江苏省徐州市2022-2023学年高二下学期期末抽测化学试题

2022～2023学年度第二学期期末抽测高二年级化学试题注意事项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求1.本试卷共6页，包含选择题(第1题～第13题，共13题)、非选择题(第14题～第17题，共4题)共两部分。本卷满分100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将答题卡交回。2.答题前，请务必将自己的姓名、考试证号用黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡。3.作答选择题，必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑涂满：如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置，在其它位置作答一律无效。4.如有作图需要，可用2B铅笔作答，并请加黑加粗，描写清楚。可能用到的相对原子质量：H1C12N14O16Na23S32Ti48Fe56一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。1.2023年5月23日，我国科考队员成功登顶珠穆朗玛峰，再次开展珠峰综合科学考察。下列有关说法错误的是A.在珠峰架设气象站使用的钢材成分为铁合金B.在珠峰地区发现了锂矿，该矿产含有锂单质C.珠峰综合科考设备中使用的电池应适宜在低温下运行D.分析珠峰万年冰芯气泡中的含量可了解气候变化【答案】B【解析】【详解】A．钢材成分为铁和碳以及其他金属形成的合金，A正确；B．锂是活泼金属，易被空气中的氧气、水蒸气等氧化，故在珠峰地区发现了锂矿，该矿产中不可能含有锂单质，B错误；C．珠峰上常年积雪，气温很低，故珠峰综合科考设备中使用电池应适宜在低温下运行，C正确；D．CO2是一种温室气体，空气中CO2的含量与气候有关，故分析珠峰万年冰芯气泡中CO2的含量可了解气候变化，D正确；故答案为：B。2.反应是目前大规模制取氢气的方法之一。下列有关说法正确的是A.中子数为8的碳原子： B.基态氧原子轨道表示式：C.的电子式为 D.的空间构型为四面体形【答案】B【解析】【详解】A．中子数为8的碳原子，质量数为14，表示为，故A错误；B．氧原子核外有8个电子，基态氧原子轨道表示式，故B正确；C．的电子式为，故C错误；D．的空间构型为V形，故D错误；选B。3.硫酸铝溶液与碳酸氢钠溶液混合时，可产生用于灭火。下列说法正确的是A.离子半径大小： B.电负性大小：C.碱性强弱： D.电离能大小：【答案】D【解析】【详解】A．具有相同的电子层结构，但Al3+核内质子数多，对核外电子吸引力大，离子半径更小，故A错误；B．同周期从左到右，元素电负性逐渐增强，所以，故B错误；C．Na的金属性强于Al，所以碱性，故C错误；D．同主族从上至下，元素第一电离能逐渐减小，所以，故D正确；答案选D。4.萨巴蒂尔反应，与水的电解联合使用是一种重要的载人航天器中氧气再生的方法。下列说法不正确的是A.上述反应 B.增大，的平衡转化率升高C.上述反应平衡常数 D.萨巴蒂尔反应产生的可作航天器燃料【答案】B【解析】【详解】A．萨巴蒂尔反应为放热反应，焓变小于零，A正确；B．增大，相当于增加二氧化碳投料，促进氢气的转化，但是的平衡转化率降低，B错误；C．平衡常数等于生成物浓度系数次方之积与反应物浓度系数次方之积的比；上述反应平衡常数，C正确；D．甲烷燃烧可以放出能量，故产生的可作航天器燃料，D正确；故选B。5.室温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是A.的溶液中：、、、B.的澄清透明溶液中：、、、C.能使甲基橙变红的溶液中：、、、D.水电离出的溶液中：、、、【答案】A【解析】【详解】A．说明溶液显碱性，四种离子都不会发生反应，可以大量共存，A正确；B．说明溶液显酸性，氢离子可以和次氯酸根反应生成次氯酸，B错误；C．能使甲基橙变红说明溶液显酸性，硝酸根在酸性条件下有强氧化性，能够氧化二价铁，C错误；D．水电离出的溶液可能呈酸性，也可能呈碱性，酸性时偏铝酸跟不能大量共存，碱性时银离子不能大量共存，D错误；故选A。6.下列实验原理与装置能达到实验目的的是A.用装置甲蒸发NaHCO3溶液得NaHCO3晶体 B.用装置乙进行中和热的测定C.用装置丙电解MgCl2溶液，制备金属Mg D.用装置丁探究铁钉吸氧腐蚀【答案】D【解析】【详解】A．碳酸氢钠加热易分解，蒸发NaHCO3溶液不能制备NaHCO3，A不合题意；B．图中缺少环形玻璃搅拌棒，则不能准确测定反应的最高温度，B不合题意；C．用装置丙电解MgCl2溶液制备不到Mg，反应方程式为：MgCl2+2H2OMg(OH)2↓+Cl2↑+H2↑，C不合题意；D．钢铁在NaCl等中性溶液中发生吸氧腐蚀，电极反应为：Fe2e=Fe2+、O2+2H2O+4e=4OH，故用装置丁探究铁钉吸氧腐蚀，发生吸氧腐蚀时右侧导管中液面上升，形成一段液柱，D符合题意；故答案为：D。7.新型双膜二次电池放电时的工作原理如图所示，下列说法错误的是A.X为阳离子交换膜，Y为阴离子交换膜B.放电时，N极电极反应式C.充电时，M极应与电源的负极相连D.充电时总反应【答案】A【解析】【分析】由图可知，放电时Fe2+在M极失去电子生成Fe3+，则M是负极，C12在N极得到电子生成C1，则N极为正极，以此解答。【详解】A．放电时Fe2+在M极失去电子生成Fe3+，结合浓的氯化钠溶液加进去出来的是稀氯化钠溶液知NaCl溶液中的C1要通过X进入M极区保证电荷守恒，故X为阴离子交换膜；Cl2在N极得到电子生成Cl，由电荷守恒可知，NaCl溶液中的Na+要通过Y进入N极区，Y为阳离子交换膜，A错误；B．由分析知，放电时，N极电极反应式为，B正确；C．充电时，M极应与电源的负极相连做阴极，C正确；D．放电时Fe2+在M极失去电子生成Fe3+，Cl2在N极得到电子生成C1，则充电时，FeC13转化为FeCl2和Cl2，总反应：，D正确；故选A。8.铜是人类祖先最早应用的金属，随着科学技术的发展不断开发出新的用途，如制印刷电路板等。目前工业上生产铜的主要方法为火法冶炼铜，部分工业流程如下。下列说法正确的是A.铜精矿结构如图，其化学式为CuFeSB.Cu与Fe均位于元素周期表d区C熔点：D.由基态生成基态时电子填充的能级为4s【答案】C【解析】【详解】A．在该晶胞中含有的Cu原子个数：8×+4×+1=4，含有的Fe原子个数为：4×+6×=4，含有的S原子个数为8个，故晶体的化学式为最简比即CuFeS2，故A错误；B．Cu属于第IB族元素，位于ds区，Fe属于第Ⅷ族元素，位于d区，故B错误；C．CuO、CuS是离子晶体，CSO2是分子晶体，一般来说离子晶体的熔点高于分子晶体，氧离子半径小于硫离子，氧化铜晶格能大于硫化铜，熔点氧化铜高于硫化铜，则熔点：，故C正确；D．Cu2+核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d9，Cu+核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d10，Cu2+转化为基态Cu+，得到的电子填充在3d轨道上，故D错误；故选：C。9.铜是人类祖先最早应用的金属，随着科学技术的发展不断开发出新的用途，如制印刷电路板等。目前工业上生产铜的主要方法为火法冶炼铜，部分工业流程如下。下列化学方程式或离子方程式书写正确的是A.制印刷电路板：B.电解精炼铜阳极电极反应式：C.生产粗铜时发生的化学反应可能有：D.青铜器产生铜绿的过程：【答案】C【解析】【详解】A．制印刷电路板时Cu与Fe3+反应生成Cu2+和Fe2+，离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，A项错误；B．电解精炼铜时粗铜为阳极，粗铜中比Cu活泼的金属如Fe等先失电子发生氧化反应、后Cu失电子发生氧化反应，即阳极反应式为Fe2e=Fe2+等、Cu2e=Cu2+(主要)，精铜为阴极，阴极电极反应式为Cu2++2e=Cu，B项错误；C．生产粗铜时，Cu2S与O2高温反应可生成CuO和SO2，CuO可能与未反应的Cu2S高温反应生成Cu和SO2，可能反应为Cu2S+2CuO4Cu+SO2↑，C项正确；D．在金属活动性顺序表中Cu处在H的后面，青铜器不可能发生析氢腐蚀，青铜器发生吸氧腐蚀，青铜器生产铜绿的过程：2Cu+O2+H2O+CO2=Cu2(OH)2CO3，D项错误；答案选C。10.Bi、In及BiIn合金均可催化(g)和(g)合成，其相对能量变化如图(带“*”表示物质处于吸附态)。下列说法正确的是A.(g)和(g)合成HCOOH(l)的反应为吸热反应B.催化效果最好的金属为BiIn合金C.和在催化剂表面吸附的过程需吸收能量D.温度一定时，增大压强无法提高原料的平衡转化率【答案】B【解析】【详解】A．由图可知，HCOOH(l)的能量低于(g)和(g)的能量和，则(g)和(g)合成HCOOH(l)的反应为放热反应，A错误；B．过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，活化能越小反应越快，活化能越大反应越慢，决定总反应速率的是慢反应；由图可知，催化效果最好的金属为BiIn合金，B正确；C．和在催化剂表面吸附的过程为一个释放能量的过程，C错误；D．总反应为，反应为气体分子数减小的反应，温度一定时，增大压强平衡正向移动，可以提高原料的平衡转化率，D错误；故选B。11.室温下，下列实验探究方案不能达到探究目的的是选项探究方案探究目的A用pH试纸分别测定溶液和NaClO溶液pH的大小HClO的酸性弱于B向浓度均为0.05的NaI、NaCl混合溶液中滴加少量溶液，观察沉淀颜色C向0.1HCl溶液中加入少量镁粉，用温度计测量溶液温度变化镁与盐酸反应放热D取5mL0.1KI溶液和1mL0.1溶液充分反应后，再加2mL振荡、静置后取上层清液滴加少量KSCN溶液，观察溶液颜色变化和的反应有一定的限度A.A B.B C.C D.D【答案】A【解析】【详解】A．次氯酸钠水解生成的次氯酸具有强氧化性，能使pH试纸褪色，不能测量其pH，不能达到探究目的，A符合题意；B．浓度均为0.05的NaI、NaCl混合溶液中滴加少量溶液，观察到首先生成黄色沉淀，说明碘化银更难溶，则，能达到探究目的，B不符合题意；C．活泼金属和酸的反应为放热反应，能达到探究目的，C不符合题意；D．反应中碘离子过量，但是取上层清液滴加少量KSCN溶液，溶液变为红色，说明仍存在铁离子，则和的反应有一定的限度，能达到探究目的，D不符合题意；故选A。12.常温下，向10mL0.1溶液中滴入0.1的溶液，滴加过程中溶液中随滴入溶液体积变化如图所示。下列叙述正确的是A.0.1的溶液中：B.b点溶液中：C.a、b、c三点溶液中，b点水的电离程度最大D.c点溶液中：【答案】D【解析】【详解】A．根据质子守恒Na2S溶液中存在：，故A错误；B．b点纵坐标数值未知，不能确定Ksp(CuS)，故B错误；C．CuCl2、Na2S均能水解从而促进水电离，b点是CuCl2与Na2S溶液恰好完全反应的点，溶质是氯化钠，对水的电离平衡没有影响，水的电离程度最小的为b点，故C错误；D．由图可知，c点溶液为NaCl和Na2S溶液，根据原子守恒可知，n(Cl)=10×0.1×2×103mol=2×103mol，n(Na+)=0.1×20×103×2mol=4×103mol，溶液中总的硫元素物质的量为n(S)=n(S2)+n(HS)+n(H2S)=0.1×(2010)×103mol=1×103mol，，则c(Cl)+2c(S2)+2c(HS)+2c(H2S)=c(Na+)，故，故D正确；故选D。13.催化加氢可合成二甲醚，发生的主要反应有：反应Ⅰ：反应Ⅱ：向恒压密闭容器中充入1mol和3mol，若仅考虑上述反应，平衡时选择性、CO的选择性和的转化率随温度的变化如图中实线所示。[的选择性]下列有关说法不正确的是A.反应Ⅱ的B.在190～290℃范围内，随着温度的升高，平衡时的物质的量减少C.平衡时的转化率随温度的变化如图中虚线④所示D.反应状态达A点时，容器中为mol【答案】C【解析】【分析】仅考虑上述两个反应反应，则、CO的选择性和为100%，反应Ⅰ放热，升高温度，反应Ⅰ逆向移动，的选择性降低，则①表示CO的选择性随温度的变化，②表示的选择性随温度的变化；③表示的转化率随温度的变化；【详解】A．①表示CO的选择性随温度的变化，升高温度，CO的选择性升高，平衡正向移动，正反应吸热，反应Ⅱ的，故A正确；B．在190～290℃范围内，随着温度的升高,的转化率降低、的选择性降低，所以平衡时的物质的量减少，故B正确；C．290℃后，随温度升高的转化率增大，说明反应Ⅱ进行程度增大，则氢气的平衡转化率应该明显比二氧化碳的平衡转化率低，所以虚线④不能表示平衡时的转化率随温度的变化，故C错误；D．反应状态达A点时，的转化率为25%、的选择性为25%，容器中=1molmol，故D正确；选C。二、非选择题：共4题，共61分。14.碲(Te)在冶金、半导体等工业中应用广泛，是高精技术发展的尖端材料。（1）CdTe可用于制作薄膜电池的电极材料。①Te位于元素周期表第五周期，与O元素同族，基态碲原子的价电子排布式为_______。②CdTe的晶胞如图1所示，与一个Cd原子等距且最近的Te原子有_______个。请在图2中画出该晶胞沿z轴方向的平面投影图_______。（2）工业上可还原固体制备Te。①向固体中加入溶液、溶液，加热可得Te，反应的化学方程式为_______。②反应过程中，反应温度、反应时间对Te的产率影响如图3、图4所示。工业上一般采取的温度和反应时间为_______，选择该温度的原因是_______。③反应过程中，随增多，Te的产率降低，可能的原因是_______。【答案】（1）①.5s25p4②.4③.（2）①.②.80℃；120min③.在80℃时产率达最大值，继续升温无法提升产率，反而增大成本④.随增多，生成的Te会被硫酸溶解，导致产率降低【解析】【小问1详解】①Te位于元素周期表第五周期，与O元素同族，因此其位于第五周期第VIA族，则基态碲原子的价电子排布式为：5s25p4；②CdTe晶胞中，Te位于晶胞内部，Cd位于晶胞顶点和面心，因此与一个Cd原子等距且最近的Te原子有4个；【小问2详解】①向固体中加入溶液、溶液，加热可得Te，根据得失电子守恒和质量守恒写出化学方程式；②根据反应温度、反应时间对Te的产率影响图像可以看出，当温度达到80℃，时间为120min时，产率为最大值；③随增多，生成的Te会被过量的硫酸溶解，导致产率降低；15.钛被誉为“现代金属”和“战略金属”。工业上以钛铁矿[主要成分为偏针钛酸亚铁()，含Fe、Si、Al的氧化物等杂质]制备和，工艺流程如图。已知：25℃时，，，；当溶液中离子浓度小于时，认为沉淀完全；“水解”时反应为。回答下列问题：（1）制备。①“酸浸”时Ti元素转化为，发生反应的离子方程式为_______。②“酸浸”过程中，在不同温度下Ti元素的浸出率变化情况如图所示。温度超过80℃时，浸出率下降的原因是_______。（2）制备。①“调pH”时，pH的理论最小值是_______。②“沉铁”时发生反应的化学方程式为_______。（3）纯度测定。取样品0.2000g，用酸溶解后再用还原剂将还原为，并配成25.0mL溶液。用0.1000标准溶液将恰好完全氧化为，消耗0.1000标准溶液23.00mL。该样品中的质量分数为_______(写出计算过程)。【答案】（1）①.②.温度升高会促进的水解生成沉淀，导致钛元素浸出率下降（2）①.4.9②.（3）92%【解析】【分析】钛铁矿加入硫酸溶解，硅的氧化物不溶解成为滤渣，铁、钛转化为盐溶液，加入过量的铁粉，将三价铁转化为二价铁，过滤滤液水解得到沉淀，加热得到二氧化钛；水解后溶液加入氨水调节pH将铝转化为沉淀，过滤滤液加入氨气、空气生成四氧化三铁；【小问1详解】①“酸浸”时Ti元素转化为，则和硫酸反应生成，铁元素转化为亚铁离子同时生成水，发生反应的离子方程式为。②温度升高会促进的水解，水解生成沉淀，导致钛元素浸出率下降，故温度超过80℃时，浸出率下降；【小问2详解】①“调pH”时，要求亚铁离子不沉淀，而铝离子要沉淀完全，铝离子沉淀完全时，pOH=9.1，pH=4.9；故pH的理论最小值是4.9。②氧气具有氧化性、亚铁离子具有还原性，“沉铁”时亚铁离子、氧气发生氧化还原反应，在氨水存在条件下生成四氧化三铁和硫酸铵，发生反应的化学方程式为；【小问3详解】用0.1000标准溶液将恰好完全氧化为，铁化合价由+3变为+2、钛化合价由+3变为+4，根据电子守恒结合钛元素守恒可知，，则样品中的物质的量为0.1000mol/L×23×103L=2.3×103mol，质量分数为。16.钴的化合物用途广泛，可用于指示剂和催化剂制备。以含钴矿石(主要成分为CoO（OH）、、和少量NiO)为原料制取草酸钴晶体(化学式)的步骤如下：步骤Ⅰ：向含钴矿石中加入硫酸和溶液浸泡，完全反应后过滤，装置如图。步骤Ⅱ：向滤液中加入萃取剂(RH密度小于水)，萃取分离出溶液和有机相。步骤Ⅲ：向溶液中加入溶液，过滤，得到。（1）步骤Ⅰ加快浸泡速率的方法，除粉碎矿石、升高温度和适当增大溶液浓度外，还可以_______。（2）步骤Ⅰ中CoO（OH）生成的离子方程式为_______。（3）步骤Ⅱ中加入萃取剂充分振荡后，得到有机相的具体实验操作为_______。（4）步骤Ⅱ加入萃取剂萃取分离和，原理为。萃取剂与溶液的体积比()对溶液中和的萃取率影响如图所示，则的萃取率对应曲线_______(填“a”或“b”)。向萃取后的有机相中加入硫酸进行反萃取，目的是_______。（5）测定某草酸钴样品中草酸钴晶体的质量分数的原理如下：用过量溶液氧化草酸钴(该条件下不被氧化)，再用溶液滴定剩余的溶液。请补充完整实验方案：①取草酸钴样品3.050g，用稀硫酸酸化，加入100.00mL0.1000溶液，加热。充分反应后将溶液冷却至室温，将溶液完全转移到250mL容量瓶中定容；②按规定操作分别将步骤①所得溶液和0.1000溶液装入如图所示的滴定管中，并调整液面为0；③_______。【答案】（1）搅拌（2）（3）打开分液漏斗上口玻璃塞，再打开活塞，水层从下口流出，关闭活塞，将有机相从上口倒出（4）①.b②.促使平衡逆向移动，有机相中的Ni2+再生循环使用（5）取25ml步骤1所得溶液，用0.1000溶液进行滴定，到达滴定终点后，读取消耗溶液体积，并计算【解析】【分析】本实验先通过硫酸和溶液浸泡对含钴矿石进行预处理，完全反应后过滤，借助萃取的操作将分离出来，加入溶液，过滤，最终得到；结合氧化还原滴定操作可对草酸钴样品中草酸钴晶体的质量分数进行测定，具体分析如下；【小问1详解】加快浸泡速率的方法，除粉碎矿石、升高温度和适当增大溶液浓度外，还可以通过搅拌的方式达到目的；【小问2详解】向含钴矿石中加入硫酸和溶液浸泡，生成，说明钴元素被还原，过氧化氢被氧化生成氧气的水，离子方程式为；【小问3详解】由于加入萃取剂RH密度小于水，所以充分振荡静置后，可将分液漏斗活塞打开，无机相从下口流出，有机相从上口倒出；【小问4详解】根据实验操作可知，萃取后进入无机相进一步处理得到草酸钴，则对的萃取率应降低，根据萃取剂与溶液的体积比()对溶液中和的萃取率影响图像可知，萃取率对应曲线b；向萃取后的有机相中加入硫酸进行反萃取，，平衡逆向移动，使有机相中的Ni2+再生循环；【小问5详解】根据氧化还原滴定原理，先将样品溶液与酸性高锰酸钾溶液进行氧化还原反应，然后通过氧化还原滴定，利用标准液对反应后溶液进行滴定，通过读取消耗标准液可进行计算。17.工业废水和废渣中会产生含硫(2价)污染物，需经处理后排放。Ⅰ．含硫废水(硫元素的主要存在形式为)，需要回收处理并加以利用。（1）用、处理含硫废水有关反应如下：则热分解反应的△H=_______(用含、、的式子表示)。（2）用处理含硫废水，硫元素易被氧化为S或。已知：溶液中含硫微粒的物质的量分数随pH变化情况如图所示。①向含硫废水中加入稀调节溶液的pH为6，废水中_______。②向含硫废水中加入溶液，其他条件一定，测得硫(2价)的去除率、硫(单质)的生成率与加入溶液体积的关系如图所示。当加入溶液体积大于9mL时，硫的生成率随溶液加入而降低，可能的原因是_______。（3）催化氧化法。可用作空气氧化含硫(2价)废水的催化剂。碱性条件下，