2021-2022学年江苏省扬州市高二下学期期初调研测试化学试题含答案
展开扬州市2021-2022学年度第二学期期初检测试题
高 二 化 学(选修) 2022.2
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8页,包含选择题[第1题~第14题,共42分]、非选择题[第15题~第18题,共58分]两部分。本次考试时间为75分钟,满分100分。考试结束后,请将答题卡交回。
2.答题前,请考生务必将自己的学校、班级、姓名、学号、考生号、座位号用0.5毫米的黑色签字笔写在答题卡上相应的位置。
3.选择题每小题选出答案后,请用2B铅笔在答题纸指定区域填涂,如需改动,用橡皮擦干净后,再填涂其它答案。非选择题请用0.5毫米的黑色签字笔在答题纸指定区域作答。在试卷或草稿纸上作答一律无效。
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:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 S-32 Mn-55
一、单项选择题:共14题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项最符合题意。
1.《Green Chemistry》报道了我国学者发明的低压高效电催化还原CO2的新方法,其总反应为NaCl + CO2CO + NaClO。下列说法不正确的是
A.NaCl属于电解质 B.NaClO既含离子键又含共价键
C.反应中CO2为氧化剂 D.反应为复分解反应
2.反应8NH3 + 3Cl2=6NH4Cl + N2可用于氯气管道的检漏。下列说法正确的是
A.中子数为9的氮原子:N B.N2分子的电子式:
C.NH4Cl属于离子化合物 D.Cl−的结构示意图:
3.根据侯氏制碱原理制备少量NaHCO3的实验,经过制取NH3、制取NaHCO3、分离NaHCO3、干燥NaHCO3四个步骤,下列图示装置和原理能达到实验目的的是
A.制取NH3 B.制取NaHCO3 C.分离NaHCO3 D.干燥NaHCO3
NH4Cl
CO2
NH3和NaCl的饱和溶液
4.下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A.铁具有导电性,可用于湿法炼铜
B.聚合硫酸铁能水解并形成胶体,可用于净水
C.Fe2O3能与酸反应,可用于制作颜料
D.FeCl3溶液呈酸性,可用于蚀刻电路板上的Cu
5.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X的族序数是周期序数的3倍,基态时Y原子核外s原子轨道上有1个未成对电子,Z与X处于同一主族。下列说法正确的是
A.原子半径:r(W) < r (Z)< r (Y)
B.第一电离能:I1(Y) < I1 (X)< I1 (Z)
C.X与Y形成的化合物一定只含离子键
D.W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的弱
阅读下列资料,完成6~8题:硫酸是重要的化工原料。自然界常见的含硫矿石有黄铁矿(FeS2)、闪锌矿(ZnS)等。工业上常以黄铁矿为原料制备硫酸,接触室内发生反应的热化学方程式为2SO2(g) + O2(g)=2SO3(g) ΔH =-196.6 kJ·mol−1。
6.下列有关说法正确的是
A.SO2与SO3都是极性分子
B.SO与SO中的键角相等
C.ZnS晶胞(见题6图)中Zn2+周围等距离且最近的S2-为2个
题6图
D.SO2与SO3中心原子的杂化方式相同
7.在指定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是
A.FeS2(s)SO3(g) B.稀H2SO4(aq) SO2(g)
C.SO2(g) (NH4)2SO4(aq) D.浓H2SO4SO2(g)
8.对于反应2SO2(g) + O2(g)=2SO3(g) ΔH =-196.6 kJ·mol−1。下列说法正确的是
A.反应的ΔS > 0
B.其他条件不变,升高体系的温度,该反应的平衡常数K增大
C.保持其他条件不变,增大O2浓度能提高SO2的反应速率和转化率
D.使用催化剂能改变反应途径,降低反应的焓变
9.以苦卤水(主要溶质是MgCl2、NaCl)为原料制备无水MgCl2的工艺流程如下:
下列说法正确的是
A.物质X可选用CaO
B.滤液中大量存在Na+、Mg2+、Cl-
C.“煅烧”后的产物加入稀盐酸,将所得溶液加热蒸发也可得到无水MgCl2
D.“高温氯化”时的反应为2MgO + C + 2Cl2 2MgCl2 + CO
10.下列说法正确的是
A.25 ℃时,稀释0.1 mol·L−1CH3COOH溶液,CH3COOH的电离度增大,溶液的导电能力增强
B.向0.1 mol·L−1 NaHCO3溶液中加入足量Ba(OH)2溶液,产生白色沉淀。发生反应的离子方程式为 HCO + Ba2+ + OH=BaCO3↓ + H2O
C.25 ℃,向浓度均为0.1 mol·L−1的BaCl2和CaCl2混合溶液中滴加Na2SO4溶液,出现白色沉淀,说明Ksp(BaSO4) < Ksp(CaSO4)
D.某CH3COONa溶液的pH约为9,某NaNO2溶液的pH约为8,
说明Ka(HNO2) > Ka(CH3COOH)
11.已知25℃时,Ka1(H2C2O4) = 5.9×10−2,Ka2(H2C2O4) = 6.4×10−5。为探究Na2C2O4溶液的性质,进行如下实验:
①测定0.1000 mol·L−1 Na2C2O4溶液pH为8.4;
②向0.2000 mol·L−1 Na2C2O4溶液中滴加等浓度等体积盐酸,无明显现象;
③向0.1000 mol·L−1 Na2C2O4溶液中,滴加等浓度的盐酸至溶液pH = 7;
④向0.1000 mol·L−1 Na2C2O4溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液,振荡,溶液仍为无色。
下列说法正确的是
A.实验①溶液中存在:c(Na)+ > c(HC2O) > c((C2O) > c(H+)
B.实验②所得溶液中:c(C2O) > c(H2C2O4)
C.实验③所得溶液中存在:c(Na+) = c(HC2O) + 2c(C2O)
D.实验④中MnO被还原成Mn2+,则反应的离子方程式为
C2O + 4MnO + 14H+=2CO2↑+ 4Mn2+ + 7H2O
12.一种新型镁硫石墨烯电池的工作原理如题12图所示。下列说法正确的是
用电器
Mg
Mg2+
MgS8
MgS2
隔膜
MgS
硫颗粒石墨烯聚合物
A.该电池可用NaOH溶液作为电解质溶液
B.放电时,正极反应包括
3Mg2++ MgS8 -6e-=4MgS2
C.使用的隔膜是阳离子交换膜
题12图
D.充电时,电子从Mg电极流出
13.室温下,用0.1mol·L-1Na2CO3溶液浸泡淡黄色BaCrO4粉末,搅拌后静置溶液呈黄色,过滤后向滤渣中加稀盐酸,产生气泡。已知Ksp(BaCO3)=8×10-9,Ksp(BaCrO4)=2.4×10-10。下列说法正确的是
A.0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中:c(Na+) < c(HCO-3) + 2c(CO2-3)
B.当BaCrO4转化为BaCO3的过程中始终存在:c(CrO2-4)/ c(CO2-3) < 0.03
C.过滤后所得溶液中一定存在:c(Ba2+) · c(CrO2-4) < Ksp(BaCrO4 )
D.滤渣中加稀盐酸的离子方程式为:CO2-3 + 2H+=H2O + CO2↑
14.燃煤电厂锅炉尾气中含有的NO,以氨还原法除去,发生的反应如下:
反应Ⅰ: 4NH3(g) + 4NO(g) + O2(g)=4N2(g) + 6H2O(g) ΔH= -1627.7 kJ·mol-1
反应II:4NH3(g) + 5O2(g)=4NO(g) + 6H2O(g) ΔH= -904.74 kJ·mol-1。
在恒压、反应物起始物质的量之比一定的条件下,反应相同时间,NO的转化率在不同催化剂作用下随温度变化的曲线如题14图所示。下列说法正确的是
题14图
A.其他条件不变,升高温度,NO的平衡转化率一定降低
B.催化剂B条件下,提高X点NO的转化率的方法可以是增大压强或延长反应时间
C.在Y点所示条件下,使用催化剂A或催化剂B,反应均达平衡
D.高效节能除去尾气中的NO,应选择催化剂B
二、非选择题:共4题,共58分。
15.(15分)高锰酸钾生产过程中产生的废锰矿(主要成分为MnO2、MgO和Fe2O3)可用于制备MnSO4固体,工艺流程如下:
该工艺条件下金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子
Fe3+
Fe2+
Mn2+
Mg2+
开始沉淀pH
2.10
7.45
9.27
9.60
完全沉淀pH
3.20
8.95
10.87
11.13
回答以下问题:
(1)Mn2+基态核外电子排布式为 ▲ 。
(2)“滤渣2”为淡黄色单质固体,“反应2”的离子方程式为 ▲ 。
(3)“调pH”步骤中,应调节pH范围为 ▲ 。
(4)MnSO4在不同温度下的溶解度和该温度范围内析出晶体的组成如题15图所示。从过滤3所得滤液中获得较高纯度MnSO4·H2O的操作为:控制温度在80℃以上蒸发结晶, ▲ ,使晶体MnSO4·H2O与溶液分离, ▲ ,真空干燥。
题15图
(5)取3.02 g MnSO4固体样品溶于适量水中,加硫酸酸化,用过量PbO2(难溶于水)将其完全氧化为MnO,过滤,洗涤。洗涤液并入滤液后,加入10.72 g Na2C2O4固体,充分反应后,用0.640 mol·L-1 KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液20.00 mL。
发生的反应为:C2O + MnO + H+=CO2↑+ Mn2+ + H2O(未配平)
计算样品中 MnSO4的质量分数 ▲ (写出计算过程)。
16.(15分)以镀铬过程中产生的电镀废渣可制取一系列铬的重要化合物。
I 制备醋酸亚铬[(CH3COO)2Cr]
已知:①Cr3+在水溶液中呈绿色,Cr2+在水溶液中呈蓝色;
②(CH3COO)2Cr为砖红色晶体,难溶于冷水,易溶于酸,可用于除去氮气中的微量氧气。
实验装置如题16图所示。回答下列问题:
题16图
(1)仪器a的名称是 ▲ 。
(2)将氯化铬固体和过量锌粒置于c中,加入适量蒸馏水溶解。打开K1、K2,关闭K3。c中溶液由绿色逐渐变为蓝色,该反应的离子方程式为 ▲ 。c中滴入盐酸的目的是 ▲ 。
(3)反应一段时间后,打开K3,关闭K1。现象为:c中蓝色溶液流入d,d中析出砖红色沉淀。出现上述现象的原因是 ▲ 。
II 制备重铬酸钾(K2Cr2O7)
已知:①碱性条件下,H2O2可将+3价的铬氧化为CrO2-4;酸性条件下,H2O2可将+6价的铬还原为Cr3+;
②溶液中+6价的铬在pH < 5时以Cr2O2-7形式存在,在pH > 7时以CrO2-4形式存在;
③K2Cr2O7 在水中的溶解度数据如下表:
温度/℃
10
20
50
80
100
溶解度/g
8.5
13.1
37.0
73.0
102.0
处理含铬废水产生的沉淀物中含有的Cr(OH)3和Fe(OH)3。实验室研究以该沉淀为原料制取K2Cr2O7,设计方案如下:将Cr(OH)3和Fe(OH)3的混合物加入烧杯中,加适量的水调成浆状, ▲ ,冰水洗涤固体,干燥得到K2Cr2O7。
(实验中必须使用的试剂:KOH溶液、10%H2O2溶液、稀硫酸)
17.(12分)CO2捕集技术能有效解决温室效应及能源短缺问题。
(1)CO2催化加氢制CH3OH的反应体系中,发生的反应如下:
反应I:CO2(g)+H2(g) =CO(g)+H2O(g) ΔH1
反应II:CO(g)+2H2(g) =CH3OH(g) ΔH2
反应III:CO2(g)+ 3H2(g) =CH3OH(g) +H2O(g) ΔH3
将CO2与H2按照一定流速通过催化剂反应,测得CO2的转化率与产物的选择性[CH3OH选择性=×100%]随温度变化如题17图-1所示
题17图-1
①ΔH3= ▲ (用含ΔH1、ΔH2的式子表示)。
②反应III的平衡常数表达式为 ▲ 。
③340℃时,原料气按n(CO2)∶n(H2) = 1∶3相同流速通过催化剂反应,出口处测得气体中n(CO2)∶n(CH3OH)∶n(CO) = ▲ 。
(2)电催化还原CO2生成含碳产物(如CO、CH3OH等)原理如题17图-2所示
题17图-2 题17图-3
①若阴极产物为CH3OH,则该电极反应式为 ▲ 。
②若用Ag负载在TiO2载体上制得Ag/TiO2催化剂,作为电极可促进CO2还原为CO,其机理如题17图-3所示。上述机理中CO2还原为CO的过程可表述为 ▲ 。
18.(16分)脱硝技术主要用于脱除燃煤烟气中的NO。
Ⅰ 配合物生物脱硝法
以Fe(II)EDTA2-为吸收剂结合微生物进行脱硝的原理如题18图-1所示
已知:NO-3、NO-2会使微生物总量下降。
(1)若烟气中参与反应的n(NO)∶n(O2)=1∶1,碳源为C6H12O6,写出过程中脱硝总反应的化学方程式 ▲ 。
(2)该原理中将“化学吸收”与“生物还原”分开在不同容器中进行的原因是 ▲ 。
题18图-1
Ⅱ ClO2氧化脱硝法
电解NaClO3制备ClO2的装置如题18图-2所示。
(3)写出该电解过程中总反应的化学方程式 ▲ 。
题18图-2 题18图-3
(4)ClO2氧化脱硝过程发生的反应是:5NO + 3ClO2 + 4H2O = 5HNO3 + 3HCl
已知:①ClO2与水能产生•OH,•OH更易与NO反应;
②ClO2受热易分解,反应为2ClO2 =Cl2 + 2O2。
当烟气流速、烟气中NO浓度及n(ClO2)/n(NO)一定时,温度对NO脱除效率的影响如题18图-3所示。温度升高,脱硝率变化不大的原因可能是 ▲ 。
(5)烟气中混有的SO2能与ClO2反应。
①写出SO2与溶液中ClO2反应的离子方程式 ▲ 。
②其他条件一定时,SO2浓度的增加对脱硝率影响不大,其原因可能是 ▲ 。
2021-2022学年高二第二学期期初学情调研
化学(选修)
参考答案与评分建议
一、单项选择题:共14题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项最符合题意。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
答案
D
C
C
B
A
D
D
C
A
B
B
C
B
B
二、非选择题:共4题,共58分。
15.(15分)
(1)1s22s22p63s23p63d5 或[Ar]3d5 (2分)
(2)3 MnO2 + 2FeS2 + 12H+ = 3Mn2+ + 2Fe3+ + 4S + 6H2O (3分)
(3)3.20 ~ 9.27 (2分)
(4)趁热过滤 (2分),用80℃以上蒸馏水洗涤或热水洗涤 (2分)
(5)96.0%(计算过程)(4分)
n(Na2C2O4)总 = 0.080 mol
2KMnO4 -------- 5Na2C2O4
2 5
0.640 mol/L×0.002L n(Na2C2O4)
n(Na2C2O4) = 5/2n(KMnO4) = 0.032 mol (1分)
n′(Na2C2O4) = 0.080 mol - 0.032 mol = 0.048 mol
n′(KMnO4) = 2/5n′(Na2C2O4) = 0.0192 mol (1分)
n(MnSO4) = n′(KMnO4)=0.0192 mol
m(MnSO4) = 0.0192 mol×151 g/mol =2.8992 g (1分)
w(MnSO4) = 2.8992/3.02 ×100% = 96.0% (1分)
其他合理过程也得分
16.(15分)
(1)分液漏斗 (2分)
(2)Zn + 2Cr3+ = Zn2+ + 2Cr2+ (3分)
与Zn反应产生氢气,排尽装置内的空气(1分),防止 Cr2+被空气中的氧气氧化(1分);
抑制Cr3+的水解(1分)。
(3)Zn 与盐酸反应产生氢气(1分),使c中压强增大(1分),将c中溶液压入d中与醋酸钠反应产生(CH3COO)2Cr沉淀(1分)。
II 在不断搅拌下,加入适量KOH溶液,再加入过量10%H2O2溶液,维持pH>7(1分),充分反应后,煮沸(除去过量的H2O2)(1分),静置,过滤,滤液用稀硫酸酸化至pH<5(1分),蒸发浓缩,冰浴冷却结晶,过滤 (1分)
17. (12分)
(1)①ΔH3 = ΔH1 + ΔH2 ②K= (2分) ③45∶1∶4(2分)
(2)①CO2 + 6e- + 6H+ = CH3OH + H2O (3分)
②CO2吸附在催化剂表面形成CO2(吸附),获得电子生成•CO-2(1分),•CO-2在Ag表面结合H2O形成CO(吸附)和OH-(1分),CO(吸附)解附形成游离CO(1分)。
18.(16分)
(1)4NO + 4O2 + C6H12O6 =2N2 + 6CO2 + 6H2O (3分)
(2)防止NO与O2反应生成的NO-3、NO-2与微生物接触,导致脱硝率下降(2分)
(3)4NaClO3 + 2H2SO4 4ClO2 + O2↑+ Na2SO4 + 2H2O (3分)
(4)温度升高,ClO2生成•OH的速率加快,•OH浓度增大,脱硝率增大(1分);温度升高,ClO2的分解为Cl2和O2的速率增大,脱硝率减小(1分);两者对脱硝率影响的程度相当(1分)。
(5)5SO2 + 2ClO2 + 6H2O =5SO2-4 + 2Cl- + 12H+ (3分)
ClO2氧化NO的速率远大于ClO2氧化SO2 (2分)
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