2021-2022学年河南省洛阳市高二（上）期末化学试卷（含答案解析）

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2021-2022学年河南省洛阳市高二（上）期末化学试卷

1. 下列叙述中错误的是(    )
A. 铁管上镶嵌锌块，铁管不易被腐蚀
B. 在铁制品上镀铜时，铁制品为阳极，铜盐为电镀液
C. 生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱
D. 用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈
2. 氢氰酸(化学式为HCN)分子中所有的原子都通过化学键而达到稳定结构，则下列关于氢氰酸分子结构的表述中，错误的是(    )
A. 是极性分子 B. 中心原子是sp杂化 C. 分子是直线形 D. H−N≡C
3. 在二氧化硅晶体中原子未排列成紧密堆积结构，其原因是(    )
A. 共价键具有方向性和饱和性 B. 硅原子间以共价键结合
C. 二氧化硅是化合物 D. 二氧化硅是由非金属元素原子构成的
4. 下列各项中，不属于晶体的特点的是(    )
A. 具有规则的几何外形 B. 某些物理性质具有各向异性
C. 一定是无色透明的固体 D. 具有固定的熔点
5. 下列叙述中，正确的是(    )
A. 各电子层含有的原子轨道数为2n
B. 各电子层的能级都是从s能级开始到f能级结束
C. 冰融化时，分子中氢氧键发生断裂
D. 金属晶体中含有离子，但不存在离子键
6. 室温下向10mLpH=3的醋酸溶液中加水稀释后，下对说法正确的是(    )
A. 溶液中导电粒子的数目减少«
B. 醋酸的电离程度增大，c(H+)亦增大
C. 溶液中c(CH3COO−)c(CH3COOH)⋅c(OH−)不变
D. 再加入10mLpH=ll的NaOH溶液，混合液的PH=7
7. 下列各组离子能大量共存于同一溶液中，且加入过量NaOH溶液或少量稀硫酸时都能产生白色沉淀的是(    )
A. Na+、Al3+、Cl−、Ba2+ B. NH4+、Ba2+、Fe3+、Cl−
C. K+、Ba2+、Cl−、CO32− D. Ba2+、Mg2+、NO3−、Cl−
8. 关于反应A(g)+B(g)催化剂C(g)ΔHb.符合上述实验结果的盐溶液是(    )
选项
X
Y
A
MgSO4
CuSO4
B
AgNO3
Pb(NO3)2
C
FeSO4
Al2(SO4)3
D
CuSO4
AgNO3



A. A B. B C. C D. D
15. 下列各组原子中，彼此化学性质一定相似的是(    )
A. 最外层都只有1个电子的基态X、Y原子
B. 2p轨道上有1对成对电子的基态X原子与3p轨道上有1对成对电子的基态Y原子
C. 原子核外电子排布式为1s2的基态X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的基态Y原子
D. 原子核外M层上仅有2个电子的基态X原子与原子核外N层上仅有2个电子的基态Y原子
16. 金属铁(Fe)在生产生活中有着广泛应用。对于基态Fe原子，下列叙述错误的是(    )
A. 有4个未成对电子
B. 电负性比钾高，原子对键合电子的吸引力比钾大
C. 4s电子能量较高，总是在比3s电子离核更远的地方运动
D. 基态Fe2+核外电子排布为[Ar]3d6
17. 图a∼d是从NaCl或CsCl晶体结构中分割出来的部分结构图，其中属于从NaCl晶体中分割出来的结构图是(    )

A. a和c B. b和c C. b和d D. a和d
18. 下列说法正确的是(    )
A. 乙烯分子中的σ键和π键之比为5：1
B. P4和CH4的分子构型相同，键角相等
C. BF3、NCl3分子中所有原子的最外层电子均达到8电子稳定结构
D. 向配合物[TiCl(H2O)5]Cl2⋅H2O溶液中加入足量的AgNO3溶液，所有Cl−均被完全沉淀
19. 恒温恒容下，向密闭容器按n(CO2)：n(H2)=1：1通入气体，发生反应CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)，能判断反应处于平衡状态的是(    )
A. v逆(CO2)=3v正(H2)
B. 体系内气体密度保持不变
C. 断裂3molH−H键的同时断裂3molH−O键
D. CO2的体积分数保持不变
20. 某全固态薄膜锂离子电池截面结构如图所示，电极A为非晶硅薄膜，充电时Li+得电子成为Li嵌入该薄膜材料中；电极B为LiCoO2薄膜；集流体起导电作用。下列说法正确的是(    )

A. 充电时，集流体A与外接电源的正极相连
B. 放电时，外电路通过amol电子时，LiPON薄膜电解质损失amolLi+
C. 放电时，电极B为正极，反应可表示为Li1−xCoO2+xLi++xe−=LiCoO2
D. 放电时，电极A为负极，反应可表示为LixSi−e−=Si+xLi+
21. 依据电化学原理，回答下列问题：

(1)图1是依据氧化还原反应Cu(s)+2Fe3+(aq)=Cu2+(aq)+2Fe2+(aq)设计的原电池装置．
①电极X的材料是 ______.
②Y上发生的电极反应式为 ______.
③盐桥中装有含KCl饱和溶液的琼胶，放电过程盐桥中向左侧烧杯移动的离子主要是 ______(填离子符号).
(2)图2为离子交换膜法电解饱和食盐水的原理示意图．
①写出电解过程中总反应的化学方程式 ______.
②a处得到的溶液中溶质的主要成分是 ______(填化学式).
(3)科学家研发了一种绿色环保可充电“全氢电池”，其放电时工作原理如图所示．

①吸附层a上的电势 ______(填“低于”、“高于”或“等于”)吸附层b上的电势．
②吸附层a上的电极反应式为 ______.
③下列说法错误的是 ______.
A.该电池充电时，吸附层b接电源正极
B.装置中的离子交换膜可以使用质子交换膜
C.NaClO4的作用是传导离子和参与电极反应
D.导线上通过1mole−，装置内H2总量减少0.5mol
22. 硫、氮的氧化物是造成大气污染的主要物质，研究他们的相互转化及脱除有重要意义．
(1)25℃时，N2O5(g)在刚性反应器中发生分解得到N2O4(g)、NO2(g)和O2(g).其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡．N2O5(g)的初始压强为35.8kPa，某时刻，N2O5(g)完全分解，体系达到平衡，反应器总压强为63.1kPa.
①相关反应的能量变化如图1所示，N2O5(g)分解生成N2O4(g)和O2(g)的热化学方程式为 ______.
②25℃时，N2O4(g)⇌2NO2(g)反应的平衡常量Kp=______kPa(Kp为以分压表示的平衡常数，计算结果保留1位小数).
③若提高反应温度至35℃，则N2O5(g)完全分解后体系压强大于63.1kPa，原因是 ______.

(2)臭氧可用于脱硫脱硝，利用其强氧化性氧化氮氧化物及二氧化硫．
①O3分子的空间结构与水分子的相似，O3是 ______(填“极性”或“非极性”)分子．
②用O3氧化NO2时，使用催化剂可提高氧化效率．研究发现NO2在某催化剂表面被O3氧化时反应机理如图2所示，反应过程中，[M]与NO2按物质的量之比1：1反应生成N2O5.该催化氧化过程总反应的化学方程式为 ______.

③一定温度下，向一定比例的O3和NO混合物中通入一定浓度的SO2气体，同时进行脱硫脱硝实验．实验结果如图3所示．由图可知SO2对NO的氧化率影响很小，下列选项中能解释该结果的是 ______(填序号).
a.O3氧化SO2反应的活化能较大
b.O3与NO反应速率比O3与SO2反应速率快
c.等物质的量的O3与NO反应放出的热量比等物质的量的O3与SO2反应的多
上述脱硫脱硝过程中涉及元素的第一电离能由大到小的顺序是 ______(填元素符号).
23. 已知二元酸H2A在水中的电离方程式：H2A=H++HA−、HA−⇌H++A2−.常温下，Ka(HA−)=1.0×10−2，Ag2A在水中微溶，少量Ag2A固体不溶于NaNO3饱和溶液．
(1)向1mL1mol⋅L−1Na2A溶液中滴加3滴2mol⋅L−1AgNO3溶液，出现大量白色沉淀．向沉淀中滴加稀硝酸，沉淀大量溶解．产生大量白色沉淀的离子方程式为 ______，请用平衡理论解释沉淀大量溶解的原因：______.
(2)为了探究A2−的存在是否会对溶液中Cl−的检验产生干扰，向1mL某混合液中加入3滴AgNO3溶液，设计下面表格进行理论计算【常温下，Ksp(AgCl)=1.8×10−10】．
编号
加入AgNO3浓度/(mol⋅L−1)
混合液中Ag+浓度/(mol⋅L−1)
混合溶液中A2−的最小理论检出浓度/(mol⋅L−1)
①
2
0.2
0.0003
②
0.5
0.05
0.0048
③
0.1


④
0.01


若加入的AgNO3溶液浓度为0.1mol⋅L−1，混合溶液中A2−的最小理论检出浓度为 ______mol⋅L−1；若使用0.01mol⋅L−1AgNO3溶液，______(填“可以”或“不可以”)排除少量A2−对Cl−检验构成的干扰．
(3)常温下，Na2A溶液显碱性，用离子方程式表示原因为 ______.以酚酞作指示剂，用0.1mol⋅L−1的NaOH溶液滴定20.00mL0.1mol⋅L−1的H2A溶液．当溶液pH=2时，c(HA−)c(A2−)=______，此时滴入NaOH溶液的体积 ______(填“大于”、“小于”或“等于”)30.00mL.
24. 2019年度诺贝尔化学奖授予JohnB⋅Goodenough教授等人，以表彰其在锂离子电池的发展方面做出的突出贡献．研究表明：Li−Cu4O(PO4)2电池的正极的活性物质Cu4O(PO4)2制备的原理为：2Na3PO4+4CuSO4+2NH3⋅H2O=Cu4O(PO4)2↓+3Na2SO4+(NH4)2SO4+H2O.
请回答下列问题：
(1)以下四种状态下Li原子能量最高的是 ______.
A.
B.
C.
D.
(2)Cu4O(PO4)2中Cu2+的核外电子排布式为 ______，PO43−的中心原子P的杂化形式是 ______.
A.sp
B.sp2
C.sp3
D.sp3d
(3)向硫酸铜溶液中逐滴加氨水直至过量，可观察到溶液中先有蓝色沉淀，后蓝色沉淀溶解，溶液变深蓝色．请写出使溶液变深蓝色的离子的化学式：______，1mol该离子中含有的σ键数目为 ______，此配离子中提供孤电子对的原子是 ______，该元素的氢化物的键角大于同主族相邻元素的氢化物，其主要原因是 ______.
(4)H2O2是常用的氧化剂，可任意比例与水混溶，其水溶液俗称双氧水．请解释H2O2能与水以任意比互溶的原因：______.
(5)金属铜的晶胞如图所示，铜原子的配位数是 ______，若铜原子半径为rpm，金属铜的密度为ρg⋅cm−3，则阿伏加德罗常数的值可表示为 ______(用含r、ρ的代数式表示).

答案和解析

1.【答案】B 
【解析】解：A.铁管上镶嵌锌块，锌是负极，失去电子，被氧化，铁是正极，铁管不易被腐蚀，故A正确；
B.在铁制品上镀铜时，铁制品为阴极，铜盐为电镀液，故B错误；
C.铁中含有碳，形成铁、碳原电池，加快铁的腐蚀，抗腐蚀能力比纯铁弱，故C正确；
D.用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈，因为铁比锡活泼，作负极，更易被氧化，故D正确；
故选：B。
在原电池中，一般为活泼的金属作负极，失去电子，被氧化，不活泼的金属或碳作正极，被保护，据此分析解答即可。
本题主要考金属的电化学腐蚀与防护，掌握原电池的原理是解决这类问题的关键，本质是原电池原理的应用，属于高考高频考点，难度不大。

2.【答案】D 
【解析】解：氢氰酸(化学式为HCN)分子中所有的原子都通过化学键而达到稳定结构，则C原子形成4个共价键、N原子形成3个共价键、H原子形成1个共价键，则HCN的结构简式为H−C≡N；
A.正负电荷中心不重合的分子为极性分子，该分子正负电荷中心不重合，为极性分子，故A正确；
B.HCN的结构式为H−C≡N，则C原子价层电子对数是2，则C原子采用sp杂化，故B正确；
C.HCN的结构式为H−C≡N，则C原子价层电子对数是2，为直线形分子，故C正确；
D.其结构式为H−C≡N，故D错误；
故选：D。
氢氰酸(化学式为HCN)分子中所有的原子都通过化学键而达到稳定结构，则C原子形成4个共价键、N原子形成3个共价键、H原子形成1个共价键，则HCN的结构简式为H−C≡N；
A.正负电荷中心不重合的分子为极性分子；
B.HCN的结构式为H−C≡N，则C原子价层电子对数是2；
C.HCN的结构式为H−C≡N，则C原子价层电子对数是2；
D.其结构式为H−C≡N。
本题考查原子杂化类型判断、微粒空间结构判断等知识点，侧重考查阅读、分析、判断及知识综合运用能力，正确判断HCN结构特点是解本题关键，题目难度不大。

3.【答案】A 
【解析】解：A.共价键有方向性，除去s轨道外其它原子轨道如p、d等轨道都有一定的伸展方向，沿轨道方向重叠可产生最大重叠，形成的键最稳定；共价键有饱和性，一个原子的几个未成对电子便可以和几个自旋相反的电子配对成键，故A正确；
B.SiO2中存在Si−O键，Si原子之间不存在化学键，故B错误；
C.SiO2是由Si、O元素组成的纯净物，属于化合物，但与二氧化硅晶体中原子未排列成紧密堆积结构无关，故C错误；
D.Si、O都是非金属元素，SiO2是由Si、O元素组成，但与二氧化硅晶体中原子未排列成紧密堆积结构无关，故D错误；
故选：A。
A.共价键有方向性，沿轨道方向重叠可产生最大重叠，形成的键最稳定，共价键有饱和性，单电子的数目就是成键数目；
B.SiO2中存在Si−O键；
C.由两种或两种以上元素组成的纯净物是化合物；
D.Si、O都是非金属元素。
本题以二氧化硅为载体考查基本概念、物质结构，侧重考查基础知识的掌握和灵活运用能力，明确二氧化硅结构特点、组成元素、基本概念是解本题关键，题目难度不大。

4.【答案】C 
【解析】解：A.晶体具有自范性，晶体具有整齐规则的几何外形，故A正确；
B.单晶体具有各项异性的特点，具体表现为某些物理性质，故B正确；
C.晶体不一定是无色透明的固体，如硫酸铜晶体为蓝色，但有些非晶体却是无色透明的，如玻璃，故C错误；
D.晶体属于纯净物，有固定的熔沸点，故D正确；
故选：C。
A.晶体具有整齐规则的几何外形，具有自范性；
B.单晶体具有各项异性的特点；
C.有的晶体不是无色透明的固体；
D.纯净物有固定的熔沸点，混合物没有固定的熔沸点。
本题主要考查晶体的特征，晶体的颜色、性质等，属于基本知识，基础题型，难度不大。

5.【答案】D 
【解析】解：A.各电子层含有的原子轨道数为n2，第一层含有1个，第二层含有4个，第三层含有9，依此类推，故A错误；
B.第一电子层只有s能级，无f能级，第二电子层只有s、p能级，无f能级，故B错误；
C.冰是分子晶体，融化时破坏的是氢键(分子间作用力)，故C错误；
D.金属晶体是由金属阳离子和自由电子构成，不含离子键，故D正确；
故选：D。
A.各电子层含有的原子轨道数为n2；
B.各电子层的能级都是从s能级开始，但是不一定到f能级结束；
C.晶体熔化时，破坏的是组成晶体的微粒间的相互作用力；
D.金属晶体是由金属阳离子和自由电子构成。
本题考查了原子结构组成、核外电子排布，晶体的结构与性质，明确核外电子排布规律、熟悉晶体结构组成即可解答，题目难度不大。

6.【答案】C 
【解析】解：A.弱电解质，浓度越稀，电离程度越大，醋酸溶液中加水稀释，促进电离，溶液中导电粒子的数目增多，故A错误；
B.醋酸溶液中加水稀释，醋酸的电离程度增大，因溶液的体积增大的倍数大于n(H+)增加的倍数，则c(H+)减小，酸性减弱，故B错误；
C.醋酸的电离平衡常数Ka=c(CH3COO−)c(CH3COOH)⋅c(OH−)=c(CH3COO−)⋅c(H+)c(CH3COOH)⋅Kw，温度不变，Ka、Kw都不变，则c(CH3COO−)c(CH3COOH)⋅c(OH−)不变，故C正确；
D.等体积10mLpH=3的醋酸与pH=11的NaOH溶液混合时，醋酸的浓度大于0.001mol/L，醋酸过量，则溶液的pHO，同主族元素越靠上第一电离能越大，故O>S，
故答案为：ab；N>O>S。
(1)①由图可知a.2NO2(g)=N2O4(g)ΔH1=−55.3kJ⋅mol−1，b.2NO2(g)+12O2(g)=N2O5(g)ΔH2=−53.1kJ⋅mol−1，由盖斯定律a−b得N2O5(g)=N2O4(g)+12O2(g)ΔH=ΔH1−ΔH2=−2.2kJ⋅mol−1；
②在恒温恒容的容器里，气体的物质的量之比等于它们的压强之比，可以用气体的分压来表示物质的量，五氧化二氮分解的方程式2N2O5(g)=2N2O4(g)+O2(g)，初始压强为35.8kPa，初始PN2O5=35.8kPa，某时刻，N2O5(g)完全分解，这时，这时PO2=35.8×0.5kPa=17.9kPa，PN2O5=35.8kPa，利用三段式解析，设25℃达到化学平衡时N2O4转化了x，则依据三段式
      N2O4(g)⇌2NO2(g)(单位：kPa)
开始 35.80
变化 x 2x
平衡 35.8−x2x
由题意可知35.8−x+2x+17.9=63.1，解得x=9.4kPa，P平(N2O4)=26.4kPa，P平(NO2)=18.8kPa，然后代入平衡常数表达式即可求出Kp=p2(NO2)p(N2O4)；
③由图可知反应 2NO2(g)⇌N2O4(g)为放热反应，则升高温度，平衡逆向移动；
(2)①O3分子的空间结构与水分子的相似；
②由图可知，O+NO2→[M]，故[M]为NO3，总反应物为NO2、O3，生成物为O2、N2O5；
③a.SO2与O3反应导致减小了O3的浓度，从而使NO的氧化率略低，由图可知SO2对NO的氧化率影响很小，说明臭氧与NO更易反应；
b.由分析a可知O3与SO2反应活化能大；
c.O3与NO反应速率比O3与SO2反应速率快；
上述脱硫脱硝过程中涉及元素由O、N、S，同周期VA族、VIA族的第一电离能反常，故N>O。
本题考查化学平衡计算、化学反应原理、盖斯定律应用等知识，题目难度中等，注意结合反应的方程式和图中数据的灵活应用，试题侧重考查化学平衡的有关分析与计算。

23.【答案】2Ag++A2−=Ag2A↓向沉淀中滴加稀硝酸，平衡HA−⇌H++A2−逆向移动A2−离子浓度降低，平衡2Ag++A2−=Ag2A↓逆向移动，沉淀溶解  0.12可以  A2−+H2O⇌HA−+OH−  1 小于 
【解析】解：(1)银离子和A2−离子形成了Ag2A沉淀，离子方程式为：2Ag++A2−=Ag2A↓；向沉淀中滴加稀硝酸，平衡HA−⇌H++A2−逆向移动A2−离子浓度降低，平衡2Ag++A2−=Ag2A↓逆向移动，沉淀溶解，
故答案为：2Ag++A2−=Ag2A↓；向沉淀中滴加稀硝酸，平衡HA−⇌H++A2−逆向移动A2−离子浓度降低，平衡2Ag++A2−=Ag2A↓逆向移动，沉淀溶解；
(2)由表格中的数据可知，Ksp(Ag2A)=0.22×0.0003=1.2×10−5，当使用0.1mol⋅L−1AgNO3溶液时，混合溶液中Ag+浓度为0.01mol⋅L−1，此时c(A2−)=1.2×10−50.012mol/L=0.12mol/L；当使用0.01mol⋅L−1AgNO3溶液时，混合溶液中Ag+浓度为0.001mol⋅L−1，此时c(A2−)=1.2×10−50.0012mol/L=12mol/L，此时A2−的最小理论检出浓度已经很大了，故少量A2−对Cl−检验不构成干扰，
故答案为：0.12；可以；
(3)A2−水解产生氢氧根离子，使溶液显碱性，离子方程式为A2−+H2O⇌HA−+OH−；Ka(HA−)=c(H+)c(A2−)c(HA−)，当pH=2时，c(H+)=10−2mol⋅L−1，则c(HA−)c(A2−)=Ka(HA−)c(H+)=10−210−2=1，则c(HA−)c(A2−)=1；NaOH溶液的体积为20ml时，溶质为NaHA，NaOH溶液的体积为30ml时，溶质为等浓度的NaHA和Na2A，浓度均为 0.02mol⋅L−1，根据Ka(HA−)=1.0×10−2，可知A2−的水解常数为Kh(A2−)=10−141.0×10−2mol/L=1.0×10−12，即电离大于水解，则c(HA−)c(H+)，即此时c(H+)