福建省福州第一中学2022-2023学年高二上学期期末考试化学试题（含答案解析）

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可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Na-23 Cl-35.5 K-39 Fe-56 Cu-64
一、选择题(本题共16小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)
1. 下列反应属于吸热反应的是
A. 氢气在氯气中燃烧B. 石灰石在高温下分解
C. 稀硫酸与NaOH溶液反应D. 铝和氧化铁在高温下反应
【答案】B
【解析】
【详解】A．氢气在氯气中燃烧属于放热反应，故A错误；
B．石灰石在高温下分解属于吸热反应，故B正确；
C．稀硫酸与NaOH溶液反应为酸碱中和反应，属于放热反应，故C错误；
D．铝和氧化铁在高温下反应属于放热反应，故D错误；
故选B。
2. 我国科研团队研制出以合金为负极的可充电电池，放电反应为，下列说法不正确的是
A. 合金作负极，电极反应为：
B. 充电时，阳极电极反应式为：
C. 放电时，每消耗156gK，可吸收67.2L(标准状况)
D. 该电池的电解质为水溶液
【答案】D
【解析】
【详解】A．KSn合金作负极，电极反应为K-e-=K+，A正确；
B．充电时阳极上C失电子，与反应生成CO2，电极反应式为，B正确；
C．放电时，每消耗156gK即消耗4mlK，则同时消耗3mlCO2，即吸收67.2LCO2(标准状况)，C正确；
D．由于K能与溶液中的反应，故电池的电解质不能用溶液，D错误；
故答案选D。
3. 常温下，下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是
A. 使酚酞变红色的溶液中：、、、
B. 与Al反应能放出的溶液中：、、、
C. 的溶液中：、、、
D. 水电离的的溶液中：、、、
【答案】C
【解析】
【详解】A．使酚酞变红色的溶液呈碱性，而在碱性溶液中，Mg2+、不能大量存在，A不合题意；
B．与Al反应能放出H2的溶液，可能呈碱性，也可能呈酸性，在碱性溶液中，Cu2+不能大量存在，酸性溶液中，硝酸根离子不能大量存在，B不合题意；
C．，溶液呈酸性，该组离子都能大量共存，C符合题意；
D．水电离的c(H+)=1×10-13ml/L，则水的电离受到抑制，溶液可能含有酸或碱，在酸性溶液中， 不能大量存在，碱性溶液中，Al3+不能大量共存，D不合题意；
故选C。
4. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 工业上SO2和O2在常压下生成SO3
B. 加热蒸干AlCl3溶液不能得到无水AlCl3
C. 用浓氨水和氢氧化钠制取氨气
D. 水中的c(H+)比0.1ml·L-1 NaOH溶液中的大
【答案】A
【解析】
【详解】A．工业上SO2和O2在常压下生成SO3，正反应是气体体积缩小的反应，所以常压不利于三氧化硫的转化，不能用勒夏特列原理解释，故A符合；
B．AlCl3溶液在加热时水解生成Al(OH)3，生成的HCl易挥发，最终生成Al(OH)3，在加强热时，Al(OH)3不稳定，分解生成Al2O3，能用平衡移动的原理解释，故B不符合；
C．浓氨水中加入氢氧化钠固体，会放出大量的热，促使氨水的电离平衡正向移动，能用勒夏特列原理解释，故C不符合；
D．氢氧化钠对水的电离起抑制作用，所以水中的c(H+)比0.1ml/LNaOH溶液中c(H+)大，能用勒夏特列原理解释，故D不符合；
故选A。
5. 已知25℃时，Ka(HClO)=4.0×10-8。下列说法不正确的是
A. 0.01ml•L-1NaClO溶液中，c(Na+)=c(HClO)+c(ClO-)
B. NaClO溶液长期露置在空气中，释放O2，漂白能力减弱
C. 等浓度的HClO与NaClO溶液等体积混合后溶液显碱性
D. 25℃，pH=6.0的NaClO和HClO的混合溶液中，c(HClO)＞c(Na+)＞c(ClO-)
【答案】D
【解析】
【详解】A．0.01ml•L-1NaClO溶液中存在物料守恒：c(Na+)= c(HClO)+c(ClO-)，故A正确；
B．NaClO溶液长期露置在空气中，溶液中的HClO会发生分解产生HCl和O2，漂白能力减弱，故B正确；
C．Ka(HClO)=4.0×10-8，ClO-的水解常数Kh=> Ka，HClO的电离程度小于ClO-的水解程度，所以等浓度的HClO与NaClO溶液等体积混合后溶液显碱性，故C正确；
D．25℃，pH=6.0的NaClO和HClO的混合溶液呈酸性，说明c(H+)>c(OH-)，由电荷守恒c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(ClO-)可知c(Na+)(H2C2O4)，D正确；
综上所述答案为B。
二、非选择题(本题共5小题，每空2分，共52分)
17. 回答下列问题：
（1）①若在一个容积为2L的密闭容器中加入0.2mlN2和0.6mlH2，在一定条件下发生反应：N2+3H22NH3 △H＜0，若在5分钟时反应达到平衡，此时测得NH3的物质的量为0.2ml。则平衡时H2的转化率为______。
②平衡后，若要提高H2的转化率，可以采取的措施有______(填字母)。
A.加了催化剂 B.增大容器体积 C.降低反应体系的温度 D.加入一定量N2
③下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是______(填字母)。
A.容器内N2、H2、NH3的物质的量浓度之比为1：3：2 B.v(N2)正=3v(H2)逆
C.容器内压强保持不变 D.混合气体的密度保持不变
（2）化学反应的焓变通常用实验进行测定：实验测得，标准状况下11.2L甲烷在氧气中充分燃烧生成液态水和二氧化碳气体时释放出akJ的热量，试写出表示甲烷燃烧的热化学方程式：______。
（3）已知：As(s)+H2(g)+O2(g)=H3AsO4(s) △H1
H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H2
2As(s)+O2(g)=As2O5(s) △H3
则反应的As2O5(s)+3H2O(l)=2H3AsO4(s)△H=______。
【答案】（1） ①. 50% ②. CD ③. C
（2）CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l ) △H=-2akJ/ml
（3）2ΔH1-3ΔH2-ΔH3
【解析】
【小问1详解】
①若在一个容积为2L的密闭容器中加入0.2mlN2和0.6mlH2，在一定条件下发生反应：N2+3H22NH3△H＜0，若在5分钟时反应达到平衡，此时测得NH3的物质的量为0.2ml，则消耗H2的物质的量为n(NH3)=×0.2ml=0.3ml，则平衡时H2的转化率为=50%；
②A．催化剂不改变平衡状态，加催化剂不能提高H2的转化率，故A不选；
B．N2+3H22NH3△H＜0是气体体积减小的放热反应，增大容器体积，压强减小，平衡逆向移动，H2的转化率减小，故B不选；
C．N2+3H22NH3△H＜0是气体体积减小的放热反应，降低反应体系的温度，平衡正向移动，H2的转化率增大，故C选；
D．加入一定量N2，平衡正向移动，H2的转化率增大，故D选；
故答案为：CD；
③A．容器内N2、H2、NH3的物质的量浓度之比为1：3：2时，不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡，故A不选；
B．v(N2)正=3v(H2)逆时，不能说明正逆反应速率相等，不能说明反应达到平衡，故B不选；
C．N2+3H22NH3△H＜0是气体体积减小的放热反应，反应过程中压强减小，当容器内压强保持不变时，说明反应达到平衡，故C选；
D．反应过程中气体总质量和总体积都不变，则气体密度一直不变，当混合气体的密度保持不变时，不能说明反应达到平衡，故D不选；
故选C。
【小问2详解】
11.2L甲烷的物质的量为= 0.5ml，则1 mlCH4燃烧放出的热量为2akJ ，甲烷燃烧热的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l ) △H=-2akJ/ml。
【小问3详解】
已知：①As(s)+H2(g)+O2(g)=H3AsO4(s) △H1；②H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H2；③2As(s)+O2(g)=As2O5(s) △H3；由盖斯定律可知，2×①-3×②-③可得As2O5(s)+3H2O(l)=2H3AsO4(s) △H=2ΔH1-3ΔH2-ΔH3
18. 人体内尿酸(HUr)含量偏高，关节滑液中产生尿酸钠晶体(NaUr)会引发痛风和关节炎，有关平衡有：①HUr(尿酸，aq)Ur-(尿酸根，aq)+H+(aq)、②NaUr(s)Ur-(aq)+Na+(aq)。某课题组配制“模拟关节滑液”进行研究，回答下列问题：
已知：①37℃时，Ka(HUr)=4×10-6，Kw=2.4×10-14，Ksp(NaUr)=6.4×10-5。
②37℃时，模拟关节滑液pH=7.4，c(Ur-)=4.6×10-4ml•L-1。
（1）37℃时，0.01ml•L-1HUr溶液的pH约为______(已知lg2=0.3)。
（2）下列事实可以证明尿酸是弱电解质的是______(填字母)。
A. NaUr溶液显碱性
B. HUr溶液可使石蕊溶液变红
C. 常温下，等浓度的尿酸溶液导电性比盐酸弱
D. 10mL0.01ml•L-1HUr溶液与10mL0.01ml•L-1NaOH溶液完全反应
（3）37℃时，向HUr溶液中加入NaOH溶液配制“模拟关节滑液”，溶液中c(Na+)______c(Ur-)(填“＞”“＜”或“=”)。
（4）关节炎发作大都在脚趾和手指的关节处，反应②是______(填“放热”或“吸热”)反应。
（5）对于尿酸偏高的人群，下列建议正确的是______(填字母)。
A. 多喝水，食用新鲜蔬果B. 饮食宜多盐、多脂
C. 适度运动，注意关节保暖D. 减少摄入易代谢出尿酸的食物
【答案】（1）3.7 （2）AC
（3）> （4）吸热 （5）ACD
【解析】
【小问1详解】
HUr是一元弱酸，0.01ml•L-1HUr溶液中存在电离平衡HUr(尿酸，aq)Ur-(尿酸根，aq)+H+(aq)，Ka(HUr)=，溶液中c(H+)≈、≈0.01ml•L-1，则c(H+)≈，pH=-lg c(H+)=-lg(2×10-4)=4-lg2=4-0.3=3.7。
【小问2详解】
A．NaUr溶液显碱性，说明NaUr是强碱弱酸盐，则HUr为弱酸，属于弱电解质，故A选；
B．HUr溶液可使石蕊溶液变红，说明HUr具有酸性，不能说明其为弱电解质，故B不选；
C．溶液的导电性与离子的浓度有关，常温下，等浓度的尿酸溶液导电性比盐酸弱，说明HUr的电离程度弱于HCl，说明HUr是弱电解质，故C选；
D．210mL0.01ml•L-1HUr溶液与10mL0.01ml•L-1NaOH溶液完全反应，为酸碱中和反应，体现其酸性，但不能说明是弱酸，不能说明HUr是弱电解质，故D不选；
故选AC。
【小问3详解】
37℃时，模拟关节滑液pH=7.4，根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)= c(OH-)+c(Ur-)，因为c(H+)c(Ur-)。
【小问4详解】
关节炎的成因是在关节滑液中形成尿酸钠晶体，关节炎发作大都在脚趾和手指的关节处，可推知降低温度，使NaUr(s)Ur-(aq)+Na+(aq)平衡逆向移动，根据勒夏特列原理，该反应为吸热反应。
【小问5详解】
关节炎的形成与NaUr(s)Ur-(aq)+Na+(aq)有关，该反应为吸热反应，
A．多喝水，食用新鲜蔬果，会降低体内c(Na+)使平衡正向移动，有利于减轻痛风，故A选；
B．饮食宜多盐、多脂，饮食多盐，增大c(Na+)使平衡左移，加重痛风，故B不选；
C．加强锻炼，注意关节保暖，都是使平衡正向移动，有利于减轻痛风，故C选；
D．减少摄入易代谢出尿酸的食物，使平衡右移，减轻痛风，故D选；
故答案为：ACD。
19. 一种3D打印机的柔性电池以碳纳米管作电极材料，以吸收ZnSO4溶液的有机高聚物为固态电解质，工作原理示意图如图1，电池总反应为6MnO2+3Zn+(6+x)H2O+ZnSO46MnOOH(不溶于水)+ZnSO4·3Zn(OH)2·xH2O。请回答下列问题。
（1）放电时负极为______(填“锌膜”或“MnO2膜”)，正极质量______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
（2）充电时，SO向______(填“锌膜”或“MnO2膜”)移动。
（3）以该电池为电源，石墨为电极，电解如图2所示的饱和食盐水。
①若MnO2膜连接N极，锌膜连接M极，工作一段时间，图2中N极的电极反应为______。
②若MnO2膜连接M极，锌膜连接N极，工作一段时间，图2中当电路中通过0.2ml电子时，两极共收集到标准状况下______L气体。
【答案】（1） ①. 锌膜 ②. 变大
（2）MnO2膜 （3） ①. 2Cl--2e-=Cl2↑ ②. 4.48
【解析】
【小问1详解】
由电池总反应为6MnO2+3Zn+(6+x)H2O+ZnSO46MnOOH(不溶于水)+ZnSO4·3Zn(OH)2·xH2O可知，电池放电时，Zn失电子发生氧化反应，则含有锌膜的碳纳米管纤维作电池负极，二氧化锰做正极，负极失电子发生氧化反应，Zn-2e-=Zn2+，正极为MnO2+e-+H2O=MnOOH+OH-，正极质量变大。
【小问2详解】
电池放电时，锌膜作电池负极，二氧化锰做正极，则充电时锌膜作阴极，二氧化锰作阳极，电解池中阴离子向阳极移动，则SO向二氧化锰膜移动。
【小问3详解】
①放电时，二氧化锰做正极，若MnO2膜连接N极，则N极为阳极，电解饱和食盐水时阳极电极方程式为：2Cl--2e-=Cl2↑；
②N极为阴极，电极方程式为：2H++2e-=H2↑，当电路中通过0.2ml电子时，阳极得到0.1ml Cl2，阴极得到0.1ml H2，两极共收集到0.2ml气体，标准状况下体积为4.48L。
20. C元素是组成化合物种类最多的元素，含C元素的酸有也多种，其中氢氰酸(HCN)和草酸(H2C2O4)是两种比较特殊的酸。
（1）氢氰酸有剧毒，25℃时，该酸的电离常数为Ka=6.2×10-10。
①25℃时KCN溶液中CN-的水解常数Kh==______(保留一位小数)。
②0.2ml•L-1的KOH溶液与0.4ml•L-1的HCN溶液等体积混合后，恢复到25℃，混合溶液中c(K+)和c(HCN)浓度大小关系是c(K+)______c(HCN)(填“＞”、“＜”或“=”)。
（2）为测定某草酸晶体产品中H2C2O4·2H2O的质量分数，称取14.00g产品溶于水，配制成500mL溶液，用浓度为0.1000ml•L-1的酸性高锰酸钾溶液滴定，每次所取待测液体积均为25.00mL，实验结果记录如表。已知2MnO+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，杂质不与高锰酸钾反应，H2C2O4·2H2O相对分子质量为126。
①滴定终点的现象是：当最后半滴KMnO4溶液滴入时，______。
②通过实验数据，计算该产品中H2C2O4·2H2O的质量分数为______。
③下列操作会导致测定结果偏低的是_____。
A.锥形瓶用待测液润洗
B.装酸性高锰酸钾溶液的滴定管没有润洗
C.滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定结束后气泡消失
D.滴定前平视，滴定结束时俯视
【答案】（1） ①. 1.6×10-5 ②. ＞
（2） ①. 当最后一滴高锰酸钾溶液滴入时，溶液变为浅红色，且半分钟内不退去 ②. 90% ③. D
【解析】
【小问1详解】
①HCN是弱酸，25℃时，该酸的电离常数为Ka=6.2×10-10，KCN溶液中CN-的水解常数等于水的离子积除以其电离常数，即K h=1.6×10-5；
②0.2ml•L-1的KOH溶液与0.4ml•L-1的HCN溶液等体积混合后，得到等浓度的KCN与HCN混合溶液，又因为Kh>Ka，则溶液中CN-的水解程度大于HCN的电离程度，则混合溶液中c(K+)和c(HCN)浓度大小关系是c(K+)>c(HCN)。
【小问2详解】
①将酸性高锰酸钾滴入草酸溶液中，会发生氧化还原反应，当酸性高锰酸钾溶波稍过量时，溶液会变为浅红色，故滴定终点的现象是：当最后一滴高锰酸钾溶液滴入时，溶液变为浅红色，且半分钟内不退去；
②因第三次与第一次、第二次测得体积相差较大，要舍去，则平均消耗体积V(KMnO4) 20mL， 故消耗n(KMnO4)=0.lml/L×20×10-3L=2× 10-3ml；由2MnO~5H2C2O4，得n(H2C2O4)=×2×10-3ml =5×10-3ml，则则草酸晶体的质量分数= =90%；
③A．锥形瓶用待测液润洗，使待测液的量增加，则消耗标准液体积增大，最终导致测定结果偏高，A不符合题意；
B．没有用高锰酸钾标准液润洗酸式滴定管，使标准液浓度偏小，消耗标准液体积偏大，则导致测定结果偏高，B不符合题意；
C．滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定结束后气泡消失，测得标准液体积比实际体积大，则导致测定结果偏高，C不符合题意；
D．滴定前平视，滴定结束时俯视，则俯视读取标准液体积比实际体积小，则导致测定结果偏低，D符合题意；
故选D。
21. 已知25℃时，几种常见弱酸的Ka如表所示：
（1）25℃时，0.1ml•L-1的①NaCN②CH3COONa③Na2CO3溶液的pH由大到小的顺序是______(填序号)。
（2）25℃时，用0.10ml•L-1KOH溶液滴定•L-1H2C2O4溶液所得滴定曲线如图(混合溶液的体积可看成混合前溶液的体积之和)。请回答下列问题：
①当V＜10mL时，反应的离子方程式为______。
②当V=10mL时，所得溶液中c(H2C2O4)、c(HC2O)和c(C2O)由大到小排列的顺序依次为______。
③当V=20mL时，所得溶液中c(K+)=_____。(填物料守恒式)
④如图5点所示溶液中，水的电离程度最大的是_____(填序号)。
（3）已知：Ksp(AgI)=8.5×10-17；Ksp(AgCl)=1.8×10-10。向浓度均为0.1ml•L-1的NaCl和NaI的混合液中逐渐加入AgNO3粉末，当溶液中I-浓度下降到_____ml•L-1时(保留一位小数)，AgCl开始沉淀。
【答案】（1）③>①>②
（2） ①. OH-+ H2C2O4=H2O+HC2O ②. c(HC2O)>c(C2O)>c(H2C2O4) ③. 2c(HC2O)+2c(H2C2O4)+2c(C2O) ④. ⑤
（3）4.7×10-8
【解析】
【小问1详解】
电离平衡常数由大到小的顺序为：CH3COOH>H2CO3>HCN>HCO，电离常数越大，酸的酸性越强，其盐溶液的水解程度越小，盐溶液的pH越小，则浓度均为0.1ml•L-1的①NaCN②CH3COONa③Na2CO3的pH由大到小的顺序是：③>①>②。
【小问2详解】
①25℃时，用0.10ml•L-1KOH溶液滴定•L-1H2C2O4溶液，H2C2O4是二元弱酸，当V＜10mL时，反应的离子方程式为：OH-+ H2C2O4=H2O+HC2O；
②25℃时，用0.10ml•L-1KOH溶液滴定•L-1H2C2O4溶液，H2C2O4是二元弱酸，当V=10mL时，得到KHC2O4溶液，该溶液pHc(C2O)>c(H2C2O4)；
③25℃时，用0.10ml•L-1KOH溶液滴定•L-1H2C2O4溶液，H2C2O4是二元弱酸，当V=20mL时，得到K2C2O4溶液，该溶液中存在物料守恒：c(K+)=2c(HC2O)+2c(H2C2O4)+2c(C2O)；
④H2C2O4的存在会抑制水的电离，而K2C2O4的存在会促进水的电离，所以水的电离程度最大的是K2C2O4浓度最大的⑤。
【小问3详解】
已知：Ksp(AgI)＜Ksp(AgCl)，所以先生成AgI，再生成AgCl，当出现AgCl沉淀时，c(Ag+)==1.8×10-9ml/L，得此时c(I-)==4.7×10-8ml/L。选项
实验装置图
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A
根据两烧瓶中气体颜色的变化(热水中变深、冰水中变浅)判断正反应是吸热反应
B
用已知浓度的NaOH溶液滴定锥形瓶中未知浓度的盐酸
C
根据小试管中液面的变化判断铁钉发生吸氧腐蚀
D
该保护金属的方法为牺牲阳极法
序号
①
②
③
④
溶液
0.01ml/L HCl
pH=12 氨水
pH=12 NaOH
实验次数
第一次
第二次
第三次
消耗KMnO4溶液体积/mL
20.05
19.95
24.36
电解质
H2C2O4
CH3COOH
HCN
H2CO3
HClO
电离常数
Ka1=5.9×10-2
Ka2=6.4×10-5
Ka=1.7×10-5
Ka=6.2×10-10
Ka1=4.5×10-7
Ka2=4.8×10-11
Ka=2.9×10-8