江苏省镇江市五校2021-2022学年高二下学期期末考试 化学 Word版含解析

这是一份江苏省镇江市五校2021-2022学年高二下学期期末考试 化学 Word版含解析，共20页。试卷主要包含了单项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
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，每题3分，共42分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 工业上曾经通过反应3Fe＋4NaOH=Fe3O4＋2H2↑＋4Na↑生产金属钠。下列说法正确的是
A. 反应中NaOH是氧化剂B. 用磁铁可以将Fe和Fe3O4分离
C. 该反应属于置换反应D. 将生成的气体在空气中冷却可获得钠
【答案】A
【解析】
【详解】A．NaOH中钠和氢元素化合价降低，所以NaOH是氧化剂 ，故A正确；
B．用可以将Fe和Fe3O4均可被磁铁吸出，故B错误；
C．置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和化合物，该反应不属于置换反应 ，故C错误；
D．将生成的气体在空气中冷却，钠会和空气中氧气反应，不能获得钠，故D错误。
答案选A。
2. 硼酸和乙醇可以发生酯化反应：B(OH)3+3C2H5OH (C2H5O)3B+3H2O。生成的硼酸三乙酯点燃时产生绿色火焰，可通过该现象鉴定硼酸，下列表示正确的是
A. 中子数为8的O原子：
B. 乙醇分子的比例模型：
C. 基态C原子核外价电子的轨道表达式：
D. 硼酸在水中的电离方程式：B(OH)3+H2O=B(OH)+H+
【答案】B
【解析】
【详解】A．中子数为8的O原子的质量数为8+8=16，该核素为，故A错误；
B．乙醇分子的结构简式为CH3CH2OH，并且原子大小：C＞O＞H，则乙醇分子的比例模型为，故B正确；
C．基态C原子的核外电子排布式为1s22s22p2，价电子排布式为2s22p2，根据洪特规则可知C原子的价电子的轨道表达式为，故C错误；
D．硼酸是一元弱酸，部分电离，电离方程式：，故D错误；
故选：B。
3. 下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A. 氨气具有还原性，可用作烟气中NOx脱除
B. Al2O3熔点高，可用作电解冶炼铝的原料
C. 浓硫酸具有强氧化性，可用作酯化反应的催化剂
D. 次氯酸具有弱酸性，可用作有色物质的漂白剂
【答案】A
【解析】
【详解】A．NH3与NO及NO2催化剂条件下反应生成N2和H2O，实现氮氧化物脱除，描述正确，符合题意；
B．电解铝选择Al2O3是因为Al2O3是离子化合物，而AlCl3是共价化合物，熔融态下是分子结构而不是离子结构，AlCl3无法作为电解铝材料；Al2O3熔点高，所以电解氧化铝时需加助剂冰晶石来降低固体的熔化温度，对应错误，不符题意；
C．浓硫酸作为酯化反应的催化剂是利用浓硫酸的脱水性和吸水性，对应错误，不符题意；
D．次氯酸具有漂白性，用于有色有机物质的漂白，对应错误，不符题意；
综上，本题选A。
4. 下列有关SO2、SO3的说法正确的是
A. SO2水溶液能导电，SO2是电解质B. SO2的键角小于SO3的键角
C. SO2、SO3都是极性分子D. SO2的水溶液放置在空气中，pH会增大
【答案】B
【解析】
【详解】A．电解质是在水溶液中或熔融状态下可导电的化合物，水溶液为混合物，不是电解质，A错误；
B．依据价层电子对互斥理论模型， 中S为中心原子，σ键电子对数为3，孤电子对数为，所以的空间结构为平面三角形，键角为；中S为中心原子，σ键电子对数为2，孤电子对数为，所以的空间结构为V形；孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力，而中含有1对孤电子对，对成键电子对的排斥作用较大，键角减小，B正确；
C．的空间结构为平面三角形，正负电荷重心重合，为非极性分子；的空间结构为V形，有1对孤电子对，正负电荷重心不重合，为极性分子，C错误；
D．的水溶液放置在空气中，溶液中的会被空气氧化成，酸性增强，pH会减小，D错误；
故合理选项为B。
5. 在指定条件下，下列选项所示的物质间的转化能够实现的是
A. SO2NH4HSO3(aq)B. SO3Br2
C. FeS2SO3D. 浓H2SO4SO2
【答案】D
【解析】
【详解】A．SO2与过量氨水反应生成亚硫酸铵，因此不能实现物质之间的转化关系，A不符合题意；
B．SO3与HBr不能发生氧化还原反应产生Br2，因此不能实现物质之间的转化关系，B不符合题意；
C．反应方程式为4FeS2+11O2=8SO2+2Fe2O3，只能生成SO2，不能反应产生SO3，因此不能实现物质之间的转化关系，C不符合题意；
D．浓H2SO4具有强氧化性，会将S氧化反应产生SO2，能实现物质之间的转化关系，D 不符合题意；
故合理选项是D。
6. 蓝天保卫战——持续三年的大气治理之战，其中低成本、高效率处理SO2、NO2等大气污染物一直是化学研究的重点课题，研究它们的性质、制备在工业生产和环境保护中有着重要意义。一种处理SO2、NO2的研究成果，其反应原理为SO2(g)+NO2(g)⇌SO3(g)+NO(g) ΔH=-41.8kJ·ml-1。标准状况下，SO2(g)+NO2(g)=SO3(s)+NO(g) ΔH，下列有关说法不正确的是
A. 该反应ΔH＜0，ΔS＜0
B. 升高温度，能增加SO2的反应速率和转化率
C. SO2的生成速率和NO2的消耗速率相等说明该反应达到平衡状态
D. 标准状况下，该反应中每生成22.4LNO转移电子的数目约等于2×6.02×1023
【答案】B
【解析】
【详解】A．气态三氧化硫转化为固态三氧化硫放热，故ΔH＜0，标准状况下，反应生成固体，气体分子数减少，ΔS13，过滤，此时的滤渣主要成分为____。分两次调节pH的主要原因是____。
（3）沉锂。将已经除杂的溶液蒸发浓缩，向浓缩后的滤液中加入稍过量饱和Na2CO3溶液，加热煮沸，趁热过滤，将滤渣洗涤烘干，得Li2CO3固体。浓缩液中离子浓度过大将在产品中引入____杂质(填化学式)。
（4）Li2CO3和C3O4混合后，在空气中高温加热可以制备锂电池的正极材料LiCO2，写出反应方程式：____。
（5）C3O4可由CCO3热分解制备。CCO3在有氧和无氧环境下的所得C3O4和CO的百分含量与温度关系如图所示。请补充完整由CCO3制备较纯净的C3O4实验方案，取一定质量的CCO3于热解装置中，____，干燥。(须使用的试剂和仪器有：lml/LH2SO4，蒸馏水，BaCl2溶液)
【答案】（1）吸收HF，防止污染空气
（2） ①. Mg(OH)2、Mn(OH)2 ②. 防止铝元素转化为AlO，无法去除
（3）Na2SO4 （4）6Li2CO3+4C3O4+O212LiCO2+6CO2
（5）在空气中加热固体(加热时鼓入氧气)，温度在900~1000℃保持一段时间，取出固体，冷却。向固体中边搅拌、边加入1ml/LH2SO4至固体不再减少，过滤，用蒸馏水洗涤滤渣至最后一次洗涤液加BaCl2溶液无明显现象
【解析】
【分析】本工艺流程题为利用锂云母矿石制备Li2CO3的操作，“酸浸”时向锂云母矿石中加入30%硫酸，加热至90℃，发生的反应有：Li2O+H2SO4=Li2SO4+H2O、 Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O、Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O、MnO+H2SO4=MnSO4+H2O、MgF2+H2SO4=MgSO4+2HF，先调节pH为6让Fe3+、Al3+完全沉淀，过滤出Fe(OH)3、Al(OH)3，将滤液的pH继续调节pH值为12，析出Mg(OH)2和Mn(OH)2沉淀，过滤得到较纯净的Li2SO4溶液，加入饱和Na2CO3溶液，则发生反应Li2SO4+Na2CO3=Li2CO3↓+Na2SO4，过滤洗涤干燥得到纯净的Li2CO3，据此分析解题。
【小问1详解】
由分析可知，“酸浸”是向锂云母矿石中加入30%硫酸，加热至90℃，发生的反应：MgF2+H2SO4=MgSO4+2HF，HF是一种能挥发，且有毒的酸性物质， 烧杯中试剂的作用是吸收HF，防止污染空气，故答案为：吸收HF，防止污染空气；
【小问2详解】
由题干信息可知：Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38、Ksp[Mn(OH)2]=2×10-13、Ksp[Mg(OH)2]=1.2×10-11、Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33，则当pH为6时，c(Fe3+)==4.0×10-14ml/L，c(Al3+)==1.0×10-9ml/L，c(Mn2+)==2.0×103ml/L，c(Mg2+)==1.2×105ml/L，说明此时Al3+、Fe3+已经完全沉淀，而Mg2+、Mn2+还未开始沉淀，继续调节pH＞13，则此时c(Mn2+)＜=2.0×10-11ml/L，c(Mg2+)＜=1.2×10-9ml/L，即Mg2+、Mn2+沉淀完全，此时沉淀为Mn(OH)2、Mg(OH)2，由于Al(OH)3能溶于强碱溶液中，转化为引入新的杂质，很难除去，故答案为：Mg(OH)2、Mn(OH)2；防止铝元素转化为AlO，无法去除；
【小问3详解】
由分析可知，“沉锂”步骤中发生的反应为：Li2SO4+Na2CO3=Li2CO3↓+Na2SO4，由题干溶解度随温度变化的关系图可知，温度高于40℃时，Na2SO4的溶解度随温度升高而减小，且温度高于50℃时，Na2SO4的溶解度小于Na2CO3的溶解度，故浓缩液中离子浓度过大将在产品中引入Na2SO4杂质，故答案为：Na2SO4；
【小问4详解】
Li2CO3和C3O4混合后，在空气中高温加热可以制备锂电池的正极材料LiCO2，根据氧化还原反应配平原则可得该反应的反应方程式为：6Li2CO3+4C3O4+O212LiCO2+6CO2，故答案为：6Li2CO3+4C3O4+O212LiCO2+6CO2；
【小问5详解】
从题干信息中CCO3在有氧和无氧环境下的所得C3O4和CO的百分含量与温度关系图示信息可知，有氧比无氧环境下C3O4的百分含量要高得多，故选择在有氧环境中进行，结合题干信息②C3O4、CO均难溶于水。C3O4难溶于酸，CO能溶于酸中，则尽量使CO百分含量越低越好，故选择温度为900℃~1000℃下进行，最后用H2SO4除去CO，过滤洗涤，并检验洗涤干净后干燥得到较纯净的C3O4，故由CCO3制备较纯净的C3O4实验方案：取一定质量的CCO3于热解装置中，在空气中加热固体(加热时鼓入氧气)，温度在900~1000℃保持一段时间，取出固体，冷却。向固体中边搅拌、边加入1ml/LH2SO4至固体不再减少，过滤，用蒸馏水洗涤滤渣至最后一次洗涤液加BaCl2溶液无明显现象，干燥，故答案为：在空气中加热固体(加热时鼓入氧气)，温度在900~1000℃保持一段时间，取出固体，冷却。向固体中边搅拌、边加入1ml/LH2SO4至固体不再减少，过滤，用蒸馏水洗涤滤渣至最后一次洗涤液加BaCl2溶液无明显现象。
18. 水体中的六价铬[Cr(VI)]对生态环境和人体健康威胁很大。工业废水中Cr(VI)常用还原沉淀法、微生物法等进行处理。
（1）“还原沉淀法”常用Na2SO3、FeSO4等处理Cr(VI)得到Cr(III)。已知溶液中含Cr(VI)的微粒(H2CrO4、和)的物质的量分数随pH的关系如图1所示。
①某含Cr(VI)废水的pH约为3，写出用Na2SO3处理该废水的离子方程式：___________[已知pH=3时，Cr(III)以Cr3+形式存在]。
②其他条件相同，用Na2SO3处理不同pH的含Cr(VI)废水，反应相同时间，Cr(VI)的去除率与pH的关系如图2所示。已知酸性条件下Cr(VI)对Na2SO3具有很强的氧化能力，pH