2022-2023学年天津市重点中学高二（上）期末化学试卷-普通用卷

这是一份2022-2023学年天津市重点中学高二（上）期末化学试卷-普通用卷，共20页。试卷主要包含了单选题，简答题等内容，欢迎下载使用。
2022-2023学年天津市重点中学高二（上）期末化学试卷
一、单选题（本大题共15小题，共45.0分）
1. 研究金属的腐蚀与防护意义重大。下列说法错误的是(    )
A. “西气东输”工程中的天然气管道，常用外加电流阴极保护法来防止腐蚀
B. 铁腐蚀的反应消耗氧气和水，以铁粉为主要成分的双吸剂可以延长食物的保质期
C. 将被保护金属与外加电源的正极相连，一定电压下可使金属发生钝化被保护
D. 微电解技术处理工业废水原料是含有铁屑和木炭屑的多孔填料，其原理与电解池相同
2. 下列说法正确的是(    )
A. 钢铁制品和铜制品既能发生吸氧腐蚀又能发生析氢腐蚀
B. 电解精炼铜时，若阳极质量减少64g，则转移到阴极的电子数为2mol
C. 农村推广风力发电、光伏发电有利于“碳达峰、碳中和”
D. “嫦娥五号”使用的太阳能电池阵和锂离子电池组，均可将化学能转变成电能
3. 下列事实中，不能说明MOH属于弱碱的是(    )
A. 常温下，0.1mol/LMOH溶液的pH=11.3
B. 0.1mol/LMOH溶液与等体积0.1mol/L盐酸恰好完全反应
C. 常温下，MOH溶液的导电能力比相同浓度的NaOH溶液弱
D. 常温下，0.1mol/LMCl溶液中滴加石蕊溶液，溶液呈浅红色
4. 常温下，下列各组微粒在指定的溶液中一定能大量共存的是(    )
A. 使紫色石蕊溶液变蓝的溶液：Cl−、HCO3−、H2PO4−、Ca2+
B. KWc(OH−)=10−1的溶液：F−、CH3COO−、S2−、Na+
C. 由水电离出的氢离子为10−12mol⋅L−1的溶液：NO3−、SO42−、Na+、K+
D. 使无色酚酞不变色的溶液：ClO−、CO32−、SO32−、NH4+
5. 已知25℃时，几种弱酸的电离平衡常数如下：HCOOH：Ka=1.77×10−4mol⋅L−1，HCN：Ka=4.9×10−10mol⋅L−1，H2CO3：Ka1=4.2×10−7mol⋅L−1，Ka2=5.6×10−11mol⋅L−1，则以下反应不能自发进行的是(    )
A. HCOOH+NaCN=HCOONa+HCN
B. NaHCO3+NaCN=Na2CO3+HCN
C. NaCN+H2O+CO2=HCN+NaHCO3
D. 2HCOOH+CO32−=2HCOO−+H2O+CO2↑
6. 常温下，下列叙述正确的是(    )
A. 中和等体积、等pH的盐酸和醋酸，消耗氢氧化钠一样多
B. 向饱和AgCl水溶液中加入盐酸，沉淀溶解平衡逆向移动，Ksp不变
C. 在等体积等浓度的盐酸和醋酸中分别加入等质量的相同锌粒，随着反应的进行，醋酸不断电离出H+，反应速率比盐酸大
D. pH为10的醋酸钠溶液中水电离出的c(H+)=5×10−10mol/L
7. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(    )
A. 25℃时，1LpH=3的H2SO3溶液中，H+的数目为0.001NA
B. 0.1mol⋅L−1的NH4NO3溶液中含有NH4+、NH3、NH3⋅H2O的总数目为0.1NA
C. 25℃时，pH=13的NaOH溶液中，水电离出的OH−的数目为10−11NA
D. 99℃时，1LpH=7的NaOH溶液中，OH−的数目为10−7NA
8. 下列有关粒子间关系的说法错误的是(    )
A. 0.1mol/LNa2CO3溶液与0.1mol/LNaHCO3溶液等体积混合：23c(Na+)=c(CO32−)+c(HCO3−)+c(H2CO3)
B. 等物质的量浓度的NH4HSO4和CH3COONH4溶液中c(NH4+)：NH4HSO4>CH3COONH4
C. 0.2mol/LNaHCO3溶液与0.1mol/LKOH溶液等体积混合：c(OH−)+c(CO32−)=c(H+)+c(H2CO3)+0.1mol/L
D. 室温下，NaH2PO4溶液中(pHc(H3PO4)
9. 常温下，难溶物Y2X与ZX在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示，若定义其坐标图示：p(A)=−lgc(A)，Mn+表示Y+或Z2+。下列说法错误的是(    )
A. M表示Y2X的溶解平衡曲线
B. 常温下，Y2X的分散系在c点时为悬浊液
C. 向b点溶液中加入Na2X饱和溶液，析出ZX固体
D. ZX(s)+2Y+(aq)⇌Y2X(s)+Z2+(aq)的平衡常数K=1014

10. 甲烷燃料电池采用铂做电极材料，两个电极上分别通入CH4和O2，电解质溶液为KOH溶液。某研究小组将上述甲烷燃料电池作为电源，进行电解饱和食盐水和电镀的实验，如图所示，其中乙装置中X为离子交换膜。下列说法错误的是(    )

A. 乙中X为阳离子交换膜
B. 甲烷燃料电池负极电极反应式是CH4−8e−+10OH−=CO32−+7H2O
C. 用丙装置给铜镀银，b应是Ag
D. 当电路中通过0.4mole−时，乙中Fe电极上产生氯气4.48L(标准状况)
11. 火星大气中含有大量CO2，一种有CO2参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极。放电时，下列说法正确的是 (    )

A. 负极上发生还原反应
B. CO2在正极上得电子
C. 工作时电子由碳纳米管经外电路流向金属钠
D. 将电能转化为化学能
12. 新型水系级联二次电池，实现了在同一个反应腔体中耦合不同的氧化还原反应。如图所示电池以S、Zn为电极，以CuSO4溶液和ZnSO4溶液为离子导体，分两步放电，在a极首先生成Cu2S，后生成Cu。下列说法正确的是(    )


A. 放电时，每生成1molCu2S的同时消耗65gZn
B. 放电时，b极为正极
C. 充电时，SO42−通过隔膜向b极移动
D. 充电时，a作阳极，Cu和Cu2S失电子生成Cu2+和S
13. 如图为周期表的一小部分，A、B、C、D、E的位置关系如图所示。其中B元素最高正化合价是最低负化合价绝对值的3倍，它的最高价氧化物中含氧元素的含量为60%。下列说法正确的是 (    )

A

D
B
E

C


A. D、B、E三种元素的第一电离能逐渐减小
B. 电负性：E>C
C. D、B、E三种元素形成的简单离子的半径逐渐增大
D. 气态氢化物的稳定性：D>B>E
14. 某化合物的分子式为AB2，A为第ⅥA族元素，B为第ⅦA族元素，A和B在同一周期，它们的电负性值分别为3.44和4.0，已知AB2分子的键角为105°。下列推断不正确的是(    )
A. AB2分子的空间结构为V形
B. A−B为极性共价键，AB2分子为非极性分子
C. AB2与H2O相比，AB2的熔、沸点比H2O的低
D. AB2分子中无氢原子，分子间不能形成氢键，而H2O分子间能形成氢键
15. 下表中各粒子、粒子对应的空间结构及解释均正确的是 (    )
选项
粒子
空间结构
解释
A
氨基负离子(NH2−)
直线形
N原子采取sp杂化
B
二氧化硫
V形
S原子采取sp3杂化
C
碳酸根离子(CO32−)
三角锥形
C原子采取sp3杂化
D
乙炔(C2H2)
直线形
C原子采取sp杂化且C原子的价电子均参与成键

A. A B. B C. C D. D
二、简答题（本大题共5小题，共55.0分）
16. NH4Al(SO4)2是食品加工中最为快捷的食品添加剂，用于焙烤食品中；NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛．请回答下列问题：
(1)相同条件下，0.1mol⋅L−1NH4Al(SO4)2中c(NH4+)______(填“等于”、“大于”或“小于”)0.1mol⋅L−1NH4HSO4中c(NH4+).
(2)如图1是0.1mol⋅L−1电解质溶液的pH随温度变化的图象．
①其中符合0.1mol⋅L−1NH4Al(SO4)2的pH随温度变化的曲线是______(填写字母)；
②20℃时，0.1mol⋅L−1NH4Al(SO4)2中2c(SO42−)−c(NH4+)−3c(Al3+)=______．
(3)室温时，向100mL 0.1mol⋅L−1NH4HSO4溶液中滴加0.1mol⋅L−1NaOH溶液，得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图2所示．试分析图中a、b、c、d四个点，水的电离程度最大的是______；在b点，溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是______．

17. 水溶液中的行为是中学化学的重要内容。
(1)在某温度(T℃)的水溶液中，c(H+)=10xmol⋅L−1，c(OH−)=10ymol⋅L−1，x与y关系如图所示。

将此温度下pH=11的NaOH溶液与pH=1的HCl溶液等体积混合，混合后溶液的pH约为 ______ (已知lg5=0.7)
(2)已知部分弱酸的电离常数如表：
弱酸
CH3COOH
HCN
H2CO3
电离常数(25℃)
Ka=1.8×10−5
Ka=4.3×10−10
Ka1=5.0×10−7
Ka2=5.6×10−11
①0.1mol⋅L−1NaCN溶液和0.1mol⋅L−1NaHCO3溶液中，c(CN−) ______ c(HCO3−)(填“>”“HCO3−，所以反应NaHCO3+NaCN=Na2CO3+HCN，不能发生，故B正确；
C.酸性：H2CO3>HCN，所以反应NaCN+H2O+CO2=HCN+NaHCO3，能发生，故C错误；
D.酸性：HCOOH>H2CO3>HCO3−，在碳酸钠溶液中加入足量HCOOH溶液，可以发生反应2HCOOH+CO32−=2HCOO−+H2O+CO2↑，故D错误；
故选：B。
根据电离常数的意义，对于弱酸而言，电离常数越大，酸性越强，根据已知，以上几种酸的酸性强弱为HCOOH>H2CO3>HCN>HCO3−；再根据强酸制弱酸原理判断反应是否发生。
本题考查弱电解质的电离，侧重考查分析、判断及知识综合运用能力，明确弱酸电离平衡常数与酸性强弱关系、强酸制取弱酸原理是解本题关键，题目难度不大。

6.【答案】B 
【解析】解：A.醋酸是一元弱酸，部分电离，pH相等的盐酸和醋酸，c(HCl)CH3COOH，故C错误；
D.pH为10的醋酸钠溶液中c(H+)=5×10−10mol/L，c(OH−)=10−145×10−10mol/L=2×10−5mol/L，醋酸钠是弱酸强碱盐，促进水的电离，溶液中水电离出的c(H+)=c(OH−)=2×10−5mol/L，故D错误；
故选：B。
A.pH相等的盐酸和醋酸，c(HCl)CH3COONH4，故B正确；
C.0.2mol/LNaHCO3溶液与0.1mol/LKOH溶液等体积混合，溶液中存在电荷守恒：c(Na+)+c(K+)+c(H+)=2c(CO32−)+c(HCO3−)+c(OH−)，物料守恒得到：c(Na+)=c(CO32−)+c(HCO3−)+c(H2CO3)，代入得到c(OH−)+c(CO32−)=c(H+)+c(H2CO3)+c(K+)，c(K+)=0.05mol/L，则c(OH−)+c(CO32−)=c(H+)+c(H2CO3)+0.05mol/L，故C错误；
D.NaH2PO4溶液pHc(H3PO4)，故D正确；
故选：C。
A.0.1mol/LNa2CO3溶液与0.1mol/LNaHCO3溶液等体积混合，溶液中存在物料守恒2n(Na)=3n(C)；
B.NH4HSO4溶液中氢离子抑制铵根离子的水解，醋酸根离子水解促进铵根离子的水解；
C.0.2mol/LNaHCO3溶液与0.1mol/LKOH溶液等体积混合，反应后得到碳酸氢钠、碳酸钠和碳酸钾的混合溶液，溶液中存在电荷守恒和物料守恒分析判断离子浓度关系；
D.NaH2PO4溶液pHc(NH4+)，故c(Na+)>c(SO42−)>c(NH4+)>c(OH−)=c(H+)，
故答案为：a；c(Na+)>c(SO42−)>c(NH4+)>c(OH−)=c(H+).
(1)NH4Al(SO4)2中Al3+水解呈酸性抑制NH4+水解，HSO4−电离出H+同样抑制NH4+水解；
(2)①NH4Al(SO4)2水解，溶液呈酸性，升高温度其水解程度增大；
②根据电荷守恒定律解题；
(3)a、b、c、d四个点，根据反应量的关系，a点恰好消耗完H+，溶液中只有(NH4)2SO4与Na2SO4；b、c、d三点溶液均含有NH3⋅H2O，(NH4)2SO4可以促进水的电离，而NH3⋅H2O抑制水的电离．b点溶液呈中性．
本题考查盐类的水解和离子浓度大小的比较，为高频考点，侧重考查学生的分析能力，题目难度较大，(2)②为易错点，注意根据守恒思想解题．

17.【答案】1.3  b>c  Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+  Fe2O3  3≤pH≤5 
【解析】解：(1)此温度下，pH=11的NaOH中c(OH−)=0.0001mol/L，pH=1的HCl溶液的c(H+)=0.1mol/L，等体积混合，酸过量，c(H+)=0.1−0.00012mol/L≈0.12  mol/L，pH=−lgc(H+)=−lg0.12=1+lg2=1.3，
故答案为：1.3；
(2)①由于Ka(HCN)Ka2(H2CO3)，依据越弱越水解规律可知，等物质的量浓度的CH3COONa、NaCN、Na2CO3，溶液的水解能力CO32−>CN−>CH3COO−，此时溶液pH由大到小的顺序为：Na2CO3>NaCN>CH3COONa；则pH相同时，浓度顺序为：CH3COONa>NaCN>Na2CO3，即a>b>c；
故答案为：a>b>c；
(3)①25℃时，FeCl3溶液显酸性，原因是铁离子的水解，离子方程式为Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+，把FeCl3溶液蒸干过程中，因铁离子水解得到氢氧化铁和氯化氢，灼烧得到Fe2O3，
故答案为：Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+；Fe2O3；
②根据Ksp[Fe(OH)3]=4×l0−38，当Fe3+完全沉淀[c(Fe3+)≤4×l0−5mol⋅L−1]时，c(OH−)=3Ksp[Fe(OH)3]c(Fe3+)=34×10−384×10−5mol/L=10−11mol/L，此时溶液pH=3，当Cu2+开始沉淀时，根据Ksp[Cu(OH)2]=2.6×l0−19，c(OH−)= Ksp[Cu(OH)2]c(Cu2+)= 2.6×10−190.26mol/L=10−9mol/L，此时溶液pH=5，则需控制溶液pH的范围为3≤pH≤5，
故答案为：3≤pH≤5。
(1)根据水的Kw=1×10−15以及NaOH溶液与HCl溶液的pH值进行判断；
(2)①Ka(HCN)、Ka(H2CO3)越大，其电离程度越大，其对应的酸根离子水解程度越小，则钠盐溶液中该酸根离子浓度越大；
②Ka(CH3COOH)、Ka(HCN)、Ka2(H2CO3)越大，其对应的酸根离子水解程度越小，相同pH的钠盐溶液的浓度越大；
(3)①25℃时，FeCl3溶液显酸性，是因为铁离子的水解；
②根据Ksp[Fe(OH)3]=4×l0−38，当Fe3+完全沉淀[c(Fe3+)≤4×l0−5mol⋅L−1]时，c(OH−)=3Ksp[Fe(OH)3]c(Fe3+)=34×10−384×10−5mol/L=10−11mol/L，此时溶液pH=3，当Cu2+开始沉淀时，根据Ksp[Cu(OH)2]=2.6×l0−19，c(OH−)= Ksp[Cu(OH)2]c(Cu2+)= 2.6×10−190.26mol/L=10−9mol/L，此时溶液pH=5，据此分析判断pH取值。
本题考查弱电解质的电离、盐类水解等知识点，侧重考查分析判断及计算能力，明确电离平衡常数与酸性强弱关系、与其对应离子水解程度关系是解本题关键，注意电荷守恒、物料守恒的灵活运用，题目难度不大。

18.【答案】负   硫酸   SO32−−2e−+H2O=SO42−+2H+   水为弱电解质存在H2OH++OH−，在阴极H+放电生成H2，C(H+)减小，水的电离平衡向正向移动，碱性增加 
【解析】解：(1)图中可知，钠离子移向a极，亚硫酸根离子移向b极，所以b极为阳极，应该接电源的正极，SO32−在阳极失去电子变成SO42−，所以C口流出的物质是H2SO4，
故答案为：负；硫酸；
(2)亚硫酸根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子，电极反应式为：SO32−−2e−+H2O=SO42−+2H+；
故答案为：SO32−−2e−+H2O=SO42−+2H+；
(3)在阴极H+放电生成H2，c(H+)减小，水的电离平衡H2O⇌H++OH−正向移动，所以碱性增强；
故答案为：水为弱电解质存在H2O⇌H++OH−，在阴极H+放电生成H2，C(H+)减小，水的电离平衡向正向移动，碱性增加．
(1)依据电解质溶液中阴阳离子的移动方向判断电极，阳离子移向阴极可以判断①图中a极要连接电源的负极，SO32−在阳极失去电子变成SO42−，所以C口流出的物质是H2SO4，
(2)亚硫酸根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子；
(3)依据阴极区放电离子为氢离子结合水的电离平衡H2O⇌H++OH−解答．
本题考查了电解的原理，明确电解池工作原理是解题关键，注意电解质电极判断的方法和电极反应式书写注意问题为易错点．

19.【答案】p  s  1s22s22p63s23p63d104s1  过渡  B  N>O>C 
【解析】解：(1)B是N，价层电子排布式为2s22p3，电子最后排入2p能级，属于p区元素；E为Mg，价层电子排布式为3s2，电子最后排入3s能级，属于s区元素，
故答案为：p；s；
(2)由G的位置可知G为29号元素Cu，基态Cu原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，
故答案为：1s22s22p63s23p63d104s1；
(3)图中阴影部分所示区域为副族，该区域的元素称为过渡元素；属于该区域的是副族元素，Ba为第ⅡA族元素；Fe为第Ⅷ族元素；Br为第ⅦA族元素；Rb为第ⅠA族元素，
故答案为：过渡；B；
(4)A、B、C分别为O、N、C，位于同周期，同周期从左往右第一电离能呈增大趋势，N大于同周期相邻元素，故三种元素的第一电离能由大到小的顺序为N>O>C，
故答案为：N>O>C。
A、B、C、D、E、F均为短周期元素，A和D常见价态均有−2价，D有+6价，则A为O，D为S；B和C的常见价态和原子半径可推出B为N，C为C；由E、F的化合价以及原子半径比D大可推出E为Mg，F为Na，综上所述，A、B、C、D、E、F分别为O、N、C、S、Mg、Na。
本题考查元素周期表和周期律，侧重考查学生基础知识的掌握情况，试题难度中等。

20.【答案】Ar  3s23p6  sp3  V型  极性  N2H4  非极性键、极性键  HF分子之间能形成氢键 
【解析】解：A、B、C、D四种分子所含原子的数目依次为1、3、6、2，且都含有18个电子．单原子分子A为Ar；D元素的氢化物能刻蚀玻璃，则D为F2；B、C是由两种元素的原子组成，且分子中两种原子的个数比均为1：2，考虑为氢化物，三原子分子B的中心元素原子电子数大于15，则B为H2S，六原子分子C的中心原子电子数大于9−3=6，则C为N2H4，
(1)由上述分析，可知A为Ar，处于第三周期零族，最外层电子数为8，其价层电子排布式为3s23p6，
故答案为：Ar；3s23p6；
(2)B为H2S，S原子价层电子对数=2+6−1×22=4、含有2对孤对电子，故S采取sp3杂化，H2S分子为V型结构，分子不是对称结构，正负电荷中心不重合，属于极性分子，
故答案为：sp3；V型；极性；
(3)由上述分析可知，C为N2H4，分子中N原子之间形成非极性键、N原子与H原子之间形成极性键，
故答案为：N2H4；非极性键、极性键；
(4)HF分子之间能形成氢键，氢键比分子间作用力强，故沸点高于同主族其它元素氢化物，
故答案为：HF分子之间能形成氢键．
A、B、C、D四种分子所含原子的数目依次为1、3、6、2，且都含有18个电子．单原子分子A为Ar；D元素的氢化物能刻蚀玻璃，则D为F2；B、C是由两种元素的原子组成，且分子中两种原子的个数比均为1：2，考虑为氢化物，三原子分子B的中心元素原子电子数大于15，则B为H2S，六原子分子C的中心原子电子数大于9−3=6，则C为N2H4，据此解答．
本题考查元素化合物推断、核外电子排布、杂化理论、分子极性、化学键与氢键等，难度不大，推断物质是解题关键，注意掌握常见10电子、18电子微粒．