滁州市重点中学2023-2024学年高二上学期期末测试
化学
考生注意：
1．本试卷满分100分，考试时间75分钟。
2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4．本卷命题范围：选择性必修一、选择性必修三第一章、第二章。
5．可能用到的相对原子质量：H1 N14 O16 P31 S32 Fe56 Cu64
一、选择题（本题共14小题，每小题3分，共42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. 化学与生活息息相关。下列说法错误的是
A. 天然气燃烧时，化学能全部转化为热能
B. 食品袋中充入氮气，可减小食品的腐败速率
C. 热的碳酸钠溶液可用于洗涤餐具表面的油污
D. 五彩缤纷的烟花与原子核外电子的跃迁有关
【答案】A
【解析】
【详解】A．任何能源转化不可能为百分之百，天然气燃烧时化学不能全部转化为热能，还会转化为光能等能量，故A错误；
B．氮气的化学性质不活泼，可用作保护气，食品袋中充入氮气能起到防腐作用，故B正确；
C．油脂在碱性条件下水解，碳酸钠溶液呈碱性，热的碳酸钠溶液水解后碱性增强，去油污效果好，故C正确；
D．燃放的焰火在夜空中呈现五彩缤纷的礼花为金属元素的焰色反应，基态原子吸收能量变为激发态原子，激发态原子释放能量放出可见光；与原子核外电子的跃迁有关，故D正确；
故选：A。
2. 下列化学用语正确是
A. HClO的结构式：H—Cl—O
B. C2H4中的共价键类型：极性键
C. NH3的VSEPR模型：
D. 基态Cr原子的最外层电子排布图：
【答案】C
【解析】
【详解】A．HClO的结构式为H-O-Cl，故A错误；
B．C2H4中的共价键类型为极性键和非极性键，故B错误；
C．NH3分子中N价层电子对数为4，孤电子对数为1，VSEPR模型为，故C正确；
D．基态Cr原子的价层电子排布式为3d54s1，最外层电子数为1，其最外层电子排布图为，故D错误；
故答案为：C。
3. 设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是
A. 1 mol N2与3 mol H2充分反应后，所得NH3的分子数为2NA
B. 1 L0.1mol·L-1的Na2CO3溶液中的数目为0.1NA
C. 电解精炼铜时，阳极减轻64g，外电路中转移的电子数为2NA
D. 31 g P4分子（正四面体结构）中含有的共价键数目为1.5NA
【答案】D
【解析】
【详解】A．N2与H2的反应为可逆反应，所得NH3的分子数小于2NA，故A错误；
B．Na2CO3溶液中会水解，所以其数目小于NA，故B错误；
C．电解精炼铜时，粗铜为阳极，含有比铜活泼的金属，阳极减轻64g，外电路中转移的电子数不一定为2NA，故C错误；
D．P4的结构为，3lgP4分子中含有的共价键为，故D正确；
故答案为：D。
4. 已知甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol-1。有关下列热化学方程式的说法正确的是
①
②
③
A.
B.
C. 反应③中反应物的总键能大于生成物的
D.
【答案】D
【解析】
【详解】A．甲烷的燃烧热为890.3kJ/mol，则对应的热化学方程式为 ，故A错误；
B．反应①中生成气态水，反应放出的热量小于890.3kJ，则，反应③中CH4不完全燃烧，放热更少，则，即，故B错误﹔
C．反应③是放热反应，反应物的总键能小于生成物的，故C错误；
D．由盖斯定律可知，，故D正确；
故答案为：D。
5. 下列有关离子方程式或电极反应式错误的是
A. 向Na2SO3溶液中加入稀硫酸：
B. 泡沫灭火器的反应原理：
C. 铅酸电池放电时的正极反应：
D. 用溶液检验
【答案】C
【解析】
【详解】A．向Na2SO3溶液中加入稀硫酸，反应生成硫酸钠、二氧化硫和水，其离子方程式为：，故A正确；
B．泡沫灭火器的反应原理是硫酸铝和碳酸氢钠反应生成硫酸钠、二氧化碳和氢氧化铝，其反应的离子方程式为：，故B错误；
C．铅酸电池放电时的正极反应式：，故C错误；
D．用溶液检验时生成沉淀，其离子方程式：，故D正确。
综上所述，答案为C。
6. 在2L恒容密闭容器中，通入2.2 mol CO和1 mol SO2，发生反应： 。40min后反应达到平衡，测得S的质量为25.6g。下列有关说法正确的是
A. 40min后移出部分S，混合气体的质量将减小
B. 反应达平衡时，CO的转化率大于SO2的转化率
C. 40min后升温，正反应的速率增大程度大于逆反应的
D. 0—40min内，CO的平均反应速率为0.02mol·L-1·min-1
【答案】D
【解析】
【详解】A．反应中S为固体，移出部分S，平衡不移动，混合气体的质量不变，错误；
B．设反应中消耗x mol SO2，则SO2的平衡转化率为，CO的平衡转化率为，故CO的平衡转化率小于SO2的，错误；
C．反应为放热反应，40min后升温，平衡逆向移动，正反应的速率增大程度小于逆反应的，错误；
D．反应平衡时S的质量为25.6g，物质的量为25.6g÷32g·mol-1=0.8mol，则反应消耗的CO为1.6mol，CO的平均反应速率，正确。
故选D。
7. 已知亚磷酸（H3PO3）是一种二元弱酸。向0.l mol·L-1H3PO3溶液中逐滴滴加足量0.1mol·L-1NaOH溶液，下列说法错误的是
A. H3PO3分子中H均与O相连
B. 溶液中水的电离程度先增大后减小
C. 总反应的离子方程式为
D. 加热0.1 mol·L-1Na2HPO3溶液，溶液的pH可能减小
【答案】A
【解析】
【详解】A．H3PO3是二元弱酸，则分子中只有2个—OH，其结构式为，A错误；
B．开始时溶液中的H3PO3电离出H+，对水的电离起抑制作用，逐滴滴加足量稀NaOH溶液，恰好完全反应前，溶液中H+的浓度逐渐减小，水的电离程度增大；恰好完全反应时，溶液中溶质为Na2HPO3，水解促进水的电离，继续滴加NaOH溶液，溶液中OH-浓度增大，抑制水的电离，B正确；
C．H3PO3是一种二元弱酸，与足量NaOH溶液反应生成正盐为Na2HPO3，总反应的离子方程式为，C正确；
D．加热0.lmol L-1Na2HPO3溶液，水的Kw增大，水电离的H+浓度增大，溶液的pH可能减小，D正确；
故选A。
8. S含氧酸根有多种，如，，，。等，其中是中的一个O被S取代的产物。下列说法中正确的是
A. 中O—S—O的键角为120°
B. 与中S的杂化方式相同
C. 的空间构型为正四面体
D. 中S与O之间的化学键键长均相等
【答案】B
【解析】
【详解】A． 中S上的孤电子对数为，故S的杂化方式为sp3，空间构型为三角锥形，O—S—O的键角不是120°，A错误；
B．中S的杂化方式为sp3，中S上的孤电子对数为，故S的杂化方式为sp3，B正确；
C． 是中的1个O被1个S取代的产物，结构式为，其中S=S与S=O键长不等，的空间构型为四面体，不是正四面体，C错误；
D． 中S的最高化合价为＋6，则其中O的化合价不全是－2，其结构式为，其中S与O之间的化学键键长不完全相等，D错误；
故选B。
9. 工业上利用锌焙砂（主要含ZnO、ZnFe2O4，还含有少量FeO、CuO等）湿法制取金属锌的流程如图所示。“电解”时，电极均为惰性电极。
下列说法错误的是
A. 加入ZnO的目的是调节溶液的pH以除去溶液中的Fe3+
B. 为增大反应速率，净化Ⅰ和净化Ⅱ均应在较高的温度下进行
C. 加过量ZnS可除去溶液中的Cu2+是利用了
D. “电解”时生成锌的总反应式为：
【答案】B
【解析】
【分析】锌焙砂经硫酸“酸浸”后，溶液中含有，，，等金属阳离子，在“净化Ⅰ”时先加入H2O2将Fe2+氧化为Fe3+，再加入ZnO调节pH使Fe转化为Fe(OH)3沉淀除去，在“净化Ⅱ”时加入过量ZnS将Cu2+转化为CuS沉淀除去，最后电解ZnSO4溶液得到Zn。
【详解】A．加入ZnO能与氢离子反应，目的是调节溶液的pH以除去溶液中的Fe3+，转化为Fe(OH)3沉淀除去，A正确；
B．在“净化Ⅰ”时加入了H2O2若温度过高，则H2O2会部分分解，影响Fe2+的氧化效率和Fe3+中的除杂效果，B错误；
C．加入过量ZnS将Cu2+转化为CuS沉淀除去，溶度积越小越容易生成沉淀，则，C正确；
D．电解ZnSO4溶液时阳极是水中氢氧根离子失电子生成氧气，阴极是锌离子得电子生成Zn，生成锌的总反应式为：，D正确；
故选B。
10. 设计如图装置回收金属钻，工作时保持厌氧环境，并定时将乙室溶液转移至甲室。保持细菌所在环境pH稳定，借助细菌降解乙酸盐生成CO2，同时将废旧锂离子电池的正极材料LiCoO2（s）转化为中。已知电极材料均为石墨材质，下列说法错误的是
A. 左侧装置为电解池，右侧装置为原电池
B. 装置工作时，左侧装置中H+从左室经阳膜移向甲室
C. 左侧装置a电极反应式为
D. 右侧装置d电极反应式为
【答案】D
【解析】
【分析】由题意可知，右侧装置为原电池，则左侧装置为电解池﹔原电池中，c电极为电池的负极，CH3COO-在负极失去电子发生氧化反应生成CO2和H+，电极反应式为，乙室的LiCoO2电极为正极，酸性条件下LiCoO2在正极得到电子发生还原反应生成Li+，Co2+和H2O，电极反应式为；电解池中，与原电池正极相连的a电极为阳极，CH3COO-在阳极失去电子发生氧化反应生成CO2和H+，电极反应式为，b电极为阴极，Co2+在阴极得到电子发生还原反应生成Co，电极反应式为，电解的总反应为。
【详解】A．由题意可知，右侧装置为原电池，则左侧装置为电解池，正确；
B．细菌所在环境pH稳定，b电极发生还原反应，而细菌所在环境发生，产生的氢离子向甲室移动，B正确；
C．电解池中，与原电池正极相连的a电极为阳极，CH3COO-在阳极失去电子发生氧化反应生成CO2和H+，电极反应式为，C正确；
D．右侧装置d电极为正极，酸性条件下LiCoO2在正极得到电子发生还原反应生成Li+，Co2+和H2O，电极反应式为，D错误；
故选D。
11. 根据下列实验操作和现象所得出的结论或解释正确的是
选项 实验操作和现象 结论或解释
A 向碳酸氢钠溶液中滴加盐酸，有气泡产生 电负性：，所以HCl的酸性比H2CO3的强
B 将CS2分别与水和CCl4混合后振荡，CS2与水分层、与CCl4互溶 CS2是极性分子
C 相同的两片铝片分别与同温同体积，且c（H+）相等的盐酸﹑硫酸反应，铝与盐酸反应产生气泡较快 Cl-可能对Al与H+的反应起到促进作用
D 向2 mL0.1 mol/L AgNO。溶液中先滴入几滴等浓度的NaCl溶液，有白色沉淀生成，再滴入几滴等浓度的NaI溶液，有黄色沉淀生成
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A．一般来说，元素的非金属性越强，电负性越大，而元素的非金属性强弱与氢化物的酸性强弱无关，A错误；
B．CCl4是非极性分子，CS2与CCl4互溶，则CS2也是非极性分子，B错误；
C．该组对比实验单一变量为阴离子，铝与盐酸反应产生气泡较快，反应速率较大，说明可能Cl-对该反应起到促进作用，C正确；
D．向2 mL AgNO3溶液中先滴入几滴等浓度的NaCl溶液，有白色沉淀生成，Ag+过量有剩余，再滴入几滴等浓度的NaI溶液，有黄色沉淀生成，不能肯定I-是与AgCl发生的反应，也就不能得出结论“”，D错误；
故选C。
12. X、Y、Z、M、Q五种短周期元素，原子序数依次增大。X的2s轨道全充满，Y的s能级电子数量是p能级的两倍，M是地壳中含量最多的元素，Q是纯碱中的一种元素。下列说法错误的是
A. 氢化物的沸点：
B. X的第一电离能一定小于Y
C. Q与M组成的化合物中可能含有非极性键
D. 最高价氧化物对应水化物的酸性：
【答案】A
【解析】
【分析】Y的s能级电子数量是p能级的两倍，Y为C，X的2s轨道全充满，原子序数，则X为Be或B，M是地壳中含量最多的元素，M为O，原子序数，则Z为N，Q是纯碱中的一种元素，则Q为Na，据此分析。
【详解】A．Y、Z，M分别为C，N，O，其氢化物有多种，若改为简单氢化物的沸点；，即才正确，A错误；
B．X为Be或B，Y为C，所以X的第一电离能一定小于Y，B正确；
C．Na和O形成的过氧化钠中过氧根内含有O-O非极性共价键，C正确；
D．非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性N大于C，硝酸酸性强于碳酸，D正确；
故选A。
13. 向一恒压密闭容器中加入l mol CH4和一定量的H2O，发生反应：。的平衡转化率随温度和压强的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 该反应的
B. 曲线对应的压强：
C. 点b、c对应的反应速率：
D. 点a，b、c对应的平衡常数：
【答案】D
【解析】
【详解】A．该反应是气体分子数增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，则CH4的平衡转化率减小，故图像横轴表示温度，该反应是吸热反应，曲线对应的压强：，A正确；
B．该反应是气体分子数增大的反应，增大压强，平衡逆向移动，则CH4的平衡转化率减小，，B正确；
C．点b、c对应的温度相同，b点对应的压强小于c点的，则反应速率：，C正确；
D．K只受温度影响，该反应是吸热反应，，D错误；
故答案为：D。
14. 常温下，向某一元酸HR溶液中滴加一元碱BOH溶液，混合溶液的或与pH变化的关系如图所示。下列叙述正确的是
A. M线表示随pH的变化
B. BR溶液呈碱性
C. 若温度升高，两条线均向下平移
D. 常温下，溶液的
【答案】D
【解析】
【分析】根据，可知，根据，可知，则随着pH增大，的值逐渐减小，的值逐渐增大，所以M线表示随pH的变化，N线表示随pH的变化。
【详解】A．根据分析可知，M线表示随pH的变化，A项错误；
B．当时，，根据图像可知，pH＜7，溶液呈酸性，则，则，则BR溶液呈酸性，B项错误；
C．升高温度，酸碱的电离平衡常数都变大，则和都增大，两条线均向上平移，C项错误；
D．对于0.1mol/L的NaR溶液，设溶液中氢氧根的浓度为xmol/L，则可列三段式如下：
则，解得，即，pH=9，D项正确；
故选D。
二、非选择题（本题包括4小题，共58分）
15. (NH4)2Fe(SO4)2是分析化学中的重要试剂，受热时分解，产物中含有铁氧化物、SO2，SO3，NH3和水蒸气等。回答下列问题：
（1）Fe2+的电子排布式为______。
（2）H，N，O、S的电负性由小到大的顺序是______。N、O、S的第一电离能由小到大的顺序是______。
（3）H2O2与H2S的相对分子质量相同，但常温下H2O2为液体，H2S为气体，原因是______。(NH4)2Fe(SO4)2受热分解时的气态产物中，属于非极性分子的是______。
（4）N的一种化合物N2O与CO2互为等电子体，二者结构相似，N2O分子中O只与一个N相连，N2O分子中键和键数目之比是______。
（5）(NH4)2Fe(SO4)2溶液中存在多种离子，其中空间结构为正四面体的有______；其溶液中存在H3O+离子，该离子中H—O—H的键角______（填“＞”“＝”或“＜”）单个H2O分子中H—O—H的键角。
【答案】（1）或
（2） ①. ②.
（3） ①. H2O2能形成分子间氢键，使其熔沸点增高，H2S不能形成分子间氢键（合理即可） ②. SO3
（4）1:l （5） ①. 、 ②. ＞
【解析】
【小问1详解】
基态Fe原子的电子排布式为，失去4s上的2个电子形成Fe2+，所以Fe2+的电子排布式为或；
【小问2详解】
同周期主族元素从左到右元素的电负性增大，同主族元素的电负性由上到下逐渐减小，且非金属性越强电负性越强，所以H、N、O、S的电负性由小到大的顺序是；同周期主族元素的第一电离能随原子序数的增大而增大，但VA族元素的第一电离能大于其相邻元素的第一电离能，所以N＞O，同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小，则O＞S，第一电离能大小顺序为；
【小问3详解】
过氧化氢和硫化氢都属于分子晶体，且相对分子质量均为34，过氧化氢分子中氧元素的电负性大，所以在过氧化氢分子间存在氢键，而H2S不能形成分子间氢键，氢键的存在使过氧化氢沸点提高，所以常温下H2O2为液体，H2S为气体；(NH4)2Fe(SO4)2受热分解的气态产物中H2O、SO2为V形结构，NH3为三角锥形结构，均为极性分子；SO3中心S上的孤电子对数为，与3个O相连．因此S为sp2杂化，SO3为平面三角形结构，结构对称，为非极性分子；
【小问4详解】
N2O与CO2互为等电子体，二者结构相似，所以N2O的结构式为，分子中键和键数目之比是1:1；
【小问5详解】
(NH4)2Fe(SO4)2溶液中存在多种离子,其中中N价层电子对数为4，无孤电子对，N采取sp3杂化，为正四面体结构；中S价层电子对数为4，无孤电子对，S采取sp3杂化，为正四面体结构；H3O+中O价层电子对数为4，孤电子对数为1， H2O中O孤电子对数为2，H3O+比H2O中孤电子对数少，而孤电子对之间的斥力＞孤电子对与成键电子对之间的斥力＞成键电子对之间的斥力，导致H3O+中H-O-H的键角＞单个H2O分子中H-O-H的键角。
16. 回答下列问题：
（1）现用物质的量浓度为0.2000 mol·L-1的标准NaOH溶液去滴定20ml某盐酸的物质的量浓度（以酚酞为指示剂），请填写下列空白：①用标准NaOH溶液滴定时，应将标准NaOH溶液注入______（填“甲”或“乙”）中。
②判断到达滴定终点的实验现象是______________。
③如图表示50mL滴定管中液面的位置，如果液面处的读数是a，则滴定管中液体体积为_________（填代号）。
A．a mL B．大于a mL C．等于（50－a）mL D．大于（50－a）mL
（2）某研究性学习小组用0.2000 mol·L-1NaOH标准溶液滴定20.00 mL醋酸溶液浓度，实验数据记录如下：
实验序号 l 2 3 4
消耗NaOH溶液的体积 20.07 20.02 18.80 19.97
计算醋酸溶液的浓度______（保留四位有效数字）。
（3）浓度会影响弱酸、弱碱的电离程度。用pH计测定不同浓度的醋酸的pH，结果如表：
醋酸浓度 0.0010 0.0100 0.0200 0.1000 0.2000
pH 3.88 3.38 3.23 2.88 2.73
①根据表中数据，可以得出醋酸是弱电解质的结论，你认为得出此结论的依据是__________。
②从表中的数据，还可以得出另一结论：随着醋酸浓度的增大，醋酸的电离程度将__________（填“增大”“减小”或“不变”）。
（4）向0.10mol·L-1二元弱酸H2A溶液中逐滴滴入NaOH溶液，溶液中的H2A、HA-、A2-的物质的量分数随pH的变化如图所示[已知]。则_______。
【答案】（1） ①. 乙 ②. 当滴入最后半滴标准溶液时，溶液由无色变为浅红色，且在半分钟内不褪色（合理即可） ③. D
（2）0.2002 mol/L
（3） ①. 0.0100 mol/L的醋酸的pH＞2（或醋酸稀释10倍时，pH的变化值小于l；合理即可） ②. 减小
（4）1000
【解析】
【小问1详解】
①NaOH溶液为碱性溶液，应该用碱式滴定管量取，即使用图中的乙。
②本实验是用NaOH滴定盐酸溶液，用酚酞作指示剂，所以达到终点时现象是：当滴入最后半滴标准溶液时，溶液由无色变为浅红色，且在半分钟内不褪色。
③滴定管刻度0刻度在上，从上到下增大。如果液面处的读数是a，且最大刻度以下没有刻度，则滴定管中液体的体积一定大于（50－a）mL；
故答案为：乙；当滴入最后半滴标准溶液时，溶液由无色变为浅红色，且在半分钟内不褪色；D；
【小问2详解】
分析表中数据可知，第3次数据误差较大，舍去，所消耗NaOH溶液的平均体积;
mL．醋酚和氢氧化钠反应时n（醋酸）＝n（NaOH），即0.02L×c（醋酸）＝0.02002L×0.2000mol/L，解得c（醋酸）＝0.2002mol/L;
故答案为：0.2002 mol/L;
【小问3详解】
①弱电解质不能完全电离，由0.0100mol/L的醋酸的可知，醋酸电离出的氢离子浓度小于醋酸浓度，可得出醋酸是弱电解质的结论，或浓度为0.1000 mol·L-1，0.0100 mol·L-1及0.0010 mol·L-1的醋酸，pH变化值小于1，也可说明醋酸是弱电解质；
②0.0010 mol/L．醋酸溶液pH为3.88，而0.0100 mol/L醋酸溶液pH为3.38，即醋酸浓度增大10倍，pH减小值小于l，说明随着醋酸浓度的增大，醋酸的电离程度将减小；
故答案为：0.0100 mol/L的醋酸的pH＞2（或醋酸稀释10倍时，pH的变化值小于l）；减小；
【小问4详解】
由图可知，pH＝1.2时溶液中，．此时，pH＝4.2时溶液中，，此时，则;
故答案为：1000。
17. 镍有广泛的用途，不仅可以用于不锈钢的制造，目前也是三元锂电池中的重要元素。由红土镍矿（主要成分为NiO，还含有少量MgO、SiO2以及铁的氧化物等）可以制取黄钠铁矾和。
（1）黄钠铁矾中Fe的化合价为______。
（2）为加快红土镍矿的溶解，在“酸浸”步骤中可以采取的措施是______________________________（任写2条）；滤渣的主要成分是____________。
（3）“预处理”中，反应的离子方程式可能为__________________。
（4）“沉铁”中若采用Na2CO3作为除铁所需钠源，Na2CO3的用量对体系pH和镍的损失影响如图1所示。当Na2CO3的用量超过6g/L时，镍的损失率会增大，其可能的原因是____________________（已知Fe3+、Ni2+社开始沉淀的pH分别为2.2、7.5）
（5）若溶液中c（Mg2+）为0.l mol/L，溶液的体积为1L，则要使溶液中，则应加入固体NaF为______mol[忽略体积的变化，已知]。“沉镁”时应保证MgO已将溶液的pH调节至5.5～6.0的原因是____________________。
（6）硫酸钠与硫酸镍晶体的溶解度曲线图如图2所示，由滤液Y制备的步骤为：Ⅰ．边搅拌边向滤液Y中滴加NaOH溶液至沉淀完全，过滤﹔Ⅱ．用蒸馏水洗涤固体﹔Ⅲ．将所得固体分批加入足量稀硫酸，搅拌使其完全溶解﹔Ⅳ．稍低于______℃减压蒸发浓缩，降温至稍高于______℃，趁热过滤。
①步骤Ⅱ中确定固体洗涤干净的方法是____________；
②步骤Ⅳ中横线上的数字分别是______、______。
【答案】（1）＋3 （2） ①. 研磨粉碎红土镍矿、增大酸的浓度、适当升高温度等（符合条件都可以，任写2条） ②. SiO2
（3）
（4）pH＞2.2后，容易形成氢氧化铁的胶体，吸附溶液中的Ni2+，造成镍的损失（合理即可）
（5） ①. 0.21 ②. pH过小，难以形成MgF2沉淀；pH过大，会形成Ni（OH）2沉淀（合理即可）
（6） ①. 取最后一次的洗涤液于一支洁净的试管中，向其中滴加BaCl2溶液，无沉淀生成（合理即可） ②. 53.8 ③. 30.8
【解析】
【分析】红土镍矿(主要成分为NiO，还含有少量MgO、SiO2以及铁的氧化物等)中加入硫酸酸浸，酸浸后的酸性溶液中含有Ni2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等，二氧化硅不溶，形成滤渣，滤液中加入过氧化氢将亚铁离子氧化为铁离子，再加入硫酸钠沉铁，得到黄钠铁矾沉淀，向滤液中加入MgO调节溶液pH，再加入NaF溶液沉镁，所得滤液Y中含有NiSO4经分离提纯得到NiSO4 6H2O。
【小问1详解】
Na2Fe6(SO4)4(OH)12中氢氧根为-1价，硫酸根为-2价，Na为+1价，故铁元素为+3价。
【小问2详解】
影响化学反应速率的外因有浓度、温度、接触面积、催化剂等，所以为加快红土镍矿的溶解，在酸浸步骤中可以采取的措施是研磨粉碎红土镍矿、增大酸的浓度、适当升高温度等；据分析SiO2不溶于稀硫酸，故滤渣为SiO2。
【小问3详解】
“预处理”中加入过氧化氢的目的是将铁元素全部氧化为Fe3+，所以发生反应的离子方程式为：；
【小问4详解】
Fe3+、Ni2+开始沉淀的pH分别为2.2、7.5，沉铁步骤中，若用碳酸钠作为除铁所需钠源，由图像可知，pH>2.2后，不仅有氢氧化铁沉淀，同时还可能产生氢氧化铁胶体，胶体具有吸附性，可吸附Ni2+使镍的损失率会增大；
小问5详解】
“沉镁”时存在反应：Mg2++2F-=MgF2，消耗0.2 mol NaF，存在平衡，c(F-)== mol/L=10-2mol/L，则应加入NaF固体的物质的量为0.2+0.01=0.21 mol；“沉镁”步骤中，若pH过小，H+与F-会结合形成HF，导致Mg2+沉淀不完全；若pH过大，会生成Ni(OH)2沉淀，因此“沉镁”前，应保证MgO将溶液pH调节至5.5~6.0；
【小问6详解】
滤液Y中主要含有NiSO4，还含有Na2SO4等杂质，为除去杂质可加入NaOH溶液，使Ni2+转化为Ni(OH)2沉淀，过滤后洗涤沉淀，检查沉淀是否洗涤干净，用蒸馏水洗涤固体至最后一次洗涤滤液加BaCl2无沉淀出现；向沉淀中加硫酸溶解，蒸发浓缩，控制温度在30.8~53.8℃间冷却结晶，趁热过滤，即可得到NiSO4·6H2O。
18. 2030年实现“碳达峰”，2060年达到“碳中和”的承诺，体现了我国的大国风范。二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。回答下列问题：
Ⅰ.二氧化碳加氢制甲醇涉及的反应可表示为：
①CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H1
②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2=-90kJ mol-1
③CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H3=-49kJ mol-1
（1）根据上述反应求：④CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的△H4=_____kJ mol-1。
（2）我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上反应④的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。
写出该历程中决速步骤的化学方程式：_____。
（3）一体积可变的密闭容器中，在保持aMPa下，按照n(CO2)：n(H2)=1：3投料，平衡时，CO和CH3OH在含碳产物中物质的量分数及CO2的转化率随温度的变化如图所示：
①图中m曲线代表的物质为_____。
②下列说法正确的是_____(填标号)。
A.180～380℃范围内，H2的平衡转化率始终低于CO2
B.温度越高，越有利于工业生产CH3OH
C.一定时间内反应，加入选择性高的催化剂，可提高CH3OH的产率
D.150～400℃范围内，温度升高，H2O的平衡产量一直增大
③已知气体分压=气体总压×气体的物质的量分数，用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数Kp=，270℃时反应①的分压平衡常数为_____(保留2位有效数字)。
II.近年来，有研究人员用CO2通过电催化生成多种燃料，实现CO2的回收利用，其工作原理如图所示：
（4）请写出Cu电极上产生HCOOH的电极反应式：_____。
（5）如果Cu电极上只生成0.15molC2H4和0.30molCH3OH，则Pt电极上产生的O2在标准状况下的体积为_____L。
【答案】（1）-41 （2）COOH*+H*+H2O*=COOH*+2H*+OH*(或H2O*=H*+OH*)
（3） ①. CH3OH ②. AC ③. 0.015
（4）CO2+2H++2e-=HCOOH
（5）20.16
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律可知，反应④=反应②－反应③，则。
【小问2详解】
过渡态物质相对能量与始态物质相对能量相差越大，活化能越大，反应速率越慢，整体反应速率由反应历程中最慢的步骤决定，由题图知，最大活化能，该步起始物质为，产物为，所以该步反应是决速步骤，因反应前后和1个未发生改变，也可以表述成。
【小问3详解】
①根据反应②和③可知，其反应的产物都有生成，且和都小于零，也就是说，温度升高，它们的平衡都会逆向移动，从而使的产量变少，则在含碳产物中物质的量分数减小，故符合这个规律的是曲线m；
②A．起始投料，只发生反应③时，、转化率相同，只发生反应①时，的转化率大于的平衡转化率，当①、③都发生时的平衡转化率始终低于，A正确；
B．由图可知，温度越低，的含量越高，越有利于工业生产，B错误；
C．一定时间内反应，加入选择性高的催化剂，可让生成的反应快速达到平衡，而其他反应还未达到平衡，从而提高的产率，C正确；
D．从反应①和③可以看出，反应消耗的和生成的相等，图中150～400℃范围内，温度升高，的平衡转化率先降后升，所以的平衡产量也先降后升，D错误；
故选AC；
③270℃时，设起始量，，由图可知的转化率为24%，则反应的为0.24mol，由于反应③=反应①+反应②，所以，只要讨论反应①和反应②，反应①生成0.24molCO，设在反应②中消耗了xmol，则平衡时CO为，同理，平衡时为，三段式分析如下：
由图像可知，平衡时CO和的物质的量分数相同，即0.24－x=x，解得x=0.12，则可求得平衡时，，，，则可求得反应①的。
【小问4详解】
充电时，阴极反应中1mol完全转化为HCOOH时有2mol转移，则Cu电极上产生HCOOH的电极反应式为。
【小问5详解】
如果Cu电极上只生成0.15mol和0.30mol，和的碳元素都为－2价，则转移的电子数为，根据阳极电极反应，则Pt电极上产生的物质的量为0.9mol，标准状况下的体积为。滁州市重点中学2023-2024学年高二上学期期末测试
化学
考生注意：
1．本试卷满分100分，考试时间75分钟。
2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4．本卷命题范围：选择性必修一、选择性必修三第一章、第二章。
5．可能用到的相对原子质量：H1 N14 O16 P31 S32 Fe56 Cu64
一、选择题（本题共14小题，每小题3分，共42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. 化学与生活息息相关。下列说法错误的是
A. 天然气燃烧时，化学能全部转化为热能
B. 食品袋中充入氮气，可减小食品的腐败速率
C. 热的碳酸钠溶液可用于洗涤餐具表面的油污
D. 五彩缤纷的烟花与原子核外电子的跃迁有关
2. 下列化学用语正确的是
A. HClO的结构式：H—Cl—O
B. C2H4中的共价键类型：极性键
C. NH3的VSEPR模型：
D. 基态Cr原子的最外层电子排布图：
3. 设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是
A. 1 mol N2与3 mol H2充分反应后，所得NH3的分子数为2NA
B. 1 L0.1mol·L-1的Na2CO3溶液中的数目为0.1NA
C. 电解精炼铜时，阳极减轻64g，外电路中转移的电子数为2NA
D. 31 g P4分子（正四面体结构）中含有的共价键数目为1.5NA
4. 已知甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol-1。有关下列热化学方程式的说法正确的是
①
②
③
A.
B.
C. 反应③中反应物的总键能大于生成物的
D.
5. 下列有关离子方程式或电极反应式错误的是
A. 向Na2SO3溶液中加入稀硫酸：
B. 泡沫灭火器的反应原理：
C. 铅酸电池放电时的正极反应：
D. 用溶液检验
6. 在2L恒容密闭容器中，通入2.2 mol CO和1 mol SO2，发生反应： 。40min后反应达到平衡，测得S的质量为25.6g。下列有关说法正确的是
A. 40min后移出部分S，混合气体的质量将减小
B. 反应达平衡时，CO的转化率大于SO2的转化率
C. 40min后升温，正反应的速率增大程度大于逆反应的
D. 0—40min内，CO的平均反应速率为0.02mol·L-1·min-1
7. 已知亚磷酸（H3PO3）是一种二元弱酸。向0.l mol·L-1H3PO3溶液中逐滴滴加足量0.1mol·L-1NaOH溶液，下列说法错误的是
A. H3PO3分子中H均与O相连
B. 溶液中水的电离程度先增大后减小
C. 总反应的离子方程式为
D. 加热0.1 mol·L-1Na2HPO3溶液，溶液的pH可能减小
8. S的含氧酸根有多种，如，，，。等，其中是中的一个O被S取代的产物。下列说法中正确的是
A. 中O—S—O的键角为120°
B. 与中S的杂化方式相同
C. 的空间构型为正四面体
D. 中S与O之间的化学键键长均相等
9. 工业上利用锌焙砂（主要含ZnO、ZnFe2O4，还含有少量FeO、CuO等）湿法制取金属锌的流程如图所示。“电解”时，电极均为惰性电极。
下列说法错误的是
A. 加入ZnO的目的是调节溶液的pH以除去溶液中的Fe3+
B. 为增大反应速率，净化Ⅰ和净化Ⅱ均应在较高的温度下进行
C. 加过量ZnS可除去溶液中的Cu2+是利用了
D. “电解”时生成锌的总反应式为：
10. 设计如图装置回收金属钻，工作时保持厌氧环境，并定时将乙室溶液转移至甲室。保持细菌所在环境pH稳定，借助细菌降解乙酸盐生成CO2，同时将废旧锂离子电池的正极材料LiCoO2（s）转化为中。已知电极材料均为石墨材质，下列说法错误的是
A. 左侧装置为电解池，右侧装置为原电池
B. 装置工作时，左侧装置中H+从左室经阳膜移向甲室
C. 左侧装置a电极反应式为
D. 右侧装置d电极反应式为
11. 根据下列实验操作和现象所得出的结论或解释正确的是
选项 实验操作和现象 结论或解释
A 向碳酸氢钠溶液中滴加盐酸，有气泡产生 电负性：，所以HCl的酸性比H2CO3的强
B 将CS2分别与水和CCl4混合后振荡，CS2与水分层、与CCl4互溶 CS2是极性分子
C 相同的两片铝片分别与同温同体积，且c（H+）相等的盐酸﹑硫酸反应，铝与盐酸反应产生气泡较快 Cl-可能对Al与H+的反应起到促进作用
D 向2 mL0.1 mol/L AgNO。溶液中先滴入几滴等浓度的NaCl溶液，有白色沉淀生成，再滴入几滴等浓度的NaI溶液，有黄色沉淀生成
A. A B. B C. C D. D
12. X、Y、Z、M、Q五种短周期元素，原子序数依次增大。X的2s轨道全充满，Y的s能级电子数量是p能级的两倍，M是地壳中含量最多的元素，Q是纯碱中的一种元素。下列说法错误的是
A. 氢化物沸点：
B. X的第一电离能一定小于Y
C. Q与M组成的化合物中可能含有非极性键
D. 最高价氧化物对应水化物的酸性：
13. 向一恒压密闭容器中加入l mol CH4和一定量的H2O，发生反应：。的平衡转化率随温度和压强的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 该反应的
B. 曲线对应的压强：
C. 点b、c对应的反应速率：
D. 点a，b、c对应的平衡常数：
14. 常温下，向某一元酸HR溶液中滴加一元碱BOH溶液，混合溶液的或与pH变化的关系如图所示。下列叙述正确的是
A. M线表示随pH变化
B. BR溶液呈碱性
C. 若温度升高，两条线均向下平移
D. 常温下，溶液的
二、非选择题（本题包括4小题，共58分）
15. (NH4)2Fe(SO4)2是分析化学中的重要试剂，受热时分解，产物中含有铁氧化物、SO2，SO3，NH3和水蒸气等。回答下列问题：
（1）Fe2+的电子排布式为______。
（2）H，N，O、S的电负性由小到大的顺序是______。N、O、S的第一电离能由小到大的顺序是______。
（3）H2O2与H2S的相对分子质量相同，但常温下H2O2为液体，H2S为气体，原因是______。(NH4)2Fe(SO4)2受热分解时的气态产物中，属于非极性分子的是______。
（4）N的一种化合物N2O与CO2互为等电子体，二者结构相似，N2O分子中O只与一个N相连，N2O分子中键和键数目之比是______。
（5）(NH4)2Fe(SO4)2溶液中存在多种离子，其中空间结构为正四面体的有______；其溶液中存在H3O+离子，该离子中H—O—H的键角______（填“＞”“＝”或“＜”）单个H2O分子中H—O—H的键角。
16. 回答下列问题：
（1）现用物质的量浓度为0.2000 mol·L-1的标准NaOH溶液去滴定20ml某盐酸的物质的量浓度（以酚酞为指示剂），请填写下列空白：①用标准NaOH溶液滴定时，应将标准NaOH溶液注入______（填“甲”或“乙”）中。
②判断到达滴定终点的实验现象是______________。
③如图表示50mL滴定管中液面的位置，如果液面处的读数是a，则滴定管中液体体积为_________（填代号）。
A．a mL B．大于a mL C．等于（50－a）mL D．大于（50－a）mL
（2）某研究性学习小组用0.2000 mol·L-1NaOH标准溶液滴定20.00 mL醋酸溶液的浓度，实验数据记录如下：
实验序号 l 2 3 4
消耗NaOH溶液的体积 20.07 20.02 18.80 1997
计算醋酸溶液的浓度______（保留四位有效数字）。
（3）浓度会影响弱酸、弱碱的电离程度。用pH计测定不同浓度的醋酸的pH，结果如表：
醋酸浓度 0.0010 0.0100 0.0200 0.1000 0.2000
pH 3.88 3.38 3.23 2.88 2.73
①根据表中数据，可以得出醋酸是弱电解质结论，你认为得出此结论的依据是__________。
②从表中的数据，还可以得出另一结论：随着醋酸浓度的增大，醋酸的电离程度将__________（填“增大”“减小”或“不变”）。
（4）向0.10mol·L-1二元弱酸H2A溶液中逐滴滴入NaOH溶液，溶液中的H2A、HA-、A2-的物质的量分数随pH的变化如图所示[已知]。则_______。
17. 镍有广泛的用途，不仅可以用于不锈钢的制造，目前也是三元锂电池中的重要元素。由红土镍矿（主要成分为NiO，还含有少量MgO、SiO2以及铁的氧化物等）可以制取黄钠铁矾和。
（1）黄钠铁矾中Fe的化合价为______。
（2）为加快红土镍矿的溶解，在“酸浸”步骤中可以采取的措施是______________________________（任写2条）；滤渣的主要成分是____________。
（3）“预处理”中，反应的离子方程式可能为__________________。
（4）“沉铁”中若采用Na2CO3作为除铁所需钠源，Na2CO3的用量对体系pH和镍的损失影响如图1所示。当Na2CO3的用量超过6g/L时，镍的损失率会增大，其可能的原因是____________________（已知Fe3+、Ni2+社开始沉淀的pH分别为2.2、7.5）
（5）若溶液中c（Mg2+）为0.l mol/L，溶液的体积为1L，则要使溶液中，则应加入固体NaF为______mol[忽略体积的变化，已知]。“沉镁”时应保证MgO已将溶液的pH调节至5.5～6.0的原因是____________________。
（6）硫酸钠与硫酸镍晶体的溶解度曲线图如图2所示，由滤液Y制备的步骤为：Ⅰ．边搅拌边向滤液Y中滴加NaOH溶液至沉淀完全，过滤﹔Ⅱ．用蒸馏水洗涤固体﹔Ⅲ．将所得固体分批加入足量稀硫酸，搅拌使其完全溶解﹔Ⅳ．稍低于______℃减压蒸发浓缩，降温至稍高于______℃，趁热过滤。
①步骤Ⅱ中确定固体洗涤干净的方法是____________；
②步骤Ⅳ中横线上的数字分别是______、______。
18. 2030年实现“碳达峰”，2060年达到“碳中和”的承诺，体现了我国的大国风范。二氧化碳催化加氢制甲醇，有利于减少温室气体二氧化碳。回答下列问题：
Ⅰ.二氧化碳加氢制甲醇涉及的反应可表示为：
①CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H1
②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2=-90kJ mol-1
③CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H3=-49kJ mol-1
（1）根据上述反应求：④CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的△H4=_____kJ mol-1。
（2）我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上反应④的反应历程，如图所示，其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。
写出该历程中决速步骤的化学方程式：_____。
（3）一体积可变的密闭容器中，在保持aMPa下，按照n(CO2)：n(H2)=1：3投料，平衡时，CO和CH3OH在含碳产物中物质的量分数及CO2的转化率随温度的变化如图所示：
①图中m曲线代表的物质为_____。
②下列说法正确的是_____(填标号)。
A.180～380℃范围内，H2的平衡转化率始终低于CO2
B.温度越高，越有利于工业生产CH3OH
C.一定时间内反应，加入选择性高的催化剂，可提高CH3OH的产率
D.150～400℃范围内，温度升高，H2O平衡产量一直增大
③已知气体分压=气体总压×气体的物质的量分数，用平衡分压代替平衡浓度可以得到平衡常数Kp=，270℃时反应①的分压平衡常数为_____(保留2位有效数字)。
II.近年来，有研究人员用CO2通过电催化生成多种燃料，实现CO2的回收利用，其工作原理如图所示：
（4）请写出Cu电极上产生HCOOH的电极反应式：_____。
（5）如果Cu电极上只生成0.15molC2H4和0.30molCH3OH，则Pt电极上产生的O2在标准状况下的体积为_____L。
