上海市交通大学附属中学2024-2025学年高二上学期期中考试 化学试题

2024-2025学年上海市交通大学附属中学第一学期期中考 高二年级 化学学科 原子量：H-1 C-12 O-16 N-14 Na-23 Al-27 Fe-56 一、2022年9月，中国科学家首次在嫦娥五号带回的月壤中发现新矿物，并命名为“嫦娥石”。“嫦娥石”属于陨磷钠镁钙石族，其中一种物质的化学式为Ca9NaMg(PO4)7。请回答下列问题： 1．下列有关说法不正确的是 。（2分） A．基态原子的核外电子排布遵循能量最低原理 B．原子核外电子发生跃迁不一定吸收能量 C．原子核外电子从基态跃迁到激发态时只能跃迁到稍高的能级，如从2s只能跃迁到2p 2．下图为钠的原子 光谱。（2分） A．吸收 B．发射 3．基态钠原子核外电子占据能量最高的能级符号是 ，钠原子的失去二个电子所需能量远远大于失去一个电子所需能量，请从结构角度分析其原因是 。（2+2分） 4．✽某同学把O原子价电子的轨道表示式写成了以下形式：， 这种写法违背了 。（2分） 5．基态磷原子核外共有 种不同空间运动状态的电子，其中占据的最高能层符号为 。 (2+2分) 6．磷原子在成键时，能将一个3s电子激发进入3d能级而参与成键，写出该激发态磷原子的核外电子排布式 。 (2分) 7．原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用“+½”表示，与之相反的 用“-½”表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态的氮原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为 。(3分) 二、Na2O2是重要的化工原料，具有多种用途。 8．✽请写出Na2O2的电子式 。（2分） 9．✽Na2O2可在呼吸面具和潜水艇中作为氧气的来源，请写出Na2O2与CO2 反应的化学方程式 。（2分） 10．将一定量的Na2O2固体投入到含有下列离子的溶液中：Cl-、HCO3-、CO32-、Na+，反应完毕后，溶液中上述离子数目几乎不变的有 (不定项)。（4分） A．Cl- B．HCO3- C．CO32- D．Na+ 11．下列说法正确的是 (不定项)。(4分) A．a克CH4在氧气中完全燃烧，将其产物全部跟足量的过氧化钠完全反应，反应后固体质量恰好也增加a克 B．将等物质的量的Na2O和Na2O2分别投入到足量且等质量的水中，得到溶质质量分 数相等 C．1mol Na2O2与2mol NaHCO3固体混合后，在密闭容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是Na2CO3 D．向滴有酚酞的水中加入Na2O2，溶液变红 Na2O2具有强氧化性，H2具有还原性，吴老师根据氧化还原反应的知识推测Na2O2与H2能发生反应，为了验证此猜想，吴老师进行了如下实验： 步骤1：按如图所示的装置组装仪器(图中夹持仪器已省略)，然后装入药品。 步骤2：打开K1 、K2，在产生的氢气流经装有Na2O2的硬质玻璃管的过程中，未观察到 明显现象。 步骤3：进行必要的实验操作，淡黄色的粉末慢慢变成白色固体，无水硫酸铜未变蓝色。 步骤4：反应后撤去酒精灯，待硬质玻璃管冷却后关闭K1。 12．步骤1组装好仪器之后，装入药品之前，应 。 （2分） 13．B装置中所盛放的试剂是 ，其作用是吸收 。 （1+2分） 14． 由上述实验可推出Na2O2与H2反应的化学方程式为 。（2分） 15．实验结束后，吴老师想测定C装置内白色固体中未反应完的Na2O2含量。取m1 g白色固体与足量的水充分反应，加热蒸干，冷却至室温，得到m2g固体，则白色固体中Na2O2的质量分数为 (用含m1和m2的式子表示)。（3分） 三、工业上，处理低品位黄铜矿[二硫化亚铁铜(CuFeS2)含量较低]常采用生物堆浸法。堆浸所得的溶液可用于制备绿矾(FeSO4·7H2O)和胆矾(CuSO4·5H2O)。相关流程如下图。 已知：①生物堆浸使用的氧化亚铁硫杆菌(T.f细菌)在 pH 1.0~6.0范围内可保持活性。 ②金属离子沉淀的pH如下表。 Fe3+ Cu2+ Fe2+ 开始沉淀时的pH 1.5 4.2 6.3 完全沉淀时的pH 2.8 6.7 8.3 16．以下化合物可以通过单质之间的化合制得的是 （2分） A．FeCl2 B．Fe(OH)3 C．CuS D．FeS 17．铁的单质及许多化合物均具有重要用途。K2FeO4可用作净水剂，K2FeO4在水中不稳定，会生成Fe(OH)3胶体，碱性条件下KClO 氧化性大于K2FeO4。下列有关铁及其化合物的相关转化，在指定条件下能实现的是 。(2分) A． B． C． D． 18．常温时，将0.1 molFe(NO3)3和2 mol HCl溶于水得2 L 混合溶液，然后向该溶液投入mg铁粉使其充分反应后，滴加KSCN溶液不变红色。下列有关说法正确的是 （不定项）。（4分） A．由于氧化性 Fe3+>H+，首先发生的反应是Fe+2Fe3+==3Fe2+ B．当加入16.8 g 铁粉时，可生成标准状况下6.72 L气体 C．在铁粉充分反应后的溶液中，铁元素以Fe2+和Fe3+的形式存在 D．m至少等于28，反应过程中溶液的质量一直在增大 19．✽生物堆浸过程的反应在T.f细菌的作用下进行，主要包括两个阶段，第一阶段的反 应为： 第二阶段反应为Fe2+继续被氧化转变成Fe3+，反应的离子方程式为 。（2 分） 20．结合已知推断：生物堆浸过程中，应控制溶液的 pH 在 范围内。（2 分） 21．✽过程I中加入Na2S2O3固体还原堆浸液中的Fe3+，得到溶液X。为判断堆浸液中Fe3 +是否被还原完全，可取少量溶液X，向其中加入 试剂(填试剂的化学式)，观察溶液颜色变化，相关离子方程式为 。（2+2分） 22．过程Ⅱ中，用H2O2和稀硫酸处理后，CuS完全溶解，溶液出现浑浊，用离子方程式表示H2O2的作用是 。(3分) 23．绿矾的纯度可通过KMnO4滴定法测定。取m g绿矾晶体，加适量稀硫酸溶解。用物质的量浓度为c mol/L的 KMnO4溶液滴定。至恰好完全反应时，消耗KMnO4溶液的体积为V mL。绿矾晶体质量分数的计算式为 。（已知：FeSO4·7H2O摩尔质量为278g/mol）（3分） 四、化学电池在日常生活中有着广泛的应用。回答下列问题： 甲醇燃料电池实现工业上用KCl溶液制取KOH溶液，其工作原理如图所示。  24．电化学在生产、生活和科学技术的发展中扮演着重要的角色。下列说法正确的是 。(2分) A．原电池负极金属活泼性不一定强于正极 B．电池是能量高效转化装置，燃料电池放电时化学能全部转化为电能 C．甲醇燃料电池工作时，热能转化为电能 D．电解精炼铜时，阳极底部产生含Zn、Fe 等元素的阳极泥 25．✽甲醇(CH3OH)燃料电池的负极反应式为 。（2分） 26．关于上图装置描述正确的 (不定项)。（4分） A．c口出来的气体为氯气。 B．h口补充的原料为纯水。 C．i电极上发生氧化反应。 D．电子从a 电极沿导线流入j电极再经溶液流入i电极。 27．已知该甲醇燃料电池的能量转换效率约为45%，1mol甲烷燃烧释放的热量为725.8kJ，则该电池的比能量为 kW·h·kg-1 [结果保留1位小数，，1kW·h=3.6×106J]。（3分） 一种高性能的碱性硼化钒(VB2)一空气电池如右图所示，其中在VB2电极发生反应如 下。VB₂+16OH—-11e—==VO43-+2B(OH)4—+4H2O。 28．负载通过0.04 mol电子时，有 L(标准状况)O2参与反应。（2分） 29．每消耗1molVB2，则有 mol OH—透过离子选择性膜。（3分） 30．若用该燃料电池电解处理酸性氨氮废水，产生无污染气体，则NH4+在阳极上的电极反应式为 。(2分) 五、孙老师用下图所示的装置进行实验，探究原电池、电解池和电解精炼钴的工作原理。一段时间后装置甲的两极均有气体产生，且X极处溶液逐渐变成紫红色；停止实验观察到铁电极明显变细，电解液仍然澄清。请根据实验现象及所查资料，回答下列问题： 查阅资料：高铁酸根FeO42- 在溶液中呈紫红色。 31．下列关于电解原理应用的说法错误的是 。（2分） A．氯碱工业的电解槽需使用阳离子交换膜隔开两极产物 B．在铁上镀铜时，铁作阴极 C．钠、镁、铝均可通过电解其熔融氯化物的方法冶炼得到 D．电解精炼铜一段时间，电解质溶液中c(Cu2+)略减小 32．✽上述装置中，发生氧化反应的电极有 。（2分） A．X(Fe) B．Y(C) C．Co D．Cu 33．上述装置中，乙装置为 （填“原电池”或“电解池”）。（2分） 34．丙池中的SO42- (填“从左向右”、“从右向左”“不”)移动。（2分） 35．反应过程中，X极处发生的电极反应为4OH－4e—=2H2O+O2↑和 。（3分） 36．一段时间后，若X极质量减小1.12g，Y电极收集到2.24L气体，则在X极收集到气体为 mL(均已折算为标准状况时气体体积)。（2分） 37．乙池是电解制备金属钴的装置图，理论上I室中n(H+) （填“变大”、“变 小”或“不变”），该电解池总反应的化学方程式是 。（2+2分） 38．若撤掉装置乙中的阳离子交换膜，石墨电极上产生的气体除O2外，还可能有 。（2分） 【附加题】（10分） Al(OH)3在水中存在两种平衡： ①Al(OH)3(s)Al3+(aq)+3OH—(aq)； ②Al(OH)3(s)+OH—(aq)Al(OH)4—(aq)。 在25℃时，pc与pH 的关系如图所示，pc 表示Al3+或Al(OH)4—浓度的负对数 (pc=-lgc)，求a 点坐标，并写出计算过程： 参考答案 一、 1 C 2 B 3 3s Na失去1个电子后核外电子排布式为1s22s22p6，2p轨道为全充满状态，能量较低，比较稳定。 4 泡利不相容 5 15 M 6 3s13p33d1 7 ±3/2 二、 8 9 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 10 A 11 BC 12 检查装置气密性 13 碱石灰 水蒸气和挥发的HCl气体 14 Na2O2+H22NaOH 15 三、 16 D 17 D 18 BD 19 4Fe2++O2+4H+==4Fe3++2H2O 20 1.0~1.5 21 KSCN S2O32—+8Fe3++5H2O==8Fe2++2SO42—+10H+ 22 CuS+H2O2+2H+==Cu2++S↓+2H2O 23 四、 24 A 25 CH3OH－6e—+8OH—==CO32—+6H2O 26 AC 27 5.67 28 0.224 29 11 30 2NH4+－6e—==N2+8H+ 五、 31 C 32 A 33 电解池 34 从右向左 35 Fe－6e—+8OH—==FeO42-+4H2O 36 448 37 不变 2CoCl2+2H2O2Co+O2↑+4HCl 38 Cl2 【附加题】 (14，-0.63) 6 / 8 学科网（北京）股份有限公司 $$