江苏省泰州中学2024-2025学年高二下学期4月期中考试 化学试题

江苏省泰州中学 2024~2025 学年度第二学期期中考试 高二化学试题 (考试时间：75 分钟；总分：100 分) 命题人：智莹 审题人：石清泉 一、选择题：(本题共 13 小题，每小题 3 分，共 39 分，每题只有一个选项最符合题意。) 1.2024 年中国 “六五环境日” 主题为 “全面推进美丽中国建设”。下列做法不应提倡的是（ ） A. 大力发展火力发电 B. 开发使用清洁能源 C. 植树造林增加绿色植被 D. 健全生态环境治理体系 2.反应 NH4Cl + NaNO2= NaCl + N2↑+ 2H2O应用于石油开采。下列说法正确的是（ ） A. 基态氮原子的电子排布式为 B. B. Cl-的结构示意图为 C. NO2-中 N 原子杂化类型为sp2 D. H2O的空间填充模型为 3.实验室制取少量NH3的装置如图所示。下列实验装置不能达到目的的是（ ） A. 用装置甲制得NH3 B. 用装置乙干燥NH3 C. 用装置丙收集NH3 D. 用装置丁吸收NH3 4.在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是（ ） A. NaCl (aq)Cl2(g)FeCl2 (s) B. N2(g)NH3(g)Na2CO3(s) C. S (s)SO3H2SO4(aq) D.MgCI2 (aq)Mg (OH)2(s)MgO (s) 阅读下列材料，完成 5~7 题： 自然界中硫元素主要存在于岩石圈，水圈和大气圈中有少量含硫化合物。单质硫大部分来自岩石圈中硫化物与水蒸气、O2等物质的共同作用。可溶性硫酸盐矿会随雨水或地下水进入河流与海洋。H2S和SO2是大气圈中的主要含硫物质。人类根据需要可将硫元素转化为指定物质，以减少环境污染，满足生产、生活的需求。 5. 下列有关自然界中含硫物质的说法正确的是（ ） A. S2、S8互为同位素 B. H2S、SO2中硫原子的杂化轨道类型相同 C. 大气圈与水圈中主要含硫物质的类别相同 D. 如图所示Cu2S晶胞中硫原子的配位数为 8 6. 下列有关自然界中单质硫形成及转化的化学反应表示正确的是（ ） A. 用足量 NaOH 溶液吸收SO2：2NaOH + SO2= NaHSO3 B. H2S与O2发生置换反应：H2S + O2= H2+ SO2 C. H2S与SO2反应生成单质硫：2H2S + SO2= 3S↓+ 2H2O D. 单质硫在空气中燃烧：2S + 3O22SO3 7. 下列物质结构与性质或物质性质与用途具有对应关系的是（ ） A. CS2为非极性分子，可用于溶解硫黄 B. 浓硫酸具有脱水性，可用作干燥剂 C. H2S的空间结构为 V 形，H2S的还原性比H2O的强 D. S - H键长比O - H的长，CH3SH的沸点低于CH3OH 8. 某乙烯燃料电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是（ ） A. 放电时，电子由电极 b 经外电路流向电极 a B. 电极 a 的电极反应式为CH2=CH2-2e-+H2O = CH3CHO + 2H+ C. 当有0.2molH+通过质子交换膜时，电极 b 表面理论上消耗O2的体积为 1.12L D. 验证生成CH3CHO的操作：取反应后的左室溶液，加入新制Cu(OH)2，加热，观察现象 9. 甲酸在金属 Pd - 有机胺催化剂作用下分解制氢的反应为HCOOH(l)=CO2(g)+H2(g)，可能的反应机理如图所示。下列说法不正确的是（ ） A. 催化剂中的Pd带部分正电荷 B. 步骤 I 有配位键形成 C. 步骤 III 每生成 1molH2转移电子的数目约为2×6.02×1023 D. 若以DCOOH代替HCOOH，则生成HD 10. 化合物 Z 是合成用于降低体重、缩小腰围药物利莫那班的重要中间体。下列有关 X、Y、Z 的说法不正确的是（ ） A. X→Y、Y→Z都是取代反应 B. X分子中所有碳原子可能在同一平面上 C. Y在浓硫酸催化下加热可发生消去反应 D. Z与足量NaOH溶液反应最多消耗 3molNaOH 11. 室温下，根据下列实验过程及现象，能验证相应实验结论的是（ ） 选项 实验过程及现象 实验结论 A 室温下，用pH计分别测量CH3COONa溶液和NaClO溶液的pH，前者小于后者 CH3COO-比ClO-结合H+的能力弱 B 向乙醇中加入绿豆大小的钠块，有气泡产生 乙醇中有水 C 向5mL0.1mol·L-1FeCl3溶液中滴加1mL0.1mol·L-1KI溶液，再滴加几滴KSCN溶液，溶液变为红色 FeCl3和KI反应为可逆反应 D 用pH计测量0.1mol·L-1KHC2O4溶液的pH = 2.70 c(C2O42-)>c(H2C2O4) 12.室温下，通过下列实验探究Na2S溶液的性质。 实验 1：用pH计测量0.1mol·L-1Na2S溶液的pH，测得pH为 12.65。 实验 2：向0.1mol·L-1的Na2S溶液中通入HCl气体至pH = 7（忽略溶液体积的变化及H2S的挥发）。 实验 3：向1mL0.1mol·L-1的Na2S溶液中加入1mL0.1mol·L-1H2S溶液。 已知：Ka1(H2S)=9.1×10-8，Ka2(H2S)=1.0×10-12，Ka1(H2CO3)=4.3×10-7，Ka2(H2CO3)=5.6×10-11。下列说法正确的是（ ） A. 实验 1 所得溶液中：c(S2-)<c(HS-) B. 实验 2 所得溶液中：c(Cl-) + c(S2-)-c(HS-) = 0.1mol·L-1 C. 实验 3 中：反应S2- + H2S = 2HS-的平衡常数K = 9.1×10-20 D. 向Na2S溶液中通入少量CO2的离子方程式CO2+ S2- + H2O = H2S↑+ CO32- 13.实现 “碳中和” 一种路径是将CO2和H2合成CH3OCH3。其主要反应为 反应 I：CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-49.5kJ·mol-1 反应 II：2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH2=-23.5kJ·mol-1 反应 III：CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH3=+41.2kJ·mol-1 若仅考虑上述反应，在1.01×105Pa下，将V(CO2):V(H2) = 1:3的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管，CH3OCH3和CH3OH的选择性及CO2的转化率随温度的变化如图所示。CH3OCH3的选择性 = 。下列说法正确的是（ ） A. 一定温度下，使用高效催化剂可提高CH3OCH3的平衡产率 B. 其他条件不变，260~280℃时，随温度升高生成H2O的量增多 C. 其他条件不变，260℃时，通入 1molCO2，生成 0.096molCH3OCH3 D. 温度高于 260℃时，主要是因为反应 II 正向进行程度增大使CH3OCH3的选择性降低 二、非选择题：共 4 题，共 61 分。 14.(15 分) 以辉铋矿 (主要成分为Bi2S3，含有FeS2、SiO2杂质) 和软锰矿 (主要成分为MnO2) 为原料制备超细氧化铋的工艺流程如下： 已知：Bi3+易与Cl-形成BiCl63-，BiCl63-易发生水解，其反应的离子方程式为BiCl63- + H2O = BiOCl↓+ 5Cl- + 2H+。 (1)“联合焙烧” 时，Bi2S3和MnO2在空气中反应生成Bi2O3和MnSO4。该反应的化学方程式为▲。 (2)“酸浸” 时需及时补充浓盐酸调节浸取液的pH。 ①一般控制浸取液pH小于 1.4，其目的是▲。 ②酸浸时，加料完成后，不延长浸取时间，提高金属元素浸出率的方法除适当升高酸浸温度外，还有▲。 (3) 铋离子能被有机萃取剂 (简称 TBP) 萃取，其萃取原理可表示为 ①“萃取” 时需向溶液中加入NaCl固体调节Cl-浓度，萃取率随c(Cl-)变化关系如图 1 所示。c(Cl-)最佳为 1.3mol/L，不宜过大也不宜过小的可能原因是▲。 ②萃取后分液所得水相中的主要阳离子除Na+外，还有▲(填离子的化学式)。 (4)“沉淀反萃取” 时生成草酸铋[Bi2(C2O4)3·7H2O]晶体。为得到含Cl-较少的草酸铋晶体，“萃取” 后有机相与草酸溶液的混合方式为▲。 (5) 在空气中加热分解草酸铋晶体，测得升温加热过程中剩余固体的质量与起始的Bi2(C2O4)3·7H2O的质量的比值随温度变化的关系如图 2 所示。400°C 时制得超细氧化铋，推断其化学式 {写出计算过程，O - 16，Bi - 209，M[Bi2(C2O4)3·7H2O]=808g/mol}。 15.(15 分) 有机物 G (药名 seleca) 能有效治疗心绞痛，一种合成 G 的路线如下： (1) X 的化学式为C5H11NO2，其分子中采取sp3杂化方式的碳原子数目是▲。 (2)C→D的转化中还生成另外一种有机产物，其结构简式为▲。 (3)F→G的反应会生成一种与 G 互为同分异构体的副产物，该副产物的结构简式为▲。 (4) D 的一种同分异构体同时满足下列条件，写出该同分异构体的结构简式： (写出一种即可)。 ①分子中有-CN； ②能发生银镜反应，不能与FeCl3发生显色反应； ③酸性条件下水解产物之一能与FeCl3发生显色反应； ④分子中有 3 种不同化学环境的氢。 (5)已知： 设计以为原料制取的合成路线流程图（无机试剂及有机溶剂任选，合成示例见本题题干)。 16.(15 分) 以磷灰石 [主要成分为Ca5(PO4)3F] 制备锂离子电池正极材料前体FePO4的实验流程如下。 (1) 用磷酸、硫酸 “分步浸取” 磷灰石制备H3PO4，发生的主要反应如下： Ca5(PO4)3F + 7H3PO4 = 5Ca(H2PO4)2+ HF↑ (H2PO4)2+ H2SO4 + 2H2O = CaSO4·2H2O↓+ 2H3PO4 ①磷灰石也可直接用硫酸溶解。两种工艺相比，该 “分步浸取” 工艺的优点是▲。 ②经 “酸浸” 得到的粗H3PO4为CaSO4-H3PO4-H2O混合体系。“纯化” 步骤控制温度在 70℃，调节H3PO4的质量分数为 55%，使CaSO4以结晶水合物形式析出，过滤。为提高H3PO4的产率，需对CaSO4水合物晶体进行洗涤，并▲，再将其中部分返回酸浸系统。 （2）将H3PO4溶液、FeSO4溶液和H2O2溶液混合，调节溶液 pH，得到FePO4·2H2O晶体，焙烧脱水得FePO4。 已知：FePO4·2H2O晶体的纯度及颗粒大小会影响产品性能，沉淀速率过快会形成细小颗粒状粉末；含磷各微粒的物质的量分数与 pH 的关系如图所示；Fe3++EDTA4-⇌[Fe(EDTA)]-。 ①生成FePO4·2H2O的离子方程式为▲。 ②工业上选择溶液 pH 为 2，此时溶液中c(HPO42-)为1.0×10-7.3mol/L，则c(PO43-)= mol/L。 ③为获得较大颗粒FePO4·2H2O晶体，实际生产时还加入 EDTA 四钠盐溶液，其目的是▲。 ④设计以H3PO4溶液、FeSO4溶液、H2O2溶液为主要原料，制备较大颗粒FePO4·2H2O晶体的实验方案：(FePO4·2H2O晶体需 “洗涤完全”，除主要原料外，其他试剂任用)。 17.（16 分）为了缓解温室效应与能源供应之间的冲突，从空气中捕集CO2并将其转化为燃料或增值化学品成为了新的研究热点。 （1）CO2加氢制甲烷过程中的主要反应为： 反应 ⅠCO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) ΔH1=-164.7kJ·mol-1 反应 ⅡCO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ·mol-1 在密闭容器中，1.01×105Pa、n起始：n起始(H2) = 1:4时，CO2平衡转化率、在催化剂作用下反应相同时间所测得的CO2实际转化率随温度的变化如图所示。CH4的选择性可表示为 ①反应：2CO(g)+2H2(g)=CO2(g)+CH4(g) ΔH = kJ·mol-1； ②580℃以后CO2平衡转化率增大的原因是▲。 ③某同学认为该反应的最佳温度范围为 360℃ - 400℃，你是否赞同，并说明理由： 。 （2）为了进一步研究CO2的甲烷化反应，科学家研究催化剂M/TiO2（M表示 Ni 或 Ru）在 300℃光照的条件下进行反应，催化反应的核心过程如图所示。 ①步骤Ⅲ发生的反应为▲（*X代表吸附态中间体） ②研究发现，光诱导电子从TiO2转移到M，富电子的M表面可以促进H2的解离和CO2的活化，从而提高反应效率。已知 Ni 和 Ru 的电负性分别为 1.91 和 2.20，使用Ru/TiO2催化剂的反应效率▲（填 “高于” 或 “低于”）使用Ni/TiO2作催化剂的反应效率。 （3）用光电化学法将CO2还原为有机物实现碳资源的再生利用，其装置如图 1 所示。其他条件一定时，含碳还原产物的法拉第效率 [ ] 随电压的变化如图 2 所示。 ①当电解电压为 0.7V，阴极发生的电极反应式为▲。 ②电解电压为 0.95V 时，电解生成的 HCHO 和 HCOOH 的物质的量之比为▲。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 江苏省泰州中学 2024 - 2025 学年度第二学期期中考试 高二化学试题参考答案及评分细则 一、选择题 本题共 13 小题，每小题 3 分，共 39 分，每题只有一个选项最符合题意。 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 答案 A C C D D C A B C C D B C 二、非选择题 14.（15 分） 0. （1）2Bi2S3+6MnO2+9O22Bi2O3+6MnSO4（3 分，条件写 “高温” 也对） 0. （2）①增大H+浓度，使Bi3+充分浸出；同时抑制BiCl63-、Fe3+水解（2 分） 0. ②加快搅拌速率（1 分） 0. （3）①c(Cl-)>1.3mol/L时，铋离子（萃取平衡BiCl63-+2TBP⇌ BiCl3·2TBP + 3Cl-逆向移动）萃取率下降，铁离子萃取率上升；c(Cl-)<1.3mol/L时，铋离子水解(BiCl6-+H2O = BiOCl↓+ 5Cl-+2H+)程度增大，不利于铋离子的萃取提纯（2 分） 0. ②Fe3+、H+（2 分） 0. （4）边搅拌边将有机相溶液滴加到草酸溶液中（2 分） 0. （5）取Bi2(C2O4)3·7H2O1mol，即 808g 0. 400℃时残留质量m = 808×57.7% = 466g（1 分） 0. n(O)=(466 - 2×209)÷16 = 3mol（1 分） 0. n(Bi):n(O)=2:3，因此氧化铋的化学式为Bi2O3（1 分） 15.（15 分） 0. （1）4（2 分）（2）CH3OH(2分) （3）（3分） 0. （4） 0. （5） 16.（15 分） 0. （1）①（磷酸先与磷灰石反应生成可溶性的磷酸二氢钙，）避免直接使用硫酸时生成微溶的硫酸钙对磷灰石产生包裹，阻止反应的继续发生（2 分） 0. ②将洗涤后的滤液合并入上一步过滤的滤液（2 分） 0. （2）①2Fe2++2H3PO4+H2O2+2H2O = 2FePO4·2H2O↓+ 4H+（2 分） 0. ②1.0×10-17.6（2 分） 0. ③使Fe3+和EDTA4-发生络合反应Fe3++EDTA4-⇌[Fe(EDTA)]-，降低Fe3+的浓度，减缓FePO4·2H2O的沉淀速率，得到较大颗粒FePO4·2H2O晶体（2 分） 0. ④将FeSO4溶液和H2O2溶液混合后（1 分），加入适量 EDTA 四钠盐溶液搅拌（1 分），向混合溶液中边搅拌边缓慢滴加H3PO4溶液，调节溶液 pH 为 2（1 分）；一段时间后静置、过滤（1 分），所得晶体用蒸馏水洗涤直至取最后一次洗涤滤液于试管中，滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，无白色沉淀生成（1 分），低温干燥。 17.（16 分） 0. （1）①-247.1（2 分） ②反应I ΔH<0，温度升高反应正向进行程度减小，CO2消耗的量少；反应II ΔH>0，温度升高反应正向进行程度增大，CO2消耗的量多；580℃以后，温度对反应II的影响大于反应I。（3 分） 0. ③不赞同。（1 分）反应温度为 360℃ - 400℃时虽然CO2转化率较高，但CH4选择性大小无法确定。（2 分） 0. （2）①*COOH→*CO + *OH（2 分） 0. ②高于（2 分） 0. （3）①CO2+2e-+2H+=HCOOH（2 分） ②2:1（2 分） 学科网（北京）股份有限公司 $$