内容正文:
高二期终调研考试
化学(选修)
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分,共100分,考试时间75分钟。
2.答案全部写在答题卡上,写在试题纸上一律无效。
3.可能用到的相对原子质量:H-1C-120-16Na一23S-32C1-35.5Ca一40
第I卷选择题(共39分)
一、
单项选择题:本题包括13小题,每小题3分,共计39分。每小题只有,个选项符合题意。
1.下列非金属氧化物中不属于酸性氧化物的是
A.CIO2
B.CO2
C.SO2
D.SO3
2.CL,紫外光2C1:(氯自由基)。下列关于氯自由基的说法正确的是
A.氯元素位于第二周期VIA族
B.氯自由基中氯原子最外层电子数为1
C.氯自由基带一个单位负电荷
D.氯自由基具有强氧化性
3.磷钙铝钒[CaAl3(P04)(SO4)(OD6可作为土壤改良剂和肥料。下列说法正确的是
A.碱性:Ca(OH2<Al(OD3
B.半径:rCa2+)>rS2)
C.电负性:XO)>x(S)
D.第一电离能:P)<I(S)
4.下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A.浓硫酸具有脱水性,可用于干燥氯气
B.二氧化氯具有氧化性,可用于自来水杀菌消毒
C.硫具有还原性,可用作处理实验室散落的汞珠
D.AgBr呈淡黄色,可用于制作相机胶片
5.用如图装置检验浓硫酸与木炭在加热条件下反应的产物。下列说法正确的是
一浓硫酸
无水硫酸铜
木炭粉
品红溶液酸性高锰澄清石灰水
酸钾溶液
乙
丙
丁
A.甲中可用碱石灰代替无水硫酸铜,用于检验产物中的水
B.乙中品红溶液褪色,加热后红色恢复可证明SO2的存在
C.丙中可用饱和NaHCO3溶液代替酸性高猛酸钾溶液,用于吸收SO2
D.丙中酸性高锰酸钾溶液完全褪色,丁中澄清石灰水变浑浊可证明CO2的存在
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y
阅读下列资料,完成6~8题。
氢硫酸是H2S的水溶液,HS为二元弱酸,具有强还原性,其水溶液在空气中久置会析出淡
黄色硫单质。氢硫酸可用于除去废水中的C2+等重金属离子,银器表面变黑也与空气中微量HS
·关。HS与CO2在高温下反应可生成羰基硫(COS),C0S是重要的有机合成中间体,也可用于
粮食熏蒸。HS与C2H5OH反应可制得乙硫醇(C2H5SH),乙硫醇挥发性极强,具有强烈难闻气味,
常用作家用煤气的警示剂
6.下列说法正确的是
A.C2HsSH中S原子杂化类型为sp2
B.COS的空间构型为V形
C.HO的热稳定性比H2S高
D.C2HSH的沸点比C,HsOH高
下列反应表示不正确的是
A.氢硫酸在空气中氧化变质:2HS+02一2S1十2H20
B.Na2S溶液显碱性的原因:S2-+2H20—HS+20H
C.氢硫酸除去废水中Cu2*:HS十Cu2+CuS+2H
D.银器与空气中H2S接触变黑:4Ag十2H2S+O2一2Ag2S+2H2O
8.对于反应HS(g)+C02(g)、C0S(g)十HO(g)△H>0,其他条件不变时,下列说法正确的是
A.使用催化剂,可提高H2S的平衡转化率
H20
HCI
B.降低温度,逆反应速率增大,H2S的平衡转化率降低
C.恒温恒压充入Ar,正、逆反应速率不变,平衡不移动
LaOCh
D.及时分离出H2O(g),平衡正向移动,化学平衡常数不变
HCI
9.由HC1制备C2的反应机理如题9图所示。下列说法正确的是
LaCl
A.La2O3参与了反应过程,是该反应的中间产物
B.过程Ⅱ中LaOCI发生了氧化反应
0
C.过程Ⅲ中有非极性共价键的断裂与生成
题9图
D.每生成1molC2,需消耗标准状况下22.4L02
10.全钒液流电池是一种新型电化学储能装置,其电池反应式为:
电源K
VO+V2++2H+
放电VO+V3+H,0,装置如题10图所示。
负载K2
充电
质
下列说法正确的是
A.关闭K2、打开K1,该装置将电能转化为化学能
墨电极
oo
V/ve
A室
B室
墨电极
B.该装置中的质子交换膜可用阳离子交换膜替代
膜
C.放电时,负极的电极反应式为:V0+e+2H一VO2++H0
题10图
D.充电时,每转移1mol电子,理论上有1molH由A室移向B室
11.下列实验探究方案能达到探究目的的是
选项
探究目的
实验方案
探究温度对化学反应速率
将两支盛有2mL0.1molL1Na2S2O3溶液的试管分别
置于冷、热水浴中,再同时加入3mL0.5molL1H2SO4
的影响
溶液,观察试管中出现浑浊的快慢
B
探究2Fe3++2I=2Fe2++2
向2mL0.1molL-1FeCl3溶液中加入1mL0.1molL-1
是否为可逆反应
KI溶液,充分振荡后滴加KSCN溶液,观察颜色变化
探究键的极性对羧酸酸性
分别测定等体积的CH,COOH溶液和CH2CICOOH溶液
C
的影响
的pH
向Na2SO3溶液中先滴加足量的稀硝酸,再滴加
0
检验溶液中是否含有SO
BaNO2溶液,观察是否有沉淀产生
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2
12.实验室模拟工业硫化碱法制取N2S2O3·5H2O,其制备步骤如下:
步骤1:配制200mL0.2molL1Na2S和0.1 mol-L-!Na2C03的混合溶液,测得pH为13.3。
步骤2:向溶液中缓慢通入SO2,溶液逐渐变浑浊,有浅黄色沉淀析出。
步骤3:继续通入SO2至溶液pH为7.0,充分反应后过滤。
步骤4:将所得溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到Na2S2O35H20晶体。
己知:Ka1(H2S03)=1.4×102,K2(H2S03)=6.0×10-8,K1H2S)=1.1×10-7,K2(H2S)=1.3×10-13。
下列说法正确的是
A.步骤1所得溶液中存在:cNa)=2c(S2)+2c(H2S)+2cH2C03)+2c(C0号)
B.步骤2生成浅黄色沉淀的离子方程式为2S2-+S02十4H+—3S1+2H20
C.步骤3所得滤液中存在:c(HSO)c(So})
D.步骤4蒸发浓缩时若温度过高,所得产品中会混有N2SO4而导致纯度降低
13.在Ni-CO2-K/y-Al2O3催化剂作用下,沼气联合重整可制取合成气。沼气的主要成分是CH4
和C02,反应体系中还含有H0和少量O2,发生的主要反应如下:
反应I:CH4(g)+C02(g)→2C0(g)+2H2(g)△H=+247.0 kJ.mol-
反应Ⅱ:C0(g)+H20(g)=C02(g)+H(g)△H=-41.2kJmo
反应Π:CH4(g)+02(g)=CO(g)十2H(g)△H=-35.7 kJmol-
常压、n(CH4):n(CO2):nHO):n(O2):n(Ar)1:0.5:0.5:0.1:0.01条件下,CH4和CO2
的平衡转化率及产物中H2与CO的物质的量之比
100Z650,2.0)
2.0
[nH)/nCO)]随温度变化的关系如题13图所示。
1.9
下列说法正确的是
880
A.曲线α表示CO2的平衡转化率随温度的变化
60上
B.通过升高温度,不能使n(H2)<n(CO)
C.650℃条件下,体系仅发生反应Ⅲ
1.6
D.850℃条件下,及时去除催化剂表面的积碳,
可使x点向y点方向移动
20
15
650700750800850900950
温度/℃
题13图
第Ⅱ卷非选择题(共61分)
14.(15分)对铜熔炼烟尘(主要成分为CuO、Cu2O、As2O3、Pb0及其硫酸盐,以及少量的
Fe2O3与ZnO)进行无害化处理及资源回收,流程如下。
稀H2S04
Na2S
H2O2 Fe2(SO4)3
铜熔炼烟尘→酸浸→沉铜→除砷
→FeAsO4-H2O
含铅滤渣
CuS
滤液
已知:
①C在酸性溶液中不稳定,会发生自身氧化还原反应。
②常温下,Ksp(PbS(0)=1.6×108,Ksp(PbCo0)=6.4×1014,Kp(CuS)=6.3×1036,Kp(亿nS)=1.6×1024。
I.酸浸
(1)Cu20与稀H2S04反应的离子方程式为▲。
(2)加入足量一定浓度稀H$04后,以一定速率搅拌,1h后测得铜元素的浸出率可达98%,
铜元素浸出率较高的主要原因是▲一。
(3)将含铅滤渣用Na2CO3溶液浸泡可得PbCO3,反应为PbSO4十CO?→PbCO3十SO?,
该反应的K=▲一。
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Ⅱ.沉铜
(4)沉铜过程中,需要控制溶液的pH和S2的
100%
过量系数(实际加入量与理论需要量之比),
解909%
pH对沉铜效果的影响如题14图所示。
80%
①当溶液pH<3时,随pH减小,Cu沉淀
70%
率降低的原因是▲。
60%
②沉铜过程中,需要控制$2过量系数的原
2.0
2.53.03.5
4.0
因是▲一。
pH
Ⅲ.除砷
题14图
(5)沉铜后的滤液中,砷元素主要以H3AsO3存在(H3AsO3为弱酸)。
①除砷反应的离子方程式为▲。
②为了提高除砷的效率,需控制反应温度60℃,原因是▲。
15.(15分)“钠钙双碱法”是一种高效、成熟的湿法烟气脱硫技术,其工艺流程主要包括吸收、
再生及氧化等环节,主要路径如题15图-1所示。
NaOH溶液Ca(OH2浆液
空气
含$02烟气→吸收塔→再生池
氧化池
→石膏
净化后烟气←—
↑
NaOH溶液
题15图-1
己知:
①Na2SO3的溶解度随pH的增大而降低。
②Kp(CaS0)=3.2×10-7,Kp(CaS04)=4.9x105。
③Ka1(H2S03)=1.4×10-2,K2(H2S03)=6.0×10-8;Ka1(H2C03)=4.5×10-7,K2(H2C03)=4.7×10-11。
I.S02的吸收与原理分析
(1)测得吸收后的溶液中nNa2S0):n(NaHS0)=1:1,则烟气中SO2与NaOH的物质的
量之比为▲一。
(2)若改用足量Na2CO3溶液作吸收剂,
90%
S02完全转化为S03,检测到“净化
88%
后烟气”中C02气体含量未增加,
阁86%
则“吸收”时发生反应的离子方程
84%
式为▲一。
盖82%
(3)以恒定流速向吸收塔中通入含SO2
80%上1
12.512.712.913.113.313.5
的烟气(SO2含量恒定),以恒定流
pH
速采用喷头喷淋不同浓度的碱液进
题15图-2
行烟气中$O2的吸收,检测到碱液pH与脱硫效率的关系如题15图-2所示。随着碱液
pH的增大,脱硫效率变化的原因是▲一。
Ⅱ.脱疏液再生与副产物处理
(4)吸收液(主要含NaHSO3与Na2SO3)被送入再生池,加入Ca(OH)2浆液进行再生。NaHSO
与足量的Ca(O2发生反应生成CaSO3的化学方程式为▲一。
(5)再生池中某时刻c(Ca2=0.0050molL-,计算当c(S03)=▲molL1时,CaS03
开始沉淀。
(6)分离出的CaSO3滤渣经氧化可转化为石膏(CaSO42H2O),实现硫的资源化利用,理论
上每消耗标准状况下22.4L氧气,生成▲g石膏。
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4
Ⅲ.工艺优化与定量分析
(7)用240mL0.0200molL1酸性KMnO4溶液测定净化后烟气中SO2的含量。已知气体的
流速为60mL·s1(杂质不参与反应),平行测定3次,酸性KMnO4溶液恰好褪色(还
原产物为Mn2+)时平均耗时200s。S02的含量为▲mgL(写出计算过程)。
16.(15分)某化学兴趣小组对氯水和次氯酸盐进行有关探究实验。
实验一:制取氯水和次氯酸钠NaCIO)。利用题
A浓盐酸
16图-1所示实验装置进行实验。已知氯
气和NaOH反应放热。
30%NaOH
(1)B装置中反应的离子方程式为▲,冰水
一溶液
的作用有▲
NaOH
(2)若对调B和C装置位置,可提高B中次氯酸
钠产率的原因为▲
实验二:对氯水中微粒浓度的探究。T,℃时,在
题16图-1
不同pH下,约2mgL氯水中,部分含氯微粒平衡
-45
浓度的对数值(Ig©)如题16图-2所示(溶液体积保持
.-HC10-.-.--.-l0
不变)。
已知氯水中存在如下平衡(不考虑其他平衡):
I:Cl2(aq)+H2O(1)=H*(ag)+Cl (aq)+HCIO(aq)
10-
Ⅱ:2HClO(aq)=Cl2O(aq)+H2O①
-11
Ⅲ:HClO(aq)=H*+ClO(aq)
-3
-14
(3)该氯水中氯元素质量守恒表达式:
15
67
01
10
c(C)=cHCIO)+▲。
(4)当pH在46时,氯水中lg[c(HCIO)]变化不明显的原因是▲一。
题16图-2
实验三:制备碱式次氯酸镁[Mg2(ClO)(OH)3]
资料:I.2MgCl2+NaCIo+3NaOH=Mg2(CIO)(OH)3l+4NaCI
滴液漏斗
Ⅱ.碱式次氯酸镁的消毒杀菌能力取决于有效氯含量;
-Y溶液
当溶液pH-9.5时,其有效氯含量最高。
(5)实验室按如题16图-3所示装置制备碱式次氯酸镁,补
pH计一
充实验方案:取100mL4.00mol/L MgCl2溶液加入三颈
烧瓶中,打开电磁搅拌器,▲,将所得滤渣低温干
MgCl2与X
的混合溶液美
燥。(须使用的试剂:2.00mol/L NaClO溶液、NaOH溶
电磁搅拌器
液、AgNO3溶液、蒸馏水)
题16图-3
17.(16分)CO2作为碳源,能够转化为多种化学用品,为工业领域提供了巨大的应用潜力。
1.以CO2、H2为原料合成CHOH,涉及的主要反应如下:
反应1:CO2(g)+3H2(g)→CHOH(g)+H2O(g)
80%
△H=-49.5 kJ.molΓ
反应2:CO2(g)+H(g)→CO(g)+H2O(g)△H
整70%
反应3:CO(g)+2H(g)=CH3OH(g)
蓝60%
△H3=-90.4 kJ.mol广1
斗50%
(1)△=▲_kmoP。
840%
P3
(2)不同压强下,按照n(CO2):n(H2)=1:3投料,CO2
30%
的平衡转化率随温度的变化关系如题17图-1所示。
200400600温度/K
图中三条曲线几乎交于一点的原因是▲一。
题17图-1
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5
IⅡ.CO2和甲醇在空缺CeO.的催化作用下可以生成碳酸二甲酯[(CHO)2CO,简称DMC],
其在较高温度下不稳定。
(3)用氢气处理CeO2得到空缺CeOx,处理过程中Ce02晶体结构变化如题17图-2所示,
CeO,中Ce有+3价和+4价,x=▲,离子数目比N(Ce3:N(Ce4)=▲。
形成氧空位
Ce02
题17图-2
空缺CeOx
(4)不同纳米形态的空缺CO,催化剂表现出不同的催化性能,常见的纳米形态包括棒状、
球形、八面体和纺锤体。等质量不同纳米形态空缺CO,催化剂对DMC产率的影响,
以及球形空缺CeO,催化剂在不同反应温度下对DMC产率的影响如题17图-3所示。
①不同纳米形态的空缺COx催化剂表面Ce3+比例如表1所示。棒状和球形纳米形态的
空缺COx催化剂对DMC的产率影响相差不大的原因是▲。
表1不同纳米形态的空缺CeOx催化剂表面Ce3+比例
纳米形态
棒状
球形八面体
纺锤体
表面Ce3+比例22.55%
15.69%11.39%
5.05%
②当合成温度超过420K时,DMC产率下降的原因是▲。
60%F0404040460溢度R
50%
409%
30%
20%
10%
棒状球形八面体纺锤体纳米形态
题17图-3
(5)空缺CeO,催化CO2与甲醇合成DMC的可能反应机理如题17图-4所示(口代表氧空
位)。画出反应中间体A的结构▲。
C02
(1)
☐CH3OH
Ce
H
(2)
0-
3
CH:
(5)
Ce
Ce
题17图-4
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