精品解析：江苏南京市玄武高级中学等校2025-2026学年第二学期期中学情调研高二化学试卷

2025-2026学年第二学期期中学情调研 高二化学试卷 本卷：共100分 考试时间：75分钟 可能用到的相对原子质量：H-1 N-14 O-16 Cu-64 S-32 Mn-55 一、单项选择题：本题共13小题，每题3分，共39分。每小题只有一个选项最符合题意。 1. 2025年央视春晚宇树机器人惊艳全国。制作机器人的材料中，属于有机高分子的是 A. 锂电池中的石墨 B. 太阳能电池板中的硅 C. 机器人外壳中的聚乙烯 D. 电路板中的金属铜 2. 超氧化钾可在潜水艇中作制氧剂，反应为。下列说法正确的是 A. 的结构示意图： B. 中含有离子键和共价键 C. 的空间构型为三角锥形 D. 的电子式： 3. 二氯异氰尿酸钠(结构如图所示)是一种重要的消毒剂。下列说法正确的是 A. 电负性： B. 热稳定性： C. 第一电离能： D. 离子半径： 阅读下列材料，完成下面小题。 海水提盐后的母液中含有Cl-、Br-、Na＋、K＋等离子，为获得Br2，可进行如下操作：制取Cl2，向母液中通入Cl2，向反应后的溶液中鼓入热空气并用Na2CO3溶液吸收(所得吸收液中含Br-、等离子)，向溶液中滴加稀硫酸酸化，蒸馏后获得Br2。 4. 下列海水提溴过程中反应的离子方程式，书写不正确的是 A. 用MnO2和浓盐酸制氯气：MnO2＋4H＋＋2Cl-Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O B. 母液中通入Cl2：Cl2＋2Br-=Br2＋2Cl- C. 用Na2CO3溶液吸收Br2：Br2＋3=Br-＋＋3CO2↑ D. 向吸收液中滴加稀硫酸：5Br-＋＋6H＋=3Br2＋3H2O 5. 下列海水提溴过程中涉及的实验装置或原理能达到实验目的的是 A．制Cl2 B．除杂 C．吹出并吸收Br2 D． 蒸馏回收Br2 A. A B. B C. C D. D 6. 对于二氧化硫的催化氧化反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，下列有关说法正确的是 A. 该反应的ΔS>0 B. 该反应平衡常数的表达式为K= C. 反应中每消耗22.4LO2(标准状况)，转移电子数约为2×6.02×1023 D. 温度不变，提高O2的起始浓度或增大反应压强，均能提高反应速率和SO2的转化率 7. HCl制备Cl2的反应机理如右图所示。下列说法正确的是 A. 过程Ⅰ中HCl发生了氧化反应 B. 过程Ⅲ中有非极性共价键的断裂与生成 C. Ni(OH)Cl2为该反应的催化剂 D. 每生成1 mol Cl2，需消耗标准状况下22.4 L O2 8. 通过下列实验可以从废铜屑中制取CuSO4·5H2O。 下列说法正确的是 A. 加入Na2CO3溶液的作用是除去废铜屑表面的油污 B. “氧化”时反应的离子方程式为Cu＋H2O2＋2H＋=Cu2＋＋H2O C. 操作1是过滤，操作2是蒸发结晶 D. 将CuSO4·5H2O加热到1000 ℃以上会分解得到Cu2O晶体，1个Cu2O晶胞(见图)中含1个氧原子 9. 阿司匹林又名乙酰水杨酸(结构如图)，下列说法不正确的是 A. 可以和NaOH溶液反应 B. 1mol阿司匹林可以和3molH2加成 C. 含有两种含氧官能团 D. 碳原子全部采取sp2杂化 10. 某水处理剂由纳米铁粉附着在多孔炭粉的表面复合而成，利用原电池原理处理弱酸性废水中的时，其表面发生如图所示反应。下列说法正确的是 A. 负极的电极反应式为 B. 电池工作时，向负极移动 C. 正极附近溶液的酸性增强 D. 与单独使用纳米铁粉相比，该水处理剂能加快的去除速率 11. 探究含铁化合物性质的实验如下： 步骤Ⅰ：取一定量FeCl3溶液分为两等份，向一份中滴加3滴KI溶液和2滴淀粉溶液后变蓝；向另一份中滴加KSCN溶液后变血红色。 步骤Ⅱ：向血红色溶液中加入NaF固体，振荡，红色褪去变为无色(生成了[FeF6]3-)。 步骤Ⅲ：向步骤Ⅱ所得无色溶液中滴加3滴KI溶液和2滴淀粉溶液，未变蓝。 下列说法不正确的是 A. 步骤Ⅰ中溶液变蓝发生的反应为 B. 步骤Ⅱ中溶液变为无色是生成了更稳定的无色[FeF6]3- C. 步骤Ⅱ中血红色溶液和无色溶液中：c血红色(Fe3＋)<c无色(Fe3+) D. 步骤Ⅲ中未变蓝可能是[FeF6]3-的氧化性比Fe3＋的氧化性弱 12. 室温下，通过下列实验探究Na2S溶液的性质： 实验 实验操作和现象 1 用pH试纸测定0.1 mol·L-1 Na2S溶液的pH，测得pH约为13 2 向0.1 mol·L-1 Na2S溶液中加入过量0.2 mol·L-1 AgNO3溶液，产生黑色沉淀 3 向0.1 mol·L-1 Na2S溶液中通入过量H2S，测得溶液pH约为9 4 向0.1 mol·L-1 Na2S溶液中滴加几滴0.05 mol·L-1 HCl，观察不到明显现象 下列说法正确的是 A. 0.1 mol·L-1 Na2S溶液中存在c(OH-)=c(H＋)＋c(HS-)＋2c(H2S) B. 实验2反应静置后的上层清液中有c(Ag＋)·c(S2-) =Ksp(Ag2S) C. 实验3得到的溶液中有c(HS-)＋c(S2-)＋c(H2S)=0.2 mol·L-1 D. 实验4说明H2S的酸性比HCl的酸性强 13. 和联合重整能减少温室气体的排放。重整时发生如下反应： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 其他条件相同，投料比为时，和的平衡转化率与温度变化关系如图所示，下列说法不正确的是 A. 其他条件不变，)投料比为，则平衡时转化率一定高于 B. 一定条件下，使用高效催化剂可以提高单位时间内氢气的产量 C. 始终低于1.0，是因为发生了反应Ⅱ D. 其他条件不变，550~650℃，升高温度更有利于反应Ⅱ进行 二、非选择题：本题共4小题，共61分 14. 利用黄铁矿(主要成分为)与软锰矿(主要成分为)制备并回收单质硫的部分工艺流程如下： 已知：酸浸液主要含有、、等金属阳离子。 （1）当温度为90℃时，酸浸过程中硫酸浓度c对Mn浸取率的影响如图1所示。 ①基态的价电子排布式为___________。 ②酸浸时反应生成和S的离子方程式为___________。 ③100min后，Mn浸取率随硫酸浓度增大而呈下降趋势，可能的原因是___________。 ④酸浸液中还含有等重金属阳离子，请结合数据说明能否用MnS除去___________。[，] （2）溶液浸取滤渣时的反应为，单质硫浸取率随温度变化曲线如图2所示。温度高于30℃，单质硫浸取率下降的可能原因是___________。 （3）制备得到的产品中含有少量和杂质，进行以下实验测定产品中含量：取10.00g产品溶于水，配成100mL溶液；取10.00mL所配溶液用溶液滴定，消耗10.00mL；另取10.00mL所配溶液用溶液滴定，消耗13.00mL。(已知：和难溶于水；、和与EDTA按物质的量之比1∶1反应。)，计算产品中的质量分数___________。(写出计算过程) 15. 乙烯是一种重要的化工原料，以乙烯为原料衍生出部分化工产品的反应如图所示(部分反应条件已略去)。 已知：①乙醇可以被强氧化剂(如酸性KMnO4溶液)直接氧化生成乙酸； ②在一定条件下与H2O反应生成。 （1）A的官能团的名称是________。 （2）B和A反应生成C的化学方程式为_____________________，该反应的类型为__________。 （3）D的结构简式为____________。 （4）D的同分异构体的结构简式为________________。 （5）E可能具有的性质为________(填字母)。 a．与钠反应 b．与NaOH溶液反应 c．易溶于水 16. 肼(N2H4)是一种应用广泛的化学材料。工业上常利用NaClO溶液和尿素[CO(NH2)2，N元素为-3价]在碱性条件下制备水合肼(N2H4·H2O)，再用水合肼处理铜氨溶液并制得铜粉。 已知：N2H4·H2O易溶于水，具有强还原性，易被氧化成N2。 实验一：制备NaClO溶液(实验装置如图1所示) （1）配制的NaOH溶液时，所需玻璃仪器除量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管外还有_____。 （2）在制备NaClO溶液实验中装置M的目的是___________。 实验二：制取水合肼(实验装置如图2所示) （3）①A中盛装的溶液是_______(填字母)，其主要目的是____________________。 A．CO(NH2)2溶液          B．NaOH和NaClO溶液 ②写出生成水合肼的离子方程式：__________________________________。 （4）某实验室设计了如图3所示装置制备N2H4。双极膜是阴、阳复合膜，层间的H2O解离成OH-和H＋并可分别通过阴、阳膜定向移动。 ①双极膜中产生的_____(填“H＋”或“OH-”)移向多孔铂电极。 ②多孔铂电极发生的电极反应式为_____________________。 （5）已知：2[Cu(NH3)4]2++N2H4·H2O+4OH-=2Cu↓+N2↑+NH3↑+5H2O。铜粉沉淀率与水合肼溶液初始浓度的关系如图4所示。请设计由铜氨溶液[主要含有[Cu(NH3)4]SO4]回收铜粉的实验方案：取一定体积6mol·L-1水合肼溶液，______________，加入适量NaOH固体，_________________，加热使其充分反应，__________________，直至_____________，停止滴加，静置、过滤、洗涤、干燥。(须使用的试剂：2mol·L-1硫酸、NaOH固体、铜氨溶液、蒸馏水) 17. 利用CO2气体合成甲醇、二甲醚、尿素，可以减少CO2排放。 （1）合成尿素CO(NH2)2是CO2利用的途径之一、尿素合成主要通过下列反应实现： 反应：2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(l)+H2O(g) ΔH=-134 kJ·mol-1。 CO2和NH3合成尿素的反应自发进行的条件是___________(填“低温”“高温”或“任意条件”)。 （2）CO2和H2可以制取CH3OH，在300 ℃、γ-Al2O3催化作用下CH3OH可以合成CH3OCH3，写出CH3OH合成CH3OCH3的化学反应方程式：________________。 （3）①甲醇重整制氢：CH3OH(g)＋H2O(g)⇌CO2(g)＋3H2(g)；ΔH=＋49.4 kJ·mol-1。 已知：CaO(s)＋CO2(g)=CaCO3(s)；ΔH=-178.8 kJ·mol-1.向重整反应体系中加入适量CaO的优点是____________________________。 ②在Cu-Pd合金表面，甲醇与水蒸气重整反应的机理如下图所示(“*”表示此微粒吸附在催化剂表面，M为反应过程的中间产物)。 已知步骤Ⅱ中碳氧双键与H2O发生加成反应，根据元素电负性的变化规律，推导M的结构简式：______________。若用CH3OD代替CH3OH，则生成氢气的分子式为______________。催化剂长时间使用后，因有积炭而失去活性。为减少积炭，可采用的方法是________________________________。 （4）CO2催化重整制氢 一种CO2与CH4催化重整制取H2的过程如图1所示。在反应管中加入CaO和催化剂，先通入CO2，待步骤Ⅰ完成后，再将CH4以一定流速通入，并控制温度为800℃，进行步骤Ⅱ。 ①步骤Ⅱ中发生的主要反应的化学方程式为___________。 ②如图2所示，0~7min测得出口处CO流量略高于H2流量，是因为存在副反应：H2(g)+CO2(g)=CO(g)＋H2O(g)。反应进行15min后，反应管中仍残留较多CaCO3，但出口处CO流量迅速降低，H2流量升高，可能的原因是___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年第二学期期中学情调研 高二化学试卷 本卷：共100分 考试时间：75分钟 可能用到的相对原子质量：H-1 N-14 O-16 Cu-64 S-32 Mn-55 一、单项选择题：本题共13小题，每题3分，共39分。每小题只有一个选项最符合题意。 1. 2025年央视春晚宇树机器人惊艳全国。制作机器人的材料中，属于有机高分子的是 A. 锂电池中的石墨 B. 太阳能电池板中的硅 C. 机器人外壳中的聚乙烯 D. 电路板中的金属铜 【答案】C 【解析】 【详解】A．石墨为无机碳材料，A错误； B．硅为无机半导体材料，B错误； C．聚乙烯是乙烯发生加聚反应得到的高分子聚合物，C正确； D．铜为金属，不是有机物，D错误； 故选C。 2. 超氧化钾可在潜水艇中作制氧剂，反应为。下列说法正确的是 A. 的结构示意图： B. 中含有离子键和共价键 C. 的空间构型为三角锥形 D. 的电子式： 【答案】B 【解析】 【详解】A．的核电荷数为19，核外电子数为18，其结构示意图应为，A不符合题意； B．由和通过离子键结合，内部两个氧原子之间存在共价键，因此中含有离子键和共价键，B符合题意； C．中，中心C原子的价层电子对数为 ，无孤电子对，空间构型为平面三角形，而非三角锥形，C不符合题意； D．的电子式应为，D不符合题意； 故选B。 3. 二氯异氰尿酸钠(结构如图所示)是一种重要的消毒剂。下列说法正确的是 A. 电负性： B. 热稳定性： C. 第一电离能： D. 离子半径： 【答案】D 【解析】 【详解】A．同周期主族元素从左到右电负性逐渐增大，故，A错误； B．元素的非金属性越强，简单气态氢化物的热稳定性越强，非金属性，故热稳定性，B错误； C．同周期主族元素第一电离能呈增大趋势，且的2p轨道为半充满稳定结构，第一电离能大于同周期相邻元素，故，C错误； D．核外电子排布相同的离子，核电荷数越小离子半径越大，和核外电子排布相同，原子序数，故，D正确； 故选D。 阅读下列材料，完成下面小题。 海水提盐后的母液中含有Cl-、Br-、Na＋、K＋等离子，为获得Br2，可进行如下操作：制取Cl2，向母液中通入Cl2，向反应后的溶液中鼓入热空气并用Na2CO3溶液吸收(所得吸收液中含Br-、等离子)，向溶液中滴加稀硫酸酸化，蒸馏后获得Br2。 4. 下列海水提溴过程中反应的离子方程式，书写不正确的是 A. 用MnO2和浓盐酸制氯气：MnO2＋4H＋＋2Cl-Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O B. 母液中通入Cl2：Cl2＋2Br-=Br2＋2Cl- C. 用Na2CO3溶液吸收Br2：Br2＋3=Br-＋＋3CO2↑ D. 向吸收液中滴加稀硫酸：5Br-＋＋6H＋=3Br2＋3H2O 5. 下列海水提溴过程中涉及的实验装置或原理能达到实验目的的是 A．制Cl2 B．除杂 C．吹出并吸收Br2 D． 蒸馏回收Br2 A. A B. B C. C D. D 【答案】4. C 5. C 【解析】 【4题详解】 A．与浓盐酸加热反应的离子方程式符合反应事实，电荷、原子均守恒，A正确； B．的氧化性强于，可置换生成，离子方程式正确，B正确； C．该反应为歧化反应，生成的和的物质的量之比应为5:1，正确的离子方程式为3Br2＋3=5Br-＋＋3CO2↑，C错误； D．酸性条件下与发生归中反应生成Br2，离子方程式中电荷、原子、电子均守恒，D正确； 故选C。 【5题详解】 A．与浓盐酸制取需要加热，该装置没有加热装置，无法反应，A错误； B．碱石灰为碱性干燥剂，可与反应，会同时吸收和，不能达到除杂目的，B错误； C．易挥发，热空气可将从溶液中吹出，之后通入溶液吸收，装置合理，C正确； D．蒸馏操作中，温度计水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处测定馏分温度，选项中温度计插入液面下，D错误； 故选C。 6. 对于二氧化硫的催化氧化反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)，下列有关说法正确的是 A. 该反应的ΔS>0 B. 该反应平衡常数的表达式为K= C. 反应中每消耗22.4LO2(标准状况)，转移电子数约为2×6.02×1023 D. 温度不变，提高O2的起始浓度或增大反应压强，均能提高反应速率和SO2的转化率 【答案】D 【解析】 【详解】A．由方程式可知，该反应前后气体分子数减少，则ΔS＜0，故A错误； B．由方程式可知，该反应平衡常数的表达式为K=，故B错误； C．由方程式可知，反应消耗1molO2时，转移4mol电子，则标准状况下消耗22.4 LO2时，转移电子数为4×6.02×1023，故C错误； D．增大O2的浓度、增大压强，反应均向正反应方向移动， SO2的转化率增大，故D正确； 故选D。 7. HCl制备Cl2的反应机理如右图所示。下列说法正确的是 A. 过程Ⅰ中HCl发生了氧化反应 B. 过程Ⅲ中有非极性共价键的断裂与生成 C. Ni(OH)Cl2为该反应的催化剂 D. 每生成1 mol Cl2，需消耗标准状况下22.4 L O2 【答案】B 【解析】 【详解】A．过程Ⅰ中里元素化合价始终为，无化合价升高，未发生氧化反应，A错误； B．过程Ⅲ中的非极性共价键断裂，同时生成的非极性共价键，存在非极性共价键的断裂与生成，B正确； C．在过程Ⅰ中生成、过程Ⅱ中被消耗，属于反应中间产物，不是催化剂，C错误； D．总反应为，每生成消耗，标准状况下体积为，D错误； 答案选B。 8. 通过下列实验可以从废铜屑中制取CuSO4·5H2O。 下列说法正确的是 A. 加入Na2CO3溶液的作用是除去废铜屑表面的油污 B. “氧化”时反应的离子方程式为Cu＋H2O2＋2H＋=Cu2＋＋H2O C. 操作1是过滤，操作2是蒸发结晶 D. 将CuSO4·5H2O加热到1000 ℃以上会分解得到Cu2O晶体，1个Cu2O晶胞(见图)中含1个氧原子 【答案】A 【解析】 【详解】A．为强碱弱酸盐，溶液因水解显碱性，油污在碱性条件下可水解生成可溶性物质，故可除去废铜屑表面的油污，A正确； B．废铜屑加入碳酸钠溶液除去油污，再将热过氧化氢和稀硫酸反应氧化还原反应，生成硫酸铜和水，离子方程式为，B错误； C．操作1是过滤，除去未反应的不溶性杂质，要得到带结晶水的，操作2应为蒸发浓缩、冷却结晶，蒸发结晶会使结晶水失去，无法得到目标产物，C错误； D．由Cu2O晶胞结构可知，晶胞中白球位于八个顶点和体心，根据均摊法计算，白球的数量为，黑球位于晶胞内部，其数量为4个，根据化学式可知，白球为O，黑球为Cu，则1个晶胞含2个氧原子，D错误； 故选A。 9. 阿司匹林又名乙酰水杨酸(结构如图)，下列说法不正确的是 A. 可以和NaOH溶液反应 B. 1mol阿司匹林可以和3molH2加成 C. 含有两种含氧官能团 D. 碳原子全部采取sp2杂化 【答案】D 【解析】 【详解】A．阿司匹林含有羧基和酯基，羧基可与发生中和反应，酯基水解消耗，且水解生成的酚羟基也可与反应，A正确； B．阿司匹林中只有苯环能与发生加成反应，苯环最多与加成，B正确； C．阿司匹林含有的含氧官能团为羧基和酯基，共两种，C正确； D．阿司匹林中甲基上的碳原子形成4个单键，采取杂化，并非所有碳原子都采取杂化，D错误； 答案选D。 10. 某水处理剂由纳米铁粉附着在多孔炭粉的表面复合而成，利用原电池原理处理弱酸性废水中的时，其表面发生如图所示反应。下列说法正确的是 A. 负极的电极反应式为 B. 电池工作时，向负极移动 C. 正极附近溶液的酸性增强 D. 与单独使用纳米铁粉相比，该水处理剂能加快的去除速率 【答案】D 【解析】 【详解】A．负极发生氧化反应，电极方程式为，故A错误； B．分析可知，该装置为原电池，阳离子移向正极，故B错误； C．正极发生还原反应，电极方程式为，反应消耗氢离子，酸性减弱，故C错误； D．与单独使用纳米铁粉相比，形成电池可以加快反应速率，故该水处理剂能加快的去除速率，故D正确； 选D。 11. 探究含铁化合物性质的实验如下： 步骤Ⅰ：取一定量FeCl3溶液分为两等份，向一份中滴加3滴KI溶液和2滴淀粉溶液后变蓝；向另一份中滴加KSCN溶液后变血红色。 步骤Ⅱ：向血红色溶液中加入NaF固体，振荡，红色褪去变为无色(生成了[FeF6]3-)。 步骤Ⅲ：向步骤Ⅱ所得无色溶液中滴加3滴KI溶液和2滴淀粉溶液，未变蓝。 下列说法不正确的是 A. 步骤Ⅰ中溶液变蓝发生的反应为 B. 步骤Ⅱ中溶液变为无色是生成了更稳定的无色[FeF6]3- C. 步骤Ⅱ中血红色溶液和无色溶液中：c血红色(Fe3＋)<c无色(Fe3+) D. 步骤Ⅲ中未变蓝可能是[FeF6]3-的氧化性比Fe3＋的氧化性弱 【答案】C 【解析】 【分析】步骤Ⅰ：取一定量溶液分为两等份，向一份中滴加3滴KI溶液和2滴淀粉溶液后变蓝，说明有单质生成，即发生反应：；向另一份中滴加KSCN溶液后变血红色，是因为与能发生显色反应：； 步骤Ⅱ：向血红色溶液中加入NaF固体，振荡，红色褪去变为无色(生成了)：； 步骤Ⅲ：向步骤Ⅱ所得无色溶液中滴加3滴KI溶液和2滴淀粉溶液，未变蓝，说明不能氧化；据此分析解答。 【详解】A．步骤Ⅰ中溶液变蓝，说明有单质生成，反应方程式为：，A正确； B．NaF加入后生成更稳定的，导致分解，红色褪去，B正确； C．血红色溶液中主要以形式存在，游离浓度低；而无色溶液中的更稳定，游离浓度更低，则有，C错误； D．的氧化性弱于，无法将氧化生成，导致步骤Ⅲ未变蓝，D正确； 故答案为：C。 12. 室温下，通过下列实验探究Na2S溶液的性质： 实验 实验操作和现象 1 用pH试纸测定0.1 mol·L-1 Na2S溶液的pH，测得pH约为13 2 向0.1 mol·L-1 Na2S溶液中加入过量0.2 mol·L-1 AgNO3溶液，产生黑色沉淀 3 向0.1 mol·L-1 Na2S溶液中通入过量H2S，测得溶液pH约为9 4 向0.1 mol·L-1 Na2S溶液中滴加几滴0.05 mol·L-1 HCl，观察不到明显现象 下列说法正确的是 A. 0.1 mol·L-1 Na2S溶液中存在c(OH-)=c(H＋)＋c(HS-)＋2c(H2S) B. 实验2反应静置后的上层清液中有c(Ag＋)·c(S2-) =Ksp(Ag2S) C. 实验3得到的溶液中有c(HS-)＋c(S2-)＋c(H2S)=0.2 mol·L-1 D. 实验4说明H2S的酸性比HCl的酸性强 【答案】A 【解析】 【详解】A．溶液中存在电荷守恒：，物料守恒：，两式联立消去可得，A正确； B．的溶度积表达式为，选项中无平方，不符合溶度积定义，B错误； C．向溶液中通入过量，除反应生成外，过量的会溶解在溶液中，因此含硫微粒总浓度，C错误； D．实验4中HCl少量，发生反应，无明显现象，实际上HCl为强酸，酸性强于，D错误； 故答案为A。 13. 和联合重整能减少温室气体的排放。重整时发生如下反应： 反应Ⅰ： 反应Ⅱ： 其他条件相同，投料比为时，和的平衡转化率与温度变化关系如图所示，下列说法不正确的是 A. 其他条件不变，)投料比为，则平衡时转化率一定高于 B. 一定条件下，使用高效催化剂可以提高单位时间内氢气的产量 C. 始终低于1.0，是因为发生了反应Ⅱ D. 其他条件不变，550~650℃，升高温度更有利于反应Ⅱ进行 【答案】D 【解析】 【详解】A．其他条件不变，投料比为时，二氧化碳既和甲烷反应，也和氢气反应，则平衡时CO2转化率一定高于CH4，A正确； B．催化剂可加快反应速率，缩短达到平衡的时间，从而提高单位时间内H2的产量，B正确； C．由方程式可知，反应中氢气与一氧化碳的物质的量比始终为，若氢气与一氧化碳的物质的量比始终低于1.0，说明发生了反应，C正确； D．由图可知，条件下，甲烷的转化率大于二氧化碳的转化率，说明升温更有利于反应，D错误； 故选D。 二、非选择题：本题共4小题，共61分 14. 利用黄铁矿(主要成分为)与软锰矿(主要成分为)制备并回收单质硫的部分工艺流程如下： 已知：酸浸液主要含有、、等金属阳离子。 （1）当温度为90℃时，酸浸过程中硫酸浓度c对Mn浸取率的影响如图1所示。 ①基态的价电子排布式为___________。 ②酸浸时反应生成和S的离子方程式为___________。 ③100min后，Mn浸取率随硫酸浓度增大而呈下降趋势，可能的原因是___________。 ④酸浸液中还含有等重金属阳离子，请结合数据说明能否用MnS除去___________。[，] （2）溶液浸取滤渣时的反应为，单质硫浸取率随温度变化曲线如图2所示。温度高于30℃，单质硫浸取率下降的可能原因是___________。 （3）制备得到的产品中含有少量和杂质，进行以下实验测定产品中含量：取10.00g产品溶于水，配成100mL溶液；取10.00mL所配溶液用溶液滴定，消耗10.00mL；另取10.00mL所配溶液用溶液滴定，消耗13.00mL。(已知：和难溶于水；、和与EDTA按物质的量之比1∶1反应。)，计算产品中的质量分数___________。(写出计算过程) 【答案】（1） ①. 3d6 ②. 3MnO2＋2FeS2＋12H＋=2Fe3＋＋3Mn2＋＋4S＋6H2O ③. 100min前，硫酸浓度越大，生成单质硫的速率越快，得到更多的硫附着在固体表面，导致100min后Mn的浸取率呈下降趋势 ④. MnS(s)＋Cd2＋(aq)CdS＋Mn2＋(aq)，平衡常数K=≈3.3×1014＞105，认为反应完全进行，所以MnS能除去Cd2＋ （2）当温度高于30℃，(NH4)2S分解，导致S2－浓度减少，单质硫的浸取率下降 （3）92.95% 【解析】 【小问1详解】 ①价态Fe2＋的价电子指的是3d，其价电子排布式为3d6；故答案为3d6； ②软锰矿MnO2中Mn显＋4价，酸浸液中Mn显＋2价，FeS2中Fe显＋2价，S显－1价，因此MnO2作氧化剂，将FeS2氧化，离子方程式为3MnO2＋2FeS2＋12H＋=2Fe3＋＋3Mn2＋＋4S＋6H2O；故答案为3MnO2＋2FeS2＋12H＋=2Fe3＋＋3Mn2＋＋4S＋6H2O； ③根据②中反应，100min前，硫酸浓度越大，生成单质硫的速率越快，得到更多的硫附着在固体表面，导致100min后Mn的浸取率呈下降趋势；故答案为100min前，硫酸浓度越大，生成单质硫的速率越快，得到更多的硫附着在固体表面，导致100min后Mn的浸取率呈下降趋势； ④MnS与Cd2＋反应MnS(s)＋Cd2＋(aq)CdS＋Mn2＋(aq)，平衡常数K=≈3.3×1014＞105，认为反应完全进行，所以MnS能除去Cd2＋；故答案为MnS(s)＋Cd2＋(aq)CdS＋Mn2＋(aq)，平衡常数K=≈3.3×1014＞105，认为反应完全进行，所以MnS能除去Cd2＋； 【小问2详解】 铵盐不稳定，受热易分解，当温度高于30℃，(NH4)2S分解，导致S2－浓度减少，单质硫的浸取率下降；故答案为当温度高于30℃，(NH4)2S分解，导致S2－浓度减少，单质硫的浸取率下降； 【小问3详解】 CaF2、MgF2难溶于水，样品中加入NaF溶液，发生Ca2＋＋2F－=CaF2↓、Mg2＋＋2F－=MgF2↓，因此有n(Ca2＋)＋n(Mg2＋)=n(F－)=×10.00×10－3L×0.2000moL·L－1=1.000×10－3mol；Mn2＋、Ca2＋、Mg2＋与EDTA按照物质的量之比为1：1反应，则有n(Mn2＋)＋n(Ca2＋)＋n(Mg2＋)=n(EDTA)=0.5000mol·L－1×13.00×10－3L=6.500×10－3mol，n(Mn2＋)=6.500×103mol－1.000×10－3mol=5.500×10－3mol，因此MnSO4·H2O的质量分数为=92.95%；故答案为92.95%。 15. 乙烯是一种重要的化工原料，以乙烯为原料衍生出部分化工产品的反应如图所示(部分反应条件已略去)。 已知：①乙醇可以被强氧化剂(如酸性KMnO4溶液)直接氧化生成乙酸； ②在一定条件下与H2O反应生成。 （1）A的官能团的名称是________。 （2）B和A反应生成C的化学方程式为_____________________，该反应的类型为__________。 （3）D的结构简式为____________。 （4）D的同分异构体的结构简式为________________。 （5）E可能具有的性质为________(填字母)。 a．与钠反应 b．与NaOH溶液反应 c．易溶于水 【答案】（1）羟基 （2） ①. ②. 酯化反应（取代反应） （3） （4） （5）ac 【解析】 【分析】乙烯和水在催化剂作用下加成生成A，A的分子式为，即；A（乙醇）氧化得到B，结合已知条件可知B为，乙酸和乙醇在浓硫酸加热条件下发生酯化反应（属于取代反应）生成的C为乙酸乙酯；乙烯在Ag催化下和反应生成的D，结合已知②的环氧乙烷类物质和水反应生成二元醇的信息，可确定D为环氧乙烷；D和水反应生成的E为乙二醇。 【小问1详解】 A为乙醇，其官能团为羟基； 【小问2详解】 乙酸和乙醇在浓硫酸加热条件下发生酯化反应（属于取代反应）生成乙酸乙酯和水，化学方程式为； 【小问3详解】 D为环氧乙烷，结构简式为； 【小问4详解】 D的分子式为，符合该分子式的常见同分异构体为； 【小问5详解】 a．乙二醇含羟基，可与钠反应生成氢气，a正确； b．羟基不与NaOH溶液反应，b错误； c．羟基属于亲水基团，乙二醇易溶于水，c正确； 故选ac。 16. 肼(N2H4)是一种应用广泛的化学材料。工业上常利用NaClO溶液和尿素[CO(NH2)2，N元素为-3价]在碱性条件下制备水合肼(N2H4·H2O)，再用水合肼处理铜氨溶液并制得铜粉。 已知：N2H4·H2O易溶于水，具有强还原性，易被氧化成N2。 实验一：制备NaClO溶液(实验装置如图1所示) （1）配制的NaOH溶液时，所需玻璃仪器除量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管外还有_____。 （2）在制备NaClO溶液实验中装置M的目的是___________。 实验二：制取水合肼(实验装置如图2所示) （3）①A中盛装的溶液是_______(填字母)，其主要目的是____________________。 A．CO(NH2)2溶液          B．NaOH和NaClO溶液 ②写出生成水合肼的离子方程式：__________________________________。 （4）某实验室设计了如图3所示装置制备N2H4。双极膜是阴、阳复合膜，层间的H2O解离成OH-和H＋并可分别通过阴、阳膜定向移动。 ①双极膜中产生的_____(填“H＋”或“OH-”)移向多孔铂电极。 ②多孔铂电极发生的电极反应式为_____________________。 （5）已知：2[Cu(NH3)4]2++N2H4·H2O+4OH-=2Cu↓+N2↑+NH3↑+5H2O。铜粉沉淀率与水合肼溶液初始浓度的关系如图4所示。请设计由铜氨溶液[主要含有[Cu(NH3)4]SO4]回收铜粉的实验方案：取一定体积6mol·L-1水合肼溶液，______________，加入适量NaOH固体，_________________，加热使其充分反应，__________________，直至_____________，停止滴加，静置、过滤、洗涤、干燥。(须使用的试剂：2mol·L-1硫酸、NaOH固体、铜氨溶液、蒸馏水) 【答案】（1）100mL容量瓶 （2）吸收逸出的氯气，并导气、平衡压强 （3） ①. B ②. 避免NaClO过量氧化生成的 ③. （4） ①. ②. （5） ①. 加入蒸馏水稀释水合肼溶液至33.25mol·L⁻¹ ②. 边搅拌边逐滴加入铜氨溶液 ③. 同时用2的硫酸溶液吸收反应放出的氨气 ④. 溶液中无气泡产生 【解析】 【分析】本次实验目的为制备水合肼并回收铜粉，首先明确各实验环节的核心逻辑。实验一制备溶液，与溶液反应生成，配制100mL一定物质的量浓度的溶液需对应规格的容量瓶。实验二制备水合肼，已知水合肼具有强还原性，易被氧化，需控制的加入量，将与的混合溶液滴入尿素溶液中，避免过量氧化产物。 【小问1详解】 配制100mL 10的溶液，所需玻璃仪器包括量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、100mL容量瓶，缺少的仪器为100mL容量瓶。 【小问2详解】 氯气有毒，装置M中为碱石灰，且与大气相连，其作用是吸收逸出的氯气，并导气、平衡压强。 【小问3详解】 ① 水合肼具有强还原性，易被过量的氧化，需控制的加入量，将与的混合溶液滴入尿素溶液中，避免过量，A中盛装的溶液为和溶液，故选B；主要目的是避免过量氧化生成的。 ② 具有氧化性，中N元素为-3价，反应生成中N元素为-2价，每个N原子失去1个电子，2个N原子共失去2个电子，中Cl元素为+1价，反应生成得到2个电子，电子守恒，结合碱性环境，配平得到离子方程式为。 【小问4详解】 ① 多孔铂电极通入，反应生成，N元素化合价升高，发生氧化反应，为原电池的负极，原电池中阴离子向负极移动，双极膜中产生的移向多孔铂电极。 ② 碱性条件下，失电子生成，结合配平电荷与原子，得到电极反应式为。 【小问5详解】 结合图4可知，水合肼初始浓度为33.25时铜粉沉淀率最高，取6水合肼溶液后，加入蒸馏水稀释至33.25。加入固体后，边搅拌边逐滴加入铜氨溶液，加热使其充分反应，同时用2的硫酸溶液吸收反应放出的氨气，直至溶液中无气泡产生，停止滴加，静置、过滤、洗涤、干燥。 17. 利用CO2气体合成甲醇、二甲醚、尿素，可以减少CO2排放。 （1）合成尿素CO(NH2)2是CO2利用的途径之一、尿素合成主要通过下列反应实现： 反应：2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(l)+H2O(g) ΔH=-134 kJ·mol-1。 CO2和NH3合成尿素的反应自发进行的条件是___________(填“低温”“高温”或“任意条件”)。 （2）CO2和H2可以制取CH3OH，在300 ℃、γ-Al2O3催化作用下CH3OH可以合成CH3OCH3，写出CH3OH合成CH3OCH3的化学反应方程式：________________。 （3）①甲醇重整制氢：CH3OH(g)＋H2O(g)⇌CO2(g)＋3H2(g)；ΔH=＋49.4 kJ·mol-1。 已知：CaO(s)＋CO2(g)=CaCO3(s)；ΔH=-178.8 kJ·mol-1.向重整反应体系中加入适量CaO的优点是____________________________。 ②在Cu-Pd合金表面，甲醇与水蒸气重整反应的机理如下图所示(“*”表示此微粒吸附在催化剂表面，M为反应过程的中间产物)。 已知步骤Ⅱ中碳氧双键与H2O发生加成反应，根据元素电负性的变化规律，推导M的结构简式：______________。若用CH3OD代替CH3OH，则生成氢气的分子式为______________。催化剂长时间使用后，因有积炭而失去活性。为减少积炭，可采用的方法是________________________________。 （4）CO2催化重整制氢 一种CO2与CH4催化重整制取H2的过程如图1所示。在反应管中加入CaO和催化剂，先通入CO2，待步骤Ⅰ完成后，再将CH4以一定流速通入，并控制温度为800℃，进行步骤Ⅱ。 ①步骤Ⅱ中发生的主要反应的化学方程式为___________。 ②如图2所示，0~7min测得出口处CO流量略高于H2流量，是因为存在副反应：H2(g)+CO2(g)=CO(g)＋H2O(g)。反应进行15min后，反应管中仍残留较多CaCO3，但出口处CO流量迅速降低，H2流量升高，可能的原因是___________。 【答案】（1）低温 （2） （3） ①. CaO会与反应体系中的结合生成，一方面消耗​使甲醇重整的平衡正向移动，提高氢气产率；另一方面该化合反应为放热反应，可补充体系所需的热量，降低外部供热需求 ②. ③. 、、 ④. 适当增大水蒸气的浓度（合理即可） （4） ①. ②. 分解产生的浓度降低，副反应平衡逆向移动，CO生成量减少；同时裂解生成C和的反应占比升高，因此流量升高（合理即可） 【解析】 【小问1详解】 判断反应自发的依据是复合判据，该反应，反应后气体分子数减少，正反应是气体混乱度减小的过程，即，因此需低温条件下自发进行。 【小问2详解】 甲醇在指定催化剂、300℃条件下分子间脱水，两个甲醇分子脱去一分子水生成二甲醚，配平后得到该反应方程式：。 【小问3详解】 ①CaO会与反应体系中的结合生成，一方面消耗使甲醇重整的平衡正向移动，提高氢气产率；另一方面该化合反应为放热反应，可补充体系所需的热量，降低外部供热需求； ②步骤 Ⅱ的反应机理为吸附在催化剂表面的水分子断裂为H、OH，H与甲醛分子中的氧原子结合，OH上的O与碳原子结合生成；反应过程中甲醇的O-D键、水分子的O-H键均会断裂，生成的H、D原子在催化剂表面重新组合，因此得到：、、​的混合气体；为清除积炭，可采用的方法是适当增大水蒸气的浓度（合理即可）。 【小问4详解】 ①步骤Ⅱ中反应物是碳酸钙和甲烷，发生反应生成氧化钙、CO和氢气，主要反应的化学方程式为：； ②反应进行15min后，反应管中仍残留较多，但出口处CO流量迅速降低，流量升高，可能的原因是：分解产生的浓度降低，副反应平衡逆向移动，CO生成量减少；同时裂解生成C和的反应占比升高，因此流量升高（合理即可）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $