精品解析：江苏省南通市2024-2025学年高二上学期1月期末考试 化学试题

2024~2025学年度第一学期期末学业质量监测试卷 高二化学 注意事项 考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求 1.本试卷共6页，满分100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将答题卷交回。 2.答题前，请您务必将自己的姓名、准考证号、座位号用0.5毫米黑色字迹签字笔填写在答题卷上。 3.请监考员认真核对在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、考试证号与你本人的是否相符。 4.作答选择题必须用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。作答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米的签字笔写在答题卷上的指定位置，在其它位置作答一律无效。 可能用到的相对原子质量：Na：23 O：16 S：32 Cl：35.5 Co：59 一、单项选择题：本题共13小题，每小题3分，共39分，每小题只有1个选项符合题意。 1. 从科技前沿到日常生活，化学无处不在。下列说法不正确的是 A. 我国用生物酶实现了二氧化碳合成淀粉，酶的使用改变了反应历程 B. 电热水器用镁棒防止金属内胆腐蚀，防腐蚀原理是牺牲阳极法 C. 明矾与二氧化氯均可作水处理剂，两者处理水的原理相同 D. 锌锰干电池工作时，存在化学能转化为电能和热能的过程 【答案】C 【解析】 【详解】A．生物酶在二氧化碳合成淀粉的过程中起催化作用，催化剂通过改变反应历程、降低活化能来加快反应速率，A正确； B．镁棒与金属内胆形成原电池，较活泼的镁作负极（阳极），发生氧化反应，电子经金属流向内胆，使内胆作为正极（阴极）受到保护，属于牺牲阳极的阴极保护法，B正确； C．明矾溶于水后，铝离子水解生成氢氧化铝胶体，胶体吸附水中的悬浮杂质并促进其聚沉，从而净水；二氧化氯利用强氧化性杀菌消毒，两者处理水的原理不同，C错误； D．锌锰干电池工作时发生自发的氧化还原反应，将化学能转化为电能，同时有部分能量以热的形式释放，存在化学能转化为电能和热能的过程，D正确； 故选C。 2. 黑火药是中国古代四大发明之一。爆炸反应为。下列说法不正确的是 A. 含离子键和共价键 B. 干冰的晶体类型为分子晶体 C. 的结构式为N≡N D. 水解的方程式： 【答案】D 【解析】 【详解】A．中，钾离子与硝酸根离子之间存在离子键，硝酸根离子内氮原子与氧原子之间存在共价键，因此含有离子键和共价键，A正确； B．干冰是固态二氧化碳，由二氧化碳分子通过分子间作用力结合而成，属于分子晶体，B正确； C．氮原子最外层有5个电子，两个氮原子共用3对电子形成共价三键，使各原子达到8电子稳定结构，因此氮气的结构式为N≡N，C正确； D．中的是多元弱酸的酸根离子，水解分步进行，且以第一步为主，不能将两步水解合并书写。第一步为，第二步为，D错误； 故选D。 3. 下列实验能达到目的的是 A. 甲：铁制品表面镀铜 B. 乙：探究、对分解速率的影响 C. 丙：由制取无水固体 D. 丁：用标准浓度的稀硫酸测定NaOH溶液的浓度 【答案】A 【解析】 【详解】A．甲中铜片连接电源正极，作阳极，发生反应；铁制镀件连接电源负极，作阴极，溶液中的铜离子在其表面发生反应，析出的铜附着在铁制品表面，能达到镀铜的目的，A正确； B．乙中两支试管所用过氧化氢溶液的质量分数分别为3%和10%，反应物浓度不同也会影响分解速率，不能据此比较、的催化效果；应控制过氧化氢溶液的浓度、体积和温度相同，加入等浓度、等体积的催化离子溶液，并保持阴离子等其他条件一致，B错误； C．丙中在蒸发皿内直接加热，氯化铁会发生水解：，加热及氯化氢逸出均促进水解，不能得到无水氯化铁；应在干燥的氯化氢气流中加热脱水，以抑制水解，C错误； D．丁中滴定管下端用橡胶管和玻璃珠控制液体流出，是碱式滴定管，盛装稀硫酸的仪器选择不当；应改用酸式滴定管盛装标准浓度的稀硫酸，滴定锥形瓶中滴有酚酞的NaOH溶液，D错误； 故选A。 阅读下列材料，完成下面小题 合成氨所用原料之一氢气，可通过：反应制得。液氨是一种很好的溶剂，液氨可以微弱的电离产生和。中的一个原子若被取代可形成（联氨），若被取代可形成（羟胺）。 4. 下列有关、、、的说法正确的是 A. 难溶于水 B. 四种微粒中原子的杂化方式皆为 C. 的键角比中的大 D. 中含有键的数目为 5. 在绝热密闭容器中发生如下反应： ，一段时间达平衡后，扩大容器体积再次达平衡。下列说法正确的是 A. 平衡时： B. C. 值减小 D. 气体平均相对分子质量不变 【答案】4. C 5. C 【解析】 【4题详解】 A．含有羟基、氨基两种亲水基团，易与水形成氢键，易溶于水，A错误； B．、、中原子为杂化，但中原子价层电子对数为3，为杂化，B错误； C．中原子有1对孤电子对，中原子有2对孤电子对，孤电子对越多对成键电子对排斥力越大，键角越小，故键角更大，C正确； D．1mol 中，4个配位键为键，每个含3个键，共键，D错误； 故选C； 【5题详解】 A．平衡时正逆反应速率满足计量数比例关系，应为，A错误； B．反应物总键能生成物总键能，即，选项式子符号相反，B错误； C．该反应为吸热反应，扩大容器体积平衡正向移动，绝热容器中体系温度降低，吸热反应的平衡常数随温度降低而减小，C正确； D．气体总质量不变，平衡正向移动气体总物质的量增大，平均相对分子质量，故减小，D错误； 故选C。 6. 下列化学用语表述正确的是 A. 的燃烧热为 B. 使用除去废水中汞离子： C. 用惰性电极电解溶液： D. 用除去水中剩余 【答案】D 【解析】 【详解】A．燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧生成指定状态的稳定产物时的反应热，含氢物质燃烧生成的水应为液态，正确的热化学方程式为，原式将水写成气态，A错误； B．FeS是难溶物，离子方程式中不能拆写；反应时汞离子转化为HgS，FeS中的铁转化为亚铁离子，正确的离子方程式为，原式未体现实际反应物FeS及生成物亚铁离子，B错误； C．惰性电极电解氯化镁溶液时，阳极生成氯气，阴极生成氢气和氢氧根，镁离子与氢氧根继续生成氢氧化镁沉淀，正确的总离子方程式为，原式漏写生成氢氧化镁的反应，C错误； D．硫代硫酸根中硫元素的平均化合价为+2价，转化为硫酸根中的+6价，1个硫代硫酸根失去8个电子，4个氯气分子共得到8个电子；方程式中各元素的原子数和总电荷均守恒，D正确； 故选D。 7. 在催化剂作用下，分解生成和可能反应机理如图所示。下列说法正确的是 A. 电负性：N>O>C B. 不能和盐酸反应 C. 若用HCOOD催化释氢，反应除生成外，还生成 D. 若用HCOOK溶液代替HCOOH最终所得气体中的纯度会提高 【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，正确电负性顺序为，A错误； B．中N原子含有孤电子对，可与形成配位键，能和盐酸反应，B错误； C．催化释氢时，第一步电离出与N结合，第二步分解生成和，第三步与结合生成，不会生成，C错误； D．用溶液代替，HCOOK水解出HCOOH，释氢历程不变，反应生成的会被体系中的碱性物质吸收，最终所得气体中的纯度提高，D正确； 故选D。 8. 下列说法正确的是 A. 常温下，向纯水中加入金属钠，能抑制水的电离 B. 常温下，反应不能自发进行，则该反应的 C. 水电离出的的溶液中：、、一定能大量共存 D. 将溶液从20℃升温至30℃，溶液中增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．常温下向纯水中加入金属钠，钠消耗水电离出的，使水的电离平衡正向移动，促进水的电离，A错误； B．反应的气体分子数增大，故，根据反应自发进行的判据，若常温下反应不能自发，说明常温时，只有才能满足该条件，B正确； C．水电离出的时，溶液为强酸性或强碱性，强酸性条件下与反应，强碱性条件下与反应，故三种离子不能大量共存，C错误； D．题给比值为醋酸根水解常数的倒数：，水解为吸热反应，升温增大，故该比值减小，D错误； 故选B。 9. 利用燃料电池电解制备并得到副产物、、，装置如下图所示。下列说法不正确的是 A. a极反应： B. A膜为阳离子交换膜，C膜为阴离子交换膜 C. 可用铁电极替换石墨Ⅱ电极 D. a极上通入标况下甲烷，阳极室减少 【答案】B 【解析】 【分析】CH4燃料原电池中，甲烷失电子发生氧化反应，所以通入燃料CH4的a极为负极，通入氧化剂氧气的b极为原电池的正极，电池的总反应式为：CH4+2O2=CO2+2H2O，与电源的正极相连接的为电解池的阳极，可知石墨I为阳极，在阳极为氯离子放电，则电极反应为：2Cl--2e-=Cl2，电解池中阳离子移向阴极，阴离子移向阳极，则A膜应为阳离子交换膜，石墨Ⅱ为阴极，阴极附近氢离子放电生成氢气，破坏水的电离平衡，氢氧根离子浓度增大，结合钠离子生成氢氧化钠，则C膜也应为阳离子交换膜，据此分析判断。 【详解】A．a极通入甲烷是负极，发生氧化反应，电极反应：，故A正确； B．根据题干信息：利用CH4燃料电池电解制备Ca(H2PO4)2并得到副产物NaOH、H2、Cl2，根据分析可知，阳极室的电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2，则阳极室内钙离子向产品室移动，A膜为阳离子交换膜，阴极室的电极反应式为： ，则原料室内钠离子向阴极室移动，C膜为阳离子交换膜，故B错误； C．电解池中阴极的电极不参与反应，溶液中的离子放电，因此可用铁电极替换阴极的石墨电极，故C正确； D．a极上通入2.24L甲烷，物质的量为0.1mol，根据电极反应：，可知转移电子为0.8mol，根据得失电子守恒、电荷守恒可知，内外电路即阳极室Ca2+减少0.4mol，故D正确； 故选：B。 10. 室温下，用含少量的溶液制备的过程如图。下列说法正确的是 已知：①室温下，，； ②当，可认为该离子沉淀完全。 A. 溶液中： B. 若用溶液“除钙”，，该反应 C. 为确保沉淀完全，除钙后的溶液中氟离子浓度至少为 D. “沉铁”时发生反应的离子方程式： 【答案】C 【解析】 【详解】A．溶液中物料守恒为，选项遗漏，A错误； B．该反应平衡常数，选项未对取平方，B错误； C．沉淀完全时 ，则 ，C正确； D．"沉铁"时与、氨水反应生成沉淀和铵根离子，离子方程式为：，D错误； 选C项。 11. 根据下列实验操作和现象能推出相应结论的是 选项 实验操作和现象 实验结论 A 向溶液中边搅拌边滴加少量溶液，无气泡产生 B 向硝酸银溶液中加入溶液，出现白色沉淀，再加入几滴的溶液，有黄色沉淀生成 C 在反应：的平衡体系中，压缩容器体积，气体颜色加深 平衡向逆反应方向移动 D 用pH计分别测定一定浓度的醋酸和溶液，测得两种溶液pH均等于3.0 两溶液均显酸性，水的电离程度相同 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．向溶液中滴加少量时，醋酸量不足，反应生成而非，无气泡不能说明，实际醋酸酸性强于碳酸，，A错误； B．计算得，，过量，完全沉淀为；加入后生成黄色沉淀，说明转化为更难溶的，可证明，B正确； C．压缩容器体积，体系压强增大，平衡向正反应方向移动；气体颜色加深是因为体积减小使浓度增大的效应超过平衡移动的减弱效应，并非平衡逆向移动，C错误； D．醋酸是酸，电离出的抑制水的电离；是强酸弱碱盐，水解促进水的电离，二者相同时，溶液中水的电离程度更大，D错误； 答案选B。 12. 室温下：，、，。某小组同学进行如下实验： 实验 实验操作和现象 1 测定溶液的 2 向溶液中通入少量 3 向溶液中逐滴加入等浓度溶液 4 配制的、、三种溶液 下列所得结论正确的是 A. 实验1溶液中存在： B. 实验2反应的离子方程式： C. 实验3反应后的溶液中存在： D. 实验4中各溶液大小： 【答案】D 【解析】 【详解】A．溶液呈酸性，说明的电离程度大于水解程度，电离产物浓度大于水解产物，正确排序应为，A错误； B．酸性顺序为，通入少量时应生成，正确离子方程式为，B错误； C．反应后溶质为等物质的量的和，联立电荷守恒和物料守恒，整理可得，因溶液呈酸性，故，C错误； D．中电离程度大于水解、水解均使溶液呈酸性，最小；中，溶液呈中性；中水解程度远大于水解程度，溶液呈碱性，最大，故顺序为，D正确； 故选D。 13. 我国科学家在人工合成淀粉领域取得重大颠覆性和原创性突破。还原为甲醇是人工合成淀粉的第一步。催化加氢主要反应有： a． b． 当压强分别为、时，将的混合气体置于密闭容器中反应，不同温度下体系中的平衡转化率和、的选择性如图所示。[（或）的选择性] 下列说法正确的是 A. 曲线③、④代表的选择性，且 B. 相同温度下，反应和反应的平衡常数 C. 保持反应温度不变，使的平衡转化率达到点，改变的条件可能是加压 D. 为提高产率，需控制温度400℃左右 【答案】C 【解析】 【详解】A．反应a为放热反应，的选择性随温度升高而降低，对应下降的曲线①、②，且压强越大反应a正向进行程度越大，选择性越高，可得，A错误； B．反应a为放热反应，随温度升高而减小，反应b为吸热反应，随温度升高而增大，未指明具体温度，无法比较两者平衡常数大小，B错误； C．反应a为气体分子数减小的反应，温度不变时加压，反应a平衡正向移动，平衡转化率增大，可达到X点的转化率，C正确； D．400℃时的选择性接近0，几乎无生成，应选择较低温度提高产率，D错误； 故选C。 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 以软锰矿与黄铁矿为主要原料用“两矿一步浸出法”制备高品质的流程如下： 已知：①软锰矿与黄铁矿的主要成分分别为、，还均含少量、、、、Si等元素的氧化物； ②该工艺条件下，相关金属离子形成氢氧化物沉淀的： 金属离子 开始沉淀的 6.9 1.9 6.6 9.1 3.4 沉淀完全的 8.3 3.2 10.1 10.9 4.7 回答下列问题： （1）“酸浸”加入和。 ①与反应生成硫酸铁、硫酸锰和硫的离子方程式为________。 ②加入后迅速产生大量气泡，可减少滤渣1在矿粉表面的附着，有利于酸浸。分析迅速产生气泡的原因：________。 ③矿粉颗粒表面附着物被破除后，还可以继续与反应从而提高锰元素的浸出率该反应的离子方程式是：________。 （2）“调pH”时需调节溶液pH范围为4.7~6.0，此时滤渣2的主要成分为________（填化学式）。 （3）“沉锰”过程中pH和温度对和沉淀率的影响如图1所示。 ①由图可知，“沉锰”的适宜条件是________。 ②当温度高于45℃时，沉淀率变化的原因是________。 （4）利用惰性电极电解体系获得的机理如图2所示，硫酸浓度与电流效率的关系如图3所示。硫酸浓度超过时，电流效率降低的原因是________。（） 【答案】（1） ①. ②. 、或等作催化剂，加快了的分解产生 ③. （2）、 （3） ①. 温度约为，约为 ②. 温度过高会导致分解，沉淀剂浓度降低，导致沉淀率下降 （4）浓度过高，不利于反应(iii)正向进行（或硫酸浓度高，与中间产物反应导致其消耗，电流效率降低） 【解析】 【分析】由题给流程可知，软锰矿与黄铁矿粉混合配矿后，先后分批加入稀硫酸和过氧化氢混合溶液，将转化为硫酸铁和硫、金属氧化物转化为可溶的硫酸盐，二氧化硅与稀硫酸不反应，过滤得到含有硫、二氧化硅的滤渣和含有可溶性硫酸盐的滤液；向滤液中加入氨水调节溶液pH范围为4.7~6.0，将铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，过滤得到含有氢氧化铁、氢氧化铝的滤渣和滤液；向滤液中加入氟化铵溶液，将溶液中的钙离子、镁离子转化为氟化钙、氟化镁沉淀，过滤得到含有氟化钙、氟化镁的滤渣和滤液；向滤液中加入碳酸氢铵溶液，将溶液中锰离子转化为碳酸锰沉淀，过滤得到滤液1和碳酸锰；碳酸锰溶于稀硫酸得到硫酸锰溶液，电解硫酸锰溶液制得二氧化锰。 【小问1详解】 ①与反应生成硫酸铁、硫酸锰和硫的离子方程式为：；②加入后迅速产生大量气泡，可减少滤渣1在矿粉表面的附着，有利于酸浸。分析迅速产生气泡的原因：Fe3+、或等作过氧化氢分解反应的催化剂，有利于过氧化氢迅速分解产生氧气，减少滤渣1在矿粉表面的附着，有利于酸浸；③提高锰元素浸出率发生的反应为酸性条件下二氧化锰与过氧化氢溶液反应生成锰离子、氧气和水，反应的离子方程式为：； 【小问2详解】 由分析可知，加入氨水调节溶液pH范围为4.7~6.0的目的是将铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，则滤渣2的主要成分为氢氧化铁、氢氧化铝，故答案为：Fe(OH)3、Al(OH)3； 【小问3详解】 沉锰是为了让锰离子最大可能的沉淀，镁离子尽可能沉淀较少，结合图中沉淀量变化趋势，可以选择温度约为，约为的条件，这时锰离子的沉淀量最大，镁离子的沉淀量最小；当溶液温度高于45℃后，沉淀率变化的原因是：温度过高会导致分解，沉淀剂浓度降低，导致沉淀率下降； 【小问4详解】 当硫酸浓度超过时，浓度过高，不利于反应(iii)正向进行（或硫酸浓度高，与中间产物反应导致其消耗，电流效率降低）。 15. 是一种高效漂白剂。在溶液中存在、、、等，其中和都具有漂白作用。经测定，25℃时各组分含量随变化情况如图所示（未画出）。 （1）①做漂白剂的最佳pH约为________。 ②25℃时，浓度均为的和的混合溶液中，________（填“>”、“<”或“=”）。 （2）为测定某消毒剂样品中含氯量，用溶液滴定该样品溶液，操作如下： a．取样：取20.00mL样品溶液置于锥形瓶，加入稀硫酸酸化，发生反应： （极易溶于水）； b．氧化：加入足量碘化钾溶液，振荡充分反应； c．滴定：加入淀粉作指示剂，在锥形瓶下垫一张白纸，用标准溶液滴定碘单质（； d．重复上述操作三次。 ①写出氧化步骤的离子方程式：________。 ②滴定至终点的现象为：________。 ③测得的实验数据如下表： 实验序号 待测液体积（mL） 标准溶液 滴定前刻度/mL 滴定后刻度/mL 1 20.00 0.60 20.60 2 20.00 6.00 25.95 3 20.00 1.40 23.20 4 20.00 1.00 21.05 由以上数据计算该样品溶液的含氯量（以计）________（保留三位有效数字）。滴定时，有一组数据出现了明显异常，所测含氯量偏大，原因可能有________（填字母序号）。 A．未用标准溶液润洗滴定管 B．滴定终点读数时仰视刻度线 C．达终点时滴定管尖嘴有标准液悬挂 D．锥形瓶有少量水直接盛装待测液 E．摇动锥形瓶时有液体溅出 【答案】（1） ①. 4 ②. < （2） ①. ②. 滴入最后半滴标准溶液后，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不恢复原色 ③. 1.69 ④. ABC 【解析】 【分析】NaClO2溶液中存在ClO2、HClO2、、Cl−等，其中HClO2和ClO2都具有漂白作用，ClO2是有毒气体；NaClO2中氯元素化合价为+3，则其具有氧化性和还原性；在NaClO2溶液中，随着pH的变化，ClO2、HClO2、等含氯元素的离子互相转化。滴定过程‌中左手控制滴定管活塞（酸式滴定管）或挤压玻璃球（碱式滴定管），右手持锥形瓶颈部并不断顺时针摇动，眼睛注视锥形瓶内溶液颜色变化；终点判断‌：当指示剂颜色突变且半分钟内不恢复原色时，立即停止滴定，记录数据；据此作答。 【小问1详解】 ①依据分析，NaClO2溶液中存在ClO2、HClO2、、Cl-等，其中HClO2和ClO2都具有漂白作用，ClO2是有毒气体，所以NaClO2做漂白剂，最佳pH约为4，此时ClO2的百分含量为0，HClO2百分含量相对较大； ②由图可知，当时，曲线相交，即，此时的电离常数，故在浓度均为的和混合溶液中，的电离常数；根据的水解平衡可知其水解常数，因为，即的电离程度大于的水解程度，导致溶液中减小，增大，故。 【小问2详解】 ①氧化步骤中，加入足量碘化钾溶液，将氧化为，自身被还原为，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒，可得反应的离子方程式为； ②滴定过程中，用标准溶液滴定生成的，淀粉遇碘显蓝色，当完全反应时蓝色褪去，故滴定至终点的现象为：滴入最后半滴标准溶液后，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不恢复原色； ③实验1、2、3、4消耗标准溶液的体积分别为、、、，第3组数据明显偏大，属于异常数据，予以舍弃，其余三组的平均消耗体积为，由题意及反应方程式可得关系式：，滴定消耗的，则，其质量，该样品溶液的含氯量为； 对于误差分析： A．未用标准溶液润洗滴定管，导致标准溶液被稀释，消耗体积偏大，测定结果偏大，A符合题意； B．滴定终点读数时仰视刻度线，导致读取的体积数值偏大，测定结果偏大，B符合题意； C．达终点时滴定管尖嘴有标准液悬挂，导致记录的消耗体积大于实际进入锥形瓶的体积，测定结果偏大，C符合题意； D．锥形瓶有少量水直接盛装待测液，对待测液中溶质的物质的量无影响，测定结果不变，D不符合题意； E．摇动锥形瓶时有液体溅出，导致待测液损失，消耗标准溶液体积偏小，测定结果偏小，E不符合题意。 故选ABC。 16. 微米级广泛应用于能源存储和催化领域。实验室可用题16图-1所示装置制得微米级。 已知：①Co的化合价有+2价和+3价，、易与形成络合物，的还原性强于和。 ②沉淀的生成速率越快，颗粒越小，呈凝乳状或胶体，不易过滤。请回答下列问题： （1）写出基态钴原子的价层电子排布式________。 （2）60℃时，在不断搅拌下，先向三颈烧瓶c内的溶液中加入氨水，调节pH至6，加入氨水的作用是________。 （3）加入氨水后，应先打开滴液漏斗________（填“a”或“b”）； （4）将实验所得沉淀过滤、用热水洗涤、干燥，检验产品是否洗净的实验操作是________。 （5）实验室还可以用废旧锂电池正极材料（含，以及少量Fe）为原料制备微米级。已知：酸性条件下的氧化性强弱顺序为；LiOH可溶于水；下表是部分金属离子生成氢氧化物沉淀的pH。 金属离子 开始沉淀的pH 7.6 7.6 2.7 沉淀完全的pH 9.2 9.6 3.7 请补充完整实验方案：取一定量废旧锂电池正极材料，粉碎后，先加入适量的2 mol/L溶液配成悬浊液，________，（该步骤必选试剂：溶液、30%溶液）。再向其中加入________，调节pH略大于9.2，过滤、洗涤，真空烘干得到微米级。（该步骤必选试剂：5 mol/L氨水、5 mol/LNaOH溶液）。 【答案】（1） （2）使与氨分子形成配合物，降低溶液中浓度，减慢沉淀的生成速率，从而得到较大颗粒的，便于过滤分离提纯 （3）b （4）取少量最后一次洗涤液于洁净试管中，加入稀盐酸酸化，再滴加氯化钡溶液，若无白色沉淀生成，则产品已洗净；若有白色沉淀生成，则未洗净 （5） ①. 边搅拌边缓慢加入1 mol/L硫酸溶液，待固体充分溶解后，再加入足量30%过氧化氢溶液，充分反应后加热除去过量的过氧化氢，冷却 ②. 5 mol/L氨水至pH为6，过滤，在60℃条件、不断搅拌下向滤液中缓慢滴加5 mol/L NaOH溶液 【解析】 【分析】本实验以硫酸钴提供二价钴，通过氨配位和滴加NaOH控制沉淀生成过程，使氢氧化钴颗粒适于过滤。题给二价钴氨配合物具有较强还原性，因此制备过程中还须控制氧化干扰；所得沉淀与含可溶性盐的母液分离后，再用热水洗涤除去附着的母液。 【小问1详解】 钴的原子序数为27，价层电子排布式为； 【小问2详解】 氨水提供氨分子，与钴离子发生配位反应：。形成配合物后，游离钴离子浓度降低，滴加NaOH时沉淀生成速率减慢。根据题给沉淀生成速率与颗粒大小的关系，可得到较大颗粒的，便于过滤分离提纯； 【小问3详解】 原图中a装NaOH溶液，b装具有强还原性的。由已知①知，二价钴氨配合物的还原性较强，容易被氧化，需在沉淀生成前加入还原性试剂将装置中含有的氧气除去并将可能被氧化的+3价钴还原为+2价，因此应先打开b。 故选b； 【小问4详解】 与NaOH反应后，硫酸根留在母液中，洗涤可除去沉淀表面附着的可溶性盐，检验最后一次洗涤液中是否含有硫酸根离子就可以判断产品是否洗净。硫酸根能与钡离子生成不溶于稀盐酸的白色沉淀，故检验产品是否洗净的操作是取少量最后一次洗涤液于洁净试管中，先用稀盐酸酸化，再滴加氯化钡溶液；若无白色沉淀，则产品已洗净，若出现白色沉淀，则未洗净； 【小问5详解】 正极材料中的钴为+3价，目标产物中的钴为+2价。亚硫酸钠有还原性，缓慢加入1 mol/L硫酸并搅拌，可使原料溶解，同时将钴还原，反应为。铁在酸性还原环境中转化为亚铁离子。 表中和均在pH为7.6时开始沉淀，不能直接用调节pH的方法分离。题给酸性条件下过氧化氢的氧化性强于而弱于三价钴离子，因此可用足量30%过氧化氢溶液消耗剩余亚硫酸盐，并将完全氧化为，同时保留二价钴，相关反应为。随后加热除尽过量过氧化氢，避免其干扰后续沉钴。 向溶液液中先加入5 mol/L氨水至pH为6，使与氨分子配位，转化为沉淀，过滤除去难溶性杂质，再在60℃、不断搅拌下向滤液中缓慢滴加5 mol/L NaOH溶液，控制沉淀生成速率。钴离子的沉淀反应为，调节pH略大于9.2使钴离子沉淀完全；LiOH可溶于水，锂留在母液中，过滤、洗涤并真空烘干即可得到微米级。 17. 烟气脱硝脱硫是环境保护、促进社会可持续发展的重要课题。 （1）反应分为三步基元反应完成。 第一步： 第二步： ①第三步反应的热化学方程式为________。 ②提高总反应中NO的反应速率和转化率可采用的措施为____________________（写一条）。 （2）一种隔膜电化学法处理烟气中NO和的装置如图1。 ①阴极区的电极反应式为________。 ②若电路中转移了2 mol电子，则理论上吸收池中可处理NO________L（标准状况下）。 使用固体催化剂可提高脱硫效率。气体在固体催化剂表面反应的机理是气体反应物分子吸附在催化剂表面，占据催化剂表面活性位点，生成一些活性高的微粒，从而降低反应活化能，提高反应速率。 （3）活性炭催化脱除的机理如图2所示（*代表吸附态）。/炭基材料是在活性炭上载有活性成分，构成更高活性的活性炭催化剂，更有利于转化为，最终实现脱硫。 ①通过红外光谱发现，脱硫开始后催化剂表面出现了的吸收峰，再通入后吸收峰消失，后一步用化学方程式表示为________。 ②控制一定气体流速和温度，考察烟气中的存在对/炭基材料催化剂脱硫活性的影响，结果如图3所示，当浓度过高时，去除率下降，其原因可能是__________________________。 （4）液氨催化还原NO：使用为催化剂，可能的反应过程如图4。反应过程图中，虚线方框里的过程可描述为__________________________。 【答案】（1） ①. ②. 恒温下压缩容器，增大压强 （2） ①. ②. 22.4 （3） ①. ②. 氧气占据过多催化剂表面活性位点，抑制二氧化硫的吸附，使脱硫反应减少 （4）氨分子吸附在催化剂表面的三价铁位点，脱去氢离子形成；该基团与NO反应生成氮气和水，同时三价铁被还原为二价铁 【解析】 【小问1详解】 ①题给总反应、第一步和第二步反应分别为、、。 将总反应减去第一步和第二步反应，抵消中间产物及两边的共同项，得到第三步反应。根据盖斯定律，第三步反应焓变为，因此热化学方程式为。 ②总反应的气体分子数由4变为3，恒温压缩容器时，气体浓度增大，反应速率增大；同时平衡向气体分子数减小的方向移动，即向正反应方向移动，NO的转化率提高，因此可采用恒温下压缩容器、增大压强的措施； 【小问2详解】 ①图1中，吸收池流出的进入电极A区，生成的再流入吸收池，硫元素由+4价降至平均+3价，说明电极A发生还原反应，是阴极。结合质子交换膜提供的氢离子通路，按原子守恒和电荷守恒配平，阴极反应式为。 ②吸收池中，NO被还原为氮气，还原剂被氧化为亚硫酸氢根，反应为。根据阴极反应，转移2 mol电子生成1 mol，由吸收反应的计量关系可知其可处理1 mol NO。标准状况下NO的体积为，故填22.4； 【小问3详解】 ①通入氧气后的吸收峰消失，说明该物质被消耗；结合催化剂再生及二氧化硫转化为三氧化硫的过程，可知产物为和。钒元素由+4价升至+5价，每4个钒原子共失去4个电子，与1个氧分子得电子数相等，再按原子守恒配平，反应为。 ②题干说明气体需先吸附在催化剂的活性位点上才能参与反应，图3显示氧气浓度过高时脱硫率下降。因此可能是氧气占据过多表面活性位点，抑制二氧化硫的吸附，导致脱硫反应减少； 【小问4详解】 图4虚线框内，氨分子进入三价铁位点后，出现与铁结合的及氢离子，说明氨分子先在催化剂表面吸附，再脱去氢离子形成该基团；随后NO进入，氮气和水离开，同时铁由+3价变为+2价，说明该基团与NO反应生成氮气和水，同时三价铁被还原为二价铁。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024~2025学年度第一学期期末学业质量监测试卷 高二化学 注意事项 考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求 1.本试卷共6页，满分100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将答题卷交回。 2.答题前，请您务必将自己的姓名、准考证号、座位号用0.5毫米黑色字迹签字笔填写在答题卷上。 3.请监考员认真核对在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、考试证号与你本人的是否相符。 4.作答选择题必须用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。作答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米的签字笔写在答题卷上的指定位置，在其它位置作答一律无效。 可能用到的相对原子质量：Na：23 O：16 S：32 Cl：35.5 Co：59 一、单项选择题：本题共13小题，每小题3分，共39分，每小题只有1个选项符合题意。 1. 从科技前沿到日常生活，化学无处不在。下列说法不正确的是 A. 我国用生物酶实现了二氧化碳合成淀粉，酶的使用改变了反应历程 B. 电热水器用镁棒防止金属内胆腐蚀，防腐蚀原理是牺牲阳极法 C. 明矾与二氧化氯均可作水处理剂，两者处理水的原理相同 D. 锌锰干电池工作时，存在化学能转化为电能和热能的过程 2. 黑火药是中国古代四大发明之一。爆炸反应为。下列说法不正确的是 A. 含离子键和共价键 B. 干冰的晶体类型为分子晶体 C. 的结构式为N≡N D. 水解的方程式： 3. 下列实验能达到目的的是 A. 甲：铁制品表面镀铜 B. 乙：探究、对分解速率的影响 C. 丙：由制取无水固体 D. 丁：用标准浓度的稀硫酸测定NaOH溶液的浓度 阅读下列材料，完成下面小题 合成氨所用原料之一氢气，可通过：反应制得。液氨是一种很好的溶剂，液氨可以微弱的电离产生和。中的一个原子若被取代可形成（联氨），若被取代可形成（羟胺）。 4. 下列有关、、、的说法正确的是 A. 难溶于水 B. 四种微粒中原子的杂化方式皆为 C. 的键角比中的大 D. 中含有键的数目为 5. 在绝热密闭容器中发生如下反应： ，一段时间达平衡后，扩大容器体积再次达平衡。下列说法正确的是 A. 平衡时： B. C. 值减小 D. 气体平均相对分子质量不变 6. 下列化学用语表述正确的是 A. 的燃烧热为 B. 使用除去废水中汞离子： C. 用惰性电极电解溶液： D. 用除去水中剩余 7. 在催化剂作用下，分解生成和可能反应机理如图所示。下列说法正确的是 A. 电负性：N>O>C B. 不能和盐酸反应 C. 若用HCOOD催化释氢，反应除生成外，还生成 D. 若用HCOOK溶液代替HCOOH最终所得气体中的纯度会提高 8. 下列说法正确的是 A. 常温下，向纯水中加入金属钠，能抑制水的电离 B. 常温下，反应不能自发进行，则该反应的 C. 水电离出的的溶液中：、、一定能大量共存 D. 将溶液从20℃升温至30℃，溶液中增大 9. 利用燃料电池电解制备并得到副产物、、，装置如下图所示。下列说法不正确的是 A. a极反应： B. A膜为阳离子交换膜，C膜为阴离子交换膜 C. 可用铁电极替换石墨Ⅱ电极 D. a极上通入标况下甲烷，阳极室减少 10. 室温下，用含少量的溶液制备的过程如图。下列说法正确的是 已知：①室温下，，； ②当，可认为该离子沉淀完全。 A. 溶液中： B. 若用溶液“除钙”，，该反应 C. 为确保沉淀完全，除钙后的溶液中氟离子浓度至少为 D. “沉铁”时发生反应的离子方程式： 11. 根据下列实验操作和现象能推出相应结论的是 选项 实验操作和现象 实验结论 A 向溶液中边搅拌边滴加少量溶液，无气泡产生 B 向硝酸银溶液中加入溶液，出现白色沉淀，再加入几滴的溶液，有黄色沉淀生成 C 在反应：的平衡体系中，压缩容器体积，气体颜色加深 平衡向逆反应方向移动 D 用pH计分别测定一定浓度的醋酸和溶液，测得两种溶液pH均等于3.0 两溶液均显酸性，水的电离程度相同 A. A B. B C. C D. D 12. 室温下：，、，。某小组同学进行如下实验： 实验 实验操作和现象 1 测定溶液的 2 向溶液中通入少量 3 向溶液中逐滴加入等浓度溶液 4 配制的、、三种溶液 下列所得结论正确的是 A. 实验1溶液中存在： B. 实验2反应的离子方程式： C. 实验3反应后的溶液中存在： D. 实验4中各溶液大小： 13. 我国科学家在人工合成淀粉领域取得重大颠覆性和原创性突破。还原为甲醇是人工合成淀粉的第一步。催化加氢主要反应有： a． b． 当压强分别为、时，将的混合气体置于密闭容器中反应，不同温度下体系中的平衡转化率和、的选择性如图所示。[（或）的选择性] 下列说法正确的是 A. 曲线③、④代表的选择性，且 B. 相同温度下，反应和反应的平衡常数 C. 保持反应温度不变，使的平衡转化率达到点，改变的条件可能是加压 D. 为提高产率，需控制温度400℃左右 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 以软锰矿与黄铁矿为主要原料用“两矿一步浸出法”制备高品质的流程如下： 已知：①软锰矿与黄铁矿的主要成分分别为、，还均含少量、、、、Si等元素的氧化物； ②该工艺条件下，相关金属离子形成氢氧化物沉淀的： 金属离子 开始沉淀的 6.9 1.9 6.6 9.1 3.4 沉淀完全的 8.3 3.2 10.1 10.9 4.7 回答下列问题： （1）“酸浸”加入和。 ①与反应生成硫酸铁、硫酸锰和硫的离子方程式为________。 ②加入后迅速产生大量气泡，可减少滤渣1在矿粉表面的附着，有利于酸浸。分析迅速产生气泡的原因：________。 ③矿粉颗粒表面附着物被破除后，还可以继续与反应从而提高锰元素的浸出率该反应的离子方程式是：________。 （2）“调pH”时需调节溶液pH范围为4.7~6.0，此时滤渣2的主要成分为________（填化学式）。 （3）“沉锰”过程中pH和温度对和沉淀率的影响如图1所示。 ①由图可知，“沉锰”的适宜条件是________。 ②当温度高于45℃时，沉淀率变化的原因是________。 （4）利用惰性电极电解体系获得的机理如图2所示，硫酸浓度与电流效率的关系如图3所示。硫酸浓度超过时，电流效率降低的原因是________。（） 15. 是一种高效漂白剂。在溶液中存在、、、等，其中和都具有漂白作用。经测定，25℃时各组分含量随变化情况如图所示（未画出）。 （1）①做漂白剂的最佳pH约为________。 ②25℃时，浓度均为的和的混合溶液中，________（填“>”、“<”或“=”）。 （2）为测定某消毒剂样品中含氯量，用溶液滴定该样品溶液，操作如下： a．取样：取20.00mL样品溶液置于锥形瓶，加入稀硫酸酸化，发生反应： （极易溶于水）； b．氧化：加入足量碘化钾溶液，振荡充分反应； c．滴定：加入淀粉作指示剂，在锥形瓶下垫一张白纸，用标准溶液滴定碘单质（； d．重复上述操作三次。 ①写出氧化步骤的离子方程式：________。 ②滴定至终点的现象为：________。 ③测得的实验数据如下表： 实验序号 待测液体积（mL） 标准溶液 滴定前刻度/mL 滴定后刻度/mL 1 20.00 0.60 20.60 2 20.00 6.00 25.95 3 20.00 1.40 23.20 4 20.00 1.00 21.05 由以上数据计算该样品溶液的含氯量（以计）________（保留三位有效数字）。滴定时，有一组数据出现了明显异常，所测含氯量偏大，原因可能有________（填字母序号）。 A．未用标准溶液润洗滴定管 B．滴定终点读数时仰视刻度线 C．达终点时滴定管尖嘴有标准液悬挂 D．锥形瓶有少量水直接盛装待测液 E．摇动锥形瓶时有液体溅出 16. 微米级广泛应用于能源存储和催化领域。实验室可用题16图-1所示装置制得微米级。 已知：①Co的化合价有+2价和+3价，、易与形成络合物，的还原性强于和。 ②沉淀的生成速率越快，颗粒越小，呈凝乳状或胶体，不易过滤。请回答下列问题： （1）写出基态钴原子的价层电子排布式________。 （2）60℃时，在不断搅拌下，先向三颈烧瓶c内的溶液中加入氨水，调节pH至6，加入氨水的作用是________。 （3）加入氨水后，应先打开滴液漏斗________（填“a”或“b”）； （4）将实验所得沉淀过滤、用热水洗涤、干燥，检验产品是否洗净的实验操作是________。 （5）实验室还可以用废旧锂电池正极材料（含，以及少量Fe）为原料制备微米级。已知：酸性条件下的氧化性强弱顺序为；LiOH可溶于水；下表是部分金属离子生成氢氧化物沉淀的pH。 金属离子 开始沉淀的pH 7.6 7.6 2.7 沉淀完全的pH 9.2 9.6 3.7 请补充完整实验方案：取一定量废旧锂电池正极材料，粉碎后，先加入适量的2 mol/L溶液配成悬浊液，________，（该步骤必选试剂：溶液、30%溶液）。再向其中加入________，调节pH略大于9.2，过滤、洗涤，真空烘干得到微米级。（该步骤必选试剂：5 mol/L氨水、5 mol/LNaOH溶液）。 17. 烟气脱硝脱硫是环境保护、促进社会可持续发展的重要课题。 （1）反应分为三步基元反应完成。 第一步： 第二步： ①第三步反应的热化学方程式为________。 ②提高总反应中NO的反应速率和转化率可采用的措施为____________________（写一条）。 （2）一种隔膜电化学法处理烟气中NO和的装置如图1。 ①阴极区的电极反应式为________。 ②若电路中转移了2 mol电子，则理论上吸收池中可处理NO________L（标准状况下）。 使用固体催化剂可提高脱硫效率。气体在固体催化剂表面反应的机理是气体反应物分子吸附在催化剂表面，占据催化剂表面活性位点，生成一些活性高的微粒，从而降低反应活化能，提高反应速率。 （3）活性炭催化脱除的机理如图2所示（*代表吸附态）。/炭基材料是在活性炭上载有活性成分，构成更高活性的活性炭催化剂，更有利于转化为，最终实现脱硫。 ①通过红外光谱发现，脱硫开始后催化剂表面出现了的吸收峰，再通入后吸收峰消失，后一步用化学方程式表示为________。 ②控制一定气体流速和温度，考察烟气中的存在对/炭基材料催化剂脱硫活性的影响，结果如图3所示，当浓度过高时，去除率下降，其原因可能是__________________________。 （4）液氨催化还原NO：使用为催化剂，可能的反应过程如图4。反应过程图中，虚线方框里的过程可描述为__________________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $