江苏省南京市六校联合体2021-2022学年高二下学期期末联考化学试题

试卷更新日期：2022-07-14 类型：期末考试

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一、单选题

1. 为共同构建人与自然生命共同体，我国已将“碳达峰”和“碳中和”纳人生态文明建设整体布局，“3060”双碳目标是我国对世界的庄严承诺，重点是推动以二氧化碳为主的温室气体减排。下列措施与此目标不吻合的是（）

A、植树造林、节能减排 B、太阳能、潮汐能、风能、氢能等清洁能源逐步替代火力发电 C、研发二氧化碳加氢制甲醇的高效催化剂 D、燃煤中适当添加石灰石，减少污染气体排放

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2. 反应NaClO＋2NH₃=N₂H₄＋NaCl＋H₂O可用于制备还原剂肼(N₂H₄)。下列说法正确的是（）

A、NaClO的电子式为 B、在反应中NH₃是氧化剂 C、N₂H₄分子间能形成氢键 D、H₂O的空间填充模型为

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3. 利用化学反应可以制取人们需要的物质。下列物质间的转化均能实现的是（）

A、 $NaCl(aq) \overset{电解}{\to} {Cl}_{2} (g) \overset{石灰水}{\to} 漂白粉(s)$ B、 ${Fe}_{3} O_{4} \overset{CO}{\to} Fe \frac{HCl (aq)}{} {FeCl}_{3}$ C、 ${Cl}_{2} \overset{NaBr (aq)}{\to} {Br}_{2} \overset{}{\overset{{SO}_{2} / H_{2} O}{\to}} HBr$ D、 ${Mg(OH)}_{2} (s) \overset{HCl(aq)}{\to} {MgCl}_{2} (aq) \overset{电解}{\to} Mg(s)$

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4. 工业上生产硫酸时，其中SO₂与O₂反应生成SO₃的热化学方程式为2SO₂(g)＋O₂(g) $⇌$ 2SO₃(g) ΔH=-196.6 kJ·mol^-1。在生产过程中，充分利用反应放出的热量对SO₂和O₂进行加热，并将尾气进行循环利用。下列有关SO₂的说法正确的是（）

A、SO₂与H₂S反应有淡黄色固体生成，体现了SO₂的氧化性 B、SO₂使溴水褪色利用了SO₂的漂白性 C、将SO₂通入Ba(NO₃)₂溶液中不可能产生白色沉淀 D、SO₂分子的空间构型为直线形

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5. 工业上生产硫酸时，其中SO₂与O₂反应生成SO₃的热化学方程式为2SO₂(g)＋O₂(g) $⇌$ 2SO₃(g) ΔH=-196.6 kJ·mol^-1。在生产过程中，充分利用反应放出的热量对SO₂和O₂进行加热，并将尾气进行循环利用。下列有关工业上生产SO₃反应的说法正确的是（）

A、该反应在任何条件下均能自发进行 B、当反应放出98.3 kJ热量时，反应转移的电子数约为2×6.02×10²³ C、若SO₂、O₂、SO₃的浓度之比为2∶1∶2，则反应达到了平衡状态 D、从平衡体系中分离出SO₃ ，能加快正反应速率，提高SO₂的转化率

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6. 工业上生产硫酸时，其中SO₂与O₂反应生成SO₃的热化学方程式为2SO₂(g)＋O₂(g) $⇌$ 2SO₃(g) ΔH=-196.6 kJ·mol^-1。在生产过程中，充分利用反应放出的热量对SO₂和O₂进行加热，并将尾气进行循环利用。下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是（）

A、MgO、Al₂O₃熔点高，可用于制作耐火材料 B、NaHCO₃能与碱反应，可用作焙制糕点的膨松剂 C、浓硫酸具有脱水性，可用于干燥氢气 D、SO₂具有氧化性，可用于漂白纸浆

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7. 实验室以废铁屑、氨气和稀硫酸为原料，制备少量摩尔盐[(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O]。如图所示装置和原理能达到实验目的的是（）

A、用装置甲制取FeSO₄溶液 B、用装置乙制取NH₃ C、用装置丙将氨气通入FeSO₄和H₂SO₄的混合溶液 D、用装置丁蒸干溶液得到(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O

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8. 锌电池具有成本低、安全性强、可循环使用等优点。一种新型锌电池的工作原理如图所示(凝胶中允许离子生成或迁移)。下列说法正确的是（）

A、充电过程中，a电极接外接电源的负极 B、充电过程中，b电极反应为：Zn^2＋＋2e^-=Zn C、放电过程中，H₂SO₄溶液中SO $_{4}^{2 -}$ 向a电极迁移 D、放电过程中，转移 0.4mol e^-时，a电极消耗 0.8molH^＋

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9. 实验室通过下列流程从净化除氯后的含碘海水中提取I₂。
下列有关说法错误的是（）

A、富集得到含碘化合物的晶胞如图，其中距离每个I^-最近的Ag^＋有4个 B、转化后的溶液中主要含有Fe^2＋和I^- C、用稀HNO₃溶解滤渣Y得到的溶液可循环利用 D、氧化时，理论上通入氯气的量至少控制为溶液中溶质物质的量的1.5倍

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10. 化合物Z(华法林)是一种香豆素类抗凝剂，可由下列反应制得：
下列说法错误的是（）

A、Y分子存在顺反异构体 B、1 mol X与足量NaOH溶液反应，最多消耗3 mol NaOH C、一定条件下，Y分子可以发生取代、加聚、还原反应 D、Z分子中含有1个手性碳原子

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11. 利用烟气中SO₂可回收废水中的 $I^{-}$ ，实现碘单质的再生，其反应原理如下图所示

下列说法错误的是（）

A、 ${[{({NH}_{3})}_{5} Co - O - O - Co {({NH}_{3})}_{5}]}^{4 +}$ 中Co的化合价为+3价 B、总反应离子方程式为： ${SO}_{2} + O_{2} + 2 I^{-} = I_{2} + {SO}_{4}^{2 -}$ C、反应①~⑤中均有电子的转移 D、反应③中，每消耗1molO₂会转移2mol电子

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12. 前四周期主族元素 X、Y、Z、W、Q 的原子序数依次增大，X 与 W 同主族，Y 原子的最外层电子数是其内层电子数的 3 倍，Z 基态原子的 3p 轨道上只有 1 个电子，W 原子核外有 14 种运动状态不同的电子，Q 原子的质子总数等于 X、Z、W 原子的质子总数。下列说法正确的是（）

A、XY₂属于离子化合物 B、原子半径：r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X) C、Q 的简单气态氢化物空间构型为平面正三角形 D、Q的简单气态氢化物的热稳定性比Y的弱

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13. 室温下，通过下列实验探究NH₄HCO₃溶液的性质。

实验	实验操作	实验现象
1	用pH试纸测定0.1mol·L^-1NH₄HCO₃溶液的pH	pH约为8
2	向0.1mol·L^-1NH₄HCO₃溶液中加入过量0.1mol·L^-1Ba(OH)₂溶液	析出白色沉淀
3	常温下，将等体积等物质的量浓度NH₄HCO₃与NaCl溶液混合	析出晶体
4	向0.1mol·L^-1NH₄HCO₃溶液中加入0.1mol·L^-1AlCl₃溶液	有气泡产生

下列有关说法正确的是（）

A、0.1mol·L^-1NH₄HCO₃溶液中存在c(NH

_{4}^{+}

)+c(NH₃·H₂O)+c(H⁺)=c(HCO

_{3}^{-}

)+c(CO

_{3}^{2-}

)+c(H₂CO₃)+c(OH^-) B、实验2反应静置后的上层清液中有c(Ba²⁺)·c(CO

_{3}^{2-}

)<K_sp(BaCO₃) C、实验3静置后的上层清液中有c(H⁺)+c(NH

_{4}^{+}

)>c(OH^-)+c(HCO

_{3}^{-}

)+2c(CO

_{3}^{2-}

) D、实验4中产生的气体是NH₃

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14. 利用 $C H_{4}$ 和 $C O_{2}$ 重整技术可获得合成气(主要成分为CO、 $H_{2}$ )，重整过程中部分反应的热化学方程式：
反应Ⅰ： $C H_{4} (g) + C O_{2} (g) ⇌ 2 H_{2} (g) + 2 C O (g)$         $Δ H_{1} = + 247 k J \cdot m o l^{- 1}$
反应Ⅱ： $C O_{2} (g) + H_{2} (g) ⇌ C O (g) + H_{2} O (g)$         $Δ H_{2} = + 41 k J \cdot m o l^{- 1}$
反应Ⅲ： $C H_{4} (g) + H_{2} O (g) ⇌ C O (g) + 3 H_{2} (g)$         $Δ H_{3} = + 206 k J \cdot m o l^{- 1}$
不同 $\frac{n (C O_{2})}{n (C H_{4})}$ 配比随温度变化对出口合成气中 $\frac{n (H_{2})}{n (C O)}$ 的影响如图所示。
下列说法正确的是（   ）

A、对于反应Ⅰ，M点的平衡常数大于N点 B、高温高压有利于提高原料的平衡转化率 C、使用合适的催化剂并不能提高合成气的产率 D、当 $\frac{n (C O_{2})}{n (C H_{4})} = 2.5$ 时，温度高于900℃后 $\frac{n (H_{2})}{n (C O)}$ 减小是由反应Ⅱ导致的

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二、综合题

15. 钒具有广泛用途，利用含钒废催化剂(主要含有V₂O₅、VOSO₄和不溶性硅酸盐)制备V₂O₅的新工艺流程如图：
已知：滤液1和滤液2中钒以VO²⁺的形式存在。回答下列问题：

(1)、写出V基态原子核外电子排布式。

(2)、在实验室中操作Ⅰ用到的玻璃仪器有。

(3)、在滤渣1中加入Na₂SO₃和过量稀H₂SO₄溶液发生氧化还原反应，氧化剂和还原剂的物质的量之比为。

(4)、混合溶液中加入KClO₃ ，发生反应的离子方程式是。

(5)、钒最后以NH₄VO₃的形式沉淀出来。沉钒率(NH₄VO₃沉淀中V的质量和废催化剂中V的质量之比)表示该工艺钒的回收率。图中是沉钒率随温度变化的关系曲线，“沉钒”时，温度超过80℃以后，沉钒率下降的可能原因是(写一条即可)。

(6)、称取w g所得产品，先用硫酸溶解，得到(VO₂)₂SO₄溶液，再加入 $a_{1} m L b_{1} m o l \cdot L^{- 1}$ 的(NH₄)₂Fe(SO₄)₂溶液，最后用 $b_{2} m o l \cdot L^{- 1}$ 酸性KMnO₄溶液滴定过量的(NH₄)₂Fe(SO₄)₂至终点，消耗溶液KMnO₄的体积为 $a_{2} m L$ 。假设杂质不参与反应，锰元素被还原为Mn²⁺。求产品中V₂O₅的质量分数为(写出计算过程)[已知(VO₂)₂SO₄和(NH₄)₂Fe(SO₄)₂溶液反应的离子方程式为VO $_{2}^{+}$ +2H⁺+Fe²⁺=VO²⁺+Fe³⁺+H₂O]

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16. $F$ 是一种抗血小板凝聚的药物，其人工合成路线如图：

(1)、 $D$ 分子中采取 $s p^{3}$ 杂化的碳原子数目是。

(2)、 $B$ 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：。
①分子中有4种不同化学环境的氢原子；
②苯环上有2个取代基，能发生银镜反应。

(3)、 $E \to F$ 中有一种相对分子质量为60的产物生成，该产物的结构简式为。

(4)、 $A \to B$ 的反应需经历的过程，中间体 $Y$ 的分子式为 $C_{11} H_{12} N F$ 。 $X \to Y$ 的反应类型为。

(5)、已知：，写出以、 ${(C H_{3} C O)}_{2} O$ 、和 $N B S$ 为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用，合成路线示例见本题题干)。

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17. 以废旧锂离子电池的正极材料[活性物质为LixCoO₂(x≤1)、附着物为炭黑、聚乙烯醇粘合剂、淀粉等]为原料，制备纳米钴粉和Co₃O₄。

(1)、预处理。将正极材料研磨成粉末后进行高温煅烧，高温煅烧的目的是。

(2)、浸出，将煅烧后的粉末(含LixCoO₂和少量难溶杂质)与硫酸混合，得到悬浊液，加入如图所示的烧瓶中。控制温度为75℃，边搅拌边通过分液漏斗滴加双氧水，充分反应后，滤去少量固体残渣。得到Li₂SO₄、CoSO₄和硫酸的混合溶液。浸出实验中当观察到，可以判断反应结束，不再滴加双氧水。

(3)、制钴粉。向浸出后的溶液中加入NaOH调节pH，接着加入N₂H₄·H₂O可以制取单质钴粉，同时有N₂生成。已知不同pH时Co(II)的物种分布图如图所示。Co²⁺可以和柠檬酸根离子( $C_{6} H_{5} O_{7}^{3 -}$ )生成配合物 $[C o C_{6} H_{5} O_{7}]^{-}$ 。
①写出pH=9时制钴粉的离子方程式：。
②pH＞10后所制钴粉中由于含有Co(OH)₂而导致纯度降低。若向pH＞10的溶液中加入柠檬酸钠(Na₃C₆H₅O₇)，可以提高钴粉的纯度，原因是。

(4)、请补充完整由浸取后滤液先制备CoC₂O₄·2H₂O，并进一步制取Co₃O₄的实验方案：取浸取后滤液，，得到 $C o_{3} O_{4}$ 。[已知：Li₂C₂O₄易溶于水，CoC₂O₄在溶液中直接结合水生成CoC₂O₄·2H₂O沉淀，CoC₂O₄·2H₂O在空气中加热时的固体残留率( $\frac{剩余固体质量}{原固体质量} \times$ 100%)与随温度的变化如图所示。实验中必须使用的试剂有：2 mol·L^-1 (NH₄)₂C₂O₄溶液、0.1 mol·L^-1BaCl₂溶液)]

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18. 研究脱除烟气中的NO是环境保护、促进社会可持续发展的重要课题。选择性催化还原技术是利用还原剂氨或尿素，把烟气中的NO还原成 $N_{2}$ 和 $H_{2} O$ 。相关反应方程式如下：
$N_{2} (g) + O_{2} (g) = 2 N O (g)$         $Δ H = + 180.5 k J \cdot m o l^{- 1}$
$2 N O (g) + O_{2} (g) = 2 N O_{2} (g)$         $Δ H = - 112.0 k J \cdot m o l^{- 1}$
$4 {(N H_{2})}_{2} C O (s) + 6 N O_{2} (g) = 7 N_{2} (g) + 4 C O_{2} (g) + 8 H_{2} O (g)$     $Δ H = - 2780.0 k J \cdot m o l^{- 1}$

(1)、① $2 {(N H_{2})}_{2} C O (s) + 6 N O (g) = 5 N_{2} (g) + 2 C O_{2} (g) + 4 H_{2} O (g)$     $Δ H =$ 。
②有氧条件下，在Fe基催化剂表面， $N H_{3}$ 还原NO的反应机理如图所示，该过程可描述为。

(2)、近年来，低温等离子体(NTP)技术是在高压放电下， $O_{2}$ 产生自由基(O*)，自由基将NO氧化为 $N O_{2}$ 后，再用 $N a_{2} C O_{3}$ 溶液吸收，便达到消除NO的目的。实验室将模拟气( $N_{2}$ 、 $O_{2}$ 、NO)以一定流速通入低温等离子体装置，实验装置如图所示。
①等离子体技术在低温条件下可提高NO的转化率，原因是。
②若4.6g $N O_{2}$ 被含0.05mol $N a_{2} C O_{3}$ 溶液充分吸收，转移电子数为0.05mol，则此反应的离子方程式为。
③其他条件相同，等离子体的功率与NO的转化率关系如图所示，当功率大于30W时，NO转化率下降的原因可能是。

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