江苏省徐州市2021-2022学年高二下学期期末抽测化学试题

试卷更新日期：2022-07-14 类型：期末考试

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一、单选题

1. 北京冬奥会火种灯的外形设计灵感来自于西汉的“长信宫灯”。下列说法正确的是（）

A、青铜的硬度小于纯铜 B、两灯实物如图所示，所用燃料均为烃 C、铝合金表面氧化物薄膜可保护内部金属不被腐蚀 D、镏金层破损后生成铜锈的主要成分为 $C u O$

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2. 反应 $2 N H_{3} + N a C l O = N_{2} H_{4} + N a C l + H_{2} O$ 可用于制备火箭推进剂的然料 $N_{2} H_{4}$ 。下列有关说法正确的是（）

A、 $N_{2} H_{4}$ 的结构式： B、基态氮原子轨道表示式： C、 $N a C l$ 的电子式： D、中子数为8的氧原子： $_{8}^{8} O$

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3. 下列说法中正确的是（）

A、 $C a F_{2}$ 含离子键，在熔融状态下能导电 B、 $4 s$ 轨道上的电子一定比 $3 d$ 轨道能量高 C、价电子越多的金属元素的金属性越强 D、第四周期元素的基态原子中，未成对电子数最多的是 $C u$

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4. 下列选项中，X、Y两元素肯定属于同族且性质相似的是（）

A、原子核外电子排布式：X为 $1 s^{2} 2 s^{2}$ ， Y为 $1 s^{2}$ B、结构示意图：X为， Y为 C、X原子基态时 $2 p$ 轨道上只有1个未成对电子，Y原子基态时 $3 p$ 轨道上也只有1个未成对电子 D、X原子基态时 $2 p$ 轨道上只有一对成对电子，Y原子基态时 $3 p$ 轨道上也只有一对成对电子

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5. 下列有关实验的说法正确的是（）

A、用装置甲采集到的压强数据判断铁钉发生析氢腐蚀还是吸氧腐蚀 B、装置乙记录滴定终点读数为 $12.20 m L$ C、用装置丙在铁制品表面镀铜 D、用装置丁将 $F e C l_{3}$ 溶液蒸干制得无水 $F e C l_{3}$

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6. A、B、C、D四种短周期元素，A元素原子的外围电子排布式为 $2 s^{2} 2 p^{2}$ ， B元素与A元素位于同一周期，其原子的核外有三个未成对电子，C元素位于第2周期，电负性仅小于氟，D元素在短周期元素中第一电离能最小。下列说法正确的是（）

A、第一电离能： $C > B > A$ B、原子半径： $D > A > B$ C、C，D两种元素组成的化合物一定不含共价键 D、简单气态氢化物的热稳定性： $B > C$

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7. 哈伯法合成氢的反应原理为 $N_{2} (g) + 3 H_{2} (g) ⇌_{催化剂}^{高温高压} 2 N H_{3} (g)$ ，新研制的催化剂可使该反应在常温、常压下进行，以氮气和氢气为反应物的燃料电池是利用氮气的一种新方法。下列有关哈伯法合成氨反应的说法正确的是（）

A、若该反应能自发进行，则 $Δ H > 0$ B、选用高效催化剂，可降低该反应的 $Δ H$ C、其它条件不变，增大起始 $n (N_{2}) ： n (H_{2})$ 的比值，可提高 $H_{2}$ 的平衡转化率 D、提高体系的压强可增大反应的化学平衡常数

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8. 哈伯法合成氨的反应原理为 $N_{2} (g) + 3 H_{2} (g) ⇌_{催化剂}^{高温高压} 2 N H_{3} (g)$ ，新研制的催化剂可使该反应在常温、常压下进行，以氮气和氢气为反应物的燃料电池是利用氮气的一种新方法。将上述合成氨反应设计成燃料电池，工作原理如图所示。其中溶有 $H C l$ 的稀的A溶液为电解质。下列说法错误的是（）

A、b电极为负极 B、a电极发生的反应为 $N_{2} + 8 H^{+} + 6 e^{-} = 2 N H_{4}^{+}$ C、A溶液中所含溶质为 $N H_{4} C l$ D、可用蒸发结晶的方法分离出A

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9. 哈伯法合成氢的反应原理为 $N_{2} (g) + 3 H_{2} (g) ⇌_{催化剂}^{高温高压} 2 N H_{3} (g)$ ，新研制的催化剂可使该反应在常温、常压下进行，以氮气和氢气为反应物的燃料电池是利用氮气的一种新方法。我国科学家研制的高效固体催化剂 $L D H$ ，实现了在常温常压、可见光条件下“人工固氮”，其原理如图所示。下列有关说法错误的是（）

A、反应过程中存在共价键的断裂与形成 B、反应过程中存在太阳能转化为化学能 C、使用 $L D H$ ，可降低反应的活化能 D、反应生成 $2.24 L N H_{3}$ 时，电子转移了 $0.3 m o l$

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10. 利用铜矿石(主要成分为 $C u_{2} O$ ，还含少量 $F e_{3} O_{4}$ ， $S i O_{2}$ ，制备 $C u S O_{4} \cdot 5 H_{2} O$ 晶体的流程如下图所示。已知 $C u^{+}$ 在酸性条件下不稳定，易生成金属 $C u$ 和 $C u^{2 +}$ ，下列说法错误的是（）

A、“滤渣1”的成分为 $S i O_{2}$ 、 $C u$ B、“氧化”过程中的离子方程式： $F e^{2 +} + H_{2} O_{2} + 2 H^{+} = F e^{3 +} + 2 H_{2} O$ C、“调 $p H$ ”所用的试剂a可选用 $C u O$ D、操作X为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥

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11. 根据下列图示所得出的结论错误的是（）

A、图甲是常温下用 $0.1000 m o l \cdot L^{- 1}$ 的 $N a O H$ 溶液分别滴定 $20.00 m L 0.1000 m o l \cdot L^{- 1}$ 一元酸 $H X$ 、 $H Y$ 的滴定曲线，说明 $H Y$ 的酸性大于 $H X$ B、图乙表示温度在 $T_{1}$ 和 $T_{2}$ 时水溶液中 $c (H^{+})$ 和 $c (O H^{-})$ 的关系，则阴影部分M内任意一点均满足 $c (H^{+}) > c (O H^{-})$ C、图丙表示改变平衡体系 $2 N O_{2} (g) ⇌_{}^{} N_{2} O_{4} (g) Δ H = - 56.9 k J \cdot m o l^{- 1}$ 的某一条件后，v(正)、v(逆)的变化情况，可推知 $t_{0}$ 时刻改变的条件是升高温度 D、图丁表示炭黑作用下 $O_{2}$ 生成活化氧过程中能量变化情况，说明每活化一个氧分子放出 $0.29 e V$ 能量

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12. 辉铜矿(主要成分 $C u_{2} S$ )可以用于制铜，化学反应方程式为 $C u_{2} S + O_{2} \begin{array}{l} \underline{\underline{高温}} \end{array} 2 C u + S O_{2}$ ，制得的粗铜(含 $C u O$ 等杂质)可通过电解法进行精炼，下列相关说法正确的是（）

A、 $C u^{+}$ 转化为基态 $C u$ ，得到的电子填充在 $3 d$ 轨道上 B、S元素的电负性大于O元素的电负性 C、电解精炼铜时，粗铜应与电源的负极相连 D、如图所示的 $C u_{2} O$ 晶胞中，黑球表示的是 $O^{2 -}$

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13. 室温下，已知： $K_{a 1} (H_{2} S O_{3}) = 1.0 \times 1 0^{- 2}$ 、 $K_{a 2} (H_{2} S O_{3}) = 5.0 \times 1 0^{- 8}$ ，通过下列实验研究 $N a H S O_{3}$ 溶液的性质。
实验1：向 $0.1 m o l \cdot L^{- 1} N a H S O_{3}$ 溶液中滴加一定量的 $N a_{2} S O_{3}$ 溶液，测得混合溶液 $p H$ 为7。
实验2：向 $0.1 m o l \cdot L^{- 1} N a H S O_{3}$ 溶液中通入一定量的 $N H_{3}$ ，测得溶液 $p H$ 为7。
实验3：向 $0.1 m o l \cdot L^{- 1} N a H S O_{3}$ 溶液中逐滴加入等体积 $0.1 m o l \cdot L^{- 1} N a O H$ 溶液，测得溶液 $p H$ 约为10。
实验4：向 $N a H S O_{3}$ 溶液中滴加少量 $B a (O H)_{2}$ 溶液，产生白色沉淀。
下列说法正确的是（）

A、实验1混合溶液中 $\frac{c (S O_{3}^{2 -})}{c (H_{2} S O_{3})} = 5.0 \times 1 0^{- 4}$ B、实验2所得溶液中存在 $c (S O_{3}^{2 -}) = c (H_{2} S O_{3}) + c (N H_{4}^{+})$ C、实验3操作过程中水的电离程度逐渐减小 D、实验4中反应的离子方程式为 $B a^{2 +} + H S O_{3}^{-} + O H^{-} = B a S O_{3} ↓ + H_{2} O$

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14. 若在催化剂作用下 $C O_{2}$ 和 $H_{2}$ 合成甲酸主要涉及以下反应：
I． $C O_{2} (g) + H_{2} (g) = H C O O H (g) Δ H_{1} < 0$
II． $C O_{2} (g) + H_{2} (g) ⇌_{}^{} C O (g) + H_{2} O (g) Δ H_{2}$

在 $2 L$ 恒容密闭容器中， $C O_{2} (g)$ 和 $H_{2} (g)$ 各投 $1 m o l$ 发生反应，平衡时 $C O_{2}$ 的转化率及 $H C O O H$ 和 $C O$ 的选择性(产物的选择性：生成的 $H C O O H$ 或 $C O$ 与转化的 $C O_{2}$ 的比值)随温度变化如图所示。

下列说法正确的是（）

A、反应II： $Δ H_{2} < 0$
B、曲线a表示平衡时 $C O_{2}$ 的转化率 C、 $240 ℃$ 时，反应I的平衡常数 $K = \frac{16}{9}$ D、合成甲酸应选择在较高温度下甲酸选择性高的催化剂

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二、综合题

15. 铁元素被称为“人类第一元素”，铁及其化合物具有广泛的用途。

(1)、水体中过量的 $N O_{3}^{-}$ 是一种重要污染物，可利用纳米铁粉将其除去。
①基态铁原子核外电子排布式：；铁元素在元素周期表中的位置为，属于区元素。
②相同条件下，向含有 $50 m g \cdot L^{- 1} N O_{3}^{-}$ 的两份水样中分别加入纳米铁粉、纳米铁粉-活性炭-铜粉， $N O_{3}^{-}$ 的去除速率差异如图1所示，产生该差异的可能原因为。

(2)、铁镁合金是目前储氢密度最高的材料之一，其晶胞结构如图2所示。储氢时， $H_{2}$ 分子位于晶胞体心和棱的中心位置。
①该晶胞中 $F e$ 的配位数是。
②该合金储满氢后所得晶体的化学式是。

(3)、在生产中，常用 $F e S O_{4}$ 处理 $p H = 3$ 的含 $C r$ ( $+ 6$ 价)废水得到 $C r^{3 +}$ 和 $F e^{3 +}$ 。 $F e^{2 +}$ 易被氧化为 $F e^{3 +}$ ，请利用核外电子排布的相关原理解释其原因：。

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16. 以锰渣(含 $M n O_{2}$ 及少量 $P b$ 、 $F e$ 、 $C u$ 元素的氧化物)和黄铁矿(主要成分为 $F e S_{2}$ )为原料可制备 $M n_{3} O_{4}$ 和 $M n C O_{3}$ ，过程可表示为：

(1)、浸取：将锰渣与黄铁矿粉碎混合，用稀酸X浸取。研究发现，酸浸时， $F e S_{2}$ 和 $M n O_{2}$ 颗粒参与反应的原理如图所示(部分产物未标出)。
①所用的稀酸X是(填名称)。
② $F e S_{2}$ 和 $M n O_{2}$ 颗粒参与反应的过程可描述为。
③若黄铁矿用量增加，锰的浸出率会降低，可能的原因是。

(2)、除铁铜：滤渣II的主要成分为(填化学式)。

(3)、 $M n S O_{4}$ 溶液和氨水 $- N H_{4} H C O_{3}$ 混合溶液反应，生成 $M n C O_{3}$ 沉淀。反应的离子方程式为。

(4)、 $M n_{3} O_{4}$ 含量的测定：准确称取 $0.4800 g M n_{3} O_{4}$ 样品于锥形瓶中，加入 $50.00 m L 0.2000 m o l \cdot L^{- 1}$ 草酸钠溶液和适量硫酸，加热。待样品完全溶解后，冷却，用 $0.1000 m o l \cdot L^{- 1} K M n O_{4}$ 溶液进行滴定，消耗 $K M n O_{4}$ 溶液 $32.00 m L$ 。测定过程中发生下列反应： $M n_{3} O_{4} + C_{2} O_{4}^{2 -} + 8 H^{+} = 3 M n^{2 +} + 2 C O_{2} ↑ + 4 H_{2} O$
$2 M n O_{4}^{-} + 5 C_{2} O_{4}^{2 -} + 16 H^{+} = 2 M n^{2 +} + 10 C O_{2} ↑ + 8 H_{2} O$
计算 $M n_{3} O_{4}$ 样品的纯度(写出计算过程)。

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17. 钴及其化合物在工业生产中有着广阔的应用前景。以 $C o C l_{2}$ 溶液为原料可制备纳米钴粉和三氯化六氨合钴( $+ 3$ 价)晶体等。
已知：① $C o^{2 +}$ 不易被氧化， $C o^{3 +}$ 具有强氧化性； ${[C o {(N H_{3})}_{6}]}^{2 +}$ 具有较强还原性， ${[C o {(N H_{3})}_{6}]}^{3 +}$ 性质稳定；
②水合肼 $(N_{2} H_{4} \cdot H_{2} O)$ 易溶于水，具有强还原性，氧化产物为 $N_{2}$ 。

(1)、制备纳米钴粉：向 $C o C l_{2}$ 溶液中加 $N a O H$ 溶液调节溶液 $p H$ ，再加入水合肼可以制取单质钴粉。已知不同的 $p H$ 时 $C o$ ( $+ 2$ 价)的物种分布图如图1所示。
①写出 $p H = 9$ 时制钴粉的离子方程式：。
② $p H > 10$ 时，所制钴粉纯度会降低，其原因是。

(2)、制备 $[C o {(N H_{3})}_{6}] C l_{3} \cdot 6 H_{2} O$ 实验步骤如下：
I.称取研细的 $C o C l_{2} \cdot 6 H_{2} O 10.0 g$ 和 $N H_{4} C l 5.0 g$ 于烧杯中溶解，将溶液转入三颈烧瓶，加入 $25 m L$ 浓氨水和适量活性炭粉末，逐滴加入 $5 m L 30 %$ 的 $H_{2} O_{2}$ 溶液。实验装置如图2所示。
图-2
II．控制反应温度为 $60 ℃$ ，反应一段时间后，得 $[C o {(N H_{3})}_{6}] C l_{3}$ 溶液。
III．在一定条件下制得 $[C o {(N H_{3})}_{6}] C l_{3} \cdot 6 H_{2} O$ 。
①仪器a的名称为。
②步骤I将 $C o^{2 +}$ 转化 ${[C o (N H_{3}) 6]}^{3 +}$ 过程中，先加浓氨水再加 $H_{2} O_{2}$ 溶液目的是。
③步骤II中控制反应温度为 $60 ℃$ 的原因是。

(3)、制备 $C o C_{2} O_{4}$ 晶体。请补充以 $C o C l_{2}$ 溶液(含杂质 $A l^{3 +}$ 、 $F e^{3 +}$ 、 $F e^{2 +}$ )制各纯净的 $C o C_{2} O_{4}$ 晶体实验方案：取一定量的 $C o C l_{2}$ 溶液，，干燥，得 $C o C_{2} O_{4}$ 晶体。 (须使用试剂： $H_{2} O_{2}$ 溶液， $N a O H$ 溶液， $A g N O_{3}$ 溶液， ${(N H_{4})}_{2} C_{2} O_{4}$ 溶液)

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18. 已知：① $C o C_{2} O_{4}$ 晶体难溶于水。
②部分金属离子生成氢氧化物沉淀的 $p H$ 如下表：
金属离子
$C o^{2 +}$
$F e^{2 +}$
$F e^{3 +}$
$A l^{3 +}$
开始沉淀的 $p H$
7.6
7.6
2.7
4.0
沉淀完全的 $p H$
9.2
9.6
3.7
5.2
烟气中含高浓度 $S O_{2}$ 、氮氧化物等有害物质，在排放前须进行脱硫、脱硝处理。

(1)、利用反应 $2 N O (g) + 2 C O (g) = N_{2} (g) + 2 C O_{2} (g)$ ，可实现汽车尾气的无害化处理。一定条件下进行该反应，测得 $C O$ 的平衡转化率与温度、起始投料比 $m [m = \frac{n (N O)}{n (C O)}]$ 的关系如图1所示。
①该反应的 $Δ H$ 0(填“＞”“＜”或“=”)。
②图1中所示反应中，投料比最大的是(填“ $m_{1}$ ”、“ $m_{2}$ ”或“ $m_{3}$ ”)。
③随着温度的升高，不同投料比下 $C O$ 平衡转化率趋于相近的原因是。

(2)、钠钙双碱法可高效脱除烟气中的 $S O_{2}$ ，脱硫的流程如图2所示。
①“吸收”时气液逆流在吸收塔中接触，不宜直接使用石灰乳的原因是。
②水溶液中 $H_{2} S O_{3}$ 、 $H S O_{3}^{-}$ 、 $S O_{3}^{2 -}$ 随 $p H$ 的分布分数如图3所示，“再生液”用 $N a O H$ 溶液调 $p H$ 至7～9得到溶液X，溶液X吸收 $S O_{2}$ 时主要反应的离子方程式为。

(3)、用电解法处理氮氧化物可回收硝酸。实验室模拟电解 $N O_{2}$ 的装置如图4所示。写出电解时阳极的电极反应式：。

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金属离子	$C o^{2 +}$	$F e^{2 +}$	$F e^{3 +}$	$A l^{3 +}$
开始沉淀的 $p H$	7.6	7.6	2.7	4.0
沉淀完全的 $p H$	9.2	9.6	3.7	5.2