湖南省湖湘教育三新探索协作体2022-2023学年高二下学期4月期中考试化学试题

试卷更新日期：2023-05-15 类型：期中考试

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一、单选题

1. 化学与生产、生活、科技等密切相关，下列说法中正确的是（）

A、白居易的《问刘十九》中“绿蚁新醅酒，红泥小火炉”，优质红泥明亮且橙中略带红光，是因其含有含量较高的铁氧化物 ${Fe}_{3} O_{4}$ B、《抱朴子》中“以曾青涂铁，铁赤色如铜”，“曾青”是可溶性铜盐 C、碳纤维由于具备优良的性能，有望取代铝制材料应用于航空工业，碳纤维属于新型有机材料 D、“龙芯1号”CPU芯片的使用，为我国芯片行业的发展奠定了重要基础，芯片的主要化学成分是 ${SiO}_{2}$

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2. 下列有关物质分类正确的是（）

A、 $CuO 、 MgO 、 {Na}_{2} O_{2}$ 均属于碱性氧化物 B、酸性氧化物： ${CO}_{2} 、 {SO}_{2} 、 {SiO}_{2} 、 {Cl}_{2} O_{7}$ C、同素异形体：煤、 $C_{60}$ 、石墨、刚玉 D、液氯、晶体硅、黄铜均属于单质

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3. 下列与盐类的水解无关的是（）

A、热的碳酸钠溶液去除餐具上的油污 B、将饱和 ${FeCl}_{3}$ 溶液滴入沸水中制备胶体 C、硫酸钡在医学检查中做钡餐 D、明矾做净水剂

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4. 下列反应的离子方程式书写正确的是（）

A、硝酸银溶液中加过量的氨水： ${Ag}^{+} + {NH}_{3} \cdot H_{2} O = AgOH ↓ + {NH}_{4}^{+}$ B、用食醋检验牙膏中碳酸钙的存在： ${CaCO}_{3} + 2 H^{+} = {Ca}^{2 +} + {CO}_{2} ↑ + H_{2} O$ C、苯酚钠溶液中通入少量二氧化碳： $C_{6} H_{5} O^{-} + {CO}_{2} + H_{2} O \to_{}^{} C_{6} H_{5} OH + {HCO}_{3}^{-}$ D、向 ${NH}_{4} {HCO}_{3}$ 溶液中加入足量 $NaOH$ 溶液： ${NH}_{4}^{+} + {OH}^{-} = {NH}_{3} \cdot H_{2} O$

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5. 设 $N_{A}$ 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（）

A、 $1 L 1 mol / L$ 的 ${CH}_{3} COOH$ 溶液中含有 $N_{A}$ 个 ${CH}_{3} COOH$ 分子 B、常温下， $1 LpH = 1$ 的盐酸溶液，由水电离的 $H^{+}$ 离子数目为 $0 {.1N}_{A}$ C、 $25 ℃$ 时， $28 g$ 乙烯中，含有 $π$ 键的数目为 ${2N}_{A}$ D、向 $1 L 1 mol \cdot L^{- 1}$ 的 ${NH}_{4} Cl$ 溶液中加氨水至中性，此时溶液含 ${NH}_{4}^{+}$ 数目为 $N_{A}$

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6. 将废弃的线路板粉碎，经处理后可以得到粗铜( $75 %Cu 、 20 %Al 、 4 %Fe$ 及少量 $Au$ 、 $Pt$ )，进一步制取胆矾，流程简图如下：

下列说法正确的是（）

A、为了加快浸取废线路板的速率，可以选择质量分数为 $98 %$ 的浓硫酸 B、操作③也可以通过直接蒸干得到晶体 C、操作②可以选择加入 $CuO$ 固体调节 $pH$ ，滤渣B的主要成分有 $Fe {(OH)}_{3}$ 和 $Al {(OH)}_{3}$ D、可以用 $O_{2}$ 代替双氧水，发生的离子方程式为 $O_{2} + Cu + 4 H^{+} = {Cu}^{2 +} + 2 H_{2} O$

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7. 短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，X是地壳中含量最多的元素，Y原子的最外层只有一个电子，Z位于元素周期表ⅢA族，W与X属于同一主族。下列说法正确的是（）

A、原子半径： $r (W) > r (Z) > r (Y)$ B、由X、Y组成的两种化合物的阴阳离子个数比都为 $1 ： 2$ C、Y的最高价氧化物的水化物的碱性比Z的弱 D、X的简单气态氢化物的热稳定性比W的强，是因为分子之间形成氢键

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8. 汽车安全气囊中填充物的主要成分是 ${NaN}_{3} 、 {KNO}_{3}$ 和 ${SiO}_{2}$ 。汽车发生碰撞后，安全气囊中的物质瞬间反应并释放出气体使安全气囊胀大，从而阻挡人体前冲，发生的反应之一为 $10 {NaN}_{3} + 2 {KNO}_{3} = 5 {Na}_{2} O + K_{2} O + 16 N_{2} ↑$ 。此后，气体通过气囊上的小孔迅速消散，气囊收缩．下列说法正确的是（）

A、氮气的电子式为 $N ⋮ ⋮ N$ B、氧化产物与还原产物的物质的量之比为 $1 ： 15$ C、 $K_{2} O$ 和 ${Na}_{2} O$ 都能与 ${SiO}_{2}$ 反应生成硅酸盐 D、反应中每消耗 $1 {molNaN}_{3}$ 时转移 $3 mol$ 电子

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9. 2021年诺贝尔化学奖授予德国科学家BenjaminList和美国科学家Davidw.C．MacMillan，以表彰他们在“不对称有机催化的发展”中的贡献．利用合成催化剂合成反应如图：

下列说法正确的是（）

A、c的分子式为 $C_{10} H_{9} {NO}_{4}$ B、物质c能使 ${FeCl}_{3}$ 溶液显紫色 C、b、c均不能与乙酸反应 D、物质c的同分异构体可能为含苯环的氨基酸

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10. 根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是（）

选项	实验操作和现象	结论
A	将稀盐酸滴入硅酸钠溶液中，振荡，产生白色沉淀	非金属性： $Cl > Si$
B	等体积 $pH = 3$ 的 $HA$ 和 $HB$ ，分别与足量的 $Zn$ 反应， $HA$ 放出的氢气多	酸性： $HB > HA$
C	饱和碳酸钠溶液碱性比饱和碳酸氢钠溶液碱性强	碳酸钠的水解程度大于碳酸氢钠
D	向乙醇中加入浓硫酸，加热，溶液变黑，将产生的气体通入酸性 ${KMnO}_{4}$ 溶液，溶液褪色	该气体是乙烯

A、A B、B C、C D、D

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11. 在恒容密闭容器中，由 $CO$ 合成甲醇： $CO (g) + 2 H_{2} (g) ⇌ {CH}_{3} OH (g)$ ，在其他条件不变的情况下研究温度对反应的影响，实验结果如图所示，下列说法正确的是（）

A、该反应的 $ΔH > 0$ B、该反应在 $T_{1}$ 时的平衡常数比 $T_{2}$ 时的小 C、若状态A，B的逆反应速率分别为 $v_{逆} (A)$ 、 $v_{逆} (B)$ ，则 $v_{逆} (A) > v_{逆} (B)$ D、处于A点的反应体系从 $T_{1}$ 变到 $T_{2}$ ，达到平衡时 $\frac{c (H_{2})}{c ({CH}_{3} OH)}$ 增大

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12. 研究人员发现在某种含钒催化剂的作用下， $NO$ 可被 ${NH}_{3}$ 还原为 $N_{2}$ ，从而降低含氮气体造成的空气污染，反应机理如图所示，下列说法错误的是（）

A、 $V^{4 +} - OH$ 为该反应的中间体 B、该转化过程中，氧化剂只有 $NO$ C、总反应化学方程式为 $4 {NH}_{3} + 4 NO + O_{2} \begin{matrix} \underline{\underline{催化剂}} \end{matrix} 4 N_{2} + 6 H_{2} O$ D、每生成标准状况下 $22.4 {LN}_{2}$ ，转移电子总数为 ${3N}_{A}$

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13. 近年来，科学家们发现将微生物应用到污水处理上效果显著，不存在二次污染问题。某科研小组设计了一种新型双微生物燃料电池装置，如图所示。下列说法错误的是（）

A、a电极反应式为 $C_{6} H_{12} O_{6} - 24 e^{-} + 6 H_{2} O = 6 {CO}_{2} ↑ + 24 H^{+}$ B、左池消耗的 $C_{6} H_{12} O_{6}$ 与右池消耗的 ${NO}_{3}^{-}$ 的物质的量之比为 $5 ： 24$ C、若b极产生了 $4.48 L$ 的气体，则穿过质子交换膜进入左室的 $H^{+}$ 数目为 ${2N}_{A}$ D、若用该电池对铅蓄电池进行充电，b极接 ${PbO}_{2}$ 极

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14. 某水样中含一定浓度的 ${CO}_{3}^{2 -} 、 {HCO}_{3}^{-}$ 和其它不与酸碱反应的离子。取 $10.00 mL$ 水样，用 $0.010 mol \cdot L^{- 1}$ 盐酸进行滴定，溶液 $pH$ 随滴加盐酸体积 $V (HCl)$ 的变化关系如图(混合后浴液体积变化忽略不计)。下列说法正确的是（）

A、该水样中 $c ({HCO}_{3}^{-}) = 0.02 mol / L$ B、在整个滴定过程中可能存在以下等量关系 $c (H_{2} {CO}_{3}) - c ({CO}_{3}^{2 -}) = c ({OH}^{-}) - c (H^{+})$ C、滴加盐酸 $0.00 \sim 20.00 mL$ 过程中，溶液中 $c ({HCO}_{3}^{-})$ 明显增大 D、滴定分析时，a点可使用甲基橙作指示剂指示滴定终点

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二、实验题

15. 一硝基甲苯是一种重要的工业原料。某实验小组用如图所示装置制备一硝基甲苯(包括对硝基甲苯和邻硝基甲苯)，反应原理如下：

实验步骤：

①浓硫酸与浓硝酸按体积比 $1 ： 3$ 配制混合溶液(即混酸)共 $40 mL$ ；

②按图所示装置装好药品和其他仪器，在三颈烧瓶中加入 $16 mL$ 甲苯(易挥发)；

③向三颈烧瓶中缓慢加入混酸，边滴边搅拌，混合均匀；

④控制温度约为 $50 ℃$ ，反应大约 $10 min$ 时，三颈烧瓶底部有大量淡黄色油状液体出现；

⑤反应停止后将混合液缓慢倒入冰水中，待冷却后分液除去混酸，有机层依次用蒸馏水和 $10 {%Na}_{2} {CO}_{3}$ 溶液洗涤，最后再用蒸馏水洗涤得到粗产品；

⑥提纯最终得到对硝基甲苯和邻硝基甲苯共 $13.7 g$ 。Tu

三、结构与性质

16. 过渡金属及其化合物在材料、环境、能源、生命科学等领域都有重要应用。

(1)、铁是最重要的金属材料，其核电荷数为26，则基态的铁原子核外有种不同运动状态的电子。

(2)、钴是27号元素， ${Co}^{2 +}$ 可形成配离子 ${[Co {({NH}_{3})}_{3} ({NO}_{3})]}^{+}$ ，中心离子的配位数是， ${NO}_{3}^{-}$ 的空间构型为，配体 ${NO}_{3}^{-}$ 中N原子的杂化方式为。

(3)、 $1 mol$ 配离子 ${[Co {({NH}_{3})}_{3} ({NO}_{3})]}^{+}$ 中含 $molσ$ 键，该配离子中各元素基态原子的电负性由大到小的顺序是。

(4)、铁镁合金 ${Mg}_{x} {Fe}_{y}$ 是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一，其晶胞结构如图所示。储氢时， $H_{2}$ 分子在晶胞的体心和棱的中心位置，且最近的两个氢分子之间的距离为 $anm$ 。

①铁镁合金的化学式为，在铁镁合金晶体中，与铁原子等距离且最近的铁原子数有个。

②该铁镁合金储氢后的晶体密度为 $g \cdot {cm}^{- 3}$ (含a、 $N_{A}$ 的计算表达式)。

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四、工业流程题

17. 废旧锂离子电池的回收行业发展迅速，规范、科学处置废旧锂离子电池具有重要的环保意义和经济价值。废旧磷酸铁锂电池中电极片主要由 ${LiFePO}_{4}$ 、铝箔、少量炭黑组成，从正极废料回收制备电池级磷酸铁及其他金属材料，工艺流程如下所示：

(1)、 ${LiFePO}_{4}$ 中 $Fe$ 的化合价为。

(2)、滤渣C的主要成分为。

(3)、回收金属铝过程中步骤②的离子方程式为。

(4)、步骤④中 $H_{2} O_{2}$ 的作用是，能否用酸性 ${KMnO}_{4}$ 溶液代替，并说明理由。

(5)、步骤⑤过程中如 $pH$ 值大于2.5，磷酸铁沉淀率将明显下降，原因是。

(6)、磷酸铁也可以通过电解法制备，如图所示，请完成制备过程的总反应离子方程式：。

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五、原理综合题

18. 2020年9月我国明确提出2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标，倡导绿色、环保、低碳的生活方式。二氧化碳催化加氢合成乙烯在环境保护、资源利用、战略需求等方面具有重要意义。 ${CO}_{2}$ 和 $H_{2}$ 在铁系催化剂作用下发生化学反应：
I． $2 {CO}_{2} (g) + 6 H_{2} (g) ⇌_{}^{} C_{2} H_{4} (g) + 4 H_{2} O (g) {ΔH}_{1}$

Ⅱ． ${CO}_{2} (g) + H_{2} (g) ⇌_{}^{} CO (g) + H_{2} O (g) {ΔH}_{2} > 0$

回答下列问题：

(1)、反应I能自发进行，则 ${ΔH}_{1}$ 0(填“<”“>”或“=”)；该反应自发进行的条件是。(填“高温”或“低温”)

(2)、在密闭容器中通入 $1 {molCO}_{2}$ 和 $3 {molH}_{2}$ ，在铁系催化剂作用下进行反应，某一压强下， ${CO}_{2}$ 的平衡转化率随温度的变化如图1所示。

①下列说法正确的是(填选项字母)。

A．由图1可知：在该压强下， $200 \sim 550 ℃$ 之间以反应I为主， $550 ℃$ 后以反应Ⅱ为主

B．反应Ⅱ化学方程式前后物质的化学计量数之和相等，所以增大压强反应Ⅱ的速率一定不变

C．恒温恒压下，容器内气体的密度不变时，说明反应已达到平衡

D．其他条件不变，将 ${CO}_{2}$ 和 $H_{2}$ 的初始物质的量之比变为 $2 ： 3$ ，可提高 ${CO}_{2}$ 平衡转化率

②图1中点 $M (350 ， 70)$ ，此时乙烯的选择性为 $\frac{5}{7}$ (选择性：转化的 ${CO}_{2}$ 中，用于生成 $C_{2} H_{4}$ 的 ${CO}_{2}$ 所占的物质的量分数)。计算该温度时反应Ⅱ的平衡常数 $K =$ (结果用分数表示)。

(3)、利用电解法也可以实现 ${CO}_{2}$ 转化为 $C_{2} H_{4}$ ，试写出在酸性介质中该电解池阴极的电极反应式：。

(4)、工业上常用乙烯水合法制乙醇，乙醇脱水可制得二乙醚： $2 C_{2} H_{5} OH (g) ⇌_{}^{} C_{2} H_{5} {OC}_{2} H_{5} (g) + H_{2} O (g) ΔH > 0$ 。
实验测得： $v_{正} = k_{正} c^{2} (C_{2} H_{5} OH)$ ， $v_{逆} = k_{逆} c (C_{2} H_{5} {OC}_{2} H_{5}) \cdot c (H_{2} O)$ ， $k_{正} 、 k_{逆}$ 为速率常数。 $T_{1}$ 温度下，向 $2 L$ 恒容密闭容器中加入 $0.2 {molC}_{2} H_{5} OH ， 10 min$ 时达到平衡， $H_{2} O$ 的体积分数为 $25 %$ ， $C_{2} H_{5} {OC}_{2} H_{5}$ 平均反应速率为 $mol \cdot L^{- 1} \cdot {min}^{- 1}$ ，当温度变为 $T_{2}$ 时， $k_{正} = \frac{k_{逆}}{5}$ ，则 $T_{1}$ $T_{2}$ (填“大于”“小于”或“等于”)。

(5)、温度为 $T ℃$ 时，在恒容密闭容器中发生反应 $CO (g) + H_{2} O (g) ⇌ {CO}_{2} (g) + H_{2} (g)$ ，反应物 $CO$ 和 $H_{2} O$ 的平衡转化率分别随着水、一氧化碳的物质的量之比 $[\frac{n (H_{2} O)}{n(CO)}]$ 的变化曲线如图2所示：

则温度 $T ℃$ 时，向容积为 $2.0 L$ 的恒容密闭容器中通入 $2.0 molCO 、 1.8 {molH}_{2} O (g) 、 3.2 {molCO}_{2} 、 1.2 {molH}_{2}$ ，发生上述反应，通过计算说明平衡移动的方向：平衡移动。(填“正向”或“逆向”)

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有机物	相对分子质量	密度 $(g / {cm}^{3})$	沸点/ $℃$	溶解性
甲苯	92	0.866	110.6	不溶于水
对硝基甲苯	137	1.286	237.7	不溶于水，易溶于液态烃
邻硝基甲苯	137	1.162	222	不溶于水，易溶于液态烃