江苏省南京市2023-2024学年高二上学期期中学情调研化学试卷

试卷更新日期：2024-01-23 类型：期中考试

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一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项最符合题意。

1. 2023年10月，清华大学突破芯片数据恢复技术难题，在世界上首次实现了对存储芯片的“诊疗一体化”。制作计算机芯片的含硅材料是指（）

A、 $N a_{2} S i O_{3}$ B、 $S i O_{2}$ C、 $S i$ D、 $S i C l_{4}$

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2. 反应 $N a H + H_{2} O \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} N a O H + H_{2} ↑$ 可用于野外制 $H_{2}$ 。下列说法正确的是（）

A、中子数为2的氢原子可表示为 $_{1}^{2} H$ B、 $N a H$ 中 $H$ 为-1价 C、水的电子式为 $H^{+} {[： \underset{"}{\overset{"}{O}} ：]}^{2 -} H^{+}$ D、 $N a O H$ 为氧化产物

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3. 实验室在低温条件下将 $C l_{2}$ 通入 $K O H$ 溶液制取 $K C l O$ 溶液。下列实验装置和操作不能达到实验目的的是（）

甲乙丙丁

A、用装置甲制取 $C l_{2}$ B、用装置乙除去 $C l_{2}$ 中混有的 $H C l$ C、用装置丙制取 $K C l O$ 溶液 D、用装置丁吸收尾气中的 $C l_{2}$

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4. $F$ 、 $N a$ 、 $M g$ 、 $S$ 、 $C l$ 为短周期主族元素。下列说法正确的是（）

A、离子半径： $r (M g^{2 +}) > r (C l^{-})$ B、热稳定性： $H F > H_{2} S$ C、酸性强弱： $H_{2} S O_{4} > H C l O_{4}$ D、碱性强弱： $M g (O H)_{2} > N a O H$

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5. 阅读下列材料，完成5-7题：氮是自然界各种生物体生命活动不可缺少的重要元素。人类通过控制条件将 $N_{2}$ 转化为含氮化合物。合成氨产生的 $N H_{3}$ 可通过催化氧化等过程转化为 $H N O_{3}$ ，还可以与 $N a C l O$ 溶液反应制备肼 $(N_{2} H_{4})$ 。常温常压下， $N_{2} H_{4}$ 是无色液体，常用作火箭的燃料，其原理为 $N_{2} H_{4}$ 与 $N_{2} O_{4}$ 反应产生无色无污染的气体。

(1)、下列说法不正确的是（）

A、 $N H_{3}$ 是共价化合物 B、 $N_{2}$ 转化为含氮化合物属于氮的固定 C、 $N a C l O$ 中既含离子键又含共价键 D、 $N_{2} H_{4}$ 中 $N$ 原子之间以氮氮三键结合

(2)、下列化学反应表示不正确的是（）

A、 $N O_{2}$ 与水反应： $3 N O_{2} + H_{2} O \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} 2 H N O_{3} + N O$ B、 $N_{2} H_{4}$ 与 $N_{2} O_{4}$ 反应： $2 N_{2} H_{4} + N_{2} O_{4} \begin{array}{l} \underline{\underline{点燃}} \end{array} 3 N_{2} + 4 H_{2} O$ C、硝酸见光分解： $4 H N O_{3} \begin{array}{l} \underline{\underline{光照}} \end{array} 2 N_{2} ↑ + 5 O_{2} ↑ + 2 H_{2} O$ D、 $N H_{3}$ 与 $N a C l O$ 溶液反应制 $N_{2} H_{4}$ ： $2 N H_{3} + C l O^{-} \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} N_{2} H_{4} + C l^{-} + H_{2} O$

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6. 下列物质性质与用途具有对应关系的是（）

A、 $N_{2}$ 无色无味，可用作焊接保护气 B、 $N H_{3}$ 极易溶于水，液氨可用作制冷剂 C、 $N O_{2}$ 易液化，可用于工业制硝酸 D、 $N_{2} H_{4}$ 具有还原性，可用作火箭的燃料

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7. 在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能一步实现的是（）

A、 $A l C l_{3} (a q) \overset{氨水}{\to} A l (O H)_{3} (s) \overset{N a O H (a q)}{\to} N a [A l (O H)_{4}] (a q)$ B、 $F e (s) \to_{高温}^{H_{2} O (g)} F e_{2} O_{3} (g) \overset{H_{2} O (l)}{\to} F e (O H)_{3} (s)$ C、 $N a C l (a q) \overset{C O_{2} (g)}{\to} N a H C O_{3} (s) \overset{Δ}{\to} N a_{2} C O_{3} (s)$ D、 $M g C l_{2} (a q) \overset{加热蒸干}{\to} M g C l_{2} (s) \overset{电解}{\to} M g (s)$

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8. 在熔融盐体系中，B电极为石墨，A电极上利用 $T i O_{2}$ 和 $S i O_{2}$ 获得电池材料硅钛合金（ $T i S i_{2}$ ），装置如题图所示。下列说法正确的是（）

A、电极B和电源负极相连，发生氧化反应 B、电极A的电极反应式： $T i O_{2} + 2 S i O_{2} + 6 H_{2} O + 12 e^{-} \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} T i S i_{2} + 12 O H^{-}$ C、电解时， $O^{2 -}$ 向B电极迁移 D、理论上每转移 $1 m o l$ 电子，B电极上产生 $5.6 L O_{2}$

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9. 汽车尾气在稀土催化剂作用下通过反应 $2 N O (g) + 2 C O (g) \begin{array}{l} \underline{\underline{催化剂}} \end{array} 2 C O_{2} (g) + N_{2} (g)$ 实现转化。下列说法正确的是（）

A、该反应 $Δ S > 0$ B、反应的平衡常数可表示为 $K = \frac{c^{2} (C O_{2}) \cdot c (N_{2})}{c^{2} (N O) \cdot c^{2} (C O)}$ C、其他条件相同， $\frac{n (N O)}{n (C O)}$ 越大， $N O$ 的平衡转化率越大 D、其他条件相同，使用催化剂，正反应速率增大，逆反应速率减小

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10. 室温下，下列实验方案不能达到探究目的的是（）

选项	实验方案	探究目的
A	向盛有2mL $1.0 m o l \cdot L^{- 1} C H_{3} C O O H$ 溶液的试管中滴加 $1.0 m o l \cdot L^{- 1} N a_{2} C O_{3}$ 溶液，观察气泡产生的情况	探究 $C H_{3} C O O H$ 的 $K_{a}$ 与 $H_{2} C O_{3}$ 的 $K_{a 1}$ 的大小
B	向盛有2mL $0.1 m o l \cdot L^{- 1} F e B r_{2}$ 溶液的试管中滴加足量氯水，充分反应后滴加KSCN溶液，观察溶液颜色变化	比较 $F e^{2 +}$ 与 $B r^{-}$ 的还原性
C	用注射器收集一定体积 $N O_{2}$ 气体，连接色度传感器，通过抽拉活塞改变气体体积，记录体系中气体颜色变化	探究压强对化学平衡的影响
D	在一支试管中加入2mL $2 m o l \cdot L^{- 1}$ 盐酸，并用温度计测量其温度。再向试管中放入用砂纸打磨光亮的镁条，观察现象，并测量溶液温度的变化	探究Mg与盐酸反应的热效应

A、A B、B C、C D、D

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11. $H_{2} C_{2} O_{4}$ 是一种二元弱酸。常温下，通过下列实验探究 $N a H C_{2} O_{4}$ 溶液的性质。
实验1：测得 $0.1 m o l \cdot L^{- 1} N a H C_{2} O_{4}$ 溶液的 $p H$ 约为 $5.5$ 。
实验2：向酸性 $K M n O_{4}$ 溶液中滴加过量 $0.1 m o l \cdot L^{- 1} N a H C_{2} O_{4}$ 溶液，溶液紫红色褪去。
实验3：向 $0.1 m o l \cdot L^{- 1} N a H C_{2} O_{4}$ 溶液中加入等体积等浓度 $B a (O H)_{2}$ 溶液，溶液变浑浊。
实验4：向 $1 m L 0.1 m o l \cdot L^{- 1} N a H C_{2} O_{4}$ 溶液中滴加少量等浓度 $N a O H$ 溶液，无明显现象。
若忽略溶液混合时的体积变化，下列说法正确的是（）

A、依据实验1推测： $K_{a 2} (H_{2} C_{2} O_{4}) > \frac{K_{w}}{K_{a 1} (H_{2} C_{2} O_{4})}$ B、依据实验2推测： $N a H C_{2} O_{4}$ 溶液具有漂白性 C、依据实验3推测： $K_{s p} (B a C_{2} O_{4}) > 2.5 \times 1 0^{- 3}$ D、依据实验4推测：反应后溶液中存在 $c (N a^{+}) = c (H_{2} C_{2} O_{4}) + c (H C_{2} O_{4}^{-}) + c (C_{2} O_{4}^{2 -})$

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12. $C H_{3} C O O H$ 催化重整制 $H_{2}$ 的主要反应为：
Ⅰ： $C H_{3} C O O H (g) + 2 H_{2} O (g) \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} 2 C O_{2} (g) + 4 H_{2} (g) Δ H_{1} = + 131.5 k J \cdot m o l^{- 1}$
Ⅱ： $C H_{3} C O O H (g) \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} 2 C O (g) + 2 H_{2} (g) Δ H_{2} = + 213.76 k J \cdot m o l^{- 1}$
将一定比例的 $C H_{3} C O O H$ 、 $H_{2} O$ 和 $N_{2}$ 的混合气体。以一定流速通过装有催化剂的反应管，若仅考虑上述反应， $C H_{3} C O O H$ 转化率、氢酸比[ $\frac{n_{生成} (H_{2})}{n_{转化} (C H_{3} C O O H)}$ ]与温度的关系如题图所示。下列说法正确的是（）

A、用该催化剂催化重整反应的最佳温度范围约为700~800℃ B、700℃时，出口气中 $\frac{n (C O)}{n (C O_{2})} = 3$ C、600℃后氢酸比下降的主要原因为温度升高反应Ⅰ、Ⅱ正向进行的程度减小 D、该过程深入研究的方向之一是寻找对反应Ⅱ选择性更高的催化剂

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二、非选择题：共4题，共61分。

13. 以废镁镍催化剂（主要成分为 $M g O$ 、 $N i O$ 、 $F e O$ 、 $S i O_{2}$ ）为原料制备 $N i S$ 和碱式碳酸镁[ $M g_{2} (O H)_{2} C O_{3}$ ]，其工艺流程如图所示：
已知：25℃时，溶液中相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH见下表。

$F e^{2 +}$
$F e^{3 +}$
$M g^{2 +}$
$N i^{2 +}$
开始沉淀
$6.3$
$1.5$
$8.9$
$6.9$
完全沉淀
$8.3$
$2.8$
$10.9$
$8.9$

(1)、“酸浸”时，不宜使用 $H N O_{3}$ 溶液作为浸取液，其原因是；保持温度、各物质投料量及浓度不变，能提高镍元素和镁元素浸出率的措施有（填字母）。
A．将废催化剂粉碎 B．适当提高搅拌速率 C．适当缩短酸浸时间

(2)、“氧化”时，NaClO发生反应的离子方程式为；该步骤中，检验 $F e^{2 +}$ 氧化完全的操作为。

(3)、“沉铁”时，需加入NaOH溶液调节pH的范围为。

(4)、“沉镁”时发生反应的离子方程式为。

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14. 过氧化氢（ $H_{2} O_{2}$ ）是一种环境友好的氧化剂。

(1)、 $H_{2} O_{2}$ 的电化学合成。两电极反应产生的离子在多孔介质中生成 $H_{2} O_{2}$ 的原理如图所示，正极的电极反应式为。

(2)、 $H_{2} O_{2}$ 含量的测定。取 $2.000 g H_{2} O_{2}$ 溶液样品配制成250mL溶液，取 $25.00$ mL待测液于碘量瓶中，加入适量 $H_{2} S O_{4}$ 溶液和过量KI溶液，发生反应 $H_{2} O_{2} + 2 H^{+} + 2 I^{-} \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} I_{2} + 2 H_{2} O$ ，密封在暗处静置 $5 m i n$ ；用 $0.1000 m o l \cdot L^{- 1} N a_{2} S_{2} O_{3}$ 溶液滴定至溶液呈微黄色，加入适量淀粉溶液，继续滴定至终点。滴定时发生反应 $I_{2} + 2 S_{2} O_{3}^{2 -} \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} 2 I^{-} + S_{4} O_{6}^{2 -}$ 。重复实验两次，平均消耗 $N a_{2} S_{2} O_{3}$ 溶液的体积为 $20.00 m L$ 。
①判断达到滴定终点的标志为。
②通过上述数据，计算样品中 $H_{2} O_{2}$ 的质量分数。（写出计算过程）

(3)、 $H_{2} O_{2}$ 分解的探究。
①已知分解 $1 m o l H H_{2}$ 放出 $98 k J$ 的热，在含少量 $I^{-}$ 的溶液中， $H_{2} O_{2}$ 的分解机理为：
Ⅰ． $H_{2} O_{2} + I^{-} = H_{2} O + I O^{-}$ （慢），Ⅱ． $H_{2} O_{2} + I O^{-} = H_{2} O + O_{2} + I^{-}$ （快）。
下列说法正确的是____（填字母）。

A、反应的速率与 $I^{-}$ 的浓度有关 B、 $I O^{-}$ 是该反应的催化剂 C、反应Ⅰ的活化能小于反应Ⅱ的活化能 D、 $1 m o l H_{2} O_{2}$ 的总能量比 $1 m o l H_{2} O$ 的高

(4)、为比较 $M n^{2 +}$ 和 $C u^{2 +}$ 对 $H_{2} O_{2}$ 分解的催化效果，研究小组设计了如图所示的实验。该实验能否达到实验目的，若不能，请提出改进意见。

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15. 实验室制备 $N a_{2} S_{2} O_{3} \cdot 5 H_{2} O$ 的装置如图所示。

(1)、装置A中乳胶管a的作用为；仪器b的名称为。

(2)、装置B为鸭嘴阀，尖嘴处为弹性可开合橡胶，结构如图所示，其作用为。

(3)、装置C中的反应分三步：第一步 $S O_{2} + N a_{2} C O_{3} \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} N a_{2} S O_{3} + C O_{2}$ 、第二步（用化学方程式表示）、第三步 $N a_{2} S O_{3} + S \begin{array}{l} \underline{\underline{Δ}} \end{array} N a_{2} S_{2} O_{3}$ 。

(4)、装置C中 $p H$ 约为7时停止通入气体， $p H$ 过高或过低均使 $N a_{2} S_{2} O_{3}$ 的产量下降，其原因为。

(5)、用饱和 $N a H S O_{3}$ 溶液制备 $N a_{2} S_{2} O_{3} \cdot 5 H_{2} O$ （水溶液中 $H_{2} S O_{3}$ 、 $H S O_{3}^{-}$ 、 $S O_{3}^{2 -}$ 的物质的量分数随 $p H$ 的分布如图1所示， $N a_{2} S_{2} O_{3} \cdot 5 H_{2} O$ 的溶解度曲线如图2所示）。
图1 图2
请补充完整实验方案：边搅拌边向饱和 $N a H S O_{3}$ 溶液中加入，停止滴加后在加热条件下，边搅拌边向其中加入硫粉至不再溶解，过滤，，用无水乙醇洗涤晶体2~3次，低温干燥。（须使用试剂：NaOH溶液）

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16. 利用 $C H_{4}$ 可以制备合成气（ $H_{2}$ 和CO）。

(1)、 $C H_{4}$ 与 $C O_{2}$ 重整。
①已知： $H_{2}$ 燃烧热 $Δ H_{1} = - 285.8 k J \cdot m o l^{- 1}$ ； $C O$ 燃烧热 $Δ H_{2} = - 283.0 k J \cdot m o l^{- 1}$ ； $C H_{4}$ 燃烧热 $Δ H_{3} = - 890.3 k J \cdot m o l^{- 1}$ 。
则反应Ⅰ： $C H_{4} (g) + C O_{2} (g) \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} 2 C O (g) + 2 H_{2} (g) Δ H =$ $k J \cdot m o l^{- 1}$ 。
②在 $N i$ 基催化剂作用下，该反应的可能机理如图所示。已知 $C H_{4}$ 转化的表达式为 $C H_{4} + * \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} C {H_{2}}^{*} + H_{2}$ ，写出 $C O_{2}$ 转化为 $C O$ 的表达式：。
③ $C H_{4}$ 与 $C O_{2}$ 重整反应制备合成气中的主要副反应为：
Ⅱ． $C O_{2} (g) + H_{2} (g) \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} C O (g) + H_{2} O (g) Δ H = + 41 k J \cdot m o l^{- 1}$
Ⅲ． $C H_{4} (g) \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} C (s) + 2 H_{2} (g) Δ H = + 75 k J \cdot m o l^{- 1}$
Ⅳ． $C (s) + H_{2} O (g) \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} C O (g) + H_{2} (g) Δ H = + 131.3 k J \cdot m o l^{- 1}$
在 $1.01 \times 1 0^{5} P a$ 、进气流速相同、 $n (C H_{4}) ： n (C O_{2}) ： n (N_{2}) = 1 ： 1 ： 0.5$ 时， $N i / L a_{2} O_{3} / A l_{2} O_{3}$ 做催化剂，反应相同时间测得 $C H_{4}$ 与 $C O_{2}$ 的转化率随温度变化如图所示（仅考虑上述反应）。
不同温度下 $C O_{2}$ 转化率始终大于 $C H_{4}$ 转化率的主要原因为。 $850 ~ 900 ℃$ ，随温度升高 $C H_{4}$ 与 $C O_{2}$ 转化率均下降的可能原因为。

(2)、 $C H_{4}$ 部分氧化重整。
反应原理为 $2 C H_{4} + O_{2} \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} 2 C O + 4 H_{2}$ ； $C H_{4} + H_{2} O \begin{array}{l} \underline{\underline{}} \end{array} C O + 3 H_{2}$ 。与该方法相比， $C H_{4}$ 和 $C O_{2}$ 重整的优点是。

(3)、 $C H_{4}$ 与 $C O_{2}$ 、 $H_{2} O$ 、 $O_{2}$ 三重整。
在密闭容器中， $1.01 \times 1 0^{5} P a$ 、 $n (C H_{4}) ： n (C O_{2}) ： n (H_{2} O) ： n (O_{2}) = 1 ： 0.4 ： 0.4 ： 0.1$ 时， $C H_{4}$ 与 $C O_{2}$ 的平衡转化率、 $C O$ 与 $H_{2}$ 的平衡产率随温度变化如图所示。
在 $600 ℃$ 时， $C O_{2}$ 平衡转化率为负值的可能原因为（用化学方程式表示）、。

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	$F e^{2 +}$	$F e^{3 +}$	$M g^{2 +}$	$N i^{2 +}$
开始沉淀	$6.3$	$1.5$	$8.9$	$6.9$
完全沉淀	$8.3$	$2.8$	$10.9$	$8.9$