淮安市2020—2021学年度第二学期期末调研测试
高二化学试题 2021.6
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8页。本次考试满分为100分,考试时间为75分钟。考试结束后,请将答题纸(卡)收回。
2.答题前,请您务必将自己的姓名、考试号等用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题纸(卡)上。
3.请认真核对答题纸(卡)表头规定填写或填涂的项目是否正确。
4.作答非选择题必须用黑色字迹的0.5毫米的签字笔写在答题纸(卡)上的指定位置。在其他位置作答一律无效。作答选择题必须用2B铅笔把答题纸(卡)上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。
可能用到的相对原子质量:H 1 N 14 O 16 S 32 K 39 Cr 52 Fe 56
一、单项选择题:本题包括14小题,每小题3分,共计42分。每小题只有一个选项最符合题意。
1.2021年黄河流域气候经济创新发展大会主题是“创新气候资源开发利用服务黄河生态保护和高质量发展”,下列做法错误的是
A.加强气候资源开发,助力黄河生态保护
B.大力发展智慧气象,推进气象事业发展
C.大力开采并使用化石燃料,缓解能源危机
D.合理开发空中云水资源,增加流域降水量
2.C2H5OH具有还原性,一种催化氧化乙醇的反应为:2C2H5OH+O22CH3CHO+2H2O。下列有关叙述正确的是
A.16O原子中的中子数为16
B.H2O的空间构型是直线型
C.CH3CHO分子中σ键和π键的数目之比为5:2
D.C2H5OH与H2O互溶是因为C2H5OH与H2O形成分子间氢键
3.下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A.Al2O3能与碱反应,可用于电解冶炼铝 B.NH3易溶于水,可用作制冷剂
C.MgCl2溶液呈酸性,可用于制取镁 D.浓硫酸具有吸水性,可用于干燥Cl2
4.对于反应N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) △H<0,下列有关说法错误的是
A.提高的值可增大N2的转化率 B.使用催化剂可缩短达到平衡的时间
C.降低温度有利于提高N2的平衡转化率 D.增大压强能提高N2的反应速率和转化率
阅读下列资料,完成5~7题:在化学工业中,氮是非常重要的非金属元素。氨、铵盐、硝酸都是在化工生产中广泛使用的物质,水合肼(N2H4·H2O)是重要的氢能源稳定剂,其制备的反应原理为NaClO+2NH3=N2H4·H2O+NaCl。与此同时,氮的化合物如果处理不当也会造成环境污染。
5.下列关于氨、水合肼的实验装置和操作不能达到目的的是
A.用装置甲制取NH3 B.用装置乙作为反应过程的安全瓶
C.装置丙制备水合肼时从b口通入NH3 D.用装置丁吸收过量的NH3
6.硝酸厂的烟气中含有大量的氮氧化物(NOx),将烟气与H2的混合气体通入Ce(SO4)2与Ce2(SO4)3的混合溶液中实现无害化处理,其转化过程如图所示。下列说法错误的是
A.该转化过程的实质为NOx被H2还原
B.该处理过程中,混合溶液中Ce4+起催化作用
C.过程Ⅰ发生反应的离子方程式:H2+Ce4+=2H++Ce3+
D.x=2时,过程Ⅱ中还原剂与氧化剂的物质的量之比为4:1
7.硝基胍是固体火箭推进剂的重要组分,其结构如图所示。下列说法中正确的是
A.硝基胍具有碱性
B.硝基胍分子中只存在极性键
C.硝基胍分子中所有原子均满足8电子稳定结构
D.硝基胍分子中所有原子一定在同一平面内
8.H2C2O4具有强的还原性,是二元弱酸,酸性比H2CO3酸性强。下列反应的离子方程式错误的是
A.Na2C2O4溶液与稀硫酸反应制取H2C2O4:C2O42-+2H+=H2C2O4
B.H2C2O4溶液与NaHCO3溶液反应:2H++HCO3-=CO2↑+H2O
C.向H2C2O4溶液加入少量氨水: H2C2O4+NH3·H2O=NH4++HC2O4-+H2O
D.向H2C2O4溶液滴加酸性K2Cr2O7溶液: 3H2C2O4+Cr2O72-+8H+=2Cr3++6CO2↑+7H2O
9.短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,元素X的单质在空气中含量最大,Y原子价电子排布式为3s2,Z与X属于同一主族,基态W原子的核外有2个未成对电子。下列说法正确的是
A.原子半径:r(X)B.元素的第一电离能:I1(Y)< I1 (W)< I1 (Z)
C.Z的最高价氧化物对应水化物的酸性比W的强
D.元素Y、W的简单离子具有相同的电子层结构
10.抗氧化剂香豆酰缬氨酸乙酯(Z)合成路线中的一步反应如下。下列说法正确的是
A.化合物X的分子式为C9H9O3 B.Y中的官能团为氨基和酯基
C.化合物X、Z可用FeCl3溶液鉴别 D.1 mol 化合物Z最多消耗2 mol Br2
11.科学家利用氨硼烷设计成原电池装置如下图所示,该电池在常温下即可工作,总反应为NH3·BH3+3H2O2=NH4BO2+4H2O。下列说法正确的是
A.该装置将电能转化为化学能
B.b室为该原电池的负极区
C.a室发生的电极反应式为
NH3·BH3+2H2O-6e-=NH4++BO2-+6H+
D.放电过程中,H+通过质子交换膜由b室移向a室
12.Na2SO3是常用的抗氧化剂。室温下,通过下列实验探究Na2SO3溶液的性质
实验 实验操作和现象
1 测得0.1 mol·L?1 Na2SO3溶液的pH≈9.6
2 向0.1 mol·L?1 Na2SO3溶液中加入等体积0.1 mol·L?1 盐酸,测得混合后溶液的pH<7
3 向0.1 mol·L?1 Na2SO3溶液中滴加几滴酸性KMnO4溶液,振荡,溶液仍为无色
4 向0.1 mol·L?1 Na2SO3溶液中加入等体积0.1 mol·L?1 BaCl2溶液,产生白色沉淀
下列有关说法正确的是
A.0.1 mol·L?1 Na2SO3溶液中存在c(OH-) = c(H+) + c(HSO3-) + c(H2SO3)
B.实验2得到的溶液中有c(Cl-)>c(SO32-)>c(HSO3-)
C.实验3中MnO4-被还原成Mn2+,则反应的离子方程式为
2MnO4-+ 5SO32-+ 3H2O= 2Mn2+ + 5SO42-+6OH-
D.依据实验4可推测Ksp(BaSO3)<2.5×10?3
13.CO2催化加氢是碳中和的重要手段之一,以下是CO2加氢时发生的两个主要反应:
反应Ⅰ:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) △H1
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2>0
在体积为1 L的两个恒容密闭容器中分别按表中所示充入一定量的CO2和H2,平衡体系中δ(CO)和δ(CH4)随温度变化关系如图所示。
下列有关说法错误的是
A.△H1<0
B.曲线d表示乙容器中δ(CO)随温度的变化
C.590℃时反应10min,某容器中。反应Ⅱ的v(正)<v(逆)
D.M点对应H2的总转化率为66.7%
14.硫在不同温度下的状态和分子结构不同,单质硫S8环状分子的结构如图。把硫加热超过其熔点就变成黄色流动性液休;433 K以上液态硫颜色变深,黏度增加;523 K以上黏度下降;717.6 K时硫变为蒸气,蒸气中存在3S84S66S412S2,温度越高,蒸气的平均相对分子质量越小。下列说法正确的是
A.对于3S84S66S412S2 △H<0
B.温度越高,S2 蒸气中的含量越低
C.可用酒精洗涤试管中残留的硫单质
D.433 K以上液态硫颜色变深,黏度增加,可能与S8的环状结构断裂变为无限长链状结构有关
二、非选择题:共4题,共58分
15.(15分)CO2甲烷化加快了能源结构由化石燃料向可再生碳资源的转变。
(1)CO2甲烷化反应最早由化学家Paul Sabatier提出。在一定的温度和压强条件下,将按一定比例混合的CO2和H2通过装有催化剂的反应器可得到甲烷。已知:
CH4(g)+H2O(g)===3H2(g)+CO(g);ΔH1=+206 kJ·mol-1;
CO(g)+H2O(g)===H2(g)+CO2(g);ΔH2=-41 kJ·mol-1。
则反应CO2(g)+4H2(g)===CH4(g)+2H2O(g)的ΔH3= ▲ kJ·mol-1
(2)催化剂的选择是CO2甲烷化技术的核心。在两种不同催化剂条件下反应相同时间,测得CO2转化率和生成CH4选择性随温度变化的影响如图1所示。
① Ni2+的基态电子排布式为 ▲ 。
② 高于320 ℃后,以Ni-CeO2为催化剂,CO2转化率略有下降,而以Ni为催化剂,CO2转化率却仍在上升,其原因是 ▲ 。。
③ 对比上述两种催化剂的催化性能,工业上应选择的催化剂是 ▲ ,使用的合适温度为 ▲ 。
(3)近年来新兴的生物电催化技术运用微生物电解池也可实现CO2甲烷化,其工作原理如图2所示。
①微生物电解池实现CO2甲烷化的阴极电极反应式为 ▲ 。
②如果处理有机物[(CH2O)n]产生标准状况下11.2L的甲烷,则理论上导线中通过的电子的物质的量为 ▲ 。
16.(15分)化合物F是合成抗心律失常药物泰达隆的一种中间体,其合成路线如下:
(1)C中的碳原子杂化方式为 ▲ 。 (2)B→C的反应类型为 ▲ 。
(3)E的分子式为C10H10O4N2,E的结构简式为 ▲ 。
(4)写出同时满足下列条件的C的一种同分异构体的结构简式 ▲ 。
①能发生银镜反应;
②能发生水解反应,其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应;
③分子中只有4种不同化学环境的氢。
(5)已知:CH3CHO+ CH3CHO
请以苯和为原料制备,写出制备的合成路线流程
图(无机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。
17.(16分)高铁酸钾(K2FeO4)为紫色固体,微溶于KOH溶液,具有强氧化性,在酸性或中性溶液中产生O2,在碱性溶液中较稳定。
(1)用17题图所示的装置制备K2FeO4。
①A为Cl2发生装置,装置B的作用是 ▲ 。
②装置C中发生反应的离子方程式为 ▲ 。
③当装置C中得到大量紫色固体时立即停止通入Cl2,原因是 ▲ 。
(2)某铁矿石的主要成分为Fe2O3和少量Al2O3、SiO2,请补充完整由该铁矿石制得高纯度Fe(OH)3的实验方案:将铁矿石粉碎, ▲ 干燥得高纯度Fe(OH)3(实验中须使用的试剂:稀盐酸、NaOH溶液、AgNO3溶液)。
(3)通过以下方法测定高铁酸钾样品的纯度:称取0.5000 g 高铁酸钾样品,完全溶解于浓KOH溶液中,再加入足量亚铬酸钾{K[Cr(OH)4]}反应后配成100.00 mL溶液;取上述溶液20.00 mL于锥形瓶中,加入稀硫酸调至pH=2,用0.1000 mol·L-1硫酸亚铁铵溶液滴定,消耗标准硫酸亚铁铵溶液12.00 mL。
已知测定过程中发生反应:Cr(OH)4-+ FeO42-=== Fe(OH)3 + CrO42-+ OH-
2CrO42-+2H+ ===Cr2O72-+H2O
Cr2O72-+Fe2+ + H+→ Cr3++Fe3++H2O(未配平)
计算K2FeO4样品的纯度 ▲ (写出计算过程)。
18.(12分)氮氧化物(NOx)是硝酸和肼等工业的主要污染物。采用选择性催化还原或氧化吸收法可有效脱除烟气中的氮氧化物。
(1)一种以沸石笼作为载体对氮氧化物进行催化还原的原理如18题图1所示。脱除NO的总反应为 ▲ 。
(2)已知:ClO3-的氧化性弱于ClO-。电解氧化吸收法可将废气中的NOx转变为NO3-。分别向0.1mol·L-1 NaCl溶液和0.08mol·L-1Na2SO4溶液(起始pH均调至9)中通入NO,测得电流强度与NO的脱除率的关系如18题图2所示。电解0.1 mol·L-1NaCl溶液时,溶液中相关成分的浓度变化与电流强度的关系如18题图3所示。
①电解Na2SO4溶液时产生H2O2。H2O2氧化吸收NO的离子方程式为 ▲ 。
②电解NaCl溶液作吸收液时,NO的去除率始终比Na2SO4溶液的大,原因是 ▲ 。
③随着电流强度的增大,电解NaCl溶液时NO去除率下降的原因是 ▲ 。
淮安市2020-2021学年度第二学期高二年级期末调研测试
化学试题参考答案及评分细则
一、单项选择题:共14题,每题3分,共42分。
1.C 2.D 3.D 4.A 5.C 6.C 7.A 8.B 9.B 10.B
11.C 12.D 13.C 14.D
二、非选择题:共4题,共58分。
15.(15分)
(1)-165 (3分)
(2)① 1s22s22p63s23p63d8或[Ar]3d8 (2分)
② 320 ℃时,以Ni-CeO2为催化剂,CO2甲烷化反应已达平衡,升高温度平衡左移(1);以Ni为催化剂,CO2甲烷化反应速率较慢(1),升高温度反应速度加快,反应相同时间时CO2转化率增加(1)(答对1点得1分,答对2点得3分) (3分)
③ Ni-CeO2 (1分) 320℃ (没单位暂不扣分) (1分)
① CO2+8H++8e-===CH4+2H2O
(化学式有错得0分,配平错误得2分) (3分)
② 4 mol (没单位得1分) (2分)
16.(15分)
(1)sp2、sp3 (每个1分,多写不得分) (2分)
取代反应(回答到“取代”即可,错写、多写均不得分) (2分)
(3) (官能团的表示须准确) (3分)
(4) (其他合理答案亦可给分) (3分)
(5)
(①每步1分,缺少必要的反应条件或条件错误或结构简式错误,视为该步终止,后续过程不得分;②反应条件中“△”不写或多写,暂不扣分。) (5分)
17.(16分)
(1)① 除去气体中的HCl (2分)
② 3Cl2 +2Fe(OH)3 + 10OH- ===2FeO42- + 6Cl- + 8H2O
(或者:3Cl2 +2Fe(OH)3 +4K+ + 10OH- ===2K2FeO4 ↓ + 6Cl- + 8H2O 因为微溶于KOH)
(化学式写全且正确得2分,配平错误、错写反应条件扣1分) (3分)
③过量氯气使溶液显酸性(1),在酸性溶液中K2FeO4产生O2(1),在碱性溶液中较稳定(1)(答对1点得1分,答对2点得3分) (3分)
(2)边搅拌边加入盐酸至矿石不再溶解(1),过滤(1),向滤液中加入NaOH溶液至沉淀量不再变化,过滤(1),洗涤至洗涤滤液滴加硝酸银不产生沉淀,(1)
(1. 4个得分点每个1分,意对即可。
2. 步骤有描述,不完整或有错误,则此步骤不得分,但不影响后继步骤得分。
3. 步骤若有遗漏,则终止得分,后继步骤不再看。) (4分)
(3)n(硫酸亚铁铵)= 0.1000mol·L-1×12×10-3L=1.2×10-3mol (1分)
2FeO42- ~ 2CrO42- ~ Cr2O72- ~ 6 Fe2+ (1分)
n(K2FeO4)= 1.2×10-3 mol/3=4×10-4mol (1分)
m(K2FeO4) =×4×10-4mol ×198g/mol=0.396g
w(K2FeO4) =0.396÷0.5×100%=79.20% (1分)
(按步骤得分,有效数字的计算规则、带单位计算暂不作要求。) (4分)
18.(12分)
(1)4NO+4NH3+O2======4N2+6H2O
(化学式写全且正确得2分,配平错误、错写反应条件扣1分) (3分)
(2)①3H2O2+2NO+2OH-=2NO3-+4H2O
(化学式写全且正确得2分,配平错误、错写反应条件扣1分) (3分)
②电解氯化钠溶液生成次氯酸根离子(1),次氯酸根离子氧化性更强(1);电解氯化钠溶液生成烧碱,溶液的碱性更强(1)
(答对1点得1分,意对即可,答对2点得3分) (3分)
③随着电流强度增大,溶液的温度升高(1),导致次氯酸根转化为氯酸根(或次氯酸根浓度减小,氯酸根浓度增大)(1),氯酸根氧化性比次氯酸根弱(1) (答对1点得1分,答对2点得3分)) (3分)