河南省豫北名校2021-2022学年高二年级下学期联考（三）化学试卷（解析版）

2021~2022 年度下学年高二年级联考(三) 化学 考生注意： 1.本试卷分第I 卷(选择题)和II 卷(非选择题)两部分，共100 分。考试时间90 分钟。 2.请将各题答案填写在答题卡上。 3.本试卷主要考试内容：必修2、选修3 第一～三章，选修4，选修5 第一～三章。 4.可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Na-23 Mg-24 S-32 Fe-56 Cu-64 Br-80 Sr-88 第Ⅰ卷(选择题共42 分) 一、选择题：本题共14 小题，每小题3 分，共42 分。在每小题给出的四个选项中，只有一 项是符合题目要求的。 1. 化学与生产、生活密切相关，下列说法正确的是 A. 金属在潮湿的空气中生锈，主要发生析氢腐蚀 B. 工业废水中的Ag+、Hg2+等重金属离子可通过加适量Na2S 除去 C. 皮肤被昆虫叮咬后会产生红疹，主要是由于昆虫分泌出来的液体中含有乙酸 D. 明矾和漂白粉常用于自来水的净化和杀菌消毒，均利用了其氧化性 【答案】B 【解析】 【详解】A．金属在潮湿的空气中生锈，主要发生吸氧腐蚀，故A 错误； B．Ag+、Hg2+与S2-反应生成硫化物沉淀，工业废水中的Ag+、Hg2+等重金属离子可通过加适量Na2S 除去， 故B 正确； C．皮肤被昆虫叮咬后会产生红疹，主要是由于昆虫分泌出来的液体中含有甲酸，故C 错误； D．明矾常用于自来水的净化，利用铝离子水解生成的氢氧化铝胶体的吸附性，故D 错误； 选B。 2. 下列化学用语使用错误的是 A. 次氯酸的结构式：H—O—Cl B. 甲基的电子式： C. 中子数为10 的氧原子： O D. 乙二醇的最简式：CH3O 【答案】C 【解析】 【详解】A．HClO 中O 原子分别与H、Cl 原子形成1 对共用电子对，HClO 的结构式为H—O—Cl，A 项 正确； B．CH4分子去掉1 个H 原子后剩余的基团称甲基，甲基的电子式为 ，B 项正确； C．中子数为10 的氧原子的质量数为18，表示为 ，C 项错误； D．乙二醇的结构简式为HOCH2CH2OH，分子式为C2H6O2，最简式为CH3O，D 项正确； 答案选C。 3. 一定温度下，在某恒容密闭容器中，对于可逆反应aN(g)+bM(g) cR(g)的下列叙述中，能作为判断 该反应达到平衡状态标志的是 A. n(N)∶n(M)∶n(R)=a∶b∶c B. 混合气体的密度不再随时间而改变 C. 单位时间内，每消耗a mol N 的同时生成b mol M D. 混合气体的总质量不再随时间而改变 【答案】C 【解析】 【详解】A．n(N)∶n(M)∶n(R)=a∶b∶c 与投入量有关，不能作为判定平衡的依据，A 错误； B．由于质量守恒，恒容密闭容器，混合气体的密度不再随时间而改变，不能作为判定平衡的依据，B 错 误； C．单位时间内，每消耗a mol N 的同时生成b mol M，证明v 正=v 逆，能作为判断该反应达到平衡状态标志， C 正确； D．由于质量一直处于守恒状态，混合气体的总质量不再随时间而改变，不能作为判定平衡的依据，D 错 误； 答案选C。 4. 设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A. 在1L0.1mol·L-1CH3COONa 溶液中，阴离子的总数大于0.1NA B. 1.0molH2和1.0molI2充入恒容的密闭容器中充分反应，则生成的HI 分子数为2NA C. 在0.2mol·L-1NaCN 的溶液中，所含CN-数目可能为0.2NA D. 粗铜精炼时，每生成0.25molCu，此时转移的电子数为0.5NA 【答案】B 【解析】 【详解】A．CH3COONa 溶液中的 电荷守恒c(OH-)+c(CH3COO-)=c(Na+)+c(H+)，其中 n(Na+)=1×0.1=0.1mol，则阴离子的总数大于0.1NA，A 正确； B．碘单质和氢气的反应是可以反应，则生成的碘化氢的分子数小于2NA，B 错误； C．没有给体积，无法计算CN-的数目，但是只要给出合适的体积，则所含CN-数目可能为0.2NA，C 正确； D．生成1molCu，转移2mol 电子，则每生成0.25molCu，此时转移的电子数为0.5NA，D 正确； 故选B。 5. 室温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A. 与金属相反应有气体生成的溶液：Ca2+、Fe2+、I-、NO B. 使无色酚酞变红的溶液：Ba2+、Mg2+、Br-、ClO- C. 由水电离出的c(H+)=1×10-13mol·L-1的溶液：Al3+、Fe3+、Cl-、MnO D. 含有S2-的溶液：K+、Na+、Cl-、F- 【答案】D 【解析】 【详解】A．与金属相反应有气体生成的溶液可能为酸性也可能为碱性，若为酸性氢离子与硝酸根共存具 有强氧化性，将Fe2+氧化为Fe3+，碘离子氧化为碘单质，若为碱性，则Fe2+不能共存，A 错误； B．使无色酚酞变红的溶液呈碱性，会生成氢氧化镁沉淀，B 错误； C．由水电离出的c(H+)=1×10-13mol·L-1的溶液可能为酸性也可能为碱性，若为碱性：Al3+、Fe3+均会生成沉 淀，酸性条件下氯离子具有弱还原性，而高锰酸根具有强氧化性，会生成氯气，C 错误； D．含有S2-的溶液：K+、Na+、Cl-、F-相互之间不反应，D 正确； 答案选D。 6. 类推是学习化学的一种重要方法，下列类推正确的是 A. 碳酸钠易溶于水，故碳酸锂也易溶于水 B. H2CO3可以溶于水，故H2SiO3也可以溶于水 C. 金属Li 通常保存在石蜡里，故金属钠也能保存在石蜡里 D. Cu 在室温下以固态的形式存在，故Hg 在室温下也以固态的形式存在 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据对角线规则，碳酸锂与碳酸镁相似，微溶于水，A 项错误； B．H2SiO3难溶于水，B 项错误； C．为防止Li、Na 与空气中H2O(g)、O2等反应，Li、Na 可保存在石蜡中以隔绝空气，C 项正确； D．Hg 是在室温下唯一以液态形式存在的金属，D 项错误； 答案选C。 7. W、X，Y，Z 为原子序数依次增大的短周期主族元素，四种元素的核外电子总数满足X+Y=W+Z，化合 物XW3与WZ 相遇会产生白烟。下列说法错误的是 A. 最简单氢化物的沸点：Z>X B. 仅含W 和X 两种元素的化合物也有可能是离子化合物 C. 由Y 和Z 两种元素所形成的化合物YZ，可用作食品的防腐剂 D. 由W、X，Z 三种元素所形成的化合物中，可能既含离子键又含共价键 【答案】A 【解析】 【分析】W、X、Y、Z 为原子序数依次增大的短周期元素，化合物XW3与WZ 相遇会产生白烟，XW3、 WZ 分别为NH3、HCl，则W 为H，X 为N，Z 为Cl 元素；四种元素的核外电子总数满足X+Y=W+Z，则 Y 的核外电子总数为17+1-7=11，则Y 为Na 元素，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知，X 为N，Z 为Cl，由于NH3中存在分子间氢键，导致沸点反常升高，则最简单 氢化物的沸点：NH3＞HCl 即X>Z，A 错误； B．由分析可知，W 为H，X 为N，仅含W 和X 两种元素的化合物也有可能是离子化合物如NH5即 NH4H，B 正确； C．由分析可知，Y 为Na，Z 为Cl，则由Y 和Z 两种元素所形成的化合物YZ 即NaCl，可用作食品的防腐 剂，C 正确； D．由分析可知，W 为H，X 为N，Z 为Cl，则由W、X，Z 三种元素所形成的化合物即NH4Cl 中，可能既 含铵根离子和氯离子键的离子键，铵根离子内部又含共价键，D 正确； 故答案为：A。 8. 二氧化碳加氢可合成甲醇：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H。在某恒容密闭容器中充入一定 量的CO2和H2，在不同条件下发生反应，实验测得平衡时甲醇的物质的量随温度、压强的变化关系如图所 示，下列说法正确的是 A. 该反应的反应物总能量小于生成物的总能量 B. M 点时，保持其他条件不变，仅充入少量稀有气体，反应速率加快 C. 加入合适的催化剂，该反应的△H 保持不变 D. T1K 时，H2的平衡转化率：M<N 【答案】C 【解析】 【分析】温度升高甲醇物质的量减少，说明反应放热，升温平衡逆向移动，据此分析解题。 【详解】A．反应放热，该反应的反应物总能量高于生成物的总能量，A 错误； B．恒容密闭容器，M 点时，保持其他条件不变，仅充入少量稀有气体，反应物浓度不变，反应速率不变， B 错误； C．加入合适的催化剂，该反应的△H 保持不变，因为催化剂不会影响焓变值，C 正确； D．T1K 时，甲醇的物质的量M ＞N，则M 消耗的氢气大于N，H2的平衡转化率：M＞N，D 错误； 答案选C。 9. 氯气是制备系列含氯化合物的主要原料，可采用如图所示的装置来制取(两电极均为情性电极)，下列说 法错误的是 A. c 出口为高浓度的烧碱溶液 B. 电池工作时，左侧电极室的Na+向右侧电极室移动 C. 每生成0.1molH2，此时转移的电子的物质的量为0.2mol D. 阳极发生的电极反应为2Cl-+2e-=Cl2↑ 【答案】D 【解析】 【分析】电解精制盐水，阳极阴离子Cl-失电子发生氧化反应生成Cl2，阴极H+得电子发生还原反应生成 H2，Na+透过阳离子膜向阴极移动，据此解答。 【详解】A．阴极H+得电子发生还原反应生成H2，Na+透过阳离子膜向阴极移动，因此阴极产生氢氧化钠， 则c 出口为高浓度的烧碱溶液，A 正确； B．电解池中阳离子向阴极移动，因此电池工作时，左侧电极室的Na+向右侧电极室移动，B 正确； C．氢离子得到电子转化为氢气，每生成0.1molH2，此时转移的电子的物质的量为0.2mol，C 正确； D．阳极阴离子Cl-失电子发生氧化反应生成Cl2，阳极发生的电极反应为2Cl-－2e-=Cl2↑，D 错误； 答案选D。 10. 常温下，浓度为0.1mol·L-1的CH3COOH 加水稀释至0.01mol·L-1的过程中(不考虑稀释过程中溶液温度的 变化)，下列各项始终保持增大的是 A. B. c(OH-)-c(H+) C. D. Ka(CH3COOH) 【答案】B 【解析】 【详解】A．温度不变Kw 不变，加水稀释 减小，故 减小，A 不符合题意； B．加水稀释，醋酸酸性减弱，c(OH-)增大，c(OH-)-c(H+)增大，B 符合题意； C．加水稀释，醋酸酸性减弱，c(OH-)增大， 减小， 减小，C 不符合题意； D．Ka(CH3COOH)为电离常数，温度不变，电离常数不变，D 不符合题意； 答案选B。 11. 氧化白藜芦醇(M)的结构简式如图所示，下列说法错误的是 A. M 为芳香烃化合物 B. M 能使酸性高锰酸钾溶液褪色 C. M 含有的官能团为羟基、碳碳双键 D. 1molM 最多能与7molH2发生加成反应 【答案】A 【解析】 【详解】A．烃为碳、氢两种元素组成，M 中含C、H、O 三种元素，M 不属于烃，A 项错误； B．M 中含酚羟基、碳碳双键，M 能被酸性KMnO4溶液氧化，使酸性KMnO4溶液褪色，B 项正确； C．根据M 的结构简式知，M 中含有的官能团为（酚）羟基、碳碳双键，C 项正确； D．M 中含有的两个苯环和1 个碳碳双键都能与H2发生加成反应，故1molM 最多能与7molH2发生加成反 应，D 项正确； 答案选A。 12. 下列图示与对应的叙述相符的是 A.灼烧海带 B.准确量取一定体积的 酸性K2Cr2O7标准溶液 C.乙酸乙酯的制备 D.铁钥匙上镀铜 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．灼烧海带应选用坩埚、不用烧杯，A 项不相符； B．酸性K2Cr2O7溶液具有强氧化性，能腐蚀碱式滴定管的橡胶管，准确量取一定体积的酸性K2Cr2O7标准 溶液应选用酸式滴定管，不能选用碱式滴定管，B 项不相符； C．为防止倒吸，收集乙酸乙酯的导气管的管口不能伸入饱和碳酸钠溶液液面之下，C 项不相符； D．铁钥匙上镀铜时，Cu 作阳极，阳极电极反应式为Cu-2e-=Cu2+，铁钥匙作阴极，CuSO4溶液作电解质溶 液，阴极电极反应式为Cu2++2e-=Cu，D 项相符； 答案选D。 13. 汽车尾气中的NO 和CO 可在催化剂作用下生成无污染的气体而被除去。在1L 恒容密闭容器中充入 1molCO 和0.8molNO，发生反应2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H<0，测得平衡时NO 的体积分数与温 度、压强的关系如图所示，下列说法正确的是 A. 温度：T2<T1 B. 平衡常数：Kb=Kd<Ka=Kc C. 反应速率： (d)= (c) D. T1时，测得CO 的平衡转化率为40%，则T1时反应的平衡常数为 【答案】D 【解析】 【分析】由题干信息已知反应2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H<0 为一个正反应是气体体积减小的放热 反应，据此分析解题。 【详解】A．由反应可知，压强相同时，升高温度，平衡逆向移动，NO 的体积分数增大，结合题干图像信 息可知，温度：T2＞T1，A 错误； B．平衡常数仅仅是温度的函数，由A 项分析可知，T2＞T1，且升高温度平衡逆向移动，平衡常数减小， 则Kb=Kd＞Ka=Kc，B 错误； C．由A 项分析可知，T2＞T1，温度越高，反应速率越快，即 (d)＜ (c)，C 错误； D．T1时，测得CO 的平衡转化率为40%，由三段式分析可知， ，且容器的体积为1L，则T1时反应的平衡常数为 K= = = ，D 正确； 故答案为：D。 14. 草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸。室温下，向H2C2O4溶液中滴加NaOH 溶液，混合溶液中lgX【X 表示 或 】随溶液pH 的变化关系如图所示，下列说法错误的是(已知：10-1.30≈5×10-2，电 离度= ×100%，不考虑溶液混合时温度和体积的变化) A. 直线II 表示lg 随溶液pH 的变化，且K =10-4.19 B. 当混合溶液的pH=7 时，溶液中的溶质一定含有Na2C2O4 C. 若H2C2O4和NaOH 溶液等体积、等浓度混合，则混合溶液中一定存在c(H+)+c(H2C2O4)=c(OH-)+c(C2O ) D. 该温度下，0.1mol·L-1的H2C2O4电离度约为5% 【答案】D 【解析】 【分析】直线Ⅰ与x 轴交点的pH 值为1.3， ；直线II 与x 轴交点的pH 值为4.19， ；Ka1(H2C2O4)> Ka2(H2C2O4)，所以Ka1(H2C2O4)=10-1.3、Ka2(H2C2O4)=10-4.19。 【详解】A．Ka1(H2C2O4)> Ka1(H2C2O4)；直线Ⅰ与x 轴交点的pH 值为1.3， ；直线II 与 x 轴交点的pH 值为4.19， ；直线Ⅰ表示 随溶液pH 的变化，直线II 表示lg 随溶液pH 的变化，且K =10-4.19，故A 正确；； B．当混合溶液的 pH=7 时， ， ，所以溶液中的溶质一定含有 Na2C2O4，故B 正确； C．若H2C2O4和NaOH 溶液等体积、等浓度混合溶质为NaHC2O4，根据质子守恒， c(H+) +c(H2C2O4)=c(OH-)+c(C2O )，故C 正确； D．该温度下，0.1mol·L-1的H2C2O4中电离的草酸的浓度为x，则 ，x=0.05mol/L，电离度 约为 ，故D 错误； 选D。 第II 卷(非选择题共58 分) 二、非选择题：共58 分。第15～17 题为必考题，每个试题考生都必须作答。第18～19 题为 选考题，考生根据要求作答。 (一)必考题：此题包括3 小题，共43 分。 15. 为了保护环境，充分利用资源，某研究小组通过如图简化流程，将工业制硫酸的硫铁矿烧渣(铁主要以 Fe2O3形式存在，含有少量的Al2O3、SiO2杂质)转变成重要的工业原料FeSO4。(反应条件略) 已知：①活化硫铁矿还原Fe3+的主要反应为FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4，不考虑其他反应； ②加入FeCO3调溶液pH 到5.8 左右； ③室温下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH 如表所示： 金属离子 Al3+ Fe3+ Fe2+ 开始沉淀时(c=0.01mol·L-1)的pH 3.7 2.2 7.5 沉淀完全时(c=1.0×10-5mol·L-1)的pH 4.7 3.2 9 回答下列问题： （1）为了提高硫铁矿烧渣的酸浸取率，通常采用____(填两种措施即可)。 （2）过滤时，常用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和____，其中玻璃棒的主要作用是____。 （3）“过滤I”中所得的滤渣主要成分为____(填化学式)。 （4）加入FeCO3调pH 之前，检验“滤液II”中是否含有Fe3+的方法是_____。 （5）利用表中数据，计算得Ksp[Al(OH)3]=____。 （6）“一系列操作”指的是____、洗涤。 【答案】（1）粉碎硫铁矿烧渣、适当升高反应温度、适当增大硫酸浓度 （2） ①. 漏斗 ②. 引流 （3）SiO2 （4）滴加KSCN 溶液，若溶液变红色，说明含有Fe3+ （5） （6）蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 【解析】 【分析】硫铁矿烧渣，铁主要以Fe2O3形式存在，含有少量的Al2O3、SiO2杂质，加入稀硫酸，SiO2不溶于 硫酸，过滤得到生成硫酸铁、硫酸铝溶液，滤液中加入活化硫铁矿还原Fe3+，发生反应 FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4，滤液Ⅱ加入FeCO3调溶液pH 到5.8 左右，除去Al3+，得到FeSO4 溶液，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤得到FeSO4晶体。 【小问1 详解】 根据影响反应速率的因素，为了提高硫铁矿烧渣的酸浸取率，通常采用粉碎硫铁矿烧渣、适当升高反应温 度、适当增大硫酸浓度等。 【小问2 详解】 过滤时，常用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗，其中玻璃棒的主要作用是引流。 【小问3 详解】 SiO2不溶于硫酸，“过滤I”中所得的滤渣主要成分为SiO2。 【小问4 详解】 KSCN 溶液遇Fe3+变红色，加入FeCO3调pH 之前，检验“滤液II”中是否含有Fe3+的方法是：滴加KSCN 溶 液，若溶液变红色，说明含有Fe3+； 【小问5 详解】 铝离子完全沉淀的pH=4.7，Ksp[Al(OH)3]= 【小问6 详解】 硫酸亚铁溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤得到FeSO4晶体，“一系列操作”指的是蒸发浓缩、冷却结 晶、过滤、洗涤。 16. 无水MgBr2可用作催化剂。实验室采用镁屑与液溴为原料制备无水MgBr2，装置如图所示(搅拌及夹持 装置已省略)，主要步骤如下： I.三颈烧瓶中装入10g 镁屑和150mL 无水乙醚(密度为0.714g•cm-