江苏省扬州市2022-2023学年高二下学期开学考试化学试题

高二化学试卷 第 1 页 共 16 页 （北京）股份有限公司 2022—2023 学年第二学期期初考试 高 二 化 学 2023.02 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6 页，包含选择题［第1 题～第13 题，共39 分］、非选择题［第14 题～第 17 题，共61 分］两部分。本次考试时间为75 分钟，满分100 分。考试结束后，请将 答题卡交回。 2．答题前，请考生务必将自己的学校、班级、姓名、准考证号用0.5 毫米的黑色签字笔 写在答题卡上相应的位置。 3．选择题每小题选出答案后，请用2B 铅笔在答题卡指定区域填涂，如需改动，用橡皮 擦干净后，再填涂其它答案。非选择题请用0.5 毫米的黑色签字笔在答题卡指定区域 作答。在试卷或草稿纸上作答一律无效。 4．如有作图需要，可用2B 铅笔作答，并请加黑加粗，描写清楚。 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Na-23 S-32 K-39 Ni-59 I-127 Cu-64 选择题（共39 分） 单项选择题：共13 小题，每小题3 分，共计39 分。每小题只有一个选项符合题意。 1．我国力争在2060 年前实现碳中和。下列说法不正确的是 A．可利用CaO 捕集废气中的CO2 B．鼓励植树造林，吸收过多排放的CO2 C．将CO2转化为CH3OH，实现CO2的资源化利用 D．研发新型催化剂将CO2分解为C 和O2，并放出热量 2．下列关于水的说法正确的是 A．纯水的pH 一定等于7 B．水比较稳定是由于水分子间存在氢键 C. 温度升高，纯水中的c(H+)和c(OH－)增大 D. pH 等于4 的盐酸和NH4Cl 溶液中，水的电离程度相同 3．汽车剧烈碰撞后，安全气囊中物质会发生反应：10NaN3 + 2KNO3 = K2O + 5Na2O + 16N2↑， 生成大量气体。下列说法正确的是 A．半径大小：r(N3－) >r(Na+) B．电负性大小：χ(N) > χ(O) C．电离能大小：I1(K) > I1(Na) D．离子键强弱：K2O > Na2O 4．下列钠及其化合物的性质与用途具有对应关系的是 A．Na 能与水反应，可用于高压钠灯 B．NaCl 熔点较高，可用于制备烧碱 2 C．NaHCO3能与酸反应，可用于治疗胃酸过多 高二化学试卷 第 2 页 共 16 页 （北京）股份有限公司 D．Na2O2受热会分解，可用作呼吸面具中的供氧剂 阅读下列材料，完成第5～6 题 SO2既是大气主要污染物之一，也是重要的工业原料。工业制硫酸时 高二化学试卷 第 2 页 共 16 页 （北京）股份有限公司 在接触室中以V2O5为催化剂，发生反应2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) ΔH＜0。尾气 中的SO2在高温下可被CO、H2还原为硫单质，也可被Na2SO3溶液吸收生成NaHSO3溶液。 电解NaHSO3溶液时阴极可生成硫单质。硫单质的熔沸点较低。 5．下列说法正确的是 A．V 基态原子核外电子排布式为[Ar]3d34s2 B．CO 分子中仅含σ 键 C．H2S 的热稳定性比H2O 强 D．硫单质属于共价晶体 6．下列化学反应表示正确的是 A．H2S 燃烧生成SO2：H2S + O2 ===== SO2 + H2 B．高温下CO 还原SO2：CO + SO2 ===== S + CO2 C．Na2SO3溶液吸收SO2：SO+ SO2 + H2O = 2HSO D．电解NaHSO3溶液时的阴极反应：HSO － 4e－+ 5H+ = S +3H2O 7．下列关于物质制备的说法不正确的是 A．高温条件下用CO 还原铁矿石炼铁 B．将Cl2通入澄清石灰水中制漂白粉 C．以粗铜为阳极、纯铜为阴极，电解精炼铜 D．将NH3、CO2通入饱和食盐水中制备NaHCO3 8．恒容容器中发生反应4HCl(g) + O2(g) 2H2O(g) + 2Cl2(g) ΔH＜0。下列说法正确的 是 A．各物质浓度不再发生变化，表明该反应达到平衡状态 B．催化剂可以改变反应的焓变 C．该反应的平衡常数K＝——————— D．其他条件不变，增大，HCl 的平衡转化率增大 9．工业上吸收含氟烟气中的HF 并制备Na3AlF6的流程如下： 已知Ka(HF) =6.6×10−4；H2CO3的Ka1＝4.3×10−7，Ka2＝5.6×10−11。下列说法不正确的是 A．“吸收”时发生反应的离子方程式为HF + CO= HCO + F－ B．“吸收”时烟气自下而上、吸收液自上而下喷淋，有利于HF 的吸收 C．“合成”过程中溶液的碱性减弱 D．“过滤”所得滤液可以返回“吸收”过程，循环使用 10．碱性Na2Sx—空气二次电池可用于储能，其放电 烟气 （含HF） 过量Na2CO3溶液 吸收 合成 过滤 NaAlO2溶液 滤液 Na3AlF6 高二化学试卷 第 3 页 共 16 页 （北京）股份有限公司 时工作原理如题10 图所示。下列说法不正确的是 A．离子交换膜a 为阳离子交换膜 B．放电时Ⅲ室中NaOH 溶液的浓度减小 C．放电时的负极反应为2S － 2e－= S D．使用储液罐可储存与释放更多能量 11．室温下，下列实验探究方案不能达到探究目的的是 选项 探究方案 探究目的 A 向两支试管中各加入2 mL 5%的H2O2溶液，分别 滴加2 滴蒸馏水和2 滴0.1 mol·L−1 FeCl3溶液，观 察产生气泡的速率 FeCl3能加快H2O2分解 B 室温下，向0.1 mol·L−1 HCl 溶液中加入少量镁 粉，产生大量气泡，测得溶液温度上升 镁与盐酸反应放热 C 用pH 试纸分别测量浓度均为0.1 mol·L−1 CH3COONa 溶液与NaCN 溶液的pH 比较CH3COO−与CN−结 合H+能力的大小 D 向饱和Na2CO3 溶液中加入少量BaSO4 粉末，搅 拌，过滤；向洗净后的沉淀中滴加稀盐酸，观察 是否有气体放出 比较Ksp(BaSO4)与 Ksp(BaCO3) 的大小 12．室温下，H2SO3的Ka1＝1.5×10−2，Ka2＝1.5×10−7。通过下列实验探究NaHSO3溶液的性 质。 实验1：用pH 试纸测量0.1 mol·L−1 NaHSO3溶液的pH 实验2：向5 mL 0.1 mol·L−1 NaHSO3溶液中滴加0.1mol·L−1 NaOH 溶液至pH 为8 实验3：将浓度均为0.01 mol·L−1 NaHSO3和Ba(OH)2溶液等体积混合，产生白色沉淀 实验4：将浓度均为1.0 mol·L−1的 NaHSO3和CuCl2溶液等体积混合，生成CuCl 沉淀 下列说法正确的是 A．实验1 测得溶液的pH＞7 B．实验2 所得溶液中c(SO)＞c(HSO) C．由实验3 可知：Ksp(BaSO3)＞2.5×10−5 D．实验4 中HSO 转化为单质S 13．将TiO2、C、Cl2以一定的物质的量之比加入密闭容器中反应可生成TiCl4。可能发生 的 反应如下： 反应Ⅰ TiO2(s) + 2Cl2(g) = TiCl4(g) + O2(g) ΔH1 =172 kJ·mol−1 反应Ⅱ C(s) + O2(g) = CO2(g) ΔH2 =－393.5 kJ·mol−1 反应Ⅲ 2CO2(g) = 2CO(g) + O2(g) ΔH3 = 564 kJ·mol−1 平衡时容器中气体的物质的量分数随温度变化如题13 图所示（曲线a、b 表示生成的 CO2或CO）。下列说法不正确的是 A．曲线a 为CO B．与仅加入TiO2、Cl2 相比，碳的加入可提高TiCl4 的产 率 题10 图 空气 Na2Sx溶液 储液罐 泵 负载 NaOH溶液 储液罐 泵 S4 2 S2 2 离 子 交 换 膜 a O2 电 极 电 极 OH Ⅰ Ⅱ Ⅲ 离 子 交 换 膜 b 0.0 0.2 0.4 0.6 0 400 800 1200 1600 温度/℃ 物质的量分数 a TiCl4 b 高二化学试卷 第 4 页 共 16 页 （北京）股份有限公司 C．TiO2(s) + 2Cl2(g) + 2C(s) = TiCl4(g) + 2CO(g) ΔH=－51 kJ·mol-1 D．其他条件不变，增大压强，TiCl4的平衡产率增大 非选择题（共61 分） 14．（14 分）以硫化铜矿（主要成分为CuS，含一定量的Zn2+、Fe2+）为原料制备粗铜的 流程如下： 已知：①浸取液中c(Cu2+) 约为0.1 mol·L−1 ②几种离子沉淀完全（金属离子浓度≤10-5 mol·L−1）时的pH： 离子 Fe2+ Fe3+ Cu2+ Zn2+ 沉淀完全的pH 9.6 3.2 6.7 8.2 （1）“浸取”时，CuS 转化为S 的离子方程式为 ▲ 。 （2）已知CuS 难溶于硫酸。溶液中存在CuS(s) Cu2+(aq) + S2−(aq)。“浸取”时采 用高压O2的原因是 ▲ 。 （3）“调pH”时需控制的pH 范围是 ▲ 。 （4）“过滤1”所得固体X 主要成分是 ▲ 。 （5）粗铜中铜含量的测定 步骤1：取0.200 g 粗铜，加入一定量浓HNO3、浓HCl，微热至粗铜完全溶解后，控 制溶液pH 为3~4，加热除去未反应的HNO3，冷却； 步骤2：将步骤1 所得溶液加水定容至250 mL，量取25.00 mL 置于锥形瓶中，加入 过 量KI 溶液，再加入少量淀粉溶液，用0.01000 mol·L−1 Na2S2O3 溶液滴定至终 点， 消耗Na2S2O3溶液20.00 mL。 已知：Cu2++ I− － CuI + I2 , I2 + S2O － S4O + I−（未配平） 粗铜中铜的质量分数为 ▲ （写出计算过程）。 15.（15 分）某废旧锂电池正极材料中含有LiCoO2、LiMnO2以及有机物、碳粉等，以该 正极材料为原料可制备CoCO3和Li2CO3。 已知：Ksp[Co(OH)2]＝1.6×10－15，Ksp[CoCO3]＝1.4×10－13 （1）热解。将正极材料加热。LiCoO2的晶胞如题15 图-1 所示，各离子位于晶胞的 顶 点、棱和体内。晶胞中Co3+的数目是 ▲ 。 （2）浸出。热解所得产物含Li+、Co3+、Mn3+等，向其中加入H2O2和稀H2SO4，充分 反应，过滤，得到含Li+、Co2+、Mn2+的浸出液。H2O2在该过 程中的作用为 ▲ 。 题13 图 O2 Co3+ Li+ 高二化学试卷 第 5 页 共 16 页 （北京）股份有限公司 20 60 80 100 pH 40 Co Li 萃取率/ % 0 1 8 7 6 5 4 3 2 5.4 电磁加热搅拌器 对能量（eV） 1.0 0.0 0.5 1.5 TS1 0.08 TS3 -0.34 TS4 0.98 TS5 -0.31 TS6 0.17 TS7 0.37 路径A 路径B 高二化学试卷 第 5 页 共 16 页 （北京）股份有限公司 （3）分离。向浸出液中加入有机萃取剂HA，发生反应：Co2+＋2HA CoA2＋ 2H+， 将CoA2萃取入有机相中，HA 对金属离子的萃取率与pH 的关系如题15 图-2 所 示。分液后，再从有机相中反萃取得到CoSO4溶液的操作是 ▲ 。 （4）制备CoCO3。用CoSO4溶液与NH4HCO3−氨水混合溶液反应制备CoCO3，装置 如 题15 图-3 所示。分液漏斗中盛装的溶液为 ▲ ，该反应的离子方程式为 ▲ 。 （5）制备Li2CO3。已知：常温下，LiOH 易溶于水，Li2CO3的溶解度为1.3 g；pH 约 为10 时，Mn(OH)2完全沉淀。请补充完整制取纯度较高的Li2CO3的实验方案： 取（3）中萃取、分液后的水层溶液（含少量Mn2+）， ▲ ，得到纯度较高的 Li2CO3。（实验中可使用的试剂：1.0 mol·L−1NaOH 溶液、1.0 mol·L−1 H2SO4溶 液、 稀盐酸、BaCl2溶液、1.0 mol·L−1 Na2CO3溶液） 16．（16 分）以Cu/Zn 催化剂作阴极，酸性溶液为介质。用电化学法可将CO2 转化为 CH3OH， 其原理如题16 图-1 所示。 （1）阴极生成CH3OH 的电极反应式为 ▲ 。 电解时阴极会产生一种气体副产物，其化学式为 ▲ 。 （2）目前认为该转化过程可能有两种机理，一种机理会生成中 间产物HCOOH（路径A），另一种机理会生成中间产物CO（路 径B）。两种机理的部分反应路径如下： 两种反应路径中，H+在铜表面得电子分别形成H 和H－。其中形成H－的路径是 ▲ （填“A”或“B”）。从电负性的角度说明判断的理由： ▲ 。 （3）计算机模拟CO2在Cu/Zn 催化剂表面发生路径A 和路径B 的部分反应历程如题 16 图-2 所示（TS 表示过渡态，*表示吸附在催化 题15 图-1 题15 图-2 题15 图-3 题16 图-1 电源 惰 性 电 极 Cu/ Zn 催 化 剂 H+ CO2 CH3OH 高二化学试卷 第 6 页 共 16 页 （北京）股份有限公司 剂表面，图中未显示表面吸附的氢原子）。根 据反应历程推测，在Cu/Zn 催化剂表面更易 发生的是路径 ▲ （填“A”或“B”），作 出判断的理由是 ▲ 。 （4）使用Cu/Zn 催化剂，改变其他反应条件，可 高二化学试卷 第 6 页 共 16 页 （北京）股份有限公司 通过路径B 在制备CO 的同时产生H2。适当 减小Cu/Zn 催化剂中的值，有利于提高 产物中CO 的比例，原因是 ▲ 。 17. （16 分）双温–双催化剂（Fe–TiO2–xHy）法可提升合成氨反应中NH3的产率。将一定 比 例N2、H2混合气体，匀速通过装有不同催化剂的反应器中发生反应： N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) ΔH =－92.4 kJ·mol−1 NH3的平衡浓度随体系温度的变化如题17 图-1 所示。 （1）体系温度为495℃，光照条件下，双催化剂（Fe–TiO2–xHy）会产生温差。分别 使用双温–双催化剂以及铁催化剂催化合成氨反应，可能的机理如题17 图-2 所 示。 双温–双催化剂法的反应过程可描述为 ▲ 。 从化学反应速率和化学平衡的角度出发，双温–双催化剂法的优点是 ▲ 。 合成氨过程中需要不断分离出氨，原因是 ▲ 。 （2）利用NH3可消除氮氧化物对环境的污染。NH3和NO 在Ag2O 催化剂表面反应时， 相同时间下，NO 生成N2的转化率随温度的变化如题17 图-3 所示。 NH3与NO 反应生成N2的化学方程式为 ▲ ，当生 成1 mol N2时，转移的电子数为 ▲ mol。 在500~580 K 之间，有氧气存在的条件下NO 生 成N2的转化率明显高于无氧条件，可能的原因是 ▲ 。 题17 图-1 题17 图-2 题16 图-2 300 0 700 500 400 600 10 20 30 40 50 60 NO的转化率/% T/K 有氧 无氧 (580,59) 题17 图-3 高二化学试卷 第 7 页 共 16 页 （北京）股份有限公司 高二化学参考答案 评卷说明： 1．所有专业术语、化学用语（符号、化学式等）错误均不得分。 2．化学方程式中反应物或生成物书写错误不得分，未配平、条件未写+2 分。 3．答题中其它合理、规范的说法和解法均可得分。 单项选择题（本题包括13 小题，每题3 分，共39 分。每小题只有一个选项符合题意） 1．D 2．C 3．A 4．C 5．A 6．C 7．B 8．A 9．C 10．B 11．D 12．B 13．D 非选择题（包括4 小题，共61 分） 14.（14 分） （1）2CuS + O2 + 4H+ =2Cu2+ + 2S + 2H2O （3 分） （2）增大溶解氧的浓度（或增加O2在溶液中的溶解度）（1 分），提高O2氧化S2-的速 率（1 分），使CuS 沉淀溶解平衡正向移动（1 分）。 （共3 分） （3）3.2 ~ 4.7 （2 分） （4）S、Fe(OH)3（答出一点得2 分，答出两点得3 分） （3 分） （5）64% n(Na2S2O3) = 0.01000 mol·L−1×20.00×10-3 L = 2.0×10-4mol （1 分） 2Cu2+ ~ I2~ 2Na2S2O3 n(Cu2+) = n(Na2S2O3) = 2.0×10-4moL （1 分） 0.2000g 粗铜中 m(Cu) = ×2.0×10-4moL×64g/mol = 0.128g 粗铜中铜的质量分数为 × 100% = 64% （1 分） （共3 分） 15．（15 分） （1）3 （1 分） （2）做还原剂 （2 分） （3）向有机相中加入稀硫酸（1 分），调节pH 约为2（1 分），充分振荡，静置，分液 （1 分），得到CoSO4溶液。（共3 分） （4）NH4HCO3−氨水溶液 （2 分） HCO + NH3·H2O + Co2＋ === CoCO3↓ + NH + H2O （不写加热条件不扣分） 高二化学试卷 第 8 页 共 16 页 （北京）股份有限公司 或CO + Co2＋ === CoCO3↓