北京市西城区2021—2022学年度第一学期期末试卷高二化学2022.1本试卷共8页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。可能用到的相对原子质量：H1C12N14O16第一部分本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。1．下列装置或过程能实现化学能转化为电能的是ABCD风力发电水果电池燃料燃烧手机充电2．下列属于弱电解质的物质是A．NaClB．NaOHC．H2SO4D．NH3·H2O3．下列操作可以使水的离子积常数Kw增大的是A．加热B．通入少量氯化氢气体C．通入少量氨气D．加入少量醋酸钠固体4．下列化学用语正确的是A．Cl−的结构示意图：B．水的电子式：C．基态铬原子（24Cr）的价层电子排布式：3d54s1D．基态氧原子的轨道表示式：5．下列用于解释事实的方程式书写不正确的是A．钢铁制品在潮湿空气中的电化学腐蚀：Fe−3e−==Fe3+B．电解精炼铜的阴极反应：Cu2++2e−==CuC．CuSO4溶液与闪锌矿(ZnS)反应生成铜蓝(CuS)：Cu2+(aq)+ZnS(s)Zn2+(aq)+CuS(s)10
D．加热Na2CO3溶液除去油污：H2O+CO2−3HCO−3+OH−6．下列说法中，正确的是A．s区元素全部是金属元素B．p能级电子能量不一定高于s能级电子能量C．同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐减小D．第VIIA族元素从上到下，非金属性依次增强7.用0.1000mol·L−1HCl溶液滴定未知浓度的NaOH溶液。有关该实验说法中，不正确的是A．本实验可选用酚酞作指示剂B．用酸式滴定管盛装0.1000mol·L−1HCl溶液C．用未知浓度的NaOH溶液润洗锥形瓶2~3次D．滴定结束时俯视酸式滴定管读数，测量结果偏低8．下列事实能用勒夏特列原理解释的是A．用牺牲阳极法保护船舶的外壳B．把食品存放在冰箱里可延长保质期C．合成氨工业中使用铁触媒作催化剂D．配制FeCl3溶液，常将FeCl3晶体溶于较浓的盐酸中9．工厂的氨氮废水可用电化学催化氧化法加以处理，其中NH3在电极表面的氧化过程的微观示意图如下：下列说法中，不正确的是A．过程①②均有N—H键断裂B．过程③的电极反应式为：NH−e−+OH−==N+H2OC．过程④中有非极性键形成D．催化剂可以降低该反应的焓变10．下列图示与化学用语表述内容不相符的是ABCDNaCl溶于水电解CuCl2溶液温度对化学平衡移动的影响H2与Cl2反应过程中焓的变化NaCl==Na++Cl－CuCl2==Cu2++2Cl2NO2(g)N2O4(g)DH＜0H2(g)+Cl2(g)==2HCl(g)DH＜010
－11．北京冬奥会赛区内将使用氢燃料清洁能源车辆，某氢氧燃料电池工作示意图如下。下列说法中，不正确的是A．电极a为电池的负极B．电极b表面反应为：O2+4e−+2H2O==4OH−C．电池工作过程中OH−向正极迁移D．氢氧燃料电池将化学能转化为电能的转化率高于火力发电，提高了能源利用率12．下列实验装置（部分夹持装置已略去）可以达到对应实验目的是ABCD实验目的测定锌与稀硫酸反应速率测定中和反应的反应热比较AgCl和Ag2S溶解度大小探究铁的析氢腐蚀实验装置13．已知反应：X(g)+Y(g)2Z(g)∆H＜0，400℃时该反应的化学平衡常数K=1。一定条件下，分别在甲、乙、丙3个恒容密闭容器中加入X和Y，反应体系中各物质的物质的量浓度的相关数据如下：容器温度℃起始时物质的浓度（mol·L−1）10分钟时物质的浓度（mol·L−1）c(X)c(Y)c(Z)甲400110.5乙T1110.4丙40012a下列说法中，不正确的是A．甲中，10分钟内X的化学反应速率：υ(X)=0.025mol·L−1·min−1B．甲中，10分钟时反应已达到化学平衡状态C．乙中，可能T1＜400℃D．丙中，a＞0.514．用下图所示装置进行实验，在相同电压、10
相同时间内，记录现象如下（温度变化均不明显）：实验序号X电极材料现象I铂(Pt)两极均有气泡产生，澄清石灰水不变浑浊II石墨两极均有气泡产生，澄清石灰水变浑浊下列说法中，不正确的是A．X电极为阳极B．阴极的电极反应式为：2H2O+2e−==H2↑+2OH−C．I中Pt电极附近发生了反应：CO2−3+H+==HCO−3D．II中石灰水变浑浊的原因是X区产生的H+与CO2−3反应生成了CO2第二部分15．（8分）以氮化镓（GaN）、碳化硅等为代表的第三代半导体材料具有优异性能，对新兴产业有巨大推动作用。回答下列问题：（1）写出基态硅原子的电子排布式______，其中具有最高能量的电子所处能级符号为______，该能级轨道电子云轮廓图的形状为______（填字母）。a．球形b．哑铃形（2）氮、硅和碳3种元素第一电离能由小到大的顺序为（填元素符号）______。（3）镓为元素周期表中第31号元素，镓原子具有______个能层，最高能层容纳了______个电子。16．（11分）电解质在水溶液中的行为影响了电解质溶液的性质（以下讨论均在常温时）。（1）0.1mol·L−1CH3COOH溶液的pH=3①CH3COOH的电离方程式是______。②该溶液中由水电离出的H+浓度是______mol·L−1。③计算CH3COOH的电离平衡常数Ka=______。10
（2）H2CO3和HClO的电离平衡常数如下：化学式H2CO3HClO电离平衡常数（Ka）Ka1=4.5×10–7Ka2=4.7×10–114.0×10–8①相同物质的量浓度的Na2CO3、NaHCO3、NaClO溶液，pH由小到大的顺序是______。②0.01mol·L−1NaHCO3的溶液中c(H2CO3)>c(CO2−3)，结合化学用语解释其原因：。③NaClO溶液的漂白性与溶液中c(HClO)有关。向NaClO溶液中加入下列物质，能增大c(HClO)的是______（填字母）。a．CH3COOHb．CO2c．Na2CO317．（8分）回收利用CO2是目前解决长期载人航天舱内（如空间站）供氧问题的有效途径，其物质转化如下图：（1）反应A为CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)，是回收利用CO2的关键步骤。已知：2H2(g)+O2(g)==2H2O(g)ΔH=−483.6kJ·mol−1 CH4(g)+2O2(g)==2H2O(g)+CO2(g)ΔH=−802.3kJ·mol−1 反应A的ΔH=______kJ·mol−1（2）将原料气按n(CO2):n(H2)=1:4置于恒容密闭容器中发生反应A，在相同时间内测得H2O的物质的量分数与温度的变化曲线如图所示（虚线为平衡时的曲线）。①理论上，能提高CO2平衡转化率的措施有______（写出一条即可）。②空间站的反应器内，通常采用反应器前段加热，后段冷却的方法来提高CO2的转化效率，原因是______。（3）下列关于空间站内物质和能量变化的说法中，不正确的是______（填字母）。10
a．反应B的能量变化是电能→化学能或光能→化学能b．物质转化中O、H原子的利用率均为100%c．不用Na2O2作供氧剂的原因可能是Na2O2不易实现循环利用（4）用CO2(g)+2H2(g)C(s)+2H2O(g)代替反应A，可实现氢、氧元素完全循环利用，缺点是使用一段时间后催化剂的催化效果会明显下降，其原因是______。18．（12分）电解是海水资源综合利用的重要手段。（1）电解饱和食盐水的原理如右图所示。①电解饱和食盐水的化学方程式是______。②电极a接电源的______（填“正”或“负”）极。③离子交换膜主要允许______（填离子符号）通过。（2）我国科学家通过电解，从海水中提取到锂单质，其工作原理如右图所示。①生成锂单质的电极反应式是______。②理论分析，阳极电解产物可能有O2、Cl2。i．生成O2的电极反应式是______。ii．实验室模拟上述过程，气体中未检测到Cl2，推测可能是Cl2溶于水。写出Cl2与水反应的化学方程式______。iii．取实验后阳极区溶液进行检验，证实了阳极Cl−放电。实验所用的试剂及现象是______。可选试剂：AgNO3溶液、KI溶液、淀粉溶液、品红溶液19．（10分）氯化钴（CoCl2）在工业催化、涂料工业、干湿指示剂等领域具有广泛应用。（1）某钴矿石的主要成分包括CoO、MnO、Fe2O3和SiO2。由该矿石制CoCl2·6H2O固体的方法如下（部分分离操作省略）：资料：Mn2+生成Mn(OH)2，开始沉淀时pH=8.2，完全沉淀时pH=10.2①上述矿石溶解过程中，能够加快化学反应速率的措施有______（写出一条即可）。②CoO溶于浓硫酸是非氧化还原反应，溶液1中阳离子包括H+、Mn2+和______。③已知pH=2.8时溶液中Fe3+完全沉淀。沉淀2是______。④溶液2中含有Co2+和Mn2+。i．已知：25℃时Ksp[Co(OH)2]»1´10−15，当c(Co2+)<1´10−5mol·L−1时可认为Co2+10
完全沉淀。若向溶液2中加入碱溶液，常温下，当pH=______时Co2+完全沉淀。由此可知，通过调节pH无法将Mn2+和Co2+完全分离。ii．溶液2中加入氨水和H2O2溶液的目的是______。（2）可用如下方法测定产品中CoCl2·6H2O的质量分数（其他杂质不干扰测定）：资料：i．M(CoCl2·6H2O)=238g·mol−1ii．Co2+与SCN−反应生成蓝色的Co(SCN)2−4；Co2+与EDTA以物质的量比1:1反应，得到红色溶液；后者的反应程度大于前者取mg产品溶于水，向其中滴加几滴KSCN溶液作指示剂。再用cmol·L−1EDTA溶液滴定，消耗EDTA溶液的体积为vmL。滴定终点时的现象是______，产品中CoCl2·6H2O的质量分数为______（结果用m、v、c表示）。20．（9分）某化学小组研究草酸(H2C2O4)及其盐的性质。（1）已知：H2C2O4H++HC2O−4，HC2O−4H++C2O2−4①将等物质的量浓度、等体积的H2C2O4溶液与KOH溶液混合，反应的离子方程式是______。②向①中继续加入KOH溶液至恰好完全反应，得到K2C2O4溶液。下列关系正确的是______（填字母）。a．c(K+)>c(C2O2−4)>c(OH−)>c(H+)b．c(H+)+c(K+)=c(OH−)+c(HC2O−4)+c(C2O2−4)c．c(K+)=2[c(C2O2−4)+c(HC2O−4)+c(H2C2O4)]（2）C2O2−4中碳元素的化合价是+3价，推测其有还原性。文献表明：相同条件下，C2O2−4的还原性强于Fe2+的。为验证此结论，小组同学完成了如下实验：向10mL0.5mol·L−1FeCl3溶液中缓慢加入0.5mol·L−1K2C2O4溶液至过量，充分反应后得到翠绿色溶液和翠绿色晶体。资料：三水三草酸合铁酸钾[K3Fe(C2O4)3·3H2O]为翠绿色晶体Fe3++3C2O2−4[Fe(C2O4)3]3−K=1.6×1020①取少量晶体洗净，配成溶液，滴加KSCN溶液，不变红，继续加入硫酸，溶液变红。用平衡移动原理解释溶液变红的原因是______。②经检验反应后的溶液中无Fe2+，从反应原理的角度解释C2O2−4和Fe3+未发生氧化还原反应的可能原因是______。③某同学利用右图所示装置比较Fe2+和C2O2−4的还原性强弱。i．闭合K，电流计指针偏转，一段时间后，取左侧溶液，______（填操作和现象），证实C2O2−4的还原性强于Fe2+。ii．该装置的优点是______。10
北京市西城区2021—2022学年度第一学期期末试卷高二化学答案及评分参考2022.1第一部分选择题（每小题只有一个选项符合题意，共14个小题，每小题3分，共42分）题号l234567答案BDACABC题号891011121314答案DDBCABD第二部分非选择题（共6个小题，共58分）其他合理答案均可给分。15.（8分）（1）1s22s22p63s23p2 3p b（2）Si<C<N（3）4 316.（11分）（1）①CH3COOHCH3COO−+H+②1´10-11③1´10-5（2）①pH(NaHCO3)<pH(NaClO)<pH(Na2CO3)10
②溶液中存在：HCO−3H++CO2−3和HCO−3+H2OH2CO3+OH−，常温时，HCO−3的水解程度大于电离程度③ab17.（8分）（1）-164.9（2）①加压、降温、提高原料气中H2的比例（写出一条即可）②前段加热，有利于加快反应速率；后段冷却，有利于平衡正向移动，增大CO2的转化率（3）b（4）生成物碳颗粒附着在催化剂表面影响了催化效果（或催化剂中毒）电解18.（12分）（1）①2NaCl+2H2O===2NaOH+Cl2↑+H2↑②正③Na+（或Na+、H+）（2）①Li++e−==Li②i.2H2O−4e−==O2↑+4H+ii.Cl2+H2O==HCl+HClOiii.KI溶液和淀粉溶液，溶液变蓝（其他合理答案给分）19.（10分）（1）①粉碎、加热（写出一条即可）②Co2+、Fe3+③Fe(OH)3④i.9ii.将Mn2+转化为MnO2，除去Mn2+杂质，提高产物纯度（2）滴入半滴EDTA后，溶液由蓝（紫）色变为红色，且半分钟内不变色0.238cvm´100%20.（9分）（1）①H2C2O4+OH−==HC2O−4+H2O②ac（2）①加硫酸，H+和C2O2−4反应，c(C2O2−4)减小，Fe3++3C2O2−4[Fe(C2O4)3]3−逆向移动，c(Fe3+)增大，遇KSCN变红②Fe3+与C2O2−4生成[Fe(C2O4)3]3−的反应速率快且限度大③i.滴加K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀10
ii.避免发生Fe3++3C2O2−4[Fe(C2O4)3]3−，干扰氧化还原反应发生10
