2023-2024学年江苏省常州市第一中学高二上学期12月月考化学试题含答案

这是一份2023-2024学年江苏省常州市第一中学高二上学期12月月考化学试题含答案，共10页。试卷主要包含了4×10－2，Ka2＝6， 碘甲烷可裂解制取低碳烯烃，1 kJ·ml－1，6×10－7等内容，欢迎下载使用。

考试时间：75分钟 页数：共6页
可能用到的相对原子质量：
H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64 Zn-65 Ba-137 Ni-59
一、选择题：本大题共14题，每小题3分，共42分。
1．澳大利亚科学家发现了纯碳新材料“碳纳米泡沫”，每个泡沫含有约4000个碳原子，直径约为6~9nm，低于－183℃时，泡沫具有永久磁性，下列叙述正确的是
A．“碳纳米泡沫”是一种胶体
B．“碳纳米泡沫”是一种新型的含碳化合物
C．当一束可见光通过“碳纳米泡沫”时会出现光亮的通路
D．“碳纳米泡沫”与石墨互为同素异形体
2．下列说法不正确的是
A．Na2CO3溶液呈碱性，可用于去除油污
B．NH4Cl溶液呈酸性，可用于除铁锈
C．1 L 0.1 ml/L Na2CO3溶液中含CO32－数为0.1NA
D．明矾溶于水能形成胶体，可用于净水
3．下列说法错误的是
A．同一原子中，1s、2s、3s电子的能量逐渐升高
B．霓虹灯能发出五颜六色的光，其发光机制与氢原子光谱形成的机制基本相同
C．2p和3p轨道在三维空间分布的图形均为纺锤形
D．电子云示意图中的每个小黑点都表示一个电子
4．下列说法不正确的是( )
A. 基态碳原子的核外电子轨道表示式：
B. 基态原子的核外电子填充在6个轨道中的元素有两种
C. 基态铜原子简化电子排布式表示为[Ar]3d94s2，违背了泡利原理
D. 基态钾离子(K＋)电子占据的最高能级共有3个原子轨道，其形状是纺锤形
5．H2S水溶液中存在电离平衡：H2SH＋＋HS－和HS－H＋＋S2－。若向H2S溶液中
A．加水，平衡向右移动，溶液中氢离子浓度减小
B．通入过量SO2气体，平衡向左移动，溶液pH增大
C．滴加新制氯水，平衡向左移动，溶液pH增大
D．加入少量硫酸铜固体(忽略体积变化)，溶液中所有离子浓度都减小
6．对于反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ∆H＝－905.8kJ·ml—1，下列说法正确的是
A．选用合适的催化剂可提高NH3的平衡转化率
B．该反应的平衡常数可表达为
C．分离出NO(g)，v(正)增大，平衡向正反应方向移动
D．1ml N－H断裂的同时有1ml O－H断裂，说明反应到达该条件下的平衡状态
7．下列离子方程式或化学方程式正确且符合题意的是
A．电解MgCl2水溶液：2Cl－+2H2O2OH－+Cl2↑+H2↑
B．用TiCl4水解制备TiO2纳米粉：TiCl4+(x+2)H2O(过量)＝TiO2·xH2O↓+4HCl
C．泡沫灭火器原理：2Al3++3CO32－+3H2O＝2Al(OH)3↓+3CO2↑
D．向沸水中滴加FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体：Fe3++3H2OFe(OH)3↓+3H+
8．下列叙述正确的是( )
A．某温度下，一元弱酸HA的Ka越小，则NaA的Kh(水解平衡常数)越小
B．铁管镀锌层局部破损后，铁管仍不易生锈
C．中和体积与pH都相同的HCl溶液和CH3COOH溶液所消耗的NaOH的物质的量，n(HCl)＝n(CH3COOH)
D．ΔH>0、ΔS<0的反应在任何温度下均能正向自发进行
9．常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
① ＝1×10－12的溶液：Na+、Al、C
② 由水电离产生的c(H+)＝1×10－13ml·L－1的溶液：Na+、HC、N
③ 中性溶液：Fe3+、N、S
④ 能使甲基橙变红的溶液：Fe2+、N、Cl－
⑤ 无色溶液：Al3+、N、S2－
A．③④ B．①③⑤ C．① D．①④⑤
10．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的是

实验1 实验2 实验3 实验4
A．实验1制取MgCl2 B．实验2测定H2C2O4溶液的浓度
C．实验3比较AgCl和Ag2S溶解度大小 D．实验4验证Fe3+与I－的反应是可逆反应
11．室温时，实验室以含铬废液(主要离子含K＋、Fe3+、Cr3+、SO eq \\al(2-,4))制取含K2Cr2O7溶液的流程如下：
已知：①室温时，Ksp[Cr(OH)3]＝6×10－31，Ksp[Fe(OH)3]＝4×10－38；②“氧化”时Cr(OH)3转化为CrO eq \\al(2-,4)。
下列说法正确的是( )
A．“过滤Ⅰ”所得滤液中c(Cr3+)＝6×10－7ml·L－1
B．“氧化”时的离子方程式为：4OH－＋2Cr(OH)3＋3H2O2＝2CrO eq \\al(2-,4)＋8H2O
C．“酸化”时溶液pH越低，CrO eq \\al(2-,4)转化为Cr2O eq \\al(2-,7)的比例越低
D． 将“含K2Cr2O7溶液”蒸干可得纯净的K2Cr2O7固体
12．Na2SO3溶液可吸收SO2，得到的吸收液可通过电解法再生。室温下用0.1 ml·L－1Na2SO3溶液吸收SO2，用如下图所示装置进行电解。吸收SO2、电解所引起的溶液体积变化和H2O的挥发可忽略。已知：Ka1(H2SO3)＝1.3×10－2、Ka2(H2SO3)＝6.3×10－8。下列说法正确的是( )
A．0.1 ml·L－1Na2SO3溶液中存在：c(OH－)＝c(H＋)＋c(HSO eq \\al(－,3))＋c(H2SO3)
B．当吸收液的pH＝7时，溶液中一定存在：c(Na＋)＞c(SO eq \\al(2-,3))＋c(HSO eq \\al(－,3))＋c(H2SO3)
C．再生液中一定存在：c(Na＋)＜2[c(SO eq \\al(2-,3))＋c(HSO eq \\al(－,3))＋c(H2SO3)]
D．阴极区排出的气体一定是O2
13．室温下，Ka1(H2SO3)＝1.4×10－2，Ka2(H2SO3)＝6.0×10－8， 通过下列实验探究Na2SO3、NaHSO3溶液的性质。
实验1：用pH试纸测量0.1 ml·L－1 NaHSO3溶液的pH，测得pH约为5。
实验2：向0.1 ml·L－1 Na2SO3溶液中通入少量SO2，测得溶液pH约为8。
实验3：向Na2SO3溶液中滴几滴酚酞，加水稀释，溶液红色变浅。
实验4：向NaHSO3溶液中滴加少量Ba(OH)2溶液，产生白色沉淀。
下列所得结论正确的是( )
A．实验1可知0.1 ml·L－1 NaHSO3溶液中存在：c(SO eq \\al(2－,3) )B．实验2得到的溶液中存在：c(Na＋)>c(HSO eq \\al(－,3) )＋2c(SO eq \\al(2－,3) )
C．实验3中随着水不断加入，溶液中 eq \f(c（HSO eq \\al(－,3) ）,c（SO eq \\al(2－,3) ）) 的值逐渐变小
D．实验4中发生反应的离子方程式为Ba2＋＋HSO eq \\al(－,3) ＋OH－＝BaSO3↓＋H2O
14. 碘甲烷(CH3I)可裂解制取低碳烯烃。碘甲烷裂解时可发生如下反应：
反应1：2CH3I(g)C2H4(g)＋2HI(g) ΔH＝80.2 kJ·ml－1
反应2：3C2H4(g)2C3H6(g) ΔH＝－108.1 kJ·ml－1
反应3：2C2H4(g)C4H8(g) ΔH＝－120.6 kJ·ml－1
向密闭容器中充入一定量的碘甲烷，维持容器内p＝0.1 MPa，平衡时C2H4、C3H6和C4H8的占容器内所有气体的物质的量分数与温度的关系如下图所示。已知容器中某气体的分压p＝φ(物质的量分数)×p总，用气体物质的分压替换浓度计算得到的平衡常数称为分压平衡常数(Kp)。下列说法正确的是( )
A．图中物质X表示的是C2H4
B．700 K时，反应2的分压平衡常数Kp＝3
C．700 K时，从反应开始至恰好平衡，反应2的速率大于反应3的速率
D．700 K时，其他条件不变，将容器内p增大为0.2 MPa，C2H4的体积分数将减小
二、非选择题：本大题共4小题，共58分。
15．(14分)磷能形成多种含氧酸。
(1)次磷酸(H3PO2)是一种精细化工产品，向10 mL H3PO2溶液中加入10 mL等物质的量浓度的NaOH溶液后，所得的溶液中只有H2P、OH－两种阴离子。
①写出H3PO2溶液与足量NaOH 溶液反应后形成的正盐的化学式： ，该正盐溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 。
②若25 ℃时，K(H3PO2)＝1×10－2，则0.02 ml · L－1的H3PO2溶液的pH＝ 。
(2)亚磷酸(H3PO3)是二元中强酸，25 ℃时亚磷酸的电离常数为Ka1＝1×10－2、Ka2＝2.6×10－7。
①试从电离平衡移动的角度解释Ka1、Ka2数据的差异 。
②NaH2PO3溶液显 性(填“酸”“碱”或“中”)。
(3) 25 ℃时，HF的电离常数为Ka＝3.6×10－4； H3PO4的电离常数为Ka1＝7.5×10－3，Ka2＝6.2×10－8，Ka3＝4.4×10－13。足量NaF溶液和H3PO4溶液反应的离子方程式为 。
(4)相同温度下，等物质的量浓度的上述三种磷的含氧酸中。c(H＋)由大到小的顺序为
(用酸的分子式表示)。
16．(17分)铁镍矿是一种重要的金属材料，主要用于制备铁镍合金，还用于制备镍氢电池的材料。某铁镍矿石的主要成分是四氧化三铁和硫酸镍，还含有铜、钙、镁、硅的氧化物。由该铁镍矿石制备高纯度的氢氧化镍的工艺流程如图：
请回答下列问题：
(1) 为提高镍的浸出率，可采取的措施有 。
(2) “酸溶”时，所加入的试剂A是硫酸，“废渣1”的主要成分的化学式为 。
(3) “除铁”时H2O2的作用是 。
(4) “除铜”时，所用的试剂B为Na2S，反应的离子方程式为 。
(5) “除钙、镁”过程中形成的“废渣3”的化学式为 。
(6) 已知常温下Ksp[Ni(OH)2]=2.0×10－15，该流程在“沉镍”过程中，需调节溶液的pH约为 时，Ni2+才刚好沉淀完全。(离子沉淀完全的浓度≤1.0×10－5ml·L－1，lg2≈0.30)
(7) 某化学镀镍试剂的化学式为(NH4)xNi(SO4)y(Ni为+2价，x、y均为正整数)。为测定该镀镍试剂的组成，进行如下实验：
Ⅰ. 称量28.7g该镀镍试剂，配制成100mL溶液A。
Ⅱ. 准确量取10.00mL溶液A，用0.40ml·L－1的EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定其中的Ni2+(离子方程式为Ni2++H2Y2－＝NiY2－+2H+)，消耗EDTA标准溶液25.00mL。
Ⅲ. 另取10.00mL溶液A，加入足量的BaCl2溶液，得到白色沉淀4.66g。
① 配制100mL溶液A时，需要的仪器除药匙、托盘天平、玻璃棒、烧杯、量筒、胶头滴管外，还需要 。
②该镀镍试剂的化学式为 。
17．(13分)将不同类型的矿物协同浸出可以节约原料。
(1) 方铅矿(主要成分为PbS，含少量FeS2等)与软锰矿(主要成分为MnO2，含有少量SiO2、Al2O3等)可协同浸出Pb、Mn。协同浸取的过程为：将一定质量比的方铅矿和软锰矿投入足量稀盐酸和NaCl的混合溶液中，控制反应的温度为70℃，并不断搅拌，酸浸后浸出液中含Mn2+、Fe3+、Al3+、PbCl eq \\al(2-,4)、Cl－，沉淀中含S、难溶矿渣及少量PbCl2。
已知：①PbCl2难溶于冷水，可发生反应：PbCl2(s)＋2Cl－(aq)PbCl eq \\al(2-,4)(aq) ΔH＞0；
②室温时Ksp(PbCl2)＝1.6×10－5，PbCl eq \\al(2-,4)Pb2+＋4Cl－的平衡常数K＝3.2×10－2。
①写出浸取时生成PbCl2的反应离子方程式：____________________。
②室温时反应PbCl2(s)＋2Cl－(aq)PbCl eq \\al(2-,4)(aq)的平衡常数K＝________。
③其他条件一定，改变起始NaCl的浓度，反应相同时间，测得浸出液中Fe、Mn、Pb的浸出率与起始NaCl的浓度的关系如右图所示。NaCl浓度越大，Fe的浸出率越低的原因是_______________________________。
(2) 上述软锰矿与闪锌矿(主要成分为ZnS)可协同浸出Zn、Mn。协同浸取的过程为：将一定质量比的软锰矿和闪锌矿投入足量稀硫酸中，控制反应的温度为80℃，并不断搅拌，酸浸后浸出液中含Mn2+、Zn2+、Al3+、SO eq \\al(2-,4)，沉淀中含S、难溶矿渣。浸出过程中发现若加入少量FeSO4晶体，可以加快Zn、Mn浸出速率。
①研究表明，FeSO4参与了Zn、Mn的浸出反应，该反应的过程可描述为______________________。
②加入少量FeSO4可以加快浸出速率的原因是____________________。
18．(14分)在无水无氧条件下制备二氟草酸硼酸锂LiBF2C2O4，其过程可表示如下：
(1) LiBF2C2O4可替代目前常用的锂离子电池电解质LiPF6。
已知：LiBF2C2O4的分解温度为240 ℃，LiPF6的分解温度约200 ℃；
在25 ℃、潮湿环境中，两种样品的XRD图谱(可用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)如下图所示。
① LiPF6暴露在环境中迅速产生气体X，形成白雾。X由两种元素组成，其化学式为________________。
② LiBF2C2O4替代LiPF6作电池电解质的优势有______________________________________________。
(2) “溶解”和“转化”操作在如右图所示装置中进行。
① “溶解”时的操作依次为称取一定质量LiBF4置于三颈瓶中→________(填字母)→搅拌直至完全溶解。
A．注入乙酸乙酯→充入N2→抽真空
B．抽真空→注入乙酸乙酯→充入N2
C．抽真空→充入N2→注入乙酸乙酯
②“转化”时，将草酸、催化剂AlCl3与溶剂乙酸乙酯混合，再将混合液注入三颈瓶中。保持搅拌速率不变，为防止反应过于剧烈，可采取的操作或实验条件为______________________________________。(写出一种)
(3) 已知AlCl3在178 ℃时升华，极易水解；SOCl2熔点－105 ℃，沸点76 ℃，遇水剧烈反应生成SO2和HCl气体；AlCl3微溶于SOCl2。为获得少量无水AlCl3，请补充实验方案：向三颈瓶中加入一定质量AlCl3·6H2O晶体，常压下加入SOCl2，
，得到无水AlCl3。(实验须使用的试剂和仪器：NaOH溶液、冷凝管)
常州市重点中学2023-2024学年高二上学期12月月考
化学试卷参考答案
1．D 2．C 3．D 4．C 5．A 6．D 7．B 8．B 9．C 10．A 11．B 12．B 13．B 14．D
15．(14分)(1)①NaH2PO2 c(Na＋)＞c(H2P)＞c(OH－)＞c(H＋) ②2
(2)①H3PO3第一步电离出的H＋对第二步电离起到抑制作用 ②酸
(3)F－＋H3PO4＝HF＋H2P
(4)H3PO3＞H3PO2 ＞H3PO4
解析：(1)①H3PO2是一元酸，与足量NaOH 溶液反应后形成的正盐的化学式：NaH2PO2，NaH2PO2是强碱弱酸盐，溶液中各离子浓度由大到小的顺序为c(Na＋)＞c(H2P)＞c(OH－)＞c(H＋)；②＝＝1×10－2，c(H＋)＝1×10－2 ml·L－1，所以0.01 ml · L－1的H3PO2溶液的pH＝2。
(2)①H3PO3第一步电离出的H＋对第二步电离起到抑制作用，所以Ka1＞Ka2；②H2P电离平衡常数是Ka2＝2.6×10－7，H2P水解平衡常数是＝＝10－12，电离大于水解，所以溶液呈酸性。
(3)HF的电离常数为K＝3.6×10－4小于H3PO4的第一步电离常数为Ka1＝7.5×10－3，大于H3PO4的第二步电离常数Ka2＝6.2×10－8，所以足量NaF溶液和H3PO4溶液反应生成HF和NaH2PO4，离子方程式是F－＋H3PO4＝HF＋H2P。
(4)H3PO4的第一步电离常数为Ka1＝7.5×10－3；亚磷酸是二元酸，第一步电离常数为Ka1＝1×10－2；次磷酸的电离平衡常数是Ka(H3PO2)＝1×10－2，所以酸性：亚磷酸＞次磷酸＞磷酸；所以相同温度下，等物质的量浓度的三种磷的含氧酸中，c(H＋)由大到小的顺序为H3PO3＞H3PO2 ＞H3PO4。
16．(17分)(1)粉碎矿石(或搅拌；或延长浸取时间等)(2分)
(2)SiO2(2分)
(3)将Fe2+氧化为Fe3+ (2分) (4)S2－+Cu2+＝CuS↓(2分) (5)CaF2、MgF2(2分)
(6) 9.15 (2分) (7) ①100mL容量瓶 (2分) ② (NH4)2Ni(SO4)2(3分)
解：根据实验Ⅱ计算出Ni2+的物质的量为0.4ml·L－1×25×10－3L×=0.1ml；实验Ⅲ中白色沉淀为4.66gBaSO4，其物质的量为=0.02ml，由元素守恒可知镀镍试剂中S的物质的量为0.02ml×=0.2ml；根据电荷守恒得n(NH4+)+2n(Ni2+)=2n(SO42—)，n(NH4+)=0.2ml。因此n(NH4+)∶n(Ni2+)∶n(S)=0.2ml∶0.1ml∶0.2ml=2∶1∶2，化学式为(NH4)2Ni(SO4)2
17．(13分)(1) ①PbS＋MnO2＋4H＋＋2Cl－ eq \(=====,\s\up7(70℃))PbCl2＋Mn2+＋S＋2H2O (3分)
②5×10－4 (2分)
③NaCl浓度越大，PbCl2转化为PbCl eq \\al(2-,4)的程度越大，反应相同时间，与MnO2反应的PbS的增多，与MnO2反应的FeS2的量减少，Fe的浸出率降低(3分)
(2) ①Fe2+将MnO2还原为Mn2+，同时生成Fe3+，Fe3+与ZnS反应生成S、Zn2+和Fe2+，该过程可循环进行(3分)
②Fe2+、Fe3+以离子形式存在于溶液中，与MnO2、ZnS接触更充分(2分)(共13分)
18． (14分)
(1) ① HF(2分)
② LiBF2C2O4热稳定性更好(或“适用温度范围更高”)；LiBF2C2O4在潮湿环境中稳定性更好(3分)
(2) ① C(2分) ② 缓慢加入混合液(或“使反应在较低温度下进行”)(2分)
(3) 连接冷凝管冷凝回流(1分)，在76 ℃以下充分反应(1分)，同时用NaOH溶液吸收产生的气体(1分)。更换冷凝管，将烧瓶内的混合物在76～178 ℃条件下蒸馏(1分)，收集76 ℃时的馏分(1分)