【化学】江苏省无锡市2024-2025学年高二下学期期末考试（解析版）

这是一份【化学】江苏省无锡市2024-2025学年高二下学期期末考试（解析版），共18页。试卷主要包含了可能用到的相对原子质量等内容，欢迎下载使用。
1.本试卷分选择题和非选择题两部分，共100分，考试时间75分钟。
2.答案全部写在答题卡上，写在试题纸上一律无效。
3.可能用到的相对原子质量：H1 C12 O16 Na23 S32 Cl35.5
第Ⅰ卷 选择题(共39分)
单项选择题：本题包括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. 明矾常用作净水剂，明矾中所含元素位于元素周期表第二周期的是
A. KB. C. SD. O
【答案】D
【解析】K（钾，原子序数19），在第四周期，A不符合题意；Al（铝，原子序数13），在第三周期，B不符合题意；S（硫，原子序数16），第三周期，C不符合题意；O（氧，原子序数8），在第二周期，D符合题意；故选D。
2. 工业上常用和反应制，同时生成。下列化学用语表示正确的是
A. 中子数为20的硫原子：
B. 的电子式：
C. 的结构示意图：
D. 中化学键类型：离子键和共价键
【答案】D
【解析】质子数写在元素的左下角，质量数为质子数和中子数之和，写在左上角，所以中子数为20的硫原子：，A错误；为离子化合物，但同种电荷会相互排斥，两个钠离子应分开，正确的电子式：，B错误；得到2个电子，最外层有8个电子，正确的结构示意图：，C错误；为离子化合物，含有离子键，碳酸根中碳和氧之间存在共价键，所以中化学键类型：离子键和共价键，D正确；故选D。
3. 实验室制取时，下列装置不能达到相应实验目的的是
A. 用装置甲制备B. 用装置乙净化
C. 用装置丙收集D. 用装置丁处理尾气
【答案】C
【解析】浓盐酸和MnO2在加热条件下生成Cl2，该装置能制取氯气，能实现实验目的，故A不符题意；饱和食盐水能溶解HCl，抑制Cl2溶解，浓硫酸具有吸水性，该装置能除去氯气中的HCl、水蒸气，能实现实验目的，故B不符题意；集气瓶不能塞上瓶塞，否则集气瓶内压强过大而产生安全事故，不能实现实验目的，故C符合题意；Cl2和NaOH反应生成NaCl、NaClO和H2O，所以NaOH溶液能除去尾气，能实现实验目的，故D不符题意；故选：C。
4. 汽车安全气囊在碰撞时发生剧烈的反应：。下列说法正确的是
A. 离子半径：B. 稳定性：
C. 第一电离能：D. 碱性：
【答案】A
【解析】Na+和N3-的电子层结构相同（均为2、8），核电荷数越大，离子半径越小，Na的核电荷数（+11）大于N（+7），故，A正确；O的非金属性强于N，因此H2O的稳定性强于NH3，B错误；基态N的2p能级有3个电子、半充满、较稳定，故第一电离能I1(N)＞I1(O)，C错误；金属性K＞Na，故碱性KOH＞NaOH，D错误；故选A。
5. 下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A. S具有氧化性，可用于生产
B. 溶液显碱性，可用于吸收
C. 受热易分解，可用作氮肥
D. 浓硫酸具有脱水性，可用作干燥剂
【答案】B
【解析】硫燃烧生成SO2时，硫作为还原剂，体现还原性，与氧化性无关，A不符合题意；Na2SO3溶液水解呈碱性，能与酸性气体SO2反应（Na2SO3 + SO2 + H2O = 2NaHSO3），用途与显碱性性质对应，B符合题意；NH4Cl用作氮肥是因含氮元素，与受热分解无关，C不符合题意；浓硫酸作干燥剂是因为吸水性，与脱水性无关，D不符合题意；故选B。
阅读下列材料，完成下面小题：
硫有多种单质，如等，结构如图：，宛若“皇冠”。工业上常用作原料制备硫酸，为减少硫的氧化物产生的污染并实现资源化利用可采用多种方法进行脱硫，可用氨水等碱性溶液吸收，也可用生物质热解气(主要成分为)将硫的氧化物在高温下还原为单质硫，如某温度下，在恒容密闭容器中，利用甲烷可以除去，反应为。重晶石是生产其他钡盐的原料。
6. 下列有关含硫物质的说法正确的是
A. 是硫的四种同位素
B. 与中的硫原子均为杂化
C. 二氧化硫有漂白、杀菌性能，可在食品加工中适量添加
D. 浓硫酸与铁在常温下不能反应，可用铁质容器贮运浓硫酸
7. 硫及其化合物的转化形态丰富，下列物质转化或表示方法正确的是
A. 工业制硫酸：
B. 工业尾气中的处理：
C. 用足量氨水吸收烟气中的二氧化硫：
D. 用饱和溶液分批浸取重晶石：
8. 已知为黄色，下列关于甲烷除去的反应说法不正确的是
A. 当容器内气体的颜色不再改变时，化学反应达到平衡状态
B. 其他条件不变，增大压强会降低平衡去除率
C. 及时分离出，正反应速率增大，平衡向正反应方向移动
D. 上述反应的化学平衡常数
【答案】6. C 7. D 8. C
【解析】
6．互为同素异形体，故A错误；S8分子中每个硫原子形成2个σ键，有两个孤电子对，故采用杂sp3化，SO2为平面结构，硫原子为sp2杂化，故B错误；二氧化硫有漂白、还原性，具有抗氧化作用，可在食品加工中适量添加，故C正确；浓硫酸常温下是铁表面氧化，使浓硫酸不会腐蚀铁，但不是不与铁反应，故D错误；故答案为C；
7．工业制硫酸过程包括：、、，故A错误；工业尾气中的处理用CaO而不是CaCl2使SO2转化为CaSO3，故B错误；二氧化硫与足量氨水反应生成亚硫酸铵和水，离子方程式为，故C错误；饱和Na2CO3溶液分批浸取重晶石，BaSO4转化为BaCO3，且存在平衡，反应的方程式为，故D正确；故答案为D；
8．在该反应体系中，只有S8(g)为黄色气体，其它物质均无色，因此当容器内气体的颜色不再改变时，化学反应达到平衡状态，故A正确；该反应的正反应是气体体积增大的反应，在其它条件不变时，增大压强，化学平衡向气体体积减小的逆反应方向移动，因而会降低SO3平衡去除率，故B正确；H2O(g)是生成物，在反应达到平衡后及时分离出H2O(g)，瞬间生成物浓度降低，反应物浓度不变，正反应速率大于逆反应速率，化学平衡向正反应方向移动，由于生成物浓度减小，生成物变为反应物的速率减小，因而导致正反应速率也逐渐减小，故C错误；根据题意可知：H2O是气体物质，其浓度也可能会发生改变，因此化学平衡常数表达式中应该含有H2O(g)，则该反应的化学平衡常数为，故D正确；故答案为C。
9. 工业用镁还原制备金属，工艺流程如图所示。下列说法正确的是
A. 原子的价电子轨道表示式为
B. 工业上可通过电解熔融制取金属
C. 用金属还原过程中需要通入作保护气
D. “真空蒸馏”的目的是使气化，实现与的分离
【答案】D
【解析】Mg通过“高温还原” 氯化钛反应制取金属钛，再经过真空蒸馏提纯钛得到钛产品。
为22号元素，为原子的价电子排布式，不是轨道表示式，A错误；氧化镁熔点较高，所以工业上可通过电解熔融氯化镁制取金属，B错误；镁比较活泼，能与氧气，氮气，二氧化碳等气体发生反应，所以用金属还原过程不能通入作保护气，应该通入惰性气体作保护气，C错误；沸点低，先气化，所以“真空蒸馏”的目的是使气化，实现与的分离，D正确；故选D。
10. 一种将催化转化为的电化学装置如图所示。下列说法正确的是
A. 该装置工作过程中化学能转化为电能
B. 铂电极发生反应为
C. 工作过程中玻碳电极区溶液的pH增大
D. 每产生标准状况下11.2L 时，理论上有2ml 通过质子交换膜
【答案】D
【解析】由图可知，催化转化为同时水发生氧化反应生成氧气，反应中电能转化为化学能；
由分析可知，反应中电能转化为化学能，A错误；铂电极二氧化碳得到电子发生还原反应生成乙烯，发生的反应为，B错误；工作过程中玻碳电极反应为，反应生成的氢离子全部通过质子交换膜迁移到阴极区，玻碳电极区中的水被消耗，溶液的深度变大，由于不知道该区的电解质是什么，故溶液的pH变化是无法判断的，C错误；每产生标准状况下11.2L （为0.5ml）时，则玻碳电极生成2ml氢离子，故理论上有2ml 通过质子交换膜，D正确；故选D。
11. 根据下列实验操作和现象所得出的结论或解释一定正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】Cl2将I-氧化为I2使淀粉变蓝，随后SO2将I2还原为I-使溶液褪色，说明SO2的还原性强于I-，而I-的还原性强于Cl-（因Cl2氧化I-），A正确；未明确I-和Cl-浓度，无法直接比较Ksp大小，B错误；加入H+和NO会氧化部分未变质的SO为SO，导致沉淀不溶解，无法证明完全变质，C错误；HCl不是最高价含氧酸，HCl酸性强于H2CO3不能直接证明Cl的非金属性强于C，D错误；故选A。
12. 氢硫酸是二元弱酸。室温下，某小组做如下两组实验：
实验1：向溶液中滴加溶液。
实验2：向溶液中滴加溶液。
已知：的电离常数，下列说法正确的是
A. 溶液中：
B. 实验1所得溶液中：
C. 实验2发生反应的离子方程式为：
D. 实验2所得溶液中：
【答案】D
【解析】根据HS-+H2OH2S+OH-，K====＜1，故＜，故A错误;根据物料守恒NaHS溶液中存在，由于加入了NaOH溶液，故＞，故B错误；NaHS溶液加入硫酸铜发生反应为，硫氢根离子不能拆开，故C错误；实验2中，剩余Cu2+浓度为=0.02ml/L，根据Ksp(CuS)=6.3×10-38，c(S2-)=，故D正确；故选D。
13. 加氢生成的主要反应的热化学方程式如下：
反应Ⅰ．；
反应Ⅱ．；
反应Ⅲ．
将的混合气体置于密闭容器中，达到平衡时，体系中温度和压强对的选择性影响如图所示。的选择性。下列说法正确的是
A. 压强的大小：
B. 压强为、温度为时，反应Ⅱ几乎不发生
C. 其他条件不变，的选择性随温度升高而下降的原因是反应Ⅰ和Ⅲ都是放热反应
D. 研发低温下的高效催化剂可提高平衡时的选择性
【答案】CD
【解析】反应Ⅰ是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，反应Ⅱ是气体体积不变的反应，增大压强，平衡不移动，反应Ⅲ是气体体积减小的反应，增大压强，平衡正向移动，所以增大压强，甲醇的选择性增大，由图可知，在温度相同时，P2对应的选择性更高，则压强更大，所以P1＜P2，A错误；反应Ⅱ是吸热反应，反应Ⅰ、Ⅲ是放热反应，升高温度，有利于反应Ⅱ正向进行，所以压强为、温度为时，甲醇的选择性较低，说明有利于反应Ⅱ进行，B错误；反应Ⅰ、Ⅲ都是放热反应，升高温度，不利于反应正向进行，所以其他条件不变，的选择性随温度升高而下降，C正确；反应Ⅰ、Ⅲ都是放热反应，低温有利于正向进行，另外催化剂可改变反应路径，改变选择性，所以研发低温下的高效催化剂可提高平衡时的选择性，D正确；故选CD。
第Ⅱ卷 非选择题(共61分)
14. 用低品位铜矿(主要成分为和)为原料制备流程如图。
已知：的主要性质有：
①难溶于乙醇和水，易溶于高浓度的体系；
②露置于潮湿的空气中易被氧化为绿色的碱式氯化铜；
③酸性弱时易水解。
（1）“浸取”操作中，化合价升高的元素有(填元素符号)___________。
（2）“除锰”操作中用氨水、溶液将其中的转化为沉淀而除去，该反应的离子方程式为___________。
（3）“还原”过程中反应的离子方程式为___________。
（4）“稀释”过程中，的产率随加水量的增加先上升后下降的原因是___________。
（5）用乙醇代替水洗涤的原因是___________。
【答案】（1）S、Cu、Fe
（2）
（3）
（4）开始加水稀释，降低了氯离子浓度，使逆向移动，的产率增加，继续加水，使溶液酸性减弱，氯化亚铜易水解，导致产率下降
（5）降低氯化亚铜的溶解度，减少损耗，乙醇易挥发，便于干燥，防止氯化亚铜被氧化
【解析】低品位铜矿加入稀硫酸、二氧化锰浸取，将S元素氧化形成硫单质除去，同时将亚铁离子氧化为铁离子，将Cu+氧化为铜离子，所得滤液加入氨水除铁，得到的滤渣主要为氢氧化铁，再加氨水、碳酸氢铵除锰得到碳酸锰，滤液经过一系列处理得到高活性氧化铜，加入盐酸，氯化钠，铜单质还原，加水稀释后得到氯化亚铜，据此解答。
【小问1详解】
低品位铜矿加入稀硫酸、二氧化锰浸取，二氧化锰具有氧化性，将S元素氧化形成硫单质除去，同时将亚铁离子氧化为铁离子，将Cu+氧化为铜离子，所以“浸取”操作中，化合价升高的元素有：S、Cu、Fe；
【小问2详解】
“除锰”操作中用氨水、溶液将其中的转化为沉淀而除去，该反应的离子方程式为：；
【小问3详解】
“还原”过程中加入了氯化钠，盐酸，铜，生成了氯化亚铜，反应的离子方程式为，故答案为：；
【小问4详解】
根据题目已知条件，开始稀释时，降低了氯离子浓度，使逆向移动，的产率增加，继续加水，使溶液酸性减弱，氯化亚铜易水解，导致产率下降，所以“稀释”过程中，的产率随加水量的增加先上升后下降的原因：开始加水稀释，降低了氯离子浓度，使逆向移动，的产率增加，继续加水，使溶液酸性减弱，氯化亚铜易水解，导致产率下降；
【小问5详解】
氯化亚铜难溶于乙醇，乙醇能降低氯化亚铜的溶解度，减少损耗，另外乙醇易挥发，易干燥，用乙醇代替水洗涤的原因是：降低氯化亚铜的溶解度，减少损耗，乙醇易挥发，便于干燥，防止氯化亚铜被氧化。
15. 用途非常广泛。
已知：碳酸的，次氯酸的
（1）溶液在空气中易失效，其与空气中反应的化学方程式为___________。
（2）溶液与反应的机理为：
i．
ii．
表示反应的活化能，其中。
室温下，用3%的溶液分别在时处理含的尾气，的脱除率如题图所示：
①已知为一元弱酸，其与足量溶液反应得到盐的化学式为___________。
②反应相同时间，在时的溶液中的脱除率更高，原因是___________。
（3）用滴定法测定中有效氯含量的原理：；。补充完整该实验方案：
取样品配制成溶液，取待测液于碘量瓶中，加入适量溶液和过量溶液，充分反应后，滴加溶液至溶液呈浅黄色，加入滴淀粉溶液，___________。平均消耗溶液溶液，该样品中有效氯含量为___________。(写出计算过程，该样品的有效氯含量)
【答案】（1）NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO
（2）①.NaH2PO2 ②.第一步是决速步，时的溶液中次氯酸的浓度大于时的溶液中次氯酸的浓度
（3）①.继续滴加溶液，当加入最后半滴Na2S2O3溶液，溶液蓝色褪去，且半分钟内部恢复原色，达到滴定终点 ②. 28.4%
【解析】
【小问1详解】
碳酸的，次氯酸的，酸性 ，根据“强酸制弱酸”，溶液与空气中反应生成碳酸氢钠和次氯酸，反应的化学方程式为NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO；
【小问2详解】
①为一元弱酸，与足量溶液反应得到的盐的化学式为NaH2PO2。
②，第一步是决速步，时的溶液中次氯酸的浓度大于时的溶液中次氯酸的浓度，所以时的溶液反应快，所以反应相同时间，在时的溶液中的脱除率更高。
【小问3详解】
取样品配制成溶液，取待测液于碘量瓶中，加入适量溶液和过量溶液，充分反应后，滴加溶液至溶液呈浅黄色，加入滴淀粉溶液，继续滴加溶液，当加入最后半滴Na2S2O3溶液，溶液蓝色褪去，且半分钟内部恢复原色，达到滴定终点。平均消耗溶液溶液；根据；，建立反应关系式，n()=，该样品中有效氯含量为。
16. 是一种重要的氧化剂，可用于杀菌消毒、漂白织物、处理工厂烟气等。实验室模拟生产的一种工艺如下：
已知：①浓度大时易分解爆炸；②高于时分解成和。
（1）“反应池”用于制备。
①生成的化学反应方程式为___________。
②用代替可提高实验的安全性，原因是___________。
（2）“电解池”中阴极生成的电极反应式为___________。
（3）“吸收池”中吸收尾气时，从氧化还原反应视角分析的作用是___________。
（4）的溶解度曲线如图所示，从溶液中获得固体的操作是___________。(须使用的试剂：无水乙醇)
（5）制得的溶液可以脱除工厂烟气中的。时向一定量溶液中按一定流速持续通入工厂烟气，溶液的与值(氧化还原电位)随时间变化如图所示。
①空间构型为：___________。
②当烟气中含有少量时，会提高的脱除率，原因是___________。
【答案】（1）①.
②.浓度大时易分解爆炸，被氧化为二氧化碳，二氧化碳稀释，的浓度降低
（2） （3）还原剂
（4）控制温度38℃～60℃进行蒸发结晶，趁热过滤，用无水乙醇洗涤所得固体，控制温度低于60℃干燥
（5）①.V形 ②.SO2溶于水，可生成H2SO3，导致溶液的pH下降；而依据溶液的pH与ORP值(氧化还原电位)的变化图可知，pH越小ORP值越大，氧化能力越强，越有利于与NO的反应
【解析】反应池中二氧化硫把NaClO3还原为，电解、氯化钠溶液生成氯气和亚氯酸钠；尾气用碱性双氧水吸收生成亚氯酸钠，亚氯酸钠溶液蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥得NaClO2。
【小问1详解】
①二氧化硫把NaClO3还原为，二氧化硫被氧化为硫酸氢钠，反应的化学反应方程式为 。
②浓度大时易分解爆炸，用代替，被氧化为二氧化碳，二氧化碳稀释，的浓度降低，可提高实验的安全性；
【小问2详解】
“电解池”中阴极得电子生成，阴极电极反应式为。
【小问3详解】
根据流程图，“吸收池”中、双氧水在碱性条件下反应生成NaClO2，中Cl元素化合价降低发生还原反应，则的作用是还原剂；
【小问4详解】
高于时分解成和；根据图示，温度低于38℃析出，温度大于38℃析出；从溶液中制取晶体，一般采用蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥的方法，为防止析出晶体，应趁热过滤，由题目信息可知，应控制温度38℃～60℃进行蒸发结晶，趁热过滤，用无水乙醇洗涤所得固体，控制温度低于60℃干燥，得到成品。
【小问5详解】
①中Cl原子价电子对数为4，有2个孤电子对，空间构型为V形。
②SO2溶于水，可生成H2SO3，导致溶液的pH下降；而依据溶液的pH与ORP值(氧化还原电位)的变化图可知，pH越小ORP值越大，氧化能力越强，越有利于与NO的反应，则NO的脱除率提高，所以当烟气中含有少量时，会提高的脱除率。
17. 常见的脱硫技术以燃烧阶段为基础可以分为三大类，即燃烧前脱硫、燃烧中脱硫、燃烧后脱硫。
Ⅰ．燃烧前脱硫
煤的电化学脱硫是借助电解生成某些具有强氧化性的产物，将煤中黄铁矿或有机硫化物氧化成可溶于水的含硫化合物而达到净煤目的。碱性条件下电化学脱硫机理如图所示：
（1）电极a应与电源___________(填“正极”或“负极”)相连
（2）写出含硫物质转化的离子方程式___________。
Ⅱ．燃烧中脱硫
常用石灰石脱硫，其热化学方程式为
已知：
（3）___________。
Ⅲ．燃烧后脱硫
工业上可以用含ZnO的烟尘、/炭基材料(活性炭、活性焦、活炭纤维)等脱除工业烟气中的SO2。
（4）悬浊液吸收烟气中的后转化为。将悬浊液转化为时，因其被氧化的速率很慢，易造成管道堵塞，实验室模拟氧化解决该问题。
已知：Ⅰ．微溶于水，易溶于水。
Ⅱ．为强氧化剂，反应时生成等体积的。
Ⅲ．时，溶液中含S(+4价)各组分的物质的量分数随变化曲线如图所示。
①初始时用盐酸将悬浊液调至，停止滴加盐酸，再以一定的进气流量通入，溶液随时间变化的曲线如图所示。停止滴加盐酸后，溶液迅速变大的原因是___________(用离子方程式表示)；一段时间后，溶液基本保持不变的原因是___________。
②在保持其他因素不变的情况下，实验测得氧化的反应速率与含量的关系如图所示，解释反应速率先增大后减小的原因是___________。
（5）/炭基材料脱硫原理是在炭表面被吸附，吸附态在炭表面被催化氧化为。脱硫开始后，通过红外光谱发现催化剂表面出现了的吸收峰，继续通入后吸收峰消失。吸附态被催化氧化为的反应过程可描述为___________。
【答案】（1）正极 （2）
（3）
（4）①. ②.氧化产生氢离子的速率与结合氢离子的速率基本相等或亚硫酸锌固体的溶解速率与亚硫酸根离子的氧化速率基本相等 ③.饱和态之前，随着溶解的亚硫酸锌量增多，溶液中的亚硫酸根离子浓度增大，反应速率增大；饱和态之后，未溶解的亚硫酸锌阻碍了臭氧分子和亚硫酸根离子的接触，未溶解固体越多，阻碍程度越大，反应速率越慢
（5）、
【解析】
【小问1详解】
氢氧根的氧元素化合价升高，在a电极失去电子，所以电极a是阳极，与电源正极相连。
【小问2详解】
根据图中转化关系可知，a电极生成的与发生氧化还原反应，生成氢氧化铁和硫酸根等，离子方程式为：。
【小问3详解】
根据盖斯定律，其
【小问4详解】
①与亚硫酸反应，使溶液迅速增大，方程式为：。一段时间后，氧化产生氢离子的速率与结合氢离子的速率基本相等，基本保持不变（或亚硫酸锌固体的溶解速率与亚硫酸根离子的氧化速率基本相等，基本保持不变）。
②饱和态之前，随着溶解的亚硫酸锌量增多，溶液中的亚硫酸根离子浓度增大，反应速率增大；饱和态之后，未溶解的亚硫酸锌阻碍了臭氧分子和亚硫酸根离子的接触，未溶解固体越多，阻碍程度越大，反应速率越慢。
【小问5详解】
作为催化剂，将吸附态的氧化为。该过程涉及中间体的生成与转化，具体反应为：，。
选项
实验操作和现象
结论或解释
A
向淀粉溶液中通入，再通入，溶液先出现蓝色，后蓝色褪去
还原性：
B
向和的混合溶液中滴加少量溶液，有黄色沉淀生成
C
向久置的样品中加入足量溶液，出现白色沉淀，再加入足量稀盐酸，沉淀不溶解
样品完全变质
D
向碳酸氢钠溶液中滴加盐酸，有气泡产生
元素非金属性：