北京市西城区2021-2022学年高二上学期期末考试化学含答案

这是一份北京市西城区2021-2022学年高二上学期期末考试化学含答案，共9页。试卷主要包含了 用0，6 kJ·ml−1，2，完全沉淀时pH=10，6×1020等内容，欢迎下载使用。

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：H 1 C 12 N 14 O 16
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
2．下列属于弱电解质的物质是
3．下列操作可以使水的离子积常数Kw增大的是
4．下列化学用语正确的是
5．下列用于解释事实的方程式书写不正确的是
6．下列说法中，正确的是
7. 用0.1000 ml·L−1 HCl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
8．下列事实能用勒夏特列原理解释的是
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
10．下列图示与化学用语表述内容不相符的是
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
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
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：
下列说法中，不正确的是
14．用下图所示装置进行实验，在相同电压、相同时间内，记录现象如下（温度变化均不明显）：
下列说法中，不正确的是
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）0.1 ml·L−1 CH3COOH溶液的pH=3
①CH3COOH的电离方程式是______。
②该溶液中由水电离出的H+浓度是______ ml·L−1。
③计算CH3COOH的电离平衡常数Ka =______。
（2）H2CO3和HClO的电离平衡常数如下：
①相同物质的量浓度的Na2CO3、NaHCO3、NaClO溶液，pH由小到大的顺序是______。
②0.01 ml·L−1 NaHCO3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．CH3COOH b．CO2 c．Na2CO3
17．（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 = −483.6 kJ·ml−1
CH4(g)+2O2(g) == 2H2O(g) + CO2(g) ΔH = −802.3 kJ·ml−1
反应A的ΔH = ______kJ·ml−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 \* GB3①理论上，能提高CO2平衡转化率的措施有
______（写出一条即可）。
= 2 \* GB3②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）。
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 \* GB3 ②电极a接电源的______（填“正”或“负”）极。
= 3 \* GB3 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。
生成锂单质的电极反应式是______。
= 2 \* GB3 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______。
= 3 \* rmaniii．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（CCl2）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CO、MnO、Fe2O3和SiO2。由该矿石制CCl2·6H2O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=10.2
= 1 \* GB3 ①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）。
= 2 \* GB3 ②CO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C2+和Mn2+。
i．已知：25 ℃时Ksp[C(OH)2]110−15，当c(C2+)<110−5ml·L−1时可认为C2+完全沉淀。若向溶液2中加入碱溶液，常温下，当pH=______时C2+完全沉淀。由此可知，通过调节pH无法将Mn2+和C2+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CCl2·6H2O的质量分数（其他杂质不干扰测定）：
资料：i．M(CCl2·6H2O) = 238 g·ml−1
ii．C2+与SCN−反应生成蓝色的C(SCN)2− 4；C2+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m g产品溶于水，向其中滴加几滴KSCN溶液作指示剂。再用c ml·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CCl2·6H2O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+ + HC 2O− 4，HC 2O− 4H+ + C 2O2− 4
= 1 \* GB3①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 \* GB3②向= 1 \* GB3①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(C 2O2− 4) >c(OH−) >c(H+)
b．c(H+) + c(K+) = c(OH−) + c(HC 2O− 4) + c(C 2O2− 4)
c．c(K+) = 2[c(C 2O2− 4) + c(HC 2O− 4) + c(H2C2O4)]
（2）C 2O2− 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，C 2O2− 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10 mL 0.5 ml·L−1FeCl3溶液中缓慢加入0.5 ml·L−1 K2C2O4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+ + 3C 2O2− 4[Fe(C2O4)3] 3− K=1.6×1020
= 1 \* GB3①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 \* GB3②经检验反应后的溶液中无Fe2+，从反应原理的角度解释C 2O2− 4和Fe3+未发生氧化还原反应的可能原因是______。
= 3 \* GB3③某同学利用右图所示装置比较Fe2+和C 2O2− 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C 2O2− 4的还原性强于Fe2+ 。
ii．该装置的优点是______。
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）
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）1s2 2s2 2p6 3s23p2 3p b
（2）Si（3）4 3
16. （11分）
（1）① CH3COOHCH3COO−+ H+
② 110-11
③ 110-5
（2）① pH(NaHCO3) < pH(NaClO) < pH(Na2CO3)
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
③ ab
17. （8分）
（1）-164.9
（2） = 1 \* GB3 ①加压、降温、提高原料气中H2的比例（写出一条即可）
= 2 \* GB3 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）① 2NaCl + 2H2O === 2NaOH + Cl2↑ + H2↑
= 2 \* GB3 ② 正
= 3 \* GB3 ③ Na+（或Na+、H+）
（2）① Li+ + e− == Li
= 2 \* GB3 ② i. 2H2O − 4e− ==O2↑ + 4H+
ii. Cl2 + H2O == HCl + HClO
iii. 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）
② C2+、Fe3+
③ Fe(OH)3
④ i.9
ii. 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
0.238cv
m
100 %
20. （9分）
（1）① H2C2O4 + OH− == HC 2O− 4+H2O
②ac
（2）① 加硫酸，H+和C 2O2− 4反应，c(C 2O2− 4)减小，Fe3++3C 2O2− 4[Fe(C2O4)3]3−逆向移动，c(Fe3+)增大，遇KSCN变红
②Fe3+与C 2O2− 4生成[Fe(C2O4)3] 3−的反应速率快且限度大
= 3 \* GB3 ③ i. 滴加K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀
ii. 避免发生Fe3++3C 2O2− 4[Fe(C2O4)3] 3−，干扰氧化还原反应发生 A
B
C
D
风力发电
水果电池
燃料燃烧
手机充电
A．NaCl
B．NaOH
C．H2SO4
D．NH3·H2O
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
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：3d54s1
D．基态氧原子的轨道表示式：
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− ==Cu
C．CuSO4溶液与闪锌矿(ZnS)反应生成铜蓝(CuS)：
Cu2+(aq) + ZnS(s)Zn2+(aq) + CuS(s)
D．加热Na2CO3溶液除去油污：H2O + CO2− 3HCO− 3+ OH−
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= 7 \* ROMANVIIA族元素从上到下，非金属性依次增强
A．本实验可选用酚酞作指示剂
B．用酸式滴定管盛装0.1000 ml·L−1 HCl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
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
A．过程= 1 \* GB3①= 2 \* GB3②均有N—H键断裂
B．过程③的电极反应式为：NH − e− + OH− ==N + H2O
C．过程 = 4 \* GB3 ④中有非极性键形成
D．催化剂可以降低该反应的焓变
A
B
C
D
NaCl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++2Cl－
2NO2(g)N2O4(g)
H＜0
H2(g)+Cl2(g)== 2HCl(g)
＜
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
A
B
C
D
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
容器
温度
℃
起始时物质的浓度
（ml·L−1）
10分钟时物质的浓度（ml·L−1）
c(X)
c(Y)
c(Z)
甲
400
1
1
0.5
乙
T1
1
1
0.4
丙
400
1
2
a
A．甲中，10分钟内X的化学反应速率：υ(X) = 0.025 ml·L−1·min−1
B．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＞0.5
实验序号
X电极材料
现象
= 1 \* ROMANI
铂(Pt)
两极均有气泡产生，澄清石灰水不变浑浊
= 2 \* ROMANII
石墨
两极均有气泡产生，澄清
石灰水变浑浊
A．X电极为阳极
B．阴极的电极反应式为：2H2O + 2e− ==H2↑ + 2OH−
C．= 1 \* ROMANI中Pt电极附近发生了反应：CO2− 3+ H+ ==HCO− 3
D．= 2 \* ROMANII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
化学式
H2CO3
HClO
电离平衡常数
（Ka）
Ka1= 4.5×10–7
Ka2= 4.7×10–11
4.0×10–8
题号
l
2
3
4
5
6
7
答案
B
D
A
C
A
B
C
题号
8
9
10
11
12
13
14
答案
D
D
B
C
A
B
D