2021-2022学年山东省临沂市高二（上）期末化学试卷（含答案解析）

这是一份2021-2022学年山东省临沂市高二（上）期末化学试卷（含答案解析），共23页。试卷主要包含了2kJ⋅ml−1，0∼3，【答案】C，【答案】B，【答案】D等内容，欢迎下载使用。
化学与生活密切相关。下列说法错误的是( )
A. Na2S可除去污水中的Cu2+
B. 应避免铵态氮肥与草木灰混合施用
C. 风能发电有利于实现“碳达峰、碳中和”
D. 向汽油中添加甲醇后，该混合燃料的热值不变
下列状态的铝中，电离最外层一个电子所需能量最大的是( )
A. B.
C. D.
下列有关化学概念或原理的说法正确的是( )
A. 电离、电镀、电解均需要通电才可发生
B. 激发态的钾原子回到基态，会形成发射光谱
C. 能够自发进行的反应一定是熵增的过程
D. 同温同压下，H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的ΔH不同
NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A. 2.0g由H218O与D2O组成的混合物中所含中子数为NA
B. 0.1ml⋅L−1HClO4溶液中含有的H+数为0.1NA
C. 32.5gFeCl3(s)水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.2NA
D. 0.5mlSO2与0.25mlO2充分反应生成SO3分子数为0.5NA
我国科学家发现了一类由Fe−Se−As−F−O组成的磁性超导材料。下列说法正确的是( )
A. 基态Fe2+与Fe3+中未成对的电子数之比为5：4
B. 通过化学变化可以实现 3474Se与 3477Se的相互转化
C. As、F、O元素的原子对键合电子吸引力最大的是F
D. 基态O原子的核外电子有8种空间运动状态
常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A. 中性溶液中：Fe3+、K+、Cl−、SO42−
B. 澄清透明的溶液中：Cu2+、Mg2+、NO3−、Cl−
C. 使甲基橙变红色的溶液中：Na+、K+、SO42−、ClO−
D. Kwc(OH−)=1×10−13ml⋅L−1的溶液中：NH4+、Na+、Cl−、CO32−
利用如图所示装置(夹持装置略)进行实验，不能达到实验目的的是( )
A. 仪器甲中液体读数为10.60mL
B. 用乙装置进行中和反应的反应热测定
C. 用丙装置模拟外加电流法保护铁
D. 用丁装置比较CuSO4、FeCl3对H2O2分解的催化效果
氮氧化物在空气中易形成酸雨，已知反应2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)ΔHvb
C. 平衡常数：K(T1)>K(T2)D. 图中a点：v正v逆=1.6
下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是( )
A. AB. BC. CD. D
常温下，向⋅L−1的邻苯二甲酸氢钾(用H2R表示邻苯二甲酸)溶液中滴加0.1000ml⋅L−1的KOH溶液，溶液的pH随加入KOH溶液的体积(V)变化如图所示。下列说法错误的是( )
A. 水的电离程度：a>b>c>d
B. a点溶液中：Kwc(R2−)>c(OH−)>c(HR−)
甲酸(HCOOH)常用于橡胶、医药等工业。铋基催化剂对CO2电化学还原制取HCOOH具有高效的选择性。其反应历程与能量变化如图所示。
(1)制取HCOOH催化效果较好的催化剂为 ______。
(2)不同催化剂下，该历程的最大能垒(活化能)为 ______eV；由 *CO2−生成 *HCOO−的反应为 ______。
(3)HCOOH燃料电池的工作原理如图所示。
①该离子交换膜为 ______(填“阳”或“阴”)离子交换膜。
②电池负极反应式为 ______。
③当电路中转移0.2ml电子时，理论上消耗标准状况下O2的体积为 ______L，需补充物质X的化学式为 ______。
乙酸、碳酸、次氯酸、亚磷酸(H3PO3)在生产、生活及医药方面有广泛用途。
已知25℃时，部分物质的电离常数如表所示。
(1)根据表中数据，将pH=3的下列三种酸溶液分别稀释100倍，pH变化最小的是 ______(填标号)。
a.CH3COOH
b.H2CO3
c.HClO
(2)常温下相同浓度的下列溶液：①CH3COONH4②CH3COONa③CH3COOH，其中c(CH3COO−)由大到小的顺序是 ______(填标号)。
(3)常温下，pH=10的CH3COONa溶液中，由水电离出来的c(OH−)=______ml⋅L−1；请设计实验，比较常温下0.1ml⋅L−1CH3COONa溶液的水解程度和0.1ml⋅L−1CH3COOH溶液的电离程度大小：______(简述实验步骤和结论)。
常温下，已知H3PO3溶液中含磷微粒的浓度之和为0.1ml⋅L−1，溶液中各含磷微粒的pc−pOH关系如图所示。
已知：pc=−1gc，pOH=−1c(OH−)；x、z两点的坐标为x(7.3,1.3)、z(12.6,1.3)。
(1)H3PO3与足量的NaOH溶液反应的离子方程式为 ______。
(2)表示pc(H2PO3−)随pOH变化的曲线是 ______。(填“①”、“②”或“③”)。
(3)常温下，NaH2PO3溶液中的c(HPO32−)______c(H3PO3)(填“”或“第二电离能>第一电离能，基态大于激发态，A属于基态第三电离能、B属于基态第二电离能、C属于激发态第三电离能，D属于激发态第一电离能，所以电离最外层一个电子所需能量最大的是A，最小的是D，
故选：A。
电离最外层的一个电子所需能量：基态>激发态，第一电离能T2，则K(T1)>K(T2)，故C正确；
D.在T1条件下，设SiHCl3的起始加入量为1，平衡时SiHCl3的转化率为0.22，平衡时SiHCl3的量为1−0.22=0.78，SiH2Cl2和SiCl4的量均为0.11，K=xSiH2Cl2⋅xSiCl4xSiHCl22=k正k逆=0.11×≈0.02，对于a处，SiHCl3的转化率为0.2，SiHCl3的量为1−0.2=0.8，SiH2Cl2和SiCl4的量均为0.1，v正v逆=xSiHCl22xSiH2Cl2⋅xSiCl4×k正k逆=0.820.1×0.1×0.02=1.28，故D错误；
故选：D。
A.由温度变化对平衡的影响判断反应吸放热；
B.温度高，反应速率快；
C.由温度变化对平衡的影响判断K值变化；
D.反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，v正=v逆，k正xSiHCl22=k逆xSiH2Cl2xSiCl4，则K=xSiH2Cl2⋅xSiCl4xSiHCl22=k正k逆。
本题考查化学平衡，题目难度中等，掌握外界条件改变对化学平衡的影响是解题的关键。
14.【答案】AD
【解析】解：A.偏铝酸根离子可促进碳酸氢根离子的电离，生成白色沉淀为氢氧化铝，则AlO2−结合氢离子能力比CO32−强，故A正确；
B.ZnS溶解而CuS不溶解，可知CuS更难溶，则Ksp(CuS)HF，故C错误；
D.充分反应后，一份滴加淀粉溶液，一份滴加KSCN溶液，前者变为蓝色，后者变为红色，可知反应生成碘，且少量氯化铁不能完全转化，则存在平衡：2Fe3++2I−⇌I2+2Fe2+，故D正确；
故选：AD。
A.偏铝酸根离子可促进碳酸氢根离子的电离；
B.ZnS溶解而CuS不溶解，可知CuS更难溶；
C.用pH计测0.1ml⋅L−1NaX溶液和0.1ml⋅L−1NaF溶液的pH，前者小于后者，可知前者的碱性弱，水解程度小；
D.充分反应后，一份滴加淀粉溶液，一份滴加KSCN溶液，前者变为蓝色，后者变为红色，可知反应生成碘，且少量氯化铁不能完全转化。
本题考查化学实验方案的评价，为高频考点，把握物质的性质、反应与现象、难溶电解质、化学平衡、盐类水解、实验技能为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意实验的评价性分析，题目难度不大。
15.【答案】A
【解析】解：A.由分析可知，由a点到d点过程中，KHR的物质的量浓度依次减小，而HR−的电离大于水解，故其电离出的H+对水的电离的抑制作用依次减弱，故水的电离程度：ac(OH−)>c(HR−)，故D正确；
故选：A。
由题干图像信息可知，a点为邻苯二酸氢钾KHR溶液，显酸性，说明HR−的电离大于水解，即Ka2>Kh2，b点为KHR和K2R等浓度的混合溶液，溶液呈酸性，c点溶液显中性，也是KHR和K2R的混合溶液，d点为KHR和KOH恰好完全反应，即为K2R溶液，溶液呈碱性，据此分析解题。
本题考查酸碱混合的定性判断、中和滴定等知识，题目难度中等，明确图示曲线变化的意义为解答关键，注意掌握溶液酸碱性与溶液pH的关系，试题侧重考查学生的分析能力及化学计算能力。
16.【答案】(1)Bi2O3
(2)0.38；*CO2−+HCO3−+e−=*CO32−+*HCOO−
(3)①阳；②HCOO−+2OH−−2e−=HCO3−+H2O③1.12；H2SO4
【解析】(1)根据能量变化图可知，Bi2O3催化条件下应过程活化能最低，因此使用Bi2O3催化效果较好；
故答案为：Bi2O3；
(2)该历程的最大能垒(活化能)为E正=−0.51−(−0.89)=0.38eV，根据反应能量图可知：*CO2−生成*HCOO−的反应为：*CO2−+HCO3−+e−=*CO32−+*HCOO−，
故答案为：0.38；*CO2−+HCO3−+e−=*CO32−+*HCOO−；
(3)①根据得到的硫酸钾是处于正极区域，则钾离子是向着正极区域移动了，所以交换膜是阳离子交换膜，
故答案为：阳；
②左侧电极上HCOO−中的碳元素化合价升高、失电子，则左侧电极为负极，负极反应式为HCOO−+2OH−−2e−=HCO3−+H2O，
故答案为：HCOO−+2OH−−2e−=HCO3−+H2O；
③在正极区域，氧气将亚铁离子氧化为铁离子，氧气做氧化剂，1ml氧气伴随4ml电子的转移，则当电路中转移0.2ml电子时，理论上消耗标准状况下O2的物质的量为0.05ml，体积为1.12L，电解质储罐中生成的硫酸钾可知X为H2SO4，
故答案为：1.12；H2SO4；
本题考查化学反应能量变化以及电化学原理的应用知识，涉及反应历程图的分析与应用，注意催化剂的作用原理是难点，题目难度中等。
17.【答案】c ②①③ 10−4 将等浓度的CH3COONa、CH3COOH两种溶液等体积混合，然后用pH测定溶液pH。若溶液pH7，说明CH3COOH电离作用小于CH3COO−的水解作用
【解析】解：(1)酸的电离平衡常数越大，等浓度时该酸电离程度就越大。根据表格数据可知电离平衡常数：K(CH3COOH)>K(H2CO3)>K(HClO)，所以pH=3的三种溶液的浓度：c(HClO)>c(H2CO3)>c(CH3COOH)，当将溶液稀释100倍后，弱酸电离产生H+，使溶液中c(H+)有所增加，因此稀释100倍后溶液中c(H+)：HClO>H2CO3>CH3COOH，故溶液中 pH变化最小的是HClO，故合理选项是c，
故答案为：c；
(2)常温下相同浓度的溶液：①CH3COONH4、②CH3COONa、③CH3COOH，①②是盐是强电解质，完全电离，而③是弱酸，只有很少部分发生电离，所以③CH3COOH中c(CH3COO−)最小；在②CH3COONa中只有CH3COO−部分水解，而在①CH3COONH4中CH3COO−、NH4+双水解，水解彼此促进，使c(CH3COO−)比②CH3COONa溶液中少，因此三种溶液中c(CH3COO−)由大到小的顺序是：②①③，
故答案为：②①③；
(3)常温下，pH=10的CH3COONa溶液中，c(H+)=10−10ml/L，则溶液中c(OH−)=10−4 ml/L，溶液中的OH−完全由水电离产生，所以由水电离出来的c(OH−)=10−4 ml/L；要比较常温下0.1ml/LCH3COONa溶液的水解程度和0.1ml/LCH3COOH溶液的电离程度大小，可将两种溶液等体积混合，得到等浓度CH3COONa、CH3COOH的混合溶液，然后用pH试纸测定溶液的pH，根据pH大小进行判断，由于溶液中同时存在CH3COOH电离作用和CH3COO−的水解作用，若溶液pH7，说明CH3COOH电离作用小于CH3COO−的水解作用，
故答案为：10−4；将等浓度的CH3COONa、CH3COOH两种溶液等体积混合，然后用pH测定溶液pH。若溶液pH7，说明CH3COOH电离作用小于CH3COO−的水解作用。
(1)酸的电离平衡常数越大，等浓度时该酸电离程度就越大。根据表格数据可知电离平衡常数：K(CH3COOH)>K(H2CO3)>K(HClO)，所以pH=3的三种溶液的浓度：c(HClO)>c(H2CO3)>c(CH3COOH)，当将溶液稀释100倍后，弱酸电离产生H+，使溶液中c(H+)有所增加；
(2)常温下相同浓度的溶液：①CH3COONH4、②CH3COONa、③CH3COOH，①②是盐是强电解质，完全电离，而③是弱酸，只有很少部分发生电离，所以③CH3COOH中c(CH3COO−)最小；在②CH3COONa中只有CH3COO−部分水解，而在①CH3COONH4中CH3COO−、NH4+双水解，水解彼此促进，使c(CH3COO−)比②CH3COONa溶液中少；
(3)常温下，pH=10的CH3COONa溶液中，c(H+)=10−10ml/L，则溶液中c(OH−)=10−4 ml/L，溶液中的OH−完全由水电离产生，所以由水电离出来的c(OH−)=10−4 ml/L；要比较常温下0.1ml/LCH3COONa溶液的水解程度和0.1ml/LCH3COOH溶液的电离程度大小，可将两种溶液等体积混合，得到等浓度CH3COONa、CH3COOH的混合溶液，然后用pH试纸测定溶液的pH，根据pH大小进行判断。
本题考查了弱电解质的电离，关键是明确明确图象曲线所对应的物质，注意横坐标和纵坐标的意义以及特殊数据在解题中的作用，掌握弱电解质的电离平衡常数的计算和意义，题目难度中等。
18.【答案】H3PO3+2OH−=HPO32−+2H2O② <
【解析】解：(1)图示有三条曲线说明H3PO3是二元弱酸，所以H3PO3与足量NaOH溶液反应产生Na2HPO3、H2O，反应的离子方程式为：H3PO3+2OH−=HPO32−+2H2O，
故答案为：H3PO3+2OH−=HPO32−+2H2O；
(2)图示三条曲线中①表示pc(HPO32−)、pc(H2PO3−)、pc(H3PO3)随pOH变化曲线，所以表示pc(H2PO3−)随pOH变化的曲线是②，
故答案为：②；
(3)在常温下NaHPO3溶液中存在电离产生HPO32−和H+，使溶液显酸性；也存在H2PO3−水解产生H3PO3和OH−，使溶液显碱性。由于①表示pc(HPO32−)，③表示pc(H3PO3)，根据图示可知：在y点c(HPO32−)=c(H3PO3)时，溶液pH=10>7，溶液显碱性，所以水解作用大于其电离作用，因此在常温下NaHPO3溶液中c(HPO32−)P2，
故答案为：>；丙烷；
②625K、P1MPa下，反应进行5h后达到平衡，丙烷的物质的量分数为50%，列化学平衡三段式，
C3H8(g)⇌C3H6(g)+H2(g)
起始(MPa)P1 0 0
转化(MPa)xxx
平衡(MPa)P1−xxx
则P1−xP1−x+x+x×100%=50%，解得x=P13，v(C3H6)=P13MPa5h=P115MPa⋅h−1；Kp=p(C3H6)⋅p(H2)p(C3H8)=P13×P132P13MPa=P16MPa，
故答案为：P115；P16MPa；
③由反应方程式C3H8(g)⇌C3H6(g)+H2(g)可知，该反应是气体分子数增加的反应，充入水蒸气，降低了反应体系各气体的分压，相当于减压，从而促进反应向正反应方向进行，提高了丙烷脱氢的转化率，
故答案为：提高丙烷脱氢的转化率；
(3)根据坐标系c(H2)和 c(C3H6)的变化不同，根据方程式C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)，c(H2)和 c(C3H6)应该相等，因为CO2+H2⇌CO+H2O，c(C3H6)增大，
故答案为：CO2+H2⇌CO+H2O。
(1)反应焓变△H=反应物总键能-生成物总键能；
(2)①该反应是气体体积增大的吸热反应，压强增大，平衡逆向移动，丙烷的平衡体积分数越大，丙烯的平衡体积分数越小；升高温度，平衡正向移动，丙烷的平衡体积分数减小，丙烯的平衡体积分数增大；
②625K、P1MPa下，反应进行5h后达到平衡，丙烷的物质的量分数为50%，列化学平衡三段式，
C3H8(g)⇌C3H6(g)+H2(g)
起始(MPa)P1 0 0
转化(MPa)xxx
平衡(MPa)P1−xxx
则P1−xP1−x+x+x×100%=50%，v=△p△t×100%，Kp=p(C3H6)⋅p(H2)p(C3H8)；
③该反应为气体分子数增加的反应，充入水蒸气，降低了反应体系各气体的分压，相当于减压，减小压强平衡向气体体积增大的方向移动；
(3)根据C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)，c(H2)和 c(C3H6)应该相等，二氧化碳可以与氢气反应，造成二者浓度变化不同。
本题考查反应热的计算、化学平衡的影响因素、化学平衡的计算等，侧重考查学生分析能力、识图能力和计算能力，根据题目信息结合△H=反应物总键能-生成物总键能、勒夏特列原理、化学平衡三段式等知识解答，此题难度中等。
21.【答案】温度过高过氧化氢受热分解 H2C2O4 蒸发浓缩、冷却结晶 b 当加入最后半滴KMnO4溶液时，溶液刚好由红色变为浅紫红色(或淡红色、粉红色等)，且半分钟内不褪色 5×10−3cV2×491m×100%偏高
【解析】解：(1)步骤②反应时控制温度为40℃左右，原因是温度过高过氧化氢受热分解，
故答案为：温度过高过氧化氢受热分解；
(2)步骤③将Fe(OH)3加入到KhC2O4溶液中，水浴加热，控制pH为3.0∼3.5，若pH偏高应加入适量H2C2O4以降低pH，
故答案为：H2C2O4；
(3)步骤④为将K3[Fe(C2O4)3]溶液转化为K3[Fe(C2O4)3]⋅3H2O，操作为蒸发浓缩、冷却结晶，
故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶；
(4)①高锰酸钾应盛装在酸式滴定管中，故正确操作为b，
故答案为：b；
②酸性高锰酸钾溶液本身为紫红色，滴定终点现象为：当加入最后半滴KMnO4溶液时，溶液刚好由红色变为浅紫红色(或淡红色、粉红色等)，且半分钟内不褪色，
故答案为：当加入最后半滴KMnO4溶液时，溶液刚好由红色变为浅紫红色(或淡红色、粉红色等)，且半分钟内不褪色；
③根据电子转移守恒可得关系式：5Fe2+∼5Fe3+∼MnO4−，则n(Fe)=cml⋅L−1×V2mL×5×10−3=5×10−3cV2，样品中所含K3[Fe(C2O4)3]⋅3H2O(M=491g⋅ml−1)的质量分数表达式为5×10−3cV2×491m×100%，
故答案为：5×10−3cV2×491m×100%；
④若步骤Ⅰ中滴入KMnO4溶液不足，会有草酸根离子剩余，导致第二次额外消耗高锰酸钾溶液，滴定结果偏高，
故答案为：偏高。
莫尔盐[(NH4)2Fe(SO4)2⋅6H2O]经过NaOH溶液处理后生成Fe(OH)2沉淀，Fe(OH)2经过H2O2氧化得Fe(OH)3红褐色沉淀，Fe(OH)3与KHC2O4反应生成K3[Fe(C2O4)3]溶液，最后蒸发浓缩、冷却结晶得K3[Fe(C2O4)3]⋅3H2O，
(1)过氧化氢受热分解；
(2)步骤③将Fe(OH)3加入到KhC2O4溶液中，水浴加热，控制pH为3.0∼3.5，可以使用草酸控制pH；
(3)步骤④为将K3[Fe(C2O4)3]溶液转化为K3[Fe(C2O4)3]⋅3H2O，操作为蒸发浓缩、冷却结晶；
(4)①高锰酸钾应盛装在酸式滴定管中；
②酸性高锰酸钾溶液本身为紫红色，据此判断终点现象；
③根据电子转移守恒可得关系式：5Fe2+∼5Fe3+∼MnO4−，则n(Fe)=cml⋅L−1×V2mL×5×10−3=5×10−3cV2，据此计算；
④若步骤Ⅰ中滴入KMnO4溶液不足，会有草酸根离子剩余，导致第二次额外消耗高锰酸钾溶液。
本题考查物质的制备实验方案设计，为高考常见题型和高频考点，侧重考查学生知识综合应用、根据实验目的及物质的性质进行分析、实验基本操作能力及实验方案设计能力，综合性较强，注意把握物质性质以及对题目信息的获取与使用，难度中等。
选项
实验操作、现象
结论
A
向NaAlO2溶液中滴加NaHCO3溶液，有白色胶状沉淀生成
AlO2−结合氢离子能力比CO32−强
B
向等体积、等浓度的稀硫酸中分别加入少许等物质的量的ZnS和CuS固体，ZnS溶解而CuS不溶解
Ksp(CuS)>Ksp(ZnS)
C
常温下，用pH计测0.1ml⋅L−1NaX溶液和0.1ml⋅L−1NaF溶液的pH，前者小于后者
酸性：HX