2021-2022学年河南省鹤壁市淇滨高级中学高二下学期开学考试化学试题含解析

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河南省鹤壁市淇滨高级中学2021-2022学年
高二下学期开学考试化学试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．相同温度下，关于盐酸和醋酸两种溶液的比较，下列说法正确的是
A．同浓度的两溶液，分别与锌粒（大小和形状均相同）反应，开始时反应速率相同 
B．相同浓度的两溶液，c(CH3COO-) 4.4时，加入甲基橙溶液显黄色，此时溶液可能是酸性、中性或碱性，C不合理；
D．将FeCl3溶于浓盐酸可以抑制Fe3+水解，使用时再稀释到所需浓度，若直接将FeCl3溶于水，由于Fe3+剧烈水解，此时得到的是Fe(OH)3沉淀，D的方案合理；
故答案选D。
9．下列各项中指定的比值为2:1的是
A．相同温度下2mol·L-1醋酸与1mol·L-1醋酸中的c(H+)之比
B．常温下，0.1mol·L-1Na2CO3溶液与0.1mol·L-1CH3COONa溶液中c(Na+)之比
C．碳酸中c(H+)与c(CO32-)之比
D．Na2CO3溶液中c(Na+)与c(CO32-)之比
【答案】B
【详解】A. 相同温度下将1mol·L-1醋酸浓度增大到2mol·L-1，平衡正向移动，c(H+)增大，但比原来的2倍要小，所以2mol·L-1醋酸与1mol·L-1醋酸中的c(H+)之比小于2:1，A不合题意；
B. 0.1mol·L-1Na2CO3溶液中c(Na+)=0.2mol/L，0.1mol·L-1CH3COONa溶液中c(Na+)=0.1mol/L，所以二者的c(Na+)之比等于2:1，B符合题意；
C. 碳酸是二元弱酸，但第二步电离的程度很小，所以c(H+)与c(CO32-)之比小于2:1，C不合题意；
D. Na2CO3=2Na++CO32-，但CO32-发生水解，从而使其浓度减小，所以c(Na+)与c(CO32-)之比大于2:1，D不合题意。
故选B。
10．21世纪是钛的世纪．在800℃～1000℃时电解TiO2可制得钛，装置如图所示．下列叙述正确的是（　　）

A．阴极发生的反应为：TiO2+4e﹣═Ti+2O2﹣
B．石墨电极上发生还原反应
C．b为电源的负极
D．每生成1mol钛，转移电子数2NA
【答案】A
【详解】A．根据O2﹣移向B，可知石墨是阳极、TiO2是阴极；阴极发生还原反应，极阴极发生的反应为：TiO2+4e﹣═Ti+2O2﹣，故A正确；
B．石墨是阳极，石墨电极上发生氧化反应，故B错误；
C．电源正极相连的是阳极，所以b为电源的正极，故C错误；
D．钛有+4价变为0价，所以每生成1mol钛，转移电子数4NA，故D错误。
11．化学与人类生活密切相关。下列说法正确的是
A．“钡餐”中使用的硫酸钡是弱电解质
B．镀锌铁镀层破损后，铁更容易被腐蚀
C．提倡人们购物时不用塑料袋，是为了防止白色污染
D．推广使用太阳能、风能、海洋能、氢能，不利于缓解温室效应
【答案】C
【详解】A．硫酸钡是强电解质，故A错误；
B．镀锌铁镀层破损后，锌做负极，故铁受保护，故B错误；
C．白色污染是指塑料污染，故C正确；
D．推广使用太阳能、风能、海洋能、氢能，减少碳的排放，有利于缓解温室效应，故D错误。
12．N2H4是一种高效清洁的火箭燃料。0.25molN2H4（g）完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5kJ热量。则下列热化学方程式中正确的是（    ）
A．N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)    △H=+267kJ·mol-1
B．N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)    △H=-534kJ·mol-1
C．N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)    △H=-133.5kJ·mol-1
D．N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)    △H=-534kJ·mol-1
【答案】D
【详解】0.25molN2H4（g）完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5kJ热量,则1molN2H4（g）完全燃烧生成氮气和气态水时，放出133.5kJ×4=534 kJ热量，D选项符合题意；
故选D。
13．中国丝绸有五千年的历史和文化。古代染坊常用某种“碱剂”来精炼丝绸，该“碱剂”的主要成分是一种盐，能促进蚕丝表层的丝胶蛋白杂质水解而除去，使丝绸颜色洁白、质感柔软、色泽光亮。这种“碱剂”主要成分可能是（    ）
A．氢氧化钾 B．次氯酸钙 C．烧碱 D．碳酸钾
【答案】D
【详解】由题意可知，该物质是一种盐，水溶液呈碱性，为强碱弱酸盐，
A．氢氧化钾属于碱，故A不符合题意；
B．次氯酸钙虽然属于强碱弱酸盐，但具有强氧化性，会使蛋白质发生变性，不能达到效果，故B不符合题意；
C．烧碱为NaOH，属于碱，故C不符合题意；
D．碳酸钾为强碱弱酸盐，故D符合题意；
故答案为：D。
14．海水中有丰富的锂资源，我国科学家研发出利用太阳能从海水中提取金属锂的技术，提取原理如图所示。下列说法不正确的是

A．装置中的选择性膜应为质子交换膜
B．电子流入电极A
C．不能用硫酸锂溶液代替有机电解液
D．电极B上可能发生的反应为
【答案】A
【详解】A．该装置是利用太阳能从海水中提取金属锂，所以海水中的锂离子应该透过离子交换膜，在电极A得电子生成金属锂，所以选择性膜应为锂离子交换膜，A错误；
B．锂离子在电极A得电子生成金属锂，发生还原反应，A为阴极，电子从太阳能电池板流入A极，B正确；
C．金属锂和硫酸锂溶液中的水发生置换反应，不能用硫酸锂溶液代替有机电解液，C正确；
D．电极B为阳极，氯离子在阳极发生氧化反应：，D正确；
答案为：A。
15．已知：室温时，氨水的Kb为，H2S的、依次为、。下列说法正确的是
A．向NaHS溶液中滴入等体积等浓度的NaOH溶液：
B．室温时，的(NH4)2S溶液中比相同浓度的Na2S溶液中大
C．室温时，反应的平衡常数K=234
D．的氨水与的NaHS等体积混合(体积变化可忽略)：
【答案】C
【详解】A．向NaHS溶液中滴入等体积等浓度的NaOH溶液时，恰好反应生成硫化钠，硫离子分步水解，一级水解程度大于二级水解，离子浓度大小关系为：，A错误；
B．的(NH4)2S溶液中硫离子和铵根离子的水解相互促进，所以的(NH4)2S溶液中比相同浓度的Na2S溶液中小，B错误；
C．室温时，反应的平衡常数，C正确；
D．的氨水与的NaHS等体积混合(体积变化可忽略)，溶液中的电荷守恒为：，氮原子的物料守恒为：，硫元素的物料守恒为：，将物料守恒代入电荷守恒可得：，反应后的溶液呈碱性，所以，D错误；
答案为：C。
16．向恒温恒容的密闭容器中加入固体M(足量)，发生反应：反应I为、反应II为。反应经过t min达到平衡，此时测得，。下列说法不正确的是
A．反应I中，0~t min的平均反应速率
B．反应的平衡常数
C．X(g)的体积分数为
D．tmin后再加入一定量的M(s)和R(g)，反应I的逆反应速率增大，平衡逆向移动
【答案】A
【详解】A．反应Ⅰ生成R的浓度为x，由可知，反应Ⅱ消耗的R为浓度为0.2mol/L，R的平衡浓度为：x-0.2=0.8，解的x=1.0，，A错误；
B．2Ⅱ+Ⅰ=总反应：，所以该反应的平衡常数为：，B正确；
C．，,，所以X的体积分数为，C正确；
D．tmin后再加入一定量的M(s)，M为固体，不影响平衡移动和反应速率，加入R(g)，反应I的逆反应速率增大，平衡逆向移动，D正确；
答案为：A。

二、原理综合题
17．I.已知25℃时，醋酸、碳酸、氢氰酸的电离平衡常数如下表：(单位省略)
醋酸
碳酸
氢氰酸
Ka=1.7×10
Ka1=4.2×10
Ka2=5.6×10
Ka=6.2×10

(1)25℃时，等浓度的三种溶液①NaCN 溶液、②Na2CO3溶液、③CH3COONa 溶液，pH由大到小的顺序为_______ (填序号)。
(2)25℃时，向NaCN溶液中通入少量CO2，反应的离子方程式为_______。
(3)将浓度为0.02mol/L的HCN 与0.01mol/LNaOH 溶液等体积混合，测得混合溶液中c(Na+)>c(CN)，下列关系正确的是_______。
a.c(H+)>c(OH)   b.c(H+)+c(HCN)=c(OH)  c.c(HCN)+c(CN)=0.01mol/L
II.请用有关电解质溶液的知识回答下列问题：
(4)某温度下纯水的c(H+)=4.0×10mol/L，若温度不变，滴入稀盐酸，使c(H+)=2.0×10mol/L，则此溶液中由水电离产生的c(H+)=_______。
(5)氢氧化铜悬浊液中存在如下平衡：Cu(OH)2(s)Cu2＋(aq)＋2OH-(aq)，常温下其Ksp=c(Cu2＋)·c2(OH-)=2×10。某硫酸铜溶液里c(Cu2＋)=0.02 mol·L，如要生成Cu(OH)2沉淀，应调整溶液使之pH>_______
(6)在工业废水处理过程中，依据沉淀转化原理，可用FeS作为沉淀剂除去废水中的Hg2+，写出相应的离子方程式_______。(Ksp(FeS)=6.3×10，Ksp(HgS)=6.4×10)
【答案】(1)②>①>③
(2)CN-+ CO2 + H2O = HCO+ HCN
(3)c
(4)8.0×10-10mol/L
(5)5
(6)Hg2+(aq)+FeS(s)HgS(s) +Fe2+(aq)

【详解】（1）三种盐都是强碱弱酸盐，水溶液显碱性，根据表中数据，电离H＋能力：CH3COOH>H2CO3>HCN>，利用盐类水解中“越弱越水解”，得出水解能力大小顺序是>CN－>CH3COO－，即pH由大到小的顺序是②>①>③，故答案为：②>①>③；
（2）电离出H＋能力：H2CO3>HCN> HCO，因此NaCN中通入少量的CO2，其离子方程式为CN-+ CO2 + H2O = HCO+ HCN，故答案为：CN-+ CO2 + H2O = HCO+ HCN；
（3）a．0.02mol/L的HCN 与0.01mol/LNaOH 溶液等体积混合，反应后溶液中的溶质为NaCN和HCN，且两者物质的量相等，因为c(Na＋)>c(CN－)，说明CN－的水解能力大于HCN的电离能力，溶液显碱性，c(OH－)>c(H＋)，a项错误；
b．电荷守恒：c(Na＋)＋c(H＋)=c(OH－)＋c(CN－)，物料守恒：c(CN－)＋c(HCN)=2c(Na＋)，两式联立得到2c(H＋)＋c(HCN)=2c(OH－)＋c(CN－)，b项错误；
c．根据物料守恒，c(CN－)＋c(HCN)=0.01mol·L－1(体积增大一倍)，c项正确；
故答案为：c；
（4）纯水中水电离c(H＋)等于水电离出的c(OH－)，即该温度下，水的离子积Kw=4×10-7×4×10-7=1.6×10-13，该温度下，滴入盐酸，根据水的离子积，c(OH－)==8×10-10mol/L，即水电离出的c(H＋)= 8×10-10mol/L，故答案为：8×10-10mol/L；
（5）根据浓度商与Ksp之间的关系，当Qc=Ksp时，此时溶液为饱和溶液，即要使Cu(OH)2开始出现沉淀，c(OH－)>=1×10-9mol·L-1，则pH应大于5，故答案为：5；
（6）Ksp(FeS)> Ksp(HgS)，说明HgS比FeS更难溶，即先有HgS沉淀产生，反应向更难溶的方向进行，则发生的离子方程式为Hg2+(aq)+FeS(s)HgS(s) +Fe2+(aq)，故答案为：Hg2+(aq)+FeS(s)HgS(s) +Fe2+(aq)。
18．氯乙烯是合成聚氯乙烯的单体，工业上常用乙烯氧氯化法制取，其主要反应为。
(1)每生成1 g氯乙烯，放出_______J的热量。
(2)工业上要提高氯乙烯的平衡产率，可采取的措施有_______(填标号)。
A．升高温度 B．增大压强
C．不断分离出水蒸气 D．加入合适的催化剂
(3)催化剂的选择是合成氯乙烯的核心技术之一，使用催化剂1(反应的活化能为Ea1)或催化剂2(反应的活化能为Ea2)合成时，氯乙烯的生成速率与温度的关系如图。Ea1_______(填“>”、“=”或“     =
(4)     a     e     50%     130

【详解】（1）根据反应方程式可知生成4mol氯乙烯放热553kJ，所以每生成1 g氯乙烯，放出=2212J的热量，故答案为：2212；
（2）A．升高温度，平衡向吸热反应方向，也就是逆向移动，氯乙烯的平衡产率降低，A项错误；
B．增大压强平衡向气体体积减小的方向，也就是正向移动，氯乙烯的平衡产率增大，B项正确；
C．不断分离出水蒸气，平衡正向移动，氯乙烯的平衡产率增大，C项正确；
D．催化剂不能影响可逆反应的平衡状态，D项错误；
故答案为：BC；
（3）活化能越大，化学反应的速率越慢，由图象可知，催化剂2对应的反应速率快，所以Ea1>Ea2；当反应方程式相同时，催化剂不影响反应的反应热，所以使用催化剂1(反应的焓变为或催化剂2(反应的焓变为)时，则＝，故答案为：＞；＝；
（4）①已知反应，升高温度，平衡逆向移动，C2H4的含量增大，且增大幅度最大，所以a线代表乙烯，H2O的含量降低，且降低幅度最小，所以e线代表水，所以图中表示C2H4、H2O变化的曲线分别是a和e，故答案为：a；e；
②图中P点对应温度下，乙烯和氯乙烯的物质的量分数相等，列出如下三段式：，P乙烯和氯乙烯的物质的量分数相等，则，所以x=0.5，所以乙烯的转化率为50%；此时反应平衡时各物质的量为：，乙烯和氯乙烯物质的量分数相等，且化学计量数相等，可以不带入表达式，水蒸气和氯气物质的量分数相等，化学计量数相等，可以不带入表达式，则压强平衡常数，故答案为：50%；130。

三、实验题
19．为探究Na2SO3溶液和铬(VI)盐溶液的反应规律，某同学进行实验如下：
已知： (橙色) +H2O (黄色) + 2H+
(1)进行实验ⅰ和ⅱ：
序号
操作
现象
ⅰ
向2 mLpH=2的0.05 mol/LK2Cr2O7的橙色溶液中滴加饱和Na2SO3溶液(pH约为9)3滴
溶液变绿色(含Cr3+)
ⅱ
向2 mLpH=8的0.1 mol/L的K2CrO4黄色溶液中滴加饱和Na2SO3溶液3滴
溶液没有明显变化

①用离子方程式表示饱和Na2SO3溶液pH约为9的原因：______________________。
②用离子方程式解释i中现象：______________________。
(2)继续进行实验ⅲ：
序号
操作
现象
ⅲ
向2 mL饱和Na2SO3溶液中滴加pH=2的0.05 mol/LK2Cr2O7的橙色溶液3滴
溶液变黄色

为了说明产生上述现象的原因，补充实验ⅳ：
向2 mL蒸馏水中滴加pH=2的0.05 mol/L K2Cr2O7橙色溶液3滴，溶液变成浅橙色。
①补充实验ⅳ的目的是______________________。
②用化学平衡移动原理解释iii中现象：______________________。
③根据实验ⅰ～ⅲ，可推测：Na2SO3溶液和铬( VI)盐溶液的反应与溶液酸碱性有关。
a．碱性条件下，Na2SO3溶液和铬( VI)盐溶液不发生氧化还原反应；
b．______________________。
④向实验ⅲ所得黄色溶液中继续滴加硫酸，产生的现象证实了上述推测。该现象是______________。
【答案】     +H2O+OH-     +3+8H+=2Cr3++3+4H2O     排除水的稀释对溶液颜色变化造成的影响     (橙色) +H2O (黄色) + 2H+溶液中大量的(或OH-)与H+结合导致溶液中c(H+)下降，平衡正向移动，溶液颜色变黄     酸性条件下，Na2SO3溶液和铬(VI)盐溶液发生氧化还原反应，生成Cr3+     溶液变绿
【详解】(1)①饱和Na2SO3溶液中存在亚硫酸根离子的水解而显碱性，水解离子方程式为：+H2O+OH-；
②溶液没有明显变化是因为重铬酸根离子具有强氧化性，在酸性溶液中能氧化亚硫酸根离子为硫酸根离子，反应的离子方程式为：+3+8H+=2Cr3++3+4H2O；
(2)①本组实验是向饱和亚硫酸钠溶液中滴加K2Cr2O7溶液，会稀释K2Cr2O7溶液，可能会对溶液颜色产生影响，所以补充实验的目的是：排除水的稀释对溶液颜色变化造成的影响；
②溶液中存在化学平衡： (橙色) +H2O (黄色) + 2H+，由于是向饱和亚硫酸钠溶液中滴加K2Cr2O7溶液，所以过量，溶液中大量的(或OH-)与H+结合导致溶液中c(H+)下降，平衡正向移动，溶液颜色变黄；
③根据实验ⅰ～ⅲ，可推测：Na2SO3溶液和铬(VI)盐溶液的反应与溶液酸碱性有关，碱性条件下，Na2SO3溶液和铬(VI)盐溶液不发生氧化还原反应，酸性条件下，Na2SO3溶液和铬(VI)盐溶液发生氧化还原反应，生成Cr3+；
④向实验iii所得黄色溶液中继续滴加硫酸，溶液中存在化学平衡： (橙色) +H2O (黄色) + 2H+，加入氢离子平衡逆向进行，重铬酸根离子氧化亚硫酸根离子，本身被还为铬离子，得到绿色溶液，所以该现象是溶液变绿。

四、工业流程题
20．铬是一种重要的金属元素，它有很多用途，如镀层、合金、鞣革等。含铬废水有较大的毒性，必须处理达标后才能排放。某工业废水呈较强酸性，主要含Cr3+，同时含有少量的等。处理该废水并制备的主要流程如图所示。

该工艺条件下，几种金属离子完全沉淀时的pH如下表所示：
离子
Fe3+
Fe2+
Mg2+
Al3+
Cr3+
完全沉淀时的pH
3.2
9.0
11.1
5.0
9.0

回答下列问题：
(1)流程图中①的实验操作名称是_______
(2)加入NaOH调节溶液pH=8，一方面是在碱性条件下将三价铬氧化为，另一方面是为了除去_______等金属离子。
(3)钠离子交换树脂可将溶液中重金属离子和高价阳离子交换吸附，则被交换的杂质离子是_______(填序号)
A．Fe3+ B．Fe2+ C．Al3+ D．Ca2+ E.Mg2+ F.Cr3+
(4)工业上也常用电解法处理含铬废水，先将转化成，再利用如下图所示装置处理含铬废水。回答下列问题：

①电解时_______(填“能”或“不能“)用Cu代替Fe电极。
②阳极附近转化为的离子方程式为_______。
③金属阳离子在阴极区域最终可沉淀完全，原因是_______。
【答案】(1)过滤
(2)Fe3+和Al3+
(3)DE
(4)     不能     +6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O     阴极反应是H+得到电子，c(H+)降低，促使水的电离平衡H2OH++OH-向右移动，从而使阴极区c(OH-)增大，OH-可与Fe3+、Cr3+结合生成沉淀，使金属阳离子在阴极区域最终可沉淀完全
【分析】本题中工业废水为强酸性，主要含有Cr3+，同时含有少量的Fe3+，Fe2+，Al3+，Ca2+，Mg2+，首先加入过量的H2O2，将Fe2+氧化为Fe3+，加入NaOH调节pH=8，一方面是在碱性条件下将Cr3+氧化为CrO，另一方面是可将Fe3+和Al3+转化为Fe(OH)3和Al(OH)3而除去。滤液通过钠离子交换树脂后，得到的溶液调pH后含Na2Cr2O7，通入SO2将中的+6价还原为+3价，得到Cr(OH)(H2O)5SO4。
【详解】（1）操作①将调pH=8后的废水分为废弃物和废液，分离固液的操作为过滤；
（2）根据表格中金属离子完全沉淀的pH，可知加入NaOH调到pH=8，可将Fe3+和Al3+转化为Fe(OH)3和Al(OH)3而除去，故答案为： Fe3+和Al3+；
（3）通过钠离子交换树脂前，Fe2+氧化为Fe3+，Fe3+和Al3+转化为Fe(OH)3和Al(OH)3而除去，Cr3+被氧化为CrO，所以被交换杂质离子的是Ca2+和Mg2+，故答案选DE；
（4）电解池中Fe作阳极，Fe失电子变为还原性的Fe2+，能将Cr2O还原为Cr3+，若用Cu代替Fe电极，则生成的Cu2+无还原性，因此不能用Cu代替Fe电极；
阳极生成了Fe2+，Fe2+做还原剂，被氧化为Fe3+，离子方程式为：+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O;
阴极反应是H+得到电子，c(H+)降低，促使水的电离平衡H2OH++OH-向右移动，从而使阴极区c(OH-)增大，OH-可与Fe3+、Cr3+结合生成沉淀，使金属阳离子在阴极区域最终可沉淀完全。