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1、扬州中学2022-2023学年度第二学期3月考试题高 二 化 学试卷满分：100分，考试时间：75分钟可能用到的相对原子质量：H 1C 12N 14O 16Ce 140第卷（选择题，共39分）单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每小题只有一个选项最符合题意。1“碳达峰、碳中和”事关中华民族永续发展和构建人类命运共同体。下列措施对实现“碳达峰、碳中和”不具有直接贡献的是A.植树造林B.燃煤脱硫C.开发核能D.节约用电2硫代碳酸钠(Na2CS3)可用于处理工业废水中的重金属离子，可通过如下反应制备：2NaHSCS2=Na2CS3H2S。下列说法正确的是A.NaHS 中仅存在离子键B.CS2的
2、空间构型为 V 形C.CS23中 C 原子为 sp2杂化D.H2S 的电子式为 HSH3实验室可由Ca(OH)2与NH4Cl反应制备NH3。下列说法正确的是A.半径大小：r(Ca2)r(Cl)B.电负性大小：(H)(O)C.电离能大小：I1(O)I1(N)D.键角大小：NH4NH34实验室制取少量的氯水并探究其性质，下列实验装置和操作能达到实验目的的是A.用装置甲制取氯气B.用装置乙制取氯水C.用装置丙处理尾气D.用 pH 试纸测氯水的 pH阅读下列资料，完成 57 题。周期表中A 族单质及其化合物应用广泛。BF3极易水解生成HBF4(HBF4在水中完全电离为 H和 BF4)和硼酸(H3BO3
3、)，硼酸是一元弱酸，能溶于水。硼酸和甲醇在浓硫酸存在下生成挥发性的硼酸甲酯B(OCH3)3，硼酸甲酯主要用作热稳定剂、木材防腐剂等。高温下 Al2O3和焦炭在氯气的氛围中获得 AlCl3。GaN 的结构与晶体硅类似，是第三代半导体研究的热点。铊(Tl)位于元素周期表中第 6 周期，于 1861 年发现。5下列说法正确的是A.BF4中存在配位键B.GaN 属于离子晶体C.Tl 原子基态外围电子排布式为 6s26p3D.B(OCH3)3分子间能形成氢键6下列化学反应表示正确的是A.高 温 下 Al2O3、焦 炭 在 氯 气 中 反 应：Al2O3 3C 3Cl2=高温2AlCl33COB.BF3和
4、水反应：4BF33H2O=6H3BF4BO33C.制备 B(OCH3)3：H3BO33CH3OH=浓硫酸B(OCH3)3D.用石墨作电极电解 Al2O3制备 Al 的阴极方程式：Al33e=Al7下列物质性质与用途具有对应关系的是A.BF3极易水解，可用作催化剂B.硼酸甲酯具有挥发性，可用作木材防腐剂C.Al2O3熔点高，可用作耐火材料D.GaN 硬度大，可用作半导体材料8纳米ZnS具有独特的光电效应。以工业废渣锌灰(主要成分为Zn、ZnO，还含有Fe2O3、FeO、CuO等杂质)为原料制备纳米ZnS的工业流程如下：下列说法正确的是A.“酸浸”时 FeO 反应的离子方程式为FeO2H=Fe2H
5、2OB.“还原”的目的是将 Fe3转化为 Fe2C.“沉淀”的离子方程式为 Zn2S2=ZnSD.ZnS 晶胞(右图所示)中每个 S2周围距离最近的 Zn2有 4 个9用电化学方法可以去除循环冷却水含有Ca2、Mg2、HCO3、苯酚(C6H6O)等中的有机污染物，同时经处理过的冷却水还能减少结垢，其工作原理如图所示。下列说法正确的是A.b 为电源的正极B.碳钢电极底部有 Mg(OH)2、CaCO3生成C.钛基电极上的反应为 H2Oe=HOHD.每生成标准状况下 2.24 L CO2，需要消耗0.5 molOH10化合物W是重要的药物中间体，可由下列反应制得：下列有关说法正确的是A.X 分子中采
6、取 sp2杂化的碳原子有 8 个B.Y 分子中所有碳原子可能共平面C.Z 分子存在手性异构体D.W 分子不能发生加成反应11室温下，下列实验探究方案不能达到探究目的的是选项探究方案探究目的A向 Na2CO3溶液中滴加稀硫酸，反应产生的气体直接通入 Na2SiO3溶液中，观察现象非金属性：CSiB向 K2CrO4溶液中缓慢滴加少量浓硫酸，观察溶液颜色的变化溶液中存在平衡：Cr2O27(橙)H2O2CrO24(黄)2HC将 NaClO 溶液分别滴入品红溶液和滴加醋酸的品红溶液中，观察品红溶液颜色变化pH 对 ClO氧化性的影响D用 pH 计分别测定浓度均为 0.1 molL1的NaCN 和 Na2
7、S 的 pHKa1(H2S)Ka(HCN)12草酸亚铁是生产磷酸铁锂电池的原料，实验室可通过如下反应制取FeC2O4：已知室温时：Ka1(H2C2O4)5.6102、Ka2(H2C2O4)1.5104、Ksp(FeC2O4)2.1107。下列说法正确的是A.窒温下，0.10 molL1NaHC2O4溶液中存在：c(C2O24)2c(SO24)C.室温时，反应 Fe2H2C2O4=FeC2O42H的平衡常数 K40D.过滤后的上层清液中：c(Fe2)c(C2O24)2.110713用CO2和H2可以合成甲醇。其主要反应如下：反应CO2(g)3H2(g)=CH3OH(g)H2O(g)H158 kJ
8、mol1反应CO2(g)H2(g)=CO(g)H2O(g)H241 kJmol1在恒容密闭容器内，充入 1 mol CO2和 3 mol H2，测得平衡时 CO2转化率、CO 和 CH3OH 选 择 性 随 温 度 变 化 如 图 所 示 选 择 性 n（CO）或 n（CH3OH）n（CH3OH）n（CO）100%。下列说法正确的是A.270 时主要发生反应B.250 下达平衡时，n(H2O)0.12 molC.230 下缩小容器的体积，n(CO)不变D.其他条件不变，210 比 230 平衡时生成的 CH3OH 更多第II卷（非选择题，共61分）14（14分）从废脱硝催化剂(主要成分为TiO
9、2、V2O5)中回收TiO2和V2O5具有重要意义。(1)碳氯化氧化法提取 TiO2。将粉碎后的催化剂渣料与过量焦炭混合投入高温氯化炉充分反应，将生成的 TiCl4与其他气体分离，并将其氧化得 TiO2。该过程主要涉及以下反应：反应TiO2(s)2Cl2(g)2C(s)=TiCl4(g)2CO(g)H1反应TiCl4(g)O2(g)=TiO2(s)2Cl2(g)H2172 kJmol1已知常压下 TiCl4的沸点为 136.4，C 的燃烧热为H393.5 kJmol1，CO 的燃烧热为H283 kJmol1。反应的H1kJmol1。从 反 应 的 混 合 体 系 中 分 离 出 TiCl4的
10、措 施 是。氯化炉中生成 CO 比生成 CO2更有利于 TiO2转化为 TiCl4，其原因是。(2)碱溶法回收 TiO2和 V2O5。部分工艺流程如下：“酸洗”时 Na2Ti3O7转化为 TiOCl2或 TiOSO4;“水解”后得到H2TiO3。写 出“热 碱 浸 取”时 TiO2发 生 反 应 的 离 子 方 程 式：。锐钛型和金红石型是 TiO2最常见的两种晶体类型。煅烧 H2TiO3过程中，TiO2会发生“锐钛型金红石型”转化，固体质量残留率和晶型转化率随温度变化如图 1 所示，晶型转化过程中的能量变化如图 2 所示。设计用“过滤”所得 Na2Ti3O7制备金红石型 TiO2的操作方案：
11、。金红石型 TiO2的晶胞结构如图 3 所示，在图 3 中用“”圈出所有位于晶胞体内的原子。15（16分）硝酸铈铵(NH4)2Ce(NO3)6、二氧化铈(CeO2)均是常见的强氧化剂，可以以Ce2(CO3)3为原料进行制取。(1)“沉淀 1”时，溶液中 Ce(NO3)3转化为 Ce(OH)3(HO2)沉淀。写出沉淀 1 反应的化学方程式：。(2)“酸溶 2”时，控制反应温度为 80，硝酸与 Ce(OH)3(HO2)分解产生的 Ce(OH)4反应生成 H2Ce(NO3)6，反应过程中有少量红棕色气体逸出。“酸溶 2”时需控制硝酸的温度为 80，同时将 Ce(OH)4分批加入硝酸中，原因是。(3)
12、“沉淀 2”时，控制其他条件一定，改变加入 NH4NO3固体的量，测得(NH4)2Ce(NO3)6沉淀的收率如图 1 所示。“沉淀 2”时，不是采用反应计量数之比，而是控制加入 n(NH4NO3)n(Ce)41 的目的是。(4)实验小组以 Ce2(CO3)3为原料制取 CeO2，请补充完整实验方案：将 Ce2(CO3)3完全溶解于盐酸中，得 CeO2固体。已知：4Ce(OH)3(白色沉淀)O22H2O=4Ce(OH)4(黄色沉淀)，Ce(OH)4受热分解时失重百分比与温度的关系如图 2 所示。可选用的仪器和试剂：2 molL1氨水、O2、1 molL1HNO3、1 molL1AgNO3溶液、马
13、弗炉(可用于固体的高温加热)(5)实验制得的硝酸铈铵(摩尔质量为 548 gmol1)含量可用如下方法测定：准确称取 16.0 g 硝酸铈铵样品，加水充分溶解，并转移至 100 mL容量瓶中定容、摇匀，得硝酸铈铵溶液试样。准确量取 5 mL 的硝酸铈铵溶液试样，移入 250 mL 锥形瓶中，加入适量硫酸和磷酸，并加入 2 滴0.25%邻二氮杂菲指示剂，用 0.050 00 molL1硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点(滴定过程中 Ce4被还原为 Ce3)，消耗标准溶液24.00 mL。计算该样品中硝酸铈铵的质量分数。（请书写计算过程）16（17分）CO2的资源化利用和转化
14、已成为当今科学研究的热点。(1)325 时，水在 Mn 粉表面产生的 H2可将 CO2转化成甲酸，同时生成 MnO。由H2O、Mn、CO2制 备 甲 酸 的 化 学 方 程 式 为。直接加热 H2与 CO2难以生成甲酸，该条件下能较快生成甲酸的原因是。(2)CO2加氢生成 CH3OH 的主要反应的热化学方程式如下。反应：CO2(g)3H2(g)=CH3OH(g)H2O(g)H49.5 kJmol1。反应：H2(g)CO2(g)=CO(g)H2O(g)H41.2 kJmol1。反应：CO(g)2H2(g)=CH3OH(g)H90.7 kJmol1。将 n起始(CO2)n起始(H2)13 的混合气
15、体置于密闭容器中，达到平衡时，体系中温度和压强对 CH3OH 的选择性影响如图 1 所示。图 1 压强的大小：p1(填“”)p2。CH3OH的 选 择 性 随 温 度 升 高 而 下 降 的 原 因 是。(3)CO2和环氧乙烷在 MgO 作催化剂的条件下合成碳酸乙烯酯。MgCl2溶液中加入尿素CO(NH2)2生成 Mg5(CO3)4(OH)2沉淀，同时 有CO2气 体 产 生。该 反 应 的 离 子 方 程 式 为。MgCl2与沉淀剂(尿素、氢氧化钠)反应生成沉淀，过滤后将沉淀焙烧得到 MgO。与氢氧化钠作沉淀剂相比，用尿素作沉淀剂焙烧生成的MgO作催化剂效果更好，其原因是。MgO 催化 CO
16、2合成碳酸乙烯酯()可能的反应机理如图 2 所示。根据元素 电负性 的变化 规律，步 骤、的过 程可描述 为。图 217.(14分)将CO2还原为HCOOH是实现“碳中和”的有效途径。(1)利用反应CO2(g)H2(g)HCOOH(g)，H 14.9kJ mol1不 能 实 现 CO2直 接 加 氢 合 成 HCOOH，原 因 是。(2)CO2通过电解法转化为HCOO的反应机理如图1。Pt电极上覆盖的Nafion膜是一种阳离子交换膜，对浓度不高的HCOO有较好的阻拦作用，可让H2O自由通过。Sn 电 极 上 生 成 HCOO的 电 极 反 应 式 为。电路中通过的电量与HCOO产率的关系如图2
17、所示。相同条件下，Pt电极有Nafion膜HCOO产率明显提高，但电量1 000C后又显著下降，可能原因是：。若电解时将Nafion膜置于两个电极中间，保持电流恒定，20 h时向阳极区补充KHCO3，电压与时间关系如图3所示。020 h，电压增大的原因是：。(3)CO2电还原可能的反应机理如图4所示。Sn、In、Bi的活性位点对O的连接能力较强，Au、Cu的活性位点对C的连接能力较强，Cu对CO的吸附能力远大于Au，且Cu吸附CO后不易脱离。图4若还原产物主要为CH4时，应选择(填“Sn”“Au”或“Cu”)作催化剂，简述分析过程：。扬州中学2022-2023学年度第二学期3月考试题高二化学参
18、考答案及评分标准（20233）单项选择题（共 39 分）12345678910111213BCDBAACDBCDCB非选择题（共 61 分）14(14分)(1)49(2 分)将含有 TiCl4、CO、Cl2的气体混合物通过热交换器降温冷凝(2 分)与生成 CO2相比，生成 CO 使反应的S 更大，更有利于反应正向进行(2 分)(2)3TiO2 2Na 2OH=Na2Ti3O7 H2O(3 分)用 HCl 酸洗 Na2Ti3O7，将生成的 TiOCl2充分水解后，过滤、洗涤得到H2TiO3，在950下煅烧H2TiO3至恒重(3 分)(2 分)15(16分)(1)2Ce(NO3)3 3H2O2 4
19、H2O=2Ce(OH)3(HO2)6HNO3(3分)(2)控制硝酸的温度为 80 的目的是加快化学反应速率的同时减少硝酸的挥发和分解；将 Ce(OH)4分批加入硝酸中，可以防止反应过于剧烈(3 分)(3)增加 NH4的浓度，加快反应的速率；此时(NH4)2Ce(NO3)6沉淀的收率较高(2 分)(4)向所得溶液中加入 2 molL1氨水，至静置后向上层清液中加入氨水不再产生沉淀，向浊液中边搅拌边通入 O2至沉淀完全变为黄色，洗涤滤渣，至最后一次洗涤滤液加入 1 molL1HNO3酸化后再加入 1 molL1AgNO3溶液不再产生沉淀，将沉淀放入马弗炉中，控制温度为 500 下焙烧至固体质量不再
20、减少(4 分)(5)n(Fe2)0.05 molL124.00103L 1.2103mol(1 分)Ce4 Fe2=Fe3 Ce3n(Ce4)1.2103mol(1 分)n(NH4)2Ce(NO3)61.2103mol样品硝酸铈铵的质量分数为1.2103mol20548 gmol116.0 g100%82.2%(2 分)16（17 分）(1)MnCO2H2O=325 MnOHCOOH(3分)反 应 生 成 的MnO是H2与CO2反 应 的 催 化 剂(2 分)(2)(2 分)反应和反应为放热反应，温度升高，不利于反应正向进行，CH3OH的选择性下降（2 分）(3)5Mg25CO(NH2)211
21、H2O=Mg5(CO3)4(OH)2CO210NH4(3 分)Mg5(CO3)4(OH)2焙烧释放更多的气体，制得的 MgO 更加疏松多孔(2 分)环氧乙烷中的 O 原子吸附在 Mg2上，环氧乙烷中的 CO 键断裂，CO2中的 C 原子与 O2结合，一个 O 原子与环氧乙烷中的一个 C 原子结合（3 分）17（14分）(1)该反应的H0、S0，不能自发自行(2分)(2)HCO22e=HCOO或HCO3CO22e=HCOOCO23(2分)Nafion膜可以阻止HCOO在阳极放电(1分，答“防止HCOO在阳极被氧化”给分)；电量1 000 C后，c(HCOO)增大(1分)，Nafion膜阻拦作用下降(1分)阳极区pH减小，HCO3浓度下降(1分)，K部分迁移至阴极区，阳极区离子浓度下降(1分)，导电能力减弱(3)Cu(2分)回溯CH4生成机理，第1步是C与催化剂活性位点相连，排除Sn；Au对CO的吸附能力较小，易脱离；Cu对CO的吸附能力强，不易从催化剂表面脱离(3分)