2024北京顺义高二（上）期末
化 学
本试卷共9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 Mg 24 S 32
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.下列设备工作时，化学能转化为电能的是
A.碱性普通锌锰电池 B.天然气灶 C.风力发电 D.太阳能电池
2.下列化学用语表达正确的是
A.S2－的结构示意图：
B.Na2O2的电子式：
C.中子数为32、质子数为26的核素符号：
D.基态C原子的价层电子轨道表示式：
3.下列反应既属于氧化还原反应，又属于吸热反应的是
A.钠与水反应 B.灼热的炭与二氧化碳反应
C.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应 D.甲烷在氧气中的燃烧反应
4.下列事实不能用平衡移动原理解释的是
A.Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN后颜色变深
B.实验室可用排饱和食盐水的方法收集氯气
C.工业合成氨N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) ΔH＜0，采用400 ℃~ 500 ℃的高温条件
D.工业制备TiO2：TiCl4 + (x+2)H2O == TiO2·xH2O↓+ 4HCl，加入大量水，同时加热
5.下列方程式与所描事实不相符的是
A.电解CuCl2溶液：CuCl2 ==Cu2++2Cl
B.钢铁发生吸氧腐蚀，负极反应：Fe – 2e == Fe2+
C.利用覆铜板制作印刷电路板：2Fe3+ + Cu === 2Fe2+ + Cu2+
D.用碳酸钠溶液处理锅炉水垢：CaSO4(s) + CO2- 3CaCO3(s) + SO2- 4
6.工业上电解熔融Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)的混合物可制得铝。下列说法不相符的是
A．半径大小：r(Al3＋)>r(Na＋) B．还原性：O2—>F—
C．电离能大小：I1(O)>I1(Na) D．碱性强弱：NaOH>Al(OH)3
7.常温下，下列四种溶液中，水的电离程度最大的是
A．pH＝5的NaHSO4溶液 B．pH＝7的Na2SO4溶液
C．pH＝5的NH4Cl溶液 D．pH＝8的NaOH溶液
8.NO2和N2O4存在平衡: 2NO2(g) N2O4(g) △H<0。下列分析不正确的是
A.混合气体颜色不再变化时，反应就达到了化学平衡状态
B.断裂2 mol NO2中的共价键所需能量小于断裂1 mol N2O4中的共价键所需能量
C.保持温度不变，缩小容器的体积，平衡向正反应方向移动，混合气体颜色变浅
D.保持容器体积不变，水浴加热，平衡向逆反应方向移动，平衡常数减小
9.下列实验能达到实验目的的是
装置构成铜锌原电池 证明溶解度：AgCl>AgI 准确量取一定体积KMnO4标准溶液 除去CO2中混有的少量HCl
A B C D
10.H2与ICl的反应机理如下：
反应①：H2(g)＋2ICl(g)===HCl(g)＋HI(g)＋ICl(g)；
反应②：HCl(g)＋HI(g)＋ICl(g)===I2(g)＋2HCl(g) ，
其能量曲线如下图所示。
下列有关说法不正确的是
A.反应①的ΔH＝E1－E2
B.反应①②均是放热反应
C.H2(g)＋2ICl(g)===I2(g)＋2HCl(g) ΔH＝－218 kJ·mol－1
D.该反应的反应速率主要取决于②的快慢
某化学兴趣小组，用相同的铜片和锌片为电极，探究水果电池水果的种类和电极间距离对电流的影响，实验装置图和所得实验所得数据如下：
实验编号 水果种类 电极间距离/cm 电流/μA
I 番茄 1 98.7
II 番茄 2 72.5
III 苹果 2 27.2
电池工作时，下列说法不正确的是
A.负极的电极反应为Zn－2e－===Zn2＋
B.电子从锌片经水果流向铜片
C.水果种类和电极间距离对电流数值的大小均有影响
D.若用石墨电极代替铜片进行实验，电流数值会发生变化
12.如图为某实验测得0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液在升温过程中(不考虑水挥发)的pH变化曲线。
下列说法正确的
A.a点溶液中，c(H2CO3)
C.ab段，pH减小说明升温抑制了HCO的水解
D.b点后温度升高溶液pH升高，与生成Na2CO3有关
13.某化学小组欲探究反应“2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2”为可逆反应，做了如下实验：
已知：I2+H2OHI+HIO
现象为：实验ii中产生了黄色沉淀；实验iii中溶液变蓝；实验iV中溶液不变蓝，
下列说法中不正确的是
A.实验ii中产生黄色沉淀的离子方程式为Ag++I—=AgI↓
B.实验iii加淀粉溶液变蓝，证明棕黄色溶液中有I2生成
C.设计实验iV的目的是为了排除空气中氧气氧化I—的可能
D.通过上述实验可以证明“2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2”为可逆反应
14.常温下，某小组同学用如下实验探究Mg(OH)2的沉淀溶解平衡
已知：酚酞的变色范围：pH<8.2 无色；8.2≤pH≤10.0 粉红色；pH>10 红色
下列说法不正确的是
A.图1中a点导电率不为0的原因是：H2OH＋＋OH－
B.图1中d点时刻Q[Mg(OH)2]小于Ksp[Mg(OH)2]
C.实验II中，溶液颜色先变红，后变为无色，最后溶液呈粉红色
D.实验II中：加入Mg(OH)2的物质的量小于加入硫酸的物质的量
第二部分
本部分共5题，共58分。
15.（11分）下表为元素周期表的一部分，其中的编号代表对应的不同元素。
① ② ③ ④ ⑤ ⑥
⑦ ⑧ ⑨ ⑩
回答下列问题（用化学用语作答）：
(1)写出⑥基态原子的电子排布式________。
(2)基态③原子中电子占据最高能级的符号是_______，该能级的电子云轮廓图为_______形。
基态⑦原子共有_______种不同运动状态的电子。
(3)表中属于ds区的元素是______。
(4)写出⑧的氧化物与NaOH溶液反应的离子方程式_______。
(5)用相关理论解释非金属性⑩>⑨: 。
(6)元素 (设为字母A)和元素 (设为字母B)的部分电离能数据(用I1，I2 ，I3表示)如表：
元素 A B
电离能/(kJ·mol－1) I1 717 759
I2 1509 1561
I3 3248 257
比较两元素的I2 ，I3可知，气态A2+，再失去一个电子比气态B2+再失去一个电子难，请解释原因_ 。
16（12分）二甲醚(CH3OCH3)是一种洁净液体燃料，工业上以CO和H2为原料生产CH3OCH3。
工业制备二甲醚在催化反应室中(压强：2.0～10.0 MPa，温度：230～280 ℃)进行下列反应：
反应ⅰ： CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH1＝－99 kJ·mol－1
反应ⅱ：2CH3OH(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g) ΔH2＝－23.5 kJ·mol－1
反应ⅲ：CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) ΔH3＝－41.2 kJ·mol－1
（1）在该条件下，若反应ⅰ的起始浓度分别为c(CO)＝1.2 mol·L－1，c(H2)＝2.8 mol·L－1, 8 min后达到化学平衡状态，CO的转化率为50%，则8 min内CO的平均反应速率为________。
（2）在t ℃时，反应ⅱ的平衡常数为400，此温度下，在1 L的密闭容器中加入一定的甲醇，反应到某时刻测得各组分的物质的量浓度如下：
物质 CH3OH CH3OCH3 H2O
c/(mol·L－1) 0.05 2.0 2.0
此时刻v正________(填“＞”“＜”或“＝”)v逆。
（3）催化总反应为3CO(g)＋3H2(g)CH3OCH3(g)＋CO2(g) ΔH4
① ΔH4＝________kJ·mol－1
②CO的平衡转化率α(CO)与温度、压强的关系如图1所示，图中X代表________(填“温度”或“压强”)，L1________L2(填“＞”“＜”或“＝”)。
（4）在催化剂的作用下同时进行三个反应，发现随着起始投料比的改变，二甲醚和甲醇的产率(产物中的碳原子占起始CO中碳原子的百分率)呈现如图2的变化趋势。解释投料比大于1.0之后二甲醚产率和甲醇产率变化的原因：_______。
（5）二甲醚(CH3OCH3)空气燃料电池是一种高效、轻污染的车载电池，其工作原理如图3所示。
①燃料电池中的正极是________(填“c”或“d”)电极。
②c电极的电极反应为 。
17.(12分）乙二酸(H2C2O4)俗称草酸，是二元弱酸，在日常生活、实验研究、化学工业中应用广泛。
（1）人体内草酸累积过多是导致结石形成的主要原因,其主要成分是草酸钙，草酸钙的化学式为 。
（2）常温下，测得 0.1 mol·L－1H2C2O4溶液的pH＝1.3，草酸的电离方程式为__________。
（3）向某H2C2O4溶液中滴加KOH溶液，溶液中H2C2O4、HC2O4—和C2O42—物质的量浓度分数
δ(X)[已知δ(X)＝]与pH关系如图所示
①由图可知，草酸的Ka1＝ 。
②草酸溶液中滴加KOH溶液至pH＝2.8时发生的主要反应是______（写离子方程式）。
③pH＝4.2时，溶液中的溶质为 （填化学式），下列粒子浓度关系正确的是_____(填字母)。
a．c(K＋)＋c(H＋)＝c(HC2O4—)＋2c(C2O42—)＋c(OH－)
b．c(K＋)>c(HC2O4—)>c(C2O42—)>c(H2C2O4)
c．c(K＋)＝c(HC2O4—)＋c(C2O42—)＋c(H2C2O4)
（4）利用草酸制备草酸亚铁晶体(FeC2O4·xH2O)的流程及组分测定方法如下：
已知：i. pH>4时，Fe2+易被氧气氧化;
ii. 3种物质的溶解度(g /100g H2O)如下：
FeSO4·7H2O (NH4)2SO4 FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O
20℃ 48 75 37
60℃ 101 88 38
① 用稀硫酸调溶液pH至1～2的目的是： ， 。
② 测定草酸亚铁晶体(FeC2O4·xH2O)的x值：
实验如下：称取0.2700 g草酸亚铁晶体溶于一定浓度的硫酸中，用KMnO4酸性溶液滴定。到达滴定终点时，消耗0.1000 mol·L－1的KMnO4酸性溶液9.00 mL，已知：滴定过程中铁、碳元素被氧化为Fe3＋、CO2，锰元素被还原为Mn2＋。FeC2O4·xH2O中x＝____(FeC2O4的摩尔质量是144 g·mol－1)。
18.（11分）以软锰矿（主要成分MnO2）和黄铁矿(主要成分FeS2) 为原料联合提取硫和制取MnSO4·H2O的一种流程示意图如下：
已知：金属离子沉淀的pH
Fe3+ Mn2+ Fe2+
开始沉淀时 1.5 5.8 6.3
完全沉淀时 2.8 7.8 8.3
（1）步骤①混合研磨成细粉的主要目的是________。
（2）充分浸取时生成主要产物是S、MnSO4及Fe2(SO4)3，反应的化学方程式为_______。
（3）步骤②所得酸性滤液含有Fe2＋，检验Fe2＋的实验操作为 。
（4）沉铁时先加入H2O2，后加入碳酸钠溶液，调节溶液pH≈5，说明试剂加入顺序及调节pH
的原因_______。
（5）步骤⑥需在90～100 ℃下进行，该反应的化学方程式为_______。
（6）硫酸锰在不同温度下结晶可分别得到MnSO4·7H2O、MnSO4·5H2O和MnSO4·H2O。硫酸锰在
不同温度下的溶解度和该温度范围内析出晶体的成分的关系如下图所示。
从沉铁后的滤液中获得较高纯度MnSO4·H2O的操作是：控制温度在80～90 ℃之间蒸发结晶、 ，然后用80～90 ℃的蒸馏水洗涤产品2～3次、真空干燥。
（7）从两种矿石中各物质性质利用的角度，分析联合提取硫和制取MnSO4·H2O的优点 。
19.（11分）实验小组对Mg与NH4Cl溶液的反应进行探究。
（1）用pH计测定1.0mol·L－1 NH4Cl溶液约为4.6，分析NH4Cl溶液呈酸性的原因 (用化学用语表示)。
（2）探究镁与NH4Cl溶液的反应：实验I、II所取镁粉质量均为0.5 g，分别加入选取的实验试剂中。
实验 实验试剂 实验现象
I 5 mL蒸馏水 反应缓慢，有少量气泡产生(经检验为H2)
II 5 mL 1.0 mol·L－1 NH4Cl溶液(pH＝4.6) 剧烈反应，产生刺激性气味气体和灰白色难溶固体
①实验I中发生反应的化学方程式为 。
②经检验实验II中刺激性气味气体为NH3和H2的混合气体，用平衡移动原理解释产生NH3的原因
。
③已知灰白色沉淀中含有Mg2＋、OH－。为研究固体成分，进行实验：将生成的灰白色固体洗涤数次，至洗涤液中滴加AgNO3溶液后无明显浑浊。将洗涤后的固体溶于稀HNO3，再滴加AgNO3溶液，出现白色沉淀。推测沉淀中含有________，灰白色固体可能是________(填化学式)。
④针对实验II比实验I反应剧烈的原因，小组同学提出了两种假设：
假设1：NH4Cl溶液中的H+溶解了Mg(OH)2；
假设2：NH4Cl溶液中的NH4+溶解了Mg(OH)2。
为证明假设的合理性，小组同学做了如下对比实验：
实验 实验方案 实验现象
III 取2根覆盖了Mg(OH)2的Mg条，分别同时放入相同体积pH相同的盐酸和饱和NH4Cl溶液中。 饱和NH4Cl溶液中反应更剧烈。
IV 向饱和NH4Cl溶液中滴加浓氨水，使溶液呈中性或略显碱性，再放入覆盖了Mg(OH)2的镁条。 剧烈反应，但是比实验III饱和NH4Cl溶液略慢，产生刺激性气味气体和灰白色沉淀。
实验结论是 。
甲同学通过深入思考，认为Mg与NH4Cl溶液反应剧烈，可能还与Cl—有关，并通过设计实验，证明了猜想的正确性，他设计的实验方案和实验证据为 。
（4）由上述实验得出的结论是___ 。
参考答案
选择题（42分）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
选项 A B B C A A C C B D B D D D
非选择题（共58分）
15.（11分）（1）1s22s22p4 （2分）
（2）2P 哑铃 11 （3分）
（3）Cu （1分）
（4）Al2O3+2OH—+3H2O=2[Al(OH)4]— （2分）（写成偏铝酸根离子也给分）
（5）Cl和S电子层数相同，核电荷数：S＜ Cl，原子半径：S＞Cl，得电子能力：S＜Cl，
非金属性：S＜Cl （2分）
由Mn2＋转化为Mn3＋时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转为不稳定的3d4状态，
需要的能量较多或Fe2＋到Fe3＋时，3d能级由不稳定的3d6到稳定的3d5半充满状态，需要的能量相对较少。（1分）
16.（12分）
(1)0.075mol·L－1·min－1 （2分）
（2）＜ （2分）
（3）①—262.7 （1分） ② 温度 ＞（2分）
(4)投料比增大，反应i正移动，CH3OH浓度增大；
投料比增大，反应iii逆向移动，H２O的物质的量增大，反应ii逆向移动，CH３OCH３的物质的量减小（H2O的物质的量增大对反应ii的影响大于CH3OH物质的量增大对反应ii的影响）。（2分）
（5）① d（1分）
② CH3OCH3 －12e－＋3H2O===2CO2↑＋12H+ （2分）
17.（12分）
（1）CaC2O4 （2分）
（2）H2C2O4 H++ HC2O4— （2分）
(3)① 10—1.2 (1分）
②H2C2O4 +OH—=HC2O4—+H2O （1分） ③ K2C2O4 和KHC2O4 a（3分）
（4）① 抑制Fe2+的水解 防止 Fe2+的氧化 （2分）
② 2 （1分）
18.（12分）
（1）增大接触面积，提高硫酸浸取时的浸取速率和提高浸取率 （2分）
（2）3MnO2＋2FeS2＋6H2SO4===3MnSO4＋Fe2(SO4)3＋4S↓＋6H2O（2分）
（3）取步骤②所得酸性滤液，加入铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀，则含有Fe2+ （2分）
(4)先加H2O2，可利用溶液的酸性将Fe2+全部氧化为Fe3+，再加碳酸钠溶液调溶液pH≈5，
将Fe3+沉淀除去,保证硫酸锰纯净且几乎无损失 （2分）
(NH4)2Sx＋1 2NH3↑＋H2S↑＋xS (2分）
（6）趁热过滤 （1分）
（7）MnO2作氧化剂，FeS2作还原剂，两者相互反应；MnO2中的锰得到了产品MnSO4,FeS2中硫元素得到产品S单质。 （1分）
（11分）
（1）NH＋H2ONH3·H2O＋H＋ （2分）
（2）①Mg+2H2O=Mg(OH)2↓+H2↑ （2分）
②NH＋H2ONH3·H2O＋H＋,Mg+2H+=Mg2++H2，C(H+)降低，平衡正移动，NH3·H2O浓度增大，
NH3·H2ONH3+H2O，平衡正移，产生NH3 （2分）
③Cl— Mg(OH)Cl （合理的形式都给分） （2分）
④假设1、假设2合理，假设2起主要作用，NH4Cl溶液中的NH4+溶解了Mg(OH)2起主要作用，H+对溶解Mg(OH)2也有一定作用 （1分）
（3）取2根覆盖了Mg(OH)2的Mg条，分别同时放入等体积的2mol/L的NH4Cl和1mol/L的(NH4)2SO4溶液中，镁条在NH4Cl溶液中反应更剧烈。
或将2根光亮的镁条分别同时放入NaCl溶液和水中，镁条在NaCl溶液中反应更剧烈。 （1分）
(合理都给分)
（4）Mg与NH4Cl溶液剧烈反应，NH4+溶解了Mg(OH)2起主要作用；且Cl—对反应有促进作用。（1分）
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