扬州市新华中学2023-2024学年度第二学期
高二化学（选修）期中考试试卷
本次考试时间为75分钟，满分100分
满分：100分、考试时间：75分钟
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Na-23 Fe-56 S-32 Cl-35.5 Co-59
选择题（共39分）
单项选择题：本题包括13小题，每小题3分，共计39分。每小题只有一个选项符合题意。
1．化学与生活、生产、科技密切相关，下列说法正确的是
A．潜艇换气剂中的Na2O2只含有离子键
B. 节日燃放烟花过程中的焰色试验是化学反应
C. 铁磁流体液态机器人中驱动机器人运动的磁铁的主要成分是Fe2O3
D．冬奥会运动员“战袍”内层用于保暖的石墨烯片与石墨互为同素异形体
2. 反应Cl2＋Na2SO3＋H2O===Na2SO4＋2HCl可用于污水脱氯。下列说法正确的是
A. 中子数为20的氯原子：Cl B. SO42-的空间结构：平面四边形
C. H2O是由极性键构成的非极性分子 D. HCl的电子式：
3. 下列用氯气氧化K2MnO4制备KMnO4，氧化过程中会产生MnO2杂质。实验原理和装置不能达到实验目的的是
A.制取Cl2 B. 除去Cl2中的少量HCl C.制备KMnO4 D. 分离MnO2
4. 测试工程师对金属材料中C、H、O、N、S的含量等进行定性和定量分析，用于确定金属材料的等级。下列说法正确的是
A. 酸性强弱：H2CO3＞HNO3 B. 半径大小：r(O2-)＞r(N3-)
C. 沸点高低： H2S＞H2O D. 电离能大小：I1(N)＞I1(O)
阅读下列材料，回答5~7题
元素周期表中VA族元素及其化合物应用广泛。NH3通过催化氧化可以转变为氮氧化物，氮氧化物可用于制备硝酸，HNO3常用于制硝酸铵、硝酸钾等；柴油汽车中常需要补充CO(NH2)2来进行尾气处理，含CO(NH2)2的废水在碱性条件下可用电解法进行处理。N与Si组成的Si3N4硬度媲美金刚石； H3PO2是一元酸，可由PH3制得，PH3(g)燃烧放出大量热，其燃烧热为1180 kJ·mol-1；氮化镓在光电器件领域应用广泛；铋(Bi)熔点为271.3℃，铋酸钠(NaBiO3)不溶于水，有强氧化性，能与Mn2+反应生成MnO4-和Bi3+。
5. 下列说法不正确的是
As基态核外电子排布式为[Ar]4s24p3
B. 氮化镓晶胞结构如图所示，Ga周围距离最近的N有4个
C. Si3N4、晶体Si、金刚石均是共价晶体
D. NH3中H-N-H键的键角大于H2O中H-O-H键的键角
6. 下列化学反应表示正确的是
A. H3PO2与足量NaOH溶液反应：H3PO2+NaOH=NaH2PO2+H2O
B. 用惰性电极电解CO(NH2)2制N2的阳极反应：
CO(NH2)2-4e-+6OH-=N2↑+CO32-+5H2O
C. PH3的燃烧：2PH3(g)+4O2(g)=P2O5(s)+3H2O(l) ΔH =1180 kJ·mol-1
D. 铋酸钠氧化Mn2+的反应：2Mn2++5BiO3-+14H+=2MnO4-+5Bi3++7H2O
7. 下列物质性质与用途具有对应关系的是
A. 氮化镓硬度大，可用作半导体材料 B. 铋熔点低，可制成合金用作电器保险丝
C. 液氨具有还原性，可用作制冷剂 D. HNO3具有强氧化性，可用于制硝酸铵
8．下列有关反应SO2(g) + 2CO(g)2CO2(g) + S(s) ΔH<0的说法正确的是
A．
B．反应中每消耗1 mol CO转移的电子数目约为2×6.02×1023
C．使用的催化剂不同，反应的ΔH也不同
D．升高温度，v逆增大，v正减小
9．有机物M在碱性条件下可发生如下反应。下列说法不正确的是
A．M中酮羰基邻位甲基的键极性较强，易断键
B．推测M转变为N的过程中，发生了加成反应和消去反应
C．不能通过质谱法对M、N进行区分 D． 该条件下还可能生成
10.采用强碱性电解质的3D﹣Zn﹣NiOOH二次电池结构如图所示。电池反应为
Zn+2NiOOH+H2O ZnO+2Ni(OH)2。下列说法不正确的是
A．多孔海绵状Zn具有较高的表面积，所沉积的ZnO分散度高
B．充电时阳极反应为Ni(OH)2+OH﹣﹣e﹣═NiOOH+H2O
C．放电时负极反应为Zn﹣2e﹣═ Zn2+
D．放电过程中OH﹣通过隔膜从正极区移向负极区
11．根据下列实验事实能得出相应结论的是
选项 实验事实 结论
A 常温下，分别向等体积pH=1的盐酸和硫酸中加入大小相同的铝片，前者反应速率更快 酸性：
B 常温下，向0.1 mol/L 溶液中滴加酚酞，不变红 不能发生水解
C 常温下，分别向浓度均为0.1 mol/L的和溶液中通入气体至饱和，仅后者生成沉淀 溶度积常数：
D 向酸性溶液中滴加苯甲醛，溶液褪色 苯甲醛有漂白性
12.室温下，通过矿物中PbSO4获得Pb(NO3)2的过程如下：
已知： tqyuw :uId: tqyuw Ksp(PbSO4)＝1.6×10－8，Ksp(PbCO3)＝7.4×10－14。下列说法正确的是
A. 0.1mol·L-1Na2CO3溶液中：c(Na＋) < 2 c(CO32-) + c(HCO3—)
B.反应PbSO4＋CO32-PbCO3＋SO正向进行，需满足×106
C. “脱硫”后的上层清液中：
2c(CO32-)+2c(SO42-)+ c(HCO)＋c(OH－)＝c(Na＋)＋c(H＋)+ 2c(Pb2＋)
D.PbCO3悬浊液加入HNO3“溶解”过程中，溶液中CO32-浓度逐渐增大
13．甲烷还原二氧化碳是实现“双碳”目标的有效途径之一。常压、催化剂作用下，按照CO2和CH4的物质的量之比3:1投料。有关反应如下：
反应Ⅰ：CH4 (g) + CO2(g) 2 CO(g) + 2H2(g) 1 = + 247mol·L-1
反应Ⅱ：CO2 (g) + H2(g) CO(g) + H2O(g) 1 = + 41mol·L-1
某一时段内，CH4和CO2的转化率随温度变化如下图所示。
已知：CO2的转化效率
下列分析不正确的是（ ）
A．根据反应Ⅰ、Ⅱ，低压高温有利于提高CO2的平衡
转化率
B．由400℃升到600℃，含氢产物中水的占比增大
C．500℃时，CO2的转化效率为1.5
D．由700℃升到1000℃，CO2的转化效率逐渐增大
非选择题（共61分）
（18分）锂电池的研发、使用及废电池的回收具有重要意义。
Ⅰ.钴酸锂（）、磷酸铁锂（）等锂离子二次电池应用普遍。
（1）钴酸锂电池放电时示意图如题14图1所示。放电时，由中脱嵌。写出放电至完全时电极的电极反应式： ▲ 。
（2）磷酸铁锂电池具有循环稳定性好的优点。充电时脱嵌形成。晶胞中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体，它们通过共顶点、共棱形成空间链结构（如题14图2所示）。x＝ ▲ 。
Ⅱ.某锂离子二次电池的正极材料主要为LiCoO2，还含有少量Al、Fe、Mn、Ni的化合物。通过如下流程利用废旧锂离子电池制备草酸钴晶体（CoC2O4·xH2O）：
已知: ①.萃取是为了分离钴和镍。
②该工艺条件下，有关金属离子沉淀完全（c=1×10-5mol·L-1）的pH见下表：
离子 Co2+ Fe3+ Fe2+ Al3+ Mn2+ Ni2+
pH 9.3 3.2 9.0 4.7 10.1 8.9
（1）“酸浸还原”时，LiCoO2发生的反应中氧化产物为硫酸盐的化学方程式为 ▲ 。
（2）水解净化的“滤渣”成分 ▲ 。
（3）氧化过滤的目的是沉铁和沉锰，其操作为控制体系的pH在4~5，加入NaClO溶液。随着反应时间的延长，锰和铁的沉淀率逐渐增大，但钴的损失量也随之增大，可能的原因为： ▲ 。
（4）为测定草酸钴样品中CoC2O4·2H2O（M=183g/mol)的质量分数进行如下实验：
①取草酸钴(CoC2O4·2H2O)样品3.050g，加入100.00mL0.1000mol/L酸性KMnO4溶液，加热(该条件下Co2+不被氧化)。
②充分反应后将溶液冷却至室温，加入250mL容量瓶中，定容。
③取25.00mL溶液，用0.1000mol/LFeSO4溶液滴定，消耗FeSO4溶液18.00mL。
计算样品中草酸钴晶体(CoC2O4·2H2O)的质量分数： ▲ 。(写出计算过程)
（14分）合成药物博舒替尼的部分流程如下。
(
G
) (
D
)
已知：①易被氧化。 ②苯环上羧基的间位易被取代。
B→C的反应类型是： ▲ 。
E中杂化方式为sp2的碳原子数目为 ▲ 。
（3）D的结构简式为 ▲ 。
（4）写出同时符合下列条件的化合物F的同分异构体的结构简式 ▲ 。
①分子中含有3种不同环境的氢原子，氢原子数目之比为3:3:2
②有“—NO2”直接连苯环上
写出以、CH3OH、为原料制备的合成路线流程图。
（有机溶剂和其它无机试剂任用，合成路线流程图示例见本题题干）。
16（17分）．以二氧化铈(CeO2)为原料制备碳酸铈(Ce2(CO3)3)的工业流程如下：
已知水溶液中Ce3+能被有机萃取剂(HA)萃取，原理可表示为Ce3++3HACeA3+3H+；回答下列问题：
（1）写出酸浸过程中发生反应的离子方程式 ▲ ，其中H2O2的作用是 ▲ 。
（2）萃取前加氨水中和的目的是 ▲ 。
（3）写出物质a的化学式 ▲ 。
（4）写出沉淀过程的离子方程式 ▲ 。
（5）CeO2的制备：以CeCl3为原料也可制取高纯CeO2，根据题中所给信息，补充完整实验方案：将一定量的溶于去离子水中， ▲ ，得高纯CeO2固体。
（已知：氢氧化亚铈(III)沉淀，暴露在空气中会变成黄色的氢氧化铈(IV)沉淀，
氢氧化铈(IV)在500℃受热分解生成CeO2。
实验中须使用的试剂：氨水、、溶液。）
17（12分）. CO2有多种处理方法
Ⅰ. CH4与CO2重整反应的主要反应的热化学方程式为
反应1：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=246.5kJ·mol-1
反应2：H2(g)+CO2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH=41.2kJ·mol-1
反应3：2CO(g)=CO2(g)+C(s) ΔH=-172.5kJ·mol-1
在CH4与CO2重整体系中通入适量H2O(g)，可减少C(s)的生成，反应3CH4(g)+CO2(g)+2H2O(g)=4CO(g)+8H2(g)的ΔH= ▲ 。
Ⅱ.铜基催化剂（M为等）是加氢制甲醇常用的催化剂，部分合成路线如图所示。
其中催化剂上有两个活动点位（位点、氧化物载体位点），分别在中碱位、强碱位吸附发生反应。
（1）请写出中碱位上发生反应的总化学方程式 ▲ 。
（2）上述加氢制甲醇的反应在催化剂 ▲ 上吸附发生。
Ⅲ. 参与的乙苯脱氢机理如图所示（、表示乙苯分子中或原子的位置；、为催化剂的活性位点，其中位点带部分正电荷，、位点带部分负电荷）。
图中所示反应机理中步骤Ⅰ和步骤Ⅱ可描述为 ▲ 。高二年级化学学科期中试卷
参考答案
1-13 DDBDA ABBCC CCB
14. （18分）
Ⅰ（1） （3分）
（2）0.25 （3分）
Ⅱ（1）8LiCoO2+Na2S2O3+10H2SO4=4Li2SO4+8CoSO4+5H2O （3分）
Al(OH)3 （2分）
生成Fe(OH)3絮状沉淀，吸附一部分钴离子，使钴的损失增大。（3分）
（4）加入FeSO4与过量的KMnO4酸性溶液发生反应，关系式为5FeSO4——KMnO4，n(FeSO4)=0.1000mol/L×0.018L×=0.018mol，n(KMnO4)==3.6×10-3mol；则与CoC2O4反应的KMnO4的物质的量为0.1mol/L×0.1L-3.6×10-3mol=6.4×10-3mol。CoC2O4与KMnO4反应的关系式为：5CoC2O4——2KMnO4，n(CoC2O4)==1.6×10-2mol，样品中草酸钴晶体(CoC2O4·2H2O)的质量分数：=96.00%。答案为：96.00%。（4分）
（14分）
（1）取代反应 （2分）
（2）7（2分）
（3） （2分）
（4）、 （3分）
（5）（5分）
16.（17分）
(1) 2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O（3分） 作还原剂（2分）
(2)减小溶液中H+的浓度，使得萃取平衡Ce3++3HACeA3+3H+正向移动，以提高萃取效率（3分）
(3)H2SO4（2分）
(4)2Ce3++3NH3·H2O+3HCO3—= Ce2(CO3)3↓+3NH4++3H2O（3分）
(5)向所得溶液中加入10%氨水，静置后向上层清液中加入氨水不再产生沉淀（1分），向悬浊液中边搅拌边通入氧气至沉淀完全转化为黄色（1分），洗涤滤渣，至最后一次洗涤液中加入1mol/LHNO3酸化后再加入1mol/LAgNO3溶液不再产生沉淀（1分），将沉淀在500℃温度下焙烧至固体质量不再减少（1分）。（共4分）
17.（12分）
Ⅰ. 657.1 kJ·mol-1
Ⅱ.（1） H2+CO2CO+H2O
（2）CO2和H2在强碱位上吸附发生反应生成甲醇和水
Ⅲ. 乙苯带部分正电荷，被带部分负电荷的位点吸引（1分），随后解离出并吸附在位点上（1分）；位点上的与位点上中带部分负电荷的作用生成生成（1分），带部分正电荷的吸附在带部分负电荷的位点上（1分）。
（ 共4分）
