江苏省海门市三厂中学高二期末模拟(4)(人教版选修4)

三厂中学2010－2011学年第一学期高二化学（选修）
期末模拟（4）
本试卷分选择题和非选择题两部分，全卷满分120分。

考试时间100分钟。

选择题（共48分）
可能用到的相对原子质量： H－1 C－12 N－14 O－16 Na－23 S－32
Mg－24 Al－27 K－39 Cl－35.5 Ca－40 Fe－56 Cu－64 Cr－52
单项选择题（本题包括8小题，每题3分，共24分。

每小题只有一个
．．．．选项符合题意）1．下列现象或反应的原理解释正确的是
A. 电解精炼铜时，阳极泥中含有Zn、Fe、Ag、Au等金属
B. 用pH试纸检验NH3的性质时，必须先将试纸润湿
C. 饱和Ca(OH)2溶液中加入一定量的生石灰，所得溶液的pH会增大
D. 升高温度能使吸热反应速率加快，使放热反应速率减慢
3．下列工业生产中有关说法正确的是
A．工业上可分别采用电解熔融的氯化钠、氯化镁、氯化铝制取钠、镁、铝
B．硫酸工业中二氧化硫的催化氧化不采用高压是因为压强对SO2转化率无影响
C．金属材料电镀时，通常以待镀金属制品为阴极，以镀层金属为阳极
D．合成氨工业采用500o C左右的温度，目的是提高N2、H2的转化率
4．常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A．pH＝7的溶液中：Fe3+、Na+、Cl－、NO3－
B．c(OH－)/c(H+)＝1012的溶液中：K+、Ba2+、Cl－、Br－
C．加入铝粉产生H2的溶液中：Fe2＋、Na＋、SO42－、ClO－
D．加甲基橙变红的溶液中：Na＋、Cl－、K＋、CH3COO－
5．下列离子方程式表达正确的是
A．金属铝溶于氢氧化钠溶液： Al＋2OH－＝AlO2－＋H2↑
B．氯化铝溶液滴入过量氨水：Al3++4NH3H2O＝AlO2―+4NH4＋+2H2O
C．硫酸亚铁溶液被空气中氧气氧化：4Fe2＋＋O2＋2H2O=4Fe3＋＋4OH－
D．用氯化铁溶液腐蚀铜板： 2Fe3＋+ Cu＝Cu2+ + 2Fe2+
6．某新型“纸”电池以碳纳米管和金属锂作为两极，造纸用的纤维素在一种离子液体X中溶解并做成隔离膜，电池工作时的总反应为：x Li＋C（碳纳米管）Li x C，下列有关说法正确的是
A．放电时Li+由正极向负极移动
B．充电时的阳极反应为：Li x C－x e－＝C＋x Li+
C．X可能为羧酸、醇等含活泼氢的有机物
D．锂离子电池的比能量（单位质量释放的能量）低7．下列实验操作能达到目的的是
A. 用图①电解饱和食盐水制氢气和氯气
B. 用图②所示装置进行电解提纯、精炼铝
C. 用图③表示可逆反应“CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)”中的ΔH大于0
D. 用图④量取15.00mL NaOH溶液
8．根据下列实验现象，所得结论正确的是
2A(g)+2B(g)
不定项选择题：本题包括6小题，每小题4分，共计24分。

每小题有一个或两个
．．．．．选项符合题意。

若正确答案只包括一个选项，多选时，该题的0分；若正确答案包括两个选项，只选一个且正确的得2分，选两个且都正确的得满分，但只要选错一个，该小题就得0分。

9．设N A为阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是
A．25℃时，1 L pH＝12的NaCN溶液中水电离的H＋数为10－12N A
B. 4.6 g Na在常温下或加热下与O2完全反应转移的电子数均为0.2 N A
C．常温下，1 L 0.1 mol·L－1的NH4NO3溶液中氧原子数为0.3 N A
D．在电镀铜的过程中，阳极溶解铜的质量为32g，则转移N A个电子时
10．甲、乙、丙、丁、戊的相互转化关系如图所示（反应条件略去，箭头
表示一步转化）。

下列各组物质中，不满足
图示转化关系的是
11．工业合成氨：N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0的反应，下列图像中
错误的是
T/K
1
A． B．C． D．
0.35
12．下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是
A ．pH 相等的①NH 4Cl 、②(NH 4)2SO 4、③NH 4HSO 4的溶液中，c (NH 4＋
)大小：②＞①＞③ B ．将物质的量相等的KHC 2O 4和H 2C 2O 4溶于水配成溶液：
2c (K ＋)＝c (HC 2O 4－
)＋c (H 2C 2O 4)
C ．1 L 0.1 mol·L －1
(NH 4)2Fe(SO 4)2·6H 2O 溶液中： ｃ(SO 42－)＞c (NH 4+)＞c (Fe 2+)＞c (H +)＞c (OH －)
D ．物质的量浓度相等的CH 3COOH 和CH 3COONa 溶液等体积混合后的溶液中： c (CH 3COO －)+2c (OH －)=2c (H +)+c (CH 3COOH) 13．下列物质不能．．
通过化合反应直接制得的是 A ．FeCl 2 B ．NaHCO 3 C ．Fe(OH)3 D ．Fe(OH)2
14．将一定质量的Mg 和Al 的混合物投入500 mL 稀硫酸中，固体全部溶解并产生气体。

待反应完全后，向所得溶液中加入NaOH 溶液，生成沉淀的物质的量与加入NaOH 溶液的体积关系如图所示。

则下列说法正确的是
A ．Mg 和Al 的总质量为9 g
B ．硫酸的物质的量浓度为1.2 mol/L
C ．NaOH 溶液的物质的量浓度为5 mol/L
D ．生成的H 2在标准状况下的体积为11.2 L
非选择题 （共72分）
15．（8分）某科研小组设计出利用工业废酸（10%H 2SO 4）来堆浸某废弃的氧化铜锌矿的方案，实现废物综合利用，方案如下图所示。

请回答下列问题：
⑴氧化铜锌矿中含有少量的CuS 和ZnS ，在H 2SO 4的作用下ZnS 可以溶解而CuS 不溶，则相
氧化铜锌
矿
工业废酸 3 A 氨水 NH 4HCO 3、氨
Zn 2(OH)2
同温度下：K sp (CuS) K sp (ZnS)（选填“＞”“＜”或“＝”）。

⑵物质A 可使用下列物质中的 。

A ．KMnO 4 B ．O 2 C ．H 2O 2 D ．Cl 2
⑶除铁过程中加入氨水的目的是调节溶液的pH ，pH 应控制在 范围之间。

⑷物质B 可直接用作氮肥，则B 的化学式是 。

16. (10分)大气固氮属于自然固氮，合成氨是目前人工固氮的主要方法。

科学家一直致力“人工固氮”新方法的研究。

(1)有关大气固氮(以N 2+022N0为例)、人工固氮(以N 2+3H 22NH 3为例)反应的平衡常数K 的值如下表。

22下列说法正确的是 。

(填字母) a ．大气固氮与人工固氮都是放热反应 b ．人类模拟大气固氮无现实意义
c ．寻找在常温下合成氨的高效催化剂是目前人工固氮的新方向
d ．在常温下，人工固氮非常容易进行
(2)已知：N 2(g)+3H 2(g)=2NH 3(g) ΔH =-92.4kJ ·mol -1
2H 2(g)+02(g)=2H 20(1) ΔH =-571.6 kJ ·mol -1
据报道，在常温、常压、光照、催化剂的条件下，N 2可以与水反应，则反应 N 2(g)+3H 20(1)=2NH 3(g)+
2
3O 2(g)的ΔH = KJ ·mol -1。

(3)某研究小组在673 K 、30 MPa 下，在体积为V L 的密闭容器中进行反应： N 2(g)+3H 2(g)2NH 3(g)，其n (H 2)和n (NH 3)随时间变化的关系如图所示。

①下列叙述正确的是 。

(填字母) A ．点a 的正反应速率比点b 的大 B ．点c 处反应达到化学平衡状态
C ．若t 3时由673 K 升至773 K ，则n (H 2)将增大 ② 从开始到平衡时反应的平均速率
(以H 2的浓度变化表示)v (H 2)＝ 。

③ 若开始时n (N 2)＝n (H 2)，则反应的平衡常数K ＝ (用代数式表示)。

17.（10分）二甲醚与水蒸气重整制氢气作为燃料电池的氢源，比其他制氢技术更有优势。

主要反应为：
① CH 3OCH 3(g) + H 2O (g)2CH 3OH(g) ΔH ＝37 kJ·mol －1
② C H 3O H (g) + H 2O (g)3H 2(g) + CO 2(g) ΔH ＝49 kJ·mol －1
③ C O 2(g) + H 2(g)CO(g) + H 2O (g) ΔH ＝41.3 kJ·mol －1
其中反应③是主要的副反应，产生的CO 能毒害燃料电池Pt 电极。

请回答下列问题： （1）二甲醚可以通过天然气和CO 2合成制得，该反应的化学方程式为。

（2）CH 3OCH 3(g)与水蒸气重整制氢气的热化学方程式为。

（3）下列采取的措施和解释正确的是。

（填字母序号）
A．反应过程在低温进行，可减少CO的产生
B．增加进水量，有利于二甲醚的转化，并减少CO的产生
C．选择在低温具有较高活性的催化剂，有助于提高反应②C H3O H的转化率
D．体系压强升高，对制取氢气不利，且对减少CO的产生几乎无影响
（4）在温度相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒压，发生反应
下列说法正确的是。

（填字母序号）
A. a+2c=37
B. α 1 + α2=1
C. V1 > V3
D. c1 = 2c3
（5）以二甲醚、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极也可直接构成燃料电池。

该电池中负极上的电极反应式是。

18．（8分）下列框图表示各有关物质之间的转化关系，所有反应物、生成物及溶液中的水均未标出。

已知常温下D、E、F、H、L、N均为气体，L是空气中含量最多的气体；A的焰色反应呈黄色；向B的溶液中滴加KSCN溶液，无明显现象；1molB隔绝空气分解得到F、G、H 三种氧化物，其物质的量均为1mol；F是易与血红蛋白结合的物质；J是现代社会中应用最广泛的金属单质。

尿素：(NH2)2CO
请回答下列问题：
（1）B的化学式；I的水溶液名称。

（2）M在空气中的反应方程式为。

（3）电解A溶液的离子方程式为。

（4）K与D溶液的离子方程式为。

19．（14分）金属制品在生产生活中有着广泛的应用，减缓金属腐蚀，延长使用寿命是一个重要的研究课题。

（1）以下为铝材表面处理的一种方法：
①碱洗的目的是除去铝材表面的氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，原因是
（用离子方程式表示）。

为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的。

a．NH3 b．CO2 c．NaOH d．HNO3
②以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为。

取少量废电解液，加入NaHCO3,溶液后产生气泡和白色沉淀，试用勒夏特列原理解释产生沉淀的原因。

（2）镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜做阳极的主要目的是。

（3）白铁是一种镀锌铁制品，其抗腐蚀性能优于普通铁皮。

下列图1是铁制品镀锌的实验装置，对该装置的叙述或得出的结论正确的是。

图1 图2
A．该实验实现了化学能转化为电能B．实验中一定发生了氧化还原反应
C．实验时溶液中的离子浓度基本不变D．该实验条件下Zn2+的氧化性大于H+
（4）利用上图2装置，可以模拟铁的电化学防护。

若X为锌，开关K置于M处时，该电化学防护法称为。

20. (12分)氧化铜矿中含有主要杂质为Fe2＋和Al3＋等，用其生产CuSO4·5H2O的主要工艺流程如下图。

(1)图中加入氧化剂的目的是，结合下表回答除铁步骤的最佳pH范围为。

(2)氧化剂若选用KMnO4，会降低产品的纯度，其原因是，
(3)“沉铜”步骤不选价格便宜的石灰乳，主要原因是会产生较多废渣，废渣主要成分的化学式为________________。

沉铜后，洗涤可以除去沉淀表面的2种主要溶质是________。

(4)请在下图中完善所缺步骤及所添加试剂的化学式。

可供选择的操作步骤有：萃取、蒸发浓缩、过滤、洗涤、降温结晶、蒸馏、分液。

( )
21．（10分）一化学研究性学习小组对某工厂利用FeCl3溶液与铜反应制印刷电路板所得废液进行探究。

（1）甲同学取10mL废液，向其中加入足量的AgNO3溶液，得到的沉淀经过滤、洗涤、干燥、称重为8.61g，乙同学另取10mL废液，加入某试剂，将pH调至4.0，产生沉淀，沉淀经过滤、洗涤、灼烧，冷却后称重得0.32g。

已知有关金属离子从开始沉淀到沉淀完全时溶液的pH为：
Fe3+：2.7～3.7 Cu2+：5.2～6.4 Fe2+：7.6～9.6
试求：
（1）上述废液中c(Fe3+)、 c(Cu2+)、 c(Fe2+)
（2）两同学为了从废液中回收铜，取上述1L废液加入铁粉，充分反应。

请画出加入铁粉的物质的量与废液中铜离子的物质的量的关系曲线，并利用该曲线计算，当铜离子的物质的量减少一半时，加入铁粉的质量为多少克？
15．（8分）
⑴＜
⑵BC
⑶3.2~6.2
⑷(NH4)2SO4（每空2分，共8分）
16. (10分)
(1) bc
(2) ＋765.0
(3) ① AC
② 3n2/(2Vt2) mol/(L·s)
③ n22V2/[(n3－n2/2)×(n3－3n2/2)3] （每空2分，共10分）
17. (10分)
(1) 3CH4＋CO2===2CH3OCH3(2分)
(2) CH3OCH3(g) ＋3H 22(g) ＋2CO2(g)；ΔH＝＋135 kJ·mol－1(2分)
(3) ABD(2分) (4) ABC(2分)
(5) CH3OCH3＋16OH－－12e－===2CO2－3＋11H2O(2分)
解析：(1) 反应物为CH4、CO2，生成物为CH3OCH3，通过观察法将其配平：3CH4＋CO2===2CH3OCH3。

(2) CH3OCH3(g)与水蒸气重整制氢气的化学方程式为CH3OCH3(g) ＋3H 22(g) ＋2CO2(g)，将“①＋②×2”得该方程式，根据盖斯定律，该反应的反应热ΔH＝(＋37 kJ·mol －1)＋(＋49 kJ·mol－1)×2＝＋135 kJ·mol－1，由此便可写出其热化学反应方程式。

(3) A项中据反应③，该反应为吸热反应，反应过程在低温进行，可减少CO的产生，故该项正确；B项中据反应①、③增加进水量，有利于二甲醚的转化，并减少CO的产生，故该项正确；C项中催化剂不能改变反应物的转化率，故该项错误；D项中体系压强升高，使反应②向逆向移动，对反应③(反应前后气体的量不变)几乎无影响，故该项正确。

(4) 在恒压条件下，容器甲与乙是全等平衡关系，容器甲、乙与丙是等比平衡关系，据此可得：c1＝c2＝c3，a＋b＝37，b＝2c，V1＝V2＝2V3，α1＋α2＝1，α2＝α3。

由此可确定A、
B、C三项正确。

(5) 据题意，将“总反应式(CH3OCH3＋3O2＋4OH－=== 2CO2－3＋5H2O)－正极反应式(3O2＋6H2O＋12e－===12OH－)＝负极反应式(CH3OCH3＋16OH－－12e－=== 2CO2－3＋11H2O)”。

18.（8分）
（1）FeC2O4（1分）盐酸（1分）
（2）4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3（2分）
电解
（3）2Cl- + 2H2O ==== H2↑ + Cl2↑ + 2OH-（2分）
（4）Fe2++Cl2=Fe3++2Cl-（2分）
19．（14分）
（1）①2Al+2OH- + 2 H2O== 2AlO2-+3H2↑ b
②2Al+3 H2O—6e-= Al2O3 +6H+
HCO3-与H+作用使H+浓度减小，使Al+水解平衡向水解方向移动，产生沉淀（2）补充溶液中消耗的Cu2+，保持溶液中Cu2+浓度恒定。

（3）BCD
（4）牺牲阳极的阴极保护法（或牺牲阳极保护法）（每空2分）15. (12分)(1) 将Fe2＋氧化为Fe3＋，有利于沉淀完全除去(2分) 3.9～4.6(2分)
(2) 产生杂质Mn2＋，且不易被除去(2分)
(3) CaSO4(1分) NaCl和Na2SO4(1分)
(4) (H2SO4)
溶解→
蒸发
浓缩
→
降温
结晶
→
过
滤
→
洗
涤
→
干
燥
→成品(4分)
解析：(1) 由所提供的数据可知，当Fe2＋开始沉淀时，Cu2＋已沉淀完全，故必须先将Fe2＋氧化为Fe3＋，再调节pH；除铁步骤的最佳pH就是既能将Fe3＋沉淀完全，又不使Cu2＋开始沉淀。

(4) 因目标产物是CuSO4·5H2O，故选择H2SO4溶解Cu(OH)2，从饱和溶液析出的CuSO4·5H2O 应对其进行洗涤。

21．（10分）
（1）c(Fe3+)=0.4 mol·L－1 c(Fe2+)=1.6 mol·L－1 c(Cu2+)=0.8 mol·L－1
（2）33.6g。