上海市松江二中2022-2023学年高二下学期化学期末考试试...

更新时间：2023-12-14 浏览次数：18 类型：期末考试

一、实验题

1. 2023年6月4日，神舟十五号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，我国航天事业再攀高峰。火箭发射常用强还原性的肼类燃料，实验室用NH₃与Cl₂合成肼(N₂H₄)的装置如图所示，请回答下列问题：
1. （1）仪器b的名称为，导管d的作用是。
2. （2）按图连接装置，盛放试剂前，首先要进行操作。装置中仪器a的作用除了导气还有。
3. （3）装置D中发生的化学反应方程式为。
4. （4）装置C中的试剂是。
5. （5）装置B中制备N₂H₄的离子方程式为。
6. （6）实验室对产品中N₂H₄的质量分数进行测定。已知：N₂H₄+2I₂=N₂↑+4HI。取装置B的溶液6.00g，调节溶液pH为6.5左右，加水配成500mL溶液，移取25.00mL于锥形瓶中，滴加2~3滴淀粉溶液，用0.2000mol•L^-1的I₂溶液滴定(杂质不参与反应)，滴定终点的现象是，测得消耗I₂溶液的体积为20.00mL，则该产品中N₂H₄的质量分数为%(保留3位有效数字)。
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二、结构与性质

2. 2023年3月16日发布的最新款华为MateX3将石墨烯正式应用到手机里，利用石墨烯薄片液冷散热系统成为全球最强散热手机系统。石墨烯是由碳原子组成的最薄、最轻、最强材料，被誉为“材料之王”。回答下列问题：
1. （1）写出基态C原子的电子排布式。
2. （2）氧硫化碳(COS)是一种无机化合物，结构上与CO₂类似。
  ①氧硫化碳(COS)含有的化学键类型。
  A．σ键 B．π键 C．金属键 D．离子键
  ②C、O、S的电负性大小顺序是(用元素符号表示)。
3. （3）石墨烯是只由一层碳原子所构成的平面薄膜，结构如图所示。
  石墨烯中C原子的轨道杂化方式为，从石墨中剥离得到石墨烯需克服的作用是；在石墨烯中，每个六元环占有个C原子。
4. （4）比较碳化硅(化学式：SiC)与晶体硅、金刚石三者的熔点高低(用化学式表示)；从物质结构角度解释原因。
5. （5）石墨烯可转化为富勒烯(C₆₀)，某金属M与C₆₀可制备一种低温超导材料，晶胞如图所示，M原子位于晶胞的棱上与内部，该晶胞中M原子的个数为，该材料的化学式为。
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三、原理综合题

3. 氨的用途十分广泛，是现代工业、农业生产最基础的化工原料之一。氨可作为一种较易储运的储氢载体，是破解氢大规模储运难题的有效手段。氨也可以作为能源直接燃烧，且燃烧产物只有氮气和水，是助力“双碳”目标的新路径之一。
I.以氨为原料可生产尿素[化学式为CO(NH₂)₂]，其原理分两步进行：
①2NH₃(g)+CO₂(g) $\text{[math]}$ NH₂COONH₄(l) ΔH₁=-117kJ•mol^-1
②NH₂COONH₄(l) $\text{[math]}$ CO(NH₂)₂(l)+H₂O(g) ΔH₂=+15kJ•mol^-1
1. （1）生产尿素的决速步骤是第二步，可判断活化能较小的是(填“①”或“②”)。
2. （2）写出合成尿素的热化学方程式。
3. （3） Ⅱ.传统的“哈伯法”合成氨原理为：N₂(g)+3H₂(g) $\text{[math]}$ 2NH₃(g) ΔH=-92.4kJ•mol^-1ΔS=-200J•K^-1•mol^-1
  上述反应在常温下(填“能”或“不能”)自发进行。
4. （4）一定条件下，在恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N₂和H₂发生反应生成NH₃下列状态能说明反应达到平衡的是____。
  
  A . 容器内气体的平均摩尔质量不变 B . N₂的体积分数不变 C . 混合气体的颜色不再改变 D . 2v_正(NH₃)=3v_逆(H₂)
5. （5）科研小组模拟不同条件下的合成氨反应，向体积可变的密闭容器中充入6molN₂和10molH₂ ，不同温度下平衡时氨气的体积分数与总压强(p)的关系如图所示。
  ①T₁、T₂、T₃由小到大的顺序为。
  ②在T₂、60MPa条件下，平衡时N₂的转化率为%；若此时容器体积为1L，则平衡常数K=(保留两位有效数字)。
  Ⅲ.东南大学王金兰课题组提出合成氨的“表面氢化机理”如图，在较低的电压下实现氮气的还原合成氨。
  已知：第一步：*+H+e^-=*H(快)(吸附在催化剂表面的物种用*表示)
  第二步：N₂+2*H=中间体(吸附在催化剂表面)(慢)
  第三步： (快)
6. （6）第三步的方程式为。
7. （7）该法在合成氨的过程中能量的转化形式是；较传统工业合成氨法，该方法具有的优点。
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4. 党的二十大报告中着重强调了生态文明建设的重要性，在这场蓝天保卫战中，如何有效脱除NO_x是当前科学家研究的重要课题。
1. （1）用Pl－g－C₃N₄光催化氧化法脱除NO的过程如图所示。
  在酸性水溶液中，光催化脱除原理和电化学反应原理类似。g－C₃N₄端的反应为O₂+2H⁺+2e^-=H₂O₂ ， P1端的反应为。
  无害化处理水体中的含氮化合物(以NH₃、NO $\text{[math]}$ 、NO $\text{[math]}$ 等形式存在)也是生态文明建设的重要环节之一。
2. （2）向该酸性废水(主要是以NH $\text{[math]}$ 形式存在)中加入NaClO溶液可将NH $\text{[math]}$ 转化成无害气体放出，发生反应的离子方程式为；NaClO可以通过Cl₂与NaOH溶液反应制得，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为。
3. （3）使用NH₃时也要注意防止污染环境。电化学气敏传感器可用于监测环境中NH₃的含量，其工作原理如图：
  ①Pt电极(a)为极(填“正”或“负”)；Pt电极(b)上的电极反应式为。
  ②电池总反应的化学反应方程式为，反应一段时间后，KOH溶液的浓度将(填“增大”“减小”或“不变”)。
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四、工业流程题

5. 锌是生命中不可或缺的微量元素，有“生命火花”之称。硫酸锌常用作动植物补锌试剂，工业上，硫酸锌可由菱锌矿制备，菱锌矿的主要成分为ZnCO₃ ，杂质为SiO₂以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如图：
本题中所涉及离子的氢氧化物溶度积常数如表：
离子
Fe³⁺
Zn²⁺
Cu²⁺
Fe²⁺
Mg²⁺
K_sp
4.0×10^-38
6.7×10^-17
2.2×10^-20
8.0×10^-16
1.8×10^-11
回答下列问题：
1. （1）菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为。
2. （2）为了提高锌的浸取效果，可采取的措施有、。
3. （3）加入物质X调节溶液pH=5，以下试剂能实现该目的是。
  A．NH₃•H₂O B．Ca(OH)₂ C．NaOH D．MgO
  滤渣①的主要成分是。
4. （4）向80~90℃的滤液①中分批加入适量KMnO₄溶液充分反应后过滤，滤渣②中有MnO₂ ，该反应的离子方程式为。
5. （5）滤液②中加入锌粉的目的是。
6. （6）滤渣④与浓H₂SO₄反应可以释放HF并循环利用，同时得到的副产物是。
7. （7）硫酸锌溶液与过量氨水反应可生成配离子[Zn(NH₃)₄]²⁺ ，其结构如图所示：
  ①请在结构图中用箭头标出配位键。
  ②该配离子所含配体的分子空间构型为。
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试卷信息

小学

初中

高中

上海市松江二中2022-2023学年高二下学期化学期末考试试...

副标题：

*注意事项：

上海市松江二中2022-2023学年高二下学期化学期末考试试...

试题分析

总体分析

题量分析

难度分析

知识点分析

离子	Fe³⁺	Zn²⁺	Cu²⁺	Fe²⁺	Mg²⁺
K_sp	4.0×10^-38	6.7×10^-17	2.2×10^-20	8.0×10^-16	1.8×10^-11