精品解析：江苏省南京师范大学附属中学2023-2024学年高二上学期期初测试化学试卷

南京师大附中2023-2024学年度第1学期 高二年级化学学科九月期初测试 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Mg-24 Al-27 S-32 Fe-56 Cu-64 一、单项选择题：共14题。每题只有一个选项最符合题意。 1. 下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是 A. NH4HCO3受热易分解，可用作化肥 B. 稀硫酸具有酸性，可用于除去铁锈 C. SO2具有氧化性，可用于纸浆漂白 D. Al2O3具有两性，可用于电解冶炼铝 【答案】B 【解析】 【详解】A．NH4HCO3受热易分解和用作化肥无关，可以用作化肥是因为含有氮元素，A错误； B．铁锈的主要成分为Fe2O3，硫酸具有酸性可以和金属氧化物反应，具有对应关系，B正确； C．二氧化硫的漂白原理是二氧化硫与有色物质化合成不稳定的无色物质，不涉及氧化还原，故和二氧化硫的氧化性无关，C错误； D．电解冶炼铝，只能说明熔融氧化铝能导电，是离子晶体，无法说明是否具有两性，和酸、碱都反应可以体现Al2O3具有两性，D错误。 故选B。 2. 下列含有共价键的盐是 A. CaCl2 B. H2SO4 C. Ba(OH)2 D. Na2CO3 【答案】D 【解析】 【详解】A．CaCl2由Ca2+和Cl-构成，只含有离子键不含有共价键，A不符合题意； B．H2SO4由分子构成，只含有共价键不含有离子键，B不符合题意； C．Ba(OH)2由Ba2+和OH-构成，属于碱，不属于盐，C不符合题意； D．Na2CO3有Na+和CO构成，含有离子键，CO内部C与O原子之间还含有共价键，D符合题意； 故答案选D。 3. 常温下，下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是 A. pH=1的溶液：Fe2+、Mg2+、、 B. pH=12的溶液：K+、Na+、、 C. pH=7的溶液：Na+、Cu2+、S2-、Cl- D. pH=7的溶液：Al3+、K+、Cl-、 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．pH=1的溶液中，在酸性条件下与Fe2+会发生氧化还原反应，不能大量共存，故A错误； B．pH=12溶液中，K+、Na+、、均不能发生反应，能大量共存，故B正确； C．pH=7的溶液中，Cu2+、S2-会发生反应生成沉淀，不能大量共存，故C错误； D．pH=7的溶液中，Al3+、会发生双水解，不能大量共存，故D错误； 故选B。 4. 用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列有关说法正确的是 A. 标准状况下，33.6LSO3中含有氧原子的数目为4.5NA B. 1 mol Fe与1 mol Cl2充分反应生成FeCl3时，转移电子数为3NA C. 16gCH4中含有极性共价键的数目为4NA D. 1 mol OH﹣与17g NH3所含电子数之比为9：10 【答案】C 【解析】 【详解】A．标准状况下SO3为固体，故无法计算33.6LSO3中含有氧原子的数目，A错误； B．1 mol Fe与1 mol Cl2充分反应生成FeCl3时，由于Fe没有完全反应，故转移电子数为2NA，B错误； C．已知一分子CH4中有4个C-H极性键，故16gCH4中含有极性共价键的数目为=4NA，C正确； D．已知每个OH-、NH3中均含有10个电子，1 mol OH﹣与17g 即=1molNH3所含电子数之比为1：1，D错误； 故答案为：C。 5. 下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A. NaCl(aq) Cl2(g)漂白粉(s) B. NaCl(aq)NaHCO3(s)Na2CO3(s) C. NaBr(aq) Br2(aq)I2(aq) D. Mg(OH)2(s) MgCl2(aq)Mg(s) 【答案】C 【解析】 【详解】A．应该将Cl2通入到石灰乳中来制备漂白粉，A错误； B．侯氏制碱法是将CO2通入NH3氨化后的饱和食盐水中，即仅仅向NaCl溶液中通入CO2得不到NaHCO3，B错误； C．已知氧化性Cl2＞Br2＞I2，故NaBr(aq) Br2(aq)I2(aq)均能一步转化，C正确； D．电解MgCl2溶液得不到Mg，而是得到Mg(OH)2，工业上是电解熔融的MgCl2来冶炼金属镁，D错误； 6. 2019 年诺贝尔化学奖颁给研究锂电池的科学家，一种用作锂电池电解液的锂盐结构如图所示。其中， X位于第三周期，X原子的电子数为Z原子的两倍，W、Z、Y位于同一周期。下列叙述正确的是 A. 原子半径： X>Z> W B. 非金属性： X>Z> W C. Y的氢化物可用于刻蚀玻璃 D. X的氧化物对应的水化物均为强酸 【答案】C 【解析】 【分析】据图可知X可以形成6个共价键，X原子的电子数为Z原子的两倍，则原子序数为偶数，且位于第三周期，所以为S元素，则Z为O元素；W、Z、Y位于同一周期，Y可以形成一个共价键，则Y为F元素，整个离子带一个单位负电荷，则W为N元素。 【详解】A．电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同，核电荷数越小原子半径越大，所以原子半径S>N>O，即X>W>Z，故A错误； B．同周期自左至右非金属性增强，同主族自上而下非金属性减弱，所以非金属性O>N>S，即Z>W>X，故B错误； C．Y为F元素，其氢化物为HF，可以与SiO2反应从而刻蚀玻璃，故C正确； D．X为S元素，其+4价氧化物对应的水化物H2SO3为弱酸，故D错误； 综上所述答案为C。 7. 的结构如图所示。下列说法正确的是 A. O的第一电离能低于S B. 相同条件下，的稳定性比强 C. 基态的价层电子排布式为 D. 该物质中存在的化学键类型有：离子键、共价键、氢键 【答案】B 【解析】 【详解】A．同主族元素，从上往下，第一电离能逐渐减小，故O的第一电离能高于S，故Ａ错误； B．相同条件下，r(O)<r(S)，成键原子半径越小，键长越短，键能越大，H-O的键能大于H-S的键能，故的稳定性比强，故B正确； C．基态Fe的价层电子排布式为，的价层电子排布式为，故C错误； D．该物质中存在的化学键类型有：离子键、共价键，氢键不属于化学键，故D错误。 答案为：B。 8. 我国嫦娥五号探测器带回的月球土壤，经分析发现其构成与地球土壤类似土壤中含有的短周期元素W、X、Y、Z，原子序数依次增大，最外层电子数之和为15。X、Y、Z为同周期相邻元素，且均不与W同族，下列结论正确的是 A. 原子半径大小顺序为 B. 化合物XW中的化学键为离子键 C. Y单质的导电性能弱于Z单质的 D. Z的氧化物的水化物的酸性强于碳酸 【答案】B 【解析】 【分析】由短周期元素W、X、Y、Z，原子序数依次增大，最外层电子数之和为15， X、Y、Z为同周期相邻元素，可知W所在主族可能为第ⅢA族或第ⅥA族元素，又因X、Y、Z为同周期相邻元素，且均不与W同族，故W一定不是第ⅢA族元素，即W一定是第ⅥA族元素，进一步结合已知可推知W、X、Y、Z依次为O、Mg、Al、Si，据此答题。 【详解】A．O原子有两层，Mg、Al、Si均有三层且原子序数依次增大，故原子半径大小顺序为Mg＞Al＞Si＞O，即，A错误； B．化合物XW即MgO为离子化合物，其中的化学键为离子键，B正确； C．Y单质为铝单质，铝属于导体，导电性很强，Z单质为硅，为半导体，半导体导电性介于导体和绝缘体之间，故Y单质的导电性能强于Z单质的，C错误； D．Z的氧化物的水化物为硅酸，硅酸酸性弱于碳酸，D错误； 故选B。 9. 在相同条件下研究催化剂I、Ⅱ对反应的影响，各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图，则 A. 无催化剂时，反应不能进行 B. 与催化剂Ⅰ相比，Ⅱ使反应活化能更低 C. a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化 D. 使用催化剂Ⅰ时，内， 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，无催化剂时，随反应进行，生成物浓度也在增加，说明反应也在进行，故A错误； B．由图可知，催化剂I比催化剂Ⅱ催化效果好，说明催化剂I使反应活化能更低，反应更快，故B错误； C．由图可知，使用催化剂Ⅱ时，在0~2min 内Y的浓度变化了2.0mol/L，而a曲线表示的X的浓度变化了2.0mol/L，二者变化量之比不等于化学计量数之比，所以a曲线不表示使用催化剂Ⅱ时X浓度随时间t的变化，故C错误； D．使用催化剂I时，在0~2min 内，Y的浓度变化了4.0mol/L，则(Y) ===2.0，(X) =(Y) =2.0=1.0，故D正确； 答案选D。 10. “天朗气清，惠风和畅。”研究表明，利用Ir+可催化消除大气污染物N2O和CO，简化中间反应进程后，相对能量变化如图所示。已知CO(g)的燃烧热∆H = -283 kJ·mol-1，则2N2O(g)=2N2(g) + O2(g)的反应热∆H (kJ·mol-1)为 A. -152 B. -76 C. +76 D. +152 【答案】A 【解析】 【详解】已知CO(g)的燃烧热∆H = -283 kJ·mol-1，可得①，由图可得N2O(g)+CO(g)=N2(g)+CO2(g)∆H=-330+123-229+77=-359kJ/mol②，由盖斯定律，(反应②-①)×2可得反应2N2O(g)=2N2(g) + O2(g)，反应热∆H =( -359+283)×2 =-152kJ·mol-1，故选：A。 11. 通过下列方法可分别获得H2和O2：①通过电解获得NiOOH和H2(如图)；②在90℃将NiOOH与H2O反应生成Ni(OH)2并获得O2。下列说法正确的是 A. 电解后KOH溶液的物质的量浓度减小 B. 电解时阳极电极反应式：Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O C. 电解的总反应方程式：2H2O2H2↑+O2↑ D. 电解过程中转移4mol电子，理论上可获得22.4LO2 【答案】B 【解析】 【详解】A．阴极水电离的氢离子得电子生成氢气，阳极Ni(OH)2失电子生成NiOOH，电解过程总反应为，电解后KOH溶液的物质的量浓度不变，故A错误； B．电解时阳极Ni(OH)2失电子生成NiOOH，电极反应式为Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O，故B正确； C．阴极水电离氢离子得电子生成氢气，阳极Ni(OH)2失电子生成NiOOH，电解过程总反应为，故C错误； D．电解过程中转移4mol电子，生成4molNiOOH，根据，生成1mol氧气，非标准状况下的体积不一定是22.4L，故D错误； 选B。 12. 如下所示电解装置中，通电后石墨电极Ⅱ上有O2生成，Fe2O3逐渐溶解，下列判断错误的是 A. a是电源的负极 B. 通电一段时间后，向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液，出现红色 C. 随着电解的进行，CuCl2溶液浓度变大 D. 当完全溶解时，至少产生气体336mL (折合成标准状况下) 【答案】C 【解析】 【分析】通电后石墨电极Ⅱ上有O2生成，Fe2O3逐渐溶解，说明石墨电极Ⅱ为阳极，则电源b为正极，a为负极，石墨电极Ⅰ为阴极，据此解答。 【详解】A．由分析可知，a是电源的负极，故A正确； B．石墨电极Ⅱ为阳极，通电一段时间后，产生氧气和氢离子，所以向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液，出现红色，故B正确； C．随着电解的进行，铜离子在阴极得电子生成铜单质，所以CuCl2溶液浓度变小，故C错误； D．当完全溶解时，消耗氢离子为0.06mol，根据阳极电极反应式，产生氧气为0.015mol，体积为336mL (折合成标准状况下)，故D正确； 故选C。 13. 实验室用等作原料制取少量的实验流程如下： 下列说法正确的是 A. “熔融”时应先将和混合加热一段时间后再加入 B. “溶解”后的溶液中存在大量的 C. “歧化”时氧化剂与还原剂的物质的量之比为 D. 流程中可以循环使用的物质是 【答案】C 【解析】 【分析】氯酸钾在碱性条件下将二氧化锰氧化成锰酸钾，自身被还原形成氯离子，溶解后的溶液中含有大量的锰酸根、氯离子和钾离子，在酸性条件下锰酸钾发生之自身歧化反应，生成二氧化锰和高锰酸钾，流程中能够循环使用的只有二氧化锰，二氧化碳形成了碳酸钾。 【详解】A．“熔融”时应先加入，再将混合物加热，，A错误； B．“溶解”后的溶液中存在大量的，B错误； C．，“歧化”时氧化剂与还原剂的物质的量之比为，C正确； D．流程中可以循环使用的物质是，D错误； 故选C。 14. 羟基自由基有较强的氧化性，工业上利用联合除去废水中次磷酸根，转化过程如图所示(部分产物略)，下列有关说法不正确的是 A. 中含有的电子数为 B. 反应(Ⅰ)中除生成和外，还有一种离子生成，该离子为 C. 反应(Ⅱ)中氧化剂参加反应转移 D. 理论上处理含的废水需要和 【答案】C 【解析】 【详解】A．1个∙OH中含有9个电子，则1mol∙OH中含有9mol电子，A项正确； B．根据图示，反应(Ⅰ)中Fe2+与H2O2反应生成Fe3+、∙OH，Fe元素的化合价由+2价升至+3价，根据氧化还原反应的特点，H2O2应被还原成OH-，反应的离子方程式为Fe2++H2O2=Fe3++∙OH+OH-，B项正确； C．反应(Ⅱ)中∙OH将氧化成，P元素的化合价由+1价升至+5价，∙OH为氧化剂，∙OH中O元素的化合价由-1价降至-2价，反应的离子方程式为4∙OH+=+2H2O，1mol氧化剂参加反应转移1mole-，C项错误； D．图示中发生的反应(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)依次为Fe2++H2O2=Fe3++∙OH+OH-、4∙OH+=+2H2O、Fe3++=FePO4↓+2H+，理论上处理含1mol的废水需要4molFe2+和4molH2O2，D项正确； 答案选C。 二、非选择题 15. 氮、磷元素及其化合物在生产、生活中用途广泛。回答下列问题：磷是人体含量较多的元素之一，磷的化合物在药物生产和农药制造等方面用途非常广泛。回答下列问题： （1）基态磷原子的价层轨道表示式为 _______。 （2）P4S3可用于制造火柴，其分子结构如图所示。 ①P4S3分子中硫原子的杂化轨道类型为 _______。 ②每个P4S3分子中孤电子对的数目为 _______。 （3）与N同周期的元素中第一电离能比N大的元素有_______种。 （4）三硝基胺N(NO2)3(其结构为)是一种新型的火箭燃料，因硝基吸电子能力强，中心N原子上无孤电子对，则中心N原子与三个硝基中的N原子构成_______形。硝酰正离子与硝酰负离子的键角_______(填“大于”、“小于”、“等于”)。 （5）磷化氢具有强的还原性，通入硫酸铜溶液中会生成单质铜和磷酸，写出该反应的离子方程式：______。 【答案】（1） （2） ①. sp3 ②. 10 （3）2 （4） ①. 平面三角 ②. 大于 （5）PH3+4Cu2++4H2O=8H++H3PO4+4Cu 【解析】 【小问1详解】 P是15号元素，根据构造原理可知：基态磷原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p3，其价电子排布式是3s23p3，则基态磷原子的核外价层电子排布图为。故答案为：； 【小问2详解】 ①根据图示可知在P4S3分子中，每个S原子形成2个S-P键，每个S原子上还有2个孤电子对，其价层电子对数是4，所以S原子杂化类型是sp3杂化；故答案为：sp3； ②每个P4S3分子中P原子最外层有5个电子，3个成单电子，1个孤电子对。根据图示可知：在P4S3分子中每个P原子形成3个P-S键，P原子上还含有1个孤电子对、每个S原子含有2个孤电子对，所以每个P4S3分子中含有孤电子对数目4+2×3=10个，故答案为：10； 【小问3详解】 一般情况下同一周期元素，原子序数越大，元素的第一电离能就越大，但当元素处于第ⅡA、第ⅤA元素时，原子核外电子处于轨道的全满、半满的稳定状态，其第一电离能大于同一周期相邻元素。N、O是第二周期元素，N是第ⅤA元素，O是第ⅥA元素，所以第一电离能：N＞O；与N同周期的元素中第一电离能比N大的元素有F、Ne，2种。故答案为：2； 【小问4详解】 三硝基胺N(NO2)3(其结构为)是一种新型的火箭燃料，因硝基吸电子能力强，中心N原子上无孤电子对，由结构可推出中心N原子采用sp2杂化，则中心N原子与三个硝基中的N原子构成平面三角形。的价层电子对数为2，中心原子采用sp杂化，的价层电子对数为3，中心原子采用sp2杂化，硝酰正离子与硝酰负离子的键角大于。故答案为：平面三角形；大于； 【小问5详解】 磷化氢具有强的还原性，通入硫酸铜溶液中会生成单质铜和磷酸，根据得失电子数守恒和质量守恒来可知反应方程式为：PH3+4Cu2++4H2O=8H++H3PO4+4Cu。故答案为：PH3+4Cu2++4H2O=8H++H3PO4+4Cu。 16. 镁及其化合物有着广泛用途。 I．实验室模拟“镁法工业烟气脱硫”并制备MgSO4•H2O，其实验过程可表示为 （1）在搅拌下向氧化镁浆料中匀速缓慢通入SO2气体，生成MgSO3，反应为：Mg(OH)2+H2SO3═MgSO3+2H2O。下列实验操作一定能提高氧化镁浆料吸收SO2效率的有___(填序号)。 A. 加热氧化镁浆料 B. 加快搅拌速率 C. 降低通入SO2气体的速率 D. 通过多孔球泡向氧化镁浆料中通SO2 （2）在催化剂作用下MgSO3被O2氧化为MgSO4，已知MgSO3的溶解度为0.57g(20℃)，O2氧化溶液中的离子方程式为 _______； （3）制取MgSO4•H2O晶体。在如下图所示的实验装置中，搅拌下，使一定量的MgSO3浆料与H2SO4溶液充分反应。 在滴液漏斗中的试剂是 _______；补充完整制取MgSO4•H2O晶体的实验方案：向含有少量Fe3+、Al3+的MgSO4溶液中，边搅拌边加入_______，再向其中分批少量加入_______(填化学式)，搅拌，直至调节溶液的pH≥5，_______，过滤，所得晶体在150~170℃干燥即可得到产品。(已知：Fe3+、Al3+在pH≥5时完全转化为氢氧化物沉淀，Fe2+在pH≥9.0时完全转化为氢氧化物沉淀；室温下从MgSO4饱和溶液中结晶出MgSO4•7H2O，MgSO4•7H2O在150～170℃下干燥得到MgSO4•H2O) Ⅱ．碱式碳酸铝镁[MgaAlb(OH)c(CO3)d•xH2O]常用作塑料阻燃剂。 （4）为确定碱式碳酸铝镁的组成，进行如下实验： ①准确称取3.390g样品与足量稀盐酸充分反应，生成CO20.560L(已换算成标准状况下)。 ②另取一定量样品在空气中加热，样品的固体残留率(100%)随温度的变化如下图所示(样品在270℃时已完全失去结晶水，600℃以上残留固体为金属氧化物的混合物)。 根据以上实验数据计算碱式碳酸铝镁样品中的n()：n()=____。 【答案】（1）BD （2）2+O22 （3） ①. 硫酸 ②. 一定量的硫酸 ③. MgO ④. 过滤，将滤液蒸发浓缩、降温至室温结晶 （4）5：3 【解析】 【分析】本实验的目的是为了制取MgSO4•H2O，首先在搅拌下向氧化镁浆料中匀速缓慢通入SO2气体，生成MgSO3，然后使一定量的MgSO3浆料与H2SO4溶液充分反应生成硫酸镁，在硫酸镁的溶液中加入氧化镁调节溶液的pH除去三价铁和三价铝，将滤液蒸发浓缩、降温至室温结晶，过滤，所得晶体在150～170℃干燥即可得到MgSO4•H2O，据此分析解题。 小问1详解】 A．加热可加快反应速率，但温度升高，SO2在水中溶解度降低，且会导致H2SO3受热分解，不一定能提高吸收SO2效率，A错误； B．加快搅拌速率，可以使反应物充分接触，提高吸收SO2效率，B正确； C．降低通入SO2气体的速率，SO2可与MgO浆料充分接触，但会降低反应速率，不一定能提高吸收SO2效率，C错误； D．多孔球泡可以让SO2与MgO浆料充分接触，能提高吸收SO2效率，D正确； 故答案为：BD； 【小问2详解】 根据题意，O2氧化溶液中的，被氧化为，1molO2氧化2mol，故O2氧化溶液中的离子方程式为：2+O22，故答案为：2+O22； 【小问3详解】 在进行含固体物质的反应物与液体反应的实验时，应将含固体物质的反应物放在三颈瓶中，加料方式是通过分液漏斗滴加液体，H2SO4溶液的滴加速率要慢，以免H2SO4过量；补充完整制取MgSO4•H2O晶体的实验方案：向含有少量Fe3+、Al3+的MgSO4溶液中，边搅拌边加入一定量的硫酸，再分批加入少量氧化镁粉末，搅拌，直至用pH试纸测得pH≥5，过滤；将滤液蒸发浓缩、降温至室温结晶，过滤，所得晶体在150～170℃干燥，故答案为：硫酸；一定量的硫酸；MgO；过滤，将滤液蒸发浓缩、降温至室温结晶； 【小问4详解】 3.390g碱式碳酸铝镁样品与足量稀盐酸充分反应生成的CO2 与受热分解生成的CO2是相等的，则n()=n(CO2)==0.025mol，m(CO2)=nM=0.025mol×44g/mol=1.10g，样品在270℃时已完全失去结晶水，则结晶水的质量为3.390g×(1-0.7345)≈0.9g，n(H2O)==0.05mol，由图可知，温度从270℃升高到600℃时碱式碳酸铝镁完全分解为MgO、Al2O3、CO2、H2O，m(CO2)+m(H2O)=3.390g×(73.45%-37.02%)≈1.235g，m(H2O)=(1.235g-1.10g)=0.135g，根据H原子守恒有n(OH-)=2n(H2O)=2×=0.015mol，则n()：n(OH-)=0.025mol：0.015mol=5：3，故答案为：5：3。 17. 电解原理再化学工业中有广泛应用。 I.电渗析法是一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法，工作原理如图所示。 （1）Ⅱ口流出的是_______(填“淡水”或“浓海水”)。 Ⅱ.库仑滴定法是常用的快捷检测煤中全硫含量的方法。库仑测硫仪中电解原理示意图如下。检测前，电解质溶液中保持定值。待测气体进入电解池后，SO2溶解并将还原，测硫仪便立即自动进行电解到又回到原定值，测定结束，通过测定电解消耗的电量可以求得煤中含硫量(假设煤中硫元素均转化为SO2)。 （2）①SO2在电解池中发生反应的离子方程式为_______。 ②测硫仪工作时电解池的阳极反应式为 _______。 Ⅲ.硫氧化物脱除可以利用电化学原理处理，利用如下图装置可同时吸收SO2和NO。已知：H2S2O4是一种弱酸。 （3）b是直流电源的_______极，阴极的电极反应式为_______，若没有能量损失，相同条件下，SO2和NO的体积比为_______时，两种气体都能被完全处理。 【答案】（1）浓海水 （2） ①. SO2++2H2O=3I-++4H+ ②. 3I--2e-= （3） ①. 正 ②. 2+2e-+2H+=H2S2O4+2H2O ③. 1∶1 【解析】 【分析】Ⅱ．煤中硫的存在形态分为有机硫和无机硫(CaSO4、硫化物及微量单质硫等)，将空气净化后通入盛有煤样的管式炉中，使煤燃烧生成CO2、H2O、N2、SO2，将生成的气体经过一系列处理后，通入库仑测硫仪中，在库仑测硫仪中，SO2还原生成I-，另一极，I-又被氧化为，Ⅲ．根据题干图示信息可知，左侧电极发生转化为H2S2O4，则发生还原反应，即左侧为阴极，右侧为阳极，电源a电极为负极，b电极为正极，据此分析作答。 【小问1详解】 由题干图示信息可知，I中氯离子向阳极移动，钠离子向阴极移动，所以I是淡水出口，而中间Ⅱ中右边移进氯离子，左边移进钠离子，所以Ⅱ浓海水出口，故答案为：浓海水； 【小问2详解】 ①根据题意可知，SO2在电解池中把还原为I-，根据化合价升降守恒和原子守恒、电荷守恒，可得该反应的离子方程式为SO2++2H2O=3I-++4H+，故答案为：SO2++2H2O=3I-++4H+； ②由图可知，测硫仪工作时电解池阳极反应为碘离子氧化为，电极反应为：3I--2e-=，故答案为：3I--2e-=； 【小问3详解】 由图可知，阴极发生还原反应，即转化为H2S2O4，即左侧电极为阴极，右侧电极为阳极，则a为电源的负极，b为电源的正极，S元素化合价由+4价，降低为+3价，根据化合价升降守恒、电荷守恒、原子守恒，可得电极反应式为：2+2e-+2H+=H2S2O4+2H2O，SO2转化为硫酸，S元素由+4价升高为+6价，NO转化为氮气，N元素由+2价降低为0价，根据化合价升降守恒可知，若无能量损失，在相同条件下，SO2和NO的体积比为1∶1时，两种气体都能被完全处理，故答案为：正；2+2e-+2H+=H2S2O4+2H2O ；1∶1。 18. V2O5﹣WO3/TiO2催化剂能催化NH3脱除烟气中的NO， （1）反应原理： 主反应：4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)⇌4N2(g)+6H2O(g) H1。 副反应：4NH3(g)+3O2(g)⇌2N2(g)+6H2O(g) H2。 根据盖斯定律可得：4NH3(g)+6NO(g)⇌5N2(g)+6H2O(g) H3.则H3=____(用含H1、H2的式子表示)。一定温度下向2L密闭刚性容器(含催化剂)中投入2mol NH3和3mol NO，发生反应4NH3(g)+6NO(g)⇌5N2(g)+6H2O(g)。达到平衡状态时，NO的转化率为60%，则平衡常数为______mol/L(将具体数值代入表达式即可)。 （2）催化剂的制备。将预先制备的一定量的WO3/TiO2粉末置于80℃的水中，在搅拌下加入一定量的NH4VO3溶液，经蒸发、焙烧等工序得到颗粒状V2O5﹣WO3/TiO2催化剂。反应选用NH4VO3溶液而不选用NaVO3溶液的原因是 _______。 （3）催化剂的应用。将一定物质的量浓度的NO、O2、NH3气体匀速通过装有V2O5﹣WO3/TiO2催化剂的反应器，测得NO的转化率随温度的变化如下图所示。反应温度高于380℃，NO转化率下降，除因为进入反应器的NO被还原的量减少外，还因为 _______。 （4）催化反应的改进。向脱硝反应的体系中添加NH4NO3可显著提高NO脱除率，原因可用一组离子方程式表示，请补充其中的1个离子方程式。(已知含氮微粒最终转化为N2) ① ②； _______。 ③ ④ （5）废催化剂的回收。回收V2O5﹣WO3/TiO2废催化剂并制备NH4VO3的过程可表示为 已知：V2O5、Al2O3均可与纯碱反应生成对应的钠盐，请写出焙烧时主要的化学方程式 _______。酸浸时，加料完成后，以一定速率搅拌反应。提高钒元素浸出率的方法还有(写出两点) _______。酸浸后，V元素的主要存在形式为。请写出沉钒的离子方程式_______。 【答案】（1） ①. (3H1-H2) ②. （2）制得的催化剂中不含Na+ （3）NH3与O2反应生成了NO，反应为4NH3+5O24NO+6H2O （4）+=N2↑+2H2O （5） ①. V2O5+Na2CO32NaVO3+CO2↑，Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑ ②. 适当升温或延长浸泡时间 ③. +H2O+=NH4VO3↓+2H+ 【解析】 【小问1详解】 已知主反应：4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)⇌4N2(g)+6H2O(g) H1，副反应：4NH3(g)+3O2(g)⇌2N2(g)+6H2O(g) H2，则(3主反应-副反应)可得反应4NH3(g)+6NO(g)⇌5N2(g)+6H2O(g)，根据盖斯定律可得：H3=(3H1-H2)；一定温度下向2L密闭刚性容器(含催化剂)中投入2mol NH3和3mol NO，发生反应4NH3(g)+6NO(g)⇌5N2(g)+6H2O(g)，达到平衡状态时，NO的转化率为60%，则三段式分析为：，则平衡常数为K==mol/L，故答案为：(3H1-H2)；； 【小问2详解】 NH4VO3是铵盐，铵盐受热易解，而NaVO3溶液的Na+无法除去，制得的催化剂中不含Na+，所以反应选用NH4VO3溶液而不选用NaVO3溶液，故答案为：制得的催化剂中不含Na+； 【小问3详解】 当温度高于380℃，进入反应器的NO被还原的量减少，使NO转化率下降，还有一个原因是NH3与O2反应生成了NO，反应为4NH3+5O24NO+6H2O，故答案为： NH3与O2反应生成了NO，反应为4NH3+5O24NO+6H2O； 【小问4详解】 由脱硝反应的反应物为氨气和一氧化氮，生成物为氮气和水可知，未写出的反应为反应①生成的NO2和反应④生成的反应生成氮气和水，反应生成的离子方程式为+=N2↑+2H2O，故答案为：+=N2↑+2H2O； 【小问5详解】 已知：V2O5、Al2O3均可与纯碱反应生成对应的钠盐即分别得到NaVO3和NaAlO2，则焙烧时主要的化学方程式有：V2O5+Na2CO32NaVO3+CO2↑，Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑，酸浸时，投料完成后，可适当升温、延长浸泡时间提高原料浸出率，酸浸后，V元素的主要存在形式为，则沉钒的离子方程式为：+H2O+=NH4VO3↓+2H+，故答案为：V2O5+Na2CO32NaVO3+CO2↑，Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑；适当升温或延长浸泡时间；+H2O+=NH4VO3↓+2H+。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 南京师大附中2023-2024学年度第1学期 高二年级化学学科九月期初测试 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Mg-24 Al-27 S-32 Fe-56 Cu-64 一、单项选择题：共14题。每题只有一个选项最符合题意。 1. 下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是 A. NH4HCO3受热易分解，可用作化肥 B. 稀硫酸具有酸性，可用于除去铁锈 C. SO2具有氧化性，可用于纸浆漂白 D. Al2O3具有两性，可用于电解冶炼铝 2. 下列含有共价键的盐是 A. CaCl2 B. H2SO4 C. Ba(OH)2 D. Na2CO3 3. 常温下，下列各组离子在给定溶液中能大量共存是 A. pH=1的溶液：Fe2+、Mg2+、、 B. pH=12的溶液：K+、Na+、、 C. pH=7的溶液：Na+、Cu2+、S2-、Cl- D. pH=7的溶液：Al3+、K+、Cl-、 4. 用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列有关说法正确的是 A. 标准状况下，33.6LSO3中含有氧原子的数目为4.5NA B. 1 mol Fe与1 mol Cl2充分反应生成FeCl3时，转移电子数为3NA C. 16gCH4中含有极性共价键的数目为4NA D. 1 mol OH﹣与17g NH3所含电子数之比为9：10 5. 下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A. NaCl(aq) Cl2(g)漂白粉(s) B. NaCl(aq)NaHCO3(s)Na2CO3(s) C. NaBr(aq) Br2(aq)I2(aq) D. Mg(OH)2(s) MgCl2(aq)Mg(s) 6. 2019 年诺贝尔化学奖颁给研究锂电池的科学家，一种用作锂电池电解液的锂盐结构如图所示。其中， X位于第三周期，X原子的电子数为Z原子的两倍，W、Z、Y位于同一周期。下列叙述正确的是 A. 原子半径： X>Z> W B. 非金属性： X>Z> W C. Y的氢化物可用于刻蚀玻璃 D. X的氧化物对应的水化物均为强酸 7. 的结构如图所示。下列说法正确的是 A. O的第一电离能低于S B. 相同条件下，的稳定性比强 C. 基态的价层电子排布式为 D. 该物质中存在的化学键类型有：离子键、共价键、氢键 8. 我国嫦娥五号探测器带回的月球土壤，经分析发现其构成与地球土壤类似土壤中含有的短周期元素W、X、Y、Z，原子序数依次增大，最外层电子数之和为15。X、Y、Z为同周期相邻元素，且均不与W同族，下列结论正确的是 A. 原子半径大小顺序为 B. 化合物XW中的化学键为离子键 C. Y单质的导电性能弱于Z单质的 D. Z的氧化物的水化物的酸性强于碳酸 9. 在相同条件下研究催化剂I、Ⅱ对反应影响，各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图，则 A. 无催化剂时，反应不能进行 B. 与催化剂Ⅰ相比，Ⅱ使反应活化能更低 C. a曲线表示使用催化剂Ⅱ时X的浓度随t的变化 D. 使用催化剂Ⅰ时，内， 10. “天朗气清，惠风和畅。”研究表明，利用Ir+可催化消除大气污染物N2O和CO，简化中间反应进程后，相对能量变化如图所示。已知CO(g)的燃烧热∆H = -283 kJ·mol-1，则2N2O(g)=2N2(g) + O2(g)的反应热∆H (kJ·mol-1)为 A. -152 B. -76 C. +76 D. +152 11. 通过下列方法可分别获得H2和O2：①通过电解获得NiOOH和H2(如图)；②在90℃将NiOOH与H2O反应生成Ni(OH)2并获得O2。下列说法正确的是 A. 电解后KOH溶液的物质的量浓度减小 B. 电解时阳极电极反应式：Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O C. 电解的总反应方程式：2H2O2H2↑+O2↑ D. 电解过程中转移4mol电子，理论上可获得22.4LO2 12. 如下所示电解装置中，通电后石墨电极Ⅱ上有O2生成，Fe2O3逐渐溶解，下列判断错误的是 A. a是电源的负极 B. 通电一段时间后，向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液，出现红色 C. 随着电解的进行，CuCl2溶液浓度变大 D. 当完全溶解时，至少产生气体336mL (折合成标准状况下) 13. 实验室用等作原料制取少量的实验流程如下： 下列说法正确的是 A. “熔融”时应先将和混合加热一段时间后再加入 B. “溶解”后的溶液中存在大量的 C. “歧化”时氧化剂与还原剂的物质的量之比为 D. 流程中可以循环使用的物质是 14. 羟基自由基有较强氧化性，工业上利用联合除去废水中次磷酸根，转化过程如图所示(部分产物略)，下列有关说法不正确的是 A. 中含有的电子数为 B. 反应(Ⅰ)中除生成和外，还有一种离子生成，该离子为 C. 反应(Ⅱ)中氧化剂参加反应转移 D. 理论上处理含的废水需要和 二、非选择题 15. 氮、磷元素及其化合物在生产、生活中用途广泛。回答下列问题：磷是人体含量较多的元素之一，磷的化合物在药物生产和农药制造等方面用途非常广泛。回答下列问题： （1）基态磷原子的价层轨道表示式为 _______。 （2）P4S3可用于制造火柴，其分子结构如图所示。 ①P4S3分子中硫原子的杂化轨道类型为 _______。 ②每个P4S3分子中孤电子对的数目为 _______。 （3）与N同周期的元素中第一电离能比N大的元素有_______种。 （4）三硝基胺N(NO2)3(其结构为)是一种新型的火箭燃料，因硝基吸电子能力强，中心N原子上无孤电子对，则中心N原子与三个硝基中的N原子构成_______形。硝酰正离子与硝酰负离子的键角_______(填“大于”、“小于”、“等于”)。 （5）磷化氢具有强的还原性，通入硫酸铜溶液中会生成单质铜和磷酸，写出该反应的离子方程式：______。 16. 镁及其化合物有着广泛用途。 I．实验室模拟“镁法工业烟气脱硫”并制备MgSO4•H2O，其实验过程可表示为 （1）在搅拌下向氧化镁浆料中匀速缓慢通入SO2气体，生成MgSO3，反应为：Mg(OH)2+H2SO3═MgSO3+2H2O。下列实验操作一定能提高氧化镁浆料吸收SO2效率有___(填序号)。 A 加热氧化镁浆料 B. 加快搅拌速率 C. 降低通入SO2气体的速率 D. 通过多孔球泡向氧化镁浆料中通SO2 （2）在催化剂作用下MgSO3被O2氧化为MgSO4，已知MgSO3的溶解度为0.57g(20℃)，O2氧化溶液中的离子方程式为 _______； （3）制取MgSO4•H2O晶体。在如下图所示的实验装置中，搅拌下，使一定量的MgSO3浆料与H2SO4溶液充分反应。 在滴液漏斗中的试剂是 _______；补充完整制取MgSO4•H2O晶体的实验方案：向含有少量Fe3+、Al3+的MgSO4溶液中，边搅拌边加入_______，再向其中分批少量加入_______(填化学式)，搅拌，直至调节溶液的pH≥5，_______，过滤，所得晶体在150~170℃干燥即可得到产品。(已知：Fe3+、Al3+在pH≥5时完全转化为氢氧化物沉淀，Fe2+在pH≥9.0时完全转化为氢氧化物沉淀；室温下从MgSO4饱和溶液中结晶出MgSO4•7H2O，MgSO4•7H2O在150～170℃下干燥得到MgSO4•H2O) Ⅱ．碱式碳酸铝镁[MgaAlb(OH)c(CO3)d•xH2O]常用作塑料阻燃剂。 （4）为确定碱式碳酸铝镁的组成，进行如下实验： ①准确称取3.390g样品与足量稀盐酸充分反应，生成CO20.560L(已换算成标准状况下)。 ②另取一定量样品在空气中加热，样品的固体残留率(100%)随温度的变化如下图所示(样品在270℃时已完全失去结晶水，600℃以上残留固体为金属氧化物的混合物)。 根据以上实验数据计算碱式碳酸铝镁样品中的n()：n()=____。 17. 电解原理再化学工业中有广泛应用。 I.电渗析法是一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法，工作原理如图所示。 （1）Ⅱ口流出的是_______(填“淡水”或“浓海水”)。 Ⅱ.库仑滴定法是常用的快捷检测煤中全硫含量的方法。库仑测硫仪中电解原理示意图如下。检测前，电解质溶液中保持定值。待测气体进入电解池后，SO2溶解并将还原，测硫仪便立即自动进行电解到又回到原定值，测定结束，通过测定电解消耗的电量可以求得煤中含硫量(假设煤中硫元素均转化为SO2)。 （2）①SO2在电解池中发生反应的离子方程式为_______。 ②测硫仪工作时电解池的阳极反应式为 _______。 Ⅲ.硫氧化物脱除可以利用电化学原理处理，利用如下图装置可同时吸收SO2和NO。已知：H2S2O4是一种弱酸。 （3）b是直流电源的_______极，阴极的电极反应式为_______，若没有能量损失，相同条件下，SO2和NO的体积比为_______时，两种气体都能被完全处理。 18. V2O5﹣WO3/TiO2催化剂能催化NH3脱除烟气中的NO， （1）反应原理： 主反应：4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)⇌4N2(g)+6H2O(g) H1。 副反应：4NH3(g)+3O2(g)⇌2N2(g)+6H2O(g) H2。 根据盖斯定律可得：4NH3(g)+6NO(g)⇌5N2(g)+6H2O(g) H3.则H3=____(用含H1、H2的式子表示)。一定温度下向2L密闭刚性容器(含催化剂)中投入2mol NH3和3mol NO，发生反应4NH3(g)+6NO(g)⇌5N2(g)+6H2O(g)。达到平衡状态时，NO的转化率为60%，则平衡常数为______mol/L(将具体数值代入表达式即可)。 （2）催化剂的制备。将预先制备的一定量的WO3/TiO2粉末置于80℃的水中，在搅拌下加入一定量的NH4VO3溶液，经蒸发、焙烧等工序得到颗粒状V2O5﹣WO3/TiO2催化剂。反应选用NH4VO3溶液而不选用NaVO3溶液的原因是 _______。 （3）催化剂的应用。将一定物质的量浓度的NO、O2、NH3气体匀速通过装有V2O5﹣WO3/TiO2催化剂的反应器，测得NO的转化率随温度的变化如下图所示。反应温度高于380℃，NO转化率下降，除因为进入反应器的NO被还原的量减少外，还因为 _______。 （4）催化反应的改进。向脱硝反应的体系中添加NH4NO3可显著提高NO脱除率，原因可用一组离子方程式表示，请补充其中的1个离子方程式。(已知含氮微粒最终转化为N2) ① ②； _______。 ③ ④ （5）废催化剂的回收。回收V2O5﹣WO3/TiO2废催化剂并制备NH4VO3的过程可表示为 已知：V2O5、Al2O3均可与纯碱反应生成对应的钠盐，请写出焙烧时主要的化学方程式 _______。酸浸时，加料完成后，以一定速率搅拌反应。提高钒元素浸出率的方法还有(写出两点) _______。酸浸后，V元素的主要存在形式为。请写出沉钒的离子方程式_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$