精品解析：广东省深圳市第二高级中学2023-2024学年高一下学期第四学段考试化学试卷

2023-2024学年深圳市第二高级中学第四学段考试 高一化学 时间：75分钟 满分：100分 可能用到的相对原子质量：H-1 O-16 N-14 Cl-35.5 S-32 一、单选题(本题共16小题，1-10题每小题2分，11-16题每小题4分，共44分，每小题只有一个选项符合题意) 1. 下列有关材料的说法，不正确的是 A. 中国深海载人潜水器“蛟龙号”的发动机使用的氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料 B. 华为首款5G手机搭载了智能7nm制程SOC“麒麟980”手机芯片的主要成分是二氧化硅 C. 光伏电池是以硅为基底的硅太阳能电池，将光能直接转化为电能 D. 2022年北京冬奥会展示的智能服饰含有石墨烯，石墨烯与金刚石互为同素异形体 【答案】B 【解析】 【详解】A．氮化硅陶瓷是一种耐高温结构陶瓷，属于新型无机非金属材料，A正确； B．芯片的主要成分是晶体硅，而不是二氧化硅，B错误； C．光伏电池是以硅为基底的硅太阳能电池，能够将光能直接转化为电能，C正确； D．石墨烯与金刚石都是由碳元素形成的两种不同单质，故互为同素异形体，D正确； 故答案为：B。 2. 化学与生活、未来密切相关，下列有关叙述错误的是 A. 在家用燃煤中适量的生石灰能有效减少二氧化硫的排放量 B. 利用清洁能源如太阳能、潮汐能、风能来发电 C. 采用纳米二氧化钛光触媒技术，将汽车尾气中的NO 和CO 转化为无害气体 D. 大量排放SO2或CO2都会导致酸雨的形成 【答案】D 【解析】 【详解】A．向原煤中加入适量生石灰，煤燃烧时可发生反应2CaO+2SO2+O22CaSO4，可有效地减少二氧化硫的排放，削弱二氧化硫对空气的污染，故A正确； B．利用清洁能源如太阳能、潮汐能、风能来发电，无污染产生，故B正确； C．采用纳米二氧化钛光触媒技术，将汽车尾气中的NO和CO转化为无害气体氮气和二氧化碳，对空气无污染，故C正确； D．大量排放CO2不会导致酸雨的形成，故D错误； 故选D。 3. 已知碘化氢分解吸热，分为以下两步完成：；，下列图像最符合上述反应历程的是 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】为化学键形成过程，放热，能量降低，且总反应吸热，则反应吸热，能量升高；最终产物能量高于反应物，图C符合反应历程，故选C。 4. 普通水泥在固化过程中自由水分子减少并产生Ca(OH)2，溶液呈碱性。根据这一物理化学特点，科学家发明了电动势法测水泥初凝时间。此法的原理如图所示，反应的总方程式为：2Cu+Ag2O=Cu2O+2Ag，下列有关说法正确的是（　　） A. 装置中电流方向由Cu经导线到Ag2O B. 测量原理示意图中，Ag2O为负极 C. 负极的电极反应式为：2Cu+2OH–-2e–=Cu2O+H2O D. 电池工作时，OH–向正极移动 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．装置中Cu作负极，电流方向由Ag2O经导线到Cu，故A错误； B．测量原理示意图中，Ag2O被还原为正极，故B错误； C．负极的电极反应式为：2Cu+2OH–-2e–=Cu2O+H2O，故C正确； D．电池工作时，OH–向负极(也是阳极)移动，故D错误。 答案选C。 【点睛】在原电池中，电子由负极移向正极，阴阳离子分别移向阳阴极。 5. 代表阿伏加德罗常数，下列说法不正确的是 A. 一定条件下，将和混合反应生成，转移的电子总数为 B. 中含有的硅氧键数为 C. 常温下，氯气含有个电子 D. 28gN2和组成的混合气体中含有的原子数为 【答案】B 【解析】 【详解】A．和反应生成NH3的反应方程式为：，生成，转移的电子总数为，故A正确； B．SiO2中每个Si形成4个硅氧键，中含有的硅氧键数为，故B错误； C．氯气物质的量为：，即含有2NA个氯原子，每个氯原子由17个电子，共个电子，故C正确； D．N2和组成的混合气体只含有N一种原子，因此28g混合气体含有的原子数为：，故D正确； 故选B。 6. 下列离子方程式书写正确的是 A. 足量通入少量石灰水中： B. 溶液与溶液共热： C. 与稀硝酸反应： D. 硫酸氢钠溶液与少量反应： 【答案】B 【解析】 【详解】A．过量与反应生成，A项错误； B．溶液与溶液共热离子方程式为：，B正确 C．被氧化，不能生成，生成铁离子，C项错误； D．与反应生成，D项错误； 故选B。 7. 水合肼(N2H4·H2O)又称水合联氨，是重要的氢能源稳定剂，具有较强的还原性。水合肼的制备原理为：NaClO+2NH3•H2O=N2H4•H2O+NaCl+2H2O。下列制取水合肼的装置和操作不能达到实验目的的是 A. 装置甲中试剂X可以选择碱石灰制取NH3 B. 用装置乙作为反应过程的安全瓶 C. 操作过程中要快速滴加NaClO溶液 D. 用装置丁吸收反应中过量的NH3，并能防倒吸 【答案】C 【解析】 【分析】甲装置用于制取NH3，利用浓氨水中的水与试剂X作用，放出热量或生成碱，降低氨气的溶解度，从而生成NH3；装置乙中两根导管都很短，可防止倒吸，用作安全瓶；丙装置用于NH3与NaClO发生氧化还原反应，从而生成水合肼；装置丁用于吸收NH3，防止污染空气。 【详解】A．碱石灰吸水放热，同时产生碱，可降低氨气的溶解度，则装置甲中试剂X可以选择碱石灰制取NH3，A正确； B．由分析可知，装置乙中进气和出气导管都短，不能产生倒吸，可作为反应过程的安全瓶，B正确； C．操作过程中若快速滴加NaClO溶液，可能会导致部分水合肼被NaClO进一步氧化，从而降低水合肼的产率，C不正确； D．NH3难溶于CCl4而易溶于水，可用装置丁吸收反应中过量的NH3，并能防倒吸，D正确； 故选C。 8. 某工业废水中存在大量的Na+、Cl-、Cu2+、SO，欲除去其中的Cu2+、SO，设计工艺流程如图所示： 下列有关说法错误的是 A. NaOH的作用是除去Cu2+ B. 试剂a为Na2CO3，试剂b为BaCl2 C. 操作x为过滤，试剂c为稀盐酸 D. 检验SO是否除尽可取适量待测溶液，先加入盐酸，再加入BaCl2溶液 【答案】B 【解析】 【分析】工业废水中存在大量的Na+、Cl-、Cu2+、SO，欲除去其中的 Cu2+、SO，由实验流程可知，先加NaOH除去Cu2+，然后加试剂a为BaCl2可除去SO，再加试剂b为Na2CO3，试剂b可除去过量钡离子，操作x为过滤，分离出溶液含氯化钠、碳酸钠，最后加试剂c为盐酸可除去碳酸钠，以此来解答。 【详解】A．由上述分析可知，NaOH的作用是除去Cu2+，生成氢氧化铜沉淀，故A正确； B．试剂a为BaCl2，试剂b为Na2CO3，碳酸钠在氯化钡之后可除去过量的钡离子，故B错误； C．由上述分析可知，操作x为过滤，试剂c为稀盐酸，故C正确； D．检验SO是否除尽可取适量待测溶液，先加入盐酸，排除干扰离子，再加入BaCl2溶液若不生成白色沉淀，则除尽，反之没有除尽，故D正确； 故选：B。 9. 微纳米材料研究所研发的纳米量级碳酸钙直径约为30nm，下列有关说法正确的是 A. 纳米量级碳酸钙是一种胶体 B. 若将纳米量级碳酸钙均匀分散到蒸馏水中，不能透过滤纸 C. 若将纳米量级碳酸钙加入稀盐酸中，不会有二氧化碳产生 D. 若将纳米量级碳酸钙均匀分散到蒸馏水中，会产生丁达尔效应 【答案】D 【解析】 【详解】A．纳米量级碳酸钙是纯净物，不是混合物，不属于胶体，故A错误； B．若将纳米量级碳酸钙均匀分散到蒸馏水中，形成胶体，胶体能透过滤纸，不能透过半透膜，故B错误； C．若将纳米量级碳酸钙加入稀盐酸中，碳酸钙和盐酸反应生成二氧化碳、氯化钙和水，故C错误； D．若将纳米量级碳酸钙均匀分散到蒸馏水中，形成胶体，胶体具有丁达尔效应，故D正确。 综上所述，答案为D。 10. 高纯硅是现代信息等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图如图所示，下列说法正确的是 A. 硅元素位于周期表中第二周期，第IVA族 B. 电弧炉中的反应为SiO2+CSi+CO2↑ C. 该工艺流程中被循环利用的物质有HCl和H2 D. 制备所得的高纯硅是传统的硅酸盐材料 【答案】C 【解析】 【分析】石英砂与焦炭反应得到粗硅，粗硅与HCl反应生成SiHCl3等，再用氢气还原得到高纯硅。 【详解】A．硅是14号元素，位于元素周期表的第三周期第IVA族，A错误； B．电弧炉中二氧化硅与碳反应生成硅与CO，反应方程式为：SiO2+ 2CSi+ 2CO↑，B错误； C．粗硅与HCl的反应为：Si+3HClSiHCl3+ H2，后续还原炉中反应为：SiHCl3+ H2Si +3HCl，由此判断上述工艺生产中循环使用的物质为H2、HCl，C正确； D．制备所得的高纯硅，不是硅酸盐材料，D错误； 故答案选C。 11. 氢能的低成本、低温、高速率制取一直是亟待解决的关键难题。实验计算机模拟在催化剂表面水煤气变换低温产氢反应过程中能量的变化如图所示，下列说法正确的是 A. 水煤气变换产氢反应是吸热反应 B. 整个过程中化学键断键所吸收的能量小于成键所放出的能量 C. 过程Ⅲ只形成了新的非极性键 D. 当反应物或生成物状态发生变化时，能量示意图不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．从反应历程和能量变化图可以看出，反应物的总能量高于生成物的总能量，所以该反应是放热反应，A错误； B．根据选项A分析知，该反应为放热反应，则整个过程中化学键断键所吸收的能量小于成键所放出的能量，B正确； C．过程Ⅲ中，CO转化为CO2，形成了新的极性键，C错误； D．同一物质在不同状态下具有不同的能量，因此当反应物或生成物状态发生变化时，能量示意图随之发生改变 ，D错误； 故选B。 12. 利用硫铁矿烧渣（主要成分为和等）制备的工艺流程如图所示： 下列说法错误的是 A. “酸浸”时，充入高压氧的目的是增大溶解氧的量，使充分被氧化 B. 浸渣的主要成分为硅酸，若酸浸时不进行过滤，其将会导致产品纯度降低 C. “氧化”时，发生反应的离子方程式为 D. 根据流程可知的溶解度小于，洗涤固体时可选择溶液 【答案】B 【解析】 【分析】Fe2O3与FeO在酸浸条件下转化为Fe3+和Fe2+，二氧化硅不反应在滤渣中，Fe2+被氧气氧化为Fe3+，“酸浸”时，充入高压氧的目的是增大溶解氧的量，使Fe2+充分被氧化，加入氢氧化钠将铁离子转化为氢氧化铁的沉淀，氢氧化铁沉淀与氢氧化钠和次氯酸钠反应转化为Na2FeO4，Na2FeO4加入KOH转化为K2FeO4，据此回答。 【详解】A．根据分析可知，“酸浸”时，充入高压氧的目的是增大溶解氧的量，使Fe2+充分被氧化，A正确； B．浸渣的主要成分为二氧化硅，二氧化硅不与硫酸反应，B错误； C．氧化时将氢氧化铁氧化为高铁酸根，离子方程式为，C正确； D．Na2FeO4加入KOH转化为K2FeO4，通过过滤得到K2FeO4固体，用KOH洗涤K2FeO4固体可以减少溶解损失，D正确； 故选B。 13. 利用与制取的实验装置如图（部分加热及夹持装置略）。已知：，易水解。下列说法正确的是 A. 实验开始时，先加热装置d再加热装置a B. 实验过程中可观察到a中黑色固体变为红色 C. 装置c与装置e可调换位置 D. 装置e的作用是吸收尾气 【答案】B 【解析】 【分析】装置a中干燥的NH3与CuO发生反应：，装置b可防止浓硫酸倒吸至装置a，装置c用浓硫酸除去N2中混有的NH3和H2O，N2和Mg在装置d的管式炉中反应制备Mg3N2，因Mg3N2易水解，且Mg能与CO2反应，则装置e须防止空气中的水蒸气和CO2进入装置d中，据此解答。 【详解】A．实验开始时，应先加热装置a，待较纯的N2进入装置d中时再加热装置d，即先加热装置a再加热装置d，A错误； B．装置a中干燥的NH3与CuO发生反应：，CuO被NH3还原为Cu，则实验过程中可观察到a中黑色固体变为红色，B正确； C．装置e中的碱石灰能干燥N2，但不能吸收NH3，则装置c和装置e不能调换位置，否则NH3也进入装置d与Mg反应，导致Mg3N2产率降低，C错误； D．装置e的作用是防止空气中的水蒸气和CO2进入装置d中，D错误； 故选B。 14. 根据下列实验操作和现象所得出的结论或解释一定正确的是 选项 实验操作和现象 结论或解释 A 向淀粉-KI溶液中通入Cl2，再通入SO2，溶液先出现蓝色，后蓝色褪去 还原性：SO2＞I-＞Cl- B 检验SO2气体中是否混有SO3(g)：将气体通入Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀生成 混有SO3(g) C 取少量铁与水蒸气反应后的固体于试管中，加足量稀盐酸溶解再滴加KSCN溶液，溶液未变血红色 固体产物中不存在三价铁 D 用大理石和盐酸反应制取CO2气体，立即通入一定浓度的Na2SiO3溶液中，出现白色沉淀 元素非金属性：C＞Si A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．向淀粉-KI溶液中通入Cl2，再通入SO2，溶液先出现蓝色，后蓝色褪去，说明首先发生反应：2I-+Cl2=2Cl-+I2，证明还原性：I-＞Cl-；然后发生反应： I2+SO2+2H2O=2I-++4H+，证明还原性：SO2＞I-，因此I-、Cl-、SO2三种微粒的还原性由强到弱的顺序为：SO2＞I-＞Cl-，A正确； B．SO2溶于水反应产生H2SO3，H2SO3电离产生H+，使溶液显酸性。在酸性条件下，H+、起HNO3的作用，表现强氧化性，可以将H2SO3氧化为H2SO4，H2SO4电离产生的与Ba(NO3)2电离产生的Ba2+反应产生BaSO4白色沉淀，因此不能证明SO2气体中混有SO3(g)，B错误； C．可能是Fe过量，用足量盐酸溶解反应后产物产生的Fe3+与过量未反应的Fe粉反应转化为Fe2+，因而再滴加KSCN溶液，溶液未变血红色，不能由此判断固体产物中不存在三价铁，C错误； D．盐酸具有挥发性，挥发的HCl与溶液中Na2SiO3反应而产生白色H2SiO3沉淀，因此不能证明元素的非金属性：C＞Si，D错误； 故合理选项是A。 15. 天然气中含有有毒气体，用下图所示流程可实现天然气在氧化亚铁硫杆菌(T•F菌)作用下催化脱硫。下列说法不正确的是 A. 过程②会使环境pH升高 B. 由脱硫过程可知氧化性： C. 过程①发生反应 D. 该脱硫过程的总反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶1 【答案】D 【解析】 【分析】由图可知，过程①发生的反应为T•F菌作用下硫酸铜溶液与硫化氢反应生成硫酸亚铁、硫沉淀和硫酸，反应的化学方程式为，反应中硫酸铁是反应的氧化剂、硫是氧化产物，过程②发生的反应为硫酸亚铁溶液与氧气和硫酸反应生成硫酸铁和水，反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，反应中氧气是氧化剂、铁离子是氧化产物；总反应为硫化氢与氧气反应生成硫和水，反应的化学方程式为2H2S+O2=2S+2H2O，反应中氧气是氧化剂、硫化氢是还原剂。 【详解】A．由分析可知，过程②发生的反应为硫酸亚铁溶液与氧气和硫酸反应生成硫酸铁和水，反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，反应中消耗氢离子会使环境pH升高，故A正确； B．由分析可知，过程①中硫酸铁是反应的氧化剂、硫是氧化产物，过程②中氧气是氧化剂、铁离子是氧化产物，由氧化剂的氧化性强于氧化产物可知，三种物质的氧化性强弱顺序为，故B正确； C．由分析可知，过程①发生的反应为T•F菌作用下硫酸铜溶液与硫化氢反应生成硫酸亚铁、硫沉淀和硫酸，反应的化学方程式为，故C正确； D．由分析可知，脱硫过程的总反应为硫化氢与氧气反应生成硫和水，反应的化学方程式为2H2S+O2=2S+2H2O，反应中氧化剂氧气和还原剂硫化氢的物质的量比为1∶2，故D错误； 故选D。 16. 我国科学家发明的一种可控锂水电池的工作原理如图所示。下列有关说法正确的是 A. 锂为负极，发生还原反应 B. 移向正极并在正极得电子 C. 电子由锂→有机电解质→固体电解质→水溶液→石墨 D. 电池工作时的总反应为： 【答案】D 【解析】 【分析】Li是活泼金属，锂是负极，石墨是正极，水在正极得电子生成氢气。 【详解】A．锂为负极，锂失电子发生氧化反应，故A错误； B．原电池中阳离子移向正极，移向正极，H+在正极得电子生成氢气，故B错误； C．电子由锂→导线→石墨，故C错误； D．锂在负极失电子生成锂离子，水在正极得电子生成氢气，电池工作时的总反应为：，故D正确； 选D。 二、非选择题(本题包括4小题，每空2分，共56分) 17. 硫元素是动植物生长不可缺少的元素，图1是自然界中硫元素的存在示意图，图2是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系，回答下列问题： （1）图1中与图2中N对应的物质是___________，属于___________化合物，该物质难溶于水，属于___________(填强电解质或弱电解质或非电解质)。 （2）已知能被酸性氧化为，则24mL的溶液与20mL的溶液恰好反应时，发生的离子方程式为：___________。 （3）过二硫酸钠()有强氧化性，在碱性条件下溶液能将氧化成，且反应后的溶液滴入溶液生成不溶于稀盐酸的白色沉淀，该反应的离子方程式为___________。 （4）雌黄()和雄黄()在自然界中共生且可以相互转化(两者的硫元素价态均为-2价)。 ①和在盐酸中恰好完全反应转化为和并放出气体。则参加反应的和的物质的量之比为___________。 ②和可以相互转化，转化过程中存在如图所示的步骤，若1mol参加反应时，转移28mol电子，则物质a为___________。 【答案】（1） ①. CuFeS2 ②. 无氧酸盐 ③. 强电解质 （2）3SO+Cr2O+8H+=3SO+2Cr3++4H2O （3）3S2O+I—+6OH—=6SO+IO+3H2O （4） ①. 1：1 ②. SO2 【解析】 【分析】由图可知，图2中X为硫化氢、Y为二氧化硫、M为硫酸盐，N为含—2价硫元素的无氧酸盐。 【小问1详解】 由分析可知，图2中N为含—2价硫元素的无氧酸盐，图1中CuFeS2的硫元素的化合价为—2价，CuFeS2是难溶于水的无氧酸盐，溶于水的CuFeS2在溶液中完全电离，属于强电解质，故答案为：CuFeS2；无氧酸盐；强电解质； 【小问2详解】 设还原产物中铬元素的化合价为a价，由得失电子数目守恒可得：24×10-3L×0.05mol/L×(6—4)=20×10—3L×0.02mol/L×2×(6—a)，解得a=+3，则亚硫酸钠溶液与酸性重铬酸钾溶液发生的反应为溶液中亚硫酸根离子与重铬酸根离子在酸性溶液中反应生成硫酸根离子、铬离子和水，反应的离子方程式为3SO+Cr2O+8H+=3SO+2Cr3++4H2O，故答案为：3SO+Cr2O+8H+=3SO+2Cr3++4H2O； 【小问3详解】 由题意可知，过二硫酸钠溶液发生的反应为碱性条件下过二硫酸根离子与碘离子反应生成硫酸根离子、碘酸根离子和水，反应的离子方程式为3S2O+I—+6OH—=6SO+IO+3H2O，故答案为：3S2O+I—+6OH—=6SO+IO+3H2O； 【小问4详解】 ①由题意可知，雌黄转化为雄黄的反应为雌黄与二氯化锡和盐酸反应生成雄黄、四氯化锡和硫化氢气体，反应的化学方程式为2As2S3+2SnCl2+4HCl=As4S4+2SnCl4+2H2S，反应中砷元素的化合价降低被还原，雌黄是反应的氧化剂，锡元素的化合价升高被氧化，二氯化锡是还原剂，则参加反应的雌黄和二氯化锡的物质的量之比为1：1，故答案为：1：1； ②由质量守恒定律可知，a中含有硫元素，设硫元素的化合价为x价，由题意可得如下关系式：4mol×(3—2)+ 4mol×(x+2)=28mol，解得x=+4，则a为二氧化硫，故答案为：SO2。 18. 某研究性学习小组学生根据氧化还原反应规律，探究、与反应的情况，提出假设并进行相关实验。 Ⅰ.从理论上分析和都既有氧化性又有还原性，于是提出如下假设： 假设1：氧化； 假设2：氧化。 （1）甲同学设计如图装置进行实验： ①试管A中反应的离子方程式是___________。 ②待试管B中充满红棕色气体，关闭旋塞a和b；取下试管B，向其中加入适量粉末，塞上塞子，轻轻振荡试管内粉末，观察到红棕色气体迅速消失；再将带火星的木条迅速伸进试管内，木条复燃。 结论：甲同学认为假设2正确。 （2）乙同学认为甲同学设计的实验存在缺陷，为达到实验目的，在A、B之间应增加一个装置，该装置的作用是___________。乙同学用改进后的装置，重复了甲同学的实验操作，观察到红棕色气体迅速消失；带火星的木条未复燃，得出结论：假设1正确。则和反应的化学方程式是___________。 Ⅱ.该研究性学习小组同学还认为NO易与发生反应，应该更易被氧化。查阅资料：；；酸性条件下，能与反应生成和。 （3）丙同学用下图所示装置(部分夹持装置略)探究与的反应。 ①在反应前，打开弹簧夹，通入一段时间，目的是___________。 ②B中观察到的主要现象的是___________(填字母编号)。 a．铜片逐渐溶解，溶液变为蓝色 b．有红棕色气泡产生 c．有无色气泡产生 ③C、E中所盛装的试剂不能是___________(填字母编号)。 a．无水硫酸铜 b．无水氯化钙 c．碱石灰 d．生石灰 ④充分反应后，检验D装置中产物的方法是：取D装置中产物少许，___________，则产物是。 【答案】（1） （2） ①. 除去中混有的水蒸气 ②. （3） ①. 将装置中的空气排出 ②. ac ③. a ④. 加入稀盐酸，产生红棕色气体 【解析】 【分析】(1)A中浓硝酸与铜反应生成NO2，B试管用于收集NO2，NaOH溶液用于尾气处理，C干燥管可以起到防倒吸的作用； (3)反应前通入N2的目的是将装置中的空气排出，A中浓硝酸与铜反应生成NO2，B中二氧化氮与水反应生成稀硝酸，稀硝酸与Cu反应生成NO；C为干燥剂用于干燥NO，D中发生反应，E中干燥管的作用是防止水蒸气进入D中，最后用酸性高锰酸钾溶液进行尾气处理。 【小问1详解】 ①Cu与浓硝酸反应生成二氧化氮、硝酸铜和水，其反应的离子方程式为：Cu+4H++2NO3-═Cu2++2NO2↑+2H2O； 【小问2详解】 Cu与浓硝酸反应生成二氧化氮中含有水蒸气；红棕色气体迅速消失；带火星的木条未复燃，说明没有生成氧气，则过氧化钠氧化二氧化氮，生成硝酸钠。Cu与浓硝酸反应生成二氧化氮中含有水蒸气，水蒸气能与过氧化钠反应生成氧气，所以要在A、B之间增加一个装置干燥装置，除去生成NO2气体中混有的水蒸气；若过氧化钠氧化二氧化氮，则生成硝酸钠，其反应的化学方程式为：Na2O2+2NO2=2NaNO3； 【小问3详解】 ①空气中的氧气能氧化NO，实验时要排尽装置中的空气，所以在反应前，打开弹簧夹，通入一段时间N2，目的是：将装置中的空气排出； ②在B装置中二氧化氮与水反应生成稀硝酸，稀硝酸与Cu反应生成NO，所以B中观察到的主要现象是：铜片逐渐溶解，溶液变为蓝色，有无色气泡产生，故选：ac； ③无水硫酸铜只能检验水不能吸收水，故选：a； ④亚硝酸钠中加盐酸会生成NO，NO遇到空气中的氧气会变为红棕色，则检验D装置中物质的方法为：取D装置中产物少许，加入稀盐酸，若产生无色气体，遇到空气变为红棕色，产物是亚硝酸钠。 19. 某学习小组设计了如图装置用于制取并验证其性质。 （1）写出实验室制备的化学方程式___________。 （2）若装置B中溶液无明显现象，装置C中溶液红色褪去，则使品红的水溶液褪色的含硫微粒一定不是___________(填化学式)，该实验的一个明显缺陷为：___________。 （3）该实验小组的甲、乙两位同学为了进一步探究的漂白性，按如图装置继续进行实验并记录相关实验现象。 根据表中实验现象做出合理解释。 组别 实验现象 合理解释 甲 品红溶液几乎不褪色 反应方程式为___________ 乙 品红溶液随时间的推移变得越来越浅 原因可能是___________ （4）该实验小组的学生丙预测装置D中没有白色沉淀产生，但随着反应的进行，发现装置D中产生了少量白色沉淀。为进一步探究产生沉淀的原因，分别用煮沸和未煮沸过的蒸馏水配制的和溶液进行如图实验： 实验中G、H、I烧杯中观察到的现象如表： 烧杯 实验现象 G 无白色沉淀产生，pH传感器测的溶液 H 有白色沉淀产生 I 有白色沉淀产生，I中出现白色沉淀比H中快很多 ①据G中现象推测D中产生的白色沉淀的化学式是___________。 ②据I中出现白色沉淀的速率比H中快很多的现象，推测其根本原因可能是___________。 【答案】（1）Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O （2） ①. SO2 ②. 尾气处理没有防倒吸装置 （3） ①. Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4 ②. Cl2、SO2流速不相同，导致其中一种过量 （4） ①. BaSO4 ②. 在水溶液中氧气氧化SO2比硝酸根氧化SO2更容易，生成沉淀速率快 【解析】 【分析】由实验装置图可知，装置A中亚硫酸钠固体与浓硫酸反应制备二氧化硫，装置B中盛有的品红乙醇溶液和装置C中盛有的品红水溶液用于验证二氧化硫的漂白性，装置D中盛有的氯化钡溶液用于验证亚硫酸的弱酸性，装置E中盛有的氯化铁溶液用于验证二氧化硫的还原性，装置F中盛有的氢氧化钠溶液用于用于吸收二氧化硫，防止污染空气，该装置的明显缺陷是尾气处理没有防倒吸装置。 【小问1详解】 由分析可知，装置A中亚硫酸钠固体与浓硫酸反应制备二氧化硫，反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O，故答案为：Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O； 【小问2详解】 由分析可知，装置B中盛有的品红乙醇溶液和装置C中盛有的品红水溶液用于验证二氧化硫的漂白性，装置B中溶液无明显现象，装置C中溶液红色褪去，说明使品红的水溶液褪色的含硫微粒一定不是二氧化硫；该装置的明显缺陷是尾气处理没有防倒吸装置，故答案为：SO2；尾气处理没有防倒吸装置； 【小问3详解】 甲组实验中品红溶液几乎不褪色，说明通入品红溶液中的氯气和二氧化硫在溶液中恰好完全反应生成了没有漂白性的硫酸和盐酸，反应的化学方程式为Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4；乙组实验中品红溶液随时间的推移变得越来越浅，说明通入氯气和二氧化硫的流速不相同，过量的氯气或二氧化硫使品红溶液漂白褪色，故答案为：Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4；Cl2、SO2流速不相同，导致其中一种过量； 【小问4详解】 ①由实验G的实验现象可知，隔绝空气条件下无白色沉淀生成，说明亚硫酸的酸性弱于氯化钡溶液，二氧化硫不能与氯化钡溶液反应，则D中产生白色沉淀说明溶液中的亚硫酸被氧气氧化为硫酸，反应生成的硫酸与氯化钡溶液反应生成硫酸钡白色沉淀，故答案为：BaSO4； ②由实验I中出现白色沉淀的速率比H中快很多可知，水溶液中氧气氧化二氧化硫比硝酸根离子氧化二氧化硫更容易，生成沉淀速率更快，故答案为：在水溶液中氧气氧化SO2比硝酸根氧化SO2更容易，生成沉淀速率快。 20. 氮氧化物、二氧化硫能引发酸雨、雾霾等。回答下列问题： （1）汽车尾气催化转化器可将尾气中的CO、NO均转化为无害气体，该反应的化学方程式为___________。 （2）目前工业上烟气脱硫脱硝的工艺流程如下： 已知：烟气中含尘、、。 “催化氧化”的目的是___________；图中产品中含硫成分为___________(填化学式)。该物质中含有___________键(填化学键类型)，写出该物质的一种用途___________。 （3）为探究某种催化剂在有氧条件下用还原的最佳温度，将一定比例的、和混合，以一定的流速通过催化还原反应器［如图(a)］，反应相同时间后测得的去除率随反应温度的变化曲线如图(b)所示。 ①写出催化反应器中与反应的化学方程式：___________。 ②当反应温度高于380℃时，的去除率迅速下降的原因可能是___________。 【答案】（1）2CO+2NON2+2CO2 （2） ①. 将NO氧化为NO2 ②. (NH4)2SO3 ③. 离子键、共价键 ④. 还原剂或氮肥 （3） ①. 6NO2+8NH37N2+12H2O ②. NH3与O2反应产生了NO 【解析】 【分析】由题给流程可知，烟气经催化氧化将一氧化氮部分转化为二氧化氮后，再经除尘、除氮氧化物得到二氧化硫，二氧化硫用过量氨水吸收得到亚硫酸铵溶液，溶液结晶分离得到亚硫酸铵。 【小问1详解】 由题意可知，将尾气中的一氧化碳、一氧化氮均转化为无害气体的反应为催化剂作用下一氧化碳与一氧化氮反应生成氮气和二氧化碳，反应的化学方程式为2CO+2NON2+2CO2，故答案为：2CO+2NON2+2CO2； 【小问2详解】 由分析可知，催化氧化的目的是将一氧化氮部分转化为二氧化氮；烟气脱硫脱硝得到的产品是含有离子键和共价键的离子化合物亚硫酸铵，亚硫酸铵是具有还原性的铵盐，可以做还原剂和氮肥，故答案为：将NO氧化为NO2；(NH4)2SO3；离子键、共价键；还原剂或氮肥； 【小问3详解】 ①由题意可知，催化反应器中二氧化氮与氨气发生的反应为催化剂作用下二氧化氮与氨气反应生成氮气和水，反应的化学方程式为，故答案为：6NO2+8NH37N2+12H2O； ②当反应温度高于380℃时，NOx的去除率迅速下降是因为催化剂作用下NH3与O2反应产生了NO导致NOx的去除率迅速下降，故答案为：NH3与O2反应产生了NO。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023-2024学年深圳市第二高级中学第四学段考试 高一化学 时间：75分钟 满分：100分 可能用到的相对原子质量：H-1 O-16 N-14 Cl-35.5 S-32 一、单选题(本题共16小题，1-10题每小题2分，11-16题每小题4分，共44分，每小题只有一个选项符合题意) 1. 下列有关材料的说法，不正确的是 A. 中国深海载人潜水器“蛟龙号”的发动机使用的氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料 B. 华为首款5G手机搭载了智能7nm制程SOC“麒麟980”手机芯片的主要成分是二氧化硅 C. 光伏电池是以硅为基底的硅太阳能电池，将光能直接转化为电能 D. 2022年北京冬奥会展示的智能服饰含有石墨烯，石墨烯与金刚石互为同素异形体 2. 化学与生活、未来密切相关，下列有关叙述错误的是 A. 在家用燃煤中适量的生石灰能有效减少二氧化硫的排放量 B. 利用清洁能源如太阳能、潮汐能、风能来发电 C. 采用纳米二氧化钛光触媒技术，将汽车尾气中的NO 和CO 转化为无害气体 D. 大量排放SO2或CO2都会导致酸雨的形成 3. 已知碘化氢分解吸热，分为以下两步完成：；，下列图像最符合上述反应历程的是 A. B. C. D. 4. 普通水泥在固化过程中自由水分子减少并产生Ca(OH)2，溶液呈碱性。根据这一物理化学特点，科学家发明了电动势法测水泥初凝时间。此法的原理如图所示，反应的总方程式为：2Cu+Ag2O=Cu2O+2Ag，下列有关说法正确的是（　　） A. 装置中电流方向由Cu经导线到Ag2O B. 测量原理示意图中，Ag2O为负极 C. 负极的电极反应式为：2Cu+2OH–-2e–=Cu2O+H2O D. 电池工作时，OH–向正极移动 5. 代表阿伏加德罗常数，下列说法不正确的是 A. 一定条件下，将和混合反应生成，转移的电子总数为 B. 中含有的硅氧键数为 C. 常温下，氯气含有个电子 D. 28gN2和组成的混合气体中含有的原子数为 6. 下列离子方程式书写正确的是 A. 足量通入少量石灰水中： B. 溶液与溶液共热： C. 与稀硝酸反应： D. 硫酸氢钠溶液与少量反应： 7. 水合肼(N2H4·H2O)又称水合联氨，是重要的氢能源稳定剂，具有较强的还原性。水合肼的制备原理为：NaClO+2NH3•H2O=N2H4•H2O+NaCl+2H2O。下列制取水合肼的装置和操作不能达到实验目的的是 A. 装置甲中试剂X可以选择碱石灰制取NH3 B. 用装置乙作为反应过程的安全瓶 C. 操作过程中要快速滴加NaClO溶液 D. 用装置丁吸收反应中过量的NH3，并能防倒吸 8. 某工业废水中存在大量的Na+、Cl-、Cu2+、SO，欲除去其中的Cu2+、SO，设计工艺流程如图所示： 下列有关说法错误的是 A. NaOH的作用是除去Cu2+ B. 试剂a为Na2CO3，试剂b为BaCl2 C. 操作x为过滤，试剂c为稀盐酸 D. 检验SO是否除尽可取适量待测溶液，先加入盐酸，再加入BaCl2溶液 9. 微纳米材料研究所研发的纳米量级碳酸钙直径约为30nm，下列有关说法正确的是 A. 纳米量级碳酸钙是一种胶体 B. 若将纳米量级碳酸钙均匀分散到蒸馏水中，不能透过滤纸 C. 若将纳米量级碳酸钙加入稀盐酸中，不会有二氧化碳产生 D. 若将纳米量级碳酸钙均匀分散到蒸馏水中，会产生丁达尔效应 10. 高纯硅是现代信息等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线，其中一种工艺流程示意图如图所示，下列说法正确的是 A. 硅元素位于周期表中第二周期，第IVA族 B. 电弧炉中的反应为SiO2+CSi+CO2↑ C. 该工艺流程中被循环利用的物质有HCl和H2 D. 制备所得的高纯硅是传统的硅酸盐材料 11. 氢能的低成本、低温、高速率制取一直是亟待解决的关键难题。实验计算机模拟在催化剂表面水煤气变换低温产氢反应过程中能量的变化如图所示，下列说法正确的是 A. 水煤气变换产氢反应是吸热反应 B. 整个过程中化学键断键所吸收的能量小于成键所放出的能量 C. 过程Ⅲ只形成了新的非极性键 D. 当反应物或生成物状态发生变化时，能量示意图不变 12. 利用硫铁矿烧渣（主要成分为和等）制备的工艺流程如图所示： 下列说法错误的是 A. “酸浸”时，充入高压氧的目的是增大溶解氧的量，使充分被氧化 B. 浸渣的主要成分为硅酸，若酸浸时不进行过滤，其将会导致产品纯度降低 C. “氧化”时，发生反应的离子方程式为 D. 根据流程可知的溶解度小于，洗涤固体时可选择溶液 13. 利用与制取的实验装置如图（部分加热及夹持装置略）。已知：，易水解。下列说法正确的是 A. 实验开始时，先加热装置d再加热装置a B. 实验过程中可观察到a中黑色固体变为红色 C. 装置c与装置e可调换位置 D. 装置e的作用是吸收尾气 14. 根据下列实验操作和现象所得出的结论或解释一定正确的是 选项 实验操作和现象 结论或解释 A 向淀粉-KI溶液中通入Cl2，再通入SO2，溶液先出现蓝色，后蓝色褪去 还原性：SO2＞I-＞Cl- B 检验SO2气体中是否混有SO3(g)：将气体通入Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀生成 混有SO3(g) C 取少量铁与水蒸气反应后的固体于试管中，加足量稀盐酸溶解再滴加KSCN溶液，溶液未变血红色 固体产物中不存在三价铁 D 用大理石和盐酸反应制取CO2气体，立即通入一定浓度的Na2SiO3溶液中，出现白色沉淀 元素非金属性：C＞Si A. A B. B C. C D. D 15. 天然气中含有有毒气体，用下图所示流程可实现天然气在氧化亚铁硫杆菌(T•F菌)作用下催化脱硫。下列说法不正确的是 A. 过程②会使环境pH升高 B. 由脱硫过程可知氧化性： C. 过程①发生反应 D. 该脱硫过程的总反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶1 16. 我国科学家发明的一种可控锂水电池的工作原理如图所示。下列有关说法正确的是 A. 锂为负极，发生还原反应 B. 移向正极并在正极得电子 C. 电子由锂→有机电解质→固体电解质→水溶液→石墨 D. 电池工作时的总反应为： 二、非选择题(本题包括4小题，每空2分，共56分) 17. 硫元素是动植物生长不可缺少的元素，图1是自然界中硫元素的存在示意图，图2是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系，回答下列问题： （1）图1中与图2中N对应的物质是___________，属于___________化合物，该物质难溶于水，属于___________(填强电解质或弱电解质或非电解质)。 （2）已知能被酸性氧化为，则24mL的溶液与20mL的溶液恰好反应时，发生的离子方程式为：___________。 （3）过二硫酸钠()有强氧化性，在碱性条件下溶液能将氧化成，且反应后的溶液滴入溶液生成不溶于稀盐酸的白色沉淀，该反应的离子方程式为___________。 （4）雌黄()和雄黄()在自然界中共生且可以相互转化(两者的硫元素价态均为-2价)。 ①和在盐酸中恰好完全反应转化为和并放出气体。则参加反应的和的物质的量之比为___________。 ②和可以相互转化，转化过程中存在如图所示的步骤，若1mol参加反应时，转移28mol电子，则物质a为___________。 18. 某研究性学习小组学生根据氧化还原反应规律，探究、与反应的情况，提出假设并进行相关实验。 Ⅰ.从理论上分析和都既有氧化性又有还原性，于是提出如下假设： 假设1：氧化； 假设2：氧化。 （1）甲同学设计如图装置进行实验： ①试管A中反应的离子方程式是___________。 ②待试管B中充满红棕色气体，关闭旋塞a和b；取下试管B，向其中加入适量粉末，塞上塞子，轻轻振荡试管内粉末，观察到红棕色气体迅速消失；再将带火星的木条迅速伸进试管内，木条复燃。 结论：甲同学认为假设2正确。 （2）乙同学认为甲同学设计的实验存在缺陷，为达到实验目的，在A、B之间应增加一个装置，该装置的作用是___________。乙同学用改进后的装置，重复了甲同学的实验操作，观察到红棕色气体迅速消失；带火星的木条未复燃，得出结论：假设1正确。则和反应的化学方程式是___________。 Ⅱ.该研究性学习小组同学还认为NO易与发生反应，应该更易被氧化。查阅资料：；；酸性条件下，能与反应生成和。 （3）丙同学用下图所示装置(部分夹持装置略)探究与的反应。 ①在反应前，打开弹簧夹，通入一段时间，目的是___________。 ②B中观察到的主要现象的是___________(填字母编号)。 a．铜片逐渐溶解，溶液变为蓝色 b．有红棕色气泡产生 c．有无色气泡产生 ③C、E中所盛装的试剂不能是___________(填字母编号)。 a．无水硫酸铜 b．无水氯化钙 c．碱石灰 d．生石灰 ④充分反应后，检验D装置中产物的方法是：取D装置中产物少许，___________，则产物是。 19. 某学习小组设计了如图装置用于制取并验证其性质。 （1）写出实验室制备的化学方程式___________。 （2）若装置B中溶液无明显现象，装置C中溶液红色褪去，则使品红的水溶液褪色的含硫微粒一定不是___________(填化学式)，该实验的一个明显缺陷为：___________。 （3）该实验小组的甲、乙两位同学为了进一步探究的漂白性，按如图装置继续进行实验并记录相关实验现象。 根据表中实验现象做出合理解释。 组别 实验现象 合理解释 甲 品红溶液几乎不褪色 反应方程式为___________ 乙 品红溶液随时间的推移变得越来越浅 原因可能是___________ （4）该实验小组的学生丙预测装置D中没有白色沉淀产生，但随着反应的进行，发现装置D中产生了少量白色沉淀。为进一步探究产生沉淀的原因，分别用煮沸和未煮沸过的蒸馏水配制的和溶液进行如图实验： 实验中G、H、I烧杯中观察到的现象如表： 烧杯 实验现象 G 无白色沉淀产生，pH传感器测的溶液 H 有白色沉淀产生 I 有白色沉淀产生，I中出现白色沉淀比H中快很多 ①据G中现象推测D中产生的白色沉淀的化学式是___________。 ②据I中出现白色沉淀的速率比H中快很多的现象，推测其根本原因可能是___________。 20. 氮氧化物、二氧化硫能引发酸雨、雾霾等。回答下列问题： （1）汽车尾气催化转化器可将尾气中的CO、NO均转化为无害气体，该反应的化学方程式为___________。 （2）目前工业上烟气脱硫脱硝的工艺流程如下： 已知：烟气中含尘、、。 “催化氧化”的目的是___________；图中产品中含硫成分为___________(填化学式)。该物质中含有___________键(填化学键类型)，写出该物质的一种用途___________。 （3）为探究某种催化剂在有氧条件下用还原的最佳温度，将一定比例的、和混合，以一定的流速通过催化还原反应器［如图(a)］，反应相同时间后测得的去除率随反应温度的变化曲线如图(b)所示。 ①写出催化反应器中与反应的化学方程式：___________。 ②当反应温度高于380℃时，的去除率迅速下降的原因可能是___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $