精品解析：江苏省镇江市实验高级中学2023-2024学年高一下学期期中考试化学试卷

2023—2024学年度第二学期高一年级 期中考试化学试卷(选修) 2024.4 (考试时间：75分钟　总分100分) 注意事项：所有试题的答案均填写在答题纸上，答案写在试卷上的无效。 可能用到的相对原子质量：H—1 C—12 N—14 O—16 Na—23 K—39 第Ⅰ卷(选择题) 1. 新材料的蓬勃发展彰显化学学科的魅力。下列说法不正确的是 A. 太阳能电池光电转换材料的主要成分是二氧化硅 B. 火星车的热控材料纳米气凝胶能发生丁达尔效应 C. “天和”核心舱电推进系统中使用的氮化硼陶瓷基复合材料是新型无机非金属材料 D. 深海载人潜水器外壳使用的钛合金属于金属材料 【答案】A 【解析】 【详解】A．太阳能电池材料为Si，A项错误； B．纳米气凝胶为胶体，胶体可以产生丁达尔效应，B项正确； C．氮化硼陶瓷基复合材料由B、N元素组成，具有耐高温、强度高、耐腐蚀等优良性能，是新型无机非金属材料，C项正确； D．钛合金为金属Ti与其他金属单质的混合物为金属材料，D项正确； 故选A。 2. 黑火药是中国古代四大发明之一，其爆炸反应为。下列说法正确的是 A. 的结构示意图： B. 分子空间构型为直线形 C. 的电子式： D. 基态O原子核外电子轨道表示式： 【答案】B 【解析】 【详解】A．K是19号元素，其质子数为19，故K+的结构示意图为：，A错误； B．CO2分子中中心原子C周围的价层电子对数为：2+=2，根据价层电子对互斥理论可知，其空间构型为直线形，B正确； C．K2S是离子化合物，故其的电子式为：，C错误； D．原轨道表示不符合洪特规则，故基态O原子核外电子轨道表示式为：，D错误； 故答案为：B。 3. 水溶液中能大量共存的一组离子是 A. B. I-、H+、NO、Na+、 C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．铁离子和SCN-离子生成红色物质，不共存，A不符合题意； B．酸性条件下，硝酸根离子和碘离子生成碘单质，不共存，B不符合题意； C．铵根离子和氢氧根离子生成氨气和水，不能共存，C不符合题意； D．四种离子相互不反应，能大量共存，D符合题意； 故选D。 4. 下列物质的性质与用途对应关系正确的是 A. 氮气难溶于水，可用作焊接保护气 B. 碳酸氢铵易分解，可用作氮肥 C. 铁与浓硝酸不反应，可用铁槽车贮运浓硝酸 D. 液氨汽化时要吸收大量的热，可用来作制冷剂 【答案】D 【解析】 【详解】A．氮气的性质不活泼，一般条件下不和其它物质反应，因此可以用氮气作保护气，A错误； B．碳酸氢铵中含氮元素，可用作氮肥，B错误； C．常温下Fe与浓硝酸发生钝化，在表面生成一层致密的氧化物薄膜，对内部金属起保护作用，可用铁槽车贮运浓硝酸，C错误； D．氨易液化，液氨汽化时会吸收大量的热，使周围温度迅速降低，可用来做制冷剂，D正确； 答案选D。 5. Se元素处于第ⅥA族，可用于除去某些重金属离子。下列说法正确的是 A. 电负性：(O)>(Se) B. 离子半径： C. 电离能：(Na)>(Se) D. 热稳定性： 【答案】A 【解析】 【详解】A．O、Se均属于ⅥA族，原子序数：Se＞O，电负性随着原子序数增大而减小，则电负性：χ(O)＞χ(Se)，故A正确； B．Na+、O2-的核外电子数均为10，其原子序数：Na＞O，原子序数越大，其半径越小，则离子半径：r(Na+)<r(O2-)，故B错误； C．金属易失电子，第一电离能较小，非金属的第一电离能一般而言大于金属，则电离能：I1(Na)<I1(Se)，故C错误； D．非金属性：O＞Se，元素的非金属性越强，其简单氢化物的稳定性越大，则热稳定性：H2Se<H2O，故D错误。 故选A。 6. 史料记载，我国在明代就有了利用绿矾和硝酸钾制备硝酸的工艺，其主要流程如图所示。已知“煅烧”后产生三种气态氧化物。 下列说法正确的是 A. 烧渣的成分为 B. “吸收”过程中发生反应之一为 C. 加入硝酸钾制得硝酸的原理是硫酸的酸性强于硝酸 D. 该流程中涉及化合、分解、置换、复分解四种基本反应类型 【答案】B 【解析】 【详解】A．“煅烧”后产生三种气态氧化物，则高温分解为Fe2O3、SO2、SO3、H2O，烧渣的成分为Fe2O3，故A错误； B．“吸收”过程中发生反应为、SO3+H2O=H2SO4，故B正确； C．加入硝酸钾制得硝酸的原理是硫酸难挥发，硝酸易挥发，故C错误； D．该流程中涉及化合反应、分解反应、复分解反应，没有发生置换反应，故D错误； 选B。 7. 下列对于相关离子进行检验的操作和结论正确的是 A. 取少量待测液，加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生，则该溶液中一定有Cl- B. 用洁净的铂丝蘸取待测液进行焰色反应，没有观察到紫色火焰，则该溶液中一定不含K+ C. 取少量待测液，加入稀NaOH溶液，没有产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则该溶液中一定不含有NH D. 取少量待测液，加入稀盐酸，无明显现象，再滴加BaCl2溶液，出现白色沉淀，则该溶液中一定含有SO 【答案】D 【解析】 【详解】A．加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生，该沉淀可能是Ag2CO3，则原溶液中不一定含有C1-，A错误； B．进行焰色反应时，观察到黄色火焰，证明一定有Na+，透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色，说明原溶液中含有K+，选项中没有透过蓝色钴玻璃观察，无法确定是否含有K＋，B错误； C．加入浓NaOH溶液，加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，该气体为氨气，说明原溶液中含有NH，溶液未进行加热，且用了稀溶液，试纸未变蓝，不能说明不含有NH，C错误； D．加入稀盐酸，无明显现象，排除碳酸根离子、氯离子的影响，再滴加BaCl2溶液，出现白色沉淀，该白色沉淀为BaSO4，则该溶液中一定含有SO，D正确； 故选D。 8. 下列微粒中，最外层未成对电子数最多的是 A. O B. F C. Mn D. Fe3+ 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．O的最外层电子排布式为2s22p4，2p能级上有2个未成对电子； B．F的最外层电子排布式为2s22p5，2p能级上有1个未成对电子； C．Mn的最外层核外电子排布式为4s2，最外层未成对电子数为0； D．Fe3+的最外层电子排布式为3s23p63d5，3d能级上有5个未成对电子； 根据分析可以知道最外层未成对电子数最多的是Fe3+，所以D选项是正确的； 答案选D。 9. 硫、氮及其化合物在生活中被广泛使用。下列有关离子方程式错误的是 A. 使酸性高锰酸钾溶液褪色： B. 用足量NaOH溶液吸收尾气： C. Fe溶于足量稀硝酸： D. 中阳离子的检验： 【答案】C 【解析】 【详解】A．二氧化硫可以被高锰酸钾氧化，同时高锰酸钾被还原为锰离子，离子方程式为：，A正确； B．二氧化硫和过量的氢氧化钠反应生成亚硫酸钠，离子方程式为：，B正确； C．硝酸有强氧化性，过量硝酸和铁反应时生成三价铁，同时本身被还原为一氧化氮，离子方程式为：，C错误； D．铵根和氢氧根离子在加热时生成氨气，相应的离子方程式为：，D正确； 故选C。 10. 将铜丝插入浓硝酸中进行如图所示的实验，下列说法正确的是 A. 装置a中出现红棕色气体，反应中HNO3只体现出酸性 B. 一段时间后抽出铜丝，向装置b中U形管内注入水，液体在U形管内在逐渐变成蓝色 C. 铜与浓硝酸反应，若产生0.01mol气体则转移0.02mol电子 D. 装置c用NaOH吸收尾气，说明NO和NO2均是酸性氧化物 【答案】B 【解析】 【分析】a装置中，铜丝与浓硝酸反应，生成Cu(NO3)2、NO2气体等；NO2进入b装置后，溶于水生成稀硝酸和一氧化氮，稀硝酸与铜片反应，生成Cu(NO3)2等；c装置用于尾气处理。 【详解】A．装置a中出现红棕色气体，说明反应生成了NO2气体，反应中HNO3体现出强氧化性和酸性，A不正确； B．一段时间后抽出铜丝，向装置b中U形管内注入水，NO2与H2O反应生成HNO3和NO，此硝酸为稀硝酸，与铜片反应生成Cu(NO3)2等，U形管内液体逐渐变成蓝色，B正确； C．铜与浓硝酸反应，若产生的0.01mol气体全部为NO2，则转移电子0.01mol，若此气体为NO2、N2O4、NO等混合气，则转移电子大于0.01mol，但无法确定转移电子的物质的量，C不正确； D．装置c用NaOH吸收尾气，若NO、NO2的体积比不大于1:1，则气体可被NaOH溶液完全吸收，否则将剩余NO，说明NO和NO2均不是酸性氧化物，D不正确； 故选B。 11. 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。 12. A、B、C、D、E是五种原子序数依次递增的短周期元素。已知：A的一种同位素可以用于测定文物的年代；基态C原子含3对成对电子；D在同周期金属元素中第一电离能最大：基态E原子的3p轨道中含有自旋方向不同且数目之比为3∶1的电子。下列说法正确的是 A. 简单离子的离子半径：B<C<D<E B. 简单氢化物的沸点：A<B<C<E C. E的最高价氧化物的水化物为强酸 D. D的单质既可以与HCl也可以与NaOH反应 【答案】C 【解析】 【分析】A的一种同位素可以测定文物年代，该同位素为14C，推出A为C，基态C原子含三对成对电子，电子排布式为1s22s22p4，C元素为O，则B为N，D在同周期金属元素中第一电离能最大，五种元素原子序数依次增大，则D为Mg，基态E的3p轨道中含有自旋方向不同且数目之比为3∶1，则3p上有4个电子，即E为S，据此分析； 【详解】A．S2-核外有3个电子层，其余有2个电子层，S2-半径最大，电子层数相同，原子序数越大，离子半径越小，即r(S2-)＞r(N3-)＞r(O2-)＞r(Mg2+)，故A错误； B．A、B、C、E简单氢化物分别为CH4、NH3、H2O、H2S，H2O常温下是液态，其余为气体，H2O的沸点最高，NH3分子间存在氢键，其余不含，NH3沸点比另外两种高，H2S的相对分子质量大于CH4，推出H2S范德华力强于CH4，得出H2S沸点高于CH4，综上所述沸点高低顺序是H2O＞NH3＞H2S＞CH4，故B错误； C．S的最高价氧化物对应水化物是H2SO4，H2SO4属于强酸，故C正确； D．D为Mg，能与盐酸反应，不与NaOH溶液反应，故D错误； 答案为C。 13. W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示，且四种元素的原子最外层电子数之和为24.纳米零价铁(NZVI)/BC与(Cu-Pd)/BC复合材料还原含酸根离子，的废水反应机理如图1所示。实验测得体系初始pH对去除率的影响如图2， 下列说法正确的是 A. W在周期表中的ⅤA族，因此在同周期元素的最高价氧化物的水化物中酸性不是最强的 B. 图1过程中第二步由Cu-Pd材料还原 C. 前200min内，pH=9.88时的去除率远低于pH=4.05时，可能因为浓度越大Cu-Pd发生还原反应效果越好 D. 图1过程中W元素的氧化还原反应中，第一步的还原剂是Fe 【答案】D 【解析】 【分析】短周期元素W、 X、Y、Z，四种元素的原子最外层电子数之和为24，设Y最外层电子数为a，X最外层为a，Z最外层为a+1，W最外层为a-1，即：a＋a＋a+1＋a-1=4a=24，所以a=6，即X、Y分别为O和S，W和Z为N和Cl，由此分析。 【详解】A．由分析可知，W为N，在周期表中的VA族，其最高价氧化物的水化物是硝酸，同周期中，其最高价氧化物的水化物中酸性最强，A错误； B．第二步反应中H2在Pb、Cu原子表面失去电子，则还原剂是H2，B错误； C．酸性越强，铁越易失去电子，越易到电子被还原，酸性越强，H+浓度越大，可以减少表面氢氧化物的形成，从而可以暴露出更多的反应活性点，促进反应的进行，C错误； D．第一步铁失去电子，氢离子得到电子，还原剂是铁，D正确； 故选D。 第Ⅱ卷 14. 现有六种元素A、B、C、D、E、F均为前四周期元素，它们的原子序数依次增大，其中C与D同主族，A元素原子的核外p电子数比s电子数少3,B元素形成的物质种类繁多，其形成的一种固体单质工业上常用作切割工具。C元素基态原子的核外p能级电子数比s能级电子数少1个，D元素基态原子p轨道有3个未成对电子。E在该周期中未成对电子数最多。F单质为紫红色金属。 （1）D的基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有_____个伸展方向，该元素在元素周期表中位于_____区。 （2）某主族元素X的前3级电离能如下表所示，则X位于_____族。 元素 X 737.7 1450.7. 7732.7 若该元素与D元素同周期，则X与C元素简单离子半径由大到小顺序_____(用离子符号表示)。 （3）A元素基态原子的轨道表示式为_____。 （4）F元素基态原子的外围电子排布式_____；写出基态E原子的电子排布式_____。 （5）A、B、C三种元素电负性由大到小的顺序为_____(用元素符号表示) 【答案】（1） ①. 3 ②. p （2） ①. ⅡA ②. N3->Mg2＋ （3） （4） ①. 3d104s1 ②. [Ar]3d54s1 （5）N>C>B 【解析】 【分析】元素A、B、C、D、E、F均为前四周期元素，且原子序数依次增大，A元素原子的核外p电子数比s电子数少3，即A元素基态原子的电子排布式为1s22s22p1，则A为B元素；B元素形成的一种固体单质工业上常用作切割工具，该固体单质为金刚石，则B为C元素；C元素基态原子的核外p能级电子数比s能级电子数少1个，即C元素基态原子的电子排布式为1s22s22p3，则C为N元素；D元素基态原子p轨道有3个未成对电子，即D元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p3，则D为P元素；E在该周期中未成对电子数最多，则E的3d能级上容纳5个电子，4s能级上容纳1个电子，其基态原子的电子排布简式为[Ar]3d54s1，则E为Cr元素；F单质为紫红色金属，则F为Cu元素，据此解答。 【小问1详解】 D为P元素，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p3，基态原子中能量最高的电子处于3p能级，其电子云在空间有3个伸展方向，基态P原子的价电子排布式为3s23p3，最后填入电子的能级的符号为p，则D元素在元素周期表中位于p区； 【小问2详解】 X的第一电离能最小，第三电离能剧增，说明X的最外层电子数为2，最外层电子数等于族序数，则X位于ⅡA族，若该元素与D元素(即P元素)同周期，即X为Mg，则X与C元素简单离子分别为Mg2+、N3-，其离子半径由大到小顺序为：N3->Mg2+； 【小问3详解】 A为B元素，其基态原子的电子排布式为1s22s22p1，则A基态原子的核外电子轨道表示式为； 【小问4详解】 F为Cu元素，其基态原子的电子排布简式为[Ar]3d104s1，则基态原子的外围电子排布式为3d104s1；E为Cr元素，其基态原子的电子排布式为[Ar]3d54s1； 【小问5详解】 A、B、C三种元素为别为B、C、N，位于同一周期，从左到右，电负性依次增大，则三种元素电负性由大到小的顺序为N>C>B。 15. 过多的NOx排放，往往会产生污染。某研究性小组探究与炽热的铜粉反应，设计如下 已知：能被酸性高锰酸钾溶液氧化成NO，此体系中产生的NO浓度较稀。 （1）实验开始前，检查装置气密性涉及到以下操作，给出合理的操作顺序：_______。 将F中的长导管插入液面以下→_______→_______→_______→_______→_______(操作可重复使用)。 ①关闭弹簧夹a，打开弹簧夹b ②观察F中的现象 ③用酒精灯加热A中三颈烧瓶 ④撤走酒精灯 （2）写出A中反应的化学方程式_______。装置B的作用是_______。 （3）反应一段时间后，装置D中铜粉变黑，写出装置D中发生反应的化学方程式_______。 （4）实验过程中，装置E中溶液颜色变浅，则装置E发生的离子方程式为_______； （5）实验前和实验结束时，都需通一段时间的，实验结束时目的是_______。 （6）有同学发现装置A溶液呈绿色，而不显蓝色；甲认为是该溶液中硝酸铜质量分数较高所致，而乙认为是该溶液溶解了生成的气体所致。设计方案来判断甲或乙哪种合理，下列方案中不可行的是_______。 A. 加热该绿色溶液，观察颜色变化 B. 加水稀释绿色溶液，观察颜色变化 C. 向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化 D. 向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，观察颜色变化 【答案】（1）①③②④② （2） ①. ②. 将NO2转化为NO （3） （4） （5）实验后通N2，排尽装置内的，防止拆卸时产生污染性气体 （6）B 【解析】 【分析】装置A中铜和浓硝酸反应生成二氧化氮，装置B中二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，一氧化氮通过五氧化二磷进行干燥，在装置D中一氧化氮与铜粉在加热条件下反应，装置E中酸性高锰酸钾溶液用于除去未反应的一氧化氮，据此回答。 【小问1详解】 实验开始前，检查装置气密性的方法为：将F中的长导管插入液面以下，关闭弹簧夹a，打开弹簧夹b，用酒精灯加热A中三颈烧瓶，观察F中是否产生气泡，然后撤走酒精灯，观察F中是否有液柱，若加热三颈烧瓶时F中产生气泡，撤走酒精灯后F中又出现液柱，说明装置气密性良好，因此顺序为：①③②④②； 【小问2详解】 ①装置A中铜和浓硝酸反应生成二氧化氮，方程式为：； ②装置B中二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，将NO2转化为NO； 【小问3详解】 反应一段时间后，装置D中铜粉变黑，说明一氧化氮与铜反应生成了氧化铜，依据得失电子守恒和原子守恒可知，反应的化学方程式为：； 【小问4详解】 已知NO能被酸性高锰酸钾溶液氧化成，高锰酸钾被还原为锰离子，依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知，反应的离子方程式为：； 【小问5详解】 一氧化氮能与氧气反应生成二氧化氮，加热条件下铜与氧气反应生成氧化铜，因此实验前通入一段时间氮气的目的是：排尽空气，防止空气中氧气干扰实验，一氧化氮有毒，会污染空气，因此实验结束时通入一段时间氮气的目的是：排尽装置内的NO，防止拆卸时产生污染性气体； 【小问6详解】 A．若是因为溶解了生成的气体导致该溶液呈绿色，则加热该绿色溶液，二氧化氮气体逸出，可通过颜色的变化判断两位同学的观点是否正确，该方案可行，A正确； B．加水稀释绿色溶液，硝酸铜浓度降低，同时二氧化氮和水反应，不能验证溶液颜色变化的原因，该方案不可行，B错误； C．若是因为溶解了生成的气体导致该溶液呈绿色，则向该绿色溶液中通入氮气，可将二氧化氮气体排出，可通过颜色变化判断两位同学的观点是否正确，该方案可行，C正确； D．向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，若饱和溶液颜色变为绿色，可判断乙同学的观点是否正确，该方案可行，D正确； 故选B。 16. 菠菜富含铁元素，14～18岁青少年每日合理摄入铁量为20～25mg。某化学小组针对菠菜中含铁量进行如下实验。 Ⅰ．取适量新鲜菠菜，剪碎后在研钵中研磨，并分成三等份。实验操作和现象记录如下： 实验 操作步骤 现象 实验一 适量蒸馏水浸泡，过滤，取滤液，加KSCN溶液后加入 适量，再次加入KSCN溶液 均无明显现象 实验二 充分灼烧，加适量盐酸浸泡，取滤液，加KSCN溶液 极浅的红色 实验三 充分灼烧，加适量盐酸、浸泡，取滤液，加KSCN溶液 较深的红色 （1）灼烧菠菜时，不需要用到下列仪器中的_____(填序号)。 A. 蒸发皿 B. 坩埚 C. 酒精灯 D. 坩埚钳 （2）Fe元素在周期表中位置可以表示为_____；实验三中参与的最主要反应的离子方程式为_____。可选用_____替换实验三中的和盐酸。 （3）实验中，KSCN溶液用来检测_____离子。 Ⅱ．菠菜中含铁量的测定，实验步骤如下： ①取10.0g新鲜菠菜，充分灼烧，将灰分转移至干燥器中冷却。 ②向灰分中加入10mL盐酸和，浸泡10min，过滤并用少量盐酸洗涤烧杯和沉淀，滤液和洗涤液合并。 ③将合并液定容成100mL待测液，测得铁离子的浓度为。 （4）根据实验数据计算菠菜含铁量为_____mg/100g。100g菠菜含铁量_____(填“能”或“不能”)满足14～18岁青少年日常所需。 【答案】（1）A （2） ①. 第四周期Ⅷ族 ②. ③. 氯水(或稀硝酸) （3）(或铁) （4） ①. 2.8 ②. 不能 【解析】 【分析】本题为实验题，实验一中未在浸泡液中检测出亚铁离子、铁离子；实验二中菠菜用坩埚灼烧为灰烬，加入蒸馏水中充分溶解后过滤，检验滤液中铁离子含量很低，实验三中，灰分含二价铁、用氧化剂将二价铁氧化为三价铁用硫氰化钾检验三价铁，现象明显。以此解题。 【小问1详解】 灼烧固体需要使用的仪器有酒精灯、三脚架和泥三角、坩埚，则灼烧菠菜时不需要用到下列仪器中的蒸发皿；选A 【小问2详解】 Fe为26号元素，其在周期表中位置可以表示为：第四周期Ⅷ族；实验三中二价铁被过氧化氢氧化为三价铁，离子方程式为：；还可以用其他的氧化剂替换过氧化氢，例如氯水(或稀硝酸)； 【小问3详解】 铁离子可以和KSCN反应生成血红色溶液，则实验中，溶液用来检测(或铁)离子； 【小问4详解】 根据实验数据：10.0g新鲜菠菜中含铁量为，则新鲜菠菜中含铁量为2.8 mg/100g。已知14～18岁青少年每日合理摄入铁量为20～25mg，则菠菜含铁量不能满足岁青少年日常所需。 17. 氮是生物体的重要组成元素同时也会引发环境污染，研究氮的转化对生产、生活有重要价值。 Ⅰ．某工厂用氨制硝酸和铵盐的流程如图所示。 （1）设备1中发生反应的化学方程式是_____。 （2）同温同压下，理论上设备1与设备2中消耗空气的体积比为_____。 （3）为防止环境污染，以下装置(除⑤标明处，其余盛放的液体均为水)可用于吸收多余氨气的是(填序号)_____。 Ⅱ．高浓度氨氮废水会造成河流及湖泊的富营养化。某氮肥厂处理氨氮废水的方案如图，回答下列问题： （4）“pH调节池”加入“NaOH溶液”时发生反应的离子方程式是_____。 （5）“氧化池”中溶液pH对NaClO去除能力的影响如图所示。 已知：HClO的氧化性比NaClO强。当pH大于8时，氨氮去除率随pH升高而降低，可能原因是_____。“氧化池”中与NaClO发生反应的离子方程式为_____。 （6）“硝化池”是在微生物硝化菌(亚硝酸菌和硝酸菌)作用下实现的转化，根据上图判断使用亚硝酸菌的最佳条件为_____。 （7）“反硝化池”是在一定条件下向废水中加入有机物甲醇()，与共同作用转化为、而排放，理论上反应生成的与的物质的量之比为_____。 【答案】（1）4NH3＋5O24NO＋6H2O （2）5∶3 （3）②④ （4） （5） ①. 溶液碱性增强，HClO转化为氧化性弱的 ②. 3ClO-＋2NH3·H2O=N2↑＋3Cl-＋5H2O （6）pH=8、温度为32℃ （7）5∶3 【解析】 【分析】氨气催化氧化生成NO，NO和氧气、水生成硝酸，硝酸和氨气生成硝酸铵； 将废水排入pH调节池，加入氢氧化钠将铵根离子转化为一水合氨，利于废水中氮元素含量的降低，经过在吹出塔中与热空气的接触，分解为氨气；氧化池中通过发生氧化反应，将氮元素氧化为氮气；通过处理后得到的低浓度氨氮废水经过硝化和反硝化的处理最终得到达标排放的废水； 【小问1详解】 设备1中发生反应氨气和氧气催化氧化生成NO和水，4NH3＋5O24NO＋6H2O； 【小问2详解】 设备2中NO和氧气、水发生氧化还原反应生成硝酸：，结合（1）分析，则同温同压下，理论上设备1与设备2中消耗空气的体积比为5：3； 【小问3详解】 氨气极易溶于水，氨气不能直接和水小面积接触防止倒吸，吸收氨气要有防止倒吸装置，故选②④； 【小问4详解】 “pH调节池”加入“NaOH溶液”时发生反应为铵根离子和氢氧根离子生成一水合氨，离子方程式是； 【小问5详解】 已知：HClO的氧化性比NaClO强。溶液碱性增强，使得HClO和氢氧根离子反应转化为氧化性弱的ClO-，导致pH大于8时，氨氮去除率随pH升高而降低；次氯酸根离子具有强氧化性，氧化一水合氨为氮气，同时生成氯离子，反应中氮化合价由-3变为0、氯化合价由+1变为-1，结合电子守恒可知，反应为：3ClO-＋2NH3·H2O=N2↑＋3Cl-＋5H2O； 【小问6详解】 由图可知，pH=8、温度为32℃时，亚硝酸根离子的生成率最高，利于氮元素的转化除去； 【小问7详解】 有机物甲醇(CH3OH)，与共同作用转化为CO2，N2而排放，反应中碳化合价由-2变为+4、氮化合价由+5变为0，结合电子守恒可知，理论上反应生成的CO2与N2的物质的量之比为5∶3。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023—2024学年度第二学期高一年级 期中考试化学试卷(选修) 2024.4 (考试时间：75分钟　总分100分) 注意事项：所有试题的答案均填写在答题纸上，答案写在试卷上的无效。 可能用到的相对原子质量：H—1 C—12 N—14 O—16 Na—23 K—39 第Ⅰ卷(选择题) 1. 新材料的蓬勃发展彰显化学学科的魅力。下列说法不正确的是 A. 太阳能电池光电转换材料的主要成分是二氧化硅 B. 火星车的热控材料纳米气凝胶能发生丁达尔效应 C. “天和”核心舱电推进系统中使用的氮化硼陶瓷基复合材料是新型无机非金属材料 D. 深海载人潜水器外壳使用的钛合金属于金属材料 2. 黑火药是中国古代四大发明之一，其爆炸反应为。下列说法正确的是 A. 的结构示意图： B. 分子空间构型为直线形 C. 的电子式： D. 基态O原子核外电子轨道表示式： 3. 水溶液中能大量共存的一组离子是 A. B. I-、H+、NO、Na+、 C. D. 4. 下列物质的性质与用途对应关系正确的是 A. 氮气难溶于水，可用作焊接保护气 B. 碳酸氢铵易分解，可用作氮肥 C. 铁与浓硝酸不反应，可用铁槽车贮运浓硝酸 D. 液氨汽化时要吸收大量的热，可用来作制冷剂 5. Se元素处于第ⅥA族，可用于除去某些重金属离子。下列说法正确的是 A. 电负性：(O)>(Se) B. 离子半径： C. 电离能：(Na)>(Se) D. 热稳定性： 6. 史料记载，我国在明代就有了利用绿矾和硝酸钾制备硝酸的工艺，其主要流程如图所示。已知“煅烧”后产生三种气态氧化物。 下列说法正确的是 A. 烧渣的成分为 B. “吸收”过程中发生反应之一为 C. 加入硝酸钾制得硝酸的原理是硫酸的酸性强于硝酸 D. 该流程中涉及化合、分解、置换、复分解四种基本反应类型 7. 下列对于相关离子进行检验的操作和结论正确的是 A. 取少量待测液，加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生，则该溶液中一定有Cl- B. 用洁净的铂丝蘸取待测液进行焰色反应，没有观察到紫色火焰，则该溶液中一定不含K+ C. 取少量待测液，加入稀NaOH溶液，没有产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则该溶液中一定不含有NH D. 取少量待测液，加入稀盐酸，无明显现象，再滴加BaCl2溶液，出现白色沉淀，则该溶液中一定含有SO 8. 下列微粒中，最外层未成对电子数最多的是 A. O B. F C. Mn D. Fe3+ 9. 硫、氮及其化合物在生活中被广泛使用。下列有关离子方程式错误的是 A. 使酸性高锰酸钾溶液褪色： B. 用足量NaOH溶液吸收尾气： C. Fe溶于足量稀硝酸： D. 中阳离子的检验： 10. 将铜丝插入浓硝酸中进行如图所示的实验，下列说法正确的是 A. 装置a中出现红棕色气体，反应中HNO3只体现出酸性 B. 一段时间后抽出铜丝，向装置b中U形管内注入水，液体在U形管内在逐渐变成蓝色 C. 铜与浓硝酸反应，若产生0.01mol气体则转移0.02mol电子 D. 装置c用NaOH吸收尾气，说明NO和NO2均是酸性氧化物 11. 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 12. A、B、C、D、E是五种原子序数依次递增的短周期元素。已知：A的一种同位素可以用于测定文物的年代；基态C原子含3对成对电子；D在同周期金属元素中第一电离能最大：基态E原子的3p轨道中含有自旋方向不同且数目之比为3∶1的电子。下列说法正确的是 A. 简单离子的离子半径：B<C<D<E B. 简单氢化物的沸点：A<B<C<E C. E的最高价氧化物的水化物为强酸 D. D的单质既可以与HCl也可以与NaOH反应 13. W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示，且四种元素的原子最外层电子数之和为24.纳米零价铁(NZVI)/BC与(Cu-Pd)/BC复合材料还原含酸根离子，的废水反应机理如图1所示。实验测得体系初始pH对去除率的影响如图2， 下列说法正确的是 A. W在周期表中的ⅤA族，因此在同周期元素的最高价氧化物的水化物中酸性不是最强的 B. 图1过程中第二步由Cu-Pd材料还原 C. 前200min内，pH=9.88时的去除率远低于pH=4.05时，可能因为浓度越大Cu-Pd发生还原反应效果越好 D. 图1过程中W元素的氧化还原反应中，第一步的还原剂是Fe 第Ⅱ卷 14. 现有六种元素A、B、C、D、E、F均为前四周期元素，它们的原子序数依次增大，其中C与D同主族，A元素原子的核外p电子数比s电子数少3,B元素形成的物质种类繁多，其形成的一种固体单质工业上常用作切割工具。C元素基态原子的核外p能级电子数比s能级电子数少1个，D元素基态原子p轨道有3个未成对电子。E在该周期中未成对电子数最多。F单质为紫红色金属。 （1）D的基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有_____个伸展方向，该元素在元素周期表中位于_____区。 （2）某主族元素X的前3级电离能如下表所示，则X位于_____族。 元素 X 737.7 1450.7. 7732.7 若该元素与D元素同周期，则X与C元素简单离子半径由大到小顺序_____(用离子符号表示)。 （3）A元素基态原子的轨道表示式为_____。 （4）F元素基态原子的外围电子排布式_____；写出基态E原子的电子排布式_____。 （5）A、B、C三种元素电负性由大到小的顺序为_____(用元素符号表示) 15. 过多的NOx排放，往往会产生污染。某研究性小组探究与炽热的铜粉反应，设计如下 已知：能被酸性高锰酸钾溶液氧化成NO，此体系中产生的NO浓度较稀。 （1）实验开始前，检查装置气密性涉及到以下操作，给出合理的操作顺序：_______。 将F中的长导管插入液面以下→_______→_______→_______→_______→_______(操作可重复使用)。 ①关闭弹簧夹a，打开弹簧夹b ②观察F中的现象 ③用酒精灯加热A中三颈烧瓶 ④撤走酒精灯 （2）写出A中反应的化学方程式_______。装置B的作用是_______。 （3）反应一段时间后，装置D中铜粉变黑，写出装置D中发生反应的化学方程式_______。 （4）实验过程中，装置E中溶液颜色变浅，则装置E发生的离子方程式为_______； （5）实验前和实验结束时，都需通一段时间的，实验结束时目的是_______。 （6）有同学发现装置A溶液呈绿色，而不显蓝色；甲认为是该溶液中硝酸铜质量分数较高所致，而乙认为是该溶液溶解了生成的气体所致。设计方案来判断甲或乙哪种合理，下列方案中不可行的是_______。 A. 加热该绿色溶液，观察颜色变化 B. 加水稀释绿色溶液，观察颜色变化 C. 向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化 D. 向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，观察颜色变化 16. 菠菜富含铁元素，14～18岁青少年每日合理摄入铁量为20～25mg。某化学小组针对菠菜中含铁量进行如下实验。 Ⅰ．取适量新鲜菠菜，剪碎后在研钵中研磨，并分成三等份。实验操作和现象记录如下： 实验 操作步骤 现象 实验一 适量蒸馏水浸泡，过滤，取滤液，加KSCN溶液后加入 适量，再次加入KSCN溶液 均无明显现象 实验二 充分灼烧，加适量盐酸浸泡，取滤液，加KSCN溶液 极浅的红色 实验三 充分灼烧，加适量盐酸、浸泡，取滤液，加KSCN溶液 较深的红色 （1）灼烧菠菜时，不需要用到下列仪器中的_____(填序号)。 A. 蒸发皿 B. 坩埚 C. 酒精灯 D. 坩埚钳 （2）Fe元素在周期表中位置可以表示为_____；实验三中参与的最主要反应的离子方程式为_____。可选用_____替换实验三中的和盐酸。 （3）实验中，KSCN溶液用来检测_____离子。 Ⅱ．菠菜中含铁量的测定，实验步骤如下： ①取10.0g新鲜菠菜，充分灼烧，将灰分转移至干燥器中冷却。 ②向灰分中加入10mL盐酸和，浸泡10min，过滤并用少量盐酸洗涤烧杯和沉淀，滤液和洗涤液合并。 ③将合并液定容成100mL待测液，测得铁离子的浓度为。 （4）根据实验数据计算菠菜含铁量为_____mg/100g。100g菠菜含铁量_____(填“能”或“不能”)满足14～18岁青少年日常所需。 17. 氮是生物体的重要组成元素同时也会引发环境污染，研究氮的转化对生产、生活有重要价值。 Ⅰ．某工厂用氨制硝酸和铵盐的流程如图所示。 （1）设备1中发生反应的化学方程式是_____。 （2）同温同压下，理论上设备1与设备2中消耗空气的体积比为_____。 （3）为防止环境污染，以下装置(除⑤标明处，其余盛放的液体均为水)可用于吸收多余氨气的是(填序号)_____。 Ⅱ．高浓度氨氮废水会造成河流及湖泊的富营养化。某氮肥厂处理氨氮废水的方案如图，回答下列问题： （4）“pH调节池”加入“NaOH溶液”时发生反应的离子方程式是_____。 （5）“氧化池”中溶液pH对NaClO去除能力的影响如图所示。 已知：HClO的氧化性比NaClO强。当pH大于8时，氨氮去除率随pH升高而降低，可能原因是_____。“氧化池”中与NaClO发生反应的离子方程式为_____。 （6）“硝化池”是在微生物硝化菌(亚硝酸菌和硝酸菌)作用下实现的转化，根据上图判断使用亚硝酸菌的最佳条件为_____。 （7）“反硝化池”是在一定条件下向废水中加入有机物甲醇()，与共同作用转化为、而排放，理论上反应生成的与的物质的量之比为_____。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $