精品解析：上海市上海中学2024-2025学年高一上学期1月期末考试 化学试题

2024~2025学年上海中学高一上学期期末测试卷B卷 化学 试卷 (考试时间60分钟 满分100分) 考生注意： 1.带2B铅笔、黑色签字笔、橡皮擦、计算器等参加考试，考试期间严格遵守考试纪律，听从监考员指挥，杜绝作弊 2.选择题如无说明，则为单选，不定项选择题则有1~2个正确选项 3.相对原子质量：O-16 C-12 H-1 N-14 Cl-35.5 Mg-24 一、 航天科技 近年来，我国航天科技飞速发展，燃料更新换代，嫦娥，神舟，长征系列不断有新进展。 1. 嫦娥五号探测器带回的月壤，经分析发现其构成与地球土壤类似。土壤中含有的W、X、Y、Z为1～18号元素中的四种，且原子序数依次增大，最外层电子数之和为15，其中W的最外层电子数是内层电子总数的3倍，X、Y、Z原子序数是连续的。 （1）写出W元素的简单离子的电子式___________，Y元素原子的结构示意图___________。 （2）Z元素在自然界中有三种稳定的同位素，相关信息如下： 核素符号 相对原子质量 丰度(%) 28Z 27.977 92.23 29Z 28.976 4.67 30Z 29.974 3.10 ①Z元素的相对原子质量为___________(计算结果保留两位小数，下同)，12g中29Z的质量为___________。 ②我国天问一号就含有大量的Z元素，请根据物质的分类，写出一条Z的氧化物反应的化学方程式：___________。 【答案】（1） ①. ②. （2） ①. 28.09 ②. 0.26g ③. 【解析】 【分析】W、X、Y、Z为1～18号元素中的四种，且原子序数依次增大，最外层电子数之和为15，X，Y，Z原子序数是连续的，W的最外层电子数是内层电子总数的3倍，W为O元素；设X的最外层电子数为x，则x+x+1+x+2+6=15，整理可得：3x=6， x=2，结合原子序数可知X为Mg，Y为Al，Z为Si，综上所述，X为Mg，Y为Al，Z为Si，W为O元素，据此回答； 【小问1详解】 W为O元素，最外层有8个电子，故其电子式为；Y元素为Al元素，是13号元素，其原子结构示意图为，故答案为：；； 【小问2详解】 ①依据定义，元素的相对原子质量等于其各天然核素的相对原子质量与其丰度的乘积之和，则Z元素的相对原子质量的计算式：27.977×92.23%＋28.976×4.67%＋29.974×3.10%=28.09；12g 中的质量为，故答案为：28.09；0.26g； ② Z为Si，其氧化物为SiO2，SiO2为难溶于水的氧化物，可以与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水，对应化学方程式为，故答案为：。 肼是一种良好的火箭燃料，分子式N2H4，为无色油状液体，与水按任意比例互溶形成稳定的水合肼N2H4∙H2O，熔点-40℃，沸点118℃，有强还原性。实验室先在C中制备NaClO，再与D中的尿素[CO(NH2)2]反应制备水合肼，进一步脱水制得肼，实验装置如下图所示(部分装置省略)。已知：。 2. 滴液漏斗中导管a的作用是_______；装置A中反应的化学方程式为_______。 3. 装置C在反应过程中温度升高易产生副产物NaClO3，实验中可采取的措施是_______(写一条即可)。反应完后关闭K1，装置B的作用是储存多余的Cl2，可用的试剂是_______。 4. 将装置C中制备的溶液转移到装置D的分液漏斗中，并缓缓滴入，这样操作的原因是_______。锥形瓶中获得水合肼应控制温度为_______℃。 5. 获得水合肼粗品后，装置D中的剩余溶液再进一步处理还可获得副产品NaCl和Na2CO3∙10H2O。从剩余溶液中获得NaCl粗品的操作是_______、_______。NaCl和Na2CO3的溶解度曲线如下图。 【答案】2. ①. 保证滴液漏斗内外压强相等，便于液体顺利流出 ②. MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O 3. ①. 冰水浴 ②. 饱和食盐水 4. ①. 防止水合肼被NaClO氧化 ②. 低于118 5. ①. 蒸发结晶 ②. 趁热过滤 【解析】 【分析】实验室制取水合肼时，先制取氯气，用NaOH溶液吸收氯气制得NaClO溶液，再用NaClO溶液氧化尿素获得水合肼。装置A用于制取氯气，装置B可作为安全瓶，也可用于收集少量氯气，装置C用于吸收氯气同时制取NaClO；装置D中，将NaClO溶液滴入三颈烧瓶内制取水合肼等，然后蒸馏提取水合肼。 【2题详解】 滴液漏斗比普通分液漏斗多一根导管，此导管可保持滴液漏斗内外气体相通，则导管a的作用是：保证滴液漏斗内外压强相等，便于液体顺利流出；装置A中，MnO2与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气等，化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。 【3题详解】 装置C在反应过程中温度升高易产生副产物NaClO3，实验过程中需不断控制温度，可采取的措施是冰水浴。反应完后关闭K1，装置B的作用是储存多余的Cl2，可用的试剂是：饱和食盐水。 【4题详解】 水合肼N2H4∙H2O具有强还原性，能被NaClO氧化，将装置C中制备的溶液转移到装置D的分液漏斗中，并缓缓滴入，这样操作的原因是：防止水合肼被NaClO氧化。锥形瓶中获得水合肼时，应确保水合肼呈液态，则需控制温度：低于118℃。 【5题详解】 从溶解度曲线分析，NaCl的溶解度受温度的影响不大，而Na2CO3的溶解度随温度升高持续增大，所以从剩余溶液中获得NaCl粗品的操作是：蒸发结晶、趁热过滤。 【点睛】从溶液中提取溶解度随温度升高而增大的溶质，采用的方法是蒸发浓缩、冷却结晶。 6. 航天飞机用铝粉与高氯酸铵(NH4ClO4)的混合物为固体燃料。 （1）写出高氯酸铵组成元素中，原子核外有三层电子的原子的结构示意图___________。 （2）高氯酸铵对应酸高氯酸HClO4的酸酐是___________。 （3）150℃时高氯酸铵发生分解反应：2NH4ClO4=N2↑+Cl2↑+2O2↑+4H2O↑，其气态生成物组成的混合气的平均相对分子质量为___________。 【答案】（1） （2）Cl2O7 （3）29.375 【解析】 【小问1详解】 NH4ClO4组成元素中，原子核外有三层电子的原子是Cl，原子结构示意图为； 【小问2详解】 高氯酸铵对应酸高氯酸HClO4的酸酐是Cl2O7； 【小问3详解】 根据质量守恒，混合气的平均相对分子质量为=29.375。 二、 化学与医学 化学与医学紧密相连，核磁共振技术在医疗诊断中发挥重要作用，能清晰呈现人体内部结构，辅助疾病诊断。青蒿素是从中药中提取的药物，具有抗疟疾、抗肿瘤等功效；布洛芬具有止痛作用，N2O则为麻醉剂。 7. 硒是人体必需的一种微量元素，严重缺硒有可能诱发皮肤疾病，已知硒的原子序数为34，质子数与中子数之和为79，下列有关硒原子的说法中，不正确的是 A. 核外电子数为34 B. 核电荷数为79 C. 质子数为34 D. 中子数为45 【答案】B 【解析】 【详解】A．原子中原子序数=核电荷数=核内质子数=核外电子数，由题意硒的原子序数为34，故其核外电子数为34，故A正确； B．原子中原子序数=核电荷数=核内质子数=核外电子数，由题意硒的原子序数为34，故其核内质子数为34，故B错误； C．原子中原子序数=核电荷数=核内质子数=核外电子数，由题意硒的原子序数为34，故其质子数为34，故C正确； D．质子数与中子数之和为79，则中子数=79-34=45，故D正确； 故选：B。 8. 医学界通过用放射性14C标记的C60,发现一种C60的羧酸衍生物在特定条件下可通过断裂DNA杀死细胞,从而抑制艾滋病,则有关14C的叙述正确的是(   ) A. 与14N含有的中子数相同 B. 是C60的同素异形体 C. 与C60中普通碳原子的化学性质不同 D. 与12C互为同位素 【答案】D 【解析】 【详解】A．14C的中子数为14-6=8，14N的中子为14-7=7，二者不同，故A错误； B．C60为单质，但14C为原子，二者不是同素异形体，故B错误； C．14C与C60中普通碳原子，为同种元素的碳原子，则碳原子的化学性质相同，故C错误； D．14C与12C的质子数均为6，中子数不同，互为同位素，故D正确；答案为D。 9. 13C-NMR(核磁共振)、15N-NMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构，Kurt Wu thrich等人为此获得2002年诺贝尔化学奖。下面有关13C、15N叙述正确的是 A. 13C与15N有相同的中子数 B. 13C与C60互为同素异形体 C. 15N与14N互为同位素 D. 15N的核外电子数与中子数相同 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．13C与15N的中子数分别为13-6=7、15-7=8，不相等，故A错误； B．13C是原子，不是C60的同素异形体，故B错误； C．15N与14N都是N原子，质子数相同，中子数不同，互为同位素，故C正确； D．15N的核外电子数为7，中子数15-7=8，核外电子数与中子数不相同，故D错误； 故选C。 【点睛】同位素是质子数相同、中子数不同的同种元素的不同单质，同素异形体是同种元素形成的不同单质。 10. 最近止疼退烧药布洛芬需量大增，其分子式为C13H18O2，下列说法正确的是 A. 布洛芬的摩尔质量为206 B. 布洛芬分子中含有O2 C. 一个布洛芬分子中含18种H元素 D. 12C与14C是同位素 【答案】D 【解析】 【详解】A．布洛芬的摩尔质量为206g/mol，A错误； B．布洛芬分子中含有O元素，不含O2，B错误； C．一个布洛芬分子中含18个H原子，C错误； D． 12C与14C属于质子数相同而中子数不同的核素，二者互为同位素，D正确； 故选D。 11. 由多糖和多功能无机纳米颗粒组成的多糖基纳米材料(直径在10-9～10-7m之间)在生物医学领域具有潜在的应用价值，具有协同性能和功能；将多糖基纳米材料颗粒分散到水中，下列关于该分散系的说法错误的是 A. 该分散系属于胶体 B. 多糖基纳米颗粒直径很小，可以透过滤纸 C. 该分散系和氯化钡溶液的本质区别是有丁达尔效应 D. 将该分散系静置片刻，可以观察到出现沉淀 【答案】CD 【解析】 【分析】胶体是分散质粒子大小在 1nm~100nm 的分散系；溶液是分散质粒子大小于1nm的分散系；浊液是分散质粒子大于100nm的分散系；光束通过胶体时，光线能够发生散射作用而产生丁达尔效应，而通入其它分散系时不能产生丁达尔效应； 【详解】A．将多糖基纳米材料颗粒分散到水中，该分散系属于胶体，A正确； B．胶体可以透过滤纸，多糖基纳米颗粒直径很小，可以透过滤纸，B正确； C．该分散系和氯化钡溶液的本质区别是分散质颗粒大小不同，C错误； D．胶体具有一定的稳定性，将该分散系静置片刻，不可以观察到沉淀，D错误； 故选CD。 12. N2O既是医学上的一种麻醉剂，又是一种常见的温室气体。制取N2O的方法有很多，例如： ①NH4NO3=N2O↑+2H2O ②K2SO3+2NO=K2SO4+N2O ③2NH3+2O2=N2O+3H2O ④2NaNO3+(NH4)2SO4=2N2O↑+Na2SO4+4H2O 下列说法中正确的是 A. 反应①中NH4NO3既是氧化剂又是还原剂 B. 反应②中K2SO3是还原剂，N2O是氧化产物 C. 反应③中每生成1个N2O，转移8个电子 D. 反应④中NaNO3是还原剂，N2O既是氧化产物又是还原产物 【答案】AC 【解析】 【详解】A．反应①NH4NO3=N2O↑+2H2O中，NH4NO3中N元素的化合价既升高又降低，则硝酸铵既是氧化剂又是还原剂，A正确； B．反应②K2SO3+2NO=K2SO4+N2O中，N元素的化合价降低，S元素的化合价升高，所以K2SO3是还原剂，NO是氧化剂，N2O是还原产物，B错误； C．反应③2NH3+2O2=N2O+3H2O中，N元素的化合价由-3升高到+1，则每生成1 mol N2O，转移1 mol×2×(3+1)=8 mol电子，C正确； D．反应④2NaNO3+(NH4)2SO4=2N2O↑+Na2SO4+4H2O中，NaNO3中N元素的化合价降低，则NaNO3是氧化剂，(NH4)2SO4中N元素的化合价升高，生成N2O既是氧化产物又是还原产物，D错误； 故合理选项是AC。 13. 用下列实验装置测定青蒿素分子式的方法如下：将28.2g青蒿素样品放在硬质玻璃管中，缓缓通入空气数分钟后﹐再充分燃烧，精确测定装置E和F实验前后的质量，根据所测数据计算。 （1）装置E中盛放的物质是___________(填字母，下同)，装置F中盛放的物质是___________。 a．浓硫酸       b．NaOH溶液    c．无水CaCl2       d．碱石灰 （2）该实验装置可能会产生误差，改进方法是___________。 （3）用合理改进后的装置进行实验，得到数据如下表所示，则：测得青蒿素的最简式是___________。 装置 实验前/g 实验后/g E 22.6 42.4 F 80.2 146.2 （4）为保证所得数据绝对准确，可以进行的改进是___________。 【答案】（1） ①. c ②. d （2）在装置F后接一个气球(使得空气中二氧化碳和水蒸气无法进入F装置) （3）C15H22O5 （4）在E后加无水硫酸铜，在F后加澄清石灰水，若无水硫酸铜不变蓝，澄清石灰水不变浑浊，则数据绝对正确 【解析】 【分析】为了能准确测量青蒿素燃烧生成的二氧化碳和水，实验前应通入不含二氧化碳和水的空气，防止干扰实验，E和F一个吸收生成的水，一个吸收生成的二氧化碳，应先吸水后再吸收二氧化碳，所以E内装的无水氯化钙，而F中为碱石灰，而在F后应再加入一个防止外界空气中二氧化碳和水蒸气进入的装置。 【小问1详解】 根据上面的分析可知，装置E中盛放的物质是无水氯化钙，装置F中盛放的物质是碱石灰，故答案为：c；d； 【小问2详解】 该实验装置可能会产生误差，造成测定含氧量偏低，改进方法是在装置F后连接一个防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入F的装置，故答案为：在装置F后接一个气球(使得空气中二氧化碳和水蒸气无法进入F装置)； 【小问3详解】 由题给数据可知，反应生成水蒸气的质量为42.4-22.6=19.8g，则水的物质的量为1.1mol，二氧化碳的质量为146.2-80.2=66g，则二氧化碳的物质的量为1.5mol，青蒿素中氧原子的质量为28.2-(2.2×1)-(1.5×12)=8g，则氧原子的物质的量为0.5mol，所以分子中碳、氢、氧的原子个数比为1.5：2.2：0.5=15：22：5，分子式为C15H22O5，故答案为：C15H22O5； 【小问4详解】 为保证所得数据绝对准确，可以进行的改进是在E后加无水硫酸铜，在F后加澄清石灰水，若无水硫酸铜不变蓝，澄清石灰水不变浑浊，则数据绝对正确，故答案为：在E后加无水硫酸铜，在F后加澄清石灰水，若无水硫酸铜不变蓝，澄清石灰水不变浑浊，则数据绝对正确。 三、 皮革工业 明胶溶于水形成胶体，可用于药用胶囊。不法企业将皮革废料熬制工业明胶，此类工业明胶制作的胶囊往往含有超标的重金属铬(Cr)，从而对人体造成伤害。工业制革废水中含有大量蛋白质胶粒(酸性条件下带正电荷，碱性条件下带负电荷)和Cr(OH)3胶粒，可用Fe3O4纳米颗粒吸附除去。 14. 下列关于明胶胶体说法正确的是 A. 明胶胶体和NaCl溶液的本质区别为是否具有丁达尔效应 B. 明胶胶体与胶体混合后有沉淀产生，说明明胶胶体带负电 C. 明胶胶体不断搅拌后仍能稳定存在 D. 明胶胶体的分散质能透过滤纸 【答案】D 【解析】 【详解】A．胶体和溶液的本质区别是分散质颗粒直径不同，A错误； B．胶体呈电中性，B错误； C．胶体是介稳定分散系，不断搅拌后会发生胶体聚沉，不能稳定存在，C错误； D．胶体的分散质颗粒直径在之间，能透过滤纸，D正确； 故答案为：D。 15. 现将明胶胶体与Na2SO4溶液的混合物装入半透膜内，将此半透膜浸入盛有蒸馏水的烧杯中，不断更换蒸馏水，以除尽Na2SO4杂质，请设计实验验证Na2SO4已被除尽：___________。 【答案】取样，加入过量稀盐酸，再加入BaCl2溶液，若无白色沉淀，则Na2SO4已被除尽，反之则无 【解析】 【详解】若明胶胶体中的硫酸钠已经除尽，烧杯中的溶液不存在硫酸根离子，则检验硫酸钠已经除尽的实验方案为取最后一次烧杯中的溶液少许于试管中，加入氯化钡溶液，无白色沉淀生成，说明硫酸钠已被除尽，故答案为：取样，加入过量稀盐酸，再加入BaCl2溶液，若无白色沉淀，则Na2SO4已被除尽，反之则无。 16. 阅读题文材料，回答下列问题： ①胶体粒子所带电荷的正负和多少用zeta电位衡量，zeta电位为正值或负值分别表示胶体粒子带正电荷或负电荷，数值越大所带电荷越多。 ②NaClO溶液处理Fe3O4·Cr(OH)3并回收Fe3O4的反应为：2Fe3O4·Cr(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Fe3O4+2Na2CrO4+3NaCl+5H2O。Cr(OH)3胶粒、Fe3O4纳米颗粒的zeta电位随溶液pH的变化关系如图所示。 （1）在碱性条件下Fe3O4纳米颗粒选择性吸附___________胶粒，其原因是：___________。 已知Fe3O4纳米颗粒吸附Cr(OH)3后形成Fe3O4·Cr(OH)3，用NaClO溶液浸泡可以回收Fe3O4。某实验小组用NaClO原液(质量分数是10%，密度是1.18 g/mL)配制80 mL 0.1 mol/L的NaClO溶液。 （2）完成该实验需用量筒量取___________mL NaClO原液。 （3）配制过程中部分操作步骤如下，其中正确的是___________。 A. 稀释 B. 转移 C. 定容 D. 摇匀 （4）上述步骤B和C之间缺少的步骤是___________，定容时加蒸馏水不慎超过了刻度线，此时应采取的处理方法是___________。 （5）以下情况会使所配溶液浓度偏高的是___________。 A．量取NaClO原液时俯视 B．定容时俯视刻度线 C．摇匀后发现液面下降，再加水至刻度线 D．洗涤容量瓶后未干燥，容量瓶中还有少量蒸馏水 E．将量筒、烧杯、玻璃棒均洗涤2～3次，并将洗涤液转入容量瓶 （6）欲处理含Cr浓度为286 mg/L的工业制革废水1 m3，至少需要3 mol/L NaClO溶液___________L。 （7）将质量分数为a%，物质的量浓度为c1的稀NaClO溶液蒸发掉一定量的水，使之质量分数变为2a%，此时刻NaClO的物质的量浓度为c2，则的取值范围为___________。 【答案】（1） ①. Cr(OH)3 ②. 碱性条件下Fe3O4纳米颗粒带负电荷，能大量吸收废水中带正电荷的Cr(OH)3颗粒，而此时废水中的蛋白质带负电，不易被带负电荷的Fe3O4纳米颗粒吸附 （2）6.3 （3）A （4） ①. 洗涤烧杯和玻璃棒，并把洗涤液转移至容量瓶中 ②. 重新配制 （5）BE （6）2.75 （7） 【解析】 【分析】配制一定体积、一定物质的量浓度的溶液需使用一定规格的容量瓶，选择容量瓶规格的标准是“大而近”。根据、计算配制溶液需称量的溶质的质量。配制物质的量浓度溶液的步骤是：计算、称量(量取)、溶解、冷却、移液、洗涤、悬摇、定容、摇匀、装瓶、贴签。根据配制溶液的步骤确定使用的仪器种类，溶液在稀释前后溶质的物质的量不变，结合物质的量浓度定义式，根据操作对配制溶液的体积及溶质的物质的量的多少分析实验误差。 【小问1详解】 根据图示可知：在碱性条件下Fe3O4纳米颗粒带负电荷，能大量吸附废水中带正电荷的Cr(OH)3胶体颗粒，而在碱性环境中，废水中的蛋白质带负电荷，则不易被带负电荷的Fe3O4纳米颗粒吸附，故答案为：Cr(OH)3；碱性条件下Fe3O4纳米颗粒带负电荷，能大量吸收废水中带正电荷的Cr(OH)3颗粒，而此时废水中的蛋白质带负电，不易被带负电荷的Fe3O4纳米颗粒吸附； 【小问2详解】 NaClO原液的质量分数是10%，密度是1.18 g/mL，该溶液的物质的量浓度为。要用该NaClO原液配制80 mL0.1 mol/L的NaClO溶液，由于在实验室中没有规格是80 mL的容量瓶，根据选择仪器的标准是大而近，应该选择使用100 mL的容量瓶，配制100 mL0.1 mol/LNaClO溶液，结合溶液在稀释前后溶质的物质的量不变，可知需NaClO原液的体积，故答案为：6.3mL； 【小问3详解】 A．图示稀释时加入适量的水，用玻璃棒搅拌，稀释浓溶液，操作符合要求，A正确； B．转移溶液时要使用玻璃棒引流，图示没有使用玻璃棒引流，B错误； C．在定容时，需加水至离刻度线1～2 cm，然后改用胶头滴管滴加，直至凹液面最低处相切，操作不合理，C错误； D．在最后摇匀时，应该左手托住容量瓶底部，右手拇指在前，中指在后，食指按住容量瓶塞，上下反复颠倒摇匀，图示操作不合理，D错误； 故答案为：A； 【小问4详解】 根据配制溶液的步骤：计算、量取、稀释、冷却、移液、洗涤、悬摇、定容、摇匀、装瓶贴签分析。在上述步骤B和C之间缺少的步骤是洗涤烧杯内壁和玻璃棒，并把洗涤液液要转移至容量瓶中；定容时加蒸馏水若不慎超过了刻度线，此时由于溶液体积偏大，导致溶液的浓度偏低，应采取的处理方法是重新配制该浓度的溶液，故答案为：洗涤烧杯和玻璃棒，并把洗涤液转移至容量瓶中；重新配制； 【小问5详解】 A．量筒的小刻度在下，大刻度在上，若在量取NaClO原液时俯视，则量取的NaClO原液体积偏小，由该溶液配制的NaClO溶液浓度偏低，A不符合题意； B．定容时应该平视刻度线，若俯视刻度线，则配制的溶液体积偏小，由于溶质的物质的量不变，最终导致配制的溶液浓度偏高，B符合题意； C．摇匀后发现液面下降，是由于部分溶液黏在容量瓶的瓶颈上，此时若再加水至刻度线，会对配制好的溶液起到了稀释作用，导致配制的NaClO溶液浓度偏低，C不符合题意； D．洗涤容量瓶后未干燥，容量瓶中还有少量蒸馏水，不影响溶质的物质的量及溶液的体积，因此对配制浓度的浓度无影响，D不符合题意； E．配制溶液时烧杯、玻璃棒均洗涤2～3次，并将洗涤液转入容量瓶中，而量筒不能洗涤，否则会导致配制溶液中溶质的物质的量偏多，最终使配制溶液浓度偏高，E符合题意； 故答案为：BE； 【小问6详解】 含Cr浓度为286 mg/L的工业制革废水1 m3，其中含有Cr的物质的量是，根据反应方程式可知反应关系式为：，则处理该废水需消耗NaClO的物质的量是，n(NaClO)=，需要3 mol/LNaClO溶液的体积，故答案为：2.75； 【小问7详解】 由可信息可知，，，因为NaClO溶液密度大于水的密度，浓度越大密度越大，，所以，故答案为：。 四、 硫与氮 循环 硫，氮循环对于大气，农业，环境都有深远影响。 17. 自然界中氮循环如图所示。 （1）上述循环中涉及到多个固氮过程，过程①是___________固氮，过程②是人工固氮，写出人工固氮的方程式___________。过程③中氮元素由___________态转化为___________态。 （2）在细菌的作用下铵态氮(NH4+)与亚硝态氮(NO2-)可以转化为氮气，所涉及的离子方程式为：，反应中，每生成0.02mol氮气时，转移电子的物质的量为___________。 【答案】（1） ①. 自然 ②. ③. 化合 ④. 游离 （2）0.06mol 【解析】 【小问1详解】 氮是将游离态氮转化为化合态氮的过程，由转化图示可知，过程①是N2和O2在打雷放电的时候转化为NO，故属于自然固氮；过程②是人工固氮，发生反应；过程③中氮元素由化合态转化为游离态，故答案为：自然；；化合；游离； 【小问2详解】 根据反应的离子方程式：可知反应中，每生成1molN2转移3mol电子，故每生成氮气时，转移电子的物质的量为0.02×3=0.06mol，故答案为：0.06mol。 18. 2019年，为纪念元素周期表脠生150周年，IUPAC等向世界介绍118位优秀青年化学家，中国学者雷晓光、姜雪峰、刘庄分别成为“N、S、Hg”元素的代言人。回答下列问题： （1）利用元素的化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。如图是硫元素的“价一类”二维图： ①从硫元素化合价变化的角度分析，图中既有氧化性又有还原性的化合物有___________ (填化学式)。 ②Z的浓溶液与铜单质在加热条件下发生化学反应生成Y，可用___________法收集Y。(填序号) A．向上排空气     B．向下排空气     C．排饱和食盐水      D．排饱和NaHSO3溶液 ③Y能使酸性高锰酸钾溶液褪色，其反应的离子方程式为：___________。 （2）防治污染，改善生态环境已成为全球共识，过量排放含氮元素的废水会引起水华等水体污染问题。研究发现，可以用NaClO氧化法去除废水中的NH，一定条件下，溶液的pH对NaClO去除NH能力的影响如图所示。 ①pH=5时，NaClO溶液氧化NH生成Cl−和N2的离子反应方程式为___________。 ②去除废水中的NH适宜的pH约为___________。 【答案】（1） ①. SO2，H2SO3 ②. A ③. （2） ①. ②. 8 【解析】 【分析】分析价类二维图可知X为H2S，Y为SO2，Z为H2SO4。 【小问1详解】 ①从硫元素化合价变化的角度分析，处于中间价态的硫元素既有氧化性又有还原性，图中的化合物有SO2、H2SO3，故答案为：SO2、H2SO3； ② Z为硫酸，浓硫酸与铜单质在加热条件下发生化学反应生成硫酸铜、水和二氧化硫，Y是SO2，二氧化硫密度比空气大，能与水反应，可用向上排空气法收集二氧化硫，故答案为：A； ③ SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色，原因是SO2与高锰酸钾发生氧化还原反应生成硫酸根离子和锰离子，其反应的离子方程式为： ，故答案为：； 【小问2详解】 ① pH=5时，NaClO溶液氧化生成Cl−和N2，ClO-中的氯元素化合价由+1价降低到-1价，中N的化合价由-3价升高到0价，根据得失电子守恒有：ClO-的计量数为3，的计量数为2，离子反应方程式为，故答案为：； ②由图可知，pH约为8时去除率较高，则去除废水中的适宜的pH约为8，故答案为：8。 五、 金属镁及其化合物 镁是一种轻质银白色金属，具有良好的导电、导热性能及高强度、高刚性的特性，广泛应用于航空航天、汽车制造等领域。其化合物如氧化镁、硫酸镁等，在工业、医药、农业中发挥着重要作用。例如，氧化镁用作耐火材料，硫酸镁则用于肥料和医药领域。镁及其化合物对人类的生产生活具有重要意义。 19. 科学家通过测定地球岩石和球粒陨石中25Mg/24Mg比例差异，为月球起源“大撞击”假说提供了重要证据。25Mg与24Mg A. 互为同素异形体 B. 具有相同质量数 C. 化学性质几乎完全相同 D. 具有相同的中子数 【答案】C 【解析】 【详解】A．25Mg与24Mg是质子数相同、中子数不同的原子，互为同位素，故A错误； B．25Mg与24Mg的质量数分别为25、24，故B错误； C．25Mg与24Mg核外电子排布相同，化学性质几乎完全相同，故C正确； D．25Mg的质子数为13，24Mg的中子数为12，故D错误； 选C。 20. 氯酸镁Mg(ClO3)2常用作催熟剂、除草剂等，可用NaClO3和MgCl2反应制备。已知四种物质的溶解度如图。 （1）氯酸镁Mg(ClO3)2属于___________。 A. 酸 B. 有机物 C. 含氧酸盐 D. 氧化物 （2）氯酸镁是离子构成的物质，其中含有的离子是___________。(写离子符号) （3）常温常压下，氯酸镁和氯酸钠都是白色固体，写出鉴别它们的一种简单方法是___________。(写出方法、现象和结论) （4）氯酸镁受热会分解生成氧气和另一种不含氧元素的物质。常温下，0.1mol的氯酸镁完全分解后，下列说法正确的是___________。 A. 剩余0.1mol固体。 B. 得3.2克氧气 C. 生成气体6.72L D. 镁与氯元素的质量比不变 （5）写出向饱和MgCl2溶液中加入饱和NaClO3溶液制备Mg(ClO3)2的化学反应方程式___________。 （6）在最后所得的分散体系中，要分离获得纯净的Mg(ClO3)2除了过滤外还需经过___________。 A. 蒸馏 B. 蒸发 C. 结晶 D. 渗析 【答案】（1）C （2）Mg2+和 （3）取两种白色固体分别溶于试管中形成溶液，分别向两个试管中加入NaOH溶液，产生白色沉淀的是Mg(ClO3)2溶液，没有明显现象的是NaClO3溶液 （4）AD （5） （6）BC 【解析】 【分析】NaCl的溶解度受温度影响较小，并且溶解度比较小，的溶解度受温度影响比较大，温度越高，溶解度越大。 【小问1详解】 氯酸镁中含有阳离子Mg2+和酸根，属于含氧酸盐，其中没有碳元素，不属于有机物，也不属于酸和氧化物，故答案为：C； 【小问2详解】 氯酸镁是离子构成的物质，其中含有的离子是Mg2+和，故答案为：Mg2+和； 【小问3详解】 和从组成上看，区别在于阳离子不同，检验Na+和Mg2+的方法为：取两种白色固体分别溶于两个试管中形成溶液，分别向两个试管中加入NaOH溶液，产生白色沉淀的是溶液，没有明显现象的是溶液，故答案为：取两种白色固体分别溶于试管中形成溶液，分别向两个试管中加入NaOH溶液，产生白色沉淀的是溶液，没有明显现象的是溶液； 【小问4详解】 氯酸镁受热会分解生成氧气和另一种不含氧元素的物质MgCl2，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为：， A．0.1mol的发生反应：，生成0.1mol MgCl2，A正确； B．0.1mol的发生反应：，生成0.3molO2，质量为0.3mol×32g/mol=9.6g，B错误； C．未说明气体所处的温度和压强，无法计算气体体积，C错误； D．化学反应过程中原子个数守恒，镁与氯元素的质量比不变，D正确； 故答案为：AD； 【小问5详解】 向饱和溶液中加入饱和溶液生成和NaCl，由于NaCl的溶解度受温度影响较小，并且溶解度比较小，NaCl会以沉淀形式析出，化学方程式为：，故答案为：； 【小问6详解】 NaCl的溶解度受温度影响较小，并且溶解度比较小，的溶解度受温度影响比较大，温度越高，溶解度越大，根据物质的溶解度大小，要分离获得纯净的除了过滤外还需经过蒸发、结晶，故答案为：BC。 21. 举重运动员常常会抓一把“镁粉”在手里搓，以起到防滑效果，某种“镁粉”中只含有MgO、Mg(OH)2、MgCO3中的一种或几种。某兴趣小组对其成分展开了探究：分别取4.2克MgO、Mg(OH)2、MgCO3和“镁粉”置于烧杯中，逐滴加入相同质量分数的稀盐酸直至粉末恰好消失，四种固体消耗稀盐酸的质量如下表所示，且烧杯③和烧杯④中产生了大量气泡。 请结合实验现象和数据回答以下问题： 物质 MgO Mg(OH)2 MgCO3 “镁粉”样品 消耗盐酸的质量/g 121.8 m 58.0 61.9 （1）烧杯③中发生反应的化学方程式为：_______。 （2）表格中m=_______。(写出计算过程) （3）“镁粉”样品中一定含有的物质是_______。为确定“镁粉”的具体成分，兴趣小组补充了如下实验：取“镁粉”样品和MgCO3各4.2克，加入足量稀盐酸，生成气体分别为0.0425mol和0.05mol，由此可知该“镁粉”样品的成分是_______。 【答案】（1）MgCO3+2HCl=MgCl2+CO2+H2O （2）84.0 （3） ①. MgCO3 ②. MgCO3和Mg(OH)2 【解析】 【分析】实验①氧化镁与盐酸反应；实验②氢氧化镁与盐酸反应；实验③碳酸镁与盐酸反应；实验④“镁粉”与盐酸反应，根据消耗盐酸的量可以计算混合物成分。 【小问1详解】 烧杯③中发生的反应为碳酸镁与稀盐酸反应生成氯化镁、二氧化碳和水，化学方程式为：MgCO3+2HCl=MgCl2+CO2+H2O。 【小问2详解】 由表格数据可知，4.20g氧化镁消耗盐酸质量为121.8g，由镁原子个数守恒可得：m= 。 【小问3详解】 由表格数据可知，4.20g“镁粉”样品消耗盐酸的质量为61.9g，“镁粉”中只含有MgO、Mg(OH)2、MgCO3中的一种或几种，而只有4.2g MgCO3消耗盐酸的质量小于61.9g，则“镁粉”样品中一定含有的物质是MgCO3，4.20g碳酸镁与足量盐酸反应生成0.05mol二氧化碳，结合方程式MgCO3+2HCl=MgCl2+CO2+H2O，4.20g镁粉中碳酸镁的质量为 =3.57g，3.57g碳酸镁消耗盐酸的质量为=49.3g， 由4.20-3.57=0.63g其他化合物消耗盐酸的质量为61.9-49.3=12.6g可知，4.2g其他化合物消耗盐酸的质量为=84.0g，即还含Mg(OH)2，则“镁粉”为MgCO3和Mg(OH)2的混合物。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024~2025学年上海中学高一上学期期末测试卷B卷 化学 试卷 (考试时间60分钟 满分100分) 考生注意： 1.带2B铅笔、黑色签字笔、橡皮擦、计算器等参加考试，考试期间严格遵守考试纪律，听从监考员指挥，杜绝作弊 2.选择题如无说明，则为单选，不定项选择题则有1~2个正确选项 3.相对原子质量：O-16 C-12 H-1 N-14 Cl-35.5 Mg-24 一、 航天科技 近年来，我国航天科技飞速发展，燃料更新换代，嫦娥，神舟，长征系列不断有新进展。 1. 嫦娥五号探测器带回的月壤，经分析发现其构成与地球土壤类似。土壤中含有的W、X、Y、Z为1～18号元素中的四种，且原子序数依次增大，最外层电子数之和为15，其中W的最外层电子数是内层电子总数的3倍，X、Y、Z原子序数是连续的。 （1）写出W元素的简单离子的电子式___________，Y元素原子的结构示意图___________。 （2）Z元素在自然界中有三种稳定的同位素，相关信息如下： 核素符号 相对原子质量 丰度(%) 28Z 27.977 92.23 29Z 28.976 4.67 30Z 29.974 3.10 ①Z元素的相对原子质量为___________(计算结果保留两位小数，下同)，12g中29Z的质量为___________。 ②我国天问一号就含有大量的Z元素，请根据物质的分类，写出一条Z的氧化物反应的化学方程式：___________。 肼是一种良好的火箭燃料，分子式N2H4，为无色油状液体，与水按任意比例互溶形成稳定的水合肼N2H4∙H2O，熔点-40℃，沸点118℃，有强还原性。实验室先在C中制备NaClO，再与D中的尿素[CO(NH2)2]反应制备水合肼，进一步脱水制得肼，实验装置如下图所示(部分装置省略)。已知：。 2. 滴液漏斗中导管a的作用是_______；装置A中反应的化学方程式为_______。 3. 装置C在反应过程中温度升高易产生副产物NaClO3，实验中可采取的措施是_______(写一条即可)。反应完后关闭K1，装置B的作用是储存多余的Cl2，可用的试剂是_______。 4. 将装置C中制备的溶液转移到装置D的分液漏斗中，并缓缓滴入，这样操作的原因是_______。锥形瓶中获得水合肼应控制温度为_______℃。 5. 获得水合肼粗品后，装置D中的剩余溶液再进一步处理还可获得副产品NaCl和Na2CO3∙10H2O。从剩余溶液中获得NaCl粗品的操作是_______、_______。NaCl和Na2CO3的溶解度曲线如下图。 6. 航天飞机用铝粉与高氯酸铵(NH4ClO4)的混合物为固体燃料。 （1）写出高氯酸铵组成元素中，原子核外有三层电子的原子的结构示意图___________。 （2）高氯酸铵对应酸高氯酸HClO4的酸酐是___________。 （3）150℃时高氯酸铵发生分解反应：2NH4ClO4=N2↑+Cl2↑+2O2↑+4H2O↑，其气态生成物组成的混合气的平均相对分子质量为___________。 二、 化学与医学 化学与医学紧密相连，核磁共振技术在医疗诊断中发挥重要作用，能清晰呈现人体内部结构，辅助疾病诊断。青蒿素是从中药中提取的药物，具有抗疟疾、抗肿瘤等功效；布洛芬具有止痛作用，N2O则为麻醉剂。 7. 硒是人体必需的一种微量元素，严重缺硒有可能诱发皮肤疾病，已知硒的原子序数为34，质子数与中子数之和为79，下列有关硒原子的说法中，不正确的是 A. 核外电子数为34 B. 核电荷数为79 C. 质子数为34 D. 中子数为45 8. 医学界通过用放射性14C标记的C60,发现一种C60的羧酸衍生物在特定条件下可通过断裂DNA杀死细胞,从而抑制艾滋病,则有关14C的叙述正确的是(   ) A. 与14N含有的中子数相同 B. 是C60的同素异形体 C. 与C60中普通碳原子的化学性质不同 D. 与12C互为同位素 9. 13C-NMR(核磁共振)、15N-NMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构，Kurt Wu thrich等人为此获得2002年诺贝尔化学奖。下面有关13C、15N叙述正确的是 A. 13C与15N有相同的中子数 B. 13C与C60互为同素异形体 C. 15N与14N互为同位素 D. 15N的核外电子数与中子数相同 10. 最近止疼退烧药布洛芬需量大增，其分子式为C13H18O2，下列说法正确的是 A. 布洛芬的摩尔质量为206 B. 布洛芬分子中含有O2 C. 一个布洛芬分子中含18种H元素 D. 12C与14C是同位素 11. 由多糖和多功能无机纳米颗粒组成的多糖基纳米材料(直径在10-9～10-7m之间)在生物医学领域具有潜在的应用价值，具有协同性能和功能；将多糖基纳米材料颗粒分散到水中，下列关于该分散系的说法错误的是 A. 该分散系属于胶体 B. 多糖基纳米颗粒直径很小，可以透过滤纸 C. 该分散系和氯化钡溶液的本质区别是有丁达尔效应 D. 将该分散系静置片刻，可以观察到出现沉淀 12. N2O既是医学上的一种麻醉剂，又是一种常见的温室气体。制取N2O的方法有很多，例如： ①NH4NO3=N2O↑+2H2O ②K2SO3+2NO=K2SO4+N2O ③2NH3+2O2=N2O+3H2O ④2NaNO3+(NH4)2SO4=2N2O↑+Na2SO4+4H2O 下列说法中正确的是 A. 反应①中NH4NO3既是氧化剂又是还原剂 B. 反应②中K2SO3是还原剂，N2O是氧化产物 C. 反应③中每生成1个N2O，转移8个电子 D. 反应④中NaNO3是还原剂，N2O既是氧化产物又是还原产物 13. 用下列实验装置测定青蒿素分子式的方法如下：将28.2g青蒿素样品放在硬质玻璃管中，缓缓通入空气数分钟后﹐再充分燃烧，精确测定装置E和F实验前后的质量，根据所测数据计算。 （1）装置E中盛放的物质是___________(填字母，下同)，装置F中盛放的物质是___________。 a．浓硫酸       b．NaOH溶液    c．无水CaCl2       d．碱石灰 （2）该实验装置可能会产生误差，改进方法是___________。 （3）用合理改进后的装置进行实验，得到数据如下表所示，则：测得青蒿素的最简式是___________。 装置 实验前/g 实验后/g E 22.6 42.4 F 80.2 146.2 （4）为保证所得数据绝对准确，可以进行的改进是___________。 三、 皮革工业 明胶溶于水形成胶体，可用于药用胶囊。不法企业将皮革废料熬制工业明胶，此类工业明胶制作的胶囊往往含有超标的重金属铬(Cr)，从而对人体造成伤害。工业制革废水中含有大量蛋白质胶粒(酸性条件下带正电荷，碱性条件下带负电荷)和Cr(OH)3胶粒，可用Fe3O4纳米颗粒吸附除去。 14. 下列关于明胶胶体说法正确的是 A. 明胶胶体和NaCl溶液的本质区别为是否具有丁达尔效应 B. 明胶胶体与胶体混合后有沉淀产生，说明明胶胶体带负电 C. 明胶胶体不断搅拌后仍能稳定存在 D. 明胶胶体的分散质能透过滤纸 15. 现将明胶胶体与Na2SO4溶液的混合物装入半透膜内，将此半透膜浸入盛有蒸馏水的烧杯中，不断更换蒸馏水，以除尽Na2SO4杂质，请设计实验验证Na2SO4已被除尽：___________。 16. 阅读题文材料，回答下列问题： ①胶体粒子所带电荷的正负和多少用zeta电位衡量，zeta电位为正值或负值分别表示胶体粒子带正电荷或负电荷，数值越大所带电荷越多。 ②NaClO溶液处理Fe3O4·Cr(OH)3并回收Fe3O4的反应为：2Fe3O4·Cr(OH)3+3NaClO+4NaOH=2Fe3O4+2Na2CrO4+3NaCl+5H2O。Cr(OH)3胶粒、Fe3O4纳米颗粒的zeta电位随溶液pH的变化关系如图所示。 （1）在碱性条件下Fe3O4纳米颗粒选择性吸附___________胶粒，其原因是：___________。 已知Fe3O4纳米颗粒吸附Cr(OH)3后形成Fe3O4·Cr(OH)3，用NaClO溶液浸泡可以回收Fe3O4。某实验小组用NaClO原液(质量分数是10%，密度是1.18 g/mL)配制80 mL 0.1 mol/L的NaClO溶液。 （2）完成该实验需用量筒量取___________mL NaClO原液。 （3）配制过程中部分操作步骤如下，其中正确的是___________。 A. 稀释 B. 转移 C. 定容 D. 摇匀 （4）上述步骤B和C之间缺少的步骤是___________，定容时加蒸馏水不慎超过了刻度线，此时应采取的处理方法是___________。 （5）以下情况会使所配溶液浓度偏高的是___________。 A．量取NaClO原液时俯视 B．定容时俯视刻度线 C．摇匀后发现液面下降，再加水至刻度线 D．洗涤容量瓶后未干燥，容量瓶中还有少量蒸馏水 E．将量筒、烧杯、玻璃棒均洗涤2～3次，并将洗涤液转入容量瓶 （6）欲处理含Cr浓度为286 mg/L的工业制革废水1 m3，至少需要3 mol/L NaClO溶液___________L。 （7）将质量分数为a%，物质的量浓度为c1的稀NaClO溶液蒸发掉一定量的水，使之质量分数变为2a%，此时刻NaClO的物质的量浓度为c2，则的取值范围为___________。 四、 硫与氮 循环 硫，氮循环对于大气，农业，环境都有深远影响。 17. 自然界中氮循环如图所示。 （1）上述循环中涉及到多个固氮过程，过程①是___________固氮，过程②是人工固氮，写出人工固氮的方程式___________。过程③中氮元素由___________态转化为___________态。 （2）在细菌的作用下铵态氮(NH4+)与亚硝态氮(NO2-)可以转化为氮气，所涉及的离子方程式为：，反应中，每生成0.02mol氮气时，转移电子的物质的量为___________。 18. 2019年，为纪念元素周期表脠生150周年，IUPAC等向世界介绍118位优秀青年化学家，中国学者雷晓光、姜雪峰、刘庄分别成为“N、S、Hg”元素的代言人。回答下列问题： （1）利用元素的化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。如图是硫元素的“价一类”二维图： ①从硫元素化合价变化的角度分析，图中既有氧化性又有还原性的化合物有___________ (填化学式)。 ②Z的浓溶液与铜单质在加热条件下发生化学反应生成Y，可用___________法收集Y。(填序号) A．向上排空气     B．向下排空气     C．排饱和食盐水      D．排饱和NaHSO3溶液 ③Y能使酸性高锰酸钾溶液褪色，其反应的离子方程式为：___________。 （2）防治污染，改善生态环境已成为全球共识，过量排放含氮元素的废水会引起水华等水体污染问题。研究发现，可以用NaClO氧化法去除废水中的NH，一定条件下，溶液的pH对NaClO去除NH能力的影响如图所示。 ①pH=5时，NaClO溶液氧化NH生成Cl−和N2的离子反应方程式为___________。 ②去除废水中的NH适宜的pH约为___________。 五、 金属镁及其化合物 镁是一种轻质银白色金属，具有良好的导电、导热性能及高强度、高刚性的特性，广泛应用于航空航天、汽车制造等领域。其化合物如氧化镁、硫酸镁等，在工业、医药、农业中发挥着重要作用。例如，氧化镁用作耐火材料，硫酸镁则用于肥料和医药领域。镁及其化合物对人类的生产生活具有重要意义。 19. 科学家通过测定地球岩石和球粒陨石中25Mg/24Mg比例差异，为月球起源“大撞击”假说提供了重要证据。25Mg与24Mg A. 互为同素异形体 B. 具有相同质量数 C. 化学性质几乎完全相同 D. 具有相同的中子数 20. 氯酸镁Mg(ClO3)2常用作催熟剂、除草剂等，可用NaClO3和MgCl2反应制备。已知四种物质的溶解度如图。 （1）氯酸镁Mg(ClO3)2属于___________。 A. 酸 B. 有机物 C. 含氧酸盐 D. 氧化物 （2）氯酸镁是离子构成的物质，其中含有的离子是___________。(写离子符号) （3）常温常压下，氯酸镁和氯酸钠都是白色固体，写出鉴别它们的一种简单方法是___________。(写出方法、现象和结论) （4）氯酸镁受热会分解生成氧气和另一种不含氧元素的物质。常温下，0.1mol的氯酸镁完全分解后，下列说法正确的是___________。 A. 剩余0.1mol固体。 B. 得3.2克氧气 C. 生成气体6.72L D. 镁与氯元素的质量比不变 （5）写出向饱和MgCl2溶液中加入饱和NaClO3溶液制备Mg(ClO3)2的化学反应方程式___________。 （6）在最后所得的分散体系中，要分离获得纯净的Mg(ClO3)2除了过滤外还需经过___________。 A. 蒸馏 B. 蒸发 C. 结晶 D. 渗析 21. 举重运动员常常会抓一把“镁粉”在手里搓，以起到防滑效果，某种“镁粉”中只含有MgO、Mg(OH)2、MgCO3中的一种或几种。某兴趣小组对其成分展开了探究：分别取4.2克MgO、Mg(OH)2、MgCO3和“镁粉”置于烧杯中，逐滴加入相同质量分数的稀盐酸直至粉末恰好消失，四种固体消耗稀盐酸的质量如下表所示，且烧杯③和烧杯④中产生了大量气泡。 请结合实验现象和数据回答以下问题： 物质 MgO Mg(OH)2 MgCO3 “镁粉”样品 消耗盐酸的质量/g 121.8 m 58.0 61.9 （1）烧杯③中发生反应的化学方程式为：_______。 （2）表格中m=_______。(写出计算过程) （3）“镁粉”样品中一定含有的物质是_______。为确定“镁粉”的具体成分，兴趣小组补充了如下实验：取“镁粉”样品和MgCO3各4.2克，加入足量稀盐酸，生成气体分别为0.0425mol和0.05mol，由此可知该“镁粉”样品的成分是_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $