精品解析：江苏省惠泽 新淮部分学校2024-2025学年高一下学期3月月考 化学试题

2024-2025学年度第二学期诊断性测试 高一化学试题 本试卷满分100分 考试时间75分钟 可能用到的相对原子质量：H- 1 C-12 O-16 Na-23 S-32 Ca-40 Ba-137 单项选择题(本题包括14小题，每题只有一个正确选项，每小题3分，共42分) 1. 碳纳米管是由石墨烯卷曲成的单层或多层的直径为的中空管状结构。下列说法不正确的是 A. 碳纳米管是一种胶体 B. 石墨烯卷成管状结构发生了化学变化 C. 石墨烯和碳纳米管互为同素异形体 D. 根据碳纳米管的形状可推测它可能可以用作催化剂的载体 【答案】A 【解析】 【详解】A．碳纳米管是碳的单质，而胶体是混合物，A项错误； B．石墨烯和碳纳米管是两种结构不同的单质，所以石墨烯卷成管状结构发生了化学变化，B项正确； C．石墨烯和碳纳米管都是由碳元素形成的不同单质，互为同素异形体，C项正确； D．碳纳米管具有中空管状结构，可以支撑催化剂活性组分，使活性组分得到分散，因此可推测它可能可以用作催化剂的载体，D项正确； 答案选A。 2. 反应2NH3＋NaClO=N2H4＋NaCl＋H2O用于合成N2H4。下列说法正确的是 A. Na+的结构示意图为 B. NaClO中既含离子键又含共价键 C. H2O的空间填充模型： D. N2H4的结构式为 【答案】B 【解析】 【详解】A．Na+核外电子总数为10，结构示意图为，A不符合题意； B．NaClO中钠离子和次氯酸根之间为离子键，次氯酸根内氯原子和氧原子之间为共价键，B符合题意； C．水分子中O原子形成2个O-H、氧原子有2对孤电子对，呈V形，为水分子的球棍模型、不是空间填充模型，C不符合题意； D．肼为共价化合物，氮原子间形成一对共用电子对，每个氮原子和两个氢原子形成两个共价键，结构式为，D不符合题意； 故选B。 3. 实验室采用下列装置制取氨气，正确的是 A. 装置甲生成NH3 B. 装置乙干燥NH3 C. 装置丙收集NH3并验满 D. 装置丁吸收多余NH3 【答案】D 【解析】 【详解】A．NH4Cl受热分解产生NH3、HCl，二者在试管口遇冷又重新化合形成NH4Cl，因此不能用于实验室制取NH3，应该用加热NH4Cl与Ca(OH)2混合物的方法制取NH3，A错误； B．NH3是碱性气体，与浓硫酸会发生反应，因此不能使用浓硫酸干燥氨气，应该使用碱石灰干燥，B错误； C．NH3的密度比空气小，采用向下排空气的方法收集NH3时，导气管应该伸入到试管底部，C错误； D．NH3是大气污染物，由于NH3极易溶于水，为防止氨气被水吸收时引起倒吸现象，通常在导气管末端安装一个倒扣漏斗或一个干燥管，D正确； 故合理选项是D。 4. 氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是 A. 自然固氮、人工固氮都是N2转化为NH3 B. NH3具有还原性，用浓氨水检验氯气管道是否泄漏 C. 工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3 D. 多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环” 【答案】A 【解析】 【详解】A．自然固氮是将N2转化为含氮化合物，不一定是转化为NH3，比如大气固氮是N2转化为NO，A符合题意； B．浓氨水易挥发出氨气，NH3具有还原性，根据，用浓氨水检验氯气管道，根据是否有白烟可检测管道是否泄漏，B不符合题意； C．工业上通过NH3催化氧化为NO，NO和氧气生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生产HNO3，C不符合题意； D．氮元素在自然界中既有游离态又有化合态，多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”，D不符合题意； 故选A。 5. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X元素原子最外层电子数是其内层的2倍，元素Y的核电荷数等于W原子的最外层电子数，Z元素原子最外层电子数与其周期数相同。下列说法正确的是 A. 气态氢化物的稳定性：X>Y B. 最高价氧化物对应水化物的酸性：W>X C. 原子半径：r(Z)<r(W) D. Z、W形成的化合物属于共价晶体 【答案】B 【解析】 【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X元素原子最外层电子数是内层的2 倍，则X为C元素，Z元素原子最外层电子数与其周期数相同，则Z为Al元素，元素Y的核电荷数等于W原子的最外层电子数，短周期主族元素最外层电子数小于8，则Y元素的核电荷数小于8，大于6，则Y为N元素，W为Cl元素。 【详解】A．同周期从左到右元素非金属性递增，非金属性越强，简单氢化物越稳定，气态氢化物的稳定性：X＜Y，即CH4＜NH3，A不符合题意； B．同主族从上到下元素非金属性递减，同周期从左到右元素非金属性递增，非金属性越强，对应最高价含氧酸的酸性越强，高氯酸为强酸，碳酸为弱酸，最高价氧化物的水化物的酸：HClO4＞H2CO3，B符合题意； C．同周期从左到右元素原子半径递减，原子半径：r(Z)＞r(W)，即r(Al)>r(Cl)，C不符合题意； D．Z、W形成的化合物为氯化铝，由分子构成属于共价化合物，其晶体属于分子晶体，D不符合题意； 故选B。 6. 在指定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是 A. N2(g)NO(g)HNO3(aq) B. Al2O3(s)Al(s)Na[Al(OH)4](aq) C. Fe(s)FeCl2Fe(OH)2(s) D. NaCl(aq)NaHCO3(s)Na2CO3(s) 【答案】D 【解析】 【详解】A．NO和水不反应，不符合题意； B．氧化铝和铁不反应，B不符合题意； C．，铁与氯气不会生成氯化亚铁，C不符合题意； D．饱和食盐水通入氨气、CO2，析出碳酸氢钠晶体，碳酸氢钠固体受热分解得到碳酸钠，可以实现，D符合题意； 故选D。 7. 铁铵矾[NH4Fe(SO4)2·12H2O]常用于制备高铁酸盐。下列反应的离子方程式正确的是 A. 向铁铵矾溶液中通入H2S气体：2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+ B. 铁铵矾溶液与氨水混合反应：Fe3++3OH-= Fe(OH)3↓ C. 在强碱溶液中，铁铵矾与次氯酸钠反应生成Na2FeO4：2Fe3++3ClO-+6OH-=2FeO42-+3Cl-+H2O+4H+ D. 向铁铵矾溶液中加入过量Ba(OH)2溶液：Fe3++2SO+2Ba2++3OH-= Fe(OH)3↓+2BaSO4↓ 【答案】A 【解析】 【详解】A．向铁铵矾溶液中通入气体，Fe3+将H2S氧化为S，Fe3+被还原为Fe2+，离子方程式为：2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+，A正确； B．一水合氨为弱碱，应以化学式表示，则铁铵矾溶液与氨水混合反应：，B错误； C．强碱溶液中铁铵与NaClO生成Na2FeO4，同时与OH-也会反应生成，正确的离子方程式为2Fe3++3ClO-+12OH-+2=2+3Cl-+2NH3∙H2O+5H2O，C错误； D．向铁铵矾溶液中加入过量Ba(OH)2溶液，也会与OH-反应：，D错误； 故选A。 8. 某反应由两步反应构成，它的反应能量曲线如图，下列叙述正确的是 A. 两步反应均为吸热反应 B. 三种化合物中C最稳定 C. A与C的能量差为 D. 反应，反应条件一定需要加热 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．A→B的反应为吸热反应，B→C的反应为放热反应，故A错误； B．物质的总能量越低，越稳定，三种化合物中的稳定性B<A<C，故B正确； C．A与C的能量差为E4-E3-E1+E2，故C错误； D．A→B反应为吸热反应，但吸热反应不一定要加热，故D错误； 答案为B。 9. 25°时， 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A. 1.0 mol·L-1氯化钡溶液中： Mg2+、K+、Br-、 B. 1.0 mol·L-1硫酸中： A13+、 Na+、Cl-、 C. pH=1l 的氨水中： Fe2+、 Na+、、ClO- D. pH=1的硝酸中： Fe3+、K+、I-、 【答案】B 【解析】 【详解】A．Ba2+与生成BaSO4，不能大量共存，A项错误； B．该条件下各离子之间不发生反应，可以大量共存，B项正确； C． Fe2+会与氨水反应生成Fe(OH)2沉淀，不能大量共存，C项错误； D．硝酸是强氧化剂会与具有还原性的I-发生氧化还原反应，不能大量共存，D项错误； 答案选B。 10. 在恒温2L密闭容器中通入气体X并发生反应：2X(g)Y(g) ∆H<0，X的物质的量n(x)随时间t变化的曲线如图所示(图中的两曲线分别代表有无催化剂的情形)，下列叙述正确的是 A. 虚线表示未使用催化剂的情形 B. b、c两点表明反应在相应条件下达到了最大限度 C. 反应进行到a点时放出的热量大于反应进行到b点时放出的热量 D. 反应从开始到a点的平均反应速率可表示为v(Y)=0.01mol/(L•min) 【答案】B 【解析】 【详解】A．虚线达平衡时间短速率快，表示使用催化剂的情形，A错误； B．据图象可知，b、c两点达到了化学平衡状态，而化学平衡状态是反应所能达到的最大限度，b、c两点表明反应在相应条件下达到了最大限度， B正确； C．反应进行到a点时反应的X的物质的量比反应进行到b点时反应的X的物质的量少，反应进行到a点时放出的热量小于反应进行到b点时放出的热量，C错误； D．反应从开始到a点气体X的物质的量减少0.1mol，Y的物质的量增加0.05mol，反应从开始到a点的平均反应速率可表示为v(Y)=mol/(L•min)，D错误； 故选B。 11. 某工业废水中含有大量的Mn2+和Cr3+，常经以下过程进行氧化处理，再进行一系列操作，回收锰和铬，以达到回收利用且降低污染的目的。下列说法正确的是（ ） A. 在氧化处理过程中用H2O2代替NaClO会更环保，效果更好 B. 反应①中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1 C. 反应②离子方程式为2Cr3+＋3ClO-＋5H2O=2CrO＋3Cl-＋10H+ D. 生成的CrO在酸性条件下易转化为Cr2O，该反应为氧化还原反应 【答案】B 【解析】 【详解】A．MnO2可作H2O2分解反应的催化剂，说明H2O2不能把Mn2+和Cr3+氧化为MnO2、CrO，所以不能用H2O2代替NaClO作氧化剂，故A错误； B．反应①中Mn2+被NaClO氧化为MnO2，1molMn2+转移2mol电子，1molNaClO转化为Cl-转移2mol电子，所以氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：1，故B正确； C．反应②，Cr3+被ClO-氧化为CrO42-，自身被还原为Cl-，碱性条件下不能有H+生成，反应的离子方程式为2Cr3++3ClO-+10OH-═2CrO+3Cl-+5H2O，故C错误； D．存在元素化合价变化的反应是氧化还原反应，生成的CrO在酸性条件下易转化为Cr2O，该反应中没有元素化合价的变化，不是氧化还原反应，故D错误； 故答案为B。 12. 根据实验操作和现象所得到的结论正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 向Na2CO3溶液中加入盐酸，将产生的气体直接通入硅酸钠溶液中，产生白色胶状沉淀硅酸 酸性：盐酸>碳酸>硅酸 B 向某溶液中滴加少量稀NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸颜色无变化 溶液中不含NH C 将硫酸酸化H2O2滴入Fe(NO3)2溶液，溶液呈棕黄色 氧化性：H2O2>Fe2+ D 向FeCl3溶液中滴加KI溶液，再滴加淀粉溶液，溶液变蓝 氧化性：Fe3+>I2 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．向Na2CO3溶液中加入盐酸产生二氧化碳气体，说明酸性：盐酸>碳酸，但盐酸易挥发，生成的二氧化碳中混有HCl气体，HCl和硅酸钠溶液反应也能产生白色胶状沉淀硅酸，则不能说明酸性：碳酸>硅酸，A错误； B．向某溶液中滴加少量稀NaOH溶液，因氨气极易溶于水，未加热不能使其逸出，则将湿润红色石蕊试纸置于试管口，试纸颜色无变化，不能说明溶液中不含，B错误； C．将硫酸酸化的H2O2滴入Fe(NO3)2溶液，因酸性环境下，硝酸根离子具有强氧化性，也能将氧化为，使其溶液呈棕黄色，则不能说明氧化性：H2O2>Fe2+，C错误； D．向FeCl3溶液中滴加KI溶液，再滴加淀粉溶液，溶液变蓝，即被氧化生成，能说明氧化性：Fe3+>I2，D正确； 故选D。 13. 工业利用氮气和氢气合成氨气： ∆H<0，一定温度下，在恒容的密闭容器中加入1mol N2和3mol H2合成NH3，下列有关说法正确的是 A. 1 mol N2和3 mol H2中键能总和比2 mol NH3所含键能大 B. 反应达到平衡状态时，v(正)=v(逆)= 0 C. 升高温度，v(正)和v(逆)都增大 D. 反应达到平衡状态时，N2、H2、NH3物质的量浓度之比一定为1∶3∶2 【答案】C 【解析】 【详解】A．焓变=反应物总键能-生成物总键能，该反应为放热反应，说明1 mol N2和3 mol H2中键能总和比2 mol NH3所含键能小，A错误； B．可逆反应达平衡状态时，v(正)=v(逆)，但反应速率不为0，B错误； C．温度升高，正逆反应速率均增大，C正确； D．达到平衡状态时，N2、H2物质的量浓度之比一定为1∶3，但二者与NH3物质的量浓度之比不一定为1∶3∶2，D错误； 答案选C。 14. 工业上由含铜废料(含有Cu、CuS、CuSO4等)制备硝酸铜晶体的流程如图：     下列说法不正确的是： A. “焙烧”时可以加入石灰石进行固硫减少污染 B. “酸化”目的是将氧化铜转化为Cu2+ C. "滤液”中含有的阳离子主要为Fe2+， “淘洗”所用的溶液A可选用稀硝酸 D. “反应”过程中无红棕色气体生成，理论上消耗HNO3和H2O2物质的量之比为2：1 【答案】C 【解析】 【分析】工业上由含铜废料(含有Cu、CuS、CuSO4等)制备硝酸铜晶体：废料通入空气焙烧后铜生成氧化铜，硫化铜转化为CuO和SO2，加入硫酸酸化生成硫酸铜，加入过量的铁发生置换反应生成铜，过滤得到滤渣铁和铜，用稀硫酸淘洗除去Fe粉，过滤得到Cu，再加入浓硝酸和10%的H2O2发生反应生成Cu(NO3)2，蒸发浓缩，降温结晶，从“反应”所得溶液中析出Cu(NO3)2•3H2O； 【详解】A．焙烧时产生SO2，可以加入石灰石进行固硫减少污染，故A正确； B．加入硫酸酸化将CuO转化为硫酸铜，故B正确； C．据分析，加入溶液A的目的是氧化多余的铁，使其与铜分离，稀硝酸会将铜氧化了，故不能用稀硝酸淘洗，故C错误； D．“反应”这一步所用的试剂是浓硝酸和10% H2O2，若过程中无红棕色气体生成，则生成Cu(NO3)2和H2O，该反应的化学方程式为Cu+2HNO3+H2O2=2H2O+Cu(NO3)2，消耗HNO3和H2O2的物质的量之比为2：1，故D正确。 答案选C。 非选择题(共58分) 15. 俄乌两国都是产粮大国，2022年2月至今两国冲突导致世界粮食供应紧张。羰基硫(COS)是一种粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在容积不变的密闭容器中，将CO和H2S混合加热并达到下列平衡：CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)。 （1）已知COS结构与CO2相似，COS的电子式为___________，晶体类型属于：___________。 （2）反应平衡后，延长反应时间___________(填“能”或“不能”)增大CO的转化率。 （3）工业上H2S尾气的处理方法中，克劳斯法是将三分之一H2S氧化为SO2，再在转化炉中SO2将剩下的H2S转化为S单质，写出转化炉中反应的化学方程式___________；完全燃烧0.5 mol的H2S释放a kJ的热量，写出H2S的燃烧热的热化学方程式___________。 【答案】（1） ①. ②. 分子晶体 （2）不能 （3） ①. 2H2S+SO2=3S+2H2O ②. H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(l)    【解析】 【小问1详解】 二氧化碳的结构式为O=C=O，COS结构与CO2相似，则COS的电子式为，COS晶体由分子通过分子间作用力构成，则晶体类型属于分子晶体； 【小问2详解】 反应平衡后，正、逆反应速率相等，各成分的浓度不再变化，则延长反应时间不能增大CO的转化率； 【小问3详解】 在转化炉中SO2将剩下的H2S转化为S单质，同时有水生成，则转化炉中反应的化学方程式为：2H2S+SO2=3S+2H2O；H2S完全燃烧生成二氧化硫和水，完全燃烧0.5mol的H2S释放akJ的热量，则完全燃烧1mol的H2S释放2a kJ的热量，所以H2S的燃烧热的热化学方程式为：H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(l)   。 16. 聚合硫酸铁［Fex(OH)y(SO4)z］是高效水处理剂(Fe为+3价)。实验室用某冶金厂的废渣(主要成分为Fe2O3、Al2O3和少量SiO2)制备聚合硫酸铁的流程如下： （1）元素Al位于元素周期表中第3周期___________族。 （2）“过滤”时得到的滤渣的主要成分为___________。 （3）检验“还原”反应进行完全的操作是___________。 （4）不同金属离子生成氢氧化物沉淀时开始沉淀、完全沉淀的pH如下表所示： 金属阳离子 Fe2+ Fe3+ Al3+ 开始沉淀时的pH 6.5 1.5 3.3 完全沉淀时pH 9.7 3.2 5.2 ①沉铝时应控制溶液pH的范围是___________。 ②写出沉铝时反应的离子方程式：___________。 （5）聚合硫酸铁［Fex(OH)y(SO4)z］的组成可通过下列实验步骤测定： a．称取一定质量的聚合硫酸铁溶于稀盐酸中，往所得溶液中滴加BaCl2溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体23.30 g； b．另称取与步骤a等质量的聚合硫酸铁溶于稀硫酸中，加入足量铜粉，充分反应后过滤、洗涤，将滤液和洗液合并，用0.500 mol·L-1 的KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液32.00 mL。试回答： ①步骤b中KMnO4溶液滴定时发生反应的离子方程式为___________。 ②若步骤b“洗涤”不充分，则将导致实验测得Fex(OH)y(SO4)z中y：z___________(填“偏大”或“不变”或“偏小”)。 【答案】（1）ⅢA （2）SiO2 （3）取少量反应后的溶液于试管中，加入KSCN溶液(硫氰化钾)，若无现象，则反应完全 （4） ①. 5.2～6.5 ②. Al3+＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NH （5） ①. 5Fe2+＋MnO＋8H+=5Fe3+＋Mn2+＋4H2O ②. 偏小 【解析】 【分析】废渣主要成分是 Fe₂O₃、Al₂O₃和少量 SiO₂。酸浸时，Fe₂O₃与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，Al₂O₃与稀硫酸反应生成硫酸铝和水，而 SiO₂不与稀硫酸反应，所以 “过滤” 时得到的滤渣主要成分是 SiO2，加入铁粉还原三价铁离子到亚铁离子，加入氨水沉淀铝离子，加入稀硫酸和过氧化氢氧化二价铁并最终生成聚合硫酸铁，据此答题。 【小问1详解】 元素Al位于元素周期表中第3周期ⅢA族； 【小问2详解】 废渣主要成分是 Fe₂O₃、Al₂O₃和少量 SiO₂。酸浸时，Fe₂O₃与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，Al₂O₃与稀硫酸反应生成硫酸铝和水，而 SiO₂不与稀硫酸反应，所以 “过滤” 时得到的滤渣主要成分是 SiO2； 【小问3详解】 “还原” 过程是将 Fe³⁺还原为 Fe²⁺，若反应完全，则溶液中不存在 Fe³⁺。Fe³⁺能与 KSCN 溶液反应，使溶液变为血红色，所以通过向反应后的溶液中加入 KSCN 溶液，若溶液不变色，说明溶液中没有 Fe³⁺，即 “还原” 反应进行完全，故答案为：取少量反应后的溶液于试管中，加入KSCN溶液(硫氰化钾)，若无现象，则反应完全； 【小问4详解】 沉铝的目的是让 Al³⁺完全沉淀，同时不能让 Fe²⁺沉淀。根据表格数据，Al³⁺完全沉淀的 pH 是 5.2，Fe²⁺开始沉淀的 pH 是 6.5，所以应控制溶液 pH 的范围是 5.2～6.5 ；用氨水沉铝，氨水中的一水合氨与 Al³⁺反应生成氢氧化铝沉淀和铵根离子，所以离子方程式为Al3+＋3NH3·H2O=Al(OH)3↓＋3NH； 【小问5详解】 KMnO₄具有强氧化性，能将 Fe²⁺氧化为 Fe³⁺，自身被还原为 Mn²⁺ 。根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平离子方程式为5Fe2+＋MnO＋8H+=5Fe3+＋Mn2+＋4H2O；步骤a测得（BaSO₄沉淀），步骤b测得Fe²⁺（即Fe总量），若洗涤不充分，残留的Fe²⁺未被滴定，导致Fe²⁺测量值偏低，计算出的OH⁻（y）减少，故 y：z偏小。 17. 轻质碳酸钙可用作橡胶的填料。以磷石膏(含CaSO4和少量SiO2、Fe2O3等)为原料制备轻质碳酸钙和铝铵矾的实验流程如图： （1）“转化”步骤CaSO4转化为CaCO3的化学方程式为____。 （2）“除杂”时通入NH3的目的是____。 （3）“碳化”过程在如图所示的装置中进行。多孔球泡的作用是____。 （4）通过下列方法测定产品中碳酸钙的含量：准确称取0.5000g产品用盐酸充分溶解，过滤，将滤液和洗涤液转移至250ml容量瓶中定容、摇匀，记为试液A。取25.00mL试液A，加入指示剂，调节pH>12，用0.02000mol·L-1Na2H2Y标准溶液滴定Ca2+(Ca2++H2Y2-=CaY2-+2H+)，至终点时消耗Na2H2Y溶液24.60mL。计算产品中碳酸钙的质量分数____(写出计算过程)。 （5）铝铵矾[NH4Al(SO4)2·12H2O]是一种水絮凝剂。请补充由“转化”后的滤液制取铝铵矾的实验方案：____，将所得溶液蒸发浓缩至有大量晶体析出，过滤，用无水乙醇洗涤、干燥，得(NH4)2SO4固体；____，过滤，用无水乙醇洗涤、干燥，得到铝铵矾。(部分物质的溶解度随温度的变化如图所示，实验须用的试剂：3mol·L-1的H2SO4溶液、100mL1mol·L-1Al2(SO4)3溶液) 【答案】（1）CaSO4+NH4HCO3+NH3·H2O=CaCO3+(NH4)2SO4+H2O （2）除去铁离子使之转化为氢氧化铁沉淀 （3）增大气体和溶液的接触面积，加快反应速率 （4）Na2H2Y标准溶液0.02000mol·L-1×0.02460L=0.000492mol，钙离子物质的量为0.000492mol，则0.5g产品中碳酸钙的质量为0.000492×100×=0.492g，碳酸钙的质量分数为 （5） ①. 在滤液中加入3mol·L-1的H2SO4溶液，边加边搅拌，到溶液中不再产生气体为止 ②. 加入100mL1mol·L-1Al2(SO4)3溶液中加入13.2g(NH4)2SO4固体，边加边搅拌，当固体至完全溶解后，将所得溶液蒸发浓缩至表面有晶膜产生，冷却结晶 【解析】 【分析】磷石膏中加入碳酸氢铵和氨水的混合液，反应生成碳酸钙沉淀，滤渣中含有碳酸钙、二氧化硅和氧化铁，再加入盐酸，碳酸钙和氧化铁溶解，二氧化硅不溶解，过滤除去，通入氨气，调节溶液的pH，使铁离子转化为氢氧化铁沉淀，滤液中通入氨气和二氧化碳，反应生成碳酸钙和氯化铵，最后过滤得碳酸钙，据此解答。 【小问1详解】 碳酸氢铵和氨水的混合物中含有碳酸铵，硫酸钙和碳酸铵反应生成硫酸铵和碳酸钙，反应的方程式为：CaSO4+NH4HCO3+NH3·H2O=CaCO3+(NH4)2SO4+H2O； 【小问2详解】 通入氨气，使溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀除去； 【小问3详解】 多孔球泡可以增加气体和溶液的接触面积，加快反应速率； 【小问4详解】 Na2H2Y标准溶液0.02000mol·L-1×0.02460L=0.000492mol，根据Ca2++H2Y2-=CaY2-+2H+分析，钙离子物质的量为0.000492mol，则0.5g产品中碳酸钙的质量为0.000492mol×100g/mol×=0.492g，碳酸钙的质量分数为。 【小问5详解】 在“转化”后滤液中加入3mol·L-1的H2SO4溶液，到不再产生气体为止，除去碳酸；由图中可知，铝铵矾溶解度随温度变化较小，硫酸铝和硫酸铵溶解度随温度变化较大，可将所得溶液蒸发浓缩至有大量晶体析出，过滤，用无水乙醇洗涤、干燥，得(NH4)2SO4固体；加入100mL1mol·L-1Al2(SO4)3溶液中加入13.2g(NH4)2SO4固体，边加边搅拌，当固体至完全溶解后，将所得溶液蒸发浓缩至表面有晶膜产生，冷却结晶，得到铝铵矾。 18. 工业及汽车尾气已成为城市空气的主要污染源，研究其反应机理对于环境治理有重要意义。 （1）硝酸厂尾气可以回收制备硝酸。已知： ①2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ∆H1=-113.0 kJ/mol ②3NO2(g)+H2O(g)=2HNO3(g)+NO(g) ∆H2=-138.0 kJ/mol 4NO2(g)+O2(g)+2H2O(g)=4HNO3(g) ∆H=___________kJ/mol。 （2）液氨催化还原NO是重要的烟气脱硝技术。使用Fe2O3为催化剂，可能的反应过程如图所示。 ①该脱硝过程的总反应的化学方程式为___________。 ②NH3的空间构型为___________，生成1mol N2转移的电子数为___________。 ③氨氮比会直接影响该方法的脱硝率。350℃时只改变氨气的投放量，NO的百分含量与氨氮比的关系如图所示。当>1.0时，烟气中NO含量反而增大，主要原因是___________。 （3）碱性溶液处理烟气中的氮氧化物也是一种脱硝的方法。 NO2被Na2CO3溶液吸收生成三种盐分别是NaNO2、___________和___________。(填化学式) （4）NSR (NOx储存还原)可有效减少氮氧化物排放。工作原理：通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原，如图所示。 若汽车所用的油品含硫量较高，BaO吸收NOx的能力下降至很低水平，结合化学方程式解释原因___________。 【答案】（1）-389.0 （2） ①. 4NH3+4NO+O24N2+6H2O ②. 三角锥形 ③. ④. NH3被氧化生成NO，造成NO含量增大 （3） ①. NaHCO3 ②. NaNO3 （4）油品中硫元素被氧化为SO2，2BaO+2SO2+O2=2BaSO4，BaSO4较稳定，难分解，也难与NOx反应 【解析】 【小问1详解】 已知：①②，将热化学方程式，整理可得。 【小问2详解】 ①根据图示可知：在反应历程图中，虚线方框里的过程可描述为：反应生成和中间产物，而后吸收生成，并且生成进入下一个循环中，所以总反应的方程式为：。 ②氨气中氮原子的价层电子对数：，含有一个孤电子对，采取的是杂化，分子的空间构型为三角锥形。氨气中的氮元素化合价从全部升高到价，失去电子；一氧化氮的氮元素和氧气的氧元素化合价均降低，得到电子，所以生成转移电子的物质的量为：，数目为3NA。 ③当时，烟气中含量反而增大，主要原因是被氧化生成，造成含量增大。 【小问3详解】 在溶液中有少量与水发生水解反应产生、，与在溶液中发生歧化反应，产生、和水，方程式为：，因此被溶液吸收生成的三种盐，它们分别是、和。 【小问4详解】 根据图示可知：在储存中，、氧气在催化下与反应转化为；在还原中与还原性气体反应转化为、水释放出来，若汽车所用的油品含硫量较高，油品中硫元素被氧化为，然后发生反应，反应产生的性质较稳定，难分解，也难与反应，导致吸收的能力下降至很低水平。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年度第二学期诊断性测试 高一化学试题 本试卷满分100分 考试时间75分钟 可能用到的相对原子质量：H- 1 C-12 O-16 Na-23 S-32 Ca-40 Ba-137 单项选择题(本题包括14小题，每题只有一个正确选项，每小题3分，共42分) 1. 碳纳米管是由石墨烯卷曲成的单层或多层的直径为的中空管状结构。下列说法不正确的是 A. 碳纳米管是一种胶体 B 石墨烯卷成管状结构发生了化学变化 C. 石墨烯和碳纳米管互为同素异形体 D. 根据碳纳米管的形状可推测它可能可以用作催化剂的载体 2. 反应2NH3＋NaClO=N2H4＋NaCl＋H2O用于合成N2H4。下列说法正确的是 A. Na+的结构示意图为 B. NaClO中既含离子键又含共价键 C. H2O的空间填充模型： D. N2H4的结构式为 3. 实验室采用下列装置制取氨气，正确的是 A. 装置甲生成NH3 B. 装置乙干燥NH3 C. 装置丙收集NH3并验满 D. 装置丁吸收多余NH3 4. 氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是 A. 自然固氮、人工固氮都是N2转化为NH3 B. NH3具有还原性，用浓氨水检验氯气管道是否泄漏 C. 工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3 D. 多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环” 5. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X元素原子最外层电子数是其内层的2倍，元素Y的核电荷数等于W原子的最外层电子数，Z元素原子最外层电子数与其周期数相同。下列说法正确的是 A. 气态氢化物的稳定性：X>Y B. 最高价氧化物对应水化物的酸性：W>X C. 原子半径：r(Z)<r(W) D. Z、W形成的化合物属于共价晶体 6. 在指定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是 A. N2(g)NO(g)HNO3(aq) B. Al2O3(s)Al(s)Na[Al(OH)4](aq) C. Fe(s)FeCl2Fe(OH)2(s) D. NaCl(aq)NaHCO3(s)Na2CO3(s) 7. 铁铵矾[NH4Fe(SO4)2·12H2O]常用于制备高铁酸盐。下列反应的离子方程式正确的是 A. 向铁铵矾溶液中通入H2S气体：2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+ B. 铁铵矾溶液与氨水混合反应：Fe3++3OH-= Fe(OH)3↓ C. 在强碱溶液中，铁铵矾与次氯酸钠反应生成Na2FeO4：2Fe3++3ClO-+6OH-=2FeO42-+3Cl-+H2O+4H+ D. 向铁铵矾溶液中加入过量Ba(OH)2溶液：Fe3++2SO+2Ba2++3OH-= Fe(OH)3↓+2BaSO4↓ 8. 某反应由两步反应构成，它的反应能量曲线如图，下列叙述正确的是 A. 两步反应均为吸热反应 B. 三种化合物中C最稳定 C. A与C的能量差为 D. 反应，反应条件一定需要加热 9. 25°时， 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 A 1.0 mol·L-1氯化钡溶液中： Mg2+、K+、Br-、 B. 1.0 mol·L-1硫酸中： A13+、 Na+、Cl-、 C. pH=1l 的氨水中： Fe2+、 Na+、、ClO- D. pH=1的硝酸中： Fe3+、K+、I-、 10. 在恒温2L密闭容器中通入气体X并发生反应：2X(g)Y(g) ∆H<0，X的物质的量n(x)随时间t变化的曲线如图所示(图中的两曲线分别代表有无催化剂的情形)，下列叙述正确的是 A. 虚线表示未使用催化剂的情形 B. b、c两点表明反应在相应条件下达到了最大限度 C. 反应进行到a点时放出的热量大于反应进行到b点时放出的热量 D. 反应从开始到a点的平均反应速率可表示为v(Y)=0.01mol/(L•min) 11. 某工业废水中含有大量的Mn2+和Cr3+，常经以下过程进行氧化处理，再进行一系列操作，回收锰和铬，以达到回收利用且降低污染的目的。下列说法正确的是（ ） A. 在氧化处理过程中用H2O2代替NaClO会更环保，效果更好 B. 反应①中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1 C. 反应②离子方程式为2Cr3+＋3ClO-＋5H2O=2CrO＋3Cl-＋10H+ D. 生成的CrO在酸性条件下易转化为Cr2O，该反应为氧化还原反应 12. 根据实验操作和现象所得到的结论正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 向Na2CO3溶液中加入盐酸，将产生的气体直接通入硅酸钠溶液中，产生白色胶状沉淀硅酸 酸性：盐酸>碳酸>硅酸 B 向某溶液中滴加少量稀NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，试纸颜色无变化 溶液中不含NH C 将硫酸酸化H2O2滴入Fe(NO3)2溶液，溶液呈棕黄色 氧化性：H2O2>Fe2+ D 向FeCl3溶液中滴加KI溶液，再滴加淀粉溶液，溶液变蓝 氧化性：Fe3+>I2 A. A B. B C. C D. D 13. 工业利用氮气和氢气合成氨气： ∆H<0，一定温度下，在恒容的密闭容器中加入1mol N2和3mol H2合成NH3，下列有关说法正确的是 A. 1 mol N2和3 mol H2中键能总和比2 mol NH3所含键能大 B. 反应达到平衡状态时，v(正)=v(逆)= 0 C. 升高温度，v(正)和v(逆)都增大 D. 反应达到平衡状态时，N2、H2、NH3物质的量浓度之比一定为1∶3∶2 14. 工业上由含铜废料(含有Cu、CuS、CuSO4等)制备硝酸铜晶体的流程如图：     下列说法不正确的是： A. “焙烧”时可以加入石灰石进行固硫减少污染 B. “酸化”目的是将氧化铜转化为Cu2+ C. "滤液”中含有的阳离子主要为Fe2+， “淘洗”所用的溶液A可选用稀硝酸 D. “反应”过程中无红棕色气体生成，理论上消耗HNO3和H2O2的物质的量之比为2：1 非选择题(共58分) 15. 俄乌两国都是产粮大国，2022年2月至今两国冲突导致世界粮食供应紧张。羰基硫(COS)是一种粮食熏蒸剂，能防止某些昆虫、线虫和真菌的危害。在容积不变的密闭容器中，将CO和H2S混合加热并达到下列平衡：CO(g)+H2S(g)COS(g)+H2(g)。 （1）已知COS结构与CO2相似，COS的电子式为___________，晶体类型属于：___________。 （2）反应平衡后，延长反应时间___________(填“能”或“不能”)增大CO的转化率。 （3）工业上H2S尾气的处理方法中，克劳斯法是将三分之一H2S氧化为SO2，再在转化炉中SO2将剩下的H2S转化为S单质，写出转化炉中反应的化学方程式___________；完全燃烧0.5 mol的H2S释放a kJ的热量，写出H2S的燃烧热的热化学方程式___________。 16. 聚合硫酸铁［Fex(OH)y(SO4)z］是高效水处理剂(Fe为+3价)。实验室用某冶金厂的废渣(主要成分为Fe2O3、Al2O3和少量SiO2)制备聚合硫酸铁的流程如下： （1）元素Al位于元素周期表中第3周期___________族 （2）“过滤”时得到的滤渣的主要成分为___________。 （3）检验“还原”反应进行完全的操作是___________。 （4）不同金属离子生成氢氧化物沉淀时开始沉淀、完全沉淀的pH如下表所示： 金属阳离子 Fe2+ Fe3+ Al3+ 开始沉淀时的pH 6.5 1.5 3.3 完全沉淀时的pH 9.7 3.2 5.2 ①沉铝时应控制溶液pH范围是___________。 ②写出沉铝时反应的离子方程式：___________。 （5）聚合硫酸铁［Fex(OH)y(SO4)z］的组成可通过下列实验步骤测定： a．称取一定质量的聚合硫酸铁溶于稀盐酸中，往所得溶液中滴加BaCl2溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体23.30 g； b．另称取与步骤a等质量的聚合硫酸铁溶于稀硫酸中，加入足量铜粉，充分反应后过滤、洗涤，将滤液和洗液合并，用0.500 mol·L-1 的KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液32.00 mL。试回答： ①步骤b中KMnO4溶液滴定时发生反应的离子方程式为___________。 ②若步骤b“洗涤”不充分，则将导致实验测得Fex(OH)y(SO4)z中y：z___________(填“偏大”或“不变”或“偏小”)。 17. 轻质碳酸钙可用作橡胶的填料。以磷石膏(含CaSO4和少量SiO2、Fe2O3等)为原料制备轻质碳酸钙和铝铵矾的实验流程如图： （1）“转化”步骤CaSO4转化为CaCO3的化学方程式为____。 （2）“除杂”时通入NH3的目的是____。 （3）“碳化”过程在如图所示的装置中进行。多孔球泡的作用是____。 （4）通过下列方法测定产品中碳酸钙的含量：准确称取0.5000g产品用盐酸充分溶解，过滤，将滤液和洗涤液转移至250ml容量瓶中定容、摇匀，记为试液A。取25.00mL试液A，加入指示剂，调节pH>12，用0.02000mol·L-1Na2H2Y标准溶液滴定Ca2+(Ca2++H2Y2-=CaY2-+2H+)，至终点时消耗Na2H2Y溶液24.60mL。计算产品中碳酸钙的质量分数____(写出计算过程)。 （5）铝铵矾[NH4Al(SO4)2·12H2O]是一种水絮凝剂。请补充由“转化”后的滤液制取铝铵矾的实验方案：____，将所得溶液蒸发浓缩至有大量晶体析出，过滤，用无水乙醇洗涤、干燥，得(NH4)2SO4固体；____，过滤，用无水乙醇洗涤、干燥，得到铝铵矾。(部分物质的溶解度随温度的变化如图所示，实验须用的试剂：3mol·L-1的H2SO4溶液、100mL1mol·L-1Al2(SO4)3溶液) 18. 工业及汽车尾气已成为城市空气的主要污染源，研究其反应机理对于环境治理有重要意义。 （1）硝酸厂尾气可以回收制备硝酸。已知： ①2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ∆H1=-113.0 kJ/mol ②3NO2(g)+H2O(g)=2HNO3(g)+NO(g) ∆H2=-138.0 kJ/mol 4NO2(g)+O2(g)+2H2O(g)=4HNO3(g) ∆H=___________kJ/mol。 （2）液氨催化还原NO是重要的烟气脱硝技术。使用Fe2O3为催化剂，可能的反应过程如图所示。 ①该脱硝过程的总反应的化学方程式为___________。 ②NH3的空间构型为___________，生成1mol N2转移的电子数为___________。 ③氨氮比会直接影响该方法的脱硝率。350℃时只改变氨气的投放量，NO的百分含量与氨氮比的关系如图所示。当>1.0时，烟气中NO含量反而增大，主要原因是___________。 （3）碱性溶液处理烟气中的氮氧化物也是一种脱硝的方法。 NO2被Na2CO3溶液吸收生成的三种盐分别是NaNO2、___________和___________。(填化学式) （4）NSR (NOx储存还原)可有效减少氮氧化物排放。工作原理：通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原，如图所示。 若汽车所用的油品含硫量较高，BaO吸收NOx的能力下降至很低水平，结合化学方程式解释原因___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$