精品解析：江苏省常州市北郊高级中学2024-2025学年高一下学期4月期中考试 化学试题

2024~2025学年第二学期期中考试 高一化学试卷 (时间：75分钟 满分：100分) 相对原子质量：H 1 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cr 52 Fe 56 Zn 65 一、选择题(每小题3分，共42分，每小题只有一个选项正确) 1. 科技兴国，材料的研究与应用在众多领域做出巨大的贡献。下列有关说法不正确的是 A. 计算机芯片的主要材料是晶体硅 B. 碳纳米管与石墨烯互为同位素 C. 碳化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料 D. 镍钛合金属于金属材料 【答案】B 【解析】 【详解】A．计算机芯片的主要材料是晶体硅，A正确； B．两者均为碳元素的同素异形体（结构不同的单质），而非同位素，B错误； C．碳化硅陶瓷具有耐高温、高硬度等特性，属于新型无机非金属材料，C正确； D．镍钛合金属于金属材料，合金是金属材料的重要组成部分，D正确； 故选B。 2. 下列变化过程不属于金属冶炼的是 A. 电解熔融氯化钠 B. 铁在氧气中燃烧 C. 铁矿石与焦炭在高温下反应 D. 铝粉与二氧化锰在高温下反应 【答案】B 【解析】 【详解】A．电解熔融氯化钠制备Na，A不符合题意； B．铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，不属于金属的冶炼，B符合题意； C．铁矿石与焦炭在高温下反应得到Fe单质，C不符合题意； D．铝粉与二氧化锰在高温下反应得到Mn单质，D不符合题意； 故选B。 3. 三元催化器是汽车排气系统中重要的净化装置，可将碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物转化为N2、CO2和H2O。下列说法正确的是 A. N2的电子式为 B. CO2的空间结构为直线型 C. O的原子结构示意图为 D. 中子数为2的氢原子可表示为 【答案】B 【解析】 【详解】A．N2中N和N原子共用3对电子对，每个N原子满足8电子稳定结构，电子式为，A错误； B．CO2中C和O原子共用2对电子对，结构式为O=C=O，空间结构为直线型，B正确； C．O原子质子数为8，核外电子数为8，电子排布为2、6，该示意图表示O2-，C错误； D．中子数为2的氢原子的质量数=质子数+中子数=1+2=3，表示为，D错误； 故选：B。 4. 下列实验装置图能达到实验目的的是 A.制取收集氨气 B.收集NO2气体 C.除去CO2中的SO2 D.测量氯水的pH值 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．氨气与无水反应，不能用无水氯化钙干燥氨气，A不能达到目的； B．由于二氧化氮密度大于空气，导管应该长进短出，才有利于排尽空气，B不能达到目的； C．二氧化硫可以和亚硫酸氢钠反应生成二氧化碳，C能达到目的； D．试纸测氯水的值，试纸会被次氯酸等氧化剂漂白，无法准确测，D不能达到目的； 故选C。 5. 下列物质的性质和用途具有对应关系的是 A. 氨易液化，汽化时要吸收大量的热，可用作制冷剂 B. 浓硫酸具有脱水性，可做干燥剂 C. SiO2属于酸性氧化物，可用于制光导纤维 D. Al的活泼性强，可用于制作铝制品 【答案】A 【解析】 【详解】A．可以利用液氨汽化时需要向外部环境吸收大量热量的这一特性，可用作制冷剂使用，性质和用途有对应关系，A正确； B．浓硫酸的脱水性是指浓硫酸能够从物质中夺取氢和氧元素，按照水的组成比例（H:O=2:1）形成水分子，从而使物质脱水，而浓硫酸可做干燥剂是指浓硫酸能吸收空气中或制取的气体中的游离水分子，性质和用途没有对应关系，B错误； C．SiO2属于酸性氧化物是化学性质，制作光导纤维是因为二氧化硅折射率大，属于物理特性，性质和用途没有对应关系，C错误； D．铝能与氧气反应在铝制品表面生成一层致密氧化物薄膜，从而阻止铝继续氧化，故铝可用于制造铝制品，与Al的活泼性强没有关系，性质和用途没有对应关系，D错误； 故答案为：A。 6. 下列关于氮氧化物的形成、吸收的说法正确的是 A. 汽车尾气中的含氮氧化物，主要来源于汽油的不完全燃烧 B. 用石灰乳吸收NO和NO2，加快气体流速可提高氮氧化物的吸收率 C. 收集NO2气体时采用排水法，可提高NO2气体的纯度 D. 用CO(NH2)2可将NO2转化为N2，是利用了CO(NH2)2的还原性 【答案】D 【解析】 【详解】A．烃类物质仅含C和H元素，不含N元素，汽车尾气中含氮氧化物，主要来源于空气中的氮气和氧气在气缸中高温条件下化合生成，A错误； B．增加气体流速后，可能会导致石灰乳吸收不充分，不能有效提高氮氧化物的吸收率，B错误； C．NO2和水可发生反应转化为硝酸和NO，不能采用排水法收集NO2，C错误； D．NO2转化为N2，N元素化合价降低，所以CO(NH2)2是还原剂，体现其还原性，D正确； 故选D。 7. 如图是部分短周期元素主要化合价与原子序数的关系图，X、Y、Z、W、R是其中的五种元素。下列说法正确的是 A. 离子半径：X2-＞Y+ B. 沸点：H2W＞H2X C. R氧化物对应水化物的酸性强于W氧化物对应水化物的酸性 D. 工业上用电解熔融态ZR3的方法制备金属Z 【答案】A 【解析】 【分析】根据短周期元素主要化合价与原子序数的关系图，X、Y、Z、W、R分别是O元素、Na元素、Al元素、S元素、Cl元素。 【详解】A．电子层数相同，质子数越多半径越小，离子半径：O2-＞Na+，故A正确； B．水分子能形成氢键，沸点：H2O＞H2S，故B错误； C．Cl氧化物对应水化物的酸性不一定强于S氧化物对应水化物的酸性，如酸性：H2SO4>HClO，故C错误； D．工业上用电解熔融态Al2O3的方法制备金属Al，故D错误； 选A。 8. 常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 A. 能使酚酞变红的溶液中：、、、 B. 在无色透明的溶液中：、、、 C. 含有的溶液中：、、、 D. 室温下，强酸性溶液中：、、、 【答案】D 【解析】 【详解】A．与OH-反应生成氢氧化镁沉淀，能使酚酞变红的溶液呈碱性，不能大量存在，故不选A； B．含有的溶液呈蓝色，在无色透明的溶液中不能大量存在，故不选B； C．与Ca2+反应生成碳酸钙沉淀，含有的溶液中不能大量含，故不选C； D．室温下，强酸性溶液中，、、、相互之间不反应，能大量共存，故选D； 选D。 9. 金属Na溶解于液氨中形成氨合钠离子和氨合电子，向该溶液中加入穴醚类配体L，得到首个含碱金属阴离子的金黄色化合物[NaL]+Na-。下列说法不正确的是 A. Na-半径比F-的大 B. Na-的还原性比Na的弱 C. NH3分子的热稳定性比H2O弱 D. 该事实说明Na也可表现出非金属性 【答案】B 【解析】 【详解】A．Na-核外有3个电子层、F-有2个电子层，所以Na-半径比F-的大，故A正确； B．Na-的半径大于Na，Na-中原子核对最外层电子的吸引力小，Na-更易失电子，Na-还原性比Na的强，故B错误； C．同周期元素从左到右非金属性增强，简单气态氢化物稳定性增强，NH3分子的热稳定性比H2O弱，故C正确； D．该事实说明Na可以形成Na-，即Na也可在一定条件下得电子、表现出非金属性，故D正确； 选B。 10. 在指定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是 A. HClO(aq)Cl2(g) B. C. Na2SS D. K2FeO4H2 【答案】C 【解析】 【详解】A．HClO(aq)光照分解生成盐酸和氧气，故A错误； B．NaClO具有强氧化性，通入二氧化硫，二氧化硫被次氯酸钠氧化生成硫酸钠，故B错误； C．Na2S和氯气反应生成氯化钠和S单质，故C正确； D．K2FeO4具有强氧化性，与水反应不可能放出H2，故D错误； 选C。 11. 废旧中的金和回收的部分流程如下： 已知：。下列说法正确的是 A. “酸溶”时用浓硝酸产生NOx的量比稀硝酸的少 B. “过滤”所得滤液中的阳离子只含有Cu2+和 C. 用浓盐酸和也可以溶解金 D. 用过量粉将完全还原为，参加反应为 【答案】C 【解析】 【分析】硝酸与金不反应，与银和铜反应，酸溶后过滤得到金，滤液中含金属离子为铜离子和银离子，经过溶金分离后得到氯金酸溶液，锌粉还原得到金。 【详解】A．浓硝酸被还原产生NO2，产生1molNO2得1mol电子，稀硝酸被还原产生NO，产生1molNO得3mol电子，金属的量相同，“酸溶”时用浓硝酸产生NOx的量比稀硝酸的多，A错误； B．“过滤”所得滤液中的阳离子含有H+、Cu2+和，B错误； C．浓盐酸和在溶液中电离产生氢离子和硝酸根离子，相当于有硝酸，也可以溶解金，C正确； D．，氢离子也会与锌反应，参加反应时转移的电子物质的量为4mol，消耗锌的物质的量为2mol，D错误； 故选C。 12. 根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是 选项 实验操作和现象 实验结论 A 向0.1mol/L H2O2溶液中滴加0.1mol/L KMnO4溶液，溶液褪色 H2O2具有氧化性 B 用NaNO3和浓硫酸共热制HNO3 S的非金属性强于N C 向某溶液中滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀 溶液中一定含有Cl- D 向红色布条上滴加几滴新制氯水，红色布条褪色 新制氯水有漂白性 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．溶液褪色是由于作为还原剂，将KMnO4还原为Mn2+，H2O2表现出还原性而非氧化性，离子方程式为：，A错误； B．浓硫酸的高沸点使其能制备低沸点的，不能证明的非金属性强于，B错误； C．未用稀酸化，其他阴离子（如等）也可能与生成白色沉淀，无法确定的存在，C错误； D．新制氯水中的具有强氧化性，使红色布条褪色，体现了氯水的漂白性，D正确； 故选D 13. 我国科研人员发现，在钙钛矿活性层中引入稀土Eu3+/Eu2+离子对，通过循环反应可消除零价铅和零价碘缺陷，大幅提高钙钛矿电池的使用寿命，其原理如图。下列说法正确的是 A. Eu3+/Eu2+离子对在反应过程中不断损耗，需定时补充 B. 消除零价碘的过程中，Eu3+/Eu2+离子对发生还原反应 C. 消除零价铅的反应为：2Eu3++Pb0＝2Eu2++Pb2+ D. 整个过程实质上将电子从I0转移给Pb0 【答案】C 【解析】 【分析】根据原理图分析可知，循环过程发生反应Pb0+2Eu3+=Pb2++2Eu2+，I0+Eu2+=Eu3++I-，Eu3+/Eu2+离子对在反应过程中循环使用，从而消除零价铅和零价碘缺陷，大幅提高钙钛矿电池的使用寿命，据此分析解答。 【详解】A．根据上述分析可知，Eu3+/Eu2+离子对在反应过程中循环使用，不会损耗，A选项错误； B．消除零价碘的过程中，发生反应I0+Eu2+=Eu3++I-，反应中Eu2+失去电子发生氧化反应生成Eu3+，B选项错误； C．由上述分析可知，消除零价铅的反应为：2Eu3++Pb0＝2Eu2++Pb2+，C选项正确； D．整个过程中，Pb0失去电子，I0得到电子，即电子从Pb0转移给I0，D选项错误； 答案选C。 14. 一定条件下，酸性KMnO4溶液与H2C2O4(H2C2O4H++HC2O，HC2OH++)发生反应，Mn (Ⅱ)起催化作用，过程中不同价态含Mn粒子的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是 A. Mn(Ⅲ)能氧化H2C2O4 B. 随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小 C. 该条件下，Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)一定能大量共存 D. 总反应为： 【答案】A 【解析】 【分析】约前，随着时间的推移浓度减小直至为，浓度增大直至达到最大值，结合图像，此时间段主要生成，同时先生成少量后，被消耗；约后，随着时间的推移浓度减少，的浓度增大。 【详解】A．由图像可知，随着时间的推移的浓度先增大后减小，说明开始反应生成，后来被消耗生成， 所以能氧化，A正确； B．随着反应物浓度的减小，到大约时开始生成，浓度增大，对反应起催化作用，后反应速率会增大，B错误； C．由图可知，的浓度为0后才开始生成，则该条件下和不能大量共存，C错误； D．由于草酸是弱酸，不能拆开，其离子方程式为：，D错误； 故选A。 二、非选择题(共58分) 15. 镉(Cd)可用于制作发光电子组件。以铜镉废渣(含Cu、Cd、Zn、Fe等单质)为原料制备镉的工艺流程如下： 浸出后的溶液中含有Cd2+、Zn2+、Fe2+等金属离子，相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH (开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol/L计算)如下表： 氢氧化物 Fe(OH)3 Zn(OH)2 Cd(OH)2 开始沉淀的pH 1.5 5.9 7.2 沉淀完全的pH 33 8.9 9.9 （1）“浸出”时通入氮气而不是通入空气进行搅拌的原因是_______。 （2）“氧化”时发生反应的离子方程式为_______。HNO3也能氧化Fe2+，工业生产中不选用HNO3的原因是_______。 （3）“调pH”时控制溶液pH在3.3~5.9之间，“滤渣”的主要成分是_______(填化学式)。 （4）“置换”时发生的反应为Zn+Cd2+=Zn2++Cd。 镉置换率与的关系如题图所示。实际生产中选择的原因是_______。 【答案】（1）防止Cu在酸性条件下被O2氧化生成Cu2+，导致Cu被浸出 （2） ①. 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O ②. 会释放出氮氧化物(或NO、NO2)，造成环境污染 （3）Fe(OH)3 （4）比值小于1.3时，镉置换率低；比值大于1.3时，锌粉用量增大，镉置换率提升不大，且锌粉过多会消耗更多的NaOH 【解析】 【分析】铜镉废渣(含、、、等单质)加入稀硫酸溶解，铜不与稀硫酸反应，镉与稀硫酸反应生成硫酸镉、锌与稀硫酸反应生成硫酸锌、铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁，过滤后向滤液中加入过氧化氢，将亚铁离子氧化为铁离子，再加入氧化锌调节溶液pH在3.3~5.9之间，将铁离子转化为氢氧化铁沉淀除去，过滤后向滤液中加入锌置换出镉，得到海绵镉，海绵镉用氢氧化钠熔炼，过量锌转化为Na2ZnO2，镉不反应。 【小问1详解】 “浸出”时的目的是将废渣中的铜以铜渣的形式除去，而不能转化为铜离子，而在酸性条件下铜与氧气发生反应：4H++O2+2Cu=2Cu2++2H2O，“浸出”时通入氮气而不是通入空气进行搅拌的原因是：防止在酸性条件下被氧化生成，导致被浸出，故答案为：防止Cu在酸性条件下被O2氧化生成Cu2+，导致Cu被浸出； 【小问2详解】 “氧化”时加入过氧化氢的目的是将亚铁离子氧化为铁离子，反应的离子方程式为：；硝酸作氧化剂参与氧化还原反应时通常得到氮氧化物(如NO、NO2)，会造成环境污染，因此工业生产中不选用，故答案为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；会释放出氮氧化物(或NO、NO2)，造成环境污染； 【小问3详解】 控制溶液pH在3.3~5.9之间，该步骤的目的是将铁离子转化为氢氧化铁沉淀除去，而锌离子、镉离子不沉淀，因此“滤渣”的主要成分是：，故答案为：； 小问4详解】 置换时选择加入锌的目的是置换出镉，理论上锌与镉离子的物质的量之比为1：1，而实际生产中选择1.3，由图可知，选择超过1的原因就是为了提高镉置换率，当超过1.3后镉置换率的提升不大，但锌的用量会增大，同时后续熔炼过程中消耗氢氧化钠的量也会增大，提高了生产的成本，故实际生产中选择，故答案为：比值小于1.3时，镉置换率低；比值大于1.3时，锌粉用量增大，镉置换率提升不大，且锌粉过多会消耗更多的NaOH。 16. 实验室以FeCl2溶液为原料制备高密度磁记录材料Fe/Fe3O4复合物。 （1）在氩气气氛下，向装有 50mL 1mol·L-1FeCl2 溶液的三颈烧瓶中逐滴加入 100 mL 14 mol·L-1KOH溶液，用磁力搅拌器持续搅拌，在 100℃下回流 3h，得到成分为Fe和Fe3O4 的黑色沉淀。 ①三颈烧瓶发生反应的离子方程式为___________。 ②检验反应是否进行完全的操作是___________。 （2）待三颈烧瓶中的混合物冷却后，过滤，再依次用沸水和乙醇洗涤，在 40℃干燥后焙烧3h，得到Fe/Fe3O4 复合物产 品 3.24 g。 ①焙烧需在隔绝空气条件下进行，原因是___________。 ②计算实验所得产品的产率___________(写出计算过程)。 （3）实验前需配制FeCl2标准溶液。请补充完整配制250 mL 0.200 0 mol·L-1 Fe2＋标准溶液的实验步骤：___________；轻轻摇动容量瓶，使溶液混合均匀，继续加入蒸馏水至液面离刻度线1～2 cm时，改用胶头滴管滴加至液面与刻度线相切，盖好瓶塞，摇匀，装瓶，贴标签。[实验中必须使用的试剂和仪器：铁粉、6.0 mol·L-1盐酸、精确度为0.000 1 g的分析天平(如图所示)] 【答案】（1） ①. 4Fe2++8OH-Fe↓+Fe3O4 ↓+4H2O ②. 取少量反应后的溶液于试管中，加入 2～3 滴 KSCN 溶液 ，再加入少量新制氯水 ，若溶液未变成血红色 ，则反应已经进行完全 （2） ①. 防止产品中的铁元素被空气中的O2氧化 ②. 90.0% （3）用分析天平准确称取3.2800 g铁粉，将其全部转移至烧杯中，加入6.0 mol·L－1盐酸至铁粉全部溶解，加水稀释并冷却至室温，将烧杯中的溶液沿玻璃棒注入250 mL容量瓶，用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2～3次，洗涤液全部注入容量瓶 【解析】 【分析】由题意可知，该实验的实验目的是以氯化亚铁溶液为原料制备高密度磁记录材料Fe/Fe3O4复合物。 【小问1详解】 ①由题意可知，三颈烧瓶中发生的反应为氯化亚铁溶液与氢氧化钾溶液共热反应生成氯化钾、铁、四氧化三铁和水，反应的离子方程式为4Fe2++8OH-Fe↓+Fe3O4 ↓+4H2O，故答案为：4Fe2++8OH-Fe↓+Fe3O4 ↓+4H2O； ②溶液中的铁离子能与硫氰酸根离子反应生成红色的硫氰化铁，检验反应是否进行完全的方法实际上就是检验反应后的溶液中是否亚铁离子，具体操作为从三颈烧瓶中取少量反应后的溶液于试管中，加入2~3滴硫氰化钾溶液，再加入少量新制氯水，若溶液未出现血红色说明反应已经进行完全，故答案为：取少量反应后的溶液于试管中，加入 2～3 滴 KSCN 溶液 ，再加入少量新制氯水 ，若溶液未变成血红色 ，则反应已经进行完全； 【小问2详解】 ①铁高温条件下能与空气中氧气反应生成四氧化三铁，所以为防止产品中的铁元素被空气中的氧气氧化，焙烧需在隔绝空气条件下进行，故答案为：防止产品中的铁元素被空气中的O2氧化； ②由题意可知，氯化亚铁溶液与氢氧化钾溶液完全反应时，氯化亚铁溶液完全反应，由方程式可知，理论上生成Fe/Fe3O4复合物的质量为1mol/L×0.5L××(56g/mol+232g/mol) =3.6g，实际得到的产品3.24g，则实验所得产品的产率×100% =90.0%，故答案为：90.0%； 【小问3详解】 铁能与盐酸反应生成氯化亚铁，反应生成的氯化亚铁具有还原性，易被空气中的氧气氧化，所以配制氯化亚铁溶液时应加入铁粉防止亚铁离子被氧化，加入稀盐酸防止氯化亚铁水解，则配制250mL0.200 0 mol/L亚铁离子标准溶液的实验步骤为用分析天平准确称取3.2800 g铁粉，将其全部转移至烧杯中，加入6.0 mol·L－1盐酸至铁粉全部溶解，加水稀释并冷却至室温，将烧杯中的溶液沿玻璃棒注入250 mL容量瓶，用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2～3次，洗涤液全部注入容量瓶，轻轻摇动容量瓶，使溶液混合均匀，继续加入蒸馏水至液面离刻度线1～2 cm时，改用胶头滴管滴加至液面与刻度线相切，盖好瓶塞，摇匀，装瓶，贴标签，故答案为：用分析天平准确称取3.2800 g铁粉，将其全部转移至烧杯中，加入6.0 mol·L－1盐酸至铁粉全部溶解，加水稀释并冷却至室温，将烧杯中的溶液沿玻璃棒注入250 mL容量瓶，用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2～3次，洗涤液全部注入容量瓶。 17. 氮化铬(CrN)是一种良好的耐磨材料，难溶于水。某实验小组用无水氯化铬()与氨气在高温下反应制备氮化铬，装置如图所示(夹持装置略)。 已知：①无水易潮解、高温下易被氧气氧化；②焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气。 回答下列问题： （1）装置A中橡皮管m的作用是_______，盛生石灰的仪器名称是_______。 （2）装置A中CaO可用NaOH固体代替，其原因是_______。 （3）若装置C玻璃管中产生大量白烟，则C中发生反应的化学方程式为_______。 （4）制备氮化铬时，装置的接口连接顺序依次为a_______(装置不能重复使用)。 （5）制得的CrN中含有杂质，取样品14.38 g在空气中充分加热，得固体残渣()的质量为16.72 g，则样品中CrN与的物质的量之比为_______。 【答案】（1） ①. 平衡气压，便于液体流下的作用 ②. U形管 （2）NaOH溶于水放热，且电离出OH-，促使NH3·H2O分解生成NH3 （3） （4）acbfgdehi （5） 【解析】 【分析】根据装置图，可判断A装置为氨气的发生装置，利用浓氨水和氧化钙反应制取氨气。B、D装置为氨气的净化装置，用于干燥氨气。经过干燥的氨气和无水CrCl3在丙装置中发生反应生成CrN+3NH4Cl，据此解答。 【小问1详解】 装置A中橡皮管m上下相连，可起到平衡气压，便于液体流下的作用；由图可知盛生石灰的仪器名称是：U形管； 【小问2详解】 氨水中存在平衡：，NaOH溶于水放热，且电离出OH-，促使NH3·H2O分解生成NH3； 【小问3详解】 装置丙玻璃管中的物质为CrCl3，另外通入NH3，产生大量白烟是NH4Cl固体小颗粒，目标产物为CrN，故化学方程式为； 【小问4详解】 根据无水氯化铬的性质，在氨气参加反应时候需要干燥，以及除去其中混入的氧气，同时要防止空气从右侧进入反应装置，故顺序为：acbfgdehi ； 【小问5详解】 设CrN与Cr2N的物质的量分别为x、y，则有，，解得，。 18. 工厂烟气(主要污染物NO2、NO)直接排放会造成空气污染，需处理后才能排放。 （1）在一定温度下，将H2O2溶液和HCl溶液雾化后与烟气按一定比例混合，以一定流速通过反应装置，可将烟气中的NO氧化为可溶的。Fe2+催化H2O2分解产生HO•，HO•将NO氧化为的机理如图所示，Y的化学式为___________。 （2）脱硝技术已经成为使用广泛和成熟的烟气净化技术，脱硝效率高达以上。反应机理如图所示，写出该反应发生的化学方程式___________。 （3）NH3催化还原氮氧化物技术(SCR)是目前应用最广泛的氮氧化物脱除技术，反应原理如图所示。 ①N在元素周期表中的位置是___________，NH3的电子式为___________。 ②当NO2与NO的物质的量之比为1:1时，与足量氨气在一定条件下发生反应。有12mol电子发生转移时，生成N2的物质的量为___________。 （4）工业上氮的氧化物通常是用碱性溶液吸收。(已知： 、方程式未配平) ①用NaOH溶液完全吸收含2molNO和4mol NO2的大气污染物，所得溶液∶= ___________。 ②NaOH溶液浓度越大，黏稠度越高，用不同浓度的NaOH溶液吸收NO2(混有NO)含量不同的工业尾气。氮氧化物的吸收率随NaOH溶液浓度的变化如图所示，曲线Ⅱ表示NO的物质的量___________(“大于”“小于”或“等于”)NO2的物质的量；当NaOH溶液浓度高于0.5 mol·L-1后，氮氧化物的吸收率随NaOH溶液浓度的升高而降低的原因是___________。 【答案】（1）Fe3+或FeCl3 （2） （3） ①. 第二周期VA族 ②. ③. 4mol （4） ①. 1:5 ②. 大于 ③. NaOH溶液浓度越大，黏稠度越来越高，气体在液体中的流动性变差，不利于气体的吸收，所以对氮氧化物的吸收率下降 【解析】 【小问1详解】 根据题干信息，Fe2+催化分解产生HO•，在机理图中X与作用生成了Y与、，则X为或，在该过程中氧元素化合价由-1降低为-2价，则铁元素化合价升高，Y为或，故答案为：或； 【小问2详解】 从反应机理图可知，该反应分2步，其中、为催化剂、中间体，反应物为，且物质的量相等，生成物为，故化学反应方程式为； 【小问3详解】 ①N的原子序数为7，原子结构中有2个电子层、最外层有5个电子，在元素周期表中的位置是第二周期VA族；N原子与3个H原子形成3个共价键，达8电子稳定结构，NH3的电子式为； ②根据题意，化学方程式为，反应中每生成2mol转移6mol电子，则有12mol电子发生转移时，生成的物质的量为4mol；故答案为：①第二周期VA族；；②4mol； 【小问4详解】 用NaOH溶液完全吸收含2molNO和4mol NO2的大气污染物，发生的化学反应为①、②，其中2molNO和2mol NO2发生反应①生成4mol，余NO2发生反应②生成1mol和1mol，故∶=；根据反应①②可知，NO不能与NaOH溶液单独反应，需有NO2作氧化剂时才可以被NaOH溶液吸收，故时氮氧化物的吸收率降低，从图像看出，相同浓度的NaOH溶液中，曲线Ⅱ氮氧化物的吸收率低于曲线Ⅰ等物质的量的形成的混合气体的吸收率，故曲线Ⅱ表示的是形成的混合气体的吸收率，即大于；NaOH溶液浓度越大，黏稠度越高，气体在液体中的流动性变差，不利于气体的吸收，所以对氮氧化物的吸收率下降。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024~2025学年第二学期期中考试 高一化学试卷 (时间：75分钟 满分：100分) 相对原子质量：H 1 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cr 52 Fe 56 Zn 65 一、选择题(每小题3分，共42分，每小题只有一个选项正确) 1. 科技兴国，材料的研究与应用在众多领域做出巨大的贡献。下列有关说法不正确的是 A. 计算机芯片的主要材料是晶体硅 B. 碳纳米管与石墨烯互为同位素 C. 碳化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料 D. 镍钛合金属于金属材料 2. 下列变化过程不属于金属冶炼的是 A. 电解熔融氯化钠 B. 铁在氧气中燃烧 C. 铁矿石与焦炭在高温下反应 D. 铝粉与二氧化锰在高温下反应 3. 三元催化器是汽车排气系统中重要的净化装置，可将碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物转化为N2、CO2和H2O。下列说法正确的是 A. N2电子式为 B. CO2的空间结构为直线型 C. O的原子结构示意图为 D. 中子数为2的氢原子可表示为 4. 下列实验装置图能达到实验目的的是 A.制取收集氨气 B.收集NO2气体 C.除去CO2中的SO2 D.测量氯水的pH值 A. A B. B C. C D. D 5. 下列物质的性质和用途具有对应关系的是 A. 氨易液化，汽化时要吸收大量的热，可用作制冷剂 B. 浓硫酸具有脱水性，可做干燥剂 C. SiO2属于酸性氧化物，可用于制光导纤维 D. Al的活泼性强，可用于制作铝制品 6. 下列关于氮氧化物的形成、吸收的说法正确的是 A. 汽车尾气中的含氮氧化物，主要来源于汽油的不完全燃烧 B. 用石灰乳吸收NO和NO2，加快气体流速可提高氮氧化物的吸收率 C. 收集NO2气体时采用排水法，可提高NO2气体的纯度 D. 用CO(NH2)2可将NO2转化为N2，是利用了CO(NH2)2的还原性 7. 如图是部分短周期元素主要化合价与原子序数的关系图，X、Y、Z、W、R是其中的五种元素。下列说法正确的是 A. 离子半径：X2-＞Y+ B. 沸点：H2W＞H2X C. R氧化物对应水化物的酸性强于W氧化物对应水化物的酸性 D. 工业上用电解熔融态ZR3的方法制备金属Z 8. 常温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 A. 能使酚酞变红的溶液中：、、、 B. 在无色透明的溶液中：、、、 C. 含有的溶液中：、、、 D. 室温下，强酸性溶液中：、、、 9. 金属Na溶解于液氨中形成氨合钠离子和氨合电子，向该溶液中加入穴醚类配体L，得到首个含碱金属阴离子的金黄色化合物[NaL]+Na-。下列说法不正确的是 A. Na-半径比F-的大 B. Na-的还原性比Na的弱 C. NH3分子的热稳定性比H2O弱 D. 该事实说明Na也可表现出非金属性 10. 在指定条件下，下列选项所示物质间转化能实现的是 A. HClO(aq)Cl2(g) B. C. Na2SS D. K2FeO4H2 11. 废旧中的金和回收的部分流程如下： 已知：。下列说法正确的是 A. “酸溶”时用浓硝酸产生NOx的量比稀硝酸的少 B. “过滤”所得滤液中的阳离子只含有Cu2+和 C. 用浓盐酸和也可以溶解金 D. 用过量粉将完全还原为，参加反应的为 12. 根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是 选项 实验操作和现象 实验结论 A 向0.1mol/L H2O2溶液中滴加0.1mol/L KMnO4溶液，溶液褪色 H2O2具有氧化性 B 用NaNO3和浓硫酸共热制HNO3 S的非金属性强于N C 向某溶液中滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀 溶液中一定含有Cl- D 向红色布条上滴加几滴新制氯水，红色布条褪色 新制氯水有漂白性 A. A B. B C. C D. D 13. 我国科研人员发现，在钙钛矿活性层中引入稀土Eu3+/Eu2+离子对，通过循环反应可消除零价铅和零价碘缺陷，大幅提高钙钛矿电池的使用寿命，其原理如图。下列说法正确的是 A. Eu3+/Eu2+离子对在反应过程中不断损耗，需定时补充 B. 消除零价碘的过程中，Eu3+/Eu2+离子对发生还原反应 C. 消除零价铅的反应为：2Eu3++Pb0＝2Eu2++Pb2+ D. 整个过程实质上将电子从I0转移给Pb0 14. 一定条件下，酸性KMnO4溶液与H2C2O4(H2C2O4H++HC2O，HC2OH++)发生反应，Mn (Ⅱ)起催化作用，过程中不同价态含Mn粒子的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是 A. Mn(Ⅲ)能氧化H2C2O4 B. 随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小 C. 该条件下，Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)一定能大量共存 D. 总反应为： 二、非选择题(共58分) 15. 镉(Cd)可用于制作发光电子组件。以铜镉废渣(含Cu、Cd、Zn、Fe等单质)为原料制备镉的工艺流程如下： 浸出后的溶液中含有Cd2+、Zn2+、Fe2+等金属离子，相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH (开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol/L计算)如下表： 氢氧化物 Fe(OH)3 Zn(OH)2 Cd(OH)2 开始沉淀的pH 1.5 5.9 72 沉淀完全的pH 3.3 8.9 9.9 （1）“浸出”时通入氮气而不是通入空气进行搅拌的原因是_______。 （2）“氧化”时发生反应离子方程式为_______。HNO3也能氧化Fe2+，工业生产中不选用HNO3的原因是_______。 （3）“调pH”时控制溶液pH在3.3~5.9之间，“滤渣”的主要成分是_______(填化学式)。 （4）“置换”时发生的反应为Zn+Cd2+=Zn2++Cd。 镉置换率与的关系如题图所示。实际生产中选择的原因是_______。 16. 实验室以FeCl2溶液为原料制备高密度磁记录材料Fe/Fe3O4复合物。 （1）在氩气气氛下，向装有 50mL 1mol·L-1FeCl2 溶液的三颈烧瓶中逐滴加入 100 mL 14 mol·L-1KOH溶液，用磁力搅拌器持续搅拌，在 100℃下回流 3h，得到成分为Fe和Fe3O4 的黑色沉淀。 ①三颈烧瓶发生反应的离子方程式为___________。 ②检验反应是否进行完全的操作是___________。 （2）待三颈烧瓶中的混合物冷却后，过滤，再依次用沸水和乙醇洗涤，在 40℃干燥后焙烧3h，得到Fe/Fe3O4 复合物产 品 3.24 g。 ①焙烧需在隔绝空气条件下进行，原因是___________。 ②计算实验所得产品的产率___________(写出计算过程)。 （3）实验前需配制FeCl2标准溶液。请补充完整配制250 mL 0.200 0 mol·L-1 Fe2＋标准溶液的实验步骤：___________；轻轻摇动容量瓶，使溶液混合均匀，继续加入蒸馏水至液面离刻度线1～2 cm时，改用胶头滴管滴加至液面与刻度线相切，盖好瓶塞，摇匀，装瓶，贴标签。[实验中必须使用的试剂和仪器：铁粉、6.0 mol·L-1盐酸、精确度为0.000 1 g的分析天平(如图所示)] 17. 氮化铬(CrN)是一种良好的耐磨材料，难溶于水。某实验小组用无水氯化铬()与氨气在高温下反应制备氮化铬，装置如图所示(夹持装置略)。 已知：①无水易潮解、高温下易被氧气氧化；②焦性没食子酸溶液用于吸收少量氧气。 回答下列问题： （1）装置A中橡皮管m的作用是_______，盛生石灰的仪器名称是_______。 （2）装置A中CaO可用NaOH固体代替，其原因是_______。 （3）若装置C玻璃管中产生大量白烟，则C中发生反应化学方程式为_______。 （4）制备氮化铬时，装置的接口连接顺序依次为a_______(装置不能重复使用)。 （5）制得的CrN中含有杂质，取样品14.38 g在空气中充分加热，得固体残渣()的质量为16.72 g，则样品中CrN与的物质的量之比为_______。 18. 工厂烟气(主要污染物NO2、NO)直接排放会造成空气污染，需处理后才能排放。 （1）在一定温度下，将H2O2溶液和HCl溶液雾化后与烟气按一定比例混合，以一定流速通过反应装置，可将烟气中的NO氧化为可溶的。Fe2+催化H2O2分解产生HO•，HO•将NO氧化为的机理如图所示，Y的化学式为___________。 （2）脱硝技术已经成为使用广泛和成熟的烟气净化技术，脱硝效率高达以上。反应机理如图所示，写出该反应发生的化学方程式___________。 （3）NH3催化还原氮氧化物技术(SCR)是目前应用最广泛的氮氧化物脱除技术，反应原理如图所示。 ①N在元素周期表中的位置是___________，NH3的电子式为___________。 ②当NO2与NO的物质的量之比为1:1时，与足量氨气在一定条件下发生反应。有12mol电子发生转移时，生成N2的物质的量为___________。 （4）工业上氮的氧化物通常是用碱性溶液吸收。(已知： 、方程式未配平) ①用NaOH溶液完全吸收含2molNO和4mol NO2的大气污染物，所得溶液∶= ___________。 ②NaOH溶液浓度越大，黏稠度越高，用不同浓度的NaOH溶液吸收NO2(混有NO)含量不同的工业尾气。氮氧化物的吸收率随NaOH溶液浓度的变化如图所示，曲线Ⅱ表示NO的物质的量___________(“大于”“小于”或“等于”)NO2的物质的量；当NaOH溶液浓度高于0.5 mol·L-1后，氮氧化物的吸收率随NaOH溶液浓度的升高而降低的原因是___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$