精品解析：上海市建平中学2024-2025学年高一下学期4月期中化学试题（B卷）

2024学年度上海市建平中学高一第二学期期中教学质量检测(B卷) 化学 试卷 (考试时间60分钟 满分100分) 考生注意： 1. 自备科学计算器等参加考试，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，不定项题则有1~2个正确选项 3. 本试卷可能用到的相对原子质量：O-16 Na-23 C-12 H-1 N-14 Ba-137 一、 丹砂照玄工 1. 我国化学研究成就斐然，古代以金属冶炼和黑火药制作文明，近代又有侯氏制碱法的民族工业。 （1）“秦砖汉瓦”是我国传统建筑文化的一个缩影。同是由含铁元素的黏土烧制，但经过不同的工艺烧制，有的是黑色的，有的却是红色的，分析其原因可能是___________。 （2）在明代宋应星所著的《天工开物》中，有关于火法炼锌的工艺记载：“每炉甘石十斤，装载入一泥罐内，……然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红，罐中炉甘石熔化成团。冷定毁罐取出。……即倭铅也。……以其似铅而性猛，故名之曰‘倭’云。”(注：炉甘石的主要成分是碳酸锌。)：请完成上述火法炼锌反应的化学方程式：，用单线桥标出电子转移的方向和数目___________。 （3）黑火药是我国古代四大发明之一，该反应中的元素C，S，N原子半径从小到大顺序为：___________。 （4）侯氏制碱法制得的样品中含有碳酸氢钠，为确定碳酸钠和碳酸氢钠混合样品中碳酸钠的质量分数，可通过加热分解得到的CO2质量进行计算，某同学称取mg样品，设计的实验装置示意图如下，请回答： ①装置B中冰水的作用是___________。 ②若改进后起始时投入样品的质量为mg(假设不含其他杂质)，图中M点时C的质量增加2.64g，计算样品中碳酸钠的质量分数___________。(用含有m的代数式表示)。 【答案】（1）土壤中含有铁，经过不同工艺煅烧，分别生成了黑色的Fe3O4或FeO和红色Fe2O3 （2） （3）N<C<S （4） ①. 除去CO2中的H2O，防止水蒸气进入C中造成实验误差 ②. 【解析】 【分析】（4）A中碳酸氢钠受热分解：，B中用冰水冷却可以除去CO2中的H2O，防止水蒸气进入C中造成实验误差；C中碱石灰吸收二氧化碳，球形干燥管中碱石灰吸收空气中的水和二氧化碳，防止进入C中造成实验误差。 【小问1详解】 “秦砖汉瓦”是我国传统建筑文化的一个缩影。同是由含铁元素的黏土烧制，但经过不同的工艺烧制，有的是黑色的，有的却是红色的，其原因可能是土壤中含有铁，在经过不同工艺煅烧时，分别生成了黑色的Fe3O4或FeO和红色Fe2O3； 【小问2详解】 依据题意可知：碳酸锌与碳在高温下反应生成锌和一氧化碳，化学方程式为：ZnCO3+2CZn+3CO↑，该反应中单质碳失去电子 ，碳酸锌中的锌和碳得到电子，则用单线桥标出电子转移的方向和数目为； 【小问3详解】 一般情况下，电子层数越多，原子半径越大，同周期时，原子序数越小，原子半径越大，则C，S，N原子半径从小到大顺序为：N<C<S； 【小问4详解】 ①装置B中冰水的作用是：除去CO2中的H2O，防止水蒸气进入C中造成实验误差； ②）M点时C中质量增加2.64g(CO2)，即CO2为0.06mol，根据可知，消耗碳酸氢钠的物质的量为0.12mol，此时碳酸氢钠的转化率为80%，则混合物中碳酸氢钠的物质的量为：，样品中碳酸钠的质量分数：。 二、 净空工程 2. 酸雨是全球三大环境危害之一，为了抑制酸雨的发生，利用催化剂可以加强环境治理的“净空工程”。 【方法一】：有学者提出利用、等离子的催化作用，常温下将氧化成而实现的回收利用。某研究性学习小组据此设计了如下方案，在实验室条件下测定转化器中氧化成的转化率。 （1）该小组采用下图装置在实验室测定模拟烟气中的体积分数，X溶液可以是___________。 A. 碘的淀粉溶液 B. 酸性高锰酸钾溶液 C. 氢氧化钠溶液 D. 氯化钡溶液 （2）若上述实验是在标准状况下进行的，欲测定转化器中氧化成的转化率。已知气体流速，还需测定的数据有___________、___________。 【方法二】：双催化剂处理大气中的NO和，工作如图所示。 （3）通过和的相互转化实现的储存和还原，储存的物质是___________。 （4）协同处理过程中，与按比例通入，每处理时，转移电子数为，则产物X的化学式为___________。 （5）某同学结合受热分解的规律，采用如图所示装置加热固体探究分解规律。 加热过程中发现：装置②中也有气泡产生，但在上升的过程中消失。石蕊试液逐渐变为红色，液体几乎不被压至装置③中。若加热前称重为m g(含试管)，反应结束后，冷却再次称重为n g(含试管)，试求反应结束后，②试管中液体的物质的量浓度为___________(用含m和n的式子表示，试液体积视为仍为100mL)。 【答案】（1）AB （2） ①. 实验时间 ②. 加入盐酸酸化的BaCl2溶液后生成沉淀的质量 （3）BaO （4）S （5） 【解析】 【分析】测定模拟烟气中的体积分数，根据气体流速，测定反应时间计算通入二氧化硫的物质的量，根据反应生成硫酸钡的质量计算氧化成的物质的量，氧化成的转化率=的物质的量除以通入二氧化硫的物质的量。 【小问1详解】 A．碘的淀粉溶液与二氧化硫发生反应SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI，当溶液恰好由蓝色变为无色时，碘完全反应，根据反应消耗碘单质的物质的量计算吸收二氧化硫的物质的量，故选A； B．酸性高锰酸钾把二氧化硫氧化为硫酸根离子，当高锰酸钾溶液刚好褪色时，高锰酸钾恰好完全反应，根据反应消耗高锰酸钾的物质的量计算吸收二氧化硫的物质的量，故选B； C．氢氧化钠溶液能吸收二氧化硫，但不能指示反应终点，故不选C； D．二氧化硫和氯化钡溶液不反应，故不选D； 选AB。 【小问2详解】 已知气体流速，根据反应时间计算通入二氧化硫的物质的量，根据反应生成硫酸钡的质量计算氧化成的物质的量， 氧化成的转化率=的物质的量除以通入二氧化硫的物质的量，所以还需测定的数据有实验时间、加入盐酸酸化的BaCl2溶液后生成沉淀的质量。 【小问3详解】 由图可以看出，NO2在BaO中储存，所以储存的物质是BaO。 【小问4详解】 协同处理过程中，与按比例通入，每处理时，转移电子数为，则S元素化合价升高2价，所以产物X的化学式为S。 【小问5详解】 某同学结合受热分解的规律，采用如图所示装置加热固体探究分解规律。加热过程中发现：装置②中也有气泡产生，但在上升的过程中消失。石蕊试液逐渐变为红色，液体几乎不被压至装置③中，说明产生的气体和水完全反应。2 2BaO+4NO2↑+O2↑，由反应前后质量守恒可得，NO2、O2的总质量为(m-n)g；设NO2的物质的量为4amol，O2的物质的量为amol， 4a×46+32a=m-n，解得a=，根据N元素守恒，反应生成硝酸的物质的量为，反应结束后②试管中液体的物质的量浓度为。 三、 金属缮人间 3. 金属元素是人体不可或缺的，金属在生产生活中也是不可或缺的，没有金属，人类文明就无法达到现在的高度。 （1）人体血液中含有铁元素，其中铁的价态为___________，人体中含量最高的元素原子结构示意图为：___________。 （2）导电性和导热性最好的金属是X，但我们却选择性能不如X的Cu作电丝，这是因为：___________。 （3）研究金属的性质有利于我们挖掘金属的应用，下列有关金属说法正确的是___________。 A．在金属活动顺序表中，由Au到K，金属阳离子氧化性依次增强 B．短周期中，失电子能力最强的金属元素是Na C．在金属活动顺序表中，活动性靠前的金属都能从活动性靠后的金属的盐溶液中将活动性靠后金属置换出来 D．同一种金属与不同非金属反应，可能得到不同价态的生成物 E．同一种金属与同种非金属单质反应，得到的生成物价态一定相同 F．已知金属性Fe>Cu，则可推知氧化性：Fe3+<Cu2+ （4）为了验证Zn比铁的金属活动性强，可以选择的溶液为___________。 A. 稀盐酸 B. 氯化亚铁溶液 C. 硫酸铜溶液 D. 硝酸银溶液 （5）为了检验Zn是否能与酸反应生成氢气，决定点燃氢气，其中必须进行的验纯操作为___________。 （6）托里拆利曾用熔点最低的金属测得了大气压强的值，该金属用热分解法冶炼，反应方程式为：___________。 （7）已知四种金属的熔沸点如下表，其中不能形成合金的是___________。 Na Cu Al Fe 熔点 97.5℃ 1083℃ 660℃ 1535℃ 沸点 883℃ 2567℃ 2200℃ 3000℃ A. Cu和Na B. Fe和Cu C. Fe和Al D. Na和Al （8）向某溶液中投入铝片后有大量H2放出，则溶液中不可能大量存在的离子是___________。 A. Cl- B. H+ C. OH- D. HCO （9）“拟晶”(quasicrystal)是一种具有凸多面体规则外形但不同于晶体的固态物质。Al65Cu23Fe12是二十世纪发现的几百种拟晶之一，具有合金的某些优良物理性能。下列有关这种拟晶的说法正确的是___________。 A. 无法确定Al65Cu23Fe12中三种金属的化合价 B. Al65Cu23Fe12的硬度小于金属铁 C. Al65Cu23Fe12不可用作长期浸泡在海水中的材料 D. 1 mol Al65Cu23Fe12溶于过量的硝酸时共失去265 mol电子 （10）将O2，CH4，Na2O2置于密闭容器，在150℃条件下用电火花引燃反应，恰好完全反应，此时容器中的压强为零，由此得出原混合物中O2，CH4，Na2O2的物质的量之比为___________。 【答案】（1） ①. +2价 ②. （2）金属X是银，使用银的成本比Cu高 （3）BD （4）AB （5）用向下排空气法吸收氢气，用拇指堵住管口，移近火焰，松开手指，若听到轻微爆鸣声，则表明H2纯净 （6）2HgO2Hg+O2 （7）A （8）D （9）C （10）1：2：6 【解析】 【小问1详解】 人体血液中含有铁元素，其中铁的价态为+2价，人体中含量最高的元素为O元素，O原子含有8个电子，原子结构示意图为：。 【小问2详解】 金属X是Ag，Ag的导电性和导热性最好，但成本高，Cu性能足够且更经济。 【小问3详解】 A．金属活动性顺序中，Au到K的还原性依次增强，但阳离子氧化性减弱，A错误； B．同主族元素，从上往下，金属性依次增大，同周期元素，从左往右，金属性依次减小，短周期中金属性最强的是Na，B正确； C．K、Ca、Na等活泼金属先与水反应，无法置换盐中金属，C错误； D．如Fe与Cl2生成Fe3+，与S生成Fe2+，同一种金属与不同非金属反应，可能得到不同价态的生成物，D正确； E．同一种金属与同种非金属单质反应，得到的生成物价态不一定相同，如Na与O2反应可以生成NaO或Na2O2，O的价态不同，E错误； F．已知金属性Fe>Cu，则可推知氧化性：Fe2+<Cu2+，Fe3+的氧化性强于Cu2+，F错误； 故选BD。 【小问4详解】 A．Zn、Fe分别和等浓度的稀盐酸反应，Zn的反应速率大于Fe，证明Zn比铁的金属活动性强，A选 B．Zn能置换FeCl2中的Fe，证明Zn比铁的金属活动性强，B选； C．Zn、Fe和硫酸铜溶液反应均能生成Cu，说明Zn、Fe比Cu活泼，不能证明Zn比铁的金属活动性强，C不选； D．Zn、Fe和硝酸银溶液反应均能生成Ag，说明Zn、Fe比Ag活泼，不能证明Zn比铁的金属活动性强，D不选； 故选AB。 【小问5详解】 点燃氢气前必须进行验纯操作：用向下排空气法吸收氢气，用拇指堵住管口，移近火焰，松开手指，若听到轻微爆鸣声，则表明H2纯净。 【小问6详解】 汞（Hg）是熔点最低的金属，托里拆利用Hg柱测大气压，Hg通过加热HgO分解制得，化学方程式为：2HgO2Hg+O2。 【小问7详解】 由合金的形成可知，两种金属若能够形成合金，则熔点较高的金属的熔点不能大于熔点较低的金属的沸点， A．铜的熔点高于钠的沸点，两种金属不能形成合金，故A正确； B．铁的熔点低于铜的沸点，两种金属能够形成合金，故B错误； C．铁的熔点低于铝的沸点，两种金属能形成合金，故C错误； D．铝的熔点低于钠的沸点，两种金属能够形成合金，故D错误； 故选：A 【小问8详解】 向某溶液中投入铝片后有大量H2放出，溶液为酸或强碱溶液， A．Cl-不与酸或碱反应，一定能大量存在，故A不选； B．H+在酸溶液中能大量存在，故B不选； C．OH-在碱溶液中能大量存在，故C不选； D．既能与酸反应又能与碱反应，则一定不能大量共存，故D选； 故选：D。 【小问9详解】 A．由于拟晶中的金属元素通常以金属键结合，金属元素在拟晶中没有负价，因此可以认为它们的化合价为0价，A错误； B．拟晶具有合金的某些优良物理性能，通常合金的硬度一般比其组分金属的硬度大，B错误； C．Al65Cu23Fe12与海水可以构成原电池，会加速金属的腐蚀，因此不可用作长期浸泡在海水中的材料，C正确； D．Al65Cu23Fe12溶于过量的硝酸时，Al变为+3价，Cu变为+2价，Fe变为+3价，因此1 mol Al65Cu23Fe12失去的电子的物质的量为(65×3 + 23×2 + 12×3) mol = 277 mol，而不是265 mol，D错误； 故选C。 【小问10详解】 三种物质都恰好反应，容器中压强接近为零，容器内没有氧气剩余，剩余固体为Na2CO3和NaOH，根据甲烷的组成可知生成的Na2CO3和NaOH物质的量之比为1：4，则反应的总化学方程式可写为：2CH4+O2+6Na2O2=2Na2CO3+8NaOH，根据方程式可知：原O2、CH4、Na2O2物质的量之比为1：2：6。 四、 金属的独白 4. 金属及其化合物的实验探究和类比探究对化学学习有重要意义，回答下列有关问题： （1）关于实验室探究钠及其化合物的性质，下列说法正确的有___________。 A. 在火焰上灼烧搅拌过某无色溶液的玻璃棒，火焰出现黄色，说明溶液含钠元素 B. 灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有Na+，无K+ C. 标准状况下，5.6LCO2与足量Na2O2反应转移的电子数与1molNa2O2固体中含离子总数的比值为 D. 在实验探究结束后，剩余的金属钠可以直接放回原试剂瓶中 （2）下列有关金属及其化合物的化学方程式或离子方程式书写正确的是___________。 A. 明矾溶液与过量氨水混合：Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3 +3NH B. 铁与碘反应生成碘化铁：2Fe+6I22FeI3 C. 硫化亚铁与浓硫酸混合加热：2H++FeS=H2S+Fe2+ D. 向H2O2溶液中滴加少量FeCl3溶液产生气泡的原因：2Fe3++H2O2=O2+2H++2Fe2+ （3）类比法可以用于方程式书写，钾不能置换出NaCl溶液中的钠，理由是：___________。(用化学方程式说明) （4）探究金属及其化合物的目的是结合它们的性质并加以利用，下列说法中错误的是___________。 A．高压钠灯可用于道路照明 B．小苏打用作食品膨松剂涉及氧化还原反应 C．氢氧化铝和小苏打可用于中和过多的胃酸 D．FeCl3可以用作净水剂 E．铁粉和氧化铝发生的铝热反应可用于焊接铁轨 F．氧化铝和氧化镁熔点高，常用于制造耐高温材料 （5）既然金属及其化合物有着广泛应用，那么冶炼和获取金属就十分必要，下列说法中正确的是___________。 A. 黄铜矿的主要成分为：Cu2S B. 铝土矿的主要成分为：Al2O3 C. 工业上可以通过电解六水合氯化镁制取金属镁 D. 可用H2还原MgO制备单质Mg （6）实际生活运用金属及其化合物时，要关注其腐蚀问题。下列说法中正确的是___________。 A. 铁锈的主要成分可表示为：Fe2O3·nH2O B. 室温下，Fe与浓H2SO4反应生成FeSO4 C. Fe稀硝酸中发生钝化 D. 将生铁进一步炼制减少含碳量，能得到耐腐蚀的钢 （7）实验目的：检验溶液中FeSO4是否被氧化。请根据该实验目的设计你的实验：___________。 （8）镁在空气和氧气中点燃产物___________(选填“相同”或“不同”)，铁在氯气中燃烧实验现象为___________。 【答案】（1）CD （2）A （3）2K+2H2O=2KOH+H2 （4）BE （5）B （6）AD （7）取少量待测液，滴加KSCN溶液，若变红则FeSO4已被氧化，反之则无 （8） ①. 不同 ②. 生成棕褐色烟 【解析】 【小问1详解】 A．由于玻璃棒的主要成分中含有钠元素，灼烧时会干扰Na元素的检验，应选择洁净的铁丝或铂丝蘸取待测液灼烧，A错误； B．灼烧白色粉末，火焰呈黄色，只能证明原粉末中有Na+，不能证明原粉末中无K+，B错误； C．标准状况下，5.6LCO2的物质的量为0.25mol，与足量Na2O2反应转移的电子数为0.25NA，过氧化钠由钠离子和过氧根离子构成，1molNa2O2固体中含离子总数为3NA，则两者之比为：，C正确； D．由于金属钠的性质非常活泼，易与空气中的O2、H2O反应，很危险，故实验完毕后剩余的金属钠不能随意丢弃，应放回原试剂瓶，D正确； 故选CD； 【小问2详解】 A．明矾和氨水反应生成氢氧化铝，离子方程式为：Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3 +3NH，A正确； B．铁与碘反应生成碘化亚铁，方程式为：Fe+I2FeI2，B错误； C．硫化亚铁与浓硫酸混合加热，浓硫酸具有强氧化性，会将FeS氧化为硫单质和铁离子：6H2SO4(浓)+2FeS3SO2↑+ Fe2(SO4)3+2S↓+6H2O，C错误； D．由于Fe3+能催化H2O2的分解，所以向H2O2溶液中滴加少量FeCl3发生的反应为2H2O2O2↑+2H2O，D错误； 故选A； 【小问3详解】 钠和钾都能和水反应，则钾不能置换出NaCl溶液中的钠，理由是：2K+2H2O=2KOH+H2； 【小问4详解】 A．高压钠灯发出的黄光射程远、透雾能力强，所以高压钠灯可用于道路照明，A正确； B．小苏打（碳酸氢钠）受热后分解出二氧化碳气体，使馒头膨松，不涉及氧化还原反应，B错误； C．胃酸的主要成分是盐酸，氢氧化铝和碳酸氢钠都能与盐酸发生反应且二者碱性较弱，可以用氢氧化铝和碳酸氢钠中和过多的胃酸，C正确； D．FeCl3溶于水后的三价铁可以水解生成氢氧化铁胶体，能吸附水溶液中的杂质，可以用作净水剂，D正确； E．铁粉与氧化铝不能发生铝热反应，铝粉与氧化铁发生铝热反应可用于焊接铁轨，E错误； F．耐高温材料应具有高熔点的性质，因氧化镁和氧化铝熔点很高，可用作耐高温材料，如耐高温陶瓷等，F正确； 故选 BE； 【小问5详解】 A．黄铜矿的主要成分是CuFeS2，A错误； B．铝土矿的主要成分是氧化铝，化学式为为Al2O3，B正确； C．工业上制取金属镁需电解熔融的无水氯化镁（），而非六水合氯化镁（），C错误； D．镁属于较活泼金属，不能利用氢气还原氧化镁制备镁，而是常用电解熔融MgCl2的方法，D错误； 故选 B； 【小问6详解】 A．在钢铁发生吸氧腐蚀时生成氢氧化亚铁，总反应为：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2，Fe(OH)2被氧化为Fe(OH)3：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，Fe(OH)3分解即得铁锈：2Fe(OH)3=Fe2O3·nH2O+(3-n)H2O，故所得铁锈的主要成分为Fe2O3·nH2O，A正确； B．Fe在室温下遇浓H2SO4会发生钝化(表面形成致密氧化膜)，阻止进一步反应，不会生成FeSO4，B错误； C．常温下Fe和浓硝酸发生钝化现象，和稀硝酸发生氧化还原反应生成NO，C错误； D．将生铁进一步炼制可以减少碳含量，在使用这种钢材时可以减少电化学腐蚀，这样的钢材更耐腐蚀，D正确； 故选 AD； 【小问7详解】 二价铁容易被氧化为三价铁，可以用硫氰化钾溶液检验，故答案为：取少量待测液，滴加KSCN溶液，若变红则FeSO4已被氧化，反之则无； 【小问8详解】 镁在加热时可以和空气中的氧气以及氮气、二氧化碳反应，分别生成氧化镁和氮化镁，镁在氧气中点燃生成氧化镁，则产物不同；在点燃时，铁可以氯气反应生成氯化铁，现象为生成棕褐色烟。 五、 十面霾伏 5. 近年来，一些城市受雾霾影响严重，饱受“十面霾伏”之苦。这主要是工业烟气排放的SOx和NOx以及汽车尾气中主要含有的、CO、NO等物质造成的，为了改善该情况，工业生产以NaClO溶液作为吸收剂进行一体化“脱硫”、“脱硝”。在汽车的排气管上安装“催化转化器”，其中CO和NO可以转化 为两种无毒的气体，(如图所示)。 （1）工业生产以NaClO溶液作为吸收剂进行一体化“脱硫”、“脱硝”。控制溶液的pH=5.5，将烟气中的SO2、NO转化为、。一定时间内，温度对硫、硝脱除率的影响曲线如图，SO2的脱除率高于NO，可能的原因是___________。 （2）下列关于汽车尾气处理说法正确的是___________。 A. 这是一个产生N2的置换反应 B. 汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N2 C. 尾气进入催化转化器前，必须有措施控制NO和CO的排出比例 D. 铂和钯等催化剂能够催化所有气体之间的反应 （3）汽车尾气中的NO来源不合理的是___________。 A．氨和氧气在催化剂的作用下转化而成 B．氮气和氧气在火花塞放电时反应生成 C．氮气和氧气在高温条件下转化而成 已知汽车尾气排放时容易发生以下反应： ①　 ②　 ③　 ④　 （4）对于反应①，能说明该反应已达到平衡状态是___________。 A. B. 容器内压强保持不变 C. D. 容器内密度保持不变 （5）若容器容积不变，则下列措施可提高反应③中CO转化率的是___________。 A. 使用高效催化剂 B. 充入He，使体系总压强增大 C. 将CO2(g)从体系中分离 D. 充入CO，使体系总压强增大 （6）试分析高温下不利于反应③自发进行的原因___________。 （7）表格数据为反应④的平衡常数随温度变化的关系，则___________0(填写“>”或“<”) 温度 250℃ 300℃ 350℃ 2.0 0.27 0.012 （8）探究反应④中平衡时CO2的体积分数与反应物中起始的比值、温度的关系，得到如图所示的曲线。 在X、Y、Z三点中，CO的转化率从大到小的顺序是___________。在2L密闭容器中加入NO与CO各3mol，经过5分钟达到平衡状态，根据图像计算平均反应速率___________。 （9）NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术。研究发现其反应过程如图所示。分析脱硝过程的催化剂是：___________。 【答案】（1）SO2的还原性强于NO （2）C （3）A （4）B （5）C （6）该反应是体积减小的放热反应，， （7）< （8） ①. Z>Y>X ②. 0.1mol·L-1·min-1 （9）Fe3+ 【解析】 【小问1详解】 SO2的还原性强于NO，根据氧化还原反应的“强弱规律”，SO2的脱除率高于NO，可能的原因是SO2的还原性强于NO，二氧化硫先与氧化剂反应。 【小问2详解】 A．CO和NO反应生成氮气和二氧化碳，不是置换反应，故A错误； B．汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO， N2不是污染性气体，故B错误； C．根据2CO+2NO=N2+2CO2，为使CO、NO充分反应，需控制NO和CO的排出比例，故C正确； D．催化剂具有选择性，铂和钯等催化剂不能催化所有气体之间的反应，故D错误； 选C。 【小问3详解】 A．汽车发动机中没有氨气的来源，所以NO不可能是氨和氧气在催化剂的作用下转化而成，故选A； B．氮气和氧气在放电条件下生成NO，故不选B； C．氮气和氧气在高温条件下可以转化成NO，故不选C； 选A 【小问4详解】 A．，不能判断正逆反应速率是否相等，反应不一定平衡，故不选A； B．反应前后气体系数和不同，压强是变量，容器内压强保持不变，反应一定达到平衡状态，故选B； C．，正逆反应速率比不等于系数比，反应没有达到平衡状态，故不选C； D．反应前后全是气体，气体总质量是恒量，容器体积不变，密度是恒量，容器内密度保持不变，反应不一定平衡，故不选D； 选B。 【小问5详解】 A．催化剂能改变反应速率，但不能使平衡移动，使用高效催化剂，CO转化率不变，故不选A； B．充入He，使体系总压强增大，反应物浓度不变，平衡不移动，CO转化率不变，故不选B； C．将CO2(g)从体系中分离，平衡正向移动，CO转化率增大，故选C； D．充入CO，使体系总压强增大，平衡正向移动，氧气的转化率增大，CO的转化率降低，故不选D； 选C。 【小问6详解】 CO和氧气反应放热，正反应气体总物质的量减少，，，高温条件下，所以高温下不利于反应③自发进行。 【小问7详解】 根据反应④的平衡常数随温度变化的关系，升高温度K4减小，说明平衡逆向移动，则正反应放热，<0； 【小问8详解】 增大NO的浓度，平衡正向移动，CO的平衡转化率增大，所以CO的转化率从大到小的顺序是Z>Y>X；在2L密闭容器中加入NO与CO各3mol，经过5分钟达到平衡状态，根据图像，平衡时CO2的体积分数为40%， ，x=1，则用氮气表示的平均反应速率0.1mol·L-1·min-1 。 【小问9详解】 由图可知：在氨气作用下Fe3+转化成Fe2+-NH2，Fe2+-NH2在NO作用下转化成Fe2+，Fe2+在氧气作用下又生成了Fe3+，所以催化剂为Fe3+。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024学年度上海市建平中学高一第二学期期中教学质量检测(B卷) 化学 试卷 (考试时间60分钟 满分100分) 考生注意： 1. 自备科学计算器等参加考试，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，不定项题则有1~2个正确选项 3. 本试卷可能用到的相对原子质量：O-16 Na-23 C-12 H-1 N-14 Ba-137 一、 丹砂照玄工 1. 我国化学研究成就斐然，古代以金属冶炼和黑火药制作文明，近代又有侯氏制碱法的民族工业。 （1）“秦砖汉瓦”是我国传统建筑文化的一个缩影。同是由含铁元素的黏土烧制，但经过不同的工艺烧制，有的是黑色的，有的却是红色的，分析其原因可能是___________。 （2）在明代宋应星所著的《天工开物》中，有关于火法炼锌的工艺记载：“每炉甘石十斤，装载入一泥罐内，……然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红，罐中炉甘石熔化成团。冷定毁罐取出。……即倭铅也。……以其似铅而性猛，故名之曰‘倭’云。”(注：炉甘石的主要成分是碳酸锌。)：请完成上述火法炼锌反应的化学方程式：，用单线桥标出电子转移的方向和数目___________。 （3）黑火药是我国古代四大发明之一，该反应中元素C，S，N原子半径从小到大顺序为：___________。 （4）侯氏制碱法制得的样品中含有碳酸氢钠，为确定碳酸钠和碳酸氢钠混合样品中碳酸钠的质量分数，可通过加热分解得到的CO2质量进行计算，某同学称取mg样品，设计的实验装置示意图如下，请回答： ①装置B中冰水的作用是___________。 ②若改进后起始时投入样品的质量为mg(假设不含其他杂质)，图中M点时C的质量增加2.64g，计算样品中碳酸钠的质量分数___________。(用含有m的代数式表示)。 二、 净空工程 2. 酸雨是全球三大环境危害之一，为了抑制酸雨的发生，利用催化剂可以加强环境治理的“净空工程”。 【方法一】：有学者提出利用、等离子的催化作用，常温下将氧化成而实现的回收利用。某研究性学习小组据此设计了如下方案，在实验室条件下测定转化器中氧化成的转化率。 （1）该小组采用下图装置在实验室测定模拟烟气中的体积分数，X溶液可以是___________。 A. 碘的淀粉溶液 B. 酸性高锰酸钾溶液 C. 氢氧化钠溶液 D. 氯化钡溶液 （2）若上述实验是在标准状况下进行的，欲测定转化器中氧化成的转化率。已知气体流速，还需测定的数据有___________、___________。 【方法二】：双催化剂处理大气中的NO和，工作如图所示。 （3）通过和的相互转化实现的储存和还原，储存的物质是___________。 （4）协同处理过程中，与按比例通入，每处理时，转移电子数为，则产物X的化学式为___________。 （5）某同学结合受热分解的规律，采用如图所示装置加热固体探究分解规律。 加热过程中发现：装置②中也有气泡产生，但在上升的过程中消失。石蕊试液逐渐变为红色，液体几乎不被压至装置③中。若加热前称重为m g(含试管)，反应结束后，冷却再次称重为n g(含试管)，试求反应结束后，②试管中液体的物质的量浓度为___________(用含m和n的式子表示，试液体积视为仍为100mL)。 三、 金属缮人间 3. 金属元素是人体不可或缺的，金属在生产生活中也是不可或缺的，没有金属，人类文明就无法达到现在的高度。 （1）人体血液中含有铁元素，其中铁的价态为___________，人体中含量最高的元素原子结构示意图为：___________。 （2）导电性和导热性最好的金属是X，但我们却选择性能不如X的Cu作电丝，这是因为：___________。 （3）研究金属性质有利于我们挖掘金属的应用，下列有关金属说法正确的是___________。 A．在金属活动顺序表中，由Au到K，金属阳离子氧化性依次增强 B．短周期中，失电子能力最强的金属元素是Na C．在金属活动顺序表中，活动性靠前的金属都能从活动性靠后的金属的盐溶液中将活动性靠后金属置换出来 D．同一种金属与不同非金属反应，可能得到不同价态的生成物 E．同一种金属与同种非金属单质反应，得到的生成物价态一定相同 F．已知金属性Fe>Cu，则可推知氧化性：Fe3+<Cu2+ （4）为了验证Zn比铁的金属活动性强，可以选择的溶液为___________。 A 稀盐酸 B. 氯化亚铁溶液 C. 硫酸铜溶液 D. 硝酸银溶液 （5）为了检验Zn是否能与酸反应生成氢气，决定点燃氢气，其中必须进行的验纯操作为___________。 （6）托里拆利曾用熔点最低的金属测得了大气压强的值，该金属用热分解法冶炼，反应方程式为：___________。 （7）已知四种金属的熔沸点如下表，其中不能形成合金的是___________。 Na Cu Al Fe 熔点 97.5℃ 1083℃ 660℃ 1535℃ 沸点 883℃ 2567℃ 2200℃ 3000℃ A. Cu和Na B. Fe和Cu C. Fe和Al D. Na和Al （8）向某溶液中投入铝片后有大量H2放出，则溶液中不可能大量存在的离子是___________。 A. Cl- B. H+ C. OH- D. HCO （9）“拟晶”(quasicrystal)是一种具有凸多面体规则外形但不同于晶体的固态物质。Al65Cu23Fe12是二十世纪发现的几百种拟晶之一，具有合金的某些优良物理性能。下列有关这种拟晶的说法正确的是___________。 A. 无法确定Al65Cu23Fe12中三种金属的化合价 B. Al65Cu23Fe12的硬度小于金属铁 C. Al65Cu23Fe12不可用作长期浸泡在海水中的材料 D. 1 mol Al65Cu23Fe12溶于过量的硝酸时共失去265 mol电子 （10）将O2，CH4，Na2O2置于密闭容器，在150℃条件下用电火花引燃反应，恰好完全反应，此时容器中的压强为零，由此得出原混合物中O2，CH4，Na2O2的物质的量之比为___________。 四、 金属的独白 4. 金属及其化合物的实验探究和类比探究对化学学习有重要意义，回答下列有关问题： （1）关于实验室探究钠及其化合物的性质，下列说法正确的有___________。 A. 在火焰上灼烧搅拌过某无色溶液的玻璃棒，火焰出现黄色，说明溶液含钠元素 B. 灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有Na+，无K+ C. 标准状况下，5.6LCO2与足量Na2O2反应转移的电子数与1molNa2O2固体中含离子总数的比值为 D. 在实验探究结束后，剩余的金属钠可以直接放回原试剂瓶中 （2）下列有关金属及其化合物的化学方程式或离子方程式书写正确的是___________。 A. 明矾溶液与过量氨水混合：Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3 +3NH B. 铁与碘反应生成碘化铁：2Fe+6I22FeI3 C. 硫化亚铁与浓硫酸混合加热：2H++FeS=H2S+Fe2+ D. 向H2O2溶液中滴加少量FeCl3溶液产生气泡的原因：2Fe3++H2O2=O2+2H++2Fe2+ （3）类比法可以用于方程式书写，钾不能置换出NaCl溶液中的钠，理由是：___________。(用化学方程式说明) （4）探究金属及其化合物的目的是结合它们的性质并加以利用，下列说法中错误的是___________。 A．高压钠灯可用于道路照明 B．小苏打用作食品膨松剂涉及氧化还原反应 C．氢氧化铝和小苏打可用于中和过多的胃酸 D．FeCl3可以用作净水剂 E．铁粉和氧化铝发生的铝热反应可用于焊接铁轨 F．氧化铝和氧化镁熔点高，常用于制造耐高温材料 （5）既然金属及其化合物有着广泛应用，那么冶炼和获取金属就十分必要，下列说法中正确的是___________。 A. 黄铜矿的主要成分为：Cu2S B. 铝土矿的主要成分为：Al2O3 C. 工业上可以通过电解六水合氯化镁制取金属镁 D. 可用H2还原MgO制备单质Mg （6）实际生活运用金属及其化合物时，要关注其腐蚀问题。下列说法中正确的是___________。 A. 铁锈的主要成分可表示为：Fe2O3·nH2O B. 室温下，Fe与浓H2SO4反应生成FeSO4 C. Fe在稀硝酸中发生钝化 D. 将生铁进一步炼制减少含碳量，能得到耐腐蚀的钢 （7）实验目的：检验溶液中FeSO4是否被氧化。请根据该实验目的设计你的实验：___________。 （8）镁在空气和氧气中点燃产物___________(选填“相同”或“不同”)，铁在氯气中燃烧实验现象___________。 五、 十面霾伏 5. 近年来，一些城市受雾霾影响严重，饱受“十面霾伏”之苦。这主要是工业烟气排放的SOx和NOx以及汽车尾气中主要含有的、CO、NO等物质造成的，为了改善该情况，工业生产以NaClO溶液作为吸收剂进行一体化“脱硫”、“脱硝”。在汽车的排气管上安装“催化转化器”，其中CO和NO可以转化 为两种无毒的气体，(如图所示)。 （1）工业生产以NaClO溶液作为吸收剂进行一体化“脱硫”、“脱硝”。控制溶液的pH=5.5，将烟气中的SO2、NO转化为、。一定时间内，温度对硫、硝脱除率的影响曲线如图，SO2的脱除率高于NO，可能的原因是___________。 （2）下列关于汽车尾气处理说法正确的是___________。 A. 这是一个产生N2的置换反应 B. 汽车尾气的主要污染成分包括CO、NO和N2 C. 尾气进入催化转化器前，必须有措施控制NO和CO的排出比例 D. 铂和钯等催化剂能够催化所有气体之间的反应 （3）汽车尾气中的NO来源不合理的是___________。 A．氨和氧气在催化剂的作用下转化而成 B．氮气和氧气在火花塞放电时反应生成 C．氮气和氧气在高温条件下转化而成 已知汽车尾气排放时容易发生以下反应： ①　 ②　 ③　 ④　 （4）对于反应①，能说明该反应已达到平衡状态的是___________。 A. B. 容器内压强保持不变 C. D. 容器内密度保持不变 （5）若容器容积不变，则下列措施可提高反应③中CO转化率的是___________。 A. 使用高效催化剂 B. 充入He，使体系总压强增大 C. 将CO2(g)从体系中分离 D. 充入CO，使体系总压强增大 （6）试分析高温下不利于反应③自发进行的原因___________。 （7）表格数据为反应④的平衡常数随温度变化的关系，则___________0(填写“>”或“<”) 温度 250℃ 300℃ 350℃ 2.0 0.27 0.012 （8）探究反应④中平衡时CO2的体积分数与反应物中起始的比值、温度的关系，得到如图所示的曲线。 在X、Y、Z三点中，CO的转化率从大到小的顺序是___________。在2L密闭容器中加入NO与CO各3mol，经过5分钟达到平衡状态，根据图像计算平均反应速率___________。 （9）NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术。研究发现其反应过程如图所示。分析脱硝过程的催化剂是：___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$