精品解析：江苏省无锡市锡山区天一中学2024-2025学年高一年级第二学期期中考试化学试题

江苏省天一中学2024-2025学年第二学期期中考试 高一化学学科(平行班) 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 N-14 Na-23 S-32 Cu-64 说明：本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分，全卷满分100分，考试时间75分钟。 第I卷(选择题 共39分) 一、单项选择题(本题包括13小题，每小题3分，共39分。每小题只有一个选项符合题意) 1. 2022年2月，我国北京成功举办了第24届冬季奥运会。下列有关说法正确的是 A. 速滑馆“冰丝带”使用二氧化碳制冷剂制冰，该制冰过程属于化学变化 B. 火炬“飞扬”使用作燃料，火焰呈黄色是因为在喷口格栅处涂有钾盐 C. 太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅 D. 赛事服务用车使用氢燃料电池车代替普通燃油车，有利于实现“碳中和” 2. 有关化学用语正确是 A. HClO结构式：H-Cl-O B. 的外围电子排布式： C. Fe原子结构示意图： D. 的电子式： 3. 以下事实中不能用“相似相溶”原理说明的是(　　) A. HCl易溶于水 B. I2易溶于CCl4中 C. Cl2可溶于水 D. NH3难溶于苯中 4. 的分子结构与相似，如下图所示。下列有关说法错误的是 A. 是极性分子 B. 分子中所有原子均满足8电子稳定结构 C. 分子中既含有极性键又含有非极性键 D. 的相对分子质量比大，熔、沸点高 5. 下列反应的离子方程式书写正确的是 A. 向Fe(NO3)2稀溶液中滴加足量氢碘酸：3Fe2＋＋＋4H＋=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O B. 硫酸亚铁溶液被空气中氧气氧化：4Fe2++O2+2H2O=4Fe3++4OH− C. 工业上用氨水吸收过量二氧化硫：NH3·H2O + SO2 = + HSO D. Na2CO3溶液中加入过量醋酸溶液： +2H+=H2O+CO2↑ 6. X、Y、Q、W、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，其中Y原子最外层电子数是其内层电子数的2倍，W与Y位于同一主族，X、Y、Z三种元素可组成用于隐形飞机中吸收微波的物质R(结构如图)，Q元素单质可用作铝热反应的引燃剂。下列说法正确的是 A. 同一周期中，第一电离能比Q小的只有一种 B. 电负性：Y>W>X C. 物质R吸收微波时，分子内的σ键会断裂 D. 简单气态氢化物的还原性：W>Y 7. 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 将铜片插入装有稀硝酸溶液的试管中，在试管上方出现红棕色气体 铜与稀硝酸反应产生了 B 向某溶液中滴加少量稀溶液，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 C 向溶液中滴加硫酸酸化的溶液，观察溶液颜色变化 证明氧化 D 向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成 该溶液中不一定含有 A. A B. B C. C D. D 8. 下列说法正确的是 A. 和均有极性键和非极性键 B. Cu在元素周期表中属于d区 C. 电子排布图违背了洪特规则 D. 的VSEPR模型为正四面体形 9. 工业制备高纯硅的原理示意图如下： 下列说法错误的是 A. 硅自然界中主要以氧化物和硅酸盐形式存在 B. 反应①为 C. 反应③中的不可用焦炭代替 D. 上述流程中能循环利用的物质有、HCl 10. 实验小组探究SO2与Na2O2的反应。向盛满SO2的烧瓶中加入Na2O2固体，测得反应体系中O2含量的变化如图。下列说法不正确的是 A. 有O2生成推测发生了反应：2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2 B. bc段O2含量下降与该反应有关： C. 可先用HCl酸化，再加BaCl2溶液检验b点固体中是否含有Na2SO4 D. 取C点处烧瓶中气体通入BaCl2溶液中不产生沉淀 11. 以黄铁矿(主要成分为FeS2，其中硫的化合价为-1价)生产硫酸的工艺流程如图，下列说法不正确的是 A. 将黄铁矿粉碎，可以提高其在沸腾炉中的反应速率 B. 沸腾炉中每生成1 mol SO2，有11 mol e-发生转移 C. 接触室中排放出的SO2、O2循环利用，可提高原料利用率 D. 可用浓氨水吸收尾气，并进一步转化为氮肥 12. 利用如图装置进行浓硫酸与蔗糖反应的实验，敞口瓶中的蔗糖滴有少量水，将注射器中的浓硫酸注入其中，反应一段时间后，下列说法正确的是 A. 湿润石蕊试纸变红，说明SO2属于酸性氧化物 B. 浸有酸性KMnO4溶液的滤纸条褪色，说明SO2具有还原性 C. 澄清石灰水变浑浊，说明反应有CO2产生 D. 该实验只体现了浓硫酸的吸水性和强氧化性 13. 一种可吸附甲醇材料，其化学式为，部分结构如图所示，其中为平面结构。 下列说法不正确的是 A. 该结构中存在氢键 B. 基态原子的第一电离能： C. 基态原子未成对电子数： D. 结构中B、C和O原子轨道的杂化类型相同 第II卷(选择题 共61分) 14. Goodenough等人因在锂离子电池及钴酸锂、磷酸铁锂等正极材料研究方面的卓越贡献而获得诺贝尔化学奖。回答下列问题： （1）下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低的为______，能量最高的为______（填标号）。 A． B． C． D． （2）基态与离子中未成对的电子数之比为______。 （3）与具有相同的电子构型，小于，原因是______。 （4）与铁同周期元素中，4s轨道半充满的元素______（用元素符号表示）。 （5）已知：元素的一个气态原子获得电子成为气态阴离子时所放出的能量称为电子亲和能。下列有关说法正确的是______（填字母）。 a．Cl-Cl键的键能为119.6kJ/mol b．Na的第一电离能为603.4kJ/mol c．Cl的第一电子亲和能为348.3kJ/mol 15. 按要求完成下列空白： I.金属钛被誉为“二十一世纪金属”，有“生物金属，海洋金属，太空金属”的美称，具有广泛的应用前景。回答下列问题： （1）钛在周期表中的位置_______。 （2）磷酸钛铝锂可用作锂离子电池的正极材料，的空间构型是_______。 II.对下列性质进行解释： （3）三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的酸性：_______。 （4）卤素单质从到的熔沸点越来越高：_______。 III.氮、磷元素及其化合物在生产、生活中用途广泛。回答下列问题：磷是人体含量较多的元素之一，磷的化合物在药物生产和农药制造等方面用途非常广泛。 （5）可用于制造火柴，其分子结构如图所示。分子中硫原子的杂化轨道类型为_______。 （6）与N同周期的元素中第一电离能比N大的元素有_______种。 （7）三硝基胺(其结构为)是一种新型的火箭燃料，因硝基吸电子能力强，中心N原子上无孤电子对，则中心N原子与三个硝基中的N原子构成_______形。硝酰正离子与硝酰负离子的键角_______(填“大于”、“小于”、“等于”)。 （8）磷化氢具有强的还原性，通入硫酸铜溶液中会生成单质铜和磷酸，写出该反应的离子方程式：_______。 16. 工业上由含铜废料(含有Cu、CuS、等)制备硝酸铜晶体流程如下： （1）写出CuS“焙烧”生成和CuO的化学反应方程式：_______。 （2）图中经转化生成的硫酸可用于“酸化”，转化反应中与的物质的量之比为_______。 （3）“过滤”所得的滤液中溶质的主要成分为_______。 （4）“淘洗”步骤中加稀硫酸是为了除去“置换”后剩余Fe单质。如何证明Fe元素已被“淘洗”完全？_______ （5）“反应”步骤中，为氧化剂，提供，可以避免污染性气体的产生。写出该反应的离子方程式：_______。 （6）某工厂用上述工业含铜废料(含铜元素80%)制备，最终得到产品，产率为_______(用含、的式子表示)。 （7）大量排放容易造成酸雨等环境问题，工业上可用双脱硫法处理废气，过程如图所示。其中可循环使用的试剂是_______。 17. 氮氧化物()是大气污染物之一，处理工业废气中的对于环境保护具有重要的意义。 （1）在一定条件下可将还原。甲同学在实验室对该反应进行了探究。实验设计如图(部分夹持装置省略) ①用装置A制备，其中发生反应的化学方程式为_______；装置B内的试剂是_______。 ②装置D中发生反应的离子方程式是_______。 ③在装置M中和充分反应，生成两种对环境友好的物质，该反应中和的物质的量之比为_______。 （2）用NaOH溶液吸收法处理(仅含NO、)。已知过程中发生的反应有： ； ①用不同浓度的NaOH溶液吸收含量不同的尾气，关系如图： (表示中的含量)：用NaOH溶液吸收氮氧化物的最佳条件为：_______；_______。 ②若一定体积的被的NaOH溶液恰好完全吸收，溶液质量增加19.8g，则x的值为_______。 （3）NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气，可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同，NO转化为的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。 ①在酸性中，HClO氧化NO生成和，其离子方程式为_______； ②NaClO溶液的初始pH越小，NO转化率越高。其原因是：_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 江苏省天一中学2024-2025学年第二学期期中考试 高一化学学科(平行班) 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 N-14 Na-23 S-32 Cu-64 说明：本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分，全卷满分100分，考试时间75分钟。 第I卷(选择题 共39分) 一、单项选择题(本题包括13小题，每小题3分，共39分。每小题只有一个选项符合题意) 1. 2022年2月，我国北京成功举办了第24届冬季奥运会。下列有关说法正确的是 A. 速滑馆“冰丝带”使用二氧化碳制冷剂制冰，该制冰过程属于化学变化 B. 火炬“飞扬”使用作燃料，火焰呈黄色是因为在喷口格栅处涂有钾盐 C. 太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅 D. 赛事服务用车使用氢燃料电池车代替普通燃油车，有利于实现“碳中和” 【答案】D 【解析】 【详解】A．速滑馆“冰丝带”使用二氧化碳制冷剂制冰即水冷却结冰，该制冰过程属于物理变化，故A错误； B．火炬“飞扬”使用H2作燃料，焰色反应呈黄色是金属钠的特征焰色，钾的焰色呈紫色，则火焰呈黄色是因为在喷口格栅处涂有钠盐，故B错误； C．太阳能电池材料为硅，故C错误； D．赛事服务用车使用氢燃料电池车代替普通燃油车，可以减少CO2的排放，故有利于实现“碳中和”，故D正确； 故答案为D。 2. 有关化学用语正确的是 A. HClO的结构式：H-Cl-O B. 的外围电子排布式： C. Fe原子结构示意图： D. 的电子式： 【答案】C 【解析】 【详解】A．HClO是共价化合物，结构式为：，A错误； B．Cr是24号元素，基态Cr原子价层电子排布式：，B错误； C．Fe是26号元素，原子结构示意图：，C正确； D．氯化铵是由铵根离子与氯离子通过离子键形成离子化合物，电子式，D错误； 答案选C。 3. 以下事实中不能用“相似相溶”原理说明的是(　　) A. HCl易溶于水 B. I2易溶于CCl4中 C. Cl2可溶于水 D. NH3难溶于苯中 【答案】C 【解析】 【详解】A.HCl是极性分子易溶于极性溶剂水，故能用相似相溶原理解释，故A不选； B.碘和四氯化碳都是非极性分子，根据相似相溶原理可知，碘易溶于四氯化碳，故能用相似相溶原理解释，故B不选； C.Cl2可溶于水是因为氯气与水反应，故不能用相似相溶原理解释，故C选； D.NH3是极性分子，而苯为非极性溶剂，根据相似相溶原理可知，NH3难溶于苯中，故能用相似相溶原理解释，故D不选。 故选C。 4. 的分子结构与相似，如下图所示。下列有关说法错误的是 A. 是极性分子 B. 分子中所有原子均满足8电子稳定结构 C 分子中既含有极性键又含有非极性键 D. 的相对分子质量比大，熔、沸点高 【答案】D 【解析】 【详解】A．该分子中，电荷分布是不均匀的，不对称的，所以是极性分子，故A正确； B．S2Cl2的电子式为 ，分子中各原子均达到8电子稳定结构，故B正确； C．Cl-S-S-Cl中硫原子和硫原子之间存在非极性键，硫和氯原子之间存在极性键，故C正确； D．和均属于分子晶体，中存在氢键，的熔沸点高，故D错误； 答案选D。 5. 下列反应离子方程式书写正确的是 A. 向Fe(NO3)2稀溶液中滴加足量氢碘酸：3Fe2＋＋＋4H＋=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O B. 硫酸亚铁溶液被空气中氧气氧化：4Fe2++O2+2H2O=4Fe3++4OH− C. 工业上用氨水吸收过量二氧化硫：NH3·H2O + SO2 = + HSO D. Na2CO3溶液中加入过量醋酸溶液： +2H+=H2O+CO2↑ 【答案】C 【解析】 【详解】A．还原性，向Fe(NO3)2稀溶液中滴加足量氢碘酸，只有碘离子被氧化，反应的离子方程式为：6I-＋2＋8H＋=3I2＋2NO↑＋4H2O，故A错误； B．硫酸亚铁溶液被空气中氧气氧化为硫酸铁，反应的离子方程式为：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2 H2O，故B错误； C．工业上用氨水吸收过量二氧化硫生成亚硫酸氢铵，反应的离子方程式为：NH3·H2O + SO2 = + HSO，故C正确； D．醋酸是弱酸，不能拆，Na2CO3溶液中加入过量醋酸溶液，反应的离子方程式为： +2CH3COOH=2CH3COO-+H2O+CO2↑，故D错误； 答案选C。 6. X、Y、Q、W、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，其中Y原子最外层电子数是其内层电子数的2倍，W与Y位于同一主族，X、Y、Z三种元素可组成用于隐形飞机中吸收微波的物质R(结构如图)，Q元素单质可用作铝热反应的引燃剂。下列说法正确的是 A. 同一周期中，第一电离能比Q小的只有一种 B. 电负性：Y>W>X C. 物质R吸收微波时，分子内的σ键会断裂 D. 简单气态氢化物的还原性：W>Y 【答案】D 【解析】 【分析】X、Y、Q、W、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素，其中Y原子最外层电子数是其内层电子数的2倍，则Y为C元素；W与Y位于同一主族，则W为Si元素；Q元素单质可用作铝热反应的引燃剂，则Q为Mg元素；结合物质的结构式可知，X可形成1对共用电子对，则X为H元素，Z可形成2个共价单键，则根据满8电子稳定原则可知，Z最外层电子数为6，且位于第三周期，所以Z为S元素。 【详解】A．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，镁原子的3s轨道为稳定的全充满结构，元素的第一电离能大于相邻元素，则钠元素、铝元素的第一电离能小于镁元素，故A错误； B．硅元素的电负性小于氢元素，故B错误； C．σ键比π键牢固，所以物质R吸收微波时，分子内的π键会断裂，故C错误； D．元素的非金属性越强，简单氢化物的热稳定性越强、还原性越弱，碳元素的非金属性强于硅元素，所以硅烷的还原性强于甲烷，故D正确； 故选D。 7. 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 将铜片插入装有稀硝酸溶液的试管中，在试管上方出现红棕色气体 铜与稀硝酸反应产生了 B 向某溶液中滴加少量稀溶液，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 C 向溶液中滴加硫酸酸化的溶液，观察溶液颜色变化 证明氧化 D 向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成 该溶液中不一定含有 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．铜与稀硝酸反应产生了，NO被空气中氧气氧化生成，A错误； B．的检验，需向溶液中滴加少量稀溶液并加热，在用湿润的红色石蕊试纸检验，B错误； C．酸性环境下，具有氧化性，也可将氧化为，无法证明氧化，C错误； D．向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成，可能是与原溶液中的形成沉淀，应先加入盐酸酸化，再加入氯化钡溶液检验，D正确； 答案选D。 8. 下列说法正确的是 A. 和均有极性键和非极性键 B. Cu在元素周期表中属于d区 C. 电子排布图违背了洪特规则 D. 的VSEPR模型为正四面体形 【答案】C 【解析】 【详解】A．H2O2是共价化合物，含有极性键和非极性，Na2O2是离子化合物，含有离子键和非极性键，故A错误； B．Cu价电子为3d104s1，在元素周期表中属于ds区，故B错误； C．电子在能量相同的轨道上排布时，总是尽可能分占不同的轨道，且自旋方向相同，电子排布图违背了洪特规则，故C正确； D．SO3中心原子价层电子对数为，则VSEPR模型为平面三角形，故D错误； 故答案为C。 9. 工业制备高纯硅的原理示意图如下： 下列说法错误的是 A. 硅在自然界中主要以氧化物和硅酸盐形式存在 B. 反应①为 C. 反应③中的不可用焦炭代替 D. 上述流程中能循环利用的物质有、HCl 【答案】B 【解析】 【分析】石英砂主要成分是二氧化硅，与焦炭反应生成硅和CO，粗硅和HCl在高温下反应生成SiHCl3和氢气，SiHCl3和氢气再反应生成纯硅和HCl； 【详解】A．自然界中不存在游离态硅，硅为亲氧元素，硅在自然界中主要以氧化物和硅酸盐形式存在，A正确； B．根据原理图，反应①为二氧化硅和焦炭在高温下反应生成硅和CO，反应方程式为(粗)，B错误； C．反应③中的用焦炭代替会产生杂质，C正确； D．流程②、③中分别会有、HCl生成，所以整个流程中能循环利用的物质有和HCl，D正确； 故选B。 10. 实验小组探究SO2与Na2O2的反应。向盛满SO2的烧瓶中加入Na2O2固体，测得反应体系中O2含量的变化如图。下列说法不正确的是 A. 有O2生成推测发生了反应：2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2 B. bc段O2含量下降与该反应有关： C. 可先用HCl酸化，再加BaCl2溶液检验b点固体中是否含有Na2SO4 D. 取C点处烧瓶中的气体通入BaCl2溶液中不产生沉淀 【答案】D 【解析】 【详解】A．反应有O2生成，可能是Na2O2和SO2反应生成了O2，反应方程式为2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2，A正确； B．O2具有氧化性，能氧化还原性物质Na2SO3生成Na2SO4，bc段O2含量下降与反应O2+2Na2SO3=2Na2SO4有关，B正确； C．HCl中含有Cl-，能够与Ag+反应产生的AgCl是白色不溶于水，也不溶于酸的物质，因此会干扰Na2SO4的检验，要检验Na2SO4，应该用盐酸酸化，无现象，再加入BaCl2，若有白色沉淀生成，说明其中含有Na2SO4来进行检验，C正确； D．根据图示可知：C处气体中O2的含量还在减少，其中SO2、O2，SO2与溶液中的水反应产生H2SO3，H2SO3与O2反应产生H2SO4，H2SO4与BaCl2溶液反应产生BaSO4沉淀，因此取C点处烧瓶中的气体通入BaCl2溶液中会产生沉淀，D错误； 故合理选项是D。 11. 以黄铁矿(主要成分为FeS2，其中硫的化合价为-1价)生产硫酸的工艺流程如图，下列说法不正确的是 A. 将黄铁矿粉碎，可以提高其在沸腾炉中的反应速率 B. 沸腾炉中每生成1 mol SO2，有11 mol e-发生转移 C. 接触室中排放出的SO2、O2循环利用，可提高原料利用率 D. 可用浓氨水吸收尾气，并进一步转化氮肥 【答案】B 【解析】 【分析】黄铁矿在沸腾炉中燃烧，生成Fe2O3和SO2，SO2和O2在接触室中催化氧化转化为SO3，SO3用98.3%的硫酸吸收，可制得“发烟”硫酸。 【详解】A．将黄铁矿粉碎，可以增大其与空气的接触面积，从而加快反应速率，A正确； B．沸腾炉中发生反应4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2，则每生成1 mol SO2，有5.5mol e-发生转移，B不正确； C．接触室中，SO2、O2没有完全转化为SO3，将排放出的SO2、O2循环利用，可提高原料利用率，C正确； D．尾气中含有SO2，用浓氨水吸收尾气，可生成(NH4)2SO3或NH4HSO3，用硫酸处理，可进一步转化氮肥，D正确； 故选B。 12. 利用如图装置进行浓硫酸与蔗糖反应的实验，敞口瓶中的蔗糖滴有少量水，将注射器中的浓硫酸注入其中，反应一段时间后，下列说法正确的是 A. 湿润石蕊试纸变红，说明SO2属于酸性氧化物 B. 浸有酸性KMnO4溶液的滤纸条褪色，说明SO2具有还原性 C. 澄清石灰水变浑浊，说明反应有CO2产生 D. 该实验只体现了浓硫酸的吸水性和强氧化性 【答案】B 【解析】 【详解】A．浓硫酸与蔗糖反应产生SO2和CO2，SO2和CO2均能使湿润石蕊试纸变红，不能说明SO2属于酸性氧化物，A错误； B．浸有酸性KMnO4溶液的滤纸条褪色，说明SO2具有还原性，B正确； C．SO2和CO2均能使澄清石灰水变浑浊，C错误； D．该实验体现了浓硫酸的脱水性和强氧化性，D错误； 故选B。 13. 一种可吸附甲醇的材料，其化学式为，部分结构如图所示，其中为平面结构。 下列说法不正确的是 A. 该结构中存在氢键 B. 基态原子的第一电离能： C. 基态原子未成对电子数： D. 结构中B、C和O原子轨道的杂化类型相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．晶体结构图可知，[C(NH2)3]+中的-NH2的H与[B(OCH3)4]-中的O形成氢键，因此，该晶体中存在O－HN氢键，A正确； B．同一周期元素原子的第一电离能呈递增趋势，但是第ⅡA、ⅤA元素的原子结构比较稳定，其第一电离能高于同周期的相邻元素的原子，因此，基态原子的第一电离能从小到大的顺序为C<O<N，B正确； C．B、C、O、N的未成对电子数分别为1、2、2、3，因此，基态原子未成对电子数B<C=O<N，C正确； D．[C(NH2)3]+为平面结构，则其中的C和N原子轨道杂化类型均为sp2；[B(OCH3)4]-中B与4个O形成了4个键，B没有孤电子对，则B的原子轨道杂化类型为sp3；[B(OCH3)4]-中O分别与B和C形成了2个键，O原子还有2个孤电子对，则O的原子轨道的杂化类型均为sp3；综上所述，晶体中B、O和N原子轨道的杂化类型不相同，D错误； 故选D。 第II卷(选择题 共61分) 14. Goodenough等人因在锂离子电池及钴酸锂、磷酸铁锂等正极材料研究方面的卓越贡献而获得诺贝尔化学奖。回答下列问题： （1）下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低的为______，能量最高的为______（填标号）。 A． B． C． D． （2）基态与离子中未成对的电子数之比为______。 （3）与具有相同的电子构型，小于，原因是______。 （4）与铁同周期元素中，4s轨道半充满的元素______（用元素符号表示）。 （5）已知：元素的一个气态原子获得电子成为气态阴离子时所放出的能量称为电子亲和能。下列有关说法正确的是______（填字母）。 a．Cl-Cl键的键能为119.6kJ/mol b．Na的第一电离能为603.4kJ/mol c．Cl的第一电子亲和能为348.3kJ/mol 【答案】（1） ①. D ②. C （2）4：5 （3）与具有相同的电子构型，前者核电荷数大，原子核对核外电子的束缚力大半径小 （4）K、Cr、Cu （5）c 【解析】 【小问1详解】 Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低的为处于基态的D，能量最高的是1s两个电子跃迁到2p上的C； 【小问2详解】 与的价电子排布式分别为：3d6、3d5，未成对电子数分别为：4、5，离子中未成对的电子数之比为4：5； 【小问3详解】 小于，原因是：与具有相同的电子构型，前者核电荷数大原子核对核外电子的束缚力大半径小； 【小问4详解】 与铁同周期元素即第四周期元素，4s轨道半充满的元素有：K、Cr、Cu； 【小问5详解】 图示能量变化可知：Cl-Cl键的键能为（2×348.3）kJ/mol=696.6 kJ/mol，a错误；气态基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能，Na的第一电离能为495.0kJ/mol，b错误；元素的一个气态原子获得电子成为气态阴离子时所放出的能量称为电子亲和能，Cl的第一电子亲和能为348.3kJ/mol，c正确。 15. 按要求完成下列空白： I.金属钛被誉为“二十一世纪金属”，有“生物金属，海洋金属，太空金属”的美称，具有广泛的应用前景。回答下列问题： （1）钛在周期表中的位置_______。 （2）磷酸钛铝锂可用作锂离子电池的正极材料，的空间构型是_______。 II.对下列性质进行解释： （3）三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的酸性：_______。 （4）卤素单质从到的熔沸点越来越高：_______。 III.氮、磷元素及其化合物在生产、生活中用途广泛。回答下列问题：磷是人体含量较多的元素之一，磷的化合物在药物生产和农药制造等方面用途非常广泛。 （5）可用于制造火柴，其分子结构如图所示。分子中硫原子的杂化轨道类型为_______。 （6）与N同周期的元素中第一电离能比N大的元素有_______种。 （7）三硝基胺(其结构为)是一种新型的火箭燃料，因硝基吸电子能力强，中心N原子上无孤电子对，则中心N原子与三个硝基中的N原子构成_______形。硝酰正离子与硝酰负离子的键角_______(填“大于”、“小于”、“等于”)。 （8）磷化氢具有强的还原性，通入硫酸铜溶液中会生成单质铜和磷酸，写出该反应的离子方程式：_______。 【答案】（1）第四周期ⅣB族 （2）正四面体 （3）F的电负性大于氯，使得F—C的极性强于Cl—C的极性，从而导致CF3COOH分子中羧基上的羟基更易电离出H＋ （4）卤素单质从到，分子结构相似，相对分子质量逐渐增大，范德华力逐渐增大 （5）sp3 （6）2 （7） ①. 平面三角形 ②. 大于 （8）PH3+4Cu2++4H2O=8H++H3PO4+4Cu 【解析】 【小问1详解】 Ti是22号元素，钛在周期表中的位置是第四周期ⅣB族； 【小问2详解】 中P原子价电子对数为4，无孤电子对，空间构型是正四面体形； 【小问3详解】 F的电负性大于氯，使得F—C的极性强于Cl—C的极性，从而导致CF3COOH分子中羧基上的羟基更易电离出H＋，所以三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸的酸性。 【小问4详解】 卤素单质从到，分子结构相似，相对分子质量逐渐增大，范德华力增大，所以熔沸点越来越高， 【小问5详解】 分子中硫原子形成2个σ键，有2个孤电子对，杂化轨道类型为sp3。 【小问6详解】 同周期元素从左到右第一电离能有增大趋势，ⅤA族元素p能级半充满，结构稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，与N同周期的元素中第一电离能比N大的元素有F、Ne，共2种。 【小问7详解】 因硝基吸电子能力强，中心N原子上无孤电子对，由结构可推出中心N原子采用sp2杂化，则中心N原子与三个硝基中的N原子构成平面三角形。的价层电子对数为2，中心原子采用sp杂化，的价层电子对数为3，中心原子采用sp2杂化，硝酰正离子与硝酰负离子的键角大于。 【小问8详解】 磷化氢具有强的还原性，通入硫酸铜溶液中会生成单质铜和磷酸，根据得失电子数守恒和质量守恒来可知反应方程式为：PH3+4Cu2++4H2O=8H++H3PO4+4Cu。 16. 工业上由含铜废料(含有Cu、CuS、等)制备硝酸铜晶体流程如下： （1）写出CuS“焙烧”生成和CuO的化学反应方程式：_______。 （2）图中经转化生成的硫酸可用于“酸化”，转化反应中与的物质的量之比为_______。 （3）“过滤”所得的滤液中溶质的主要成分为_______。 （4）“淘洗”步骤中加稀硫酸是为了除去“置换”后剩余Fe单质。如何证明Fe元素已被“淘洗”完全？_______ （5）“反应”步骤中，为氧化剂，提供，可以避免污染性气体的产生。写出该反应的离子方程式：_______。 （6）某工厂用上述工业含铜废料(含铜元素80%)制备，最终得到产品，产率为_______(用含、的式子表示)。 （7）大量排放容易造成酸雨等环境问题，工业上可用双脱硫法处理废气，过程如图所示。其中可循环使用的试剂是_______。 【答案】（1） （2）2∶1 （3）FeSO4 （4）取最后一次淘洗液，先加适量双氧水溶液(或氯水)，再滴几滴溶液，若溶液不变血红色，则已淘洗完全 （5）Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O （6） （7）NaOH 【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，用冷水淘洗后加入20%的HNO3和10%的H2O2发生反应，蒸发浓缩，降温至温度略高于26.4℃结晶，从“反应”所得溶液中析出Cu(NO3)2•3H2O； 【小问1详解】 CuS焙烧和氧气反应转化为CuO和SO2，反应的化学方程式为：； 【小问2详解】 SO2与O2反应生成SO3，反应方程式为：，SO2与O2的物质的量之比为2∶1； 【小问3详解】 Fe与硫酸铜和过量稀硫酸反应生成FeSO4，过滤时滤液的主要成分为FeSO4； 【小问4详解】 Fe与硫酸铜和过量稀硫酸反应生成FeSO4，过滤时滤液中溶质的主要成分为FeSO4，故证明沉淀已经淘洗干净的实验是证明洗涤液不含有Fe2+：取最后一次淘洗液，先加适量双氧水溶液(或氯水)，再滴几滴溶液，若溶液不变血红色，则已淘洗完全； 【小问5详解】 “反应”步骤加10%H2O2可以避免污染性气体的产生，铜和双氧水在酸性条件下生成铜离子和水，反应为Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O； 【小问6详解】 含铜废料中铜元素质量为0.8m1kg，根据铜元素质量守恒可得关系式，理论上可制备的质量为x=kg，产率为； 【小问7详解】 根据图示信息，可循环使用的试剂是NaOH。 17. 氮氧化物()是大气污染物之一，处理工业废气中的对于环境保护具有重要的意义。 （1）在一定条件下可将还原。甲同学在实验室对该反应进行了探究。实验设计如图(部分夹持装置省略) ①用装置A制备，其中发生反应的化学方程式为_______；装置B内的试剂是_______。 ②装置D中发生反应的离子方程式是_______。 ③在装置M中和充分反应，生成两种对环境友好的物质，该反应中和的物质的量之比为_______。 （2）用NaOH溶液吸收法处理(仅含NO、)。已知过程中发生的反应有： ； ①用不同浓度的NaOH溶液吸收含量不同的尾气，关系如图： (表示中的含量)：用NaOH溶液吸收氮氧化物的最佳条件为：_______；_______。 ②若一定体积的被的NaOH溶液恰好完全吸收，溶液质量增加19.8g，则x的值为_______。 （3）NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气，可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同，NO转化为的转化率随NaClO溶液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图所示。 ①在酸性中，HClO氧化NO生成和，其离子方程式为_______； ②NaClO溶液的初始pH越小，NO转化率越高。其原因是：_______。 【答案】（1） ①. ②. 碱石灰 ③. ④. 4：3 （2） ①. 50% ②. 1.25mol/L ③. 1.6 （3） ①. ②. NaClO溶液的初始pH越小，则氢离子浓度越大，使得次氯酸根离子和氢离子转化为氧化性强的HClO，导致NO转化率越高 【解析】 【分析】据实验装置分析可知，装置A中用Ca(OH)2和NH4Cl制备氨气，方程式为，B中盛放碱石灰干燥氨气，D中Cu与浓硝酸制备NO2，方程式为4HNO3(浓)+Cu=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，用无水CaCl2干燥NO2，生成的两种气体进入M中发生反应，8NH3+6NO27N2+12H2O，上方的气球用于收集尾气气体； 【小问1详解】 ①用装置A制备，反应为氯化铵和氢氧化钙加热生成氯化钙、水和氨气，；装置B的作用是干燥氨气，U型管内的试剂是碱石灰； ②装置D中铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮与水，装置D中发生反应的离子方程式是； ③在装置M中和充分反应，生成两种对环境友好的物质，结合质量守恒，反应生成氮气和水：8NH3+6NO27N2+12H2O，该反应中和的物质的量之比为4：3； 【小问2详解】 ①根据图象分析可知，50%、1.25mol/L时，氮氧化物的吸收率最高，因此用溶液吸收氮氧化物的最佳条件为：50%、1.25mol/L； ②若一定体积的被的NaOH溶液（含0.25L×2mol/L=0.5molNaOH）恰好完全吸收，溶液质量增加19.8g，结合质量守恒，则质量为19.8g、，结合方程式可知，，则物质的量为0.5mol，则，x的值为1.6； 【小问3详解】 ①在酸性中，HClO氧化NO生成和，反应中氯化合价由+1变-1、氮化合价由+2变为+5，结合电子守恒，其离子方程式为； ②NaClO溶液的初始pH越小，则氢离子浓度越大，使得次氯酸根离子和氢离子转化为氧化性强的HClO，导致NO转化率越高。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$