精品解析:江苏省无锡市第一中学2024-2025学年高一下学期4月期中考试 化学试题
2025-07-11
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内容正文:
无锡市第一中学2024—2025学年度第二学期期中考试
高一化学(选修班)
2025.4
注意事项:
1.本试卷分为选择题和非选择题两部分,共100分,考试时间75分钟。
2.请将答案填写在答题卡的指定位置。
3.可能用到的相对原子质量:N—14 O—16 Na—23
一、单项选择题
1. 化学与生产、生活密切相关,下列说法错误的是
A. 碳化硅俗称金刚砂,可用作耐高温材料
B. 在医疗上,硫酸钡、碳酸钡均可用作消化系统X射线检查的内服剂
C. 常温下,为方便运输,可用铁制容器来盛装浓硝酸或浓硫酸
D. 在葡萄酒酿制过程中,添加适量的二氧化硫可以起到杀菌的作用
【答案】B
【解析】
【详解】A.碳化硅俗称金刚砂,该物质属于共价晶体,物质的熔沸点很高,因此可用作耐高温材料,A正确;
B.硫酸钡既不溶于水,也不溶于酸因此可用作消化系统X射线检查的内服剂,而碳酸钡不溶于水,但能够溶于盐酸,因此碳酸钡不可用作消化系统X射线检查的内服剂,B错误;
C.在室温下Fe遇浓硝酸、浓硫酸时,在金属表面会被氧化产生一层致密的氧化物保护膜,阻止金属的进一步氧化,即发生钝化现象,因此常温下,为方便运输,可用铁制容器来盛装浓硝酸或浓硫酸,C正确;
D.SO2气体具有还原性,可以将葡萄酒中的氧气反应消耗,从而可以保持葡萄酒的品质;同时二氧化硫具有一定毒性,能够使细菌、病毒的蛋白质发生变性而具有杀菌作用,因此在葡萄酒酿制过程中,可以添加适量的二氧化硫,D正确;
故合理选项是B。
2. 下列说法正确的是
A. 共价键的键能越大,共价键越牢固,由该键形成的分子越稳定
B. 分子中两个O-H键角为
C. 中C—X(、Cl、Br)键长、键角均相等
D. 分子中σ键与π键的个数比为
【答案】A
【解析】
【详解】A.共价键的键能越大,键越牢固,越不容易断裂,分子稳定性越高,A正确;
B.H2O分子中O原子为sp3杂化,水分子为V形结构,两个O—H键角为105°,而非180°,B错误;
C.由于F、Cl、Br、I的原子半径不同,故C—X(X=F、Cl、Br、I)键长不相等,即CF4、CCl4、CBr4中C—X键长因原子半径不同而不等,但键角均为109°28′,C错误;
D.乙炔(H−C≡C−H)中σ键数为3(两个C-H键和一个C-C σ键),π键数为2(来自三键),则σ键与π键个数比为3:2,D错误;
故选A。
3. 下列各项叙述中正确的是
A. 镁原子由时,原子释放能量,由基态转化成激发态
B. 外围电子排布为的元素位于第5周期IA族
C. 基态氮原子核外电子的运动状态有5种
D. 所有原子任一电子层的s电子云轮廓图都是球形,但球的半径大小不相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.镁原子从跃迁到时,需吸收能量,由基态变为激发态,释放能量,A错误;
B.外围电子对应ⅢA族,而非族,且位于区,B错误;
C.基态氮原子有7个电子,每个电子运动状态均不同,应为7种,C错误;
D.所有s电子云均为球形,不同能层s轨道半径不同,D正确;
故选D。
4. 现有氮及其化合物的转化关系如图,则下列说法错误的是
A. 路线①⑤均能表示氮的固定
B. 路线②③④是工业生产硝酸的主要途径
C. 路线⑤③④是“雷雨发庄稼”的主要途径
D. 路线②③④⑤均需要加入合适的氧化剂
【答案】D
【解析】
【分析】结合转化关系可知,反应①是:,反应②是:;反应③是:;反应④是:;反应⑤是。
【详解】A.由图可知,路线①是氮气和氢气合成氨的反应,为氮的固定;②氨气和氧气发生催化氧化反应生成一氧化氮和水的反应,不是氮的固定;⑤是氮气和氧气放电反应生成一氧化氮,属于氮的固定,A正确;
B.路线②是氨气和氧气催化氧化发生的反应;③是一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮;④是二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,路线②③④是工业生产硝酸的主要途径,B正确;
C.路线⑤是氮气和氧气放电生成一氧化氮;③是一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮;④是二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,路线⑤③④是“雷雨发庄稼”的主要途径,C正确;
D.路线②是氨气和氧气发生催化氧化反应生成一氧化氮和水;③是一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮;⑤是氮气和氧气放电反应生成一氧化氮,需要氧化剂。反应④二氧化氮和水反应,二氧化氮既是氧化剂又是还原剂,不需要另外加氧化剂,D错误;
故选D。
5. 将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液中回收S,其转化如图所示。下列说法错误的是
A. 过程①中,生成 CuS 的反应为 H2S+Cu2+= CuS↓+2H+
B. 过程②中,发生反应的离子方程式为S22Fe3=S2Fe2
C. 过程中,体现出氧化性:O2>Fe3+>S
D. 反应前后n(Fe3+)不变,当有1mol硫生成时,消耗0.5 mol O2
【答案】B
【解析】
【详解】A.过程①中,是硫化氢和铜离子反应生成硫化铜和氢离子,则生成 CuS 的反应为 H2S+Cu2+= CuS↓+2H+,故A正确;
B.过程②中是铁离子和硫化铜反应生成硫单质,铜离子和亚铁离子,其发生反应的离子方程式为CuS2Fe3=S↓2Fe2+Cu2+,故B错误;
C.过程中,氧气氧化亚铁离子变为铁离子,再根据CuS2Fe3=S↓2Fe2+Cu2+,则氧化性顺序为:O2>Fe3+>S,故C正确;
D.反应实质为2H2S O2= 2H2O 2S↓,则当反应前后n(Fe3+)不变,当有1mol硫生成时,根据方程式得到消耗0.5 mol O2,故D正确。
综上所述,答案为B。
6. 反应可用于晶体的制备。下列装置能达到实验目的的是
A. 用装置甲制备SO2
B. 用装置乙制备Na2S2O3
C. 用装置丙处理尾气
D. 用装置丁蒸干溶液得到晶体
【答案】C
【解析】
【详解】A.在室温下浓硫酸与Cu不能发生反应,需要加热生成二氧化硫,因此不能用装置甲制备SO2,A错误;
B.用装置乙能制备Na2S2O3,则二氧化硫应该长进短出,B错误;
C.尾气中含有二氧化硫有毒气体,可以使用氢氧化钠碱液吸收,C正确;
D.装置丁蒸干溶液不能得到晶体,应该蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干得到晶体,D错误;
故选C。
7. 室温下,下列实验探究方案能达到探究目的的是
探究方案
探究目的
A
将灼热的木炭加入浓硝酸中,有红棕色气体产生
木炭在加热条件下能与浓硝酸反应
B
将稀盐酸滴入硅酸钠溶液中,振荡,观察现象
Cl的非金属性强于Si
C
某溶液中加入浓NaOH溶液,微热,试管口放置湿润的红色石蕊试纸,石蕊试纸变蓝
溶液中含
D
向溶有的溶液中通入气体X,出现白色沉淀
X一定具有强氧化性
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.红棕色气体可能来自浓硝酸受热分解,无法确定木炭与浓硝酸反应,故A错误;
B.稀盐酸与硅酸钠反应生成硅酸,说明酸性:盐酸>硅酸,但HCl非最高价含氧酸,不能比较Cl和Si的非金属性,故B错误;
C.铵盐与碱反应放出氨气,某溶液中加入浓NaOH溶液,微热,试管口放置湿润的红色石蕊试纸,湿润红色石蕊试纸变蓝说明生成NH3,证明溶液含,故C正确;
D.向溶有的溶液中通入气体X,出现白色沉淀, X可能是具有氧化性的氯气或碱性气体氨气,故D错误;
选C。
8. 工业上制汞的过程是:焙烧辰砂(主要含HgS),发生反应:,还原出的汞呈气态,冷凝得液态汞。其流程如图,下列说法不正确的是
A. 含汞烟气需要经过处理达标后才可以再排放
B. 在的反应中,HgS既是还原剂又是氧化剂
C. 洗涤粗汞时不可用5%的硫酸代替5%的硝酸
D. 流程中加入氧化钙产生的炉渣主要成分是
【答案】D
【解析】
【分析】焙烧辰砂(主要含HgS),发生反应:,二氧化硫与氧化钙生成,易被空气中的氧气氧化为硫酸钙,所以炉渣的主要成分为硫酸钙,粗汞用5%的硝酸洗涤除去铅铜等杂质,减压蒸馏得到纯汞。
【详解】A.为了防止空气污染,含汞烟气需要经过处理达标后才可以再排放,A正确;
B.在的反应中,汞元素化合价降低,硫元素化合价升高,HgS既是还原剂又是氧化剂,B正确;
C.铜与稀硫酸不反应,洗涤粗汞时不可用5%的硫酸代替5%的硝酸,C正确;
D.易被空气中的氧气氧化为硫酸钙,所以炉渣的主要成分为硫酸钙,D错误;
故选D。
9. X、Y、Z、W四种物质间的转化关系如图所示 ,下列转化不能一步实现的是
序号
X
Y
Z
W
A
N2
NH3
NO
NO2
B
Na
NaOH
Na2CO3
NaCl
C
Cl2
Ca(ClO)2
HClO
HCl
D
H2S
S
SO3
H2SO4
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.氮气与氢气反应可以一步制得氨气,氨气与氧气发生催化氧化可一步得到一氧化氮,NO与氧气反应可一步得到NO2,二氧化氮与一氧化碳反应可得到氮气(汽车尾气处理装置),故A不符合题意;
B.Na与水反应可得到NaOH,NaOH与二氧化碳反应可得到碳酸钠,碳酸钠与氯化钡反应可得到氯化钠,电解熔融氯化钠可得到钠单质,故B不符合题意;
C.氯气和氢氧化钙反应生成次氯酸钙,次氯酸钙和二氧化碳、水反应生成次氯酸,次氯酸分解变为盐酸,浓盐酸和二氧化锰加热反应生成氯气,故C不符合题意;
D.硫化氢被氧化可得到硫单质,硫单质无法一步反应制得SO3,三氧化硫溶于水可得到H2SO4,故D符合题意;
答案选D。
10. 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2019年诺贝尔化学奖。下列说法不正确的是
A. 基态与中未成对的电子数之比为4:5
B. 第一电离能:,原因是P原子的3p能级处于半充满结构
C. Li位于第IA族,其单质在纯氧中燃烧的主要产物是
D. Co位于元素周期表中的d区
【答案】C
【解析】
【详解】A.基态Fe2+与Fe3+离子的价电子排布式分别为3d6、3d5,d能级有5个轨道,所以Fe2+有四个未成对电子,Fe3+稳定,d轨道为半满状态,故未成对电子数之比为4:5,A正确;
B.P原子3p轨道处于半充满状态,较难失电子,故第一电离能大于S,B正确;
C.Li是最不活泼的碱金属,和Mg具有相似性,即使在纯氧中燃烧,也只能生成氧化物而非过氧化物,即,C错误;
D.Co为27号元素,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2,位于元素周期表中d 区,D正确;
故答案选C。
11. 下表是第三周期部分元素的电离能数据。
元素
甲
5.7
47.1
71.8
乙
7.7
15.1
80.3
丙
13.0
23.9
40.0
丁
15.7
27.6
40.7
下列说法正确的是
A. 甲的金属性比乙强 B. 乙的常见化合价为+1价
C. 丙不可能为非金属元素 D. 丁一定为金属元素
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.由表中数据可知,甲的第一电离能比乙低,所以甲的金属性比乙强,故A正确;
B.乙的第三电离能明显比第一、第二电离能高了很多,所以乙的最外层只有两个电子,乙为金属镁,其化合价为+2,故B错误;
C.甲的第一电离能远远小于第二电离能,所以甲为钠。丙一定不是铝,因为铝的第一电离能比镁小,所以丙一定是非金属元素,故C错误;
D.丁的第一电离能比丙更大,所以丁一定为非金属,故D错误;
故选A。
【点睛】同一周期中各元素的第一电离能随原子序数递增呈逐渐增大的趋势,但是每一周期的第IIA和第VA元素的第一电离能高于相邻的两种元素。同一元素的电离能逐级升高,但是升高的幅度不同,根据这个特点可以把核外电子分成不同的电子层,并由此确定元素的主要化合价。
12. R、X、Y、Z为原子序数依次递增的短周期主族元素,基态R、Z原子价电子排布式为,X原子核外有3个未成对电子,Y原子的s和p轨道的电子数相同。下列说法一定正确的是
A. R最简单气态氢化物的稳定性比Z的弱
B. R、X、Y三种元素的原子半径依次减小
C. Z、R、X三种元素的第一电离能依次增大
D. R、X、Z三种元素最高价氧化物对应的水化物酸性依次增强
【答案】C
【解析】
【分析】R、X、Y、Z为原子序数依次递增的短周期主族元素,基态R、Z原子价电子排布式为,即ms2mp2,故R、Z均为第ⅣA族元素,R为C、Z为Si;X原子核外有3个未成对电子,则X原子价电子排布式为2s22p3,X为N;Y原子的s和p轨道的电子数相同,则Y原子的核外电子排布式为1s22s22p63s2,Y为Mg;综上所述,R、X、Y、Z分别为C、N、Mg、Si。
【详解】A.R为C,Z为Si,C的非金属性比Si强,故R最简单气态氢化物的稳定性比Z的强,A错误;
B.根据“层多半径大,序小半径大”可知R(C)、X(N)、Y(Mg)三种元素的原子半径:Y>R>X,B错误;
C.一般来说,同周期从左往右第一电离能呈增大趋势,同主族从上往下第一电离能呈减小趋势,同周期中第ⅤA族大于第ⅥA族,第ⅡA族大于第ⅢA族,则Z(Si)、R(C)、X(N)三种元素的第一电离能依次增大,C正确;
D.R、X、Z分别为C、N、Si,非金属性:N>C>Si,故最高价氧化物对应的水化物酸性X>R>Z,D错误;
答案选C。
13. 科学家发现某些生物酶体系可以促进H+和e-的转移(如a、b和c),能将海洋中的NO转化为N2进入大气层,反应过程如图所示。下列说法错误的是
A. 过程I中NO发生还原反应
B. a和b中转移的e-数目不相等
C. 过程II中参与反应的n(NO):n(NH)=1:4
D. 过程I→III的总反应为NO+NH=N2↑+2H2O
【答案】C
【解析】
【详解】A.据图可知过程I中NO转化为NO,N元素化合价降低,发生还原反应,A正确;
B.由图示可知,过程I为NO在酶1的作用下转化为NO和H2O,依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知,反应的离子方程式为:NO+2H++e-=NO+H2O,生成1molNO,a过程转移1mole-,过程Ⅱ为NO和NH在酶2的作用下发生氧化还原反应生成H2O和N2H4,依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知,反应的离子方程式为:NO+NH+3e-+2H+=H2O+N2H4,消耗1molNO,b过程转移4mole-,转移电子数目不相等,B正确;
C.过程Ⅱ中发生的反应为NO+NH+3e-+2H+=H2O+N2H4,n(NO):n(NH)=1:1,C错误;
D.据图可知经过程Ⅰ→Ⅲ,NO和NH发生归中反应生成氮气和水,根据电子守恒、元素守恒可得总反应为NO+NH=N2↑+2H2O,D正确;
综上所述答案为C。
二、非选择题
14. 下表为元素周期表的一部分,请参照元素①—⑪在表中的位置,回答下列问题:
(1)①、②、③、④的电负性由大到小的顺序是___________(用元素符号表示)。
(2)④、⑤、⑥的离子半径由大到小的顺序为___________(用离子符号表示)。
(3)②、③、⑨的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是___________(用化学式表示)。
(4)①、④、⑤、⑧中的某些元素可形成既含离子键又含极性共价键的化合物,写出其中一种化合物的电子式:___________。
(5)元素⑧⑨可形成原子个数比为的共价化合物,分子中各原子最外层均达到8电子的稳定结构,试写出其结构式___________。
(6)第一电离能,原因是___________。
(7)元素⑨基态原子占据的最高能级的电子云轮廓图的形状是___________形。
按照核外电子排布,元素⑩基态原子属于___________区。
元素⑪基态原子电子排布式___________。
(8)由元素④形成的常见物质有很多,例如:等,元素④基态原子的电子轨道表示式是___________。对分子结构的研究,曾有以下推测:
根据测定分子中___________(填字母序号),确定其结构一定不是甲。
a.H-O键长 b.O-O键能 c.H-O-O键角
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)或 (5)
(6)H、Li、Na位于同一主族,价电子数相同,自上而下,原子半径逐渐增大,原子核对外层电子的吸引作用逐渐减弱,第一电离能逐渐减小。
(7) ①. 哑铃 ②. ds ③.
(8) ①. ②. c
【解析】
【分析】由元素在周期表中位置可以知道①为H,②为C,③为N,④为O,⑤为Na,⑥为Al、⑦为Si,⑧为S,⑨为Cl,⑩为Cu,⑪为Ga,再根据元素性质及元素周期律分析解答。
【小问1详解】
①、②、③、④分别为H、C、N、O,一般非金属性越强元素的电负性越大,其电负性由大到小为;
【小问2详解】
④、⑤、⑥分别为O、Na、Al,它们的离子具有相同的电子层结构,核外电子数相同时核电荷数越大半径越小,故其离子半径由大到小的顺序为;
【小问3详解】
②、③、⑨分别为C、N、Cl,非金属性越强其最高价氧化物对应水化物酸性越强,故其最高价含氧酸的酸性由强到弱为:;
【小问4详解】
①、④、⑤、⑧分别为H、O、Na、S,其部分元素形成的形成既含离子键又含极性共价键的化合物有NaOH,电子式为或者NaHS电子式为。
【小问5详解】
⑧为S,⑨为Cl,形成原子个数比为1:1的共价化合物,分子中各原子最外层均达到8电子的稳定结构的物质为S2Cl2,结构式为。
【小问6详解】
第一电离能:,是因为、、位于同一主族,价电子数相同,自上而下,原子半径逐渐增大,原子核对外层电子的吸引作用逐渐减弱,第一电离能逐渐减小;
【小问7详解】
基态⑨原子为Cl,占据的最高能级为3p能级,其电子云轮廓图为哑铃形;元素⑩为铜,处于ds区;⑪为Ga,其基态原子电子排布式为:;
【小问8详解】
元素④为O,基态氧原子的核外电子轨道表示式为:;分子结构甲和乙相比,键角不同,所以可以通过H—O—O键角判断不是甲,选c。
15. 二氧化硫直接排放会污染空气,工业上采用多种方法脱硫。
(1)石灰石脱硫。工业上燃煤时常在煤炭中在煤炭中加入一定量石灰石,于通入一定浓度的氧气,实现从源头上减少的排放。该反应的化学方程式为___________。
(2)碱性溶液脱硫。氨水、水悬浊液吸收烟气中后经催化氧化,可得到硫酸盐。已知:室温下,微溶于水,易溶于水;溶液中、、的物质的量分数随的分布如图1所示。
①氨水吸收。向氨水中通入少量,主要反应的离子方程式为___________;当通入至溶液pH=5时,溶液中浓度最大的阴离子是___________(填化学式)。
②水悬浊液吸收。向水悬浊液中匀速缓慢通入,在开始吸收的阶段内,吸收率、溶液均经历了从几乎不变到迅速降低的变化。溶液几乎不变阶段,主要产物是___________(填化学式)。
(3)海水脱硫。海水中含有少量碳酸盐(和),呈微碱性。海水脱硫过程如图2所示:
①在吸收塔中采用海水从塔顶喷洒,烟气从塔底鼓入,其目的是___________
②相比氨水脱硫,海水脱硫的优点是___________。
【答案】(1)
(2) ①. (或) ②. ③. ZnSO3
(3) ①. 气液逆流,增大吸收面积,使SO2被充分吸收 ②. 不添加药剂,节约淡水,不产生副产品和废弃物
【解析】
【分析】石灰石脱硫中石灰石的成分为碳酸钙受热生成的氧化钙吸收二氧化硫,生成的亚硫酸钙与氧气生成硫酸钙;
碱性溶液脱硫中氨水、水悬浊液吸收烟气中后经催化氧化,可得到硫酸盐;
海水脱硫中海水中含有少量碳酸盐吸收二氧化硫;
【小问1详解】
石灰石的成分为碳酸钙受热生成的氧化钙吸收二氧化硫,生成的亚硫酸钙与氧气生成硫酸钙,以此分析;
故答案为:;
【小问2详解】
①向氨水中通入少量SO2时,SO2与氨水反应生成亚硫酸铵,反应的离子方程式为:(或);
根据图像1,溶液pH=5时,溶液中浓度最大的阴离子为;
②反应开始时,悬浊液中的ZnO大量吸收 SO2,生成微溶于水的ZnSO3,此时溶液pH几乎不变; 一旦ZnO完全反应生成ZnSO3后,ZnSO3继续吸收 SO2,生成易溶于水的Zn(HSO3)2,此时溶液pH逐渐 变小,SO2的吸收率逐渐降低,这一过程的离子方程式 为:(或);故溶液几乎不变阶段,主要产物是ZnSO3;
故答案为:(或);;ZnSO3;
【小问3详解】
①在SO2吸收塔中采用海水从塔顶喷洒,烟气从塔底鼓入,其目的是气液逆流,增大吸收面积,使SO2被充分吸收;
②相比氨水脱硫和生物质热解气脱硫,海水脱硫的优点是不添加药剂,节约淡水,不产生副产品和废弃物;
故答案为:气液逆流,增大吸收面积,使SO2被充分吸收;不添加药剂,节约淡水,不产生副产品和废弃物。
16. 亚硝酸钙是水泥混凝土外加剂的主要原料,某学习小组设计实验制备,实验装置如图所示(夹持装置略去):
已知:;
请回答下列问题:
(1)请写出装置A中发生的化学反应方程式___________。
(2)装置D中盛装无水氯化钙的仪器名称是___________。
(3)装置B中盛装试剂可能是___________(填序号)
a. b.NaOH溶液 c.酸性溶液
(4)加入稀硝酸之前,应向装置中通入一段时间的,原因是___________。
(5)利用上述装置制备亚硝酸钙,会导致产率降低,改进的方法是___________。
(6)工业上可用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、)反应,既能净化尾气,又能获得应用广泛的,反应原理为。其部分工艺流程如图所示:
该工艺需控制NO和的物质的量之比接近。
①若,则会导致___________;
②若,则会导致___________。
【答案】(1)
(2)U型管 (3)ab
(4)排除装置中的空气,防止其将生成的NO氧化为
(5)在E、F之间加装盛浓硫酸的洗气瓶(或“盛装无水的干燥管”)(“位置”和“装置”缺一不可)
(6) ①. 排放气体中NO含量升高,污染环境 ②. 产品中杂质含量升高
【解析】
【分析】在装置A中Cu与稀硝酸反应产生NO,为使NO氧化产生NO2再转化为NO,使用盛有水(或NaOH溶液)的装置B,发生反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO,经装置C的无水CaCl2的干燥作用,得到纯净NO气体,在装置D中NO与CaO2发生反应:CaO2+2NO=Ca(NO2)2,装置E中盛有K2Cr2O7,作用是氧化除去氮氧化合物,使其转化为,消除污染。
【小问1详解】
在装置A中Cu与稀硝酸反应产生Cu(NO3)2、NO、H2O,该反应的方程式为:;
【小问2详解】
由图可知,装置D中盛装无水氯化钙的仪器名称是:U型管;
【小问3详解】
Cu与稀HNO3反应产生的NO可能会被装置中的空气氧化产生NO2,可以利用装置B中的水发生反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO,使除去NO中的杂质NO2,也能吸收挥发的硝酸蒸汽,另外氢氧化钠也可以和二氧化氮反应生成硝酸钠和亚硝酸钠,故装置B所加试剂是水或者NaOH溶液,故选ab;
【小问4详解】
一氧化氮可以和氧气反应,则通入N2的作用是排尽空气, 防止生成的被氧化,故答案为:排除装置中的空气,防止其将生成的NO氧化为;
【小问5详解】
F中的水蒸气进入E中会与过氧化钙反应,从而导致亚硝酸钙产率降低,故答案为:在E、F之间加装盛浓硫酸的洗气瓶(或“盛装无水的干燥管”)(“位置”和“装置”缺一不可);
【小问6详解】
控制NO和NO2的物质的量之比接近1:l,与石灰乳发生反应:Ca(OH)2+NO+NO2=Ca(NO2)2+H2O。
①若n(NO):n(NO2)>1:1,混合气体发生上述反应后,NO有剩余且不能被石灰乳吸收,导致排放的气体中NO含量升高;
②若n(NO):n(NO2)<1:1,混合气体发生上述反应后,NO2有剩余,可与Ca(OH)2发生反应生成Ca(NO3)2,导致产品中Ca(NO3)2含量升高;
17. 工业废水中的氨氮(以形式存在),可通过微生物法或氧化法处理,转化为,使水中氨氮达到国家规定的排放标准。
(1)微生物法:酸性废水中的部分在硝化细菌的作用下被氧气氧化为或,或再与作用生成。
①转化为的离子方程式为___________。
②与在转化为的反应中消耗与的物质的量之比为___________。
(2)次氯酸钠氧化法:向氨氮废水中加入NaClO,氨氮转化为而除去。
①NaClO氧化的离子方程式为___________。
②一定pH下,NaClO的投加量对污水中氨氮去除率的影响如图所示。
当时,总氮的去除率随的增大不升反降的原因是___________。
(3)该课外兴趣小组对实验制取的晶体进行纯度测定:
a.称取2.000g样品,将其配成250mL溶液。
b.先向锥形瓶内加入一定浓度的溶液,加热至40~50℃。冷却后再向其中加入溶液,充分混合。
c.最后用待测的样品溶液与之恰好完全反应,消耗样品溶液50.00mL。
(与反应的离子方程式为:)通过计算,该样品中的质量分数是___________。(写出计算过程)
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. ②. NaClO将部分氨氮氧化为留在废水中
(3)86.25%
【解析】
【小问1详解】
①被氧气氧化转化为的离子方程式为N元素化合价从-3升高到+5价,氧元素从0价降低到-2价,按得失电子数守恒、质量守恒得离子方程式为。
②与在转化为的反应中,中N元素化合价从+5降低到0价,中N元素化合价从-3升高到0价,按得失电子数守恒,消耗与的物质的量之比为3:5;
【小问2详解】
①氧化氨气为氮气,反应中,氮元素从-3价升高到0价、氯元素从+1价降低到-1价,则按得失电子数守恒、质量守恒,离子反应方程式为:。
②一定pH下,NaClO的投加量对污水中氨氮去除率的影响如图所示。当时,总氮的去除率随的增大不升反降、意味着溶液中生成了其它含氮的微粒,应该是氨气被氧化的产物,则原因是: NaClO将部分氨氮氧化为、留在废水中。
【小问3详解】
NaNO2与KMnO4反应的关系式为2KMnO4~5NaNO2,则n(NaNO2)= n(KMnO4)=×0.020L×0.1mol/L =0.005mol,则250mL溶液中含亚硝酸钠物质的量=0.005mol×=0.025mol,该样品中NaNO2的质量分数=×100%=86.25%。
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无锡市第一中学2024—2025学年度第二学期期中考试
高一化学(选修班)
2025.4
注意事项:
1.本试卷分为选择题和非选择题两部分,共100分,考试时间75分钟。
2.请将答案填写在答题卡的指定位置。
3.可能用到的相对原子质量:N—14 O—16 Na—23
一、单项选择题
1. 化学与生产、生活密切相关,下列说法错误的是
A. 碳化硅俗称金刚砂,可用作耐高温材料
B. 在医疗上,硫酸钡、碳酸钡均可用作消化系统X射线检查的内服剂
C. 常温下,为方便运输,可用铁制容器来盛装浓硝酸或浓硫酸
D. 在葡萄酒酿制过程中,添加适量的二氧化硫可以起到杀菌的作用
2. 下列说法正确的是
A. 共价键的键能越大,共价键越牢固,由该键形成的分子越稳定
B. 分子中两个O-H键角为
C. 中C—X(、Cl、Br)键长、键角均相等
D. 分子中σ键与π键的个数比为
3. 下列各项叙述中正确的是
A. 镁原子由时,原子释放能量,由基态转化成激发态
B. 外围电子排布为的元素位于第5周期IA族
C. 基态氮原子核外电子的运动状态有5种
D. 所有原子任一电子层的s电子云轮廓图都是球形,但球的半径大小不相等
4. 现有氮及其化合物的转化关系如图,则下列说法错误的是
A. 路线①⑤均能表示氮的固定
B. 路线②③④是工业生产硝酸的主要途径
C. 路线⑤③④是“雷雨发庄稼”的主要途径
D. 路线②③④⑤均需要加入合适的氧化剂
5. 将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液中回收S,其转化如图所示。下列说法错误的是
A. 过程①中,生成 CuS 的反应为 H2S+Cu2+= CuS↓+2H+
B. 过程②中,发生反应的离子方程式为S22Fe3=S2Fe2
C. 过程中,体现出氧化性:O2>Fe3+>S
D. 反应前后n(Fe3+)不变,当有1mol硫生成时,消耗0.5 mol O2
6. 反应可用于晶体的制备。下列装置能达到实验目的的是
A. 用装置甲制备SO2
B. 用装置乙制备Na2S2O3
C. 用装置丙处理尾气
D. 用装置丁蒸干溶液得到晶体
7. 室温下,下列实验探究方案能达到探究目的的是
探究方案
探究目的
A
将灼热的木炭加入浓硝酸中,有红棕色气体产生
木炭在加热条件下能与浓硝酸反应
B
将稀盐酸滴入硅酸钠溶液中,振荡,观察现象
Cl的非金属性强于Si
C
某溶液中加入浓NaOH溶液,微热,试管口放置湿润的红色石蕊试纸,石蕊试纸变蓝
溶液中含
D
向溶有的溶液中通入气体X,出现白色沉淀
X一定具有强氧化性
A. A B. B C. C D. D
8. 工业上制汞的过程是:焙烧辰砂(主要含HgS),发生反应:,还原出的汞呈气态,冷凝得液态汞。其流程如图,下列说法不正确的是
A. 含汞烟气需要经过处理达标后才可以再排放
B. 在的反应中,HgS既是还原剂又是氧化剂
C. 洗涤粗汞时不可用5%的硫酸代替5%的硝酸
D. 流程中加入氧化钙产生的炉渣主要成分是
9. X、Y、Z、W四种物质间的转化关系如图所示 ,下列转化不能一步实现的是
序号
X
Y
Z
W
A
N2
NH3
NO
NO2
B
Na
NaOH
Na2CO3
NaCl
C
Cl2
Ca(ClO)2
HClO
HCl
D
H2S
S
SO3
H2SO4
A. A B. B C. C D. D
10. 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2019年诺贝尔化学奖。下列说法不正确的是
A. 基态与中未成对的电子数之比为4:5
B. 第一电离能:,原因是P原子的3p能级处于半充满结构
C. Li位于第IA族,其单质在纯氧中燃烧的主要产物是
D. Co位于元素周期表中的d区
11. 下表是第三周期部分元素的电离能数据。
元素
甲
5.7
47.1
71.8
乙
7.7
15.1
80.3
丙
13.0
23.9
40.0
丁
15.7
27.6
40.7
下列说法正确的是
A. 甲的金属性比乙强 B. 乙的常见化合价为+1价
C. 丙不可能为非金属元素 D. 丁一定为金属元素
12. R、X、Y、Z为原子序数依次递增的短周期主族元素,基态R、Z原子价电子排布式为,X原子核外有3个未成对电子,Y原子的s和p轨道的电子数相同。下列说法一定正确的是
A. R最简单气态氢化物的稳定性比Z的弱
B. R、X、Y三种元素的原子半径依次减小
C. Z、R、X三种元素的第一电离能依次增大
D. R、X、Z三种元素最高价氧化物对应的水化物酸性依次增强
13. 科学家发现某些生物酶体系可以促进H+和e-的转移(如a、b和c),能将海洋中的NO转化为N2进入大气层,反应过程如图所示。下列说法错误的是
A. 过程I中NO发生还原反应
B. a和b中转移的e-数目不相等
C. 过程II中参与反应的n(NO):n(NH)=1:4
D. 过程I→III的总反应为NO+NH=N2↑+2H2O
二、非选择题
14. 下表为元素周期表的一部分,请参照元素①—⑪在表中的位置,回答下列问题:
(1)①、②、③、④的电负性由大到小的顺序是___________(用元素符号表示)。
(2)④、⑤、⑥的离子半径由大到小的顺序为___________(用离子符号表示)。
(3)②、③、⑨的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是___________(用化学式表示)。
(4)①、④、⑤、⑧中的某些元素可形成既含离子键又含极性共价键的化合物,写出其中一种化合物的电子式:___________。
(5)元素⑧⑨可形成原子个数比为的共价化合物,分子中各原子最外层均达到8电子的稳定结构,试写出其结构式___________。
(6)第一电离能,原因是___________。
(7)元素⑨基态原子占据的最高能级的电子云轮廓图的形状是___________形。
按照核外电子排布,元素⑩基态原子属于___________区。
元素⑪基态原子电子排布式___________。
(8)由元素④形成的常见物质有很多,例如:等,元素④基态原子的电子轨道表示式是___________。对分子结构的研究,曾有以下推测:
根据测定分子中___________(填字母序号),确定其结构一定不是甲。
a.H-O键长 b.O-O键能 c.H-O-O键角
15. 二氧化硫直接排放会污染空气,工业上采用多种方法脱硫。
(1)石灰石脱硫。工业上燃煤时常在煤炭中在煤炭中加入一定量石灰石,于通入一定浓度的氧气,实现从源头上减少的排放。该反应的化学方程式为___________。
(2)碱性溶液脱硫。氨水、水悬浊液吸收烟气中后经催化氧化,可得到硫酸盐。已知:室温下,微溶于水,易溶于水;溶液中、、的物质的量分数随的分布如图1所示。
①氨水吸收。向氨水中通入少量,主要反应的离子方程式为___________;当通入至溶液pH=5时,溶液中浓度最大的阴离子是___________(填化学式)。
②水悬浊液吸收。向水悬浊液中匀速缓慢通入,在开始吸收的阶段内,吸收率、溶液均经历了从几乎不变到迅速降低的变化。溶液几乎不变阶段,主要产物是___________(填化学式)。
(3)海水脱硫。海水中含有少量碳酸盐(和),呈微碱性。海水脱硫过程如图2所示:
①在吸收塔中采用海水从塔顶喷洒,烟气从塔底鼓入,其目的是___________
②相比氨水脱硫,海水脱硫的优点是___________。
16. 亚硝酸钙是水泥混凝土外加剂的主要原料,某学习小组设计实验制备,实验装置如图所示(夹持装置略去):
已知:;
请回答下列问题:
(1)请写出装置A中发生的化学反应方程式___________。
(2)装置D中盛装无水氯化钙的仪器名称是___________。
(3)装置B中盛装试剂可能是___________(填序号)
a. b.NaOH溶液 c.酸性溶液
(4)加入稀硝酸之前,应向装置中通入一段时间的,原因是___________。
(5)利用上述装置制备亚硝酸钙,会导致产率降低,改进的方法是___________。
(6)工业上可用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、)反应,既能净化尾气,又能获得应用广泛的,反应原理为。其部分工艺流程如图所示:
该工艺需控制NO和的物质的量之比接近。
①若,则会导致___________;
②若,则会导致___________。
17. 工业废水中的氨氮(以形式存在),可通过微生物法或氧化法处理,转化为,使水中氨氮达到国家规定的排放标准。
(1)微生物法:酸性废水中的部分在硝化细菌的作用下被氧气氧化为或,或再与作用生成。
①转化为的离子方程式为___________。
②与在转化为的反应中消耗与的物质的量之比为___________。
(2)次氯酸钠氧化法:向氨氮废水中加入NaClO,氨氮转化为而除去。
①NaClO氧化的离子方程式为___________。
②一定pH下,NaClO的投加量对污水中氨氮去除率的影响如图所示。
当时,总氮的去除率随的增大不升反降的原因是___________。
(3)该课外兴趣小组对实验制取的晶体进行纯度测定:
a.称取2.000g样品,将其配成250mL溶液。
b.先向锥形瓶内加入一定浓度的溶液,加热至40~50℃。冷却后再向其中加入溶液,充分混合。
c.最后用待测的样品溶液与之恰好完全反应,消耗样品溶液50.00mL。
(与反应的离子方程式为:)通过计算,该样品中的质量分数是___________。(写出计算过程)
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