精品解析：江苏省镇江市徐州市七校2024-2025学年高一下学期期中考试 化学试题

2024级高一下学期4月期中考试试题 化学 可能用到的相对原子质量：H：1 O：16 S：32 Cl：35.5 Fe：56 Cu：64 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项符合题意。 1. 下列用品中不属于新型无机非金属材料的是 A. 压电陶瓷 B. 高温结构陶瓷 C. 石墨烯 D. 玻璃 【答案】D 【解析】 【详解】A．压电陶瓷是一种能够将机械能和电能互相转换的功能陶瓷材料，属于新型无机非金属材料，A错误； B．结构陶瓷具有耐高温、耐冲刷、耐腐蚀、高硬度、高强度，属于新型无机非金属材料，B错误； C．‌石墨烯是一种由碳组成的分子，属于新型无机非金属材料，C错误； D．玻璃属于传统无机非金属材料，D正确； 故选D 2. 常温下氨气能被氯气氧化生成N2，化工厂常用此法检验管道是否泄漏氯气。8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2，下列有关该反应说法正确的是 A. Cl2被氧化 B. 每生成1mol N2转移的电子数目为6mol C. NH3发生还原反应 D. NH4Cl既是还原产物又是氧化产物 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】在8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2中，部分N元素化合价由-3升高至0被氧化，Cl元素化合价从0降低至-1被还原。 A．反应过程中Cl元素化合价降低被还原，故A错误； B．反应过程中部分N元素化合价由-3升高至0被氧化生成N2，1个N2分子中含有2个N原子，因此每生成1mol N2转移的电子数目为2×3mol=6mol，故B正确； C．反应过程中部分N元素化合价升高被氧化，即部分NH3被氧化，故C错误； D．NH4Cl中N、H元素在反应前后化合价均未发生变化，Cl元素反应后化合价降低，因此NH4Cl为还原产物，故D错误； 综上所述，说法正确的是B项，故答案为B。 3. 硫酸亚铁铵可用于治疗贫血。下列说法正确的是 A. 第一电离能： B. 原子半径： C. 基态未成对电子数为4 D. 电负性： 【答案】A 【解析】 【详解】A．N的价电子排布式为，2p轨道为半满结构，较稳定，故第一电离能，A正确； B．同周期元素，随着原子序数增大，原子半径依次减小，故原子半径：，B错误； C．基态的价电子排布式为，未成对电子数为5，C错误； D．同周期元素从左到右，电负性依次增大，电负性：，D错误； 故选A。 4. 水合肼具有强还原性，其制备原理为。下列关于实验室制备水合肼的装置不能达到实验目的的是 A. 装置甲用于制取氨气 B. 装置乙作为制备过程的安全瓶 C. 装置丙用于制取水合肼 D. 装置丁用于吸收尾气中的氨气 【答案】C 【解析】 【详解】A．氢氧化钙与氯化铵加热有氨气生成，图中固体加热装置可制备氨气，故A正确； B．导管短口进、短口出，可作安全瓶，装置乙可用于反应过程的安全瓶，故B正确； C．氨气直接通入NaClO溶液中，可发生倒吸现像，而且过量的NaClO可以氧化生成的水合肼，故C错误； D．氨气极易溶于水，球形干燥管可防止倒吸，故D正确； 答案选C。 5. 常温下，向溶液中滴加少量溶液，反应原理如下图所示，下列说法不正确的是 A. 该反应过程中，M是，M'是 B. 是该反应的催化剂 C. 该反应历程仅体现氧化性 D. 生产过程要严格避免混入 【答案】C 【解析】 【分析】结合转化关系可知，M与H2O2在酸性条件下反应生成H2O和M′，O元素化合价从-1价变为-2价，化合价降低被还原，M具有还原性，M′与H2O2反应生成M、O2和H+，O元素化合价升高被氧化，M′具有氧化性，则M是Fe2+，M′是Fe3+，发生反应分别为2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O、2Fe3++H2O2═2Fe2++O2↑+2H+，总方程式为2H2O2 2H2O+O2↑，以此分析解答。 【详解】A．根据分析可知，M是Fe2+，M′是Fe3+，故A正确； B．根据总反应方程式2H2O2 2H2O+O2↑可知是该反应的催化剂，故B正确； C．Fe2+被H2O2氧化生成Fe3+，Fe3+被H2O2还原生成Fe2+，在上述过程中H2O2既作表现氧化性也表现还原性，故C错误； D．因为Fe2+可被氧化生成Fe3+，Fe3+导致H2O2分解，所以H2O2生产过程要避免混入Fe2+，故D正确。 答案选C。 6. 室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 A. 溶液：、、、 B. 溶液：、、、 C. 溶液：、、、 D. 溶液：、、、 【答案】A 【解析】 【详解】A．FeSO4溶液中Fe2+水解产生酸性环境，但H⁺浓度较低，在此条件下不足以氧化Fe2+，因此离子间无反应，可以共存，A正确； B．HCl溶液中H+与S2-反应生成H2S气体，S2-无法大量存在，B错误； C．H2SO4溶液中H+与CH3COO-结合生成弱酸CH3COOH，CH3COO⁻无法大量存在，C错误； D．KHSO3溶液中在弱酸性条件下与ClO⁻发生氧化还原反应生成和Cl⁻，二者不能共存，D错误； 故选A。 7. 在给定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．二氧化硫和水反应生成亚硫酸，A不符合题意； B．铁和盐酸反应生成氯化亚铁，B不符合题意； C．碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠；碳酸钠和饱和石灰水反应生成碳酸钙和氢氧化钠，C符合题意； D．一氧化氮不溶于水，不和水反应，D不符合题意； 故选C。 阅读下列资料，完成下面小题。 铁、钴、镍被称为铁系元素，应用广泛。已知：高铁酸钾是一种环境友好型水处理剂，可用于杀菌消毒、净水；融化状态不导电且易升华；纳米是重要的储氢材料；可在空气中焙烧制备催化剂，同时生成没有还原性的气体，三价钴（Ⅲ）的氧化性强于氯气；废镍渣NiO与硫酸铵一起煅烧可得，在碱性溶液中用NaClO氧化可制得电极材料。 8. 下列说法正确的是 A. Ni原子基态价电子排布式为 B. 与都是离子化合物 C. Co元素位于周期表的ds区 D. 基态的最高能级电子处于半满状态 9. 下列反应方程式书写正确的是 A. 与水反应：（胶体） B. 用溶液与氨水制备 C. 固体溶于浓盐酸： D. NaClO氧化制得电极材料： 10. 下列铁系元素及其化合物的结构与性质或性质与用途具有对应关系的是 A. 是离子化合物，具有强氧化性 B 中含有和可用于储氢 C. 具有还原性，可用于电极材料制备 D. 溶液呈酸性，可用于蚀刻电路板上的铜 【答案】8. D 9. A 10. C 【解析】 【8题详解】 A．Ni基态价电子排布应为，故A错误； B．熔融不导电，说明其为共价化合物，故B错误； C．Co是Ⅷ族元素，位于d区，故C错误； D．基态Fe3+的电子排布为[Ar]3d5，d轨道有5个电子，处于半满状态，故D正确； 选D。 【9题详解】 A．与水反应生成Fe(OH)3胶体和O2，反应的离子方程式为（胶体），故A正确； B．氨水为弱电解质，用溶液与氨水制备，反应的离子方程式为，故B错误； C．三价钴（Ⅲ）的氧化性强于氯气，浓盐酸中Cl⁻会被氧化，固体溶于浓盐酸，反应的离子方程式为，故C错误； D．NaClO氧化制得电极材料，反应的离子方程式为，故D错误； 选A。 【10题详解】 A．具有强氧化性，是因为中Fe显+6价，与属于离子化合物无关，故不选A； B．储氢与其结构有关，而非Fe2+/Fe3+的存在，故不选B； C．NiSO4的还原性使其被氧化为NiO(OH)，对应性质与用途关系，故选C； D．FeCl3蚀刻铜是因为Fe3+的氧化性，与酸性无关，故不选D； 选C。 11. 室温下，根据下列实验过程及现象，能验证相应实验结论的是 选项 实验过程及现象 实验结论 A 向溶液中滴加几滴酸性溶液，溶液紫色褪去 具有还原性 B 向和KSCN的混合溶液中滴入酸化的溶液，观察溶液颜色的变化 的氧化性强于 C 某未知溶液焰色反应为黄色 一定有钠元素也可能有钾元素 D 取少量铝热反应后的固体于试管中，加足量稀盐酸溶解再滴加KSCN溶液，溶液未变血红色 固体中不含三价铁的化合物 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．向FeCl2溶液中滴加酸性KMnO4溶液，紫色褪去，说明Fe2+被氧化，验证其还原性。但需注意Cl-在酸性条件下也可能被KMnO4氧化，若未排除Cl-的干扰，无法确定褪色是否仅由Fe2+引起，因此结论不严谨，故A错误； B．FeSO4和KSCN混合液中滴加酸化的AgNO3，Ag+会与SCN-生成AgSCN沉淀，即使Fe3+存在也会被沉淀掩盖，无法通过颜色变化判断Ag+与Fe3+的氧化性强弱，故B错误； C．焰色反应为黄色，说明一定含钠元素；钾的焰色需透过钴玻璃观察，未使用则无法排除钾的存在，因此结论“可能有钾”正确，故C正确； D．铝热反应后的固体加盐酸溶解，若含Fe3+化合物，可能被过量Fe还原为Fe2+，导致KSCN不显红色，无法证明固体不含Fe3+化合物，故D错误； 答案选C。 12. 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 【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。 13. 向mg由铁粉和铜粉组成的混合物中，加入某浓度的稀硝酸，充分反应后测得生成NO的体积(已换算成标准状况下)、m(固体剩余质量)随加入的稀硝酸的体积的变化如图所示(设硝酸的还原产物只有NO)。下列说法中正确的是 A. a点时，100mL稀硝酸中溶解了Fe粉5.6g B. 稀硝酸的浓度为 C. 加入稀硝酸的体积从300mL至400mL，期间收集产生的NO物质的量约为0.0083mol D. b点对应的溶液中可能含有的金属阳离子为、和 【答案】C 【解析】 【分析】铁和铜均可以被硝酸氧化，由于还原性强弱关系为Fe>Cu>Fe2+，Fe、Cu、Fe2+将被硝酸依次氧化，a、b点都有金属剩余，则溶液中不可能含硝酸铁，溶液中金属离子为+2价，在a点的基础上加入100mL硝酸得到b点，则参加反应的金属的质量为12.2g-3.2g=9g，生成NO的体积为4.48L-2.24L=2.24L，NO的物质的量为0.1mol，根据电子转移守恒可知，参加反应的金属的物质的量为，参加反应的金属的平均摩尔质量为，该过程既有铁参与反应，又有铜参与反应，设反应消耗Cu的物质的量为x mol，Fe的物质的量为y mol，则Cu和稀硝酸反应生成NO的物质的量为，Fe和稀硝酸反应生成NO的物质的量为，则有64x+56y=9、，解得x=0.075mol、y=0.075mol，故a点中，只有铁参与反应，a点生成NO的体积为2.24L，NO的物质的量为0.1mol，根据电子转移守恒可知，参加反应的铁的物质的量为，其质量为0.15mol×56g/mol=8.4g，反应消耗HNO3的物质的量为，则稀硝酸的浓度为；在b点基础上继续加入100mL稀硝酸，生成NO的体积为6.72L-4.48L=2.24L，NO的物质的量为0.1mol，该过程既有铜参加反应，又有亚铁离子参加反应，参加反应的金属的质量为3.2g，金属全部为铜，其物质的量为3.2g÷64g/mol=0.05mol，跟金属铜与稀硝酸反应可知，0.05molCu参与反应生成mol NO，则亚铁离子参与反应生成mol NO，硝酸亚铁与稀硝酸反应的化学方程式为，则消耗亚铁离子0.2mol，由以上分析可知，亚铁离子的总物质的量为0.15mol+0.075mol=0.225mol，则加入稀硝酸300mL后，剩余的亚铁离子的物质的量为0.225mol-0.2mol=0.025mol，0.025mol亚铁离子与稀硝酸反应生成NO的物质的量，标况下，其体积约为0.0083mol×22.4L/mol=0.186L。 【详解】A．由分析可知，a点时，100mL稀硝酸中溶解了Fe粉8.4g，A错误； B．由分析可知，稀硝酸的浓度为4mol/L，B错误； C．由分析可知，加入稀硝酸的体积从300mL至400mL，期间收集产生的NO物质的量约为0.0083mol，C正确； D．由分析可知，b点时有固体剩余，溶液中不可能含有，则溶液中的金属阳离子为、，D错误； 故选C。 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 现有六种元素A、B、C、D、E、F均为前四周期元素，且它们的原子序数依次增大，其中B与F同主族，A元素基态原子的核外成对电子数与未成对电子数之比为，B元素基态原子的核外共有3对电子，C是所在周期第一电离能最大的金属元素，D元素是所在周期电负性最大的元素，E在所在周期中未成对电子数最多。 （1）请比较元素的电负性由大到小为：______（用元素符号表示）。 （2）E元素基态三价阳离子的外围电子式排布式为______。 （3）B和C元素形成的简单离子半径大小为______（用离子符号表示）。 （4）A元素和B元素的第一电离能大小为：(A)______(B)（填“>”，“<”或“=”号）。 （5）某主族元素X的前4级电离能如下表所示，则X位于______族。 元素 X 580 1820 2750 11600 （6）若该元素与D元素同周期，请写出X的单质粉末与E元素的三价氧化物高温下发生的化学反应方程式：______。 （7）在加热条件下E元素单质可溶于过量A元素的最高价氧化物对应水化物的稀溶液中并生成三价阳离子请写出该反应的离子方程式：______。 【答案】（1） （2）3d3 （3） （4）> （5）ⅢA （6） （7） 【解析】 【分析】元素A、B、C、D、E、F均为前四周期元素，且原子序数依次增大，A元素基态原子的核外成对电子数与未成对电子数之比为4：3，即A元素基态原子的电子排布式为1s22s22p3，则A为N元素；B元素基态原子的核外共有3对电子，则B为O元素；B与F同主族，则F为S或Se；又C是所在周期第一电离能最大的金属元素，D元素是所在周期电负性最大的元素，则C、D应为第三周期元素，即F应为Se元素，C为Mg元素，D为Cl元素，E在所在周期中未成对电子数最多，则E的3d能级上容纳5个电子，4s能级上容纳1个电子，则元素E应为Cr(1s22s22p63s23p63d54s1)元素，据此回答问题。 【小问1详解】 根据分析知D元素为Cl元素，F元素为Se元素，同周期元素从左到右，电负性逐渐增强，则电负性Cl>S，同主族元素从上到下电负性逐渐减弱，则电负性S>Se，故答案为Cl>Se。 【小问2详解】 E元素为Cr，先失去4s上的电子，则其三价阳离子的外围电子式排布式为3d3。 【小问3详解】 B、C分别为O元素和Mg元素，简单离子O2-与Mg2+电子层结构相同，此时，核电荷数越大，半径越小，Mg的核电荷数12大于O的核电荷数8，则。 【小问4详解】 A、B分别为N元素和O元素，由于N的2p轨道为半满稳定结构(2p3)，其第一电离能大于同周期相邻的O，故(A)>(B)。 【小问5详解】 电离能突变在(≫)，说明X最外层有3个电子，主族元素最外层电子数=族序数，故X位于ⅢA族。 【小问6详解】 已知X与D元素同周期，则X为Al元素，E的三价氧化为式Cr2O3，则反应方程式为：。 【小问7详解】 A最高价氧化为对应水化物稀溶液为稀HNO3，E为Cr元素，则反应的离子方程式为：。 15. FeOOH在生产生活中有广泛应用。用硫酸渣（主要成分为、）制备铁基颜料铁黄（FeOOH）的一种工艺流程如下图。 已知：“还原”时，中硫元素被氧化成硫酸根；、均与不反应。 （1）基态核外电子的空间运动状态有______种。 （2）“还原”时的离子方程式为______，该反应中氧化产物与还原产物的个数比为：______。 （3）“氧化”时，当滴加氨水至pH为6.0时，停止滴加氨水，开始通空气，生成铁黄。入空气过程中，记录溶液pH变化如图所示。 已知：25℃时，完全沉淀的。 时段发生的反应为时段，溶液pH明显降低，请用离子方程式说明：______。 产品纯度测定： 铁黄纯度可以通过下列方法进行测定 已知：，不与稀碱液反应。 ①若不足，会使测定结果______。（填“偏大”、“偏小”或“无影响”） ②计算该产品的纯度（写计算过程）______。 【答案】（1）14 （2） ①. ②. 1：7 （3） ①. ②. 偏小 ③. 89.0% 【解析】 【分析】硫酸渣(主要成分为Fe2O3、SiO2)加硫酸酸溶，得到硫酸铁，二氧化硅不反应，加黄铁矿粉“还原”时，发生反应FeS2+14Fe3++8H2O=2+15Fe2++16H+，已知FeS2与H2SO4、NaOH不反应，则过滤Ⅰ除二氧化硅、多余的FeS2等不溶物(滤渣1)，过滤Ⅰ所得滤液含阳离子为Fe2+、H+，滤液中加氨水、通入空气，进行氧化沉降，经过滤Ⅱ、进一步处理后，最终得到铁黄(FeOOH)。 【小问1详解】 Fe为26号元素，其核外电子排布式电子为[Ar]3d64s2，则Fe2+的核外电子排布式为[Ar]3d6，电子的空间运动状态取决于原子轨道数，包括1s、2s、2p、3s、3p、3d，分别有1、1、3、1、3、5个轨道，共1+1+3+1+3+5=14种空间运动状态； 【小问2详解】 “还原”时，发生反应， FeS2中S元素从-1价升高到+6价得到，升7价，为氧化产物，Fe3+化合价降低转变为还原产物Fe2+，降1价，按得失电子数守恒，还原产物质与氧化产物的物质的量之比为7:1； 【小问3详解】 t1~t2时段，溶液pH明显降低，说明会有氢离子生成，其原因：亚铁离子和氧气、水反应生成FeOOH和氢离子，离子方程式为4Fe2++6H2O+O2=4FeOOH+8H+，氢离子浓度增大，pH减小； ①若Na2C2O4不足，Fe3+不能全部转化为，剩余的Fe3+会消耗更多氢氧根离子，使测得耗酸量偏小，经计算，同等质量的Fe(OH)SO4的耗酸量小于FeOOH，因此耗酸量偏小，FeOOH的占比偏小，测定其纯度偏小； ②，与NaOH反应的H+的物质的量为，则与FeOOH反应的H+的物质的量为；根据，，纯度为。 16. 和是两种常见的多硫含氧酸盐。 Ⅰ．连二亚硫酸钠俗称保险粉，是易溶于水的白色固体，在空气中极易被氧化，在碱性环境下较稳定，是一种还原性漂白剂，常用于印染工业。 （1）原料气的制备 供选择装置如下图，供选择的物质有：铜粉，硫酸，浓硫酸。 选择装置______（填“Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ”），化学方程式为______。 （2）的制备 用（H为-1价）还原法制备的反应原理为： （未配平）。 原料气制备装置选定后，将接口a与下图装置的接口b相连，开始后续制备实验。 ①装置B的作用为______。 ②装置C中生成的离子方程式为______。 ③方程式配平后，为使生成的尽可能完全被还原，反应中应控制______。 ④上图的D中物质充分吸收后，得到溶液。写出加热固体脱水制备的化学方程式______。 （3）工业上用焦亚硫酸钠法制备保险粉带来的主要问题是废水中含有大量的有机物，有机物总含碳量用TOC表征，常采用Fenton氧化法去除废水中的有机物，即通过向废水中加入，以作催化剂，产生具有强氧化性的羟基自由基（）来氧化降解废水中的有机物。 ①其他条件一定时，的值对TOC去除效果的影响如图所示： 当TOC的去除率最大时，______。 ②在，其他条件一定时，的加入量对TOC去除效果的影响如图所示，当的加入量大于时，TOC去除率反而减小的原因是______。 【答案】（1） ①. Ⅲ ②. （2） ①. 平衡压强；饱和溶液可以减少的溶解量 ②. ③. ④. （3） ①. 1 ②. 酸性条件下直接与反应，导致溶液中羟基自由基（）浓度减小，使得TOC去除率下降 【解析】 【分析】Cu与浓硫酸共热反应制备SO2，C装置中用NaBH4(H为-1价)还原法制备Na2S2O4，B装置可以平衡气压，作安全瓶，可以防止倒吸与堵塞，剩余的二氧化硫在D装置中吸收，防止污染空气。 【小问1详解】 选用Cu与浓硫酸共热反应制备SO2，实验装置为固体、液体在加热条件下制备气体，则选择装置Ⅲ，反应的化学方程式为：； 【小问2详解】 ①装置B中有通向外界的玻璃管，起到平衡压强，防止装置中气压过大而引发安全问题的作用，同时SO2不与NaHSO3溶液反应，则装置B的作用为平衡压强；饱和NaHSO3溶液可以减少SO2的溶解量； ②装置C中NaOH溶液与SO2反应生成NaHSO3，其离子方程式为：； ③方程式配平为：NaBH4+8NaHSO3=4Na2S2O4+NaBO2+6H2O，又因为n(NaOH)=n(NaHSO3)，为使生成的尽可能完全被还原，则NaBH4应过量，应控制n(NaOH)∶n(NaBH4)<8∶1； ④加热NaHSO3固体脱水制备Na2S2O5，发生非氧化还原反应，根据原子守恒可得反应的化学方程式为：； 【小问3详解】 ①由图可知，TOC的去除率最大时对应的横坐标n(H2O2)∶n(Fe2+)=1； ②在，即溶液呈酸性，其他条件一定时，当H2O2的加入量大于时，直接与发生氧化还原反应，导致溶液中羟基自由基（）浓度减小，TOC去除率下降，所以TOC去除率反而减小的原因是：酸性条件下直接与反应，导致溶液中羟基自由基（）浓度减小，使得TOC去除率下降。 17. 氢气是清洁能源，氢能产业链包括制氢、储氢和用氢。 （1）铁酸铜是有良好前景的分解水制氢的材料。制氢反应中，首先铁酸铜在较低的温度下分解形成氧缺位铁酸铜（），然后氧缺位铁酸铜从水中夺取氧恢复至原状态并释放出氢气，且氧缺位值（即式中）越大，产氢量越大。 ①氧缺位铁酸铜与水反应的化学方程式为______。 ②反应过程中，若产生，理论上能制得标准状况下体积为______。 （2）在某钒催化剂中添加一定量可加快NO的脱除效率，其可能机理如图所示（＊表示物种吸附在催化剂表面，部分物种未画出）。 ①处V元素化合价为+4或+5，则X处V元素化合价为______。 ②烟气中若含有，会生成，化学方程式为______。此时脱硝效果变差，原因是______。 （3）选择性催化还原汽车尾气中NO主要经历“吸附氧化还原”的过程。将一定比例的、、、（作平衡气）气体匀速通过装有催化剂的反应器，测得NO转化率随温度的变化如图所示。 ①当参加反应时，催化还原NO转化为的化学方程式为______。 ②温度高于，转化率随温度升高而呈下降趋势，可能的原因是______。 【答案】（1） ①. ②. 6.72L （2） ①. ＋5 ②. ③. 固体堵塞催化剂孔道 （3） ①. ②. 温度升高，催化剂的活性下降，反应速率减慢；温度升高，与发生反应，使还原NO（或）的的量减少，NO转化率下降 【解析】 【小问1详解】 ①根据转化关系图可知氧缺位铁酸铜与水反应生成氢气和CuFe2O4，所以反应的化学方程式为； ②反应过程中，若产生，理论上生成2xmol氢气，能制得标准状况下体积为2×0.15×22.4L/mol=6.72L。 【小问2详解】 ①处V元素化合价为+4或+5，Cu2+和Y反应生成Cu+和X，Cu元素化合价降低，则V元素化合价升高，则X处V元素化合价为+5、Y处V元素化合价为+4。 ②烟气中若含有，在催化剂的作用下，氧气可以把烟气中二氧化硫中四价硫氧化为六价硫，生成，化学方程式为。由于是固体，会堵塞催化剂孔道，造成催化剂催化效果变差此时脱硝效果变差； 【小问3详解】 ①当参加反应时，催化还原NO转化为，根据得失电子守恒，反应的化学方程式为。 ②②温度高于125℃，NO转化率随温度升高而呈下降趋势，可能的原因是：高温可能导致催化剂结构变化或烧结，催化效率下降，反应速率降低；同时温度升高，H2与O2发生反应，使还原NO(或NOx)的H2的量减少，NO转化率下降。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024级高一下学期4月期中考试试题 化学 可能用到的相对原子质量：H：1 O：16 S：32 Cl：35.5 Fe：56 Cu：64 一、单项选择题：共13题，每题3分，共39分。每题只有一个选项符合题意。 1. 下列用品中不属于新型无机非金属材料的是 A. 压电陶瓷 B. 高温结构陶瓷 C. 石墨烯 D. 玻璃 2. 常温下氨气能被氯气氧化生成N2，化工厂常用此法检验管道是否泄漏氯气。8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2，下列有关该反应的说法正确的是 A. Cl2被氧化 B. 每生成1mol N2转移的电子数目为6mol C NH3发生还原反应 D. NH4Cl既是还原产物又是氧化产物 3. 硫酸亚铁铵可用于治疗贫血。下列说法正确的是 A. 第一电离能： B. 原子半径： C. 基态未成对电子数为4 D. 电负性： 4. 水合肼具有强还原性，其制备原理为。下列关于实验室制备水合肼的装置不能达到实验目的的是 A. 装置甲用于制取氨气 B. 装置乙作为制备过程的安全瓶 C. 装置丙用于制取水合肼 D. 装置丁用于吸收尾气中的氨气 5. 常温下，向溶液中滴加少量溶液，反应原理如下图所示，下列说法不正确的是 A. 该反应过程中，M是，M'是 B. 是该反应的催化剂 C. 该反应历程仅体现氧化性 D. 生产过程要严格避免混入 6. 室温下，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是 A. 溶液：、、、 B. 溶液：、、、 C. 溶液：、、、 D. 溶液：、、、 7. 在给定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是 A. B. C. D. 阅读下列资料，完成下面小题。 铁、钴、镍被称为铁系元素，应用广泛。已知：高铁酸钾是一种环境友好型水处理剂，可用于杀菌消毒、净水；融化状态不导电且易升华；纳米是重要的储氢材料；可在空气中焙烧制备催化剂，同时生成没有还原性的气体，三价钴（Ⅲ）的氧化性强于氯气；废镍渣NiO与硫酸铵一起煅烧可得，在碱性溶液中用NaClO氧化可制得电极材料。 8. 下列说法正确的是 A. Ni原子基态价电子排布式 B. 与都是离子化合物 C. Co元素位于周期表的ds区 D. 基态的最高能级电子处于半满状态 9. 下列反应方程式书写正确的是 A. 与水反应：（胶体） B. 用溶液与氨水制备 C. 固体溶于浓盐酸： D. NaClO氧化制得电极材料： 10. 下列铁系元素及其化合物的结构与性质或性质与用途具有对应关系的是 A. 是离子化合物，具有强氧化性 B. 中含有和可用于储氢 C. 具有还原性，可用于电极材料的制备 D. 溶液呈酸性，可用于蚀刻电路板上的铜 11. 室温下，根据下列实验过程及现象，能验证相应实验结论的是 选项 实验过程及现象 实验结论 A 向溶液中滴加几滴酸性溶液，溶液紫色褪去 具有还原性 B 向和KSCN的混合溶液中滴入酸化的溶液，观察溶液颜色的变化 的氧化性强于 C 某未知溶液焰色反应为黄色 一定有钠元素也可能有钾元素 D 取少量铝热反应后的固体于试管中，加足量稀盐酸溶解再滴加KSCN溶液，溶液未变血红色 固体中不含三价铁的化合物 A. A B. B C. C D. D 12. 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 13. 向mg由铁粉和铜粉组成的混合物中，加入某浓度的稀硝酸，充分反应后测得生成NO的体积(已换算成标准状况下)、m(固体剩余质量)随加入的稀硝酸的体积的变化如图所示(设硝酸的还原产物只有NO)。下列说法中正确的是 A. a点时，100mL稀硝酸中溶解了Fe粉5.6g B. 稀硝酸的浓度为 C. 加入稀硝酸的体积从300mL至400mL，期间收集产生的NO物质的量约为0.0083mol D. b点对应的溶液中可能含有的金属阳离子为、和 二、非选择题：共4题，共61分。 14. 现有六种元素A、B、C、D、E、F均为前四周期元素，且它们的原子序数依次增大，其中B与F同主族，A元素基态原子的核外成对电子数与未成对电子数之比为，B元素基态原子的核外共有3对电子，C是所在周期第一电离能最大的金属元素，D元素是所在周期电负性最大的元素，E在所在周期中未成对电子数最多。 （1）请比较元素的电负性由大到小为：______（用元素符号表示）。 （2）E元素基态三价阳离子外围电子式排布式为______。 （3）B和C元素形成的简单离子半径大小为______（用离子符号表示）。 （4）A元素和B元素的第一电离能大小为：(A)______(B)（填“>”，“<”或“=”号）。 （5）某主族元素X的前4级电离能如下表所示，则X位于______族。 元素 X 580 1820 2750 11600 （6）若该元素与D元素同周期，请写出X的单质粉末与E元素的三价氧化物高温下发生的化学反应方程式：______。 （7）在加热条件下E元素单质可溶于过量A元素的最高价氧化物对应水化物的稀溶液中并生成三价阳离子请写出该反应的离子方程式：______。 15. FeOOH在生产生活中有广泛应用。用硫酸渣（主要成分为、）制备铁基颜料铁黄（FeOOH）的一种工艺流程如下图。 已知：“还原”时，中硫元素被氧化成硫酸根；、均与不反应。 （1）基态核外电子的空间运动状态有______种。 （2）“还原”时的离子方程式为______，该反应中氧化产物与还原产物的个数比为：______。 （3）“氧化”时，当滴加氨水至pH为6.0时，停止滴加氨水，开始通空气，生成铁黄。入空气过程中，记录溶液pH变化如图所示。 已知：25℃时，完全沉淀的。 时段发生的反应为时段，溶液pH明显降低，请用离子方程式说明：______。 产品纯度测定： 铁黄纯度可以通过下列方法进行测定 已知：，不与稀碱液反应。 ①若不足，会使测定结果______。（填“偏大”、“偏小”或“无影响”） ②计算该产品的纯度（写计算过程）______。 16. 和是两种常见的多硫含氧酸盐。 Ⅰ．连二亚硫酸钠俗称保险粉，是易溶于水白色固体，在空气中极易被氧化，在碱性环境下较稳定，是一种还原性漂白剂，常用于印染工业。 （1）原料气的制备 供选择装置如下图，供选择的物质有：铜粉，硫酸，浓硫酸。 选择装置______（填“Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ”），化学方程式为______。 （2）的制备 用（H为-1价）还原法制备的反应原理为： （未配平）。 原料气制备装置选定后，将接口a与下图装置的接口b相连，开始后续制备实验。 ①装置B的作用为______。 ②装置C中生成的离子方程式为______。 ③方程式配平后，为使生成的尽可能完全被还原，反应中应控制______。 ④上图的D中物质充分吸收后，得到溶液。写出加热固体脱水制备的化学方程式______。 （3）工业上用焦亚硫酸钠法制备保险粉带来的主要问题是废水中含有大量的有机物，有机物总含碳量用TOC表征，常采用Fenton氧化法去除废水中的有机物，即通过向废水中加入，以作催化剂，产生具有强氧化性的羟基自由基（）来氧化降解废水中的有机物。 ①其他条件一定时，的值对TOC去除效果的影响如图所示： 当TOC的去除率最大时，______。 ②在，其他条件一定时，的加入量对TOC去除效果的影响如图所示，当的加入量大于时，TOC去除率反而减小的原因是______。 17. 氢气是清洁能源，氢能产业链包括制氢、储氢和用氢。 （1）铁酸铜是有良好前景的分解水制氢的材料。制氢反应中，首先铁酸铜在较低的温度下分解形成氧缺位铁酸铜（），然后氧缺位铁酸铜从水中夺取氧恢复至原状态并释放出氢气，且氧缺位值（即式中）越大，产氢量越大。 ①氧缺位铁酸铜与水反应的化学方程式为______。 ②反应过程中，若产生，理论上能制得标准状况下体积为______。 （2）在某钒催化剂中添加一定量可加快NO的脱除效率，其可能机理如图所示（＊表示物种吸附在催化剂表面，部分物种未画出）。 ①处V元素化合价为+4或+5，则X处V元素化合价为______。 ②烟气中若含有，会生成，化学方程式为______。此时脱硝效果变差，原因______。 （3）选择性催化还原汽车尾气中NO主要经历“吸附氧化还原”的过程。将一定比例的、、、（作平衡气）气体匀速通过装有催化剂的反应器，测得NO转化率随温度的变化如图所示。 ①当参加反应时，催化还原NO转化为的化学方程式为______。 ②温度高于，转化率随温度升高而呈下降趋势，可能的原因是______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$