精品解析:安徽宿州市萧县中学2025-2026学年高一下学期期中检测 化学试题
2026-09-03
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内容正文:
高一年级期中检测化学
分值:100分 时间:75分钟
可能用到的相对原子质量:H:1 N:14 O:16 P:31 S:32 Mn:55 Fe:56 Cu:64
一、单项选择题(共14题,每题3分,共42分。每题只有一个选项符合题意)
1. “高擎文明圣火,穿越世纪风云”。下列文物的主要材质属于硅酸盐材料的是
A.春秋双虺纠接铜马具
B.东汉击鼓说唱陶俑
C.秦竹简《法律答问》
D.宋水晶串珠
A. A B. B C. C D. D
2. 化学改善人类的生活,创造美好的世界。下列说法不正确的是
A. N2的化学性质稳定,可用作粮食保护气
B. 草木灰水溶液呈碱性,与铵态氮肥同时施用,会降低肥效
C. 碳酸钡不仅可以作白色颜料,还可用作医疗内服药剂“钡餐”
D. 葡萄酒中通常添加少量SO2,既可以杀菌,又可以防止营养成分被氧化
3. 从物质类别和元素价态的视角研究元素及其化合物的性质和用途,可以深化对物质间转化系的认识。下列物质转化可一步实现的是
A. B.
C. D.
4. 深耕基础概念,明晰键合本质。下列关于化学键的说法正确的是
A. 键一般能单独存在,键一般也能单独存在
B. 气体单质中,一定有键,可能有键
C. 只要分子的空间构型为平面三角形,中心原子均采用sp2杂化轨道成键
D. 已知H-Cl键的键能为431.8 kJ/mol,则1 mol HCl分解成和时,消耗的能量为431.8 kJ
5. 2026年召开的全国两会中提出要进一步推动发展绿色氢氨醇产业,即利用可再生能源电力生产绿氢,并将其转化为绿氨、绿色甲醇等载体的新兴产业。下列有关化学用语错误的是
A. 的模型:
B. 的电子式:
C. 基态碳原子的轨道表示式:
D. 用原子轨道描述氢原子形成氢分子的过程
6. 从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释不符的是
选项
实例
解释
A
原子光谱是不连续的线状谱线
原子的能级是量子化的
B
CO2键角大于NH3
孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力
C
HCl的稳定性大于HBr
HCl的键能大于HBr的键能
D
逐个断开中的键,每步所需能量不同
各步中的键所处化学环境不同
A. A B. B C. C D. D
7. 微观计量,常数为纲。用表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 常温常压下,28 gN2分子中π键的数目为
B. 124 g白磷()中含有的键的数目为
C. 将溶于水形成1L的溶液,则此氨水的物质的量浓度为
D. 标准状况下,2.24 LSO2与1.12 LO2充分反应,生成的SO3分子数目为
8. 下列化学反应对应的离子方程式正确的是
A. 氨水中通入少量二氧化硫:
B. 过量Fe与稀硝酸:
C. 向Ba(NO3)2溶液中通入少量SO2:
D. 等物质的量SO2和Cl2同时通入品红溶液:
9. 利用如图所示装置进行的相关实验,其中,难以达到预期目的的是
A.制备
B.验证与水反应
C.验证的氧化性
D.吸收
A. A B. B C. C D. D
10. 部分含N物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断正确的是
A. c、d均为酸性氧化物
B. f遇到b时,能产生白烟
C. 工业上通过e→c→d→b来制备HNO3
D. 向亚铁盐a的溶液中滴加稀盐酸,无明显现象
11. “光荣属于劳动者,幸福属于劳动者”。下列劳动项目与所述化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
利用工业合成氨实现人工固氮
N2具有还原性
B
用铝罐车运输浓硫酸
常温下Al遇浓硫酸钝化
C
用稀HNO3处理试管上附着的银
稀HNO3可以与银发生氧化还原反应
D
用纯碱、石英砂等熔融制玻璃
A. A B. B C. C D. D
12. 食盐是日常生活中的必需品。粗盐中常含有少量泥沙以及,某兴趣小组用稀盐酸、氢氧化钠、碳酸钠、氯化钡等试剂,设计了如下的精制的方案。
下列说法中错误的是
A. 操作Ⅰ是过滤
B. 操作Ⅱ是蒸发、结晶、烘干
C. “滤液”加入稀盐酸发生复分解反应
D. 试剂①、②、③依次是氢氧化钠、碳酸钠、氯化钡
13. 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”的目的是为了除去过量的Fe,因此溶液A可用稀硝酸
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
14. 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58分)
15. 现有A、B、C、D、E五种元素,均为前四周期元素、它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息,回答有关问题。
A元素的核外电子数和电子层数相等,也是宇宙中最丰富的元素
B元素原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等,但第一电离能都低于同周期相邻元素
C元素基态原子核外有11个不同运动状态的电子
D元素位于元素周期表中的第八列,在地壳中的含量居前四位
E元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有1个未成对电子
(1)写出下列元素的元素符号B:___________;C:___________;D___________。
(2)用元素符号表示的电子式为___________。
(3)C在火焰上灼烧产生的黄光是一种(填字母)___________。
a.吸收光谱 b.发射光谱
(4)E元素在元素周期表的位置为:___________,属于___________区。
(5)E最高能层电子的电子云轮廓形状为___________。与其同周期的元素中,基态原子最外层电子数与其相同的全部元素的价电子排布式为___________。
(6)某主族元素X的前3级电离能如下表所示,则X位于___________族。
元素
X
737.7
1450.7
7732.7
16. 回答下列问题:
(1)蓝矾(CuSO4∙5H2O)的结构如图所示:
的空间结构是___________,其中S原子的杂化轨道类型是___________;基态O原子的价层电子排布图为___________。
(2)气态分子的空间结构为___________;将纯液态冷却到289.8K时凝固得到一种螺旋状单链结构的固体,其结构如图所示,此固态中S原子的杂化轨道类型是___________。
(3)Ag+能与形成配合物。AgCl难溶于水,但可以溶于KCN,离子方程式为。中σ键和π键的个数比为___________,与原子总数,价电子总数均相同的微粒有___________(任写1种)。
17. 氮是自然界中生物体生命活动不可缺少的元素,其化合物种类丰富。
I.氨是重要的化工原料,实验室可通过图1装置制取。
已知:相同条件下,相对分子质量小的气体,运动速率较快。
(1)写出实验室制取NH3的化学方程式__________。
(2)请将图1方框中收集NH3的装置补充完整___________。
(3)图2中,玻璃管内可观察到的现象是____________(用不超过20字表述)。
(4)图2反应的生成物溶于水得到溶液A,取溶液A少许于试管中,__________,则证明溶液A含有NH。
II.氨的循环和转化对生产、生活有重要价值。某工厂制硝酸的流程如图所示。
(5)写出“氧化炉”中反应的化学方程式:___________。
(6)写出吸收塔中合成HNO3的化学方程式:_________。
(7)“吸收塔”排出的尾气中会含有NO、NO2等氮氧化物,为消除它们对环境的影响,通常用纯碱溶液吸收法。写出足量纯碱溶液吸收NO2的离子方程式(已知产物之一为NaNO2):__________。
18. 污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。利用软锰矿(主要成分为MnO2,含少量铁、铝、铜、镍等金属化合物)作脱硫剂,脱除燃煤尾气中的SO2并制得MnO2的流程如下:
回答下列问题:
(1)过滤操作时需要用到的硅酸盐仪器有玻璃棒、烧杯、____________;其中玻璃棒的作用____________。
(2)下列各组试剂中,能检验“尾气”中SO2是否除尽的是____________(填标号)。
A. BaCl2溶液 B. 稀硫酸酸化的KMnO4溶液
C. Na2S溶液 D. NaOH溶液
(3)步骤Ⅱ中所加碳酸盐最好为__________________________(填化学式)。
(4)步骤Ⅳ中发生反应的离子方程式为__________________。
(5)已知“含SO2的尾气”中,若软锰矿浆对SO2的有效吸收率为90%,处理1000 m3含SO2的尾气,步骤Ⅰ得到MnSO4的质量为__________________kg。
(6)制得的MnO2具有多种重要的应用,写出其一种用途:____________________。
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高一年级期中检测化学
分值:100分 时间:75分钟
可能用到的相对原子质量:H:1 N:14 O:16 P:31 S:32 Mn:55 Fe:56 Cu:64
一、单项选择题(共14题,每题3分,共42分。每题只有一个选项符合题意)
1. “高擎文明圣火,穿越世纪风云”。下列文物的主要材质属于硅酸盐材料的是
A.春秋双虺纠接铜马具
B.东汉击鼓说唱陶俑
C.秦竹简《法律答问》
D.宋水晶串珠
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.春秋双虺纠接铜马具的主要材质为铜合金,属于金属材料,A不符合题意;
B.东汉击鼓说唱陶俑为陶瓷制品,主要成分为硅酸盐,B符合题意;
C.秦竹简《法律答问》的主要材质为纤维素,属于天然有机高分子材料,C不符合题意;
D.宋水晶串珠的主要成分为二氧化硅,不属于硅酸盐材料,D不符合题意;
故选 B。
2. 化学改善人类的生活,创造美好的世界。下列说法不正确的是
A. N2的化学性质稳定,可用作粮食保护气
B. 草木灰水溶液呈碱性,与铵态氮肥同时施用,会降低肥效
C. 碳酸钡不仅可以作白色颜料,还可用作医疗内服药剂“钡餐”
D. 葡萄酒中通常添加少量SO2,既可以杀菌,又可以防止营养成分被氧化
【答案】C
【解析】
【详解】A. 化学性质稳定,可隔绝氧气避免粮食氧化变质,可用作粮食保护气,A正确;
B.草木灰水溶液呈碱性,与铵态氮肥中的反应生成逸出,氮元素损失,肥效降低,B正确;
C.可与胃酸反应生成可溶性的,为重金属离子会使人中毒,不可用作“钡餐”,医疗上“钡餐”的成分为,C错误;
D.少量可使蛋白质变性起到杀菌作用,同时具有还原性可消耗氧气,防止葡萄酒中营养成分被氧化,D正确;
故选C。
3. 从物质类别和元素价态的视角研究元素及其化合物的性质和用途,可以深化对物质间转化系的认识。下列物质转化可一步实现的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.H2S在O2中燃烧通常生成S或SO2,无法直接生成SO3,SO2在高温、催化剂的条件下与氧气反应才能生成SO3,A错误;
B.SiO2不溶于水,不能直接与水反应生成H2SiO3,H2SiO3需通过硅酸盐与酸反应制得,B错误;
C.NH3与Cl2能发生氧化还原反应一步生成N2 (如3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2),C正确;
D.NO与水不能直接反应生成HNO3,需O2参与(如4NO+3O2+2H2O=4HNO3),D错误;
故选C。
4. 深耕基础概念,明晰键合本质。下列关于化学键的说法正确的是
A. 键一般能单独存在,键一般也能单独存在
B. 气体单质中,一定有键,可能有键
C. 只要分子的空间构型为平面三角形,中心原子均采用sp2杂化轨道成键
D. 已知H-Cl键的键能为431.8 kJ/mol,则1 mol HCl分解成和时,消耗的能量为431.8 kJ
【答案】C
【解析】
【详解】A.键为原子轨道头碰头重叠形成,可单独存在;键为原子轨道肩并肩重叠形成,仅能与键共同存在于双键或三键中,不能单独存在,A错误;
B.稀有气体为单原子分子,不存在化学键,因此气体单质中不一定存在键,B错误;
C.分子空间构型为平面三角形,说明中心原子价层电子对数为3且无孤电子对,均采用杂化轨道成键,C正确;
D.1 mol 分解时,断裂1 mol 键吸收431.8 kJ能量,但同时会形成0.5 mol 键和0.5 mol 键释放能量,因此实际消耗能量不等于431.8 kJ,D错误;
故选C。
5. 2026年召开的全国两会中提出要进一步推动发展绿色氢氨醇产业,即利用可再生能源电力生产绿氢,并将其转化为绿氨、绿色甲醇等载体的新兴产业。下列有关化学用语错误的是
A. 的模型:
B. 的电子式:
C. 基态碳原子的轨道表示式:
D. 用原子轨道描述氢原子形成氢分子的过程
【答案】C
【解析】
【详解】A.NH3中N原子的价层电子对数为3+=4,有一对孤电子对,其VSEPR模型为四面体形,A正确;
B.CO2中C与O之间形成双键,B正确;
C.基态碳原子的核外电子排布式为1s22s22p2,根据洪特规则,2p轨道上的2个电子应该分别在2个轨道上,且自旋方向相同,C错误;
D.图中轨道描述的是氢原子形成氢分子的过程,D正确;
故答案选C。
6. 从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与解释不符的是
选项
实例
解释
A
原子光谱是不连续的线状谱线
原子的能级是量子化的
B
CO2键角大于NH3
孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力
C
HCl的稳定性大于HBr
HCl的键能大于HBr的键能
D
逐个断开中的键,每步所需能量不同
各步中的键所处化学环境不同
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.原子的能级是量子化的,电子跃迁时吸收或发射的光子能量是分立的,对应原子光谱为不连续的线状谱线,实例与解释相符,不符合题意;
B.中心C原子为杂化,无孤电子对,键角为;中心原子为杂化,二者杂化类型不同,键角差异的主要原因是杂化轨道类型不同,孤电子对斥力仅能解释同杂化类型分子的键角差异,实例与解释不符,符合题意;
C.共价分子的稳定性与键能正相关,Cl原子半径小于Br,键长更短、键能大于,因此稳定性更强,实例与解释相符,不符合题意;
D.中键分步断裂时,每一步断裂后剩余含碳基团的结构发生变化,剩余键所处化学环境不同,因此每步所需能量不同,实例与解释相符,不符合题意;
答案选B。
7. 微观计量,常数为纲。用表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A. 常温常压下,28 gN2分子中π键的数目为
B. 124 g白磷()中含有的键的数目为
C. 将溶于水形成1L的溶液,则此氨水的物质的量浓度为
D. 标准状况下,2.24 LSO2与1.12 LO2充分反应,生成的SO3分子数目为
【答案】C
【解析】
【详解】A.28 g的物质的量为1 mol,分子中含三键,1个三键仅含2个π键,故π键数目为,A错误;
B.124 g 的物质的量为1 mol,为正四面体结构,1个分子含6个键,故键数目为,B错误;
C.1.7 g 的物质的量为0.1 mol,氨水的物质的量浓度按溶解的总物质的量计算,溶液体积为1 L,故浓度为,C正确;
D.与生成的反应为可逆反应,不能进行完全,故生成分子数目小于,D错误;
故答案选C。
8. 下列化学反应对应的离子方程式正确的是
A. 氨水中通入少量二氧化硫:
B. 过量Fe与稀硝酸:
C. 向Ba(NO3)2溶液中通入少量SO2:
D. 等物质的量SO2和Cl2同时通入品红溶液:
【答案】D
【解析】
【详解】A.氨水中为弱电解质,书写离子方程式时不可拆分为,正确离子方程式为,A错误;
B.过量时,生成的会被过量还原为,正确离子方程式为,B错误;
C.溶于水生成,溶液呈酸性,在酸性条件下具有强氧化性,可将氧化为,最终生成沉淀,正确离子方程式为,C错误;
D.等物质的量和在水溶液中发生氧化还原反应,元素化合价从+4升高到+6,元素化合价从0降低到-1,电子守恒、电荷守恒、原子守恒均满足,离子方程式书写正确,D正确;
故选 D。
9. 利用如图所示装置进行的相关实验,其中,难以达到预期目的的是
A.制备
B.验证与水反应
C.验证的氧化性
D.吸收
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.铜和浓硫酸加热反应生成硫酸铜、水和二氧化硫气体,反应原理为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,A正确;
B.试管内水面上升,可以验证SO2溶于水,要验证SO2与水反应还需进一步测定溶液的pH,B错误;
C.二氧化硫和硫化钠溶液反应生成S,二氧化硫化合价降低,体现的是二氧化硫的氧化性,C正确;
D.SO2是酸性氧化物,可以用碱石灰吸收多余的SO2,D正确;
故选B。
10. 部分含N物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断正确的是
A. c、d均为酸性氧化物
B. f遇到b时,能产生白烟
C. 工业上通过e→c→d→b来制备HNO3
D. 向亚铁盐a的溶液中滴加稀盐酸,无明显现象
【答案】B
【解析】
【分析】首先根据价类图确定各物质:a为+5价含氮亚铁盐(硝酸盐),b为+5价含氧酸,c为+2价氧化物,d为+4价氧化物(或),e为0价单质,f为-3价氢化物。
【详解】A.c为NO,d为(或),二者均不能与碱反应生成对应价态的盐和水,不属于酸性氧化物,A错误;
B.f为,b为,二者均易挥发,相遇时反应生成固体小颗粒,可观察到白烟,B正确;
C.工业制备的流程为催化氧化生成NO,NO被氧化为,与水反应生成,对应路径为f→c→d→b,C错误;
D.a为亚铁硝酸盐,滴加稀盐酸后,酸性条件下会将氧化为,同时生成NO气体,可观察到明显现象,D错误;
故答案选B。
11. “光荣属于劳动者,幸福属于劳动者”。下列劳动项目与所述化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
利用工业合成氨实现人工固氮
N2具有还原性
B
用铝罐车运输浓硫酸
常温下Al遇浓硫酸钝化
C
用稀HNO3处理试管上附着的银
稀HNO3可以与银发生氧化还原反应
D
用纯碱、石英砂等熔融制玻璃
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.工业合成氨反应为,反应中得电子,氮元素化合价降低,体现氧化性而非还原性,二者无关联,A符合题意;
B.常温下遇浓硫酸会发生钝化,表面生成致密氧化膜阻止内部金属继续反应,因此可用铝罐车运输浓硫酸,二者有关联,B不符合题意;
C.稀具有强氧化性,可与发生氧化还原反应将银溶解,因此可用稀处理试管上附着的银,二者有关联,C不符合题意;
D.制玻璃的主要反应之一为,因此可用纯碱、石英砂等熔融制玻璃,二者有关联,D不符合题意;
故选A。
12. 食盐是日常生活中的必需品。粗盐中常含有少量泥沙以及,某兴趣小组用稀盐酸、氢氧化钠、碳酸钠、氯化钡等试剂,设计了如下的精制的方案。
下列说法中错误的是
A. 操作Ⅰ是过滤
B. 操作Ⅱ是蒸发、结晶、烘干
C. “滤液”加入稀盐酸发生复分解反应
D. 试剂①、②、③依次是氢氧化钠、碳酸钠、氯化钡
【答案】D
【解析】
【分析】粗盐中常含有少量泥沙以及、、,加入过量氢氧化钠溶液是除去镁离子,加入过量氯化钡溶液是除去硫酸根离子,加入过量碳酸钠溶液目的是除去钙离子和过量钡离子,则加入氢氧化钠和氯化钡溶液的顺序可以调换,但是加入碳酸钠必须在加入氯化钡之后;待杂质转化为沉淀后,过滤,向滤液中加入适量盐酸,除去过量氢氧根离子和碳酸根离子,据此分析。
【详解】A.操作Ⅰ是分离固液的操作,为过滤,故A正确;
B.操作Ⅱ是得到氯化钠晶体的操作,为蒸发、结晶、烘干,故B正确;
C.加入盐酸不仅要除去过量的氢氧化钠还要除去碳酸钠,发生复分解反应,故C正确;
D.氯化钡在最后加,那么过量的钡离子又成为新的杂质,所以碳酸钠必须在氯化钡之后加入,故D错误;
故选D。
13. 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”的目的是为了除去过量的Fe,因此溶液A可用稀硝酸
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】含铜废料在空气中焙烧,与氧气反应会生成和 。在空气中加热会生成 。此时得到的固体主要成分是以及未反应的 等。产生的是尾气。焙烧后的固体加入硫酸,将焙烧生成的溶解,转化为溶液。后向溶液中加入过量,铁与硫酸铜发生置换反应,因为铁是过量的,所以过滤后的固体是和的混合物,滤液主要是溶液和过量的硫酸。分离出滤液和固体。固体加入溶液,除去固体中过量的。将淘洗后的纯净与浓 、反应,生成硝酸铜。后经过一系列操作得到三水合硝酸铜晶体,据此解答。
【详解】A.焙烧过程产生,加入石灰石后,可与、在高温下反应生成实现固硫,减少污染,A正确;
B.焙烧后铜元素以形式存在,加硫酸酸化时与反应转化为,B正确;
C.淘洗目的是除去滤渣中过量的,若选用稀硝酸,稀硝酸具有强氧化性,不仅会溶解,还会与反应造成铜损失,因此溶液A不能用稀硝酸,C错误;
D.反应过程无红棕色气体生成,说明仅体现酸性,作氧化剂,反应方程式为,消耗和的物质的量之比为2:1,D正确;
故选C。
14. 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58分)
15. 现有A、B、C、D、E五种元素,均为前四周期元素、它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息,回答有关问题。
A元素的核外电子数和电子层数相等,也是宇宙中最丰富的元素
B元素原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等,但第一电离能都低于同周期相邻元素
C元素基态原子核外有11个不同运动状态的电子
D元素位于元素周期表中的第八列,在地壳中的含量居前四位
E元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有1个未成对电子
(1)写出下列元素的元素符号B:___________;C:___________;D___________。
(2)用元素符号表示的电子式为___________。
(3)C在火焰上灼烧产生的黄光是一种(填字母)___________。
a.吸收光谱 b.发射光谱
(4)E元素在元素周期表的位置为:___________,属于___________区。
(5)E最高能层电子的电子云轮廓形状为___________。与其同周期的元素中,基态原子最外层电子数与其相同的全部元素的价电子排布式为___________。
(6)某主族元素X的前3级电离能如下表所示,则X位于___________族。
元素
X
737.7
1450.7
7732.7
【答案】(1) ①. O ②. Na ③. Fe
(2) (3)b
(4) ①. 第四周期第IB族 ②. ds
(5) ①. 球形 ②. 4s1、3d54s1
(6)ⅡA
【解析】
【分析】A、B、C、D、E五种元素均为前四周期元素,它们的原子序数依次增大,其中A元素的核外电子数和电子层数相等,也是宇宙中最丰富的元素,故A为H元素;B元素原子核外s能级上的电子总数与p能级上的电子总数相等,核外电子排布式为1s22s22p4或1s22s22p63s2,但B元素的第一电离能都低于同周期相邻元素,可知B为O元素;C元素基态原子核外有11个不同运动状态的电子,即原子核外有11个电子,故C为Na元素;D元素位于元素周期表中的第八列,在地壳中的含量居前四位,可知D为Fe元素;E元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有1个未成对电子,原子核外电子数为2+8+18+1=29,故E为Cu元素,据由此分析解题。
【小问1详解】
由上述分析可知,B、C、D的元素符号依次为O、Na、Fe;
【小问2详解】
由分析可知,A为H元素、B为O元素,A2B2是H2O2,其电子式为;
【小问3详解】
钠在火焰上灼烧产生黄光,是由于基态原子吸收能量,电子跃迁到较高能级,变为激发态原子,电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态或基态时,以光的形式释放能量,所以属于发射光谱,故选b;
【小问4详解】
E是Cu元素,在元素周期表的位置为第四周期第IB族,属于ds区元素;
【小问5详解】
E是Cu元素,最高能层是N能层,该能层电子的电子云轮廓形状为球形,与其同周期的元素中,基态原子最外层电子数与其相同的全部元素的价电子排布式为4s1、3d54s1;
【小问6详解】
由表中数据可知,某主族元素X的第三电离能远远大于第二电离能,说明X原子最外层电子数为2,可知X处于ⅡA族。
16. 回答下列问题:
(1)蓝矾(CuSO4∙5H2O)的结构如图所示:
的空间结构是___________,其中S原子的杂化轨道类型是___________;基态O原子的价层电子排布图为___________。
(2)气态分子的空间结构为___________;将纯液态冷却到289.8K时凝固得到一种螺旋状单链结构的固体,其结构如图所示,此固态中S原子的杂化轨道类型是___________。
(3)Ag+能与形成配合物。AgCl难溶于水,但可以溶于KCN,离子方程式为。中σ键和π键的个数比为___________,与原子总数,价电子总数均相同的微粒有___________(任写1种)。
【答案】(1) ①. 正四面体形 ②. sp3 ③.
(2) ①. 平面三角形 ②. sp3
(3) ①. 1:2 ②. CO、N2、、NO+(等任写其一即可)
【解析】
【小问1详解】
中中心原子的价层电子对数为,且不含孤电子对,因此其空间结构为正四面体形,原子的杂化轨道类型为;基态原子的原子序数为,核外电子排布式为,其价层电子排布为,根据泡利不相容原理和洪特规则,其价层电子排布图(轨道表示式)为;
【小问2详解】
气态分子中中心原子的价层电子对数为,无孤电子对,因此其空间结构为平面三角形;由固态的螺旋状单链结构图可知,每个原子与个原子成键,形成个键,且无孤电子对,价层电子对数为,故此固态中原子的杂化轨道类型是;
【小问3详解】
的结构式为,单键均为键,三键中含有个键和个键,因此中键和键的个数比为;含有个原子,价电子总数为,根据等电子体原理,与原子总数、价电子总数均相同的微粒有、、、等。
17. 氮是自然界中生物体生命活动不可缺少的元素,其化合物种类丰富。
I.氨是重要的化工原料,实验室可通过图1装置制取。
已知:相同条件下,相对分子质量小的气体,运动速率较快。
(1)写出实验室制取NH3的化学方程式__________。
(2)请将图1方框中收集NH3的装置补充完整___________。
(3)图2中,玻璃管内可观察到的现象是____________(用不超过20字表述)。
(4)图2反应的生成物溶于水得到溶液A,取溶液A少许于试管中,__________,则证明溶液A含有NH。
II.氨的循环和转化对生产、生活有重要价值。某工厂制硝酸的流程如图所示。
(5)写出“氧化炉”中反应的化学方程式:___________。
(6)写出吸收塔中合成HNO3的化学方程式:_________。
(7)“吸收塔”排出的尾气中会含有NO、NO2等氮氧化物,为消除它们对环境的影响,通常用纯碱溶液吸收法。写出足量纯碱溶液吸收NO2的离子方程式(已知产物之一为NaNO2):__________。
【答案】(1)
(2)短进长出(如下图)
(3)在靠近浓盐酸棉球的一侧(或靠近B端/右侧)生成白烟
(4)加入浓NaOH溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸置于管口处,试纸变蓝(或将蘸有浓盐酸的玻璃棒于管口处,有白烟生成)
(5)
(6)(或分步)
(7)
【解析】
【分析】实验室中加热氯化铵和氢氧化钙的混合物制取NH3,用碱石灰干燥氨气,用向下排空气法收集氨气;氨气和氯化氢气体反应生成氯化铵(白烟)。
【小问1详解】
实验室中加热氯化铵和氢氧化钙的混合物制取NH3,反应的化学方程式为。
【小问2详解】
氨气的密度小于空气,用向下排空气法收集氨气,图1收集氨气的装置为。
【小问3详解】
浓氨水易挥发出氨气,浓盐酸易挥发出氯化氢气体,氨气的运动速度大于氯化氢,氨气和氯化氢在玻璃管内相遇结合为氯化铵,玻璃管内可观察到的现象是在靠近浓盐酸棉球的一侧生成白烟。
【小问4详解】
图2反应的生成物是氯化铵,氯化铵溶于水得到溶液A,铵盐能与碱受热反应放出氨气,取溶液A少许于试管中,加入浓NaOH溶液,加热,将湿润的红色石蕊试纸置于管口处,试纸变蓝(或将蘸有浓盐酸的玻璃棒于管口处,有白烟生成),则证明溶液A含有。
【小问5详解】
“氧化炉”中氨气发生催化氧化生成一氧化氮和水,根据得失电子守恒和原子守恒配平反应的化学方程式为。
【小问6详解】
吸收塔中一氧化氮和氧气生成二氧化氮,二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,吸收塔中总反应的化学方程式为:。
【小问7详解】
足量纯碱溶液吸收NO2生成产物之一为NaNO2,N元素化合价由+4价下降到+3价,根据得失电子守恒可知,N元素化合价也要由+4价上升到+5价,产物中还有NaNO3,由于碳酸钠是足量的,则碳酸钠转化为碳酸氢钠,根据得失电子守恒和电荷守恒配平化学方程式为:。
18. 污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。利用软锰矿(主要成分为MnO2,含少量铁、铝、铜、镍等金属化合物)作脱硫剂,脱除燃煤尾气中的SO2并制得MnO2的流程如下:
回答下列问题:
(1)过滤操作时需要用到的硅酸盐仪器有玻璃棒、烧杯、____________;其中玻璃棒的作用____________。
(2)下列各组试剂中,能检验“尾气”中SO2是否除尽的是____________(填标号)。
A. BaCl2溶液 B. 稀硫酸酸化的KMnO4溶液
C. Na2S溶液 D. NaOH溶液
(3)步骤Ⅱ中所加碳酸盐最好为__________________________(填化学式)。
(4)步骤Ⅳ中发生反应的离子方程式为__________________。
(5)已知“含SO2的尾气”中,若软锰矿浆对SO2的有效吸收率为90%,处理1000 m3含SO2的尾气,步骤Ⅰ得到MnSO4的质量为__________________kg。
(6)制得的MnO2具有多种重要的应用,写出其一种用途:____________________。
【答案】(1) ①. 漏斗 ②. 引流 (2)BC
(3)
(4)
(5)13.59 (6)电极材料、氧化剂、催化剂等合理答案
【解析】
【分析】该流程以稀硫酸酸化的软锰矿浆(主成分为,含少量铁、铝、铜、镍的金属化合物)为脱硫剂,步骤Ⅰ中与燃煤尾气中的发生氧化还原反应生成,过滤后得到含杂质的溶液;步骤Ⅱ加入碳酸盐调节pH,将溶液中的、转化为氢氧化物沉淀除去;步骤Ⅲ加入,将溶液中的、转化为更难溶的硫化物沉淀除去;步骤Ⅳ加入,二者发生归中反应生成,经过滤、干燥后得到目标产物,实现了尾气脱硫与资源回收的结合。
【小问1详解】
硅酸盐仪器包括玻璃仪器和陶瓷制品,过滤时需要用到的硅酸盐仪器除玻璃棒、烧杯外,还有漏斗;玻璃棒在过滤操作中作用为引流,防止液体洒出。
【小问2详解】
A.与溶液不反应,无明显现象,无法检验,A不符合题意;
B.具有还原性,可使稀硫酸酸化的溶液褪色,若不褪色说明已除尽,可以检验,B符合题意;
C.与溶液可发生归中反应生成淡黄色S沉淀,若没有沉淀说明已除尽,可以检验,C符合题意;
D.与反应无明显特征现象,无法检验,D不符合题意;
故选BC。
【小问3详解】
步骤Ⅱ加碳酸盐的目的是调节溶液pH,使、水解生成氢氧化物沉淀除去,选择不会引入新的金属杂质离子,过量的还可通过过滤除去。
【小问4详解】
步骤Ⅳ中高锰酸根和二价锰离子发生锰元素的归中反应,+7价Mn被还原为中+4价Mn,+2价Mn被氧化为中+4价Mn,结合电子得失守恒、电荷守恒与原子守恒配平得到离子方程式:。
【小问5详解】
尾气中总质量为,被吸收的质量为;步骤Ⅰ中反应为,与的摩尔质量分别为、,因此生成的质量为。
【小问6详解】
是常见的锰系功能材料,常见的用途包括锌锰干电池的正极活性材料、过氧化氢或氯酸钾分解制氧气的催化剂、与浓盐酸共热制的氧化剂等。
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