精品解析:山西长治市第二中学校2025-2026学年高一上学期期末考试 化学试题
2026-09-04
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内容正文:
2025-2026学年高一上学期期末考试
化学试题
【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】
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 K-39 Cl-35.5 Cu-64
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
一、选择题(每小题3分,共42分。每小题只有一个正确选项,请将正确答案填在选择题答题栏。)
1. 中华诗词是传统文化瑰宝,其中亦蕴含许多科学智慧。《石灰吟》描述了石灰的制备和应用过程,下列诗句涉及到化合反应的是
A. 千锤万凿出深山 B. 烈火焚烧若等闲
C. 粉身碎骨浑不怕 D. 要留清白在人间
【答案】C
【解析】
【详解】A.“千锤万凿出深山”是对石灰石的物理开采过程,无新物质生成,属于物理变化,不涉及化学反应,A错误;
B.“烈火焚烧若等闲”对应反应,属于分解反应,B错误;
C.“粉身碎骨浑不怕”对应反应,由两种反应物生成一种生成物,符合化合反应“多变一”的特征,C正确;
D.“要留清白在人间”对应反应,生成物有两种,不属于化合反应,D错误;
故选C。
2. 原子结构的认知是一个不断深化的过程。以下关于原子结构模型发展史的叙述中,说法正确的是
A. 1803年,道尔顿提出原子论,认为原子是构成物质的基本粒子,是不可再分的实心球
B. 1904年,卢瑟福提出“枣糕模型”,认为正电荷均匀分布在整个原子球体内
C. 1913年,玻尔在行星模型的基础上,指出电子在原子核外空间并不是在固定轨道上做高速圆周运动
D. 1926-1935年,薛定谔等人建立的电子云模型,指出电子在核外有确定的运动轨迹
【答案】A
【解析】
【详解】A.1803年道尔顿提出近代原子论,认为原子是构成物质的基本粒子,是不可再分的实心球体,描述符合史实,A正确;
B.“枣糕模型”是汤姆逊在1904年提出的,卢瑟福提出的是行星模型,对应关系错误,B错误;
C.玻尔理论的核心观点就是核外电子在一系列固定的定态轨道上绕核运动,选项描述与史实相反,C错误;
D.电子云模型指出电子没有确定的运动轨迹,只能用概率统计描述其在核外空间的出现概率,D错误;
故选A。
3. 碳材料的结构决定其性质。石墨烯可视为“无限延伸”的二维平面结构,C60富勒烯是“零维”的封闭球状分子。下列相关说法正确的是
A. 石墨与C60互为同位素
B. 和是碳元素的两种同素异形体
C. 富勒烯与金刚石具有完全相同的物理性质
D. 石墨烯与富勒烯导电性能的显著差异,源于两者碳原子的排列方式不同
【答案】D
【解析】
【详解】A.同位素是质子数相同、中子数不同的同种元素的不同核素(原子),石墨和是碳元素形成的不同单质,互为同素异形体,A错误;
B.同素异形体是同种元素形成的不同单质,和是碳元素的两种不同核素,互为同位素,B错误;
C.富勒烯与金刚石二者结构差异很大,物理性质如硬度、熔沸点等均有明显区别,C错误;
D.物质的结构决定性质,石墨烯为二维平面结构,为封闭球状结构,二者碳原子的排列方式不同,因此导电性能存在显著差异,D正确;
故选D。
4. 下列有关合金的说法错误的是
A. 铝制品经过钝化处理,能使其表面氧化膜增厚,从而提高抗腐蚀能力
B. 钢硬度比纯铁大,熔点比纯铁低
C. 储氢合金能吸收和释放,该过程是物理变化
D. 硬铝密度小、强度高,常用于制造飞机外壳
【答案】C
【解析】
【详解】A.铝制品钝化处理后会生成更厚的致密氧化膜,可阻止内部铝继续被腐蚀,抗腐蚀能力提高,A正确;
B.钢是铁碳合金,合金的硬度通常高于其成分纯金属,熔点低于其成分纯金属,因此钢硬度比纯铁大、熔点比纯铁低,B正确;
C.储氢合金吸收时会形成金属氢化物,释放时金属氢化物发生分解,该过程有新物质生成,属于化学变化,不是物理变化,C错误;
D.硬铝属于铝合金,具有密度小、强度高的特点,适合用于制造飞机外壳,D正确;
故选C。
5. 常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 的溶液中:、、、
B. 透明溶液中:、、、
C. 能溶解沉淀的溶液中:、、、
D. 新制氯水中:、、、
【答案】B
【解析】
【详解】A.的溶液中存在大量,会与、反应生成难溶沉淀,不能大量共存,A错误;
B.透明溶液不要求无色,、、、之间不发生反应,无沉淀、气体、弱电解质或氧化还原反应生成,能大量共存,B正确;
C.能溶解的溶液为强酸性或强碱性溶液,既可以与反应生成和,也可以与反应生成和,不能大量共存,C错误;
D.新制氯水具有强氧化性,会将氧化为,不能大量共存,D错误;
故选B。
6. 实验室制备并验证其性质的装置及试剂正确的是
A.制备
B.除去HCl杂质
C.验证的氧化性
D.收集及尾气处理
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.制备时,与浓盐酸的反应需要加热,A不符合题意;
B.除去中的HCl杂质,应使用饱和食盐水,若用水会大量溶解,无法达到除杂目的,B不符合题意;
C.验证的氧化性,使与淀粉KI溶液反应:,可以验证氧化性,C符合题意;
D.密度比空气大,收集采用向上排空气法收集(气体从长管进短管出),多余的用溶液吸收:,D不符合题意;
故选C。
7. 下列说法正确的是
①在周期表中金属与非金属的分界处,可以找到作催化剂的合金材料
②H、D、T互为同位素,、是氧元素的同素异形体
③合金只能由两种或两种以上金属组成,具有优良的物理、化学或机械性能
④碱金属单质均能在空气中燃烧生成过氧化物
⑤卤素单质的颜色随着核电荷数的增加而加深
⑥焰色试验时,必须用稀盐酸做洗涤剂而不能用稀硫酸代替
A. ①②③ B. ④⑤⑥ C. ②⑤⑥ D. ①②③④⑤⑥
【答案】C
【解析】
【详解】① 金属与非金属分界线附近的元素(如硅、锗等)主要用作半导体材料,而催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料通常来自过渡元素(即副族元素),并非分界线区域,错误;
② H、D、T 是氢元素的三种核素,质子数均为1,中子数不同,互为同位素;、是氧元素形成的不同单质,互为同素异形体,正确;
③ 合金可由金属与非金属组成,例如钢是铁和碳的合金,具有优良的物理、化学或机械性能,错误;
④ 碱金属中,锂在空气中燃烧只生成氧化锂,钠在空气中燃烧生成过氧化钠,钾、铷、铯可生成超氧化物,并非都生成“过氧化物”,错误;
⑤ 卤素单质从上到下:氟气为淡黄色,氯气为黄绿色,溴为深红棕色液体,碘为紫黑色固体,颜色逐渐加深,符合周期律递变规律,正确;
⑥焰色试验前用稀盐酸洗涤铂丝(或铁丝),是为了除去铂丝表面残留的杂质(如金属氧化物),这些杂质与盐酸反应生成易挥发性的金属氯化物,在后续灼烧时可随热气挥发,避免残留杂质干扰焰色试验的观察;若用稀硫酸洗涤,杂质与硫酸反应会生成金属硫酸盐(如硫酸钠、硫酸钙等),这类硫酸盐的沸点较高、难挥发,灼烧时无法完全除去,会残留在铂丝表面,对后续焰色试验造成干扰,正确;
故选C。
8. 肼()是一种常用作处理金属氧化物的强还原剂和火箭高能燃料。用肼处理铁的氧化物的反应原理如下图所示。
设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 还原性:
B. 处理,反应中转移电子数目为
C. 该过程中与起催化作用,不直接参与氧化还原过程
D. 反应后溶液的减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图知,总反应中,N化合价:-2→0,Fe化合价:+3→+2,肼()是还原剂,是还原产物,根据氧化还原反应中还原剂还原性大于还原产物的规律,可知还原性,A错误;
B.根据,共得到电子,反应转移电子数目为,B正确;
C.两种含铜配离子中的化合价发生变化,直接参与电子转移,参与氧化还原过程,C错误;
D.结合反应原理图,根据得失电子守恒和原子守恒,总反应方程式可表示为26,因总反应消耗,溶液中浓度降低,反应后溶液增大,D错误;
故答案选B。
9. X是自然界中一种常见矿物的主要成分,可以通过如图所示的四步反应转化为Q(略去部分参与反应的物质和反应条件)。已知X和Q的组成元素相同。
下列说法错误的是
A. Y常用作油漆、涂料等的红色颜料 B. 溶液Z加热煮沸后颜色会发生变化
C. 反应需要在强酸性条件下进行 D. Q可以通过单质间化合反应制备
【答案】C
【解析】
【分析】X是自然界中一种常见矿物的主要成分,根据溶液Z、R、Q的颜色可知X中含有铁元素,根据固体颜色可知X是FeS2,Y是Fe2O3,溶液中Z含有Fe3+、溶液R中含有Fe2+,Q是FeS。
【详解】A.Fe2O3可用作油漆、涂料等的红色颜料,A正确;
B.Fe3+易水解,室温下水解得到棕黄色羟基配离子,加热煮沸后水解加剧,颜色随之加深,B正确;
C.FeS可溶于酸,所以R→Q反应不能在酸性溶液中进行,C错误;
D.在加热条件下Fe和S化合生成FeS,D正确;
答案选C。
10. 在众多的电化学储能技术中,锂离子电池虽在便携式电子设备和新能源汽车领域占据主导,但面临锂资源紧缺的挑战。作为重要替代技术,“宁德时代”已于2025年实现其钠离子电池品牌“钠新”的量产发布,并计划在2026年开启大规模应用。以下相关说法错误的是
A. 钠与钾都位于元素周期第ⅠA族,该主族都是碱金属元素,具有很多相似的化学性质
B. 钠的金属性比锂强,更易失去电子变为+1价阳离子,碱金属阳离子从上到下氧化性依次减弱
C. 碱金属元素在物理性质上同样存在递变规律,单质熔沸点从上到下依次降低
D. 钠离子比锂离子半径更大、荷质比更低,其电池在快充性能、低温适应性方面可能比锂离子电池更具潜力
【答案】A
【解析】
【详解】A.元素周期表中第ⅠA族包含氢元素,氢为非金属元素,不属于碱金属,因此“该主族都是碱金属元素”的表述错误,A错误;
B.同主族从上到下元素金属性逐渐增强,钠的金属性强于锂,更易失去电子形成+1价阳离子;金属性越强,对应简单阳离子的氧化性越弱,因此碱金属阳离子氧化性从上到下依次减弱,B正确;
C.碱金属单质属于金属晶体,从上到下原子半径逐渐增大,金属键键能逐渐减小,因此单质熔沸点依次降低,C正确;
D.半径大于,二者所带电荷相同,相对原子质量更大,因此荷质比更低;钠离子溶剂化半径更小、脱嵌动力学更优异,低温下离子迁移阻碍更小,因此在快充性能、低温适应性方面更具潜力,该说法正确,D正确;
故选A。
11. 甲~戊均为短周期元素,在元素周期表中的相对位置如图所示。戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法错误的是
甲
乙
丙
丁
戊
A. 原子半径:丁>戊>乙
B. 非金属性:戊>丁>丙
C. 甲的氢化物在水溶液中的溶解度一定很大
D. 丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应
【答案】C
【解析】
【分析】短周期元素戊位于第三周期,其最高价氧化物对应水化物为强酸,故戊为或,对应有两种元素组合:①戊为时,甲为、乙为、丙为、丁为;②戊为时,甲为、乙为、丙为、丁为。
【详解】A.同周期元素原子半径从左到右依次减小,同主族元素原子半径从上到下依次增大,则原子半径:丁>戊>乙,A正确;
B.同周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强,因此非金属性:戊>丁>丙,B正确;
C.若甲为,其氢化物难溶于水,若甲为,其氢化物为氨气,氨气极易溶于水,在水中的溶解度较大,因此甲的氢化物在水溶液中溶解度不一定很大,C错误;
D.丙可能为或,最高价氧化物对应的水化物分别为、,均属于酸,都能与强碱反应,D正确;
故答案选C。
12. 叠氮化钠()是一种剧毒、高爆炸性危险品。利用反应:可对其进行处理。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 中含有的电子数目为
B. 消耗,生成的体积为
C. 处理,反应转移的电子数目为
D. 处理,至少需要
【答案】D
【解析】
【详解】A.的电子总数为,中含有的电子数目为,A错误;
B.未指明反应处于标准状况,无法计算生成的体积,B错误;
C.由反应化合价变化可知,消耗时转移电子,故处理转移电子数目为,C错误;
D.的摩尔质量为,的物质的量为,结合反应计量关系,处理至少需要的物质的量为,D正确;
故答案选D。
13. 下列选项描述与对应图像不符的是
A. 图①为向溶液中滴加溶液时,溶液导电能力的变化
B. 图②为新制饱和氯水在受到阳光直射时,溶液中的变化
C. 图③为FeBr2、FeI2混合溶液,各离子物质的量随氯气通入的变化图像,c代表的是
D. 图④为分别向盛有等物质的量和溶液的密闭容器中滴入等浓度盐酸时气压的变化
【答案】C
【解析】
【详解】A.向溶液滴加溶液,反应生成、沉淀,离子浓度先减小,恰好完全反应时导电能力接近0,过量后离子浓度升高,导电能力回升,与图①相符,A不符合题意;
B.新制氯水光照时分解生成强酸,增大,逐渐减小,与图②相符,B不符合题意;
C.离子还原性顺序为,通入时反应顺序为:先氧化(对应a线),再氧化(对应c线),最后氧化还原性最弱的(对应d线),因此c代表的是,不是,描述与图像不符,C符合题意;
D.等物质的量的和与等浓度盐酸反应,立即反应生成,气压上升快;先发生反应,无气体生成,气压上升慢,最终两者生成的量相同,最终气压相等,与图④相符,D不符合题意;
故选C。
14. 取某铁铝铜合金9.34g,溶于足量的稀硝酸中,金属无剩余,收集到的一种气体是唯一还原产物。向溶液中加过量的氢氧化钠溶液,小心收集沉淀洗涤干净称重11.23g,加热分解至衡重,得固体质量为8.80g。则下列说法不正确的是
A. 参加反应的氢氧化钠不一定比参加反应的硝酸的物质的量多
B. 合金中铁铝的物质的量之比为1:2
C. 收集到的气体在标准状况下为4.256L
D. 与铁铝铜合金反应的硝酸的物质的量是0.57mol
【答案】D
【解析】
【分析】
设铁、铜的物质的量分别为xmol、ymol,由已知条件列关系式:,解得,则铝的物质的量分别为。
【详解】A.根据反应可计算铁消耗的硝酸物质的量为,由可计算铝消耗的硝酸物质的量为,由可计算铜消耗的硝酸物质的量为,消耗硝酸总量为,由可计算铁离子消耗的氢氧化钠物质的量为可计算铝离子消耗的氢氧化钠物质的量为可计算铜离子消耗的氢氧化钠物质的量为,参加反应的氢氧化钠至少为,则参加反应的氢氧化钠比硝酸消耗的少,A正确;
B.由上述分析可知,铁的物质的量为0.05mol,铝的物质的量分别为,合金中铁铝的物质的量之比为1:2,B正确;
C.由得失电子守恒,铁、铝、铜共失去电子,则在标准状况下NO的积为:,C正确;
D.与铁铝铜合金反应的硝酸生成了硝酸盐和NO,由原子守恒,物质的量共是,D错误;
答案选D。
第Ⅱ卷(非选择题 共58分)
二、填空题(共58分,请将正确答案填在填空题答题栏)。
15. 自门捷列夫发现元素周期律以来,人类对自然的认识程度逐步加深,元素周期表中的成员数目不断增加。回答下列问题:
(1)2016年IUPAC确认了四种新元素,其中一种为Mc,中文为“镆”。元素Mc可由反应:得到。该元素的质子数为___________,与互为___________。
(2)如图是元素周期表的一部分,其中每个字母代表对应的一种元素。
请按要求回答下列问题:
①d、e、g常见单核离子的半径由大到小的为___________(用化学符号表示,下同)。
②考古学上利用b的一种核素测定文物年代,该核素的符号是___________。
③g、i的最高价氧化物对应的水化物的酸性:___________强于___________。
(3)元素e的最高价氧化物对应水化物与i的单质能够制取漂白液,写出该反应的离子方程式___________________;漂白液在空气中放置一段时间后效果更佳,能够解释其原理的化学方程式为___________________。
(4)下列可作为比较和金属性强弱的依据是_______。
A. 测两种元素单质的硬度和熔、沸点
B. 比较最高价氧化物对应水化物的碱性强弱
C. 比较单质与同浓度盐酸反应的剧烈程度
D. 比较两种元素在化合物中化合价的高低
(5)由上述元素中的b、c、e组成的某剧毒化合物ebc不慎泄漏时,消防人员通常采用喷洒溶液的方式处理以减少污染。反应生成一种酸式盐和一种气体,二者溶于水均呈碱性,该反应的化学方程式为_______________________。
【答案】(1) ①. 115 ②. 同位素
(2) ①. ②. ③. ④.
(3) ①. ②. (4)BC
(5)
【解析】
【分析】根据元素周期表位置推断:为,为,为,为,为,为,为,为。
【小问1详解】
核反应中质子数守恒,的质子数等于反应物和的质子数之和,即;
与质子数相同、中子数不同,属于同种元素的不同核素,互为同位素;
【小问2详解】
①d、e、g的单核离子分别为、、,离子半径的一般规律:电子层数越多半径越大;电子层结构相同时,核电荷数越大半径越小,因此半径 ;
② 考古测文物年代的碳核素为;
③ 元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物酸性越强,非金属性Cl>S,因此酸性强于;
【小问3详解】
e的最高价氧化物水化物为NaOH,i的单质为,二者制漂白液的反应是和NaOH的歧化反应,离子方程式为:;漂白液中NaClO在空气中和、反应生成漂白性更强的HClO,化学方程式为:;
【小问4详解】
A.单质的硬度、熔沸点属于物理性质,和金属性强弱无关,A错误;
B.最高价氧化物对应水化物碱性越强,元素金属性越强,可作为依据,B正确;
C.单质与同浓度盐酸反应越剧烈,元素金属性越强,可作为依据,C正确;
D.化合物中化合价高低和金属性无必然联系,D错误;
故答案选BC;
【小问5详解】
ebc为NaCN,和反应生成溶于水均呈碱性的酸式盐()和碱性气体(),配平即得对应反应方程式: 。
16. 氯碱工业是用电解饱和食盐水制取、和,并以它们为原料生产相关一系列化工产品的工业。
(1)从海水中获取的粗盐(含、、等杂质)需要进行提纯。
①NaCl溶液的焰色试验中,火焰呈___________色。
②提纯时,粗盐提纯工艺中,加入试剂的顺序至关重要。在常见的“”顺序中,Na2CO3在BaCl2之后加入的目的是___________________。
③结合下图,从微观角度描述固体熔融后导电的过程___________________。
(2)电解饱和食盐水的化学方程式为___________________,工业生产中常在合成塔中使氢气在氯气中燃烧制取盐酸,纯净的氢气在氯气中燃烧的现象是___________________________。
(3)某实验小组用NaOH固体配制480mL1.5mol/LNaOH溶液。
①配制上述溶液需要用托盘天平称取NaOH固体的质量为_______g。
②下列操作可能使配制的溶液浓度偏大的是_______(填序号)。
A.容量瓶没有干燥
B.溶解固体后,未冷却就转移至容量瓶并定容
C.定容时,俯视刻度线
(4)该实验小组利用上述实验中剩余的氢氧化钠溶液,通过如图所示装置测定某铁铝铜合金样品中铝的质量分数,已知样品的质量为,锥形瓶内发生反应的离子方程式为_______________________________,下列有关说法正确的是_______。
A.导管b的作用是平衡气压,以利于液体顺利流下
B.读取量气管液面刻度之前需使体系温度恢复至室温
C.试剂a用稀硫酸也可测定该样品中铝的质量分数
D.反应停止后读取量气管液面刻度之前,需要调节量气管和水准管的高度使两液面相平
【答案】(1) ①. 黄 ②. 除去过量的和 ③. 熔融后形成了可以自由移动的Na+和Cl-,Na+和Cl-在外加电场力的作用下做定向移动
(2) ①. ②. 有苍白色火焰并伴随白雾生成
(3) ①. 30.0 ②. BC
(4) ①. ②. ABD
【解析】
【小问1详解】
① 钠元素的焰色试验现象为黄色,所以氯化钠溶液的火焰呈黄色;
② 在粗盐提纯中,氯化钡溶液用于除硫酸根离子,碳酸钠溶液用于除去钙离子,由于加入的氯化钡溶液是过量的,溶液中过量的钡离子也需要被除去,所以碳酸钠溶液必须在 氯化钡溶液之后加入,目的是除去溶液中的钙离子和过量的钡离子;
③ 干燥的氯化钠固体中离子不能自由移动,不导电;熔融状态下,离子键被破坏,解离出自由移动的钠离子和氯离子,通电后,带正电的钠离子向负极移动,带负电的氯离子向正极移动,离子的定向移动形成了电流;
【小问2详解】
工业上电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气和氢气,反应的化学方程式为 ;纯净的氢气在氯气中燃烧时,现象为安静地燃烧,发出苍白色火焰,生成的氯化氢气体遇空气中的水蒸气形成盐酸小液滴,所以瓶口有白雾产生;
【小问3详解】
① 实验室没有480 mL的容量瓶,需选用500mL的容量瓶进行配制,需要用托盘天平称取氢氧化钠的质量:1.5 mol/L×0.5 L×40 g/mol=30.0 g;
② A.容量瓶未干燥对溶质的物质的量和最终溶液的体积均无影响,浓度不变,A不符合题意;
B.未冷却就转移定容,由于热胀冷缩,冷却至室温后溶液体积偏小,导致配制浓度偏大,B符合题意;
C.定容时俯视刻度线,会导致实际加水量偏少,溶液体积偏小,配制浓度偏大,C符合题意;
故选 BC;
【小问4详解】
铁铝铜合金中,只有铝能与氢氧化钠溶液反应生成氢气,离子方程式为 ;
A.导管b连通了分液漏斗和锥形瓶,能平衡两者的气压,使液体在重力作用下顺利流下,同时能消除滴入液体体积对测定气体体积的影响,A正确;
B.气体体积受温度影响较大,反应放热会导致气体膨胀,因此读取刻度前必须恢复至室温,B正确;
C.若试剂a改用稀硫酸,合金中的铁和铝均会与稀硫酸反应生成氢气,无法单独计算出铝的质量分数,C错误;
D.读取量气管液面刻度前,需上下移动水准管,使量气管和水准管液面相平,以保证量气管内的气压等于外界大气压,从而准确测定气体体积,D正确;
故选 ABD。
17. 是制备新能源汽车电池的重要原材料。以盐湖浓缩卤水(主要含、、、、等离子)为原料制备的工艺流程如下:
请回答下列问题:
(1)中Fe的化合价为___________。
(2)“操作Ⅰ”名称为___________。
(3)“滤渣”的主要成分为___________(填化学式)。
(4)“沉锂”反应的离子方程式为___________。
(5)“滤液”中含,调节溶液显酸性后通生成,反应的离子方程式为___________,再鼓入热空气,可从溶液中分离出,利用了的___________性。
(6)与碳粉、在高温下反应的化学方程式为___________。(已知:尾气中和CO的物质的量之比为)
(7)若浓缩卤水中,取10 L卤水制备,生产过程中产生3.36 L (标准状况下),则锂元素的利用率为___________。[利用率]
【答案】(1)+2 (2)过滤
(3)
(4)
(5) ①. ②. (易)挥发或挥发性
(6)
(7)60%
【解析】
【分析】以盐湖浓缩卤水(主要含Li+、 Na+、Mg2+、Br-、Cl-等离子)为原料,加入石灰乳(氢氧化钙)后,使Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀,过滤除去,分离沉淀后的滤液,加入石灰乳引入了新的Ca2+,所以需要除钙,除钙后溶液中主要含Na+、Li+、Br-、Cl-,加入纯碱Na2CO3使Li+以Li2CO3沉淀析出,此时滤液中主要为Na+、Br-和Cl-,然后将Li2CO3与碳粉、FePO4混合,高温条件下反应得到,同时产生含一氧化碳或二氧化碳的尾气。
【小问1详解】
中Li为+1,P为+5价,O为-2价,根据化合物中各元素的化合价代数和为0,可知Fe的化合价为+2;
【小问2详解】
由分析可知“操作Ⅰ”名称为过滤;
【小问3详解】
由分析可知“滤渣”的主要成分为Mg(OH)2;
【小问4详解】
“沉锂”的过程是加入Na2CO3使Li+转化为Li2CO3沉淀,反应的离子方程式为:;
【小问5详解】
①“滤液”中含Br-,调节溶液显酸性后通Cl2使Br-被氧化生成Br2,Cl2被还原为Cl-,反应的离子方程式为:;②然后利用Br2易挥发的性质,鼓入热空气,使Br2从溶液中分离出;
【小问6详解】
由题意知,Li2CO3与适量碳粉、FePO4在高温下可得到磷酸亚铁锂(LiFePO4),尾气中CO2和CO的物质的量之比为1:1,反应中碳化合价由0变为+2、铁化合价由+3变为+2,由电子得失守恒,该反应的化学方程式为;
【小问7详解】
根据题意,浓缩卤水中,则,生产过程中产生3.36 L CO2(标准状况下),则,由反应方程式可知,,则锂元素的利用率为。
18. 侯氏制碱法以、和为反应物制备纯碱。某实验小组在侯氏制碱法基础上,以和为反应物,在实验室制备纯碱,步骤如下:
①配制饱和食盐水;
②在水浴加热下,将一定量研细的,加入饱和食盐水中,搅拌,使,溶解,静置,析出晶体;
③将晶体减压过滤、煅烧,得到固体。
回答下列问题:
(1)步骤①中配制饱和食盐水,下图仪器中需要使用的有___________(填名称)。
(2)步骤②中需研细后加入,目的是_______________________。
(3)在实验室使用代替和制备纯碱,优点是_______________________。
(4)步骤③中将晶体减压过滤之前发生反应的离子方程式为_______________________;滤液中的剩余副产物在实际生产生活中可以用于_______________________。(至少一个)
(5)已知常温下和的溶解度分别为和。向饱和溶液中持续通入气体会产生晶体。实验小组进行相应探究:
实验
操作
现象
a
将匀速通入置于烧杯中的饱和溶液,持续20 min,消耗600 mL
无明显现象
b
将饱和溶液注入充满的矿泉水瓶中,密闭,剧烈摇动矿泉水瓶1~2 min,静置
矿泉水瓶变瘪,3 min后开始有白色晶体析出
(ⅰ)实验a无明显现象的原因是_______________________,实验b反应的化学方程式为_______________________。
(ⅱ)析出的白色晶体可能同时含有和。称取晾干后的白色晶体,加热至恒重,将产生的气体依次通过足量的无水和溶液,溶液增重,则白色晶体中的质量分数为___________。
【答案】(1)烧杯、玻璃棒
(2)加快溶解、加快与反应
(3)工艺简单、绿色环保、制备产品的效率较高、原料利用率较高
(4) ①. ②. 氮肥、电镀液、电池、除铁锈(写一个即可)
(5) ①. 在饱和溶液中的溶解速率小、溶解量小,且两者发生反应的速率也较小,生成的的量较少,在该溶液中没有达到过饱和状态,故不能析出晶体 ②. ③.
【解析】
【分析】该实验中利用饱和溶液和反应,析出晶体,将晶体减压过滤、煅烧,得到固体;并且进行了向饱和溶液中持续通入气体是否会产生晶体的探究实验,由此解答;
【小问1详解】
配制饱和食盐水的操作是将食盐不断加入盛有水的烧杯,搅拌至固体不再溶解,需要的仪器有烧杯和玻璃棒;
【小问2详解】
将固体研细可以增大固体反应物的接触面积,从而加快在饱和食盐水中的溶解速率,使能够更充分、更快地与反应;
【小问3详解】
使用固体作为反应物,不需要额外设置气体通入装置来分别制备和通入、,操作更加简便;同时可以减少气体逸出造成的原料浪费和空气污染,提升实验的原料利用率;
【小问4详解】
溶液中和发生复分解反应生成沉淀和,离子方程式为;滤液中的剩余副产物为,可以用作氮肥、电镀液、电池、除铁锈等;
【小问5详解】
(ⅰ)实验a无明显现象的原因是在饱和溶液中的溶解速率小、溶解量小,且两者发生反应的速率也较小,生成的的量较少,在该溶液中没有达到过饱和状态,故不能析出晶体;实验b中与饱和溶液接触时间长,会与和水生成,发生的化学方程式为;
(ⅱ)析出的白色晶体可能同时含有和,其中受热分解反应为,受热失去结晶水,将产生的气体依次通过足量的无水可以吸收产生的水,通过足量溶液吸收的是产生的,的物质的量为,根据方程式可知,的物质的量为,质量为,因此白色晶体中的质量分数为。
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2025-2026学年高一上学期期末考试
化学试题
【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】
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 K-39 Cl-35.5 Cu-64
第Ⅰ卷(选择题 共42分)
一、选择题(每小题3分,共42分。每小题只有一个正确选项,请将正确答案填在选择题答题栏。)
1. 中华诗词是传统文化瑰宝,其中亦蕴含许多科学智慧。《石灰吟》描述了石灰的制备和应用过程,下列诗句涉及到化合反应的是
A. 千锤万凿出深山 B. 烈火焚烧若等闲
C. 粉身碎骨浑不怕 D. 要留清白在人间
2. 原子结构的认知是一个不断深化的过程。以下关于原子结构模型发展史的叙述中,说法正确的是
A. 1803年,道尔顿提出原子论,认为原子是构成物质的基本粒子,是不可再分的实心球
B. 1904年,卢瑟福提出“枣糕模型”,认为正电荷均匀分布在整个原子球体内
C. 1913年,玻尔在行星模型的基础上,指出电子在原子核外空间并不是在固定轨道上做高速圆周运动
D. 1926-1935年,薛定谔等人建立的电子云模型,指出电子在核外有确定的运动轨迹
3. 碳材料的结构决定其性质。石墨烯可视为“无限延伸”的二维平面结构,C60富勒烯是“零维”的封闭球状分子。下列相关说法正确的是
A. 石墨与C60互为同位素
B. 和是碳元素的两种同素异形体
C. 富勒烯与金刚石具有完全相同的物理性质
D. 石墨烯与富勒烯导电性能的显著差异,源于两者碳原子的排列方式不同
4. 下列有关合金的说法错误的是
A. 铝制品经过钝化处理,能使其表面氧化膜增厚,从而提高抗腐蚀能力
B. 钢硬度比纯铁大,熔点比纯铁低
C. 储氢合金能吸收和释放,该过程是物理变化
D. 硬铝密度小、强度高,常用于制造飞机外壳
5. 常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 的溶液中:、、、
B. 透明溶液中:、、、
C. 能溶解沉淀的溶液中:、、、
D. 新制氯水中:、、、
6. 实验室制备并验证其性质的装置及试剂正确的是
A.制备
B.除去HCl杂质
C.验证的氧化性
D.收集及尾气处理
A. A B. B C. C D. D
7. 下列说法正确的是
①在周期表中金属与非金属的分界处,可以找到作催化剂的合金材料
②H、D、T互为同位素,、是氧元素的同素异形体
③合金只能由两种或两种以上金属组成,具有优良的物理、化学或机械性能
④碱金属单质均能在空气中燃烧生成过氧化物
⑤卤素单质的颜色随着核电荷数的增加而加深
⑥焰色试验时,必须用稀盐酸做洗涤剂而不能用稀硫酸代替
A. ①②③ B. ④⑤⑥ C. ②⑤⑥ D. ①②③④⑤⑥
8. 肼()是一种常用作处理金属氧化物的强还原剂和火箭高能燃料。用肼处理铁的氧化物的反应原理如下图所示。
设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 还原性:
B. 处理,反应中转移电子数目为
C. 该过程中与起催化作用,不直接参与氧化还原过程
D. 反应后溶液的减小
9. X是自然界中一种常见矿物的主要成分,可以通过如图所示的四步反应转化为Q(略去部分参与反应的物质和反应条件)。已知X和Q的组成元素相同。
下列说法错误的是
A. Y常用作油漆、涂料等的红色颜料 B. 溶液Z加热煮沸后颜色会发生变化
C. 反应需要在强酸性条件下进行 D. Q可以通过单质间化合反应制备
10. 在众多的电化学储能技术中,锂离子电池虽在便携式电子设备和新能源汽车领域占据主导,但面临锂资源紧缺的挑战。作为重要替代技术,“宁德时代”已于2025年实现其钠离子电池品牌“钠新”的量产发布,并计划在2026年开启大规模应用。以下相关说法错误的是
A. 钠与钾都位于元素周期第ⅠA族,该主族都是碱金属元素,具有很多相似的化学性质
B. 钠的金属性比锂强,更易失去电子变为+1价阳离子,碱金属阳离子从上到下氧化性依次减弱
C. 碱金属元素在物理性质上同样存在递变规律,单质熔沸点从上到下依次降低
D. 钠离子比锂离子半径更大、荷质比更低,其电池在快充性能、低温适应性方面可能比锂离子电池更具潜力
11. 甲~戊均为短周期元素,在元素周期表中的相对位置如图所示。戊的最高价氧化物对应的水化物为强酸。下列说法错误的是
甲
乙
丙
丁
戊
A. 原子半径:丁>戊>乙
B. 非金属性:戊>丁>丙
C. 甲的氢化物在水溶液中的溶解度一定很大
D. 丙的最高价氧化物对应的水化物一定能与强碱反应
12. 叠氮化钠()是一种剧毒、高爆炸性危险品。利用反应:可对其进行处理。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 中含有的电子数目为
B. 消耗,生成的体积为
C. 处理,反应转移的电子数目为
D. 处理,至少需要
13. 下列选项描述与对应图像不符的是
A. 图①为向溶液中滴加溶液时,溶液导电能力的变化
B. 图②为新制饱和氯水在受到阳光直射时,溶液中的变化
C. 图③为FeBr2、FeI2混合溶液,各离子物质的量随氯气通入的变化图像,c代表的是
D. 图④为分别向盛有等物质的量和溶液的密闭容器中滴入等浓度盐酸时气压的变化
14. 取某铁铝铜合金9.34g,溶于足量的稀硝酸中,金属无剩余,收集到的一种气体是唯一还原产物。向溶液中加过量的氢氧化钠溶液,小心收集沉淀洗涤干净称重11.23g,加热分解至衡重,得固体质量为8.80g。则下列说法不正确的是
A. 参加反应的氢氧化钠不一定比参加反应的硝酸的物质的量多
B. 合金中铁铝的物质的量之比为1:2
C. 收集到的气体在标准状况下为4.256L
D. 与铁铝铜合金反应的硝酸的物质的量是0.57mol
第Ⅱ卷(非选择题 共58分)
二、填空题(共58分,请将正确答案填在填空题答题栏)。
15. 自门捷列夫发现元素周期律以来,人类对自然的认识程度逐步加深,元素周期表中的成员数目不断增加。回答下列问题:
(1)2016年IUPAC确认了四种新元素,其中一种为Mc,中文为“镆”。元素Mc可由反应:得到。该元素的质子数为___________,与互为___________。
(2)如图是元素周期表的一部分,其中每个字母代表对应的一种元素。
请按要求回答下列问题:
①d、e、g常见单核离子的半径由大到小的为___________(用化学符号表示,下同)。
②考古学上利用b的一种核素测定文物年代,该核素的符号是___________。
③g、i的最高价氧化物对应的水化物的酸性:___________强于___________。
(3)元素e的最高价氧化物对应水化物与i的单质能够制取漂白液,写出该反应的离子方程式___________________;漂白液在空气中放置一段时间后效果更佳,能够解释其原理的化学方程式为___________________。
(4)下列可作为比较和金属性强弱的依据是_______。
A. 测两种元素单质的硬度和熔、沸点
B. 比较最高价氧化物对应水化物的碱性强弱
C. 比较单质与同浓度盐酸反应的剧烈程度
D. 比较两种元素在化合物中化合价的高低
(5)由上述元素中的b、c、e组成的某剧毒化合物ebc不慎泄漏时,消防人员通常采用喷洒溶液的方式处理以减少污染。反应生成一种酸式盐和一种气体,二者溶于水均呈碱性,该反应的化学方程式为_______________________。
16. 氯碱工业是用电解饱和食盐水制取、和,并以它们为原料生产相关一系列化工产品的工业。
(1)从海水中获取的粗盐(含、、等杂质)需要进行提纯。
①NaCl溶液的焰色试验中,火焰呈___________色。
②提纯时,粗盐提纯工艺中,加入试剂的顺序至关重要。在常见的“”顺序中,Na2CO3在BaCl2之后加入的目的是___________________。
③结合下图,从微观角度描述固体熔融后导电的过程___________________。
(2)电解饱和食盐水的化学方程式为___________________,工业生产中常在合成塔中使氢气在氯气中燃烧制取盐酸,纯净的氢气在氯气中燃烧的现象是___________________________。
(3)某实验小组用NaOH固体配制480mL1.5mol/LNaOH溶液。
①配制上述溶液需要用托盘天平称取NaOH固体的质量为_______g。
②下列操作可能使配制的溶液浓度偏大的是_______(填序号)。
A.容量瓶没有干燥
B.溶解固体后,未冷却就转移至容量瓶并定容
C.定容时,俯视刻度线
(4)该实验小组利用上述实验中剩余的氢氧化钠溶液,通过如图所示装置测定某铁铝铜合金样品中铝的质量分数,已知样品的质量为,锥形瓶内发生反应的离子方程式为_______________________________,下列有关说法正确的是_______。
A.导管b的作用是平衡气压,以利于液体顺利流下
B.读取量气管液面刻度之前需使体系温度恢复至室温
C.试剂a用稀硫酸也可测定该样品中铝的质量分数
D.反应停止后读取量气管液面刻度之前,需要调节量气管和水准管的高度使两液面相平
17. 是制备新能源汽车电池的重要原材料。以盐湖浓缩卤水(主要含、、、、等离子)为原料制备的工艺流程如下:
请回答下列问题:
(1)中Fe的化合价为___________。
(2)“操作Ⅰ”名称为___________。
(3)“滤渣”的主要成分为___________(填化学式)。
(4)“沉锂”反应的离子方程式为___________。
(5)“滤液”中含,调节溶液显酸性后通生成,反应的离子方程式为___________,再鼓入热空气,可从溶液中分离出,利用了的___________性。
(6)与碳粉、在高温下反应的化学方程式为___________。(已知:尾气中和CO的物质的量之比为)
(7)若浓缩卤水中,取10 L卤水制备,生产过程中产生3.36 L (标准状况下),则锂元素的利用率为___________。[利用率]
18. 侯氏制碱法以、和为反应物制备纯碱。某实验小组在侯氏制碱法基础上,以和为反应物,在实验室制备纯碱,步骤如下:
①配制饱和食盐水;
②在水浴加热下,将一定量研细的,加入饱和食盐水中,搅拌,使,溶解,静置,析出晶体;
③将晶体减压过滤、煅烧,得到固体。
回答下列问题:
(1)步骤①中配制饱和食盐水,下图仪器中需要使用的有___________(填名称)。
(2)步骤②中需研细后加入,目的是_______________________。
(3)在实验室使用代替和制备纯碱,优点是_______________________。
(4)步骤③中将晶体减压过滤之前发生反应的离子方程式为_______________________;滤液中的剩余副产物在实际生产生活中可以用于_______________________。(至少一个)
(5)已知常温下和的溶解度分别为和。向饱和溶液中持续通入气体会产生晶体。实验小组进行相应探究:
实验
操作
现象
a
将匀速通入置于烧杯中的饱和溶液,持续20 min,消耗600 mL
无明显现象
b
将饱和溶液注入充满的矿泉水瓶中,密闭,剧烈摇动矿泉水瓶1~2 min,静置
矿泉水瓶变瘪,3 min后开始有白色晶体析出
(ⅰ)实验a无明显现象的原因是_______________________,实验b反应的化学方程式为_______________________。
(ⅱ)析出的白色晶体可能同时含有和。称取晾干后的白色晶体,加热至恒重,将产生的气体依次通过足量的无水和溶液,溶液增重,则白色晶体中的质量分数为___________。
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