精品解析:江苏江阴市第二中学等校2025-2026学年第二学期高一期中考试 化学试题
2026-09-05
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内容正文:
2025-2026学年第二学期高一期中联考化学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分,共100分。考试时间75分钟。
2.客观题请用2B铅笔填涂在答题卡上,主观题用黑色的水笔书写在答题卡上。
3.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Br 80
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 人形机器人传动关节材料含有下列元素:Si、Fe、Cr、Ni,其中不属于第四周期的是
A. Si B. Cr C. Fe D. Ni
2. 2025年4月24日是第十个“中国航天日”。下列有关中国空间站材料的说法错误的是
A. 太阳能电池中的单晶硅——半导体材料
B. 外壳的铝合金——金属材料
C. 外层的热控保温材料石墨烯——新型无机非金属材料
D. 外表面的高温结构碳化硅陶瓷——硅酸盐材料
3. 黑火药是中国古代四大发明之一,其爆炸反应为2KNO3 + S+3C= K2S+3CO2↑+N2↑。下列说法正确的是
A. K位于元素周期表d区
B. KNO3中既含有离子键又含有共价键
C. S价层电子排布图为
D. K2S的电子式为
4. 实验室用下列装置进行的制备和性质验证,能达到实验目的的是
A. 用图甲装置生成 B. 用图乙装置干燥
C. 用图丙装置验证具有还原性 D. 用图丁装置收集
阅读下列材料,完成下面小题:
氮元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。氮的氧化物有NO、NO2等,NO、NO2都是大气污染物;氨是一种重要的化工原料,主要用于化肥工业,也广泛用于硝酸、纯碱、制药等工业;工业合成氨反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=−92.4 kJ/mol。
5. 下列有关物质的结构或性质与其用途具有对应关系的是
A. N2分子中存在结构,可用作食品保护气
B. NH3极易溶于水,液氨常用作制冷剂
C. NH4HCO3受热易分解,可用作氮肥
D. HNO3具有强氧化性,可用于制硝酸盐类氮肥
6. 在指定条件下,下列选项所示的物质间转化可一步实现的是
A. NO(g)HNO3(aq) B. NO(g)N2(g)
C. N2(g)NO2(g) D. NH3(g)NO2(g)
7. 下列有关合成氨反应的说法错误的是
A. 合成氨反应属于人工固氮
B. 1个NH3分子中存在3个σ键
C. 断开H-H键放出能量,形成N-H键吸收能量
D. 反应中每消耗1mol H2转移电子的数目约等于2×6.02×1023
8. 某实验研究铜与稀硝酸、稀硫酸的相关反应,装置和试剂如图所示。
③号试管中的现象可描述为
A. 无明显现象,因稀H2SO4不与铜反应
B. 铜片溶解,放出红棕色有刺激性气味的气体
C. 铜片溶解,产生无色气体,该气体在空气中不变色
D. 铜片溶解,产生无色气体,该气体在试管口变为红棕色
9. 下列说法正确的是
A. 最外层都只有一个电子的原子X和Y性质一定相似
B. 2p轨道上有两个未成对电子的X原子和3p轨道上有两个未成对电子的Y原子性质一定相似
C. 2p轨道上有三个电子的X原子和3p轨道上有三个电子的Y原子性质一定相似
D. L层电子数为奇数的原子和M层电子数为奇数的原子对应的元素一定都是主族元素
10. 下列说法正确的是
A. 处于同一能级的电子运动状态相同
B. 因为s轨道的形状是球形,所以s电子是绕核做圆周运动
C. 金属焰色试验的原理是电子从基态跃迁到激发态释放能量
D. 基态气态25Mn2+再失去1个电子比基态气态26Fe2+再失去1个电子难
11. 现有四种元素的基态原子的电子排布式如下:① 1s22s22p63s23p4; ②1s22s22p63s23p3;③1s22s22p3; ④1s22s22p5。则下列有关比较中正确的是
A. 第一电离能:④>③>②>①
B. 原子半径:①>②>④>③
C. 电负性:④>③>②>①
D. 最高正化合价:④>①>③=②
12. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X是地壳中含量最高的元素,Y是金属元素且第一电离能比同周期相邻元素大,Z与X同主族。下列有关说法错误的是
A. X的简单氢化物的稳定性比Z的简单氢化物的稳定性强
B. X的离子半径比Y的离子半径小
C. Y位于元素周期表第三周期IIA族
D. Z最高价氧化物对应水化物的酸性比W的弱
13. 下列实验中,对应的操作、现象以及所得出的结论都正确的是
选项
实验
现象
结论
A
向某溶液中先加稀硝酸酸化,再加Ba(NO3)2溶液
产生白色沉淀
该溶液中一定含有
B
向Na2CO3溶液中滴加盐酸,将产生的气体立即通入Na2SiO3溶液中
产生白色沉淀
酸性:H2CO3 >H2SiO3
C
用洁净的铁丝蘸取待测液在火焰上灼烧
火焰呈黄色
待测液中不含钾元素
D
向某溶液中滴加NaOH溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体
试纸变蓝
该溶液中含有
A. A B. B C. C D. D
二、非选择题:共4题,共61分。
14. 海水含有丰富的化学资源,可以从中提取多种物质。
I.从海水中提取镁。
(1)试剂①加入的量应过量的原因是________。加入试剂①后,能够分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是________。
(2)试剂②最好选用________(填试剂名称)。
II.以浓缩海水为原料提取溴。
(3)溴元素在元素周期表中的位置为________。
(4)在“吹出塔”中,用热空气将生成的溴吹出是利用了溴单质易________的性质。
(5)“吸收塔”中SO2、Br2与H2O反应的离子方程式为________。
(6)通入吸收塔的SO2流量与Br2产率关系如图所示。当SO2流量高于45 kg·h-1后,Br2产率下降,原因是________。
15. CO2的资源化利用能有效减少CO2排放,充分利用碳资源。
(1)用氨水可捕集烟气中的CO2。
①CO2的电子式为________。
②用氨水捕集烟气中足量CO2的离子方程式为________。
③其它条件相同,当温度高于40℃,随着温度升高,CO2的捕集率下降,其可能的原因有________(写两点)。
④下列溶液中,同样能用于捕集CO2的是________。
A.NaOH溶液 B.CaCl2溶液 C.Na2CO3溶液 D.KNO3溶液
⑤CO2被氨水捕集后可通过进一步工艺生产尿素。尿素的结构式为:。1mol尿素分子中含________mol键。
(2)用NiO可以催化CO2与H2反应合成CH4。
①Ni2+的价层电子排布式为________。
②写出NiO催化CO2加氢合成CH4的化学反应方程式________。
16. 现有原子序数依次增大的六种元素A、B、C、D、E、M,其中A、B、C、D、E为短周期主族元素,M为第四周期元素,其元素性质或原子结构如下:
元素
元素性质或原子结构
A
电子只有一种自旋取向
B
基态原子核外p能级上电子总数比s能级上电子总数少1
C
基态原子核外s能级上电子总数与p能级上电子总数相等,但第一电离能都低于同周期相邻元素
D
原子的第一至第四电离能分别是:I1=738 kJ·mol-1;I2=1451 kJ·mol-1;I3=7733 kJ·mol-1;I4=10540 kJ·mol-1
E
其价电子中,在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等
M
位于周期表的第8纵列
请根据以上信息,回答问题。
(1)写出各元素的元素符号,A:______、B:______、C:______、D:______、E:______、M:______。
(2)B、C和D三种元素的原子半径由大到小的顺序:________(填元素符号)。
(3)B、C和E三种元素的电负性由大到小的顺序:________(填元素符号)。
(4)B、C和E三种元素的第一电离能由大到小的顺序:________(填元素符号)。
(5)M元素基态原子的价层电子轨道表示式为________。
(6)与M元素同周期的元素中,未成对电子数最多的元素是______(填元素符号),该元素基态原子的核外电子排布式为________。
17. 氮氧化物能引发酸雨、雾霾等环境问题,需处理后才能排放。NO、NO2的处理方法有以下三种。
(1)氨还原法。
某实验小组利用如图所示装置探究NH3能否将NO2还原(K1、K2为止水夹,夹持固定装置略去)。
① E装置中发生反应的离子方程式为________。
②A装置中盛装浓氨水的仪器名称为________,B和D装置的作用都是干燥气体,甲试剂可以选用________(填字母),乙试剂可以选用________(填字母)。
A.碱石灰 B.无水CaCl2 C.浓硫酸
③实验中NH3能将氮氧化物还原并生成对空气无污染的物质,则C装置中发生反应的化学方程式为________。
④从环保角度看,此实验装置存在一个明显的缺陷是________。
(2)氧化吸收法。
酸性条件下,NaClO溶液可以氧化NO、NO2等氮氧化物,生成Cl—和。
①在酸性溶液中加入NaClO溶液吸收NO气体的离子方程式为________。
②使用NaClO/H2O2酸性复合吸收剂可更有效去除NO。复合吸收剂组成一定时,温度对NO去除率的影响如图所示。温度高于60℃后,NO去除率下降的主要原因是________。
(3)碱液吸收法。
氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物,反应的化学方程式如下:NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O;2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O。
①下列措施能提高尾气中NO和NO2去除率的有________(填字母)。
A.加快通入尾气的速率
B.采用气、液逆流的方式吸收尾气
C.吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液
②现有V L某NaOH溶液,能完全吸收n mol NO2和m mol NO组成的大气污染物,则所用烧碱溶液的物质的量浓度至少为________mol·L-1。
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2025-2026学年第二学期高一期中联考化学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分,共100分。考试时间75分钟。
2.客观题请用2B铅笔填涂在答题卡上,主观题用黑色的水笔书写在答题卡上。
3.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Br 80
一、单项选择题:共13题,每题3分,共39分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 人形机器人传动关节材料含有下列元素:Si、Fe、Cr、Ni,其中不属于第四周期的是
A. Si B. Cr C. Fe D. Ni
【答案】A
【解析】
【详解】A.Si原子序数14,位于第三周期第ⅣA族,A符合题意;
B.Cr原子序数24,位于第四周期第ⅥB族,B不符合题意;
C.Fe原子序数26,位于第四周期第Ⅷ族,C不符合题意;
D.Ni原子序数28,位于第四周期第Ⅷ族,D不符合题意;
故选A。
2. 2025年4月24日是第十个“中国航天日”。下列有关中国空间站材料的说法错误的是
A. 太阳能电池中的单晶硅——半导体材料
B. 外壳的铝合金——金属材料
C. 外层的热控保温材料石墨烯——新型无机非金属材料
D. 外表面的高温结构碳化硅陶瓷——硅酸盐材料
【答案】D
【解析】
【详解】A.单晶硅是常见的半导体材料,可用于制备太阳能电池,A正确;
B.铝合金属于合金,是金属材料,可用作空间站外壳,B正确;
C.石墨烯是碳单质,属于新型无机非金属材料,可作热控保温材料,C正确;
D.碳化硅()属于新型无机非金属材料,不含硅酸根,不属于硅酸盐材料,D错误;
故选D。
3. 黑火药是中国古代四大发明之一,其爆炸反应为2KNO3 + S+3C= K2S+3CO2↑+N2↑。下列说法正确的是
A. K位于元素周期表d区
B. KNO3中既含有离子键又含有共价键
C. S价层电子排布图为
D. K2S的电子式为
【答案】B
【解析】
【详解】A.位于第四周期ⅠA族,属于元素周期表区,并非区,A错误;
B.中与之间形成离子键,内部和之间形成共价键,既含有离子键又含有共价键,B正确;
C.的价层电子排布式为,根据洪特规则,能级的4个电子应先分占不同轨道,题给轨道表示式不符合洪特规则,正确电子排布图为,C错误;
D.为离子化合物,正确电子式为,题给电子式未标注离子电荷和方括号,错误表示为共价键形式,D错误;
故选B。
4. 实验室用下列装置进行的制备和性质验证,能达到实验目的的是
A. 用图甲装置生成 B. 用图乙装置干燥
C. 用图丙装置验证具有还原性 D. 用图丁装置收集
【答案】C
【解析】
【详解】A.加热氯化铵和氢氧化钙的混合物制取氨气时,大试管口应向下倾斜,防止生成的水回流到试管底部,使试管炸裂,A错误;
B.氨气为碱性气体,能与浓硫酸反应,不能用浓硫酸干燥氨气,应使用碱石灰干燥氨气,B错误;
C.氨气能与氧化铜加热反应生成氮气、Cu和水,N的化合价由-3价升高为0价,化合价升高作还原剂,体现还原性,C正确;
D.氨气密度比空气小,应采用向下排空气法收集,应短管进长管出,D错误;
故答案为C。
阅读下列材料,完成下面小题:
氮元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。氮的氧化物有NO、NO2等,NO、NO2都是大气污染物;氨是一种重要的化工原料,主要用于化肥工业,也广泛用于硝酸、纯碱、制药等工业;工业合成氨反应为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=−92.4 kJ/mol。
5. 下列有关物质的结构或性质与其用途具有对应关系的是
A. N2分子中存在结构,可用作食品保护气
B. NH3极易溶于水,液氨常用作制冷剂
C. NH4HCO3受热易分解,可用作氮肥
D. HNO3具有强氧化性,可用于制硝酸盐类氮肥
6. 在指定条件下,下列选项所示的物质间转化可一步实现的是
A. NO(g)HNO3(aq) B. NO(g)N2(g)
C. N2(g)NO2(g) D. NH3(g)NO2(g)
7. 下列有关合成氨反应的说法错误的是
A. 合成氨反应属于人工固氮
B. 1个NH3分子中存在3个σ键
C. 断开H-H键放出能量,形成N-H键吸收能量
D. 反应中每消耗1mol H2转移电子的数目约等于2×6.02×1023
【答案】5. A 6. B 7. C
【解析】
【5题详解】
A.分子中键能大,化学性质稳定,不易与食品发生反应,可用作食品保护气,对应关系成立,A正确;
B.液氨用作制冷剂是因为液氨汽化时吸收大量热,与极易溶于水无关,B错误;
C.用作氮肥是因为其含有可被植物吸收的氮元素,与受热易分解的性质无关,C错误;
D.制硝酸盐类氮肥是利用其酸性与碱/碱性氧化物反应生成盐,与强氧化性无关,D错误;
故选A;
【6题详解】
A.不与直接反应,需同时通入才能生成,不能一步实现,A错误;
B.汽车尾气处理反应中,与在高温、催化剂条件下可反应生成和,可一步实现,B正确;
C.与在放电条件下反应只生成,再与反应才能得到,不能一步实现,C错误;
D.在催化剂、加热条件下与发生催化氧化反应生成,而非,不能一步实现,D错误;
故选B;
【7题详解】
A.人工固氮是将游离态氮转化为化合态氮的过程,合成氨反应将转化为,属于人工固氮,A正确;
B.1个分子中原子与3个原子分别形成1个σ键,共3个σ键,B正确;
C.断开化学键需要吸收能量,形成化学键会放出能量,因此断开键吸收能量,形成键放出能量,C错误;
D.反应中元素从0价升高到+1价,每消耗1 mol 转移2 mol电子,电子数目约为,D正确;
故选C。
8. 某实验研究铜与稀硝酸、稀硫酸的相关反应,装置和试剂如图所示。
③号试管中的现象可描述为
A. 无明显现象,因稀H2SO4不与铜反应
B. 铜片溶解,放出红棕色有刺激性气味的气体
C. 铜片溶解,产生无色气体,该气体在空气中不变色
D. 铜片溶解,产生无色气体,该气体在试管口变为红棕色
【答案】D
【解析】
【详解】向装有过量铜片的试管滴加稀硝酸,铜与稀硝酸发生反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,反应后体系中存在硝酸铜,还有剩余的铜,硝酸根离子留在溶液中;再向试管滴入稀硫酸,稀硫酸会电离出氢离子,溶液中同时存在与,相当于重新形成稀硝酸,能够继续和铜发生氧化还原反应,铜片溶解,生成无色的气体,接触试管口空气中的氧气,会迅速反应生成红棕色的,对应现象为铜片溶解,产生无色气体,该气体在试管口变为红棕色,故选D。
9. 下列说法正确的是
A. 最外层都只有一个电子的原子X和Y性质一定相似
B. 2p轨道上有两个未成对电子的X原子和3p轨道上有两个未成对电子的Y原子性质一定相似
C. 2p轨道上有三个电子的X原子和3p轨道上有三个电子的Y原子性质一定相似
D. L层电子数为奇数的原子和M层电子数为奇数的原子对应的元素一定都是主族元素
【答案】C
【解析】
【详解】A.最外层只有1个电子的原子可能是、碱金属原子,也可能是Ⅰ族、Ⅵ族等过渡元素原子,元素性质差异大,不一定相似,A错误;
B.轨道有两个未成对电子的原子价电子排布为()或(),轨道有两个未成对电子的原子价电子排布为()或(),若为、为则性质差异大,不一定相似,B错误;
C.轨道有三个电子的原子价电子排布为(),轨道有三个电子的原子价电子排布为(),二者均为第Ⅴ族元素,同主族元素性质相似,C正确;
D.层电子数为奇数的原子为第二周期主族元素,但层电子数为奇数的原子可能为副族元素,如的层电子数为13(奇数),属于副族元素,因此不一定都是主族元素,D错误;
故选C。
10. 下列说法正确的是
A. 处于同一能级的电子运动状态相同
B. 因为s轨道的形状是球形,所以s电子是绕核做圆周运动
C. 金属焰色试验的原理是电子从基态跃迁到激发态释放能量
D. 基态气态25Mn2+再失去1个电子比基态气态26Fe2+再失去1个电子难
【答案】D
【解析】
【详解】A.核外每个电子的运动状态由能层、能级、轨道伸展方向、自旋方向4个参数共同决定,同一能级的电子可能轨道伸展方向或自旋方向不同,运动状态不相同,A错误;
B.s轨道的球形是s电子在核外空间出现概率的轮廓图,s电子并不是绕核做圆周运动,B错误;
C.金属焰色试验的原理是电子从激发态跃迁回基态时释放能量,以可见光形式呈现,基态跃迁到激发态需要吸收能量,C错误;
D.基态的价电子排布为,属于半充满稳定结构,再失去1个电子需要破坏稳定结构,耗能更高;基态价电子排布为,失去1个电子后变为半充满稳定结构,更易失电子,故再失1个电子比难,D正确;
故选D。
11. 现有四种元素的基态原子的电子排布式如下:① 1s22s22p63s23p4; ②1s22s22p63s23p3;③1s22s22p3; ④1s22s22p5。则下列有关比较中正确的是
A. 第一电离能:④>③>②>①
B. 原子半径:①>②>④>③
C. 电负性:④>③>②>①
D. 最高正化合价:④>①>③=②
【答案】A
【解析】
【分析】根据原子的核外电子排布:①为S; ②为P;③为N; ④为F。
【详解】A.同周期从左往右第一电离能呈增大趋势,核外电子排布为半满或全满时第一电离能大于相邻元素,同主族从上往下第一电离能减小,故第一电离能:F>N>P>S,A正确;
B.同周期从左往右原子半径减小,同主族从上往下原子半径逐渐增大,故P>S>N>F,B错误;
C.同周期从左往右电负性逐渐增强,同主族从上往下电负性减弱,故F>N>S>P,C错误;
D.F无正价,D错误;
故选A。
12. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X是地壳中含量最高的元素,Y是金属元素且第一电离能比同周期相邻元素大,Z与X同主族。下列有关说法错误的是
A. X的简单氢化物的稳定性比Z的简单氢化物的稳定性强
B. X的离子半径比Y的离子半径小
C. Y位于元素周期表第三周期IIA族
D. Z最高价氧化物对应水化物的酸性比W的弱
【答案】B
【解析】
【分析】短周期主族元素中,地壳中含量最高的为;原子序数大于、第一电离能比同周期相邻金属元素大的为;与同主族的为;原子序数大于的短周期主族元素为。
【详解】A.非金属性,元素非金属性越强,简单氢化物稳定性越强,故的稳定性强于,A正确;
B.和核外电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,故离子半径,即X的离子半径比Y的离子半径大,B错误;
C.的原子序数为12,位于元素周期表第三周期ⅡA族,C正确;
D.非金属性,元素非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,故的酸性弱于,D正确;
故选B。
13. 下列实验中,对应的操作、现象以及所得出的结论都正确的是
选项
实验
现象
结论
A
向某溶液中先加稀硝酸酸化,再加Ba(NO3)2溶液
产生白色沉淀
该溶液中一定含有
B
向Na2CO3溶液中滴加盐酸,将产生的气体立即通入Na2SiO3溶液中
产生白色沉淀
酸性:H2CO3 >H2SiO3
C
用洁净的铁丝蘸取待测液在火焰上灼烧
火焰呈黄色
待测液中不含钾元素
D
向某溶液中滴加NaOH溶液并加热,用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体
试纸变蓝
该溶液中含有
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.稀硝酸具有强氧化性,可将溶液中可能存在的氧化为,加入也会产生白色沉淀,无法证明原溶液一定含,A错误;
B.盐酸具有挥发性,生成的中混有杂质,也可与反应生成沉淀,无法证明酸性,B错误;
C.钾元素的焰色需要透过蓝色钴玻璃滤去黄光才能观察到,仅通过火焰呈黄色无法证明待测液不含钾元素,C错误;
D.与溶液共热反应生成,为碱性气体,可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该操作可检验,D正确;
故选D。
二、非选择题:共4题,共61分。
14. 海水含有丰富的化学资源,可以从中提取多种物质。
I.从海水中提取镁。
(1)试剂①加入的量应过量的原因是________。加入试剂①后,能够分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是________。
(2)试剂②最好选用________(填试剂名称)。
II.以浓缩海水为原料提取溴。
(3)溴元素在元素周期表中的位置为________。
(4)在“吹出塔”中,用热空气将生成的溴吹出是利用了溴单质易________的性质。
(5)“吸收塔”中SO2、Br2与H2O反应的离子方程式为________。
(6)通入吸收塔的SO2流量与Br2产率关系如图所示。当SO2流量高于45 kg·h-1后,Br2产率下降,原因是________。
【答案】(1) ①. 使Mg2+完全转化为Mg(OH)2沉淀 ②. 过滤
(2)盐酸 (3)第四周期第ⅦA族
(4)挥发 (5)
(6)过量的SO2随吸收塔废气进入吹出塔,与其中的Br2发生反应,Br2生成Br-进入废液,从而导致Br2的产率下降
【解析】
【分析】海水提镁流程:首先向海水中加入过量的碱性沉淀剂(通常选用石灰乳),过量的试剂可以确保海水中的Mg2+被完全转化为Mg(OH)2沉淀,随后通过过滤操作将Mg(OH)2沉淀与含NaCl的溶液分离开;接着向Mg(OH)2沉淀中加入盐酸,将其转化为MgCl2溶液,之后对氯化镁溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶、干燥等处理得到无水MgCl2,最后通过电解熔融状态的无水氯化镁,最终得到金属镁单质。
海水提溴流程:首先将Cl2通入酸化浓海水中,利用Cl2的氧化性将海水中的Br-氧化为Br2单质;随后将反应后的体系送入吹出塔,利用溴单质易挥发的性质,通入热空气将生成的Br2吹入气相形成吹出气,吹出塔排出废液;之后将含Br2的吹出气和SO2一同通入吸收塔,Br2、SO2和水发生反应,将溴元素转化为Br-实现溴的富集,吸收塔的废气可循环回吹出塔重复利用;最后向富集得到的含Br-的体系中再次通入Cl2,将Br-重新氧化为Br2单质,经蒸馏操作后最终得到工业溴。
【小问1详解】
试剂①是沉淀的碱类物质,过量加入可以保证海水中低浓度的尽可能完全生成,避免镁元素残留损失。
分离难溶固体沉淀和溶液的常规操作是过滤。
【小问2详解】
试剂②需要将转化为溶液,选择盐酸不会引入新的杂质阴离子,符合后续制备无水氯化镁的要求,是最适宜的试剂。
【小问3详解】
溴的原子序数为35,核外电子排布为2、8、18、7,最外层7个电子、共4个电子层,因此在周期表中位于第四周期第ⅦA族。
【小问4详解】
溴单质沸点低,易挥发,因此可以用热空气将生成的溴从水溶液中吹脱出来。
【小问5详解】
该反应中作为氧化剂被还原为,作为还原剂被氧化为,配平后得到对应离子方程式。
【小问6详解】
当流量超过45后,过量未反应的会和发生反应,重新将溴元素转化为,最终导致得到的产品溴产量降低。
15. CO2的资源化利用能有效减少CO2排放,充分利用碳资源。
(1)用氨水可捕集烟气中的CO2。
①CO2的电子式为________。
②用氨水捕集烟气中足量CO2的离子方程式为________。
③其它条件相同,当温度高于40℃,随着温度升高,CO2的捕集率下降,其可能的原因有________(写两点)。
④下列溶液中,同样能用于捕集CO2的是________。
A.NaOH溶液 B.CaCl2溶液 C.Na2CO3溶液 D.KNO3溶液
⑤CO2被氨水捕集后可通过进一步工艺生产尿素。尿素的结构式为:。1mol尿素分子中含________mol键。
(2)用NiO可以催化CO2与H2反应合成CH4。
①Ni2+的价层电子排布式为________。
②写出NiO催化CO2加氢合成CH4的化学反应方程式________。
【答案】(1) ①. ②. NH3·H2O+CO2= ③. NH4HCO3受热分解,氨水分解,CO2随温度升高溶解度减小 ④. AC ⑤. 7
(2) ①. 3d8 ②. CO2+ 4H2CH4 + 2H2O
【解析】
【小问1详解】
①是共价化合物,碳原子与两个氧原子分别共用两对电子,使各个原子均达到8电子稳定结构,其电子式为;
②氨水捕集足量时,反应生成碳酸氢铵,对应的离子方程式为;
③温度升高会导致气体的溶解度减小,同时氨水受热易挥发出氨气,且反应生成的碳酸氢铵在较高温度下易发生分解,这些因素都会导致的捕集率下降;
④A.溶液能与反应生成碳酸钠和水,可用于捕集;
B.溶液与不反应,不能用于捕集;
C.溶液能与反应生成碳酸氢钠,可用于捕集;
D.溶液与不反应,不能用于捕集;
故选AC;
⑤共价单键均为键,双键中含有1个键和1个键。由尿素的结构式可知,1个尿素分子中含有4个单键、2个单键和1个双键,因此共含有个键,则尿素分子中含键;
【小问2详解】
①是28号元素,其基态原子的核外电子排布式为。失去最外层的2个电子形成,故其价层电子排布式为;
②在催化作用下,与反应生成。根据原子守恒可知,反应还会生成,化学方程式为 。
16. 现有原子序数依次增大的六种元素A、B、C、D、E、M,其中A、B、C、D、E为短周期主族元素,M为第四周期元素,其元素性质或原子结构如下:
元素
元素性质或原子结构
A
电子只有一种自旋取向
B
基态原子核外p能级上电子总数比s能级上电子总数少1
C
基态原子核外s能级上电子总数与p能级上电子总数相等,但第一电离能都低于同周期相邻元素
D
原子的第一至第四电离能分别是:I1=738 kJ·mol-1;I2=1451 kJ·mol-1;I3=7733 kJ·mol-1;I4=10540 kJ·mol-1
E
其价电子中,在不同形状的原子轨道中运动的电子数相等
M
位于周期表的第8纵列
请根据以上信息,回答问题。
(1)写出各元素的元素符号,A:______、B:______、C:______、D:______、E:______、M:______。
(2)B、C和D三种元素的原子半径由大到小的顺序:________(填元素符号)。
(3)B、C和E三种元素的电负性由大到小的顺序:________(填元素符号)。
(4)B、C和E三种元素的第一电离能由大到小的顺序:________(填元素符号)。
(5)M元素基态原子的价层电子轨道表示式为________。
(6)与M元素同周期的元素中,未成对电子数最多的元素是______(填元素符号),该元素基态原子的核外电子排布式为________。
【答案】(1) ①. H ②. N ③. O ④. Mg ⑤. Si ⑥. Fe
(2)Mg>N>O (3)O>N>Si
(4)N>O>Si (5)
(6) ①. Cr ②. 或
【解析】
【小问1详解】
A:核外电子只有1种自旋取向,说明仅1个1s电子,为H。
B:短周期元素p能级电子总数比s能级少1,电子排布为,s能级共4个电子、p能级共3个电子,符合条件,为N。
C:s和p能级电子总数相等,且第一电离能低于同周期相邻元素,电子排布为,s共4个、p共4个电子,O的第一电离能比相邻的N、F都小,符合条件,为O。
D:远大于,说明容易失去2个最外层电子,为ⅡA族元素,结合原子序数大于O,为Mg。
E:价电子中不同形状轨道的电子数相等,价电子排布为,s轨道(1种形状)有2个电子、p轨道(另1种形状)有2个电子,符合条件,为Si。
M:第四周期第8纵列,为Fe。
【小问2详解】
电子层数越多半径越大,同周期主族元素原子序数越大半径越小,因此半径。
【小问3详解】
同周期元素从左到右电负性逐渐增大,则电负性O>N,同主族元素从上到下电负性逐渐减小,则电负性N>P,同周期元素从左到右电负性逐渐增大,则电负性 P>Si,因此顺序为O>N>Si。
【小问4详解】
N的2p轨道为半充满稳定结构,第一电离能大于同周期的O;要比较O和Si的第一电离能,可以借助中间元素S,同周期元素从左到右第一电离能呈增大趋势,同主族从上到下第一电离能递减,因此顺序为。
【小问5详解】
Fe价层电子为,轨道表达式:。
【小问6详解】
Fe位于第四周期,Cr的价电子排布为,6个未成对电子,是第四周期未成对电子数最多的元素,其完整核外电子排布式:或。
17. 氮氧化物能引发酸雨、雾霾等环境问题,需处理后才能排放。NO、NO2的处理方法有以下三种。
(1)氨还原法。
某实验小组利用如图所示装置探究NH3能否将NO2还原(K1、K2为止水夹,夹持固定装置略去)。
① E装置中发生反应的离子方程式为________。
②A装置中盛装浓氨水的仪器名称为________,B和D装置的作用都是干燥气体,甲试剂可以选用________(填字母),乙试剂可以选用________(填字母)。
A.碱石灰 B.无水CaCl2 C.浓硫酸
③实验中NH3能将氮氧化物还原并生成对空气无污染的物质,则C装置中发生反应的化学方程式为________。
④从环保角度看,此实验装置存在一个明显的缺陷是________。
(2)氧化吸收法。
酸性条件下,NaClO溶液可以氧化NO、NO2等氮氧化物,生成Cl—和。
①在酸性溶液中加入NaClO溶液吸收NO气体的离子方程式为________。
②使用NaClO/H2O2酸性复合吸收剂可更有效去除NO。复合吸收剂组成一定时,温度对NO去除率的影响如图所示。温度高于60℃后,NO去除率下降的主要原因是________。
(3)碱液吸收法。
氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物,反应的化学方程式如下:NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O;2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O。
①下列措施能提高尾气中NO和NO2去除率的有________(填字母)。
A.加快通入尾气的速率
B.采用气、液逆流的方式吸收尾气
C.吸收尾气过程中定期补加适量NaOH溶液
②现有V L某NaOH溶液,能完全吸收n mol NO2和m mol NO组成的大气污染物,则所用烧碱溶液的物质的量浓度至少为________mol·L-1。
【答案】(1) ①. ②. 分液漏斗 ③. A ④. B ⑤. ⑥. 缺少尾气处理装置
(2) ①. ②. 在温度较高时容易分解,导致其浓度减小,去除率降低
(3) ①. BC ②.
【解析】
【分析】氨还原法中,A装置利用浓氨水和生石灰制备,B装置干燥,E装置利用铜和浓硝酸制备,发生反应,D装置干燥,C装置为还原的反应装置。
【小问1详解】
① E装置中铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,反应的离子方程式为。
② A装置中盛装浓氨水的仪器带有玻璃活塞,名称为分液漏斗;是碱性气体,应选用碱性干燥剂,故甲试剂选碱石灰,故选A;是酸性气体,不能用碱石灰干燥,可选用中性干燥剂无水,故选B。
③ 将还原为对空气无污染的物质,即发生氧化还原反应生成和,化学方程式为。
④ 实验中未反应完全的和若直接排放会污染空气,故该装置存在的一个明显缺陷是缺少尾气处理装置。
【小问2详解】
① 酸性条件下,将氧化为,自身被还原为。根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,反应的离子方程式为。
② 受热易分解,温度高于60℃后,大量分解导致复合吸收剂中有效成分浓度降低,从而使去除率下降。
【小问3详解】
① A.加快通入尾气的速率会导致气体与吸收液接触时间变短,反应不充分,去除率下降,错误;
B.采用气、液逆流的方式可增大接触面积,延长接触时间,提高去除率,正确;
C.定期补加适量溶液可保持吸收液浓度,有利于反应正向进行,提高去除率,正确;
故选BC。
② 根据反应方程式和可知,无论按何种比例反应,完全吸收后生成的钠盐中原子与原子的物质的量之比均为。混合气体中原子的总物质的量为,根据原子守恒,所需的物质的量至少为,故溶液的物质的量浓度至少为。
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