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江苏省镇江市十校联考2023-2024学年高一下学期4月期中考试化学试题（原卷版+解析版）
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可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 K-39 Mn-55 Fe-56 Br-80 I-127
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. 我国提出2060年实现碳中和的目标，体现了大国担当。碳中和中的碳是指
A. 碳原子B. 二氧化碳C. 碳元素D. 含碳物质
【答案】B
【解析】
【详解】碳中和中的碳是指二氧化碳，减少二氧化碳的排放和充分利用二氧化碳转化为其他物质是碳中和的核心，故选B。
【点睛】
2. 下列化学用语表达正确的是
A. F原子的核外电子排布式：B. 的轨道表示式：
C. 分子的结构式：D. Mn的简化电子排布式：[Ar]
【答案】C
【解析】
【详解】A．F原子的核外电子排布式为1s22s22p5，选项所给为F原子的结构示意图，A错误；
A．氧离子核外有10个电子，轨道表示式为，B错误；
A．NH3中N原子和H原子以单键连接，结构式为，C正确
A．Mn原子序数为25，根据核外电子排布规则，简化电子排布式为[Ar]3d54s2，D错误；
本题选C。
3. 实验改进与优化应遵循科学性、直观性、易操作性、安全性的原则，提升化学实验效率。下列有关实验改进分析不正确的是
A. 使用恒压滴液漏斗可防止浓氨水污染环境，并使漏斗内液体顺利流下
B. 用点燃的木条靠近肥皂泡，听到爆鸣声，可检验产物中有氢气产生
C. 该改进装置可用于性质的探究实验
D. 利用此装置可较长时间看到白色絮状沉淀
【答案】C
【解析】
【详解】A．恒压滴液漏斗为密闭装置且能平衡压强，使用恒压滴液漏斗可防止浓氨水污染环境，并使漏斗内液体顺利流下，A正确；
B．氢气具有可燃性，和氧气混合点燃容易爆炸；用点燃的木条靠近肥皂泡，听到爆鸣声，可检验产物中有氢气产生，B正确；
C．铜和浓硫酸需要加热才能反应生成二氧化硫，C错误；
D．装置A中生成氢气排净装置中空气且生成硫酸亚铁，一段时间后关闭a，A中压强变大，硫酸亚铁被压入B中生成氢氧化亚铁沉淀，利用此装置可较长时间看到白色絮状沉淀，D正确；
故选C。
4. 下列物质的性质与用途相对应的是
A. 浓硫酸具有难挥发性，可用于制备HCl气体
B. 具有强氧化性，能与反应制备硝酸铵
C. 难溶于水，可用作钡餐
D. 溶液显碱性，可用于制抗酸药物
【答案】A
【解析】
【详解】A．浓硫酸和氯化钠反应制备HCl气体，是用难挥发的酸制备易挥发的酸，性质与用途对应，A正确；
B．硝酸和NH3反应制备硝酸铵利用了硝酸酸性，该反应不是氧化还原反应，与硝酸的强氧化性无关，性质与用途不对应，B错误；
C．硫酸钡难溶于盐酸，故可用作钡餐，防止生成钡离子中毒，并不是因为硫酸钡难溶于水，C错误；
D．Na2CO3溶液显碱性，但其碱性较强，对人体有较强刺激性，不能用于作抗酸药物，一般用碳酸氢钠作抗酸药物，D错误；
本题选A。
5. 在给定条件下，下列选项所示的物质的转化过程均能一步实现的是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
【详解】A．在高温煅烧时产生，被双氧水氧化生成硫酸，故A正确；
B．钠在氧气中燃烧生成过氧化钠，钠在常温下与氧气反应得到氧化钠，故B错误；
C．二氧化硅与盐酸不反应，故C错误；
D．氨气催化氧化生成，不是二氧化氮，故D错误；
答案选A。
6. 下列各组无色透明溶液中，能大量共存的离子组是
A. Na+、OH-、CO、SOB. Na+、ClO-、SO、I-
C. Na+、Cu2+、Cl-、S2-D. Al3+、H+、HSO、Cl-
【答案】A
【解析】
【详解】A．Na+、OH-、CO、SO各离子在水溶液中均为无色，且相互不反应，能够大量共存，A符合题意；
B．ClO-具有强氧化性，SO、I-具有强还原性，二者之间能够发生氧化还原反应，不能大量共存，B不合题意；
C．Cu2+在水溶液中呈蓝色，且Cu2++S2-=CuS↓，C不合题意；
D．H++HSO=H2O+SO2↑，D不合题意；
故答案为：A。
7. 下列关于外围电子排布式为的基态原子的描述正确的是
A. 它的原子核外有三种形状不同的电子云B. 它的原子核外电子共有16种不同的运动状态
C. 它可与反应生成常温时的液态化合物D. 该原子位于d区
【答案】B
【解析】
【详解】A．价电子构型为3s23p4的元素是16号元素S，具有s和p两种能级，因此该原子的电子云形状有两种，分别是球形和哑铃形，故A项错误；
B．S原子具有16个核外电子，处于不同能层、能级上电子具有的能量不同，同一能级上的电子自旋方向相反，故有16种不同的运动状态，故B项正确；
C．硫和氢气化合生成的硫化氢在常温下是气体而不是液体，故C项错误；
D．硫处于元素周期表第三周期第VIA族，位于元素周期表p区，故D项错误；
答案选B。
8. 下列离子方程式书写正确的是：
A. CuS与浓硝酸反应：
B. 溶液与过量溶液反应：
C. 溶于水：
D. A1溶于NaOH溶液：
【答案】B
【解析】
【详解】A．浓硝酸具有强氧化性，能将硫化铜氧化，产物不可能是硫化氢，如浓硝酸足量时反应的离子方程式为，故A错误；
B．溶液与过量溶液反应生成碳酸钡沉淀、氢氧化钠和水，其反应的离子方程式为，故B正确；
C．溶于水生成的次氯酸为弱酸，离子方程式中次氯酸不能拆开写，反应的离子方程式为，故C错误；
D．A1溶于NaOH溶液时反应的离子方程式为，故D错误；
故答案为：B。
9. X、Y、Z、W、Q、R均为元素周期表前四周期元素，原子序数依次增大。X的基态原子中，电子排布在三个不同的能级，且每个能级的电子总数相等。Y的2p轨道有3个未成对电子。Z的族序数是其周期序数的3倍。W原子的第一至第六电离能分别为，，，，，。Q在前四周期中电负性最小。R位于元素周期表第11列。下列说法正确的是
A. 原子半径：XC. Q的最高价氧化物的水化物为强碱D. R为主族元素
【答案】C
【解析】
【分析】X、Y、Z、W、Q、R均为元素周期表前四周期元素，原子序数依次增大，X的基态原子中，电子排布在三个不同的能级，且每个能级的电子总数相等，则X的电子排布式为1s22s22p2，所以X为C；Y的2p轨道有3个未成对电子，则Y为N；Z的族序数是其周期序数的3倍，则Z为O；W原子的第四电离能剧增，则其化合价为+3价，且原子序数大于氧，所以W为Al元素；Q在前四周期中电负性最小，所以Q为K元素；R位于元素周期表第11列，原子序数大于K，则R为第四周期的Cu元素。
【详解】A．X、Y、Z分别为C、N、O，C、N、O处于同一周期，同一周期从左至右原子序数递增、原子半径递减，所以原子半径：X＞Y＞Z，故A错误；
B．W为Al，其氢化物为AlH3，故B错误；
C．Q为K，K的最高价氧化物的水化物为KOH，KOH是一种强碱，故C正确；
D．R为第四周期的Cu元素，Cu为IB族元素，故D错误；
故答案为：C。
10. 某钒催化剂在一定条件下形成相邻的氧化还原位和酸性吸附位，该催化剂催化脱除电厂烟气中NO的反应机理如图所示。
下列说法正确的是
A. 反应①～④均为氧化还原反应
B. 消耗1ml ，理论上可处理2ml NO
C. 反应②为
D. 总反应方程式
【答案】C
【解析】
【分析】根据反应机理图，反应①为酸性吸附位上的羟基与氨气作用，各元素化合价没有变化，反应②为氧化还原位上的氧原子与作用，该位置上的V元素被还原，反应③为与NO发生N元素的归中反应，反应④为在氧气作用下，氧化还原位的V元素被氧化，据此答题。
【详解】A．根据分析知，反应①各元素化合价没有变化，不是氧化还原反应，A错误；
B．根据反应④可知消耗1ml氧气时可以得到4ml钒催化剂，通过反应①②后可以得到4ml，根据反应③可知4ml可以还原4mINO，所以理论上消耗1mlO2可处理4ml NO，B错误；
C．由图可知，反应②NH+=+ ，C正确；
D．由图可知总反应方程式为4NH3+4NO+ O24N2+6H2O，D错误；
故选C。
11. 室温下进行下列实验，根据实验操作和现象所得到的结论正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A．浓盐酸中Cl-也能与溶液反应，不能确认亚铁离子的存在，A错误；
B．焰色反应呈黄色说明含有钠元素，钠的焰色可以掩盖钾元素的紫色，因此要透过蓝色钴玻璃观察钾元素的焰色，本实验没有使用蓝色钴玻璃，因此溶液中可能存在钾元素，B正确；
C．向溶液中滴加酸化的溶液，酸性条件下NO具有强氧化性，Fe2+会被氧化为Fe3+，C错误；
D．验证S与C的非金属大小，需要比较其最高价氧化物对应水化物的酸性，即硫酸与碳酸的酸性，而该操作比较的是亚硫酸与碳酸的酸性，无法验证非金属性：S>C，D错误；
故选B。
12. 可用于制铁盐、兽药，与砂糖混用为补血剂，其工艺生产流程如下：
已知：“还原”工序中不生成S单质。下列说法错误的是
A. “焙烧”时，将粉碎可提高焙烧效率
B. “焙烧”过程中氧化剂和还原剂的物质的量之比为11∶4
C. “还原”工序中，反应的离子方程式为：
D. “沉铁”时，有生成
【答案】C
【解析】
【分析】FeS2在空气中焙烧得氧化铁，氧化铁用稀硫酸酸浸生成硫酸铁，往硫酸铁溶液中加FeS2发生氧化还原反应，接着往其中加碳酸氢铵沉铁得碳酸亚铁。
【详解】A．“焙烧”时，将FeS2粉碎，增大了反应物之间的接触面积，加快反应速率，提高焙烧效率，故A正确；
B．“焙烧”过程中发生的反应为4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2，其中O2为氧化剂，FeS2为还原剂，则氧化剂和还原剂的物质的量之比为11∶4，故B正确；
C．“还原”工序中，无S单质生成，则只能生成，不能生成(被Fe3＋氧化)，其正确的离子方程式为14Fe3＋＋FeS2＋8H2O=15Fe2＋＋2＋16H＋，故C错误；
D．“沉铁”时，Fe2＋与结合生成FeCO3，导致浓度减小，促进了的电离(H＋＋)，H＋浓度增大，再与反应生成CO2气体：H＋＋=CO2↑＋H2O，故D正确；
故答案为：C。
13. 向含、、的溶液中通入过量的氯气，溶液中四种粒子的物质的量变化如图所示，已知b-a=5，线段IV表示一种含氧酸，且I和IV表示的物质中含有相同的元素。下列说法不正确的是
A. 原溶液中B. 线段II表示的变化情况
C. 线段IV表示的变化情况D. 根据图像可计算出a=5
【答案】D
【解析】
【分析】向含Fe2+、I-、Br-的溶液中通入适量氯气，还原性I-＞Fe2+＞Br-，首先发生反应2I-+Cl2=I2+2Cl-，I-反应完毕，再反应反应2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，Fe2+反应完毕，最后发生反应2Br-+Cl2=Br2+2Cl-，故线段I代表I-的变化情况，线段Ⅱ代表Fe2+的变化情况，线段Ⅲ代表Br-的变化情况；通入氯气，根据反应离子方程式可知溶液中n(I-)=2n(Cl2)=2ml，溶液中n(Fe2+)=2n(Cl2)=2×(3ml-1ml)=4ml，Fe2+反应完毕，根据电荷守恒可知n(I-)+n(Br-)=2n(Fe2+)，故n(Br-)=2n(Fe2+)-n(I-)=2×4ml-2ml=6ml，据此分析解答；
【详解】A．n(FeBr2):n(FeI2)=n(Br-):n(I-)=6ml:2ml=3:1，故A正确；
B．根据分析可知，线段Ⅱ为亚铁离子被氯气氧化为铁离子，反应的离子方程式为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，故B正确；
C．线段IV表示一种含氧酸，且I和IV表示的物质中含有相同的元素，该元素为I元素，则a点后发生氯气氧化碘单质的反应，已知碘单质的物质的量为1ml，反应消耗氯气的物质的量为5ml，根据电子守恒，则该含氧酸中碘元素的化合价为+5价，则该含氧酸为HIO3，HIO3是一元强酸，则线段Ⅳ可表示的变化情况，故C正确；
D．由分析可知，溶液中n(Br-)=2n(Fe2+)-n(I-)=2×4ml-2ml=6ml，根据2Br-+Cl2=Br2+2Cl-可知，溴离子反应需要氯气的物质的量为3ml，故a=3+3=6，又b-a=5，所以b=a+5=6+5=11，故D错误；
本题选D。
二、非选择题(共4题，共61分。)
14. 按要求填空。
（1）已知钴元素在周期表中的信息如下，回答下列问题：
该元素在元素周期表中的位置是___________，基态原子核外有___________种不同运动状态的电子，画出该原子的原子结构示意图___________。
（2）已知高温下比CuO更稳定，试从核外电子排布角度解释原因___________。
（3）氰化钾是一种剧毒物质，贮存和使用时必须注意安全。已知，则中所含三种元素的电负性由大到小的顺序为___________(用元素符号表示，下同)，第一电离能从大到小顺序为___________，基态氮原子的电子排布式为___________，其能量最高的电子所在原子轨道的电子云轮廓图为___________形。
【答案】（1） ①. 第四周期第VIII族 ②. 27 ③.
（2）Cu2+的外围电子排布式为3d9，Cu+的外围电子排布式为3d10，Cu+中3d轨道处于全满稳定状态
（3） ①. O＞N＞C ②. N＞O＞C ③. 1s22s22p3 ④. 哑铃
【解析】
【小问1详解】
C元素的原子序数为27，在元素周期表中的位置是第四周期第VIII族，核外共有27个电子，每个电子的运动状态都不同，所以基态原子核外有27种不同运动状态的电子，其原子结构示意图为；
【小问2详解】
Cu2+的外围电子排布式为3d9，Cu+的外围电子排布式为3d10，Cu+中3d轨道处于全满稳定状态，所以Cu+ 比Cu2+稳定；
【小问3详解】
中所含三种元素分别为O、C、N，O、C、N位于同一周期，同一周期主族元素从左往右电负性依次增强，所以电负性由大到小的顺序为O＞N＞C；同一周期主族元素从左往右第一电离能呈增大的趋势，但第IIA族和第VA族元素大于同周期相邻两种元素的第一电离能，所以第一电离能从大到小顺序为N＞O＞C，基态氮原子的电子排布式为1s22s22p3，其能量最高的电子所在原子轨道为2p，p电子云轮廓图为哑铃形。
15. 铬是一种具有战略意义的金属，它具有多种价态，单质铬熔点为1857℃。工业上以铬铁矿[主要成分是]为原料冶炼铬的流程如图所示：
（1）中各元素化合价均为整数，则铬的化合价为___________，写出基态铬原子的外围电子排布式___________。
（2）操作a由两步反应构成，其分别是①___________、②与铝粉混合高温下发生铝热反应。
（3）是两性氢氧化物，写出其与NaOH反应的离子方程式___________。
（4）水中的铬元素对水质及环境均有严重的损害作用，必须进行无害化处理。转化为重要产品磁性铁铬氧体()：先向含的污水中加入适量的硫酸及硫酸亚铁，待充分反应后再通入适量空气(氧化部分)并加入NaOH，就可以使铬、铁元素全部转化为磁性铁铬氧体。
①写出在酸性条件下被还原为的离子方程式___________。
②若处理含1ml (不考虑其他含铬微粒)的污水时恰好消耗10ml ，则当铁铬氧体中时，则铁铬氧体的化学式为___________。
【答案】（1） ①. +3 ②. 3d54s1
（2）灼烧使分解
（3）
（4） ①. ②. Cr2Fe20O27
【解析】
【分析】铬铁矿中加入碳酸钠并通入氧气，高温条件下将氧化得到氧化铁、Na2CrO4，同时生成二氧化碳，将得到的固体溶于水得到Na2CrO4溶液，加入硫化钠发生氧化还原反应，Cr元素被还原生成Cr(OH)3，过滤后灼烧Cr(OH)3，得到Cr2O3，利用铝热反应制备金属Cr。
【小问1详解】
中各元素化合价均为整数，即Fe为+2价、O为-2价，则铬的化合价为+3价，Cr的原子序数为24，基态铬原子的外围电子排布式3d54s1；
【小问2详解】
操作a由两步反应构成，其分别是①灼烧使分解、②与铝粉混合高温下发生铝热反应；
【小问3详解】
是两性氢氧化物，其与NaOH反应的离子方程式为；
【小问4详解】
①在酸性条件下被还原，其离子方程式为；
②若处理含1ml(不考虑其他含铬微粒)的污水时恰好消耗10ml，则当铁铬氧体中时，铁铬氧体中n(Fe2+)=6ml，n(Fe3+)=4ml，在铁铬氧体中各元素的化合价代数和为0，即1ml×3+6ml×2+4ml×3=n(O)×2，解得n(O)=13.5ml，所以铁铬氧体的化学式为Cr2Fe20O27。
16. 高砷煤中含有砷硫铁(FeAsS)等物质。燃煤产生的烟气中含NO、、粉尘等，经过SCR脱硝除去NO，粉尘经沉降得到粉煤灰。
（1）燃煤固硫
①燃烧高砷煤时加入生石灰将大部分硫元素转化为___________(填化学式)留在煤渣中。
②高砷煤燃烧过程中，砷硫铁在高温下被氧化成释放到烟气中，该反应的化学方程式为___________。
（2）SCR脱硝(脱除烟气中的NO)
在烟气中加入适量氨气，用钒氧化物作催化剂将、NO、转化。
①在SCR脱硝的反应中还原剂为___________(填化学式)。
②若与NO的物质的量之比为1∶1，写出SCR脱硝法的反应原理___________(用化学方程式表示)。
（3）粉煤灰成分研究
粉煤灰可用于水泥工业，粉煤灰中的氨含量(或铵盐)会影响水泥的性能。取50.00g粉煤灰加入NaOH蒸出，用20mL 0.1000的溶液吸收，用0.200 NaOH溶液滴定过量的至终点，平行滴定3次，平均消耗NaOH溶液10.00mL，计算粉煤灰中的以计的氨含量___________ (用表示，写出计算过程)。
【答案】（1） ①. CaSO4 ②.
（2） ①. ②.
（3）过量的硫酸n(H2SO4)=0.200ml/L×10.00×10-3L×=1.000×10-3ml，吸收的氨气的物质的量为n(NH3)=(0.1000 ml/L×20.00×10-3L-1.000×10-3ml) ×2=2.000×10-3ml，所以粉煤灰中的氨的含量为
【解析】
【小问1详解】
①燃烧高砷煤时，硫元素转化为SO2，加入的生石灰在高温条件下和二氧化硫、氧气生成硫酸钙，即将大部分硫元素转化为CaSO4留在煤渣中；
②高砷煤燃烧过程中，砷硫铁在高温下被氧化成释放到烟气中，该反应的化学方程式为；
【小问2详解】
①在SCR脱硝的反应中，用钒氧化物作催化剂将、NO、转化为，其中中的氮元素化合价从-3价变为0价，失电子化合价升高，作还原剂，即还原剂为；
②若与NO的物质的量之比为1∶1，则SCR脱硝法的反应原理为；
【小问3详解】
用0.200 NaOH溶液滴定过量的至终点，平行滴定3次，平均消耗NaOH溶液10.00mL，则过量的硫酸n(H2SO4)=0.200ml/L×10.00×10-3L×=1.000×10-3ml，吸收的氨气的物质的量为n(NH3)=(0.1000 ml/L×20.00×10-3L-1.000×10-3ml) ×2=2.000×10-3ml，所以粉煤灰中的氨的含量为。
17. 工厂烟气(主要污染物NO)直接排放会造成空气污染，需处理后才能排放。“纳米零价铁—”体系可将烟气中难溶的NO氧化为可溶的。
（1）制备纳米零价铁将溶液与碱性溶液混合可生成纳米零价铁、和等。
中电子排布式为___________。
（2）NO的氧化：在一定温度下，将溶液和HCl溶液雾化后与烟气按一定比例混合，以一定流速通过装有纳米零价铁的反应装置，可将烟气中的NO氧化。
①X催化分解产生HO·，HO·将NO氧化为的机理如图所示，则Y的化学式为___________，纳米零价铁的作用是___________。
②写出酸性条件下，NO与HO·反应的离子方程式___________。
③与Y反应可实现X再生，同时产生，写出的电子式___________，此时作为___________剂。
④NO脱除率随温度的变化如下图所示。温度高于120℃时，NO脱除率随温度升高呈现下降趋势的主要原因是___________。
（3）纳米铁粉也可用于去除废水中的硝态氮(以表示)，可大致分为2个过程，反应原理如下图所示。
研究发现，在纳米铁粉总量一定时，水中的溶解氧过少或过多均不利于硝态氮的去除。解释水中溶解氧过多，硝态氮去除率下降的原因___________。
【答案】（1）1s22s22p63s23p63d6
（2） ①. FeCl3或Fe3+ ②. 纳米零价铁与HCl溶液反应产生FeCl2 ③. NO+3HO∙=+H2O+H+ ④. ⑤. 还原 ⑥. H2O2的分解速率随温度的升高而加快，H2O2的浓度减小，NO脱除率降低
（3）水中溶解氧过多，会将Fe2+氧化成Fe3+，导致Fe2+浓度降低，不利于硝态氮去除
【解析】
【小问1详解】
Fe原子核外有26个电子，基态Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，则FeSO4中Fe2+电子排布式为1s22s22p63s23p63d6。
【小问2详解】
①在一定温度下，将H2O2溶液和HCl溶液雾化后与烟气按一定比例混合，以一定流速通过装有纳米零价铁的反应装置，纳米零价铁与HCl溶液反应生成FeCl2和H2，由图可知，X与H2O2反应生成Y、HO∙和OH-，该过程中H2O2被还原，则X具有还原性，Y与H2O2反应生成X、H+和HO2∙，H2O2被氧化，Y具有氧化性，则X为FeCl2或Fe2+、Y为FeCl3或Fe3+，纳米零价铁的作用是与HCl溶液反应产生FeCl2。
②酸性条件下，NO与HO∙反应，NO被氧化成、HO∙被还原成H2O，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒，反应的离子方程式为NO+3HO∙=+H2O+H+。
③H2O2将Fe3+还原成Fe2+，自身被氧化成HO2∙，H2O2为还原剂，HO2∙的电子式为。
④温度高于120℃时，NO脱除率随温度升高呈现下降趋势的主要原因是H2O2的分解速率随温度的升高而加快，H2O2的浓度减小，NO脱除率降低。
【小问3详解】
过程Ⅰ为O2将纳米铁粉氧化成Fe2+，过程Ⅱ为Fe2+将还原为N2，研究发现，在纳米铁粉总量一定时，水中的溶解氧过少或过多均不利于硝态氮的去除，水中溶解氧过多，硝态氮去除率下降的原因是水中溶解氧过多，会将Fe2+氧化成Fe3+，导致Fe2+浓度降低，不利于硝态氮去除。选项
实验操作
结论
A
将铁锈溶于浓盐酸，再滴入溶液，紫红色褪去
铁锈与浓盐酸反应生成亚铁离子
B
用洁净的铂丝蘸取溶液在火焰上灼烧，火焰呈黄色
溶液中一定有钠元素，可能有钾元素
C
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
D
将通入溶液后，将混合气体依次通入酸性溶液、品红溶液、澄清石灰水
验证非金属性：S>C
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 S-32 K-39 Mn-55 Fe-56 Br-80 I-127
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. 我国提出2060年实现碳中和的目标，体现了大国担当。碳中和中的碳是指
A. 碳原子B. 二氧化碳C. 碳元素D. 含碳物质
【答案】B
【解析】
【详解】碳中和中的碳是指二氧化碳，减少二氧化碳的排放和充分利用二氧化碳转化为其他物质是碳中和的核心，故选B。
【点睛】
2. 下列化学用语表达正确的是
A. F原子的核外电子排布式：B. 的轨道表示式：
C. 分子的结构式：D. Mn的简化电子排布式：[Ar]
【答案】C
【解析】
【详解】A．F原子的核外电子排布式为1s22s22p5，选项所给为F原子的结构示意图，A错误；
A．氧离子核外有10个电子，轨道表示式为，B错误；
A．NH3中N原子和H原子以单键连接，结构式为，C正确
A．Mn原子序数为25，根据核外电子排布规则，简化电子排布式为[Ar]3d54s2，D错误；
本题选C。
3. 实验改进与优化应遵循科学性、直观性、易操作性、安全性的原则，提升化学实验效率。下列有关实验改进分析不正确的是
A. 使用恒压滴液漏斗可防止浓氨水污染环境，并使漏斗内液体顺利流下
B. 用点燃的木条靠近肥皂泡，听到爆鸣声，可检验产物中有氢气产生
C. 该改进装置可用于性质的探究实验
D. 利用此装置可较长时间看到白色絮状沉淀
【答案】C
【解析】
【详解】A．恒压滴液漏斗为密闭装置且能平衡压强，使用恒压滴液漏斗可防止浓氨水污染环境，并使漏斗内液体顺利流下，A正确；
B．氢气具有可燃性，和氧气混合点燃容易爆炸；用点燃的木条靠近肥皂泡，听到爆鸣声，可检验产物中有氢气产生，B正确；
C．铜和浓硫酸需要加热才能反应生成二氧化硫，C错误；
D．装置A中生成氢气排净装置中空气且生成硫酸亚铁，一段时间后关闭a，A中压强变大，硫酸亚铁被压入B中生成氢氧化亚铁沉淀，利用此装置可较长时间看到白色絮状沉淀，D正确；
故选C。
4. 下列物质的性质与用途相对应的是
A. 浓硫酸具有难挥发性，可用于制备HCl气体
B. 具有强氧化性，能与反应制备硝酸铵
C. 难溶于水，可用作钡餐
D. 溶液显碱性，可用于制抗酸药物
【答案】A
【解析】
【详解】A．浓硫酸和氯化钠反应制备HCl气体，是用难挥发的酸制备易挥发的酸，性质与用途对应，A正确；
B．硝酸和NH3反应制备硝酸铵利用了硝酸酸性，该反应不是氧化还原反应，与硝酸的强氧化性无关，性质与用途不对应，B错误；
C．硫酸钡难溶于盐酸，故可用作钡餐，防止生成钡离子中毒，并不是因为硫酸钡难溶于水，C错误；
D．Na2CO3溶液显碱性，但其碱性较强，对人体有较强刺激性，不能用于作抗酸药物，一般用碳酸氢钠作抗酸药物，D错误；
本题选A。
5. 在给定条件下，下列选项所示的物质的转化过程均能一步实现的是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
【详解】A．在高温煅烧时产生，被双氧水氧化生成硫酸，故A正确；
B．钠在氧气中燃烧生成过氧化钠，钠在常温下与氧气反应得到氧化钠，故B错误；
C．二氧化硅与盐酸不反应，故C错误；
D．氨气催化氧化生成，不是二氧化氮，故D错误；
答案选A。
6. 下列各组无色透明溶液中，能大量共存的离子组是
A. Na+、OH-、CO、SOB. Na+、ClO-、SO、I-
C. Na+、Cu2+、Cl-、S2-D. Al3+、H+、HSO、Cl-
【答案】A
【解析】
【详解】A．Na+、OH-、CO、SO各离子在水溶液中均为无色，且相互不反应，能够大量共存，A符合题意；
B．ClO-具有强氧化性，SO、I-具有强还原性，二者之间能够发生氧化还原反应，不能大量共存，B不合题意；
C．Cu2+在水溶液中呈蓝色，且Cu2++S2-=CuS↓，C不合题意；
D．H++HSO=H2O+SO2↑，D不合题意；
故答案为：A。
7. 下列关于外围电子排布式为的基态原子的描述正确的是
A. 它的原子核外有三种形状不同的电子云B. 它的原子核外电子共有16种不同的运动状态
C. 它可与反应生成常温时的液态化合物D. 该原子位于d区
【答案】B
【解析】
【详解】A．价电子构型为3s23p4的元素是16号元素S，具有s和p两种能级，因此该原子的电子云形状有两种，分别是球形和哑铃形，故A项错误；
B．S原子具有16个核外电子，处于不同能层、能级上电子具有的能量不同，同一能级上的电子自旋方向相反，故有16种不同的运动状态，故B项正确；
C．硫和氢气化合生成的硫化氢在常温下是气体而不是液体，故C项错误；
D．硫处于元素周期表第三周期第VIA族，位于元素周期表p区，故D项错误；
答案选B。
8. 下列离子方程式书写正确的是：
A. CuS与浓硝酸反应：
B. 溶液与过量溶液反应：
C. 溶于水：
D. A1溶于NaOH溶液：
【答案】B
【解析】
【详解】A．浓硝酸具有强氧化性，能将硫化铜氧化，产物不可能是硫化氢，如浓硝酸足量时反应的离子方程式为，故A错误；
B．溶液与过量溶液反应生成碳酸钡沉淀、氢氧化钠和水，其反应的离子方程式为，故B正确；
C．溶于水生成的次氯酸为弱酸，离子方程式中次氯酸不能拆开写，反应的离子方程式为，故C错误；
D．A1溶于NaOH溶液时反应的离子方程式为，故D错误；
故答案为：B。
9. X、Y、Z、W、Q、R均为元素周期表前四周期元素，原子序数依次增大。X的基态原子中，电子排布在三个不同的能级，且每个能级的电子总数相等。Y的2p轨道有3个未成对电子。Z的族序数是其周期序数的3倍。W原子的第一至第六电离能分别为，，，，，。Q在前四周期中电负性最小。R位于元素周期表第11列。下列说法正确的是
A. 原子半径：X
【答案】C
【解析】
【分析】X、Y、Z、W、Q、R均为元素周期表前四周期元素，原子序数依次增大，X的基态原子中，电子排布在三个不同的能级，且每个能级的电子总数相等，则X的电子排布式为1s22s22p2，所以X为C；Y的2p轨道有3个未成对电子，则Y为N；Z的族序数是其周期序数的3倍，则Z为O；W原子的第四电离能剧增，则其化合价为+3价，且原子序数大于氧，所以W为Al元素；Q在前四周期中电负性最小，所以Q为K元素；R位于元素周期表第11列，原子序数大于K，则R为第四周期的Cu元素。
【详解】A．X、Y、Z分别为C、N、O，C、N、O处于同一周期，同一周期从左至右原子序数递增、原子半径递减，所以原子半径：X＞Y＞Z，故A错误；
B．W为Al，其氢化物为AlH3，故B错误；
C．Q为K，K的最高价氧化物的水化物为KOH，KOH是一种强碱，故C正确；
D．R为第四周期的Cu元素，Cu为IB族元素，故D错误；
故答案为：C。
10. 某钒催化剂在一定条件下形成相邻的氧化还原位和酸性吸附位，该催化剂催化脱除电厂烟气中NO的反应机理如图所示。
下列说法正确的是
A. 反应①～④均为氧化还原反应
B. 消耗1ml ，理论上可处理2ml NO
C. 反应②为
D. 总反应方程式
【答案】C
【解析】
【分析】根据反应机理图，反应①为酸性吸附位上的羟基与氨气作用，各元素化合价没有变化，反应②为氧化还原位上的氧原子与作用，该位置上的V元素被还原，反应③为与NO发生N元素的归中反应，反应④为在氧气作用下，氧化还原位的V元素被氧化，据此答题。
【详解】A．根据分析知，反应①各元素化合价没有变化，不是氧化还原反应，A错误；
B．根据反应④可知消耗1ml氧气时可以得到4ml钒催化剂，通过反应①②后可以得到4ml，根据反应③可知4ml可以还原4mINO，所以理论上消耗1mlO2可处理4ml NO，B错误；
C．由图可知，反应②NH+=+ ，C正确；
D．由图可知总反应方程式为4NH3+4NO+ O24N2+6H2O，D错误；
故选C。
11. 室温下进行下列实验，根据实验操作和现象所得到的结论正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【详解】A．浓盐酸中Cl-也能与溶液反应，不能确认亚铁离子的存在，A错误；
B．焰色反应呈黄色说明含有钠元素，钠的焰色可以掩盖钾元素的紫色，因此要透过蓝色钴玻璃观察钾元素的焰色，本实验没有使用蓝色钴玻璃，因此溶液中可能存在钾元素，B正确；
C．向溶液中滴加酸化的溶液，酸性条件下NO具有强氧化性，Fe2+会被氧化为Fe3+，C错误；
D．验证S与C的非金属大小，需要比较其最高价氧化物对应水化物的酸性，即硫酸与碳酸的酸性，而该操作比较的是亚硫酸与碳酸的酸性，无法验证非金属性：S>C，D错误；
故选B。
12. 可用于制铁盐、兽药，与砂糖混用为补血剂，其工艺生产流程如下：
已知：“还原”工序中不生成S单质。下列说法错误的是
A. “焙烧”时，将粉碎可提高焙烧效率
B. “焙烧”过程中氧化剂和还原剂的物质的量之比为11∶4
C. “还原”工序中，反应的离子方程式为：
D. “沉铁”时，有生成
【答案】C
【解析】
【分析】FeS2在空气中焙烧得氧化铁，氧化铁用稀硫酸酸浸生成硫酸铁，往硫酸铁溶液中加FeS2发生氧化还原反应，接着往其中加碳酸氢铵沉铁得碳酸亚铁。
【详解】A．“焙烧”时，将FeS2粉碎，增大了反应物之间的接触面积，加快反应速率，提高焙烧效率，故A正确；
B．“焙烧”过程中发生的反应为4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2，其中O2为氧化剂，FeS2为还原剂，则氧化剂和还原剂的物质的量之比为11∶4，故B正确；
C．“还原”工序中，无S单质生成，则只能生成，不能生成(被Fe3＋氧化)，其正确的离子方程式为14Fe3＋＋FeS2＋8H2O=15Fe2＋＋2＋16H＋，故C错误；
D．“沉铁”时，Fe2＋与结合生成FeCO3，导致浓度减小，促进了的电离(H＋＋)，H＋浓度增大，再与反应生成CO2气体：H＋＋=CO2↑＋H2O，故D正确；
故答案为：C。
13. 向含、、的溶液中通入过量的氯气，溶液中四种粒子的物质的量变化如图所示，已知b-a=5，线段IV表示一种含氧酸，且I和IV表示的物质中含有相同的元素。下列说法不正确的是
A. 原溶液中B. 线段II表示的变化情况
C. 线段IV表示的变化情况D. 根据图像可计算出a=5
【答案】D
【解析】
【分析】向含Fe2+、I-、Br-的溶液中通入适量氯气，还原性I-＞Fe2+＞Br-，首先发生反应2I-+Cl2=I2+2Cl-，I-反应完毕，再反应反应2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，Fe2+反应完毕，最后发生反应2Br-+Cl2=Br2+2Cl-，故线段I代表I-的变化情况，线段Ⅱ代表Fe2+的变化情况，线段Ⅲ代表Br-的变化情况；通入氯气，根据反应离子方程式可知溶液中n(I-)=2n(Cl2)=2ml，溶液中n(Fe2+)=2n(Cl2)=2×(3ml-1ml)=4ml，Fe2+反应完毕，根据电荷守恒可知n(I-)+n(Br-)=2n(Fe2+)，故n(Br-)=2n(Fe2+)-n(I-)=2×4ml-2ml=6ml，据此分析解答；
【详解】A．n(FeBr2):n(FeI2)=n(Br-):n(I-)=6ml:2ml=3:1，故A正确；
B．根据分析可知，线段Ⅱ为亚铁离子被氯气氧化为铁离子，反应的离子方程式为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，故B正确；
C．线段IV表示一种含氧酸，且I和IV表示的物质中含有相同的元素，该元素为I元素，则a点后发生氯气氧化碘单质的反应，已知碘单质的物质的量为1ml，反应消耗氯气的物质的量为5ml，根据电子守恒，则该含氧酸中碘元素的化合价为+5价，则该含氧酸为HIO3，HIO3是一元强酸，则线段Ⅳ可表示的变化情况，故C正确；
D．由分析可知，溶液中n(Br-)=2n(Fe2+)-n(I-)=2×4ml-2ml=6ml，根据2Br-+Cl2=Br2+2Cl-可知，溴离子反应需要氯气的物质的量为3ml，故a=3+3=6，又b-a=5，所以b=a+5=6+5=11，故D错误；
本题选D。
二、非选择题(共4题，共61分。)
14. 按要求填空。
（1）已知钴元素在周期表中的信息如下，回答下列问题：
该元素在元素周期表中的位置是___________，基态原子核外有___________种不同运动状态的电子，画出该原子的原子结构示意图___________。
（2）已知高温下比CuO更稳定，试从核外电子排布角度解释原因___________。
（3）氰化钾是一种剧毒物质，贮存和使用时必须注意安全。已知，则中所含三种元素的电负性由大到小的顺序为___________(用元素符号表示，下同)，第一电离能从大到小顺序为___________，基态氮原子的电子排布式为___________，其能量最高的电子所在原子轨道的电子云轮廓图为___________形。
【答案】（1） ①. 第四周期第VIII族 ②. 27 ③.
（2）Cu2+的外围电子排布式为3d9，Cu+的外围电子排布式为3d10，Cu+中3d轨道处于全满稳定状态
（3） ①. O＞N＞C ②. N＞O＞C ③. 1s22s22p3 ④. 哑铃
【解析】
【小问1详解】
C元素的原子序数为27，在元素周期表中的位置是第四周期第VIII族，核外共有27个电子，每个电子的运动状态都不同，所以基态原子核外有27种不同运动状态的电子，其原子结构示意图为；
【小问2详解】
Cu2+的外围电子排布式为3d9，Cu+的外围电子排布式为3d10，Cu+中3d轨道处于全满稳定状态，所以Cu+ 比Cu2+稳定；
【小问3详解】
中所含三种元素分别为O、C、N，O、C、N位于同一周期，同一周期主族元素从左往右电负性依次增强，所以电负性由大到小的顺序为O＞N＞C；同一周期主族元素从左往右第一电离能呈增大的趋势，但第IIA族和第VA族元素大于同周期相邻两种元素的第一电离能，所以第一电离能从大到小顺序为N＞O＞C，基态氮原子的电子排布式为1s22s22p3，其能量最高的电子所在原子轨道为2p，p电子云轮廓图为哑铃形。
15. 铬是一种具有战略意义的金属，它具有多种价态，单质铬熔点为1857℃。工业上以铬铁矿[主要成分是]为原料冶炼铬的流程如图所示：
（1）中各元素化合价均为整数，则铬的化合价为___________，写出基态铬原子的外围电子排布式___________。
（2）操作a由两步反应构成，其分别是①___________、②与铝粉混合高温下发生铝热反应。
（3）是两性氢氧化物，写出其与NaOH反应的离子方程式___________。
（4）水中的铬元素对水质及环境均有严重的损害作用，必须进行无害化处理。转化为重要产品磁性铁铬氧体()：先向含的污水中加入适量的硫酸及硫酸亚铁，待充分反应后再通入适量空气(氧化部分)并加入NaOH，就可以使铬、铁元素全部转化为磁性铁铬氧体。
①写出在酸性条件下被还原为的离子方程式___________。
②若处理含1ml (不考虑其他含铬微粒)的污水时恰好消耗10ml ，则当铁铬氧体中时，则铁铬氧体的化学式为___________。
【答案】（1） ①. +3 ②. 3d54s1
（2）灼烧使分解
（3）
（4） ①. ②. Cr2Fe20O27
【解析】
【分析】铬铁矿中加入碳酸钠并通入氧气，高温条件下将氧化得到氧化铁、Na2CrO4，同时生成二氧化碳，将得到的固体溶于水得到Na2CrO4溶液，加入硫化钠发生氧化还原反应，Cr元素被还原生成Cr(OH)3，过滤后灼烧Cr(OH)3，得到Cr2O3，利用铝热反应制备金属Cr。
【小问1详解】
中各元素化合价均为整数，即Fe为+2价、O为-2价，则铬的化合价为+3价，Cr的原子序数为24，基态铬原子的外围电子排布式3d54s1；
【小问2详解】
操作a由两步反应构成，其分别是①灼烧使分解、②与铝粉混合高温下发生铝热反应；
【小问3详解】
是两性氢氧化物，其与NaOH反应的离子方程式为；
【小问4详解】
①在酸性条件下被还原，其离子方程式为；
②若处理含1ml(不考虑其他含铬微粒)的污水时恰好消耗10ml，则当铁铬氧体中时，铁铬氧体中n(Fe2+)=6ml，n(Fe3+)=4ml，在铁铬氧体中各元素的化合价代数和为0，即1ml×3+6ml×2+4ml×3=n(O)×2，解得n(O)=13.5ml，所以铁铬氧体的化学式为Cr2Fe20O27。
16. 高砷煤中含有砷硫铁(FeAsS)等物质。燃煤产生的烟气中含NO、、粉尘等，经过SCR脱硝除去NO，粉尘经沉降得到粉煤灰。
（1）燃煤固硫
①燃烧高砷煤时加入生石灰将大部分硫元素转化为___________(填化学式)留在煤渣中。
②高砷煤燃烧过程中，砷硫铁在高温下被氧化成释放到烟气中，该反应的化学方程式为___________。
（2）SCR脱硝(脱除烟气中的NO)
在烟气中加入适量氨气，用钒氧化物作催化剂将、NO、转化。
①在SCR脱硝的反应中还原剂为___________(填化学式)。
②若与NO的物质的量之比为1∶1，写出SCR脱硝法的反应原理___________(用化学方程式表示)。
（3）粉煤灰成分研究
粉煤灰可用于水泥工业，粉煤灰中的氨含量(或铵盐)会影响水泥的性能。取50.00g粉煤灰加入NaOH蒸出，用20mL 0.1000的溶液吸收，用0.200 NaOH溶液滴定过量的至终点，平行滴定3次，平均消耗NaOH溶液10.00mL，计算粉煤灰中的以计的氨含量___________ (用表示，写出计算过程)。
【答案】（1） ①. CaSO4 ②.
（2） ①. ②.
（3）过量的硫酸n(H2SO4)=0.200ml/L×10.00×10-3L×=1.000×10-3ml，吸收的氨气的物质的量为n(NH3)=(0.1000 ml/L×20.00×10-3L-1.000×10-3ml) ×2=2.000×10-3ml，所以粉煤灰中的氨的含量为
【解析】
【小问1详解】
①燃烧高砷煤时，硫元素转化为SO2，加入的生石灰在高温条件下和二氧化硫、氧气生成硫酸钙，即将大部分硫元素转化为CaSO4留在煤渣中；
②高砷煤燃烧过程中，砷硫铁在高温下被氧化成释放到烟气中，该反应的化学方程式为；
【小问2详解】
①在SCR脱硝的反应中，用钒氧化物作催化剂将、NO、转化为，其中中的氮元素化合价从-3价变为0价，失电子化合价升高，作还原剂，即还原剂为；
②若与NO的物质的量之比为1∶1，则SCR脱硝法的反应原理为；
【小问3详解】
用0.200 NaOH溶液滴定过量的至终点，平行滴定3次，平均消耗NaOH溶液10.00mL，则过量的硫酸n(H2SO4)=0.200ml/L×10.00×10-3L×=1.000×10-3ml，吸收的氨气的物质的量为n(NH3)=(0.1000 ml/L×20.00×10-3L-1.000×10-3ml) ×2=2.000×10-3ml，所以粉煤灰中的氨的含量为。
17. 工厂烟气(主要污染物NO)直接排放会造成空气污染，需处理后才能排放。“纳米零价铁—”体系可将烟气中难溶的NO氧化为可溶的。
（1）制备纳米零价铁将溶液与碱性溶液混合可生成纳米零价铁、和等。
中电子排布式为___________。
（2）NO的氧化：在一定温度下，将溶液和HCl溶液雾化后与烟气按一定比例混合，以一定流速通过装有纳米零价铁的反应装置，可将烟气中的NO氧化。
①X催化分解产生HO·，HO·将NO氧化为的机理如图所示，则Y的化学式为___________，纳米零价铁的作用是___________。
②写出酸性条件下，NO与HO·反应的离子方程式___________。
③与Y反应可实现X再生，同时产生，写出的电子式___________，此时作为___________剂。
④NO脱除率随温度的变化如下图所示。温度高于120℃时，NO脱除率随温度升高呈现下降趋势的主要原因是___________。
（3）纳米铁粉也可用于去除废水中的硝态氮(以表示)，可大致分为2个过程，反应原理如下图所示。
研究发现，在纳米铁粉总量一定时，水中的溶解氧过少或过多均不利于硝态氮的去除。解释水中溶解氧过多，硝态氮去除率下降的原因___________。
【答案】（1）1s22s22p63s23p63d6
（2） ①. FeCl3或Fe3+ ②. 纳米零价铁与HCl溶液反应产生FeCl2 ③. NO+3HO∙=+H2O+H+ ④. ⑤. 还原 ⑥. H2O2的分解速率随温度的升高而加快，H2O2的浓度减小，NO脱除率降低
（3）水中溶解氧过多，会将Fe2+氧化成Fe3+，导致Fe2+浓度降低，不利于硝态氮去除
【解析】
【小问1详解】
Fe原子核外有26个电子，基态Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，则FeSO4中Fe2+电子排布式为1s22s22p63s23p63d6。
【小问2详解】
①在一定温度下，将H2O2溶液和HCl溶液雾化后与烟气按一定比例混合，以一定流速通过装有纳米零价铁的反应装置，纳米零价铁与HCl溶液反应生成FeCl2和H2，由图可知，X与H2O2反应生成Y、HO∙和OH-，该过程中H2O2被还原，则X具有还原性，Y与H2O2反应生成X、H+和HO2∙，H2O2被氧化，Y具有氧化性，则X为FeCl2或Fe2+、Y为FeCl3或Fe3+，纳米零价铁的作用是与HCl溶液反应产生FeCl2。
②酸性条件下，NO与HO∙反应，NO被氧化成、HO∙被还原成H2O，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒，反应的离子方程式为NO+3HO∙=+H2O+H+。
③H2O2将Fe3+还原成Fe2+，自身被氧化成HO2∙，H2O2为还原剂，HO2∙的电子式为。
④温度高于120℃时，NO脱除率随温度升高呈现下降趋势的主要原因是H2O2的分解速率随温度的升高而加快，H2O2的浓度减小，NO脱除率降低。
【小问3详解】
过程Ⅰ为O2将纳米铁粉氧化成Fe2+，过程Ⅱ为Fe2+将还原为N2，研究发现，在纳米铁粉总量一定时，水中的溶解氧过少或过多均不利于硝态氮的去除，水中溶解氧过多，硝态氮去除率下降的原因是水中溶解氧过多，会将Fe2+氧化成Fe3+，导致Fe2+浓度降低，不利于硝态氮去除。选项
实验操作
结论
A
将铁锈溶于浓盐酸，再滴入溶液，紫红色褪去
铁锈与浓盐酸反应生成亚铁离子
B
用洁净的铂丝蘸取溶液在火焰上灼烧，火焰呈黄色
溶液中一定有钠元素，可能有钾元素
C
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
D
将通入溶液后，将混合气体依次通入酸性溶液、品红溶液、澄清石灰水
验证非金属性：S>C
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