上海市延安中学2024-2025学年高一下学期开学 化学试题

这是一份上海市延安中学2024-2025学年高一下学期开学 化学试题，共7页。试卷主要包含了 本试卷可能用到的相对原子质量， 侯氏制碱法工艺流程示意图如下，01ml·L-1·min-1等内容，欢迎下载使用。
（考试时间60分钟 满分100分）
考生注意：
1. 自备科学计算器等参加考试，考试期间严格遵守考试纪律，听从监考员指挥，杜绝作弊
2. 选择题如无说明，则为单选，不定项题则有1~2个正确选项
3. 本试卷可能用到的相对原子质量：Fe-56 Cl-35.5 H-1 O-16 Na-23 C-12 S-32
一. 强酸
1. 盐酸、硫酸、硝酸是三种最常用的工业强酸，也是无机化工的支柱之一。
（1）盐酸的生产原料来自氯碱工业。用离子方程式表示氯碱工业的反应原理： _____________ 。
（2）采用离子交换膜电解槽进行氯碱工业生产时，离子交换膜能有效防止阳极生成的 （填化学式，下同）与电解液中的某种离子反应，从而避免产品NaOH溶液中产生可食用的 杂质。若该杂质和KNO3混合，可通过_______的方法提纯。
（3）HCl(g)经水吸收得到盐酸。以下适合作为HCl(g)吸收装置的是（ ）
硫酸工业的造气阶段涉及两种原理：
原理1：；原理2：。
（4）写出2种含S元素的18电子微粒：__________
（5）用单线桥法标出原理2的电子转移方向和数目 。
（6）从原料利用率的角度对原理1和原理2做出评价： ___________ 。
硝酸工业以氨气为原料进行生产。
（7）若消耗44.8m3（标准状况）的氨气，氨气的总转化率为96%，则可以得到质量分数为63%的硝酸 kg。
已知：氨气的总转化率
（8）工业制HNO3的尾气中含有NO2和NO。用NaOH溶液吸收时反应的化学方程式如下：
NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O 2NO2 + 2NaOH = NaNO2 + NaNO3 + H2O
现有平均组成为NOx的NO、NO2混合气体，通入足量NaOH溶液中，充分反应后无气体剩余，则x的取值范围为 。
二. 灰霾
近年来，人类生产、生活所产生的污染，如机动车、燃煤、工业等排放的废气，使灰霾天气逐渐增多。灰霾粒子比较小，平均直径大约在1000～2000nm左右。
2. 中国科学院官方微信于2017年3月发表《灰霾专题》，提出灰霾中细颗粒物的成因，部分分析如图1所示。

（图1） （图2）
（1）根据上图信息可以看出，下列哪种气体污染物不是由机动车行驶造成的（ ）
A．SO2B．NOxC．VOCsD．NH3
（2）下列有关说法正确的是（ ）
（3）近年来，雾霾天气逐渐增多，灰霾粒子直径比较小，平均直径大约在1000~2000nm左右。下列分散系中，分散质粒子直径与其具有相同数量级的是（ ）（不定项选择）
（4）设r = c()/c()，r值可以较好地反映机动车等移动源污染与燃煤等固定源污染的相对大小。已知某地PM2.5浓度及r值随季节变化如图2所示。根据该图分析，造成秋冬季节PM2.5偏高的首要原因是（ ）
A．移动源污染 B．固定源污染
某同学选择如下装置(省略夹持仪器)对该方法进行模拟实验：

（5）实验前，按h→j，i→k的顺序连接仪器，检查装置 。按h→j而不是h→k连接仪器的原因是 。
（6）先通入空气，再打开A、B中分液漏斗的活塞，观察到B中出现红棕色气体，此时，所获得的氮氧化物中一定含有 气体。
（7）装置F除了能用于判断气体流速和脱硝效果外，还可用于 。
三. 煤气
3．煤是一种常用的燃料，由于煤燃烧产生的废气中含有CO，SO2、NO2和NO等多种有害气体和烟尘，会对环境造成污染，因此需要对煤进行加工后再燃烧或将废气净化后再排放。
（1）将煤直接进行燃烧，造成环境污染的主要原因之一是形成硝酸型酸雨。下列关于硝酸型酸雨的说法错误的是（ ）（不定项选择）
A．使水中的浮游生物致死，减少鱼类食物来源，破坏水生生态系统
B．对电线、铁轨、桥梁、房屋等均会造成严重损害
C．破坏臭氧层
D．硝酸与土壤中的矿物质发生作用转化为硝酸盐，向植物提供氮肥
（2）对煤燃烧产生的废气进行常温脱硫处理的基本流程示意图如图，试结合图中信息分别写出废气脱硫并形成副产物(CaSO3、CaSO4和石膏)的过程中所发生的主要化学反应的化学方程式：
① ________ ；② ；③ 。
（3）检验脱硫后废气中是否含有SO2的简单方法是 ___________________________ 。
生成的CaSO4可进一步消除有害气体CO，反应原理如下：
反应①：(放热反应)
反应②：(吸热反应)
（4）其他条件不变，增加的用量(质量)，反应①的速率（ ）
A．增大B．减小C．不变D．无法判断
（5）若在容积为1L的密闭装置中仅发生反应①，20分钟后，固体的质量减少了3.2g，则的反应速率为_______，不能说明反应①一定达到平衡状态的是（ ）（不定项选择）
A．压强不变 B．气体的密度不变 C． D．、浓度相等
（6）补全图中反应②的能量变化示意图 (即注明生成物能量的大致位置)
四. 铁及其化合物
4. 铁元素及其化合物在生活生产中有广泛的用途。回答下列问题：
【工业用途】：FeCl3溶液常被用作蚀刻剂腐蚀印刷电路板： 2Fe3++ Cu==2Fe2+ + Cu2+
（1）在过量FeCl3溶液腐蚀印刷电路板后的溶液中，加入过量铁粉，依次发生 、 两个反应(写离子方程式)，若最后溶液中有固体剩余，则溶液中不可能含有的离子是 ____ ；若铁过量，为了分离和回收铁和铜，不再进行化学反应的简单方法是：利用__________。
【药用价值】：铁是人体必需的微量元素，严重缺铁时需要服用补铁剂，已知KSCN中的硫元素为-2价
实验I．检验该补铁剂中铁元素的价态。
（2）把补铁剂碾碎的目的是：______________________
（3）Fe2+与H2O2反应的离子方程式为：____________________________
（4）小史同学猜测深红色溶液③迅速变为无色溶液④的原因，可能是溶液中的与发生了化学反应。小史同学猜测的理论依据是 。
实验II．测定该补铁剂中铁元素的含量。
（5）易被人体吸收，医生建议在服用该补铁剂时，同时服用维生素C。维生素C的作用是 。
（6）计算每片该补铁剂含铁元素的质量为 g。
实验III．硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上作补血剂，现取27.8gFeSO4·7H2O隔绝空气加热至不同温度，剩余固体的质量变化如下图所示：
（7）分析数据，写出90°C残留物的化学式 ；470°C时的固体物质的俗称为 。
五. 侯氏制碱法
NaCl是侯氏制碱法的重要原料，我化学家侯德榜设计出生产纯碱的方法，打破了纯碱长期被外国垄断的局面。
5. 侯氏制碱法工艺流程示意图如下：
（1）粗盐水加入沉淀剂A、B除杂质(沉淀剂A来源于石灰窑厂)，写出A、B的化学式： A ，B 。
（2）工业生产纯碱工艺流程中，在饱和食盐水中先通氨气后通二氧化碳，理由是 ，写出反应的总化学方程式： 。
（3）检查副产品NH4Cl固体中存在铵根离子，写出实验的方法： 。
（4）书写煅烧生成纯碱时发生反应的化学方程式： 。
（5）由于煅烧不充分，产品纯碱中会混有碳酸氢钠。
①将样品溶于水，逐滴滴加1ml·L-1的稀盐酸，加入8mL后开始出现气泡，继续滴加，直至不再有气泡产生，此时共消耗稀盐酸18mL。由此可推知：产品中碳酸钠与碳酸氢钠的物质的量之比为： 。写出总反应的离子方程式： 。
②如果用加热分解的方法测定产品纯碱中碳酸氢钠的质量分数，加热前产品纯碱的质量m1，加热后固体的质量为m2，纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为 (用含m1、m2的代数式表示)。
利用电解饱和食盐水可制得重要化工产品。有一种节能的氯碱工业新工艺，将电解池与燃料电池相结合，相关流程如图所示(电极未标出)。
（6）电解池中，阴极的电极反应式为 。
（7）电解池中，正离子交换膜的作用除了只允许正离子通过外，还有：________________。
（8）在燃料电池中，通入空气的电极为 极，正离子的移动方向是 (“从左向右”或“从右向左”)。
（9）电解池中产生2mlCl2，理论上燃料电池中消耗 mlO2。
（10）流程中，NaOH溶液的浓度a、b、c的由大到小关系为 。
参考答案：
一. 强酸（共18分）
1． （1）2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑（2分）
（2）NaCl（2分） 蒸发结晶（2分）
（3）A （2分）
（4）H2S S2- （2分）
（5）（2分）
（6）原理1为化合反应，原料的利用率为100%，符合原子经济性原则，原理2中S原子被完全利用，但不符合原子经济性原则。（2分）
（7）192 （2分）
（8）1.5≤x≤2（2分）
二. 灰霾（共15分）
2． （1）A （2分）
（2）A （2分）
（3）B （3分）
（4）A （2分）
（5）气密性（2分） 氨气密度较小，可使反应气体混合均匀（2分）
（6）NO2 （1分）
（7）尾气处理 （1分）
三. 煤气（共18分）
3． （1）C （3分）
（2）SO2+CaCO3CO2+CaSO3 2CaSO3+O22CaSO4 CaSO4+2H2O=CaSO4·2H2O（3分）
（3）将气体通入品红溶液观察溶液是否褪色，若溶液褪色，说明废气中含有SO2；反之则无。（2分）
（4）C （2分）
（5）0.01ml·L-1·min-1 （2分） AD （3分）
（6） （3分）
四. 铁及其化合物（共20分）
4． （1）Fe+2Fe3+=3Fe2+（1分）；Fe+Cu2+=Fe2++Cu（1分）；Fe3+（1分）；磁铁（2分）
（2）增大接触面积，使其充分溶解（2分）
（3）2Fe2++ H2O2+2H+==2Fe3++2H2O （2分）
（4）SCN-中硫元素为-2价，具有还原性，H2O2中氧元素为-1价，具有氧化性（2分）
（5）维生素C具有较强还原性，防止Fe2+被氧化 （2分）
（6） （2分）
（7）FeSO4·H2O （2分） 铁红（3分） 注：写Fe2O3得2分
五. 侯氏制碱法（共29分）
5． （1）Ca(OH)2 Na2CO3 （4分）
（2）通氨气后溶液呈碱性，二氧化碳的溶解度更大，生成的NaHCO3更多，纯碱的产量更高（2分） NH3+NaCl+H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl （2分）
（3）往氯化铵固体中加入过量NaOH溶液、加热，在试管口处用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体，试纸变蓝，则表明固体中存在铵根离子 （2分）
（4）2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O （2分）
（5）4:1（2分） 4++9H+=5CO2↑+5H2O（2分） 84m1-84m2115m1-84m2×100% （2分）
（6） （2分）
（7）阻止OH-进入阳极室，与发生副反应 （2分）
（8）正极 从左向右 （4分）
（9）1 （2分）
（10）b＜a＜c （3分）
A．灰霾是一种分散系
B．灰霾能产生丁达尔效应
C．灰霾形成的是稳定的体系
D．戴口罩不能阻止吸入灰霾粒子
A．稀豆浆
B．石灰乳
C．稀盐酸
D．氢氧化铁胶体