苏州中学2024-2025学年高一下学期期中考试化学试题（含解析）

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可能用到的相对原子质量：H-1，Li-7，O-16，Na-23，Mg-24，Si-28，P-31，S-32，Cl-35.5，Fe-56，Cu-64。
第I卷(选择题，共39分)
1. 化学与生活、科技、社会发展息息相关。下列说法正确的是
A. 碳纳米材料中，碳纳米管和互同位素
B. 用于火箭发动机的碳化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料
C. 华为新上市手机的芯片材料是
D. “北斗卫星”授时系统的“星载铷钟”含铷元素，其单质遇水能极其缓慢地反应放出
2. 反应应用于玻璃雕刻。下列说法正确的是
A. 与硅同主族锗元素原子基态核外电子排布式为
B. HF电子式为
C. 分子空间填充模型表示为
D. 基态O原子价电子轨道表达式为
3. 金云母的化学式为下列说法正确的是
A. 半径大小：B. 碱性强弱：
C. 稳定性强弱：D. 电离能大小：
4. 下列有关金属冶炼的方法不正确的是
A. 制钒：将铝粉与难熔的五氧化二钒以一定比例混合后，高温冶炼得到钒
B. 制铁：用焦炭和空气反应产生的在高温下还原铁矿石中的铁的氧化物
C. 制汞：加热氧化汞得到汞，同时生成氧气
D. 制钠：将粗盐提纯得到的饱和氯化钠溶液电解得到钠和氯气
5. 下列物质的结构与性质或性质与用途具有对应关系的是
A. 中存在过氧键(-O-O-)，具有强氧化性
B. 熔点低，可用作超导体
C. 液氨的稳定性大，可用作制冷剂
D. F的电负性大于的电负性，所以的沸点高于
6. 氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是
A. 实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物：(稀)
B. 工业制硝酸过程中的物质转化：
C. 洗车尾气催化转化器中发生的主要反应：
D. 工业上用尿素、及溶液制备的离子反应方程式：
7. 表示阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是
A. 18g冰(图甲)中含键数目为
B. 28g晶体硅(图乙)中含有键数目
C. 117g氯化钠(图丙)中含有个晶胞结构单元
D. 1ml丁分子中所含键的数目为
8. 利用下列装置进行实验，操作正确且能达到实验目的的是
A. 用装置甲制取B. 用装置乙制取
C. 用装置丙制取D. 用装置丁测量氯水
阅读下列材料，完成以下小题：
铜及其重要化合物在生产中有着重要的应用。辉铜矿(主要成分)可以用于制铜，反应为，制得的粗铜通过电解法进行精炼。与浓硝酸反应可得。在存在下能与氨水反应生成。加入稀硫酸中，溶液变蓝色并有紫红色固体产生。
9. 下列有关辉铜矿制备粗铜的相关说法正确的是
A. 转化为基态Cu，得到的电子填充在3d轨道上
B. 和都是通过非极性共价键形成的分子
C. 晶胞中位置如图所示，则一个晶胞中含有8个
D. 标准状况下，每有22.4L参与反应，转移电子数为4ml
10. 下列说法正确的是
A. 能使碘化钾淀粉溶液变蓝B. 熔点低于
C. 吸引电子的能力比的强D. 中键的数目为
11. 下列说法正确的是
A. 与浓硝酸的化学反应(浓)
B. 溶于稀硫酸的离子反应：
C. 与少量氨水的离子反应：
D. 在存在下与氨水的离子反应：
12. Fe2O3可以催化脱除H2S，脱除反应为Fe2O3(s)＋3H2S(g)=S(s)＋2FeS(s)＋3H2O(g)，脱除过程如下图所示。下列说法不正确的是
A. Fe2O3对H2S的吸附能力图甲弱于图乙
B. 脱除过程中存在非极性键的断裂
C. 脱除过程中H元素的化合价未发生变化
D. 脱除一段时间后，析出的硫单质可能会影响催化剂的活性
13. 将10g铜镁合金完全溶解于100mL某浓度的硝酸中，得到NO和(不考虑)共0.3ml，向反应后的溶液中加入溶液0.8L，此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，沉淀质量为18.5g。下列说法错误的是
A. 该硝酸的物质的量浓度为
B. 合金中铜与镁的物质的量之比为2：3
C. 混合气体中NO和的体积之比为1：2
D. 铜镁合金溶解后，溶液中剩余的物质的量为0.3ml
第II卷(非选择题，共61分)
14. I.下表是周期表中的一部分，请回答下列问题。
（1）元素⑦在周期表中的位置为_______。
（2）第三周期所有元素中第一电离能介于⑤⑥之间的有_______种。
（3）①的某种氢化物可用作火箭燃料，相对分子质量为32，若所有原子均满足稳定结构，则其结构式为_______。
（4）下列有关性质的比较正确且能用元素周期律解释的是_______(填标号)。
A.金属性：③>④
B.气态最简单氢化物的稳定性：②>①>⑥>⑧
C.最简单氢化物的沸点：①>⑥
Ⅱ.元素A、B、J、D、E、F、G是元素周期表前四周期的常见元素，且原子序数依次增大，其相关信息如表所示，请回答下列问题。
（5）在下列物质中属于离子化合物的是_______。
①AF ②PF ③A2J2 ④BA4F
（6）E的单质与D的最高价氧化物对应水化物溶液反应的离子方程式为_______。
（7）B原子能与碳原子形成化学式为的链状分子，其中所有原子都满足8电子稳定结构，的电子式为_______。
（8）在X中，G元素基态离子的价层电子的轨道排布式为_______。
15. 亚硝酸钠NaNO2主要用于医药、染料和漂白等行业，也常用于食品保鲜剂。某小组拟利用氮氧化物制备产品NaNO2(装置图1)。
回答下列问题：
（1）实验室制取N2有多种方法，请根据元素化合物知识和氧化还原反应相关理论，结合下列供选试剂和如图2装置(净化装置略去)，选出一种可行的方法，写出化学方程式_______。【可供选择的试剂：CuO(s)、NH3(g)、Cl2(g)、O2(g)、饱和NaNO2(aq)、饱和NH4Cl(aq)】实验时装置B中应间断性通入适量的O2，其目的是_______。
（2）装置C中纯碱溶液在吸收氮氧化物的同时会生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体，写出该分子的电子式_______。NO不能单独被纯碱溶液吸收，若要使氮的氧化物完全被纯碱溶液吸收且产品纯度最高，则n(NO):n(NO2)=_______。
（3）装置D中NaClO将NO氧化成NO，写出该反应的离子方程式_______。工业上也用NaClO溶液吸收硝酸尾气，其他条件相同，加入稀盐酸调节NaClO溶液pH会促进NO转化为NO，原因是_______。
（4）实验完毕后，从装置C中分离出NaNO2固体粗产品(已知不含Na2CO3、NaHCO3杂质)，取少量上述产品配制成样品溶液进行相关实验探究。小组成员预测NaNO2有氧化性。
①甲同学进行如下实验，并依据现象认为可以得出结论：酸性条件下，NO能氧化I-，反应的离子方程式为_______。
②乙同学认为装置C中制取的NaNO2样品中可能含有杂质NaNO3，仅凭甲同学的实验不能得出上述结论。请你设计补充实验以证明在甲同学的实验条件下，能氧化I-的只有NO。你的实验方案为_______。
（5）NaNO2能用于铁制品的防腐处理。将铁制品浸入热的NaNO2碱性溶液中，其表面可形成Fe3O4致密氧化膜，同时有NH3生成，反应的离子方程式为_______。
16. 航空材料、医药、电池工业的发展都离不开化学。砷化镓()、碳化硅等是制作半导体芯片的关键材料，磷酸铁锂和三元锂电池(正极含有、、三种元素)是新能源汽车的常用电池。回答以下问题：
（1）基态原子的核外电子排布式为_______。
（2）是一种温和的还原剂，可通过反应：制得。在270℃左右以二聚物存在，该二聚物的每个原子都满足8电子稳定结构，画出它的结构式，并用“→”标出其中的配位键：_______。
（3）磷酸铁锂前驱体磷酸铁是一种重要的化工原料，其生产工艺流程如下：
①调pH阶段，先加入磷酸，再加入，调节pH约为2，生成磷酸铁沉淀。若pH过大或过小都会影响沉淀效果的原因是_______。
②经陈化、过滤后，所得滤液除少量磷酸铁外还含有的主要成分是_______。
③煅烧水合磷酸铁()过程中的TG(热重)及DSC(反映体系热量变化况，数值已省略)曲线如下图。样品在50~120℃有少量失重，可能是样品吸潮引起的少量游离水的损失(0.7%左右)，从120℃开始有明显的失重，到200℃时失重达19.98%，则x值为_______。
（4）晶胞结构如图所示，其中O围绕和P分别形成正八面体和正四面体。则该晶胞重量为_______g(设为阿伏加德罗常数的值)。
（5）已知、和葡萄糖在高温条件下反应生成、和，则该反应的化学方程式为_______。
17. 和是大气污染物，工业上利用“预氧化—氨法”对钢铁烧结烟气(主要成分为、和)进行协同脱硫脱硝的流程示意图如下：

已知：
①雾化器可通过高速气流将液体分散为微小液滴。
②该流程条件下，氧化能力相近的氧化剂与不同还原剂反应的快慢如下表所示：
（1）将溶液雾化后再通入氧化反应器的目的是_______。
（2）氧化反应器是对烧结烟气中的进行氧化处理的设备，写出将转化为的化学方程式：_______。
（3）由于烟气中的与反应缓慢。雾化后的在催化剂中元素作用下可以产生具有极强氧化活性的(羟基自由基)，能将快速氧化为等物质。在一种固体催化剂表面转化的过程如图所示：其他条件一定，比较等物质的量与催化效果并说明理由：_______。
（4）以溶液为吸收剂，调节其初始pH为7.0，从喷淋吸收塔顶部淋入，对从下方通入的氧化烟气进行吸收。
①写出溶液吸收的离子方程式：_______。
②)随着初始物质的量浓度的上升，脱硝率大幅提高，烟气分析仪测定处理后烟气中含量显著提升，写出溶液吸收的化学方程式：_______。
③氧化反应器中氧化剂用量与烟气处理效果的关系如图所示：
ⅰ.解释“氧化剂／物质的量比”较低时，脱硝率较低的原因；_______。
ⅱ.氧化剂用量过大，烟气的脱硫率和脱硝率都会显著下降，解释其原因：_______。
答案与解析
第I卷(选择题，共39分)
1. 化学与生活、科技、社会发展息息相关。下列说法正确的是
A. 碳纳米材料中，碳纳米管和互为同位素
B. 用于火箭发动机的碳化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料
C. 华为新上市手机的芯片材料是
D. “北斗卫星”授时系统的“星载铷钟”含铷元素，其单质遇水能极其缓慢地反应放出
【答案】B
【解析】
【详解】A．碳纳米管和由碳元素形成的不同单质，互为同素异形体，故A错误；
B．碳化硅陶瓷具有耐高温性质，是一种新型无机非金属材料，故B正确；
C．手机芯片材料是晶体硅，故C错误；
D．铷元素金属性极强，其单质遇水能迅速反应放出H2，故D错误；
故答案为：B。
2. 反应应用于玻璃雕刻。下列说法正确的是
A. 与硅同主族锗元素原子基态核外电子排布式为
B. HF电子式为
C. 分子空间填充模型表示为
D. 基态O原子价电子轨道表达式为
【答案】C
【解析】
【详解】A．与硅同主族锗元素原子基态核外含有32个电子，基态核外电子排布式为：[A r]，A错误；
B．HF是共价化合物，H原子与F原子形成1个共价键，使分子中各个原子都达到稳定结构，其电子式为：，B错误；
C．分子中心原子价层电子对数为2+=4，且含有2个孤电子对，空间构型为V形成，且O原子的半径大于H原子，C正确；
D．O为第8号元素，基态O原子价电子轨道表达式为，D错误；
故选C。
3. 金云母的化学式为下列说法正确的是
A. 半径大小：B. 碱性强弱：
C. 稳定性强弱：D. 电离能大小：
【答案】C
【解析】
【详解】A．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；原子半径大小：，故A错误；
B．金属性越强，最高价氧化物对应水化物碱性越强，碱性强弱：，故B错误；
C．非金属性越强，简单氢化物稳定性越强，则稳定性：，故C正确；
D．同一主族从上往下第一电离能依次减小，则第一电离能：O＞S，同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，则第一电离能：S＞Si，故电离能大小：，故D错误；
故选C。
4. 下列有关金属冶炼的方法不正确的是
A. 制钒：将铝粉与难熔的五氧化二钒以一定比例混合后，高温冶炼得到钒
B. 制铁：用焦炭和空气反应产生的在高温下还原铁矿石中的铁的氧化物
C. 制汞：加热氧化汞得到汞，同时生成氧气
D. 制钠：将粗盐提纯得到的饱和氯化钠溶液电解得到钠和氯气
【答案】D
【解析】
【详解】A．工业上常用铝热反应(铝作还原剂)冶炼钒，将铝粉与难熔的五氧化二钒以一定比例混合后，高温冶炼得到钒，故A正确；
B．一氧化碳与铁氧化物反应生成二氧化碳和铁，可用于冶炼铁，故B正确；
C．氧化汞分解生成汞和氧气，可用加热氧化汞制取汞，故C正确；
D．将粗盐提纯得到的熔融氯化钠电解得到钠和氯气，电解饱和氯化钠溶液不能得到金属钠，故D错误；
故选D。
5. 下列物质的结构与性质或性质与用途具有对应关系的是
A. 中存在过氧键(-O-O-)，具有强氧化性
B. 熔点低，可用作超导体
C. 液氨的稳定性大，可用作制冷剂
D. F的电负性大于的电负性，所以的沸点高于
【答案】A
【解析】
【详解】A．中存在过氧键(-O-O-)，O元素为-1价，易得到电子，具有强氧化性，A正确；
B．熔点低是因分子晶体结构，但用作超导体需特定条件（如掺杂），与熔点无直接关联，B错误；
C．液氨作制冷剂是因为其易液化，与稳定性无关，C错误；
D．HF沸点高于HCl是因HF分子间存在氢键，而非电负性差异，D错误；
故选A。
6. 氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是
A. 实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物：(稀)
B. 工业制硝酸过程中的物质转化：
C. 洗车尾气催化转化器中发生的主要反应：
D. 工业上用尿素、及溶液制备的离子反应方程式：
【答案】B
【解析】
【详解】A．稀硝酸与铜反应生成，化学方程式为，能与空气中的反应生成，化学方程式为，A正确；
B．工业制硝酸过程中，NH3催化氧化生成NO，NO被O2氧化生成NO2，NO2被水吸收生成HNO3等，B错误；
C．汽车尾气催化转化器中，和在催化剂作用下反应生成和CO2，化学方程式为，C正确；
D．工业上用尿素、及溶液制备，中N元素化合价升高，中Cl元素化合价降低，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平离子方程式为，D正确；
故选B。
7. 表示阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是
A. 18g冰(图甲)中含键数目为
B. 28g晶体硅(图乙)中含有键数目为
C. 117g氯化钠(图丙)中含有个晶胞结构单元
D. 1ml丁分子中所含键的数目为
【答案】C
【解析】
【详解】A．1个H2O分子中含有2个键，18g冰的物质的量，则18g冰中含键数目为，A正确；
B．晶体硅中1个Si原子与周围4个Si原子形成键，每个键被2个原子共用，所以1个原子实际占有2个键。28g晶体硅的物质的量，含键数目为，B正确；
C．1个氯化钠晶胞中含有4个和4个，117g氯化钠的物质的量 ，含和各2ml，则晶胞结构单元数为，C错误；
D．共价单键都是键，共价双键中含有1个键和1个键，则1个丁分子中含10个单键和1个双键，所以1ml丁分子中所含键的数目为，D正确；
故选C。
8. 利用下列装置进行实验，操作正确且能达到实验目的的是
A. 用装置甲制取B. 用装置乙制取
C. 用装置丙制取D. 用装置丁测量氯水的
【答案】D
【解析】
【详解】A．硝酸可氧化亚硫酸钠，不能用图中简易装置，应选浓硫酸与亚硫酸钠反应制备二氧化硫，故A项错误；
B．氯化铵与氢氧化钙反应制备氨气时有水生成，试管口应略向下倾斜，故B项错误；
C．加热固体不能在烧杯中进行，应选试管或坩埚，图中不能制备碳酸钠，故C项错误；
D．氯水中含有次氯酸具有强氧化性，不能用pH试纸检测，可用pH酸度计测量氯水的pH，故D项正确；
故本题选D。
阅读下列材料，完成以下小题：
铜及其重要化合物在生产中有着重要的应用。辉铜矿(主要成分)可以用于制铜，反应为，制得的粗铜通过电解法进行精炼。与浓硝酸反应可得。在存在下能与氨水反应生成。加入稀硫酸中，溶液变蓝色并有紫红色固体产生。
9. 下列有关辉铜矿制备粗铜相关说法正确的是
A. 转化为基态Cu，得到的电子填充在3d轨道上
B. 和都是通过非极性共价键形成的分子
C. 晶胞中位置如图所示，则一个晶胞中含有8个
D. 标准状况下，每有22.4L参与反应，转移电子数为4ml
10. 下列说法正确的是
A. 能使碘化钾淀粉溶液变蓝B. 的熔点低于
C. 吸引电子的能力比的强D. 中键的数目为
11. 下列说法正确的是
A. 与浓硝酸的化学反应(浓)
B. 溶于稀硫酸的离子反应：
C. 与少量氨水的离子反应：
D. 在存在下与氨水的离子反应：
【答案】9 C 10. B 11. B
【解析】
【分析】辉铜矿(主要成分)铜元素为+l价，硫元素为-2价，在高温条件下可以生成铜单质与二氧化硫，再通过电解精炼进行提纯；可以与浓硝酸反应生成硝酸铜与硫酸；在存在下能与氨水反应生成；加入稀硫酸中，在酸性条件下发生歧化反应，溶液变蓝色并有紫红色固体产生；由此解答。
【9题详解】
A．转化为基态Cu，根据构造原理可知基态的核外电子排布式为，得到1个电子转化为基态Cu，原子核外电子排布式是，可见得到的电子是填充在轨道上，A错误；
B．是非极性共价键形成的非极性分子，则是极性共价键形成的极性分子，B错误；
C．晶胞中位置如图所示，则一个晶胞中含有数目为，则根据其化学式可知其中所含数目为8个，C正确；
D．在该反应中Cu化合价由+l价变为0价，O素化合价由0价变为-2价，化合价共降低；S素化合价由-2价变为+4价，化合价升高6，故在标准状况下，每有有22.4L参与反应，反应的的物质的量是1ml，转移的电子的物质的量是6ml，D错误；
故选C；
【10题详解】
A．与碘化钾不发生反应，不能将氧化为，而淀粉遇才会变蓝，所以不能使碘化钾淀粉溶液变蓝，A错误；
B．和都属于离子晶体，离子晶体的熔点与离子键的强弱有关，离子键强弱与离子所带电荷、离子半径有关。所带电荷数与相同，但半径小于，所以中离子键更强，熔点更高，即的熔点低于 ，B正确；
C．同一元素的阳离子，所带电荷数越多，吸收电子的能力越强，所以吸引电子的能力比的弱，C错误；
D．1个分子中含有3个键，1ml中键的数目为，D错误；
故选B。
【11题详解】
A．浓硝酸具有强氧化性，可以与反应，不会产生具有还原性的气体，与浓硝酸的反应的化学方程式为，A错误；
B．溶于稀硫酸，在酸性条件下发生歧化反应，方程式是为，B正确；
C．与少量氨水反应生成氢氧化铜沉淀和硝酸铵，离子反应：，C错误；
D．在存在下与氨水反应，氨水显碱性，不能大量存在，反应的离子方程式为，D错误；
故选B。
12. Fe2O3可以催化脱除H2S，脱除反应为Fe2O3(s)＋3H2S(g)=S(s)＋2FeS(s)＋3H2O(g)，脱除过程如下图所示。下列说法不正确的是
A. Fe2O3对H2S的吸附能力图甲弱于图乙
B. 脱除过程中存在非极性键的断裂
C. 脱除过程中H元素的化合价未发生变化
D. 脱除一段时间后，析出的硫单质可能会影响催化剂的活性
【答案】B
【解析】
【详解】A．Fe2O3中铁元素为+3价、氧元素为-2价，图甲Fe2O3中带正电荷的铁元素和H2S中带正电荷的氢元素之间的斥力较大，而图乙Fe2O3中带负电荷的氧元素和H2S中带正电荷的氢元素之间的引力较大，则图甲中Fe2O3对H2S的吸附能力弱于图乙，故A正确；
B．根据脱除反应的化学方程式可知断裂是H-S键，不存在非极性键的断裂，故B错误；
C．根据脱除反应的化学方程式可知，H的化合价未发生变化，故C正确；
D．脱除一段时间后，析出的硫单质附着在催化剂表面，会影响催化剂的活性，活性降低，故D正确；
答案选B。
13. 将10g铜镁合金完全溶解于100mL某浓度的硝酸中，得到NO和(不考虑)共0.3ml，向反应后的溶液中加入溶液0.8L，此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，沉淀质量为18.5g。下列说法错误的是
A. 该硝酸的物质的量浓度为
B. 合金中铜与镁的物质的量之比为2：3
C. 混合气体中NO和的体积之比为1：2
D. 铜镁合金溶解后，溶液中剩余的物质的量为0.3ml
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意可知，铜失电子生成铜离子，铜离子与氢氧根离子反应生成氢氧化铜沉淀，镁失电子生成镁离子，镁离子与氢氧根离子反应生成氢氧化镁沉淀，据此分析。
【详解】A．全部沉淀后，溶质为NaNO3，根据氮原子守恒，有n(HNO3)=n(NaNO3)+n(NO，NO2)=0.8L×1ml/L+0.3ml=1.1ml，c(HNO3)==11ml/L；故A错误；
B．根据上述分析，得到氢氧根物质的量等于金属失去电子物质的量，依据质量守恒，得到氢氧根物质的量为=0.5ml，即得失电子物质的量为0.5ml，因此有2n(Cu)+2n(Mg)=0.5，64n(Cu)+24n(Mg)=10.0，联立解得n(Cu)=0.1ml，n(Mg)=0.15ml，因此合金中铜和镁的物质的量之比为2：3，故B正确；
C．根据得失电子数目守恒，3n(NO)+n(NO2)=0.5ml，n(NO)+n(NO2)=0.3，解得n(NO)=0.1ml，n(NO2)=0.2ml，NO和的体积之比为1：2，故C正确；
D．由上述计算可知，n(HNO3)=1.1ml，反应掉的n(HNO3)=2n(合金)+n(NO，NO2)==0.8ml，故剩余的硝酸为0.3ml，故D正确；
答案选A。
第II卷(非选择题，共61分)
14. I.下表是周期表中的一部分，请回答下列问题。
（1）元素⑦在周期表中的位置为_______。
（2）第三周期所有元素中第一电离能介于⑤⑥之间的有_______种。
（3）①的某种氢化物可用作火箭燃料，相对分子质量为32，若所有原子均满足稳定结构，则其结构式为_______。
（4）下列有关性质的比较正确且能用元素周期律解释的是_______(填标号)。
A.金属性：③>④
B.气态最简单氢化物的稳定性：②>①>⑥>⑧
C.最简单氢化物的沸点：①>⑥
Ⅱ.元素A、B、J、D、E、F、G是元素周期表前四周期的常见元素，且原子序数依次增大，其相关信息如表所示，请回答下列问题。
（5）在下列物质中属于离子化合物的是_______。
①AF ②PF ③A2J2 ④BA4F
（6）E的单质与D的最高价氧化物对应水化物溶液反应的离子方程式为_______。
（7）B原子能与碳原子形成化学式为的链状分子，其中所有原子都满足8电子稳定结构，的电子式为_______。
（8）在X中，G元素基态离子的价层电子的轨道排布式为_______。
【答案】（1）第四周期第VIII族
（2）3 （3）
（4）AB （5）②④
（6）
（7） （8）
【解析】
【分析】I.由元素周期可知，①为N，②为O，③为Na,④为Mg，⑤为Al，⑥为P，⑦为C,⑧为As；
Ⅱ.元素A、B、J、D、E、F、G是元素周期表前四周期的常见元素，且原子序数依次增大，A的原子核外电子只有一种运动状态，A为H元素；J的基态原子中s电子总数与p电子总数相等，即J的电子排布式为：，J为O元素；D元素的焰色试验呈黄色，即D为Na元素；简单离子与D的离子具有相同电子排布，B为N元素；E的基态原子价层电子排布式为，，即n=3，E基态原子价层电子排布式为，E为Al元素；G是生活中使用最多的一种金属，即G为Fe元素，其某种盐X溶液常用于刻蚀铜制印刷电路，X为FeCl3溶液；F原子序数在Al和Fe之间，F在基态原子的最外层上，p轨道有2个电子的自旋状态与其他电子相反，F的价层电子排布式为，F为Cl元素；综上：A为H元素、B为N元素、J为O元素、D为Na元素、E为Al元素、F为Cl元素、G为Fe元素；
【小问1详解】
由分析知，⑦为C元素，C为27号元素，位于第四周期第VIII族；
【小问2详解】
由分析知，⑤为Al，⑥为P，第三周期元素为Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、Ar，第一电离能的变化规律是：同周期从左到右呈增大趋势，但Mg的3s轨道全充满，P的3p轨道半充满，它们的第一电离能比相邻元素大，即第一电离能由小到大为Na、Al、Mg、Si、S、P、Cl，所以第一电离能介于Al和P之间的有Mg、Si、S三种；
【小问3详解】
①为氮(N)元素，其氢化物相对分子质量为32且所有原子均满足稳定结构，该氢化物为肼 (N2H4)，在N2H4中， N原子最外层5个电子， N与N形成单键， N与H形成单键，其结构式为；
【小问4详解】
A．③为钠(Na)，④为镁 (Mg)，同周期元素从左到右金属性逐渐减弱，所以金属性Na>Mg，能用元素周期律解释，A正确；
B．②为氧(O)，①为氮(N)，⑥为磷(P)，⑧为砷 (As)，同周期元素从左到右非金属性增强，同主族元素从上到下非金属性减弱，非金属性越强，气态氢化物越稳定。非金属性O>N}>P>As，所以气态最简单氢化物的稳定性： H2O>NH3> PH3> AsH3，能用元素周期律解释，B正确；
C．①的最简单氢化物NH3，⑥的最简单氢化物PH3，NH3分子间存在氢键，导致其沸点高于PH3，这是分子间作用力的影响，不是用元素周期律解释，C错误；
故选AB。
【小问5详解】
①AF为HCl，只含共价键，属于共价化合物；
②DF为NaCl，只含离子键，属于离子化合物；
③A2J2为H2O2，只含共价键，属于共价化合物；
④BA4F为NH4Cl，既有共价键又有离子键，属于离子化合物；
属于离子化合物的是②④；
【小问6详解】
E的单质与D的最高价氧化物对应水化物溶液反应，即Al与NaOH溶液的反应，离子方程式为：
【小问7详解】
B原子能与碳原子形成化学式为(CB)2的链状分子，其中所有原子都满足8电子稳定结构，即(CB)2的结构式为N≡C-C≡N，电子式为；
【小问8详解】
X为FeCl3溶液，Fe3+基态离子的价层电子排布式为，轨道排布式为。
15. 亚硝酸钠NaNO2主要用于医药、染料和漂白等行业，也常用于食品保鲜剂。某小组拟利用氮氧化物制备产品NaNO2(装置图1)。
回答下列问题：
（1）实验室制取N2有多种方法，请根据元素化合物知识和氧化还原反应相关理论，结合下列供选试剂和如图2装置(净化装置略去)，选出一种可行的方法，写出化学方程式_______。【可供选择的试剂：CuO(s)、NH3(g)、Cl2(g)、O2(g)、饱和NaNO2(aq)、饱和NH4Cl(aq)】实验时装置B中应间断性通入适量的O2，其目的是_______。
（2）装置C中纯碱溶液在吸收氮氧化物的同时会生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体，写出该分子的电子式_______。NO不能单独被纯碱溶液吸收，若要使氮的氧化物完全被纯碱溶液吸收且产品纯度最高，则n(NO):n(NO2)=_______。
（3）装置D中NaClO将NO氧化成NO，写出该反应的离子方程式_______。工业上也用NaClO溶液吸收硝酸尾气，其他条件相同，加入稀盐酸调节NaClO溶液pH会促进NO转化为NO，原因是_______。
（4）实验完毕后，从装置C中分离出NaNO2固体粗产品(已知不含Na2CO3、NaHCO3杂质)，取少量上述产品配制成样品溶液进行相关实验探究。小组成员预测NaNO2有氧化性。
①甲同学进行如下实验，并依据现象认为可以得出结论：酸性条件下，NO能氧化I-，反应的离子方程式为_______。
②乙同学认为装置C中制取的NaNO2样品中可能含有杂质NaNO3，仅凭甲同学的实验不能得出上述结论。请你设计补充实验以证明在甲同学的实验条件下，能氧化I-的只有NO。你的实验方案为_______。
（5）NaNO2能用于铁制品的防腐处理。将铁制品浸入热的NaNO2碱性溶液中，其表面可形成Fe3O4致密氧化膜，同时有NH3生成，反应的离子方程式为_______。
【答案】（1） ①. NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O ②. 将部分NO转化为NO2
（2） ①. ②. 1:1
（3） ①. 3ClO-+2NO+H2O＝2NO+3Cl-+2H+ ②. 加入稀盐酸，NaClO在酸性条件下生成HClO，HClO浓度越大，其氧化NO的能力越强
（4） ①. 2NO+4H++2I-＝2NO+I2+2H2O ②. 另取一支试管，向其中加入2mL0.1ml/LNaNO3溶液，向其中滴入2mL0.1ml/LKI溶液（含淀粉），再向其中滴入3滴1ml/L硫酸溶液，溶液不变蓝
（5）4NO+9Fe+8H2O＝3Fe3O4+4NH3↑+4OH-
【解析】
【小问1详解】
由图2可知，该装置用于加热液体或固液混合物制备气体，则所用试剂选择饱和NaNO2(aq)和饱和NH4Cl(aq)，两者在加热条件下发生氧化还原反应生成NaCl、N2和H2O，其化学方程式为：NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O；由题干信息可知，装置C中的反应物中有NO2、NO，则实验时装置B中应间断性通入适量的O2，其目的是将部分NO转化为NO2；答案为：NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O；将部分NO转化为NO2；
【小问2详解】
装置C中纯碱溶液在吸收氮氧化物的同时会生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体，该气体为CO2，电子式为：。NO不能单独被纯碱溶液吸收，若要使氮的氧化物完全被纯碱溶液吸收且产品纯度最高，则NO2、NO混合物与纯碱溶液恰好发生反应：NO2+NO+Na2CO3=2NaNO2+CO2，此时n(NO):n(NO2)=1∶1；答案为：；1:1；
【小问3详解】
NaClO和NO反应时，NO被氧化生成NO，ClO-被还原生成Cl-，则反应的离子方程式为：3ClO-+2NO+H2O＝2NO+3Cl-+2H+；加入稀盐酸调节NaClO溶液pH会促进NO转化为NO，原因是加入稀盐酸，NaClO在酸性条件下生成HClO，HClO浓度越大，其氧化NO的能力越强；答案为：3ClO-+2NO+H2O＝2NO+3Cl-+2H+；加入稀盐酸，NaClO在酸性条件下生成HClO，HClO浓度越大，其氧化NO的能力越强；
【小问4详解】
①根据实验现象，溶液变蓝，有无色气泡，遇空气变为红棕色，说明向NaNO2和KI混合溶液中加入硫酸溶液，有I2和NO气体生成，根据氧化还原规律，离子方程式为：2NO+4H++2I-＝2NO+I2+2H2O。答案为：2NO+4H++2I-＝2NO+I2+2H2O；
②要证明在甲同学的实验条件下，能氧化I-的只有NO。可设计对照试验：另取一支试管，向其中加入2mL0.1ml/LNaNO3溶液，向其中滴入2mL0.1ml/LKI溶液（含淀粉），再向其中滴入3滴1ml/L硫酸溶液，溶液不变蓝。答案为：另取一支试管，向其中加入2mL0.1ml/LNaNO3溶液，向其中滴入2mL0.1ml/LKI溶液（含淀粉），再向其中滴入3滴1ml/L硫酸溶液，溶液不变蓝。
【小问5详解】
根据氧化还原规律，可知NaNO2与Fe反应生成Fe3O4和NH3的离子方程式为：4NO+9Fe+8H2O＝3Fe3O4+4NH3↑+4OH-；答案为：4NO+9Fe+8H2O＝3Fe3O4+4NH3↑+4OH-。
16. 航空材料、医药、电池工业的发展都离不开化学。砷化镓()、碳化硅等是制作半导体芯片的关键材料，磷酸铁锂和三元锂电池(正极含有、、三种元素)是新能源汽车的常用电池。回答以下问题：
（1）基态原子的核外电子排布式为_______。
（2）是一种温和的还原剂，可通过反应：制得。在270℃左右以二聚物存在，该二聚物的每个原子都满足8电子稳定结构，画出它的结构式，并用“→”标出其中的配位键：_______。
（3）磷酸铁锂前驱体磷酸铁是一种重要的化工原料，其生产工艺流程如下：
①调pH阶段，先加入磷酸，再加入，调节pH约为2，生成磷酸铁沉淀。若pH过大或过小都会影响沉淀效果的原因是_______。
②经陈化、过滤后，所得滤液除少量磷酸铁外还含有的主要成分是_______。
③煅烧水合磷酸铁()过程中的TG(热重)及DSC(反映体系热量变化况，数值已省略)曲线如下图。样品在50~120℃有少量失重，可能是样品吸潮引起的少量游离水的损失(0.7%左右)，从120℃开始有明显的失重，到200℃时失重达19.98%，则x值为_______。
（4）晶胞结构如图所示，其中O围绕和P分别形成正八面体和正四面体。则该晶胞的重量为_______g(设为阿伏加德罗常数的值)。
（5）已知、和葡萄糖在高温条件下反应生成、和，则该反应的化学方程式为_______。
【答案】（1）1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]d104s24p1
（2） （3） ①. 若pH2，碱性太强，会导致生成Fe(OH)3沉淀，影响产品质量 ②. Na2SO4、H2SO4 ③. 2
（4）
（5）3Li2CO3+C6H12O6+6FePO4 6LiFePO4+9CO↑+6H2O
【解析】
【分析】净化除杂后的硫酸亚铁用过氧化氢氧化转化为硫酸铁，先加入磷酸，再加入NaOH，调节pH约为2，生成磷酸铁沉淀，经陈化、过滤后，所得滤液含少量磷酸铁，可回到溶解步骤循环利用，滤渣为水合磷酸铁，煅烧水合磷酸铁得到无水磷酸铁，据此分析作答。
【小问1详解】
镓是31号元素，核外有31个电子，基态镓原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p1或[Ar]3d104s24p1。
【小问2详解】
结合二聚体和每个原子都满足8电子稳定结构的信息，可推测 Ga的空轨道应该会与 Cl的孤对电子成配位键，可写出结构式为：。
【小问3详解】
①先加入磷酸，生成磷酸铁，再加入NaOH，调节pH约为2，生成磷酸铁沉淀。若pH2，碱性太强，会导致生成Fe(OH)3沉淀，影响产品质量；
②前面步骤加入了硫酸、过氧化氢、NaOH、磷酸，调节pH约为2，经陈化、过滤后，滤渣是磷酸铁，滤液除少量磷酸铁外，还有Na+、、H+、所以滤液主要成分是：磷酸铁、Na2SO4、H2SO4；
③样品在50~120℃有少量失重，可能是样品吸潮引起的少量游离水的损失(0.7%左右)，从120℃开始有明显的失重，到200℃时失重达19.98%，则说明到200℃时实际失重为19.98%-0.7%=19.28%，根据的化学式，，解得x≈2。
【小问4详解】
的晶胞结构如图所示，其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体，在该晶胞中白球代表Li+，含有Li+个数为=4个，则该晶胞中相当于含有4个，则该晶胞的重量为= 。
【小问5详解】
根据生成物LiFePO4原子数目可知反应物中Li2CO3和FePO4的物质的量之比为1：2，再结合反应前后C、Fe元素化合价变化配平该化学方程式为3Li2CO3+C6H12O6+6FePO4 6LiFePO4+9CO↑+6H2O。
17. 和是大气污染物，工业上利用“预氧化—氨法”对钢铁烧结烟气(主要成分为、和)进行协同脱硫脱硝的流程示意图如下：

已知：
①雾化器可通过高速气流将液体分散为微小液滴。
②该流程条件下，氧化能力相近氧化剂与不同还原剂反应的快慢如下表所示：
（1）将溶液雾化后再通入氧化反应器的目的是_______。
（2）氧化反应器是对烧结烟气中的进行氧化处理的设备，写出将转化为的化学方程式：_______。
（3）由于烟气中的与反应缓慢。雾化后的在催化剂中元素作用下可以产生具有极强氧化活性的(羟基自由基)，能将快速氧化为等物质。在一种固体催化剂表面转化的过程如图所示：其他条件一定，比较等物质的量与催化效果并说明理由：_______。
（4）以溶液为吸收剂，调节其初始pH为7.0，从喷淋吸收塔顶部淋入，对从下方通入的氧化烟气进行吸收。
①写出溶液吸收的离子方程式：_______。
②)随着初始物质的量浓度的上升，脱硝率大幅提高，烟气分析仪测定处理后烟气中含量显著提升，写出溶液吸收的化学方程式：_______。
③氧化反应器中氧化剂用量与烟气处理效果的关系如图所示：
ⅰ.解释“氧化剂／物质的量比”较低时，脱硝率较低的原因；_______。
ⅱ.氧化剂用量过大，烟气的脱硫率和脱硝率都会显著下降，解释其原因：_______。
【答案】（1）增大接触面积，提高反应速率
（2）
（3）催化效果好，因为中含Fe2+(或氧空位)的物质的量更多，与H2O2反应时生成的更多
（4） ①. ②. ③. 氧化剂不足，不能将不溶于水的NO充分转化为易溶于水的； ④. 氧化剂用量过大，发生分解，部分与烟气一起进入吸收塔中，发生反应，减少，减少了对和的吸收
【解析】
【分析】由题给流程可知，将过氧化氢溶液雾化后通入氧化反应器，过氧化氢微小液滴与烧结烟气中的一氧化氮反应转化为二氧化氮，处理后的氧化烟气从喷淋吸收塔的下方通入，二氧化硫与顶部淋入亚硫酸铵溶液反应生成亚硫酸氢铵，二氧化氮与浓度较大的亚硫酸根离子、亚硫酸氢根反应生成氮气和硫酸根离子，将含有氮气的烟气通入除雾器后，再通入烟气分析仪中测定脱硫率、脱氮率，反应得到的溶液中含有可以作氮肥的副产物硫酸铵和硫酸氢铵，据此回答。
【小问1详解】
过氧化氢溶液雾化后再通入氧化反应器可以增大反应物的接触面积，有利于提高反应速率；
【小问2详解】
由分析可知，氧化反应器中通入过氧化氢微小液滴的目的是与烧结烟气中的一氧化氮反应转化为二氧化氮，反应的化学方程式为；
【小问3详解】
设中的数目为x，的数目为，La的化合价为+3，化合物中元素化合价代数和为0，即，解得x = 0.2，则Fe3+和Fe2+的物质的量之比为，同理可得，中Fe3+和Fe2+的物质的量之比为3:2，晶体
中Fe2+的数目小于晶体，晶体中的数目越多，与H2O2反应时生成的越多，将NO快速氧化为NO2、HNO3等物质的效果越好，所以的催化效果好；
【小问4详解】
①由分析可知，下方通入烟气中的二氧化硫与顶部淋入亚硫酸铵溶液反应生成亚硫酸氢铵，反应的离子方程式为；
②由题意可知，亚硫酸铵溶液吸收二氧化氮的反应为亚硫酸铵溶液与二氧化氮反应生成氮气和硫酸铵，反应的离子方程式为；
③氧化剂/NO物质的量比较低时，氧化剂不足，不能将不溶于水的一氧化氮充分转化为易溶于水的二氧化氮，导致烟气中一氧化氮浓度较高，使得脱硝率较低；氧化剂用量过大，过氧化氢发生分解生成的氧气与烟气一起进入吸收塔中，氧气与亚硫酸根离子发生反应，反应使得亚硫酸根离子浓度减少，减少了对二氧化硫和二氧化氮的吸收，导致烟气的脱硫率和脱硝率都会显著下降。/A
原子核外电子只有一种运动状态
B
简单离子与D的离子具有相同电子排布
J
基态原子中s电子总数与p电子总数相等
D
元素的焰色试验呈黄色
E
基态原子价层电子排布式为
F
在基态原子的最外层上，p轨道有2个电子的自旋状态与其他电子相反
G
生活中使用最多的一种金属，其某种盐X溶液常用于刻蚀铜制印刷电路
还原剂
反应快慢
极慢
快
极慢
快
A
原子核外电子只有一种运动状态
B
简单离子与D的离子具有相同电子排布
J
基态原子中s电子总数与p电子总数相等
D
元素的焰色试验呈黄色
E
基态原子价层电子排布式为
F
在基态原子的最外层上，p轨道有2个电子的自旋状态与其他电子相反
G
生活中使用最多的一种金属，其某种盐X溶液常用于刻蚀铜制印刷电路
还原剂
反应快慢
极慢
快
极慢
快