2021-2022学年山西省晋中市高一（下）联考化学试卷（3月份）（含答案解析）

这是一份2021-2022学年山西省晋中市高一（下）联考化学试卷（3月份）（含答案解析），共13页。试卷主要包含了 下列物品使用了硅酸盐的是， 下列说法正确的是， 设NA为阿伏加德罗常数的值，3NA等内容，欢迎下载使用。
2021-2022学年山西省晋中市高一（下）联考化学试卷（3月份）
1. 2021年正式印发的《国家标准化发展纲要》中明确提出，要完善绿色发展标准化保障，建立健全碳达峰、碳中和标准。下列有关说法正确的是(    )
A. CO2的过度排放导致全球酸雨日益严重
B. 尽量使用含 12C的产品，减少使用含 13C或 14C的产品有利于减少碳的排放量
C. “光化学烟雾”“臭氧空洞”的形成都与CO2的过度排放有关
D. 出行时，多步行或乘坐公共交通，少用私家车或专车，有利于降低碳排放
2. 下列物品使用了硅酸盐的是(    )
A. 陶瓷餐具 B. 光导纤维 C. 水晶镜片 D. 硅太阳能电池
3. 下列过程涉及(或与现象有关)的反应中，不含氮的固定的是(    )
A. 酸雨的形成 B. 人工合成氨
C. 光催化合成氨 D. 雷雨肥庄稼
4. 下列所示的物质间转化在一定条件下均能一步实现的是(    )
A. Si→O2SiO2→H2OH2SiO3 B. Al→O2Al2O3→H2OAl(OH)3
C. Fe→SFeS→稀盐酸FeCl2 D. N2→O2NO2→H2OHNO3
5. 化学与生产、生活密切相关，下列说法错误的是(    )
A. 碳化硅俗称金刚砂，可用作耐高温材料
B. 在医疗上，硫酸钡、碳酸钡均可用作消化系统X射线检查的内服剂
C. 常温下，为方便运输，可用铁制容器来盛装浓硝酸或浓硫酸
D. 在葡萄酒酿制过程中，添加适量的二氧化硫可以起到杀菌的作用
6. 下列说法正确的是(    )
A. 金属钠、镁着火可以用泡沫灭火器灭火
B. 将等物质的量的Cl2和SO2混合可增强漂白能力
C. 浓硫酸稀释时，将浓硫酸沿量筒内壁缓慢注入盛有水的量筒中
D. 将钠投入盛有Ca(HCO3)2溶液的小烧杯中，既有气体生成又有白色沉淀产生
7. 下列实验装置能达到相应实验目的的是(    )
A. 制备氯气
B. 制备并检验SO2气体的性质
C. 检查装置的气密性
D. 收集NO
8. 由下列实验事实可得出相应结论且结论正确的是(    )
A. SiO2可与NaOH溶液反应，也可与氢氟酸反应，可知SiO2为两性氧化物
B. 二氧化硅能与碳酸钠固体在高温时发生反应，可知硅酸的酸性强于碳酸
C. 铜和浓硝酸反应生成NO2，铜和稀硝酸反应生成NO，可知浓硝酸的氧化性比稀硝酸的弱
D. SO2通入硫化氢的水溶液中后，溶液出现黄色浑浊，可知SO2具有氧化性
9. 设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(    )
A. 标准状况下，9gH218O中含有的中子总数为4.5NA
B. 0.5L0.2mol/LHNO3溶液中含有的氧原子数为0.3NA
C. 标准状况下，1.12LSO3中含有的原子总数为0.2NA
D. 足量的铜与0.05L18.4mol/LH2SO4完全反应时，转移的电子总数为1.84NA
10. 下列因能发生氧化还原反应而不能大量共存的无色离子组是(    )
A. K+、NH4+、Cl−、OH− B. Mg2+、Na+、H+、SO42−
C. Na+、K+、SO32−、ClO− D. Fe2+、H+、NO3−、Cl−
11. 硫元素的常见化合价及其对应的化合物示意图如图所示(图中盐指正盐，且阳离子均为Na+)，下列有关说法正确的是(    )
A. 过量的硫单质与一定量的氧气反应可以生成c
B. b在一定条件下可以一步转化成c、d、e、f、g
C. e的稀溶液或浓溶液中都存在大量的e分子
D. 硫单质与氢气反应可一步制得a，a是一种强酸

12. 高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域，工业上制备高纯硅的一种工艺流程如图，下列说法正确的是(    )
A. 硅在自然界中主要以单质形式存在
B. 制得粗硅的化学方程式为SiO2+2C−高温Si+2CO↑
C. 硅位于元素周期表中第二周期第ⅣA族
D. 晶体硅具有金属光泽，可以导电，属于金属材料
13. 将一定质量的铜与100mL某浓度的硝酸反应，待产生的气体全部释放后，收集到0.23mol由NO2和NO组成的混合气体(不考虑生成N2O4)，向溶液中加入500mL1.4mol⋅L−1NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀，则原酸溶液的物质的量浓度是(    )
A. 9mol⋅L−1 B. 7mol⋅L−1 C. 9.3mol⋅L−1 D. 9.15mol⋅L−1
14. 利用CuCl2和FeCl3的混合溶液除去空气中含有的H2S气体的过程如图所示。下列有关说法正确的是(    )
A. 图示循环中，参与反应的O2与H2S的物质的量之比为1：1
B. 由该图示过程，可推出非金属性：O>S
C. 该循环中会不断消耗盐酸，所以在实验过程中必须补充稀盐酸
D. 在该过程中参加氧化还原反应的离子有Fe3+、Fe2+、Cu2+、S2−



15. 下列实验中，所得现象和结论均对应且正确的是(    )
选项
实验
现象
结论
A
向溴水中通入足量SO2气体
溴水褪色
SO2具有还原性
B
将少量氯气通入KI−淀粉溶液中
溶液变蓝
还原性：I−①=③ C. ①=②>③ D. ②=③>①
17. 中国化学家侯德榜先生发明的侯氏制碱法是一种高效低成本制纯碱的方法、其流程如图。某化学小组模拟侯氏制碱法制取Na2CO3，试回答下列问题：

已知：“操作I”仅将海水中的大颗粒悬浮物除去。
(1)“滤液Ⅰ”中，仍含有可溶性杂质离子(Ca2+,Mg2+,SO42−)，从“滤液Ⅰ”中提取纯净的NaCl固体时，需将杂质离子除去，所需药品除了Na2CO3溶液、NaOH溶液、稀盐酸外，还需要的第四种药品为 ______(填化学式)溶液，该药品在提取纯净的NaCl固体的过程中参与反应，发生反应的离子方程式有 ______、______，试设计一种加入这些药品的先后顺序：______。
(2)实验室用消石灰和氯化铵固体制取NH3，该反应的化学方程式为 ______；在工业上，可用浓氨水检验输送氯气的管道是否漏气，若漏气，则可观察到的现象为 ______。
(3)在“浓缩液”中需要通入足量的CO2和NH3，通入气体的先后顺序为 ______，原因为 ______。
18. 水体中的含氮化合物(以NH3、NO3−、NO2−等形式存在)是主要的污染物之一，需对其进行无害化处理。
(1)酸性废水中的氨氮(主要是以NH4+形式存在)可以通过沉淀法或是氧化还原法除去。
①向该酸性废水中加入Fe2(SO4)3溶液，反应后生成NH4Fe3(SO4)2(OH)6沉淀，达到除去氨氮的目的。该沉淀中铁元素的化合价为 ______价，除去氨氮的过程中生成NH4Fe3(SO4)2(OH)6沉淀的反应的离子方程式为 ______。
②向该酸性废水中加入NaClO溶液可将NH4+转化成无害气体放出，发生反应的离子方程式为 ______；NaCl可以通过Cl2与NaOH溶液反应制得，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ______。
(2)利用厌氧氨氧化菌细胞中的三种酶处理废水中含氮粒子的反应机理如图所示。
①从图中可以看出该废水中含氮粒子主要以 ______形式存在，图中1molN2H4中存在的共价键数目为 ______NA。
②在NR酶的作用下，NO2−发生了 ______(填“氧化反应”或“还原反应”)，NH2OH在HH酶的催化下与NH3发生反应，生成两种产物的化学方程式为 ______。

19. 硫酸是重要的化工原料，可用于生产化肥、农药、炸药、染料等。
(1)工业上以黄铁矿(FeS2)为原料制备硫酸的流程如图1：

沸腾炉中发生反应的化学方程式为 ______。
(2)浓硫酸有强氧化性，加热时浓硫酸与木炭反应生成含SO2和CO2的混合气体。检验该混合气体组成的装置如图2。

已知：C中盛有足量酸性KMnO4溶液。
按要求回答下列问题：
①B中加入的试剂是 ______(填试剂名称)，作用是 ______。
②C中可观察到的现象是 ______，发生反应的离子方程式为 ______。
③D中加入的试剂是 ______(填试剂名称)，作用是 ______。
(3)一定量Zn与100mL18mol⋅L−1浓硫酸充分反应，若锌完全溶解时产生0.8mol气体，将反应后的溶液稀释得400mL，测得c(H+)=2mol⋅L−1，则产生的气体中SO2在标准状况下的体积为 ______L。
20. 氮氧化物(NOx)和硫氧化物(主要为SO2)是常见的空气污染物，大量排放易形成酸雨，含氮氧化物和硫氧化物的尾气需要经过适当的处理才能排放，或从源头上减少污染物的产生，减轻环境污染，逐渐还原绿水青山。
(1)酸雨的形成
酸雨的pHS，故B正确；
C.根据流程总方程式可知：反应过程不消耗盐酸，因此在实验过程中不须补充稀盐酸，故C错误；
D.在反应过程中Cu元素化合价不变，因此参加氧化还原反应的离子有Fe3+、Fe2+、S2−，而没有Cu2+，故D错误；
故选：B。
A.根据图示可知Cu2+、Fe3+是H2S转化为S单质的催化剂；
B.在流程反应中，反应的方程式为2H2S+O2=S+2H2O，在该反应中O2为氧化剂，S单质为还原产物；
C.根据流程总方程式可知：反应过程不消耗盐酸；
D.在反应过程中Cu元素化合价不变，因此参加氧化还原反应的离子有Fe3+、Fe2+、S2−。
本题主要考查学生的读图能力、分析能力、一定情景下氧化还原反应方程式的书写，离子方程式的书写，氧化还原反应的概念判断等，属于中等难度题型。

15.【答案】A 
【解析】解：A.溴水与二氧化硫反应生成硫酸和HBr，溴水褪色，可知二氧化硫具有还原性，故A正确；
B.氯气氧化KI生成碘，溶液变蓝，可知还原性：I−>Cl−，故B错误；
C.浓硫酸使pH试纸中H、O元素以水的形式脱出，浓硫酸的脱水性使试纸最后变黑，故C错误；
D.硝酸可氧化亚硫酸根离子，生成白色沉淀为硫酸钡，则溶液中不一定含SO42−，故D错误；
故选：A。
A.溴水与二氧化硫反应生成硫酸和HBr；
B.氯气氧化KI生成碘；
C.浓硫酸使pH试纸中H、O元素以水的形式脱出；
D.硝酸可氧化亚硫酸根离子。
本题考查化学实验方案的评价，为高频考点，把握物质的性质、反应与现象、离子检验、实验技能为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意实验的评价性分析，题目难度不大。

16.【答案】C 
【解析】解：①发生反应：3NO2+H2O=2HNO3+NO，生成的NO体积等于NO2体积的13，则溶液体积等于NO2体积的23，有23体积的NO2转化为HNO3，则溶液浓度为VVm×2323V=1Vm；②NH3溶于水，氨气体积等于溶液体积，溶液浓度为VVmV=1Vm；③发生反应：4NO2+O2+2H2O=4HNO3，NO2完全反应，1molNO2生成1molHNO3，假设总体积为8体积，参反应的气体为5体积，剩余3体积氧气，溶液体积为5体积，溶液浓度为4VVm5V=45Vm，故①=②>③，
故选：C。
①发生反应：3NO2+H2O=2HNO3+NO，生成的NO体积等于NO2体积的13，则溶液体积等于NO2体积的23，有23体积的NO2转化为HNO3；
②NH3溶于水，氨气体积等于溶液体积；
③发生反应：4NO2+O2+2H2O=4HNO3，NO2完全反应，1molNO2生成1molHNO3，假设总体积为8体积，参反应的气体为5体积，剩余3体积氧气，溶液体积为5体积。
本题考查化学方程式的计算、物质的量浓度计算，关键是明确溶液体积与气体体积之间关键，试题培养了学生分析计算能力、灵活运用知识的能力。

17.【答案】BaCl2  Ba2++SO42−=BaSO4↓Ba2++CO32−=BaCO3↓BaCl2溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液、稀盐酸  Ca(OH)2+2NH4Cl−△CaCl2+2NH3↑+2H2O产生白烟  先通入足量NH3，再通入CO2  CO2在水中的溶解度小，而NH3极易溶于水，能形成碱性环境，有利于吸收CO2 
【解析】解：(1)“滤液Ⅰ”中，仍含有可溶性杂质离子(Ca2+、Mg2+、SO42−)，从“滤液Ⅰ”中提取纯净的NaCl固体时，需将杂质离子除去，所需药品除了Na2CO3溶液、NaOH溶液、稀盐酸外，还需要的第四种药品为BaCl2溶液；该药品在提取纯净的NaCl固体的过程中参与反应，发生反应的离子方程式有Ba2++SO42−=BaSO4↓、Ba2++CO32−=BaCO3↓；
设计一种加入这些药品的先后顺序可以是：BaCl2溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液、稀盐酸(或BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液、稀盐酸或NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、稀盐酸)等，
故答案为：BaCl2；Ba2++SO42−=BaSO4↓；Ba2++CO32−=BaCO3↓；BaCl2溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液、稀盐酸；
(2)实验室用消石灰和氯化铵固体制取NH3，反应产生CaCl2、NH3、H2O，该反应的化学方程式为Ca(OH)2+2NH4Cl−△CaCl2+2NH3↑+2H2O；在工业上，可用浓氨水检验输送氯气的管道是否漏气，若漏气，NH3与Cl2反应产生NH4Cl固体，因此可观察到的现象为产生白烟，
故答案为：Ca(OH)2+2NH4Cl−△CaCl2+2NH3↑+2H2O；产生白烟；
(3)在“浓缩液”中需要通入足量的CO2和NH3，由于CO2在水中的溶解度小，而NH3极易溶于水，能形成碱性环境，有利于吸收CO2，故通入气体的先后顺序为先通入足量NH3，再通入足量CO2，
故答案为：先通入足量NH3，再通入CO2；CO2在水中的溶解度小，而NH3极易溶于水，能形成碱性环境，有利于吸收CO2。
将含有大颗粒泥沙的海水过滤，除去泥沙，得到滤液中含有Ca2+、Mg2+、SO42−，向其中加入过量BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液，然后过滤，得到的滤渣II中含有BaSO4、Mg(OH)2、BaCO3、CaCO3，然后向滤液II中加入过量HCl，除去过量的NaOH、Na2CO3，然后将海水蒸发浓缩，得到纯净的NaCl溶液，再向其中先通入NH3，然后再通入CO2，发生反应产生NaHCO3、NH4Cl，将NaHCO3过滤分离出来，NaHCO3受热分解产生Na2CO3、H2O、CO2，滤液III再加入到滤液II中继续循环利用。
本题考查了纯碱制备过程分析判断，注意理解制备原理和应用，题目难度不大。

18.【答案】+3NH4++3Fe3++2SO42−+6H2O=NH4Fe3(SO4)2(OH)6↓+6H+  3ClO−+2NH4++2H+=3Cl−+N2+2H++3H2O1：1NH3、NO2−  5 还原反应  NH2OH+NH3−HH酶N2H4+H2O 
【解析】解：(1)①NH4Fe3(SO4)2(OH)6中铁元素的化合价为+3价，生成NH4Fe3(SO4)2(OH)6沉淀的反应的离子方程式为：NH4++3Fe3++2SO42−+6H2O=NH4Fe3(SO4)2(OH)6↓+6H+，
故答案为：+3；NH4++3Fe3++2SO42−+6H2O=NH4Fe3(SO4)2(OH)6↓+6H+；
②向该酸性废水中加入NaClO溶液可将NH4+转化成无害气体放出，发生反应的离子方程式为3ClO−+2NH4++2H+=3Cl−+N2+2H++3H2O，Cl2与NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO、H2O，方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，该反应中1个氯原子化合价升高，被氧化，1个氯原子化合价降低，被还原，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：1，
故答案为：3ClO−+2NH4++2H+=3Cl−+N2+2H++3H2O；1：1；
(2)①由图可知，废水中含氮粒子主要以NH3、NO2−形式存在，1个N2H4中含有4个N−H键，1个N−N键，存在的共价键数目共为5个，则1molN2H4中存在的共价键数目为5NA，
故答案为：NH3、NO2−；5；
②在NR酶的作用下，NO2−发生了还原反应，转化为NH2OH，NH2OH在HH酶的催化下与NH3发生反应，化学方程式为NH2OH+NH3−HH酶N2H4+H2O，
故答案为：NH2OH+NH3−HH酶N2H4+H2O。
(1)①根据化合价代数和为0进行计算，结合原子守恒、电荷守恒即可写出反应的离子方程式；
②NaClO具有氧化性，把NH4+氧化成无害气体，即氮气，自己被还原为Cl−，元素化合价升高，被氧化，做还原剂，元素化合价降低，被还原，做氧化剂；
(2)①由图可知，废水中含氮粒子主要以NH3、NO2−形式存在，1个N2H4中含有4个N−H键，1个N−N键，存在的共价键数目共为5个，即可推算1molN2H4中存在的共价键数目；
②由图可知，NO2−转化为NH2OH，化合价降低，发生了还原反应，NH2OH在HH酶的催化下与NH3发生反应生成N2H4和H2O。
本题主要考查情景方程式的书写，化合价的计算，同时考查学生的看图理解能力，分析能力，读取有效信息的能力，属于高频考点，难度不大。

19.【答案】4FeS2+11O2−高温2Fe2O3+8SO2  品红溶液  检验SO2  酸性KMnO4溶液的颜色变浅但不褪成无色(或不褪色)，即可证明SO2被除净  5SO2+2MnO4−+2H2O=5SO42−+2Mn2++4H+  澄清石灰水  检验CO2  13.44 
【解析】解：(1)沸腾炉中，FeS2和氧气反应生成Fe2O3和SO2，化学方程式为4FeS2+11O2−高温2Fe2O3+8SO2，
故答案为：4FeS2+11O2−高温2Fe2O3+8SO2；
(2)①由分析可知，B中加入的试剂是品红溶液，检验SO2，
故答案为：品红溶液；检验SO2；
②C中盛放酸性KMnO4溶液，吸收SO2，则C中可观察到的现象是酸性KMnO4溶液的颜色变浅但不褪成无色(或不褪色)，即可证明SO2被除净，离子方程式为5SO2+2MnO4−+2H2O=5SO42−+2Mn2++4H+，
故答案为：酸性KMnO4溶液的颜色变浅但不褪成无色(或不褪色)，即可证明SO2被除净；5SO2+2MnO4−+2H2O=5SO42−+2Mn2++4H+；
③由分析可知，D中盛放澄清石灰水，检验CO2，
故答案为：澄清石灰水；检验CO2；
(3)Zn和浓硫酸反应生成二氧化硫，随着反应的进行，浓硫酸变稀，Zn和稀硫酸反应生成氢气，生成的二氧化硫和氢气的总物质的量为0.8mol，将反应后的溶液稀释得400mL，测得c(H+)=2mol⋅L−1，则反应后溶液中剩余H2SO4的物质的量为12×0.4L×2mol/L=0.4mol，参加反应的H2SO4的物质的量为0.1L×18mol/L−0.4mol=1.4mol，设反应生成xmolSO2，ymolH2，则
Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O
         2x x
Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑
         y y
x+y=0.82x+y=1.4，解得x=0.6y=0.2，标况下，0.6molSO2的体积为0.6mol×22.4L/mol=13.44L，
故答案为：13.44。
在沸腾炉中，FeS2和氧气反应生成Fe2O3和SO2；SO2在接触室中被氧化为SO3；检验SO2和CO2的混合气体，则B中盛放品红溶液，检验SO2；C中盛放酸性KMnO4溶液，吸收SO2；装置D中盛放澄清石灰水，检验CO2。
本题考查了物质性质方案设计，主要考查了化学方程式的书写、实验方案评价、有关氧化还原反应的计算，侧重于考查学生的分析问题、解决问题和数据处理能力，注意相关基础知识的学习与积累、采用极限思维法确定取值范围，综合性高，难度不大。

20.【答案】5.63NO2+H2O=2HNO3+NO1：2SO2溶于水生成的H2SO3被空气中的氧气氧化成H2SO4，H2SO4是强酸，雨水酸性增强  在高温条件下，空气中的N2和O2发生化合反应生成NO2CO+2NO−催化剂2CO2+N2  0.1Vm 
【解析】解：(1)酸雨的pH