2022-2023学年上海市曹杨二中高一（下）期末化学试卷（含解析）

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2022-2023学年上海市曹杨二中高一（下）期末化学试卷
一、简答题（本大题共5小题，共100.0分）
1. 氮元素是植物生长的必备元素之一，将空气中的游离态氮转化为化合态氮的过程称为固氮，其主要方式有天然固氮和人工固氮。海洋中无机氮的循环过程可用如图1表示：

(1)海洋中的氮循环属于固氮作用的一步是 ______ (填图中数字序号)。
(2)下列关于海洋氮循环的说法正确的是 ______ 。
A.海洋中只存在化合态的氮
B.海洋中的氮循环起始于氮的氧化
C.海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与
D.向海洋排放含NO3−的废水会影响海洋中NH4+的含量
(3)人工固氮方式主要通过合成氨反应，科学家证实了N2与H2在固体催化剂表面全成氨的反应过程，示意图如图2：

下列说法正确的是 ______ 。
A.图①可看出N2、H2分子中均为单键
B.图③到图④的过程向外释放能量
C.升高温度一定提高一段时间内NH3的产率
D.合成氨反应达平衡，反应速率关系：3v正(H2)=2v逆(NH3)
工业以氨气为原料制备硝酸，尾气中常含有NO、NO2，可用不同方法吸收。
(4)如图3为氨催化氧化的实验装置。实验过程中集气瓶中有白烟产生，该白烟可能是 ______ 。
A.HNO3
B.NO2
C.NH4NO3
D.NH4Cl
(5)水吸收法。结合化学方程式说明用水吸收NO2的缺陷 ______ 。
(6)溶液吸收法。发生的反应有：
①2NaOH+NO+NO2→2NaNO2+H2O
②NaOH+NO2→ ______ +NaNO2+H2O(填化学式，无需配平)。
2. 物质类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要角度。
(1)填写缺失的化学式②(图1) ______ 。
(2)的饱和溶液滴入沸水中，可得Fe(OH)3胶体。Fe(OH)3胶体区别于FeCl3饱和溶液最本质的特征是 ______ 。
A.胶体Fe(OH)3的分散质粒子直径为1～100nm
B.胶体Fe(OH)3具有丁达尔效应
C.胶体Fe(OH)3是均一的分散系
D.胶体Fe(OH)3比FeCl3饱和溶液颜色深
(3)根据所学知识，下列物质不能通过一步反应实现的是 ______ 。
A.Fe→FeCl2
B.Fe(OH)2→Fe(OH)3
C.Fe(OH)3→FeO
D.FeO→FeCl2
(4)打印机使用的墨粉中含有Fe3O4，下列关于Fe3O4说法正确的是 ______ 。
A.有磁性，是FeO与Fe2O3的混合物
B.属于两性氧化物，与酸、碱都能反应
C.Fe3O4与稀盐酸反应生成Fe2+与Fe3+物质的量之比为2：1
D.Fe与水蒸气在高温下反应能生成Fe3O4
(5)将1.00mL0.1mol⋅L−1Fe2(SO4)3溶液与10.00mL0.1mol⋅L−1KI溶液混合，待充分反应后，加入下列试剂可证明该反应可逆的是 ______ 。
A.KSCN溶液
B.淀粉溶液
C.AgNO3溶液
D.Ba(NO3)2溶液
(6)为探究SO2与Fe3+间是否发生氧化还原反应，按如图2所示装置进行实验(夹持、加热仪器略)，下列说法正确的是 ______ 。

A.A中的反应仅体现了浓硫酸的氧化性
B.试剂a为饱和NaHCO3溶液
C.C中溶液pH降低，证明Fe3+氧化了SO2
D.若C中溶液含有SO42−，则证明两者发生反应
磁铁矿的主要成分是Fe3O4。某同学设计实验证明磁铁矿石中存在+2、+3价的铁元素。
(7)步骤一：取少量磁铁矿石，粉碎后加入过量的试剂A可选用(双选) ______ 。
A.氨水
B.氢氧化钠溶液
C.盐酸
D.硫酸
(8)步骤二：验证：Fe3+。取溶解后的无色液体少许，加入少量 ______ ，若观察到溶液变为血红色，则证明有Fe3+。
(9)步骤三：验证：Fe2+。取溶解后的无色液体少许，加入少量 ______ ，若观察到 ______ ，则证明有Fe2+。
3. 元素周期表的意义远远超出了化学领域本身，它体现了科学规律的本质。在实验室张贴的元素周期表就像一面旗帜，其无声的向人们表明——我们正在从事科学研究。
(1)我国导航卫星的“心脏”使用的是铷原子钟。其中铷的一种同位素原子符号为 3785Rb，通过该符号无法推断出的信息是 ______ 。
A.Rb元素的相对原子质量
B.Rb元素在周期表中的位置
C.Rb元素的原子序数
D.Rb元素的核外电子排布
(2)下列化合物中，负离子和正离子的半径之比最大的是 ______ 。
A.KBr
B.KF
C.Nal
D.NaCl
(3)能用于比较硫、氯两种元素非金属性强弱的是 ______ 。
A.熔点：S>Cl2
B.酸性：HClO>H2SO3
C.相对原子质量：Cl>S
D.气态氢化物稳定性：HCl>H2S
(4)下列叙述正确的是 ______ 。
A.最高正价：P>S>Cl
B.非金属性：F>N>O
C.原子半径：N>P>As
D.氧化性：F2>Cl2>S
如表为元素周期表的一部分，表中所列字数编号分别代表对应的化学元素。

(5)图中所示元素形成的物质中，最高价氧化物对应水化物酸性最强的是 ______ (填化学式)，可用作半导体材料的是 ______ (填元素符号)，属于过渡元素的是 ______ (填元素符号)。
(6)b元素可形成各类丰富的化合物，它在周期表中的第 ______ 周期第 ______ 族，其氧化物的随意排放可能导致的环境问题是 ______ 。
(7)j元素的氧化物有着不同的颜色和性质：甘肃省张掖七彩丹霞地貌的岩层呈红色是因为 ______ (填化学式，下同)；而建筑用的青砖是在还原气氛中形成，含有 ______ 。
(8)d、h元素中，金属性更强的是 ______ (填元素符号)，请从原子结构角度解释其原因： ______ 。
已知X、Y、Z、M四种主族元素分属三个短周期，且原子序数依次增大。X、Z同主族，可形成离子化合物ZX；Y、M同主族，可形成MY2、MY3两种分子，其中MY2可以使红色的品红溶液褪色。
(9)画出Y的原子结构示意图 ______ ，写出离子化合物ZX的电子式 ______ 。
(10)由X、Y、Z、M四种元素组成的一种固体化合物，属于强电解质，溶于水的过程中破坏了(双选) ______ 。
A.离子键
B.金属键
C.共价键
D.分子间作用力
4. 工业制硫酸中的一步重要反应是SO2在400～500℃下的催化氧化。
(1)根据图甲，该反应是 ______ (填“放热”或者“吸热”)反应。
(2)让反应在恒容密闭容器进行，下列说法正确的是(双选) ______ 。
A.使用催化剂V2O5是为了增大反应速率，提高生产效率
B.通往少量He，生成SO3的反应速率增大
C.生产时选择常压，是考虑对速率和生产设备的要求
D.工业上用98.3%的浓硫酸吸SO3制得发烟硫酸
(3)下列情况不能说明反应一定达到化学平衡状态的是 ______ 。
A.SO3的质量保持不变
B.O2的含量保持不变
C.2v正(O2)=v逆(SO2)
D.SO2、O2、SO3的物质的量之比为2：1：2
(4)容积为2L的恒温密闭容器中通入10molSO2和5molO2，反应过程中部分物质的物质的量随反应时间变化的曲线如图乙所示。恒温恒容时，下列措施能使该反应速率增大的是(双选) ______ 。
A.增加O2的浓度
B.选择高效催化剂
C.充入氦气
D.适当降低温度
(5)2min时，v正(SO2) ______ v逆(SO2)(填“>”、“H2S，则非金属性Cl>S，故D正确，
故选：D；
(4)A.P、S、Cl最外层电子数逐渐增多，最高正价分别为+5、+6、+7，则最高正价：PN，故B错误；
C.电子层越多，原子半径越大，则原子半径为As>P>N，故C错误；
D.元素的非金属性越强，其单质的氧化性越强，非金属性F>Cl>S，则氧化性：F2>Cl2>S，故D正确，
故选：D；
(5)根据同周期元素，从左到右非金属性逐渐增强，同主族元素从上到下非金属性减弱，图中所示元素形成的物质中，最高价氧化物对应水化物酸性最强的是HClO4，Si的导电性在导体和非导体之间，可以用作半导体材料，副族和VIII族元素属于过渡元素，属于过渡元素的是Fe；
故答案为：HClO4；Si；Fe；
(6)b是C，可以形成丰富的化合物，它在周期表中的第二周期第IVA族，它的氧化物二氧化碳的随意排放可能导致温室效应；
故答案为：三；IVA；温室效应；
(7)j是Fe，Fe的氧化物有着不同的颜色和性质，甘肃省张掖七彩丹霞地貌的岩层呈红色是因为Fe2O3，建筑用的青砖是在还原气氛中形成，含有FeO；
故答案为：Fe2O3；FeO；
(8)d是Na，h是K，金属性更强的是K，原因是Na、K是同一主族，随着原子序数的递增，原子半径增大，失电子能力逐渐增强，金属性增强；
故答案为：K；Na、K是同一主族，随着原子序数的递增，原子半径增大，失电子能力逐渐增强，金属性增强；
(9)根据分析，Y是O元素，氧原子的核内有8个质子，核外有8个电子，原子结构示意图为：；ZX为NaH，属于离子化合物，电子式为：；
故答案为：；；
(10)由H、O、Na、S组成的一种化合物为NaHSO4，是一种强电解质，溶于水的过程中破坏了离子键和共价键；
故答案为：AC。
(1)同位素原子符号 3785Rb中，37为该原子的质子数，而原子的质子数=电子数=核电荷数=原子序数，85为该原子的质量数，而质量数=质子数+中子数，据此分析；
(2)电子层数越多，微粒的半径越大，当电子层数相同时，核电荷数越大，则微粒半径越小；
(3)单质熔点的高低与元素的非金属性无关；HClO、H2SO3均不是Cl、S元素的最高价含氧酸；相对原子质量的大小与元素的非金属性强弱无关；气态氢化物越稳定性，则元素的非金属性越强；
(4)主族元素中除了O、F外，最高正价=最外层电子数；同周期从左到右，主族元素的非金属性逐渐增强；电子层数越多，原子半径越大；元素的非金属性越强，则单质的氧化性越强；
(5)中根据题目可以判断出：a是H，b是C，c是O，d是Na，e是Si，f是S，q是Cl，h是K，i是Ca，j是Fe；
(9)中根据题目可以判断出：X是H，Y是O，Z是Na，M是S，以此做题。
本题主要考查元素周期表的应用，以及相关元素化合物的性质，综合性较强，难度较大。
4.【答案】放热  AD  D  AB  >   80.0  0.004mol/(L⋅min)  v逆(SO2)，
故答案为：>；
(6)起始通入10molSO2和5molO2，且△n(O2)=12△n(SO2)，则任一时刻n(O2)=12n(SO2)，平衡时剩余氧气1mol，O2的物质的量随反应时间变化的曲线为，
故答案为：；
(7)反应为O2(g)+2SO2(g)⇌2SO2(g)，△n(SO2)=△n(SO3)=0.040mol/L×1L=0.040mol，SO2的转化率为0.040mol0.050mol×100%=80.0%，v(O2)=12v(SO3)=12×0.040mol/L5.0min=0.004mol/(L⋅min)，
故答案为：80.0；0.004mol/(L⋅min)；
(8)恒温恒容下，A容器中加入1gSO2和1gO2反应达到平衡，SO2的转化率为a%，B容器中加入2gSO2和2gO2反应达到平衡，相当相当A容器中反应达到平衡时压缩气体增大压强为2倍，平衡正向移动，SO2转化率增大，即a%