上海市上海师范大学附属中学2023-2024学年高一下学期期中考试化学试卷

这是一份上海市上海师范大学附属中学2023-2024学年高一下学期期中考试化学试卷，共6页。试卷主要包含了中国学者代言的化学元素，广泛使用的金属材料，蓬勃发展的中国航天工业，碳捕捉，综合利用 化废为宝等内容，欢迎下载使用。
(考试时间: 60分钟 满分 100分)
相对原子质量: Fe——56
一、中国学者代言的化学元素 (共20分)
为纪念元素周期表诞生150周年，IUPAC等向世界介绍了118位优秀青年化学家，并形成一张“青年化学家元素周期表”。中国学者雷晓光、姜雪峰、刘庄分别成为“7N、16S、80Hg”元素的代言人。
1.上述元素中，属于短周期元素且原子最外层电子数最多的是 (填元素符号)。
2.图1为元素周期表中汞元素的信息示意图；图2为缺少信息的汞的原子结构示意图。
由此判断，汞元素位于元素周期表的第 周期，图1中200.59 表示 ，图2中的x= 。
3.我国晋代炼丹家、医学家葛洪所著《抱扑子》一书中记载有“丹砂烧之成水银，积变又还成丹砂”，即加热红色硫化汞(丹砂)分解出汞，而汞和硫黄又能重新变为红色硫化汞。下列说法错误的是 。
A.上述反应涉及两种基本反应类型
B.应隔绝空气实现上述物质的转化
C.丹砂与水银均可与稀硫酸反应生成氢气
D.汞蒸气有毒，中国古代“炼丹术”并不科学
4.硒 (Se)与硫位于同一主族，均是生命必需元素。下列推断正确的是 。
A. 酸性: H₂ScO₄>H₂SO₄ B.热稳定性: H₂Se>H₂S
C. 二氧化硒 (SeO₂) 只具有还原性 D.硒元素的最低负化合价为-2 价
5.某品牌去屑洗发水的有效成分为二硫化硒 (SeS₂)，利用元素周期律知识分析， SeS₂中Se元素化合价呈正价的原因。
6.中国科学家成功合成了世界上首个“五氮负离子”的盐——( N₅₆H₃O₃NH₄₄Cl。该固体盐中存在的化学键类型有 。1ml“五氮负离子”中所含的电子数为 ml。二、广泛使用的金属材料(共20分)
人类的生产和生活都离不开金属。金属材料的使用作为一个时代的标志，见证了人类文明发展的过程。历史上人类冶炼不同金属的大致年代如图所示：
7.下列描述的原子，一定属于金属房子的是 ，
A.可以失去电子
B.最外层上少于4个电子
C.其构成的单质具有金属光泽
D.第3 周期元素原子中，最外层上只有2个电子
8.由上图可知，人类冶炼金属的年代远近主要和 因素有关。铜和金是人类使用较早的金属，我国三星堆遗址出土了大量铜、金装饰的文物，古人通过敲打，将金属材料打制成不同形状的物件，这是利用了金属的 性。目前，我国5G技术世界领先，其基站供电系统多用铜作导线，这是利用了铜的 性。
9.我国的青铜文化历史悠久。西汉时期的“湿法炼铜”工艺就是利用铁和硫酸铜溶液反应制取铜，有关反应的离子方程式为 。
10.炼铁的原理是利用CO 还原铁的氧化物。以 FexOy代表铁的氧化物，写出高温下CO 冶炼铁的化学方程式： 。
11.铝及其合金是金属材料界后起之秀。铝的冶炼历史较短，这是由于炼铝原料 Al₂O₃的熔点较高的缘故，直到人们找到助熔剂冰晶石( Na₃AlF₆,才实现了 Al₂O₃在较低温度下的熔融电离。据此判断：Al₂O₃属于 (选填“离子”或“共价”)化合物。
列举一个事实证明并判断：组成冰晶石的两种金属元素，它们金属性的相对强弱。
12.用铁铝合金片制造的铁心，涡流损耗小，重量较轻，有良好的耐中子辐射性能。下列关于铁、铝两种元素的说法中错误的是 。
A.FeOH₃和 AlOH₃都不溶于氨水
B.常温下，浓硫酸可用铝制或者铁制容器贮存、运输
C.控制发生条件，可将铁盐和铝盐转化为 FeOH₃和 AlOH₃胶体
D.两金属与稀硫酸反应，若消耗金属的物质的量相等，则产生气体的量一定相等已知：常温下，铝表面致密的氧化膜能提高铝的抗腐蚀性。为研究影响铝抗腐蚀性的因素，进行如下实验：(已知：含Cu²⁺;溶液呈酸性)
现将一置于空气中的铝片投入浓氯化铜溶液中，铝片表面出现一层海绵状暗红色物质，接下来铝片上产生大量气泡，溶液温度迅速上升。若用同样的铝片投入相同浓度的硫酸铜溶液中，在短时间内铝片无明显变化。
13.造成上述不同现象的原因可能是 。
A.铝与氯化铜溶液反应，与硫酸铜溶液不反应
B.氯离子能破坏氧化铝薄膜，而硫酸根离子不能
C. 生成物AlCl₃溶于水, 而. Al₂SO₄₃不溶于水
D.氯化铜溶液酸性比同浓度的硫酸铜溶液酸性强
14.请设计一个简单实验验证你的选择。
三、蓬勃发展的中国航天工业 (共20分)
我国成功发射的“天宫一号”飞行器的外壳覆盖了一种新型结构陶瓷材料，其主要成分是氮化硅，该陶瓷材料可由石英固体与焦炭颗粒在高温的氮气流中通过如下反应制得：
¯SiO2+¯c+¯N2高温¯Si3N4+¯cO
15. N₂分子的结构式为 。
16.配平上述反应的化学方程式。
碱金属中的锂被称为“21世纪的能源金属”，锂电池在航空工业中有着重要作用。
17.离子化合物氢化锂(LiH)是一种制氢剂，其中H⁻离子半径大于 Li⁺离子半径，用物质结构理论分析，其原因是 。
18.下列关于碱金属元素及其单质的叙述中，错误的是 。
A.保存碱金属时，都必须隔绝空气和水蒸气
B.碱金属一旦着火，要迅速用泡沫灭火剂扑灭
C.与水反应的剧烈程度：LiRb⁺
2022年11月30日，神舟十五号载人飞船与空间站组合体成功交会对接。飞船的轨道舱内安装盛有 Na₂O₂颗粒装置，为宇航员供氧。
19.Na₂O₂中的正、负离子的个数比为 。
Na₂O₂与CO₂发生反应的化学方程式为 ，该反应中体现了Na₂O₂的性质有 。20.为保持航天器中气体成分恒定，需处理人体呼出气体。下表列出相关气体的成分及含量：
(1)上述气体组分中， N₂不参与人体新陈代谢，若有100L空气被人体吸入，则相同条件下，人体呼出气体的体积为 L。 (保留1位小数)(均为体积百分含量)
(2)设航天器内有100L 空气被人体吸入，现将呼出的气体通过 Na₂O₂处理，若 Na₂O₂先与呼出的 CO₂反应，再与呼出的 H₂Og)作用；试通过计算回答：欲使气体恢复至原空气成分且体积仍为100L，是否还需额外补充水蒸气。若需要，应补充多少升的水蒸气；若不需要，应使多少升的水蒸气冷凝。
(计算过程保留3位小数)
四、碳捕捉(共20分)
碳捕捉，即捕捉释放到大气中的二氧化碳，压缩之后，压回到枯竭的油田和天然气领域或者其他安全的地下场所，其吸引力在于能够减少燃烧化石燃料产生的有害气体。
21.作为燃烧化石燃料产生的气体， CO₂会导致 。
A. 酸雨 B.臭氧空洞 C.温室效应 D.光化学烟雾
22.SO₂和 CO₂都属于酸性氧化物。将 SO₂通入下列溶液，会产生白色沉淀的是 。(双选)
A.BaNO₃₂ B. 溶有 NH₃的 BaCl₂
C.氢硫酸 D. NaOH
科学家设计出烧碱溶液捕捉( CO₂法，原理如图所示：
成分
人体吸入空气
人体呼出气体
N₂
78%
74%
O₂
21%
16%
H₂O(g)
0.5%
6%
CO₂
0.03%
4%
23.900℃反应炉中，发生反应的化学方程式是 。
24. 上述流程中，被循环利用的物质有CaO和NaOH，请说明NaOH 循环利用的途径。
25.如下为产生( CO₂汽体的体积与消耗HCl物质的量的关系图。现向流程中] NaHCO₃和 Na₂CO₃的混合液中逐滴加入稀盐酸，其中可能正确的是 。
26. 现有 100mL5ml⋅L⁻¹NaOH溶液，理论上最多可吸收( CO2¯ml;此时溶液中的溶质的电离方程式为： 。若喷洒完上述NaOH 溶液后，测得吸收液中 nNa₂CO₃:nNaHCO₃=1:8,则被吸收的(CO₂在标准状况下的体积为 L。
27.实验室中,有 60mL2ml⋅L⁻¹的NaOH 溶液和盛有足量( CO₂的气体钢瓶，要制备得到纯度最大的 Na₂CO₃溶液，具体的实验步骤为：(实验可供选择仪器：烧杯、量筒、试管、胶头滴管、乳胶管、导管) 。
五、综合利用 化废为宝 (共20分)
铁及其合金是用量最大的金属材料，综合利用其在工业活动中产生的废弃物，对资源利用和环境保护具有现实意义。
28.下列关于铁及其合金认识正确的是 。
A.生铁的硬度高于铁 B.铁的氧化物都属于合金
C.钢是性能优且纯度高的铁 D.不锈钢中只含铁与碳两种元素
29.下列铁的化合物中，不能通过化合反应得到的是 。
A. FeCl₂ B.FeOH₂ C.Fe₃O₄ D.FeOH₃
30. 向含有 Fe³⁺、Fe²⁺、Cu²⁺的蚀刻铜箔回收液中，加入一定量铁粉，反应一段时间后，对反应后的混合物进行分析，下列说法错误的是 。
A.若有固体剩余，则该固体一定含有Cu
B.若有固体剩余，则该溶液可能含有 Cu²⁺
C.若无固体剩余，则该溶液不可能含有 Fe³+
D.无论固体是否剩余，该溶液中一定含有 Fe²⁺以废铁屑 (含少量 Fe₂O₃、FeS 等杂质)为原料，制备硫酸亚铁晶体 FeSO₄⋅7H₂O,流程示意图如下：
31. 酸浸时, H₂SO₄的作用是 FeS+2H⁺=Fe²⁺+H₂S↑、Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑、(用离子方程式表示)。过程中产生的有毒气体，可用 溶液吸收。
32.酸浸时间对所得溶液的成分影响如下表所示。
用文字说明导致上述颜色变化的可能原因。
33. 已知: FeSO₄⋅7H₂O受热易失水，则操作X为：蒸发浓缩、 、过滤、洗涤。
FeSO₄没强热后继续分解，推测产物为 、Fe₂O₃和 SO₃。
测定所得硫酸亚铁晶体中 Fe²⁺的含量，步骤如下：
Ⅰ.称取ag硫酸亚铁晶体样品，配制成100mL溶液。
Ⅱ.取出 10mL 溶液，加入适量稀硫酸，滴入 bml⋅L⁻¹的 KMnO₄溶液，至反应完全，共消耗 KMnO₄溶液cmL。
(反应原理： MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O)
34.计算硫酸亚铁晶体样品中 Fe²⁺的质量分数 。酸浸时间
1min
30min
120min
用KSCN 溶液检验
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未变红
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