2023-2024学年上海市高一年级下册期中考试化学试卷含详解

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

（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）

1.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=。

2.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

3.硒（Se）与硫位于同一主族，均是生命必需元素。下列推断正确是

A.酸性：H&eO4>H为O4B.热稳定性：H^Se>H^S

C.二氧化硒（SeCh）只具有还原性D.硒元素的最低负化合价为-2价

4.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。O

5.中国科学家成功合成了世界上首个“五氮负离子”的盐一（N5）6（H3O）3（NH4）4C1»该固体盐中存在的化学键类型有

。Imol“五氮负离子”中所含的电子数为__________moL

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。

6.下列描述的原子，一定属于金属原子的是

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

7.由如图可知，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。

历史上人类冶炼不同金属的大致年代如图所示：

8.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。

9.炼铁的原理是利用CO还原铁的氧化物。以Fe*Oy代表铁的氧化物，写出高温下CO冶炼铁的化学方程式：

10.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AhO3的熔点较高的缘故，直到人

们找到助熔剂冰晶石(NasAlFj，才实现了AbCh在较低温度下的熔融电离。据此判断：AI2O3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

11.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.Fe(OH)3和A1(OH)3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Fe(OH)3和A1(OH)3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

12.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Cl?+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。

(1)造成上述不同现象的原因可能是o

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AlCb溶于水，而A12(SC)4)3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

(2)请设计一个简单实验验证你的选择o

三、蓬勃发展的中国航天工业(共20分)

13.我国成功发射“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：SiCh+C+N2高温>Si3N4+CO；

(1)N2分子的结构式为。

(2)配平上述反应的化学方程式___________o

14.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。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=

15.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：Li<Na<K<Rb

D.水溶液中正离子氧化性：Li*>Na*>K*>Rb.

16.2022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NazCh颗粒

装置，为宇航员供氧。

(1)NazCh中的正、负离子的个数比为=

(2)NazCh与CO2发生反应的化学方程式为，该反应中体现了NazCh的性质有。

17.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：

成分人体吸入空气人体呼出气体

N278%74%

0221%16%

H2O(g)0.5%6%

0.03%4%

co2

(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NazCh先与呼出的CCh反应，再

与呼出的H2O(g)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。

18.作为燃烧化石燃料产生的气体，CCh会导致

A.酸雨B.臭氧空洞C.温室效应D.光化学烟雾

19.SO2和CCh都属于酸性氧化物。将SO2通入下列溶液，会产生白色沉淀是

A.Ba(NO3)2B.溶有NH3的BaC%C.氢硫酸D.NaOH

20.科学家设计出烧碱溶液捕捉CO2法，原理如图所示：

(1)900℃反应炉中，发生反应的化学方程式是o

(2)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。

(3)如下为产生CO2气体的体积与消耗HC1物质的量的关系图。现向流程中NaHCC>3和Na?CO3的混合液中逐

滴加入稀盐酸，其中可能正确的是

(4)现有100mL5mol-iTiNaOH溶液，理论上最多可吸收CO2mol；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n(Na2co3)：n(NaHCC)3)=l：8,则被吸收的

C02在标准状况下的体积为Lo

(5)实验室中，有60mL2moi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NazCX^

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)o

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。

21.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

22.下列铁的化合物中，不能通过化合反应得到的是

A.FeChB.Fe(OH)2C.Fe3O4D.Fe(OH)3

23.向含有Fe3+、Fe2+、(2小+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CiP+

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+

24.以废铁屑(含少量Fe£)3、FeS等杂质)为原料，制备硫酸亚铁晶体(FeSO/HQ),流程示意图如下：

(1)酸浸时，H为CU的作用是压S+2H・=：E氏++F@?T、+♦=♦+2个、(用离子方程式

表示)。过程中产生的有毒气体，可用溶液吸收。

(2)酸浸时间对所得溶液的成分影响如下表所示。

酸浸时间Imin30min120min

用KSCN溶液未变

变红变红

检验红

用文字说明导致上述颜色变化的可能原因。

(3)已知：FeSCUIHQ受热易失水，则操作X为：蒸发浓缩、、过滤、洗涤。FeSCU强热后继续分

解，推测产物为、FezCh和SO3。

测定所得硫酸亚铁晶体中的含量，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13111011*?的10^1104溶液，至反应完全，共消耗KMnC%溶液cmL。

2++2+3+

(反应原理：MnO；+5Fe+8H=Mn+5Fe+4H2O)

(4)计算硫酸亚铁晶体样品中Fe?+质量分数o

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

一、中国学者代言的化学元素（共20分）

1.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=。

【答案】（1）S（2）①.六②.元素的相对原子质量③.2

【小问1详解】

N、S、Hg三种元素中，属于短周期元素的为N、S,N最外层电子数为5,S最外层电子数为6,故属于短周期元

素且原子最外层电子数最多的是S；

【小问2详解】

由图1,汞元素原子序数是80,原子核外电子数为80,由图2可知，核外电子从最内层开始，每层上的电子数依

次为2、8、18、32、18、X,可以解得x=2,核外电子层数为6,故汞元素位于元素周期表的第六周期，图1中

200.59表示元素的相对原子质量。

2.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

【答案】C

【分析】丹砂烧之成水银，积变又还成丹砂”对应的化学方程式为：HgS=S+Hg'Hg+S=HgS,据此回答。

【详解】A.上述反应涉及两种基本反应类型：分解反应与化合反应，A正确；

B.应隔绝空气实现上述物质的转化，因为在空气中灼烧会生成HgO、二氧化硫，B正确;

C.丹砂与硫酸反应生成硫化氢，金属活动顺序Hg在H之后，不可以与硫酸反应生成H2,C错误；

D.汞蒸气有毒，中国古代“炼丹术”并不科学，D正确；

故选Co

3.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：H&e(?4>H为O,B.热稳定性：H^Se>H为

C.二氧化硒(SeCh)只具有还原性D.硒元素的最低负化合价为-2价

【答案】D

【详解】A.非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，同主族从上往下非金属性减弱，所以酸性

H2SO4>H2SeO4,A错误；

B.非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，同主族从上往下非金属性减弱，H2Se<H2S,B错误；

C.二氧化硒(SeCh)中Se的化合价为+4价，处在Se的中间价态，既有氧化性又有还原性，C错误；

D.根据同主族元素的相似性可知，硒元素的最低负化合价为-2价，D正确；

故选D。

4.某品牌去屑洗发水的有效成分为二硫化硒(SeS。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。O

【答案】同主族元素从上往下非金属性减弱，s元素的非金属性大于Se,得电子能力强

【详解】同主族元素从上往下非金属性减弱，S元素的非金属性大于Se,得电子能力强，所以SeS2中Se元素化

合价呈正价。

5.中国科学家成功合成了世界上首个“五氮负离子”的盐一(N5)6(H3O)3(NH4)4C1O该固体盐中存在的化学键类型有

。Imol“五氮负离子”中所含的电子数为___________moL

【答案】①.共价键、离子键②.36

【详解】①由题目可知，该物质盐，由NH：、H3O\cr和N?构成，阴离子和阳离子形成离子键，镂根离子

内部有共价键；

②N：的电子数为5x7+1=36个，则Imol“五氮负离子”中所含的电子数为36mo1。

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。

6.下列描述的原子，一定属于金属原子的是

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

【答案】D

【详解】A.H可以失去电子变为H+,但H不是金属，A错误；

B.H最外层1个电子，是非金属，B错误；

C.Si单质具有金属光泽，是非金属，C错误；

D.第3周期元素原子中，最外层上只有2个电子为Mg,是金属元素，D正确；

故选D。

7.由如图可知，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。

历史上人类冶炼不同金属的大致年代如图所示：

铁器时代/q-'、

新石理”:铜器时传""180W—N^1

「----Fe公元500年1792奉----Mg

/公元前6000年----Zn

——Cu

【答案】①.金属的活泼性②.延展性③.导电性

【详解】金属越活泼，在自然界中没有游离态，而人类的冶炼技术不发达，利用的就比较晚；金属的延展性是将

金属拉成丝，打制不同的形状，故为延展性；金属具有导电性，故可以做导线。

8.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。

【答案】Fe+Cu2+=Cu+Fe2+

【详解】铁与硫酸铜溶液反应制取铜称为“湿法炼铜”，化学方程式为：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+o

9.炼铁的原理是利用CO还原铁的氧化物。以Fe*Oy代表铁的氧化物，写出高温下CO冶炼铁的化学方程式：

【答案】FexOy+yCO-xFe+yCO2

【详解】CO还原铁的氧化物生成二氧化碳与铁单质，方程式为：FexOy+yCO=xFe+yCO2o

10.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A12O3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A12O3在较低温度下的熔融电离。据此判断：AI2O3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

【答案】①.离子②.NaOH为强碱，A1(OH)3为两性氢氧化物，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，其

金属性越强，则金属性Na>Al

【详解】①AI2O3熔融电离，故氧化铝为离子化合物；

②NaOH为强碱，A1(OH)3为两性氢氧化物，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，其金属性越强，则金属性

Na>AL

11.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.Fe(OH)3和A1(OH)3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Fe(OH)3和A1(OH)3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

【答案】D

【详解】A.Fe(OH)3和A1(OH)3都不溶于氨水，但是A1(OH)3可溶于强碱，A正确；

B.常温下，铝、铁遇浓硫酸发生钝化反应，浓硫酸可用铝制或者铁制容器贮存、运输，B正确；

C.控制发生条件，可将铁盐和铝盐转化为Fe(OH)3和A1(OH)3胶体，例如，在沸水中滴加饱和氯化铁溶液，可制

得氢氧化铁胶体，C正确；

D.两金属与稀硫酸反应，若消耗金属的物质的量相等，则产生气体的量不一定相等，比如

2A1+3H,SO4=A12(SO4)3+3H2Fe+H2SO4=FeSO4+H2T,2moiAl生成3moiH2,2moiFe生成2moiH2,D

错误；

故选D。

12.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。

(1)造成上述不同现象的原因可能是o

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AlCb溶于水，而A12(SC)4)3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

(2)请设计一个简单实验验证你的选择。

【答案】(1)B(2)在硫酸铜溶液中加入表面有一层致密的氧化物薄膜的铝片，无明显现象，加入NaCl,若

反应明显加快了，说明判断正确

【小问1详解】

A.置于空气中的铝片表面有一层致密的氧化物薄膜，造成现象的原因不是铝和两种溶液反应的差异造成，且铝能

置换出铜离子，铝与氯化铜和硫酸铜溶液都反应，A错误；

B.置于空气中的铝片表面有一层致密的氧化物薄膜，氯化铜和硫酸铜的阴离子不同，说明氯离子能破坏氧化铝表

面薄膜，而硫酸根离子不能，B正确；

C.氯化铝和硫酸铝都溶于水，C错误；

D.氯化铜溶液和同浓度的硫酸铜溶液中铜离子浓度相同，题中已知含Ci?+溶液呈酸性，故同浓度的两种溶液酸

性应当相同，D错误；

故选B；

【小问2详解】

氯离子能破坏氧化铝表面薄膜，而硫酸根离子不能，可以设计如下实验证明：在硫酸铜溶液中加入表面有一层致

密的氧化物薄膜的铝片，无明显现象，加入NaCl,若反应明显加快了，说明判断正确。

三、蓬勃发展的中国航天工业(共20分)

13.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：SQ2+C+N2高温＞Si3N4+CO；

(1)N2分子结构式为。

(2)配平上述反应的化学方程式__________。

【答案】(1)N三N

(2)3SiO2+6C+2N2^^Si3N4+6CO

【小问1详解】

氮气之间共用三对电子，结构式为N三N；

【小问2详解】

配平上述反应的化学方程式为：3SiO2+6C+2N2=Si3N4+6CO。

14.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。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=

【答案】H+与Li+具有相同的核外电子排布，Li+的核电荷数大于H+,具有相同核外电子排布的离子，核电荷数大的

半径小

【详解】H+与Li+具有相同的核外电子排布，Li+的核电荷数大于H+,具有相同核外电子排布的离子，核电荷数大

的半径小。

15.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：Li<Na<K<Rb

D.水溶液中正离子氧化性：Li*>Na*>K*>Rb.

【答案】B

【详解】A.碱金属活泼性强，易与氧气和水反应，故保存碱金属时，都必须隔绝空气和水蒸气，A正确；

B.泡沫灭火剂中含水，碱金属可以与水反应，故碱金属一旦着火，不能用泡沫灭火剂扑灭，B错误；

C.同主族元素从上到下，金属性增大，金属性越强，与水反应越剧烈，故与水反应的剧烈程度：Li<Na<K<Rb,

C正确；

D.金属性越强，越易失电子，失电子后的阳离子越不易得电子，氧化性越弱，金属性Li<Na<K<Rb,故水溶液中

正离子氧化性：Li*>Na+>K+>Rb+,D正确；

本题选B。

16.2022年U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NazCh颗粒

装置，为宇航员供氧。

(1)NazCh中的正、负离子的个数比为o

(2)NazCh与CO2发生反应的化学方程式为，该反应中体现了NazCh的性质有。

【答案】(1)2:1(2)①.2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2②.氧化性、还原性

【小问1详解】

NazCh由2个Na+与一个。>构成，所以正、负离子的个数比为2:1；

【小问2详解】

①NazCh与CO2发生反应生成碳酸钠与氧气，方程式为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2；

②NazCh既做氧化剂又作还原剂，即体现氧化性又体现还原性。

17.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：

成分人体吸入空气人体呼出气体

N278%74%

0221%16%

H2O(g)0.5%6%

0.03%4%

co2

(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NazCh先与呼出的CCh反应，再

与呼出的H2O(g)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)。

【答案】⑴105.4

(2)呼出气体体为105.405L,呼入气体中氧气的体积=100Lx21%=21.000L,呼出的气体中氧气的体积是

105,405Lxl6%~16.865L,所以氧气体积减少为(21.000-16.865)L=4.135L,二氧化碳气体增加的量=105.405Lx4%-

100Lx0.03%=4.216L-0.030L=4.186L,将增加的CCh用NazCh吸收，根据过氧化钠和二氧化碳的反应：

2Na2O2+2CO2=2Na2co3+。2,生成的体积是CCh的一半，为2.093L,为补足减少的4.135LO2,还需要2.042LO2,

则需要用NazCh吸收H2O(g),根据Na2O2和H2O的反应，2Na2O2+2H2O=4NaOH+C)2,比0恒)体积为氧气的2倍

=2.042Lx2=4.084L,剩余的H20(g)=105.405Lx6%-4.084L=2.240L,即需要使2.240L水蒸气冷凝。

【小问1详解】

N2不参与人体新陈代谢，呼入和呼出气体中，N2的体积不变，根据N2在吸入和呼出气体中的占比，可以列出方

程100Lx78%=V呼出X74%,解得V呼出M05.4L；

【小问2详解】

由第一问，呼出气体体积保留三位小数为105.405L,呼入气体中氧气的体积=100Lx21%=21.000L,呼出的气体中

氧气的体积是105.405Lxl6%F6.865L,所以氧气体积减少为(21.000-16.865)L=4.135L,二氧化碳气体增加的量

=105.405Lx4%-100Lx0.03%=4.216L-0.030L=4.186L,将增加的CO2用NazCh吸收，根据过氧化钠和二氧化碳的反

应：2Na2O2+2CC)2=2Na2co3+O2,生成O2的体积是CO2的一半，为2.093L,为补足减少的4.135LCh,还需要

2.042LO2,则需要用NazCh吸收H20(g),根据NazCh和H2O的反应，2Na2O2+2H2O=4NaOH+C>2,比0仁)体积为氧

气的2倍=2.042Lx2=4.084L,剩余的H2O(g)=105,405Lx6%-4.084L=2.240L,即需要使2.240L水蒸气冷凝。

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。

18.作为燃烧化石燃料产生的气体，CO?会导致

A.酸雨B.臭氧空洞C.温室效应D.光化学烟雾

【答案】C

【详解】A.酸雨是因为二氧化硫、氮氧化物的排放，A错误；

C.臭氧空洞是因为氟利昂的大量使用，造成的臭氧层破坏，与CO2的排放无关，B错误；

C.温室效应是因为温室气体二氧化碳、甲烷等的排放造成的，C正确；

D.光化学烟雾，是城市大气中的碳氢化合物和氮氧化合物(NO。在阳光紫外线的作用下，发生的一系列链式大气

化学反应，生成以臭氧(03)为代表的刺激性二次污染物，与CO2有关，D错误；

故选C。

19.SO2和CCh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

A.Ba(NO3)2B.溶有NH3的BaCl?C.氢硫酸D.NaOH

【答案】AB

【详解】A.二氧化硫溶于水生成亚硫酸，酸性条件下硝酸根有强氧化性，能将SO2氧化为硫酸根，硫酸根结合钏

离子转化为硫酸钢白色沉淀，A正确；

B.溶有氨气的氯化领先与SO2生成亚硫酸锈，亚硫酸镂与氯化领发生复分解反应生成亚硫酸钏白色沉淀，B正

确；

C.氢硫酸与SO2发生氧化还原反应生成淡黄色沉淀s,C错误；

D.NaOH与SCh反应不会生成沉淀，D错误；

故选ABo

20.科学家设计出烧碱溶液捕捉CO2法，原理如图所示：

(1)900℃反应炉中，发生反应的化学方程式是。

(2)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。

(3)如下为产生CO2气体的体积与消耗HC1物质的量的关系图。现向流程中NaHCC>3和Na?CO3的混合液中逐

滴加入稀盐酸，其中可能正确的是。

(4)现有100mL5molNaOH溶液，理论上最多可吸收CO?______mol；此时溶液中的溶质的电离方程式

为：o若喷洒完上述NaOH溶液后，测得吸收液中n(Na2co3)：n(NaHCC)3)=1：&则被吸收的

CO2在标准状况下的体积为Lo

(5)实验室中，有60mL2moi-匚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NazC。？

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)。

【答案】(1)CaCO3==CaO+CO2T

(2)碳酸钠和碳酸氢钠的混合溶液与氢氧化钙反应生成CaCCh和NaOH,生成的氢氧化钠可以循环利用

+

(3)C(4)①.0.5②.NaHCO3=Na+HCO；10.08

(5)用量筒将60mL2moi/L的NaOH平均分为两份，放入两个烧杯中，用导管向其中一个烧杯通入足量的二氧化

碳，待反应结束后将两个烧杯混合在一起，即可制得纯度最大的Na2cCh溶液

【分析】CO2含量高的空气与NaOH溶液反应转化为碳酸钠与碳酸氢钠，碳酸钠和碳酸氢钠的混合溶液与氢氧化

钙反应生成CaCCh和NaOH,碳酸钙在高温下分解生成CaO和CCh,生成的水与氧化钙反应生成氢氧化钙，据此

回答。

【小问1详解】

900℃反应炉中，碳酸钙分解为氧化钙与水，方程式为CaCO33caO+CO27；

【小问2详解】

碳酸钠和碳酸氢钠的混合溶液与氢氧化钙反应生成CaCO3和NaOH,生成的氢氧化钠可以循环利用；

【小问3详解】

碳酸钠与碳酸氢钠的混合溶液中，加入盐酸先将碳酸钠反应转化为碳酸氢钠，此时没有气体，当所有的碳酸钠都

转化为碳酸氢钠后，又与盐酸反应生成二氧化碳、氯化钠与水，根据方程式Na2cC>3+HCl=NaHCO3+NaCl、

NaHCC)3+HCl=NaCl+H2O+CO2T可知，满足要求的图像为C,此时碳酸钠与碳酸氢钠为1:1；

【小问4详解】

①100mL5moi/L的NaOH溶液，被消耗的NaOH物质的量为0.5mol,若全部转化为NaHCCh为吸收CCh最大值，

根据钠元素守恒可知，碳酸氢钠为0.5moL则吸收的CO2为0.5mol；

+

②碳酸氢钠的电离方程式为：NaHCO3-Na+HCO；；

③喷洒完100mL5mol/L的NaOH溶液，被消耗的NaOH物质的量为0.5mol,则根据Na守恒可知有

2n(Na2co3)+n(NaHCC>3)=0.5mol,再结合已知条件n(Na2co3)：n(NaHCOa)=l：8,可得n(Na2co3)=0.05mol,

n(NaHCO3)=0.4mol,再根据碳守恒可知被吸收的CO2有0.45mol,标况下体积为10.08L；

【小问5详解】

用量筒将60mL2moi/L的NaOH平均分为两份，放入两个烧杯中，用导管向其中一个烧杯通入足量的二氧化碳，

待反应结束后将两个烧杯混合在一起，即可制得纯度最大的Na2c03溶液。

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。

21.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

【答案】A

【详解】A.合金的硬度高于纯金属，生铁的硬度高于铁，A正确；

B.铁的氧化物不是合金，合金是混合物，铁的氧化物是纯净物，B错误；

C.钢的性能优，但是钢是铁的合金，属于混合物，不是纯度很高的铁，C错误；

D.不锈钢的成分为Cr、Ni、Ti、Mn、N、Nb、Mo、Si、Cu等，D错误；

故选A„

22.下列铁的化合物中，不能通过化合反应得到的是

A.FeChB.Fe(OH)2C.Fe3O4D.Fe(OH)3

【答案】B

【详解】A.根据反应Fe+2FeCb=3FeC12,所以氯化亚铁能通过化合反应制得，故A不选；

B.无法通过化合反应得到氢氧化亚铁，故B选；

C.铁在氧气中燃烧得四氧化三铁，该反应是化合反应，故四氧化三铁能通过化合反应制得，故C不选；

D.根据反应4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,所以氢氧化铁能通过化合反应制得，故D不选；

故选B。

23.向含有F