江苏省南京市第十二中学2023-2024学年高一下学期期中考试化学试题

2023-2024学年江苏省南京十二中高一（下）期中化学试卷 相对原子质量：H 1 O 16 C 12 Fe 56 一、选择题（每小题只有一个答案符合题意，每题3分，共45分） 1．（3分）化学与社会、科学、技术、生活等密切相关，下列说法正确的是（　　） A．航天器使用的太阳能电池板的主要成分是SiO2 B．在元素周期表中金属和非金属交界处寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料 C．利用CO2和H2合成淀粉有助于实现碳达峰、碳中和，该过程中C的化合价不变 D．“天和”核心舱腔体使用的氮化硼陶瓷基复合材料，氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料 2．（3分）《神农本草经》中记载的白矾主要成分为KAl（SO4）2•12H2O。下列说法正确的是（　　） A．离子半径：r（Al3+）＞r（O2﹣） B．碱性：KOH＞Al（OH）3 C．热稳定性：H2S＞H2O D．非金属性：S＞O 3．（3分）硫代碳酸钠（Na2CS3）可用于处理工业废水中的重金属离子，可通过如下反应制备：2NaHS+CS2═Na2CS3+H2S↑。下列说法正确的是（　　） A．NaHS中仅含离子键 B．中含有非极性键 C．CS2的结构式为S＝C＝S D．H2S的电子式为 4．（3分）设计实验验证木炭和浓硫酸反应的产物。下列装置和操作能达到实验目的的是（　　） A．用装置甲实现木炭与浓硫酸反应 B．用装置乙检验产物中的SO2 C．用装置丙检验产物中的水蒸气 D．用装置丁检验产物中的CO2 5．（3分）下列物质性质与用途具有对应关系的是（　　） A．N2的化学性质稳定，可用于金属焊接保护 B．SO2具有氧化性，可用于漂白织物 C．FeCl3溶液显酸性，可用于刻蚀覆铜板 D．NaHCO3受热易分解，可用于治疗胃酸过多 6．（3分）高铁酸钾K2FeO4（Fe为+6价）可用作净水剂。碱性条件下可用KClO制备K2FeO4，K2FeO4在水中不稳定，会生成Fe（OH）3胶体。下列有关铁及其化合物的相关转化，在指定条件下能实现的是（　　） A．FeFe2O3Fe B．FeFeCl3Fe（OH）3 C．FeCl2（aq）Fe（OH）2FeO D．FeCl3（aq）K2FeO4O2 阅读下列材料，完成7～10题：氮是参与生命活动的重要元素。氮在大气圈、水圈和生物圈中进行元素循环。自工业革命以来，人类活动大大加剧了含氮化合物在大气圈和水圈中的总流量，如化石燃料燃烧时产生的高温可使N2转变为氮氧化物，从而对生态平衡产生了严重影响。从化学的视角深刻理解氮循环，合理使用含氮化合物，科学处理大气和水圈中的氮元素，保障地球生态安全，是化学学科的重要研究内容和责任。 7．下列化学反应表示正确的是（　　） A．用水吸收NO2制硝酸：2NO2+H2O═HNO3+NO B．用烧碱溶液吸收硝酸工业尾气：NO+NO2+2OH﹣═2+H2O C．雷雨天气空气中的N2和O2反应：N2+2O22NO2 D．铜粉和稀硝酸反应：4H++2+Cu═Cu2++2NO2↑+2H2O 8．根据如图所示的N2（g）和O2（g）反应生成NO（g）过程中能量变化情况，判断下列说法正确的是（　　） A．该反应中反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量 B．2mol气态氧原子结合生成O2（g）时，能放出498kJ能量 C．断裂1mol NO分子中的化学键，能放出632kJ能量 D．上图所示变化热化学方程式为：N2（g）+O2（g）═2NO（g） ΔH＝+180kJ 9．“氮的固定”对保障人类生存具有重大意义。一种新型合成氨的原理如图所示： 下列说法正确的是（　　） A．过程①中每吸收2.24L氮气转移0.3mol电子 B．过程②中每生成1mol氨气，有1mol Li3N被氧化 C．过程③中每消耗2mol LiOH生成1mol O2 D．图中所示过程的总反应方程式为：2N2+6H2O4NH3+3O2 10．煤燃烧时，烟气中NO含量随温度和氧气含量的变化如图所示。下列说法不正确的（　　） A．燃煤过程中发生了氮的固定 B．燃煤温度越高NOx污染越重 C．含氧量越高越容易生成NO D．煤燃烧不影响自然界氮循环 11．（3分）海水提溴常用“空气吹出法”，其部分流程如图： 下列说法正确的是（　　） A．“氧化Ⅰ”主要反应的离子方程式为Cl2+Br﹣═Br2+Cl﹣ B．“吹出”通入空气利用了O2的氧化性 C．“吸收”所得溶液中大量存在的微粒有Cl2、Br﹣、 D．“氧化Ⅱ”产生的可循环使用的物质X为H2SO4 12．（3分）炼油、石化等含S2﹣工业废水可通过催化氧化法进行处理。将MnO2嵌于聚苯胺（高温会分解）表面制成催化剂，碱性条件下，催化氧化废水的机理如图所示。下列有关说法不正确的是（　　） A．催化剂因S覆盖表面或进入空位而失效，高温灼烧后也不可继续使用 B．该反应过程的总方程式为O2+2H2O+2S2﹣4OH﹣+2S↓ C．反应过程中只有硫元素被氧化 D．反应Ⅲ的ΔH＞0 13．（3分）根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是（　　） 选项 实验操作和现象 实验结论 A 向Na2SO3溶液中加入浓盐酸，产生的气体使紫色石蕊变红 SO2为酸性氧化物 B 向CO还原Fe2O3所得到的产物中加入稀盐酸，滴加KSCN溶液，溶液颜色不变红 Fe2O3全部被还原 C KNO3和KOH的混合溶液中加入铝粉并加热，管口湿润的红色石蕊试纸变蓝色 能被铝粉还原为NH3 D 向Na2SiO3溶液中滴加盐酸，溶液变浑浊 非金属性：Cl＞Si A．A B．B C．C D．D 14．（3分）利用烟气中SO2可回收废水中的I﹣，实现碘单质的再生，其反应原理如图所示。 下列说法错误的是（　　） A．反应③中，每消耗1mol O2转移4mole﹣ B．过程中存在非极性键的断裂与生成 C．过程中NH3可循环利用 D．总反应的离子方程式为SO2+O2+2I﹣I2+ 15．（3分）常压下，研究Cl2在盐酸中的溶解度（用溶解Cl2的物质的量浓度表示）。随盐酸浓度的变化，不同温度下Cl2的溶解度见图1，溶液中含氯微粒的浓度变化见图2，下列说法正确的是（　　） A．由图1可知，温度升高，在一定浓度的盐酸中Cl2溶解度增大 B．由图2可知，随盐酸浓度增大，与水反应的Cl2逐渐增多 C．盐酸浓度小于0.5mol•L﹣1时，主要发生的反应为Cl2+H2O⇌HCl+HClO D．盐酸浓度大于0.5mol•L﹣1时，随盐酸浓度增大HClO浓度减小的主要原因是HClO分解 二、非选择题（共55分） 16．（20分）氯可形成多种含氧酸盐，广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用如图装置（部分装置省略）制备KClO3和NaClO。 回答下列问题： （1）盛放浓盐酸的仪器名称是 　 　，圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为 　 　。 实验室也可选用下列物质 　 　（填字母）代替MnO2。 A.NaClO B.NaCl C.NaOH D.KMnO4 （2）a中的试剂为 　 　。b中采用的加热方式是 　 　。b中反应的离子方程式是 　 　。 （3）c中采用冰水的目的是 　 　。装置d的作用是 　 　。 （4）反应结束后，取出b中试管，经 　 　，过滤，冰水洗涤，干燥，得到KClO3晶体。 17．（15分）甲醇[CH3OH（l）]作为燃料，在化石能源和可再生能源时期均有广泛的应用前景。 Ⅰ.甲醇可以替代汽油和柴油作为内燃机燃料 （1）汽油的主要成分之一是辛烷[C8H18（l）]。已知：25℃、101kPa时，0.2mol辛烷完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水，放出1103.6kJ热量。该反应的热化学方程式为 　 　。 25℃、101kPa，CH3OH（l）+O2（g）＝CO2（g）+2H2O（l） ΔH＝﹣726.5kJ•mol﹣1，相同质量的甲醇和辛烷分别燃烧释放热量多的是 　 　（填“甲醇”或“辛烷”）。 （2）CH3OH的结构式为 CH3OH（l）+O2（g）＝CO（g）+2H2O（g） ΔH＝﹣393kJ•mol﹣1，该反应相关化学键键能数据如下表 化学键 O＝O C—O C≡O H—O C—H E/（kJ•mol﹣1） 496 343 1076 X 413 则X＝　 　。 Ⅱ.甲醇的合成 （3）以CO2（g）和H2（g）为原料合成甲醇，反应的能量变化如图。 ①补全图：图中A处应填入 　 　。 ②该反应需要加入铜锌基催化剂。 加入催化剂后，该反应的ΔH 　 　（填“变大”“变小”或“不变”）。 ③已知：CO的燃烧热为﹣283kJ•mol﹣1 H2（g）+O2（g）＝H2O（g） ΔH2＝﹣242kJ•mol﹣1 CH3OH（g）+O2（g）＝CO2（g）+2H2O（g） ΔH3＝﹣676kJ•mol﹣1 以CO（g）和H2（g）为原料合成甲醇的热化学方程式为 　 　。 18．（20分）草酸亚铁晶体（FeC2O4•2H2O）可作为制备汽车电池正极材料磷酸铁锂的原料。以FeSO4溶液制备电池级草酸亚铁晶体的实验流程如图： （1）“沉淀”步骤的离子反应方程式为 　 　，得到的混合体系不宜在空气中久置，其原因是 　 　。 （2）“转化”过程[H2C2O4+Fe（OH）2＝FeC2O4+2H2O]在如图所示的装置中进行。导管A的作用是 　 　。三颈烧瓶中间插入搅拌棒的作用除搅拌反应物使反应更充分外，还有 　 　。 （3）检验“洗涤”完全的实验操作是 　 　。 （4）以废渣（主要含Fe2O3、Al2O3、SiO2等）为原料制备实验所需的FeSO4溶液。请补充实验方案：向废渣中分批加入稀硫酸，边加边搅拌，当固体不再溶解时，过滤：在搅拌下向滤液中滴加NaOH溶液至 　 　时，过滤；用蒸馏水洗涤滤渣2～3次后，在搅拌下向滤渣中加入 　 　至滤渣完全溶解；在搅拌下向所得溶液中分批加入 　 　，直至向取出的少量溶液中滴加 　 　溶液不再出现红色，过滤。[实验中可供使用的试剂：稀硫酸、铁粉、NaOH溶液、KSCN溶液、蒸馏水] （5）测定草酸亚铁样品纯度的方法如下：准确称取0.2500g样品，加入适量水、H2SO4、磷酸，逐滴加入0.04500mol•L﹣1KMnO4溶液至恰好完全反应（草酸亚铁转化为Fe3+和CO2），消耗KMnO4溶液18.00mL。计算样品中FeC2O4•2H2O的纯度 　 　（写出计算过程）。 参考答案与试题解析 一、选择题（每小题只有一个答案符合题意，每题3分，共45分） 1．（3分）化学与社会、科学、技术、生活等密切相关，下列说法正确的是（　　） A．航天器使用的太阳能电池板的主要成分是SiO2 B．在元素周期表中金属和非金属交界处寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料 C．利用CO2和H2合成淀粉有助于实现碳达峰、碳中和，该过程中C的化合价不变 D．“天和”核心舱腔体使用的氮化硼陶瓷基复合材料，氮化硼陶瓷属于新型无机非金属材料 【解答】解：A．晶体硅是半导体，是航天器使用的太阳能电池板的主要成分，二氧化硅是光导纤维的成分，故A错误； B．催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料在过渡元素中寻找，在元素周期表中金属和非金属交界处寻找半导体材料，故B错误； C．人工合成淀粉技术的应用能减少二氧化碳的排放，有助于实现“碳达峰”和“碳中和”，碳元素化合价发生变化，故C错误； D．“天和”核心舱其腔体使用的氮化硼陶瓷基复合材料，属于新型无机非金属材料，故D正确； 故选：D。 2．（3分）《神农本草经》中记载的白矾主要成分为KAl（SO4）2•12H2O。下列说法正确的是（　　） A．离子半径：r（Al3+）＞r（O2﹣） B．碱性：KOH＞Al（OH）3 C．热稳定性：H2S＞H2O D．非金属性：S＞O 【解答】解：A．Al3+、O2﹣为核外电子排布相同的离子，核电荷数：Al＞O，故离子半径：r（Al3+）＜r（O2﹣），故A错误； B．金属性K＞Al，其最高价氧化物对应水化物的碱性：KOH＞Al（OH）3，故B正确； C．非金属性：O＞S，其简单氢化物的热稳定性：H2S＜H2O，故C错误； D．同一主族从上到下非金属性逐渐减弱，故非金属性：S＜O，故D错误； 故选：B。 3．（3分）硫代碳酸钠（Na2CS3）可用于处理工业废水中的重金属离子，可通过如下反应制备：2NaHS+CS2═Na2CS3+H2S↑。下列说法正确的是（　　） A．NaHS中仅含离子键 B．中含有非极性键 C．CS2的结构式为S＝C＝S D．H2S的电子式为 【解答】解：A．NaHS是Na+和HS﹣离子过程的离子化合物，含离子键和共价键，故A错误； B．中C原子sp2杂化，不含有非极性键，故B错误； C．CS2分子价层电子对为2，为sp杂化，其空间构型为直线形，故C正确； D．S原子最外层有6个电子，S原子与2个H原子形成2对共用电子对，使分子中各个原子都达到稳定结构，故H2S的电子式为，故D错误； 故选：C。 4．（3分）设计实验验证木炭和浓硫酸反应的产物。下列装置和操作能达到实验目的的是（　　） A．用装置甲实现木炭与浓硫酸反应 B．用装置乙检验产物中的SO2 C．用装置丙检验产物中的水蒸气 D．用装置丁检验产物中的CO2 【解答】解：A．浓硫酸和木炭反应需要加热，不能达到实验目的，故A错误； B．二氧化硫具有还原性，能和高锰酸钾反应使其褪色，能达到实验目的，故B正确； C．乙溶液中会带出水使无水硫酸铜变蓝色，不能达到实验目的，故C错误； D．未检验SO2是否全部除去，否则混合气体通过碳酸氢钠溶液会生成CO2干扰实验，不能达到实验目的，故D错误； 故选：B。 5．（3分）下列物质性质与用途具有对应关系的是（　　） A．N2的化学性质稳定，可用于金属焊接保护 B．SO2具有氧化性，可用于漂白织物 C．FeCl3溶液显酸性，可用于刻蚀覆铜板 D．NaHCO3受热易分解，可用于治疗胃酸过多 【解答】解：A．氮气含有氮氮三键，结构稳定，性质稳定，可用于金属焊接保护，故A正确； B．二氧化硫能够与有色物质化合生成无色化合物，具有漂白性，可用于漂白织物，故B错误； C．氯化铁具有氧化性，能够氧化铜单质生成铜离子，可用于刻蚀覆铜板，故C错误； D．碳酸氢钠具有弱碱性，与盐酸反应，消耗盐酸，可用于治疗胃酸过多，故D错误； 故选：A。 6．（3分）高铁酸钾K2FeO4（Fe为+6价）可用作净水剂。碱性条件下可用KClO制备K2FeO4，K2FeO4在水中不稳定，会生成Fe（OH）3胶体。下列有关铁及其化合物的相关转化，在指定条件下能实现的是（　　） A．FeFe2O3Fe B．FeFeCl3Fe（OH）3 C．FeCl2（aq）Fe（OH）2FeO D．FeCl3（aq）K2FeO4O2 【解答】解：A．FeFe3O4Fe，指定条件下铁和水蒸气反应不能生成氧化铁，故A错误； B．FeFeCl2Fe（OH）2，指定条件下不能实现转化，故B错误； C．FeCl2（aq）Fe（OH）2Fe2O3，指定条件下不能实现转化，故C错误； D．FeCl3（aq）K2FeO4O2，指定条件下能实现转化，故D正确； 故选：D。 阅读下列材料，完成7～10题：氮是参与生命活动的重要元素。氮在大气圈、水圈和生物圈中进行元素循环。自工业革命以来，人类活动大大加剧了含氮化合物在大气圈和水圈中的总流量，如化石燃料燃烧时产生的高温可使N2转变为氮氧化物，从而对生态平衡产生了严重影响。从化学的视角深刻理解氮循环，合理使用含氮化合物，科学处理大气和水圈中的氮元素，保障地球生态安全，是化学学科的重要研究内容和责任。 7．下列化学反应表示正确的是（　　） A．用水吸收NO2制硝酸：2NO2+H2O═HNO3+NO B．用烧碱溶液吸收硝酸工业尾气：NO+NO2+2OH﹣═2+H2O C．雷雨天气空气中的N2和O2反应：N2+2O22NO2 D．铜粉和稀硝酸反应：4H++2+Cu═Cu2++2NO2↑+2H2O 【解答】解：A．用水吸收NO2制硝酸的方程式为：3NO2+H2O═2HNO3+NO，故A错误； B．用烧碱溶液吸收硝酸工业尾气，发生的是NO和NO2的归中反应，离子方程式为：NO+NO2+2OH﹣═2+H2O，故B正确； C．雷雨天气空气中的N2和O2反应：N2+O22NO，故C错误； D．铜粉和稀硝酸反应，生成NO，离子方程式为：8H++2+3Cu═3Cu2++2NO↑+4H2O，故D错误； 故选：B。 8．根据如图所示的N2（g）和O2（g）反应生成NO（g）过程中能量变化情况，判断下列说法正确的是（　　） A．该反应中反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量 B．2mol气态氧原子结合生成O2（g）时，能放出498kJ能量 C．断裂1mol NO分子中的化学键，能放出632kJ能量 D．上图所示变化热化学方程式为：N2（g）+O2（g）═2NO（g） ΔH＝+180kJ 【解答】解：A．该反应中为吸热反应，反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量，故A错误； B．2mol气态氧原子结合生成1mol O2（g）时，放出498kJ能量，故B正确； C．断裂1mol NO分子中的化学键，需吸收632kJ能量，故C错误； D．根据分析可知，上图所示变化热化学方程式为：N2（g）+O2（g）═2NO（g） ΔH＝+180kJ/mol，故D错误； 故选：B。 9．“氮的固定”对保障人类生存具有重大意义。一种新型合成氨的原理如图所示： 下列说法正确的是（　　） A．过程①中每吸收2.24L氮气转移0.3mol电子 B．过程②中每生成1mol氨气，有1mol Li3N被氧化 C．过程③中每消耗2mol LiOH生成1mol O2 D．图中所示过程的总反应方程式为：2N2+6H2O4NH3+3O2 【解答】解：A．气体状况未知，无法计算2.24L氮气的物质的量。无法计算电子转移的量，故A错误； B．过程②的原理为：Li3N+3H2O＝3LiOH+NH3↑，没有元素化合价变化，属于非氧化还原反应，Li3N未被氧化，故B错误； C．过程③中的原理为：4LiOH4Li+O2+2H2O，每消耗4mol LiOH生成1mol O2，故C错误； D．由图可知，该过程的总反应方程式为：2N2+6H2O4NH3+3O2，故D正确； 故选：D。 10．煤燃烧时，烟气中NO含量随温度和氧气含量的变化如图所示。下列说法不正确的（　　） A．燃煤过程中发生了氮的固定 B．燃煤温度越高NOx污染越重 C．含氧量越高越容易生成NO D．煤燃烧不影响自然界氮循环 【解答】解：A．燃煤过程中空气中的氮气和氧气高温生成一氧化氮，氮的单质转化为氮的化合物，属于氮的固定，故A正确； B．由图可知，温度越高，烟气种NO浓度越高，污染越重，故B正确； C．由图可知，含氧量越高，烟气种NO浓度越高，越容易生成NO，故C正确； D．煤燃烧时中空气中的氮气和氧气高温生成一氧化氮，影响自然界氮循环，故D错误； 故选：D。 11．（3分）海水提溴常用“空气吹出法”，其部分流程如图： 下列说法正确的是（　　） A．“氧化Ⅰ”主要反应的离子方程式为Cl2+Br﹣═Br2+Cl﹣ B．“吹出”通入空气利用了O2的氧化性 C．“吸收”所得溶液中大量存在的微粒有Cl2、Br﹣、 D．“氧化Ⅱ”产生的可循环使用的物质X为H2SO4 【解答】解：A．“氧化I”中通入Cl2氧化Br﹣，反应的离子反应为Cl2+2Br﹣═Br2+2Cl﹣，故A错误； B．“吹出”通入空气利用了溴的挥发性，与氧气的氧化性无关，故B错误； C．“吸收”中发生的主要反应为Br2+SO2+2H2O═2HBr+H2SO4，酸性条件下Cl2的溶解度较小，不存在大量的Cl2，故C错误； D．“吸收”中发生的主要反应为Br2+SO2+2H2O═2HBr+H2SO4，“氧化Ⅱ”发生的反应为Cl2+2HBr═Br2+2HCl，所以“氧化Ⅱ”后分离出的H2SO4溶液可循环使用，故D正确； 故选：D。 12．（3分）炼油、石化等含S2﹣工业废水可通过催化氧化法进行处理。将MnO2嵌于聚苯胺（高温会分解）表面制成催化剂，碱性条件下，催化氧化废水的机理如图所示。下列有关说法不正确的是（　　） A．催化剂因S覆盖表面或进入空位而失效，高温灼烧后也不可继续使用 B．该反应过程的总方程式为O2+2H2O+2S2﹣4OH﹣+2S↓ C．反应过程中只有硫元素被氧化 D．反应Ⅲ的ΔH＞0 【解答】解：A．反应中生成硫单质，生成的S覆盖在催化剂表面或进入催化剂的空穴处，阻碍了反应的继续进行，导致催化剂使用一段时间后，催化效率下降，高温下，聚苯胺会分解，故高温灼烧后也不可继续使用，故A正确； B．由图可知，该催化氧化过程的总反应为氧气、水、硫离子在催化剂作用下生成氢氧根离子和硫单质，总方程式为O2+2H2O+2S2﹣4OH﹣+2S↓，故B正确； C．由图可知，反应过程中锰形成的化学键数目发生改变，化合价升高，被氧化，故C错误； D．由图可知，反应Ⅲ为化学键断裂，为吸热反应，故D正确； 故选：C。 13．（3分）根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是（　　） 选项 实验操作和现象 实验结论 A 向Na2SO3溶液中加入浓盐酸，产生的气体使紫色石蕊变红 SO2为酸性氧化物 B 向CO还原Fe2O3所得到的产物中加入稀盐酸，滴加KSCN溶液，溶液颜色不变红 Fe2O3全部被还原 C KNO3和KOH的混合溶液中加入铝粉并加热，管口湿润的红色石蕊试纸变蓝色 能被铝粉还原为NH3 D 向Na2SiO3溶液中滴加盐酸，溶液变浑浊 非金属性：Cl＞Si A．A B．B C．C D．D 【解答】解：A．挥发的盐酸可使紫色石蕊变红，由实验操作和现象，不能证明二氧化硫为酸性氧化物，故A错误； B．若氧化铁剩余，溶于盐酸时Fe与氯化铁反应生成氯化亚铁，滴加KSCN溶液无现象，不能证明Fe2O3全部被还原，故B错误； C．氨气可使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，由实验操作和现象可知，能被铝粉还原为NH3，故C正确； D．盐酸为无氧酸，由盐酸、硅酸的酸性强弱不能比较Cl、Si的非金属性强弱，故D错误； 故选：C。 14．（3分）利用烟气中SO2可回收废水中的I﹣，实现碘单质的再生，其反应原理如图所示。 下列说法错误的是（　　） A．反应③中，每消耗1mol O2转移4mole﹣ B．过程中存在非极性键的断裂与生成 C．过程中NH3可循环利用 D．总反应的离子方程式为SO2+O2+2I﹣I2+ 【解答】解：A.反应③中，生成过氧根离子，每消耗1mol O2转移2mole﹣，故A错误； B.过程中氧气中的非极性键断裂，生成了碘单质中的非极性键，故B正确； C.反应过程中需要消耗NH3，同时也有NH3生成，NH3可循环利用，故C正确； D.由原理图可知，该反应的反应物为SO2、O2、I﹣，产物为I2和，因此该总反应离子方程式为：SO2+O2+2I﹣I2+，故D正确； 故选：A。 15．（3分）常压下，研究Cl2在盐酸中的溶解度（用溶解Cl2的物质的量浓度表示）。随盐酸浓度的变化，不同温度下Cl2的溶解度见图1，溶液中含氯微粒的浓度变化见图2，下列说法正确的是（　　） A．由图1可知，温度升高，在一定浓度的盐酸中Cl2溶解度增大 B．由图2可知，随盐酸浓度增大，与水反应的Cl2逐渐增多 C．盐酸浓度小于0.5mol•L﹣1时，主要发生的反应为Cl2+H2O⇌HCl+HClO D．盐酸浓度大于0.5mol•L﹣1时，随盐酸浓度增大HClO浓度减小的主要原因是HClO分解 【解答】解：A．由图1可知，盐酸浓度相同时，温度越高，氯气的溶解度越小，则温度升高，在一定浓度的盐酸中Cl2溶解度减小，故A错误； B．由图2可知，随盐酸浓度的增大，次氯酸的浓度减小，可知随盐酸浓度增大，与水反应的Cl2逐渐减少，故B错误； C．盐酸浓度小于0.5mol•L﹣1时，溶液中主要存在HClO分子，则主要发生的反应为Cl2+H2O⇌HCl+HClO，故C正确； D．盐酸浓度大于0.5mol•L﹣1时，的浓度增大，可知Cl2与Cl﹣反应，与水反应的Cl2逐渐减少，导致HClO浓度减小，故D错误； 故选：C。 二、非选择题（共55分） 16．（20分）氯可形成多种含氧酸盐，广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用如图装置（部分装置省略）制备KClO3和NaClO。 回答下列问题： （1）盛放浓盐酸的仪器名称是 　分液漏斗　，圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为 　MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O　。 实验室也可选用下列物质 　AC　（填字母）代替MnO2。 A.NaClO B.NaCl C.NaOH D.KMnO4 （2）a中的试剂为 　饱和食盐水　。b中采用的加热方式是 　水浴加热　。b中反应的离子方程式是 　3Cl2+6OH﹣5Cl﹣++3H2O　。 （3）c中采用冰水的目的是 　避免生成NaClO3　。装置d的作用是 　尾气处理，吸收多余的氯气　。 （4）反应结束后，取出b中试管，经 　蒸发浓缩、冷却结晶　，过滤，冰水洗涤，干燥，得到KClO3晶体。 【解答】解：（1）盛放浓盐酸的仪器名称是分液漏斗，圆底烧瓶中二氧化锰与浓盐酸共热反应生成氯化锰、氯气和水，发生反应的化学方程式为MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O，实验室可选用次氯酸钠和高锰酸钾代替二氧化锰制备氯气， 故答案为：分液漏斗；MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O；AC； （2）a中盛放饱和食盐水除氯气中的氯化氢，b中采用的加热方式是水浴加热，b中氯气与氢氧化钾溶液在加热条件下反应生成KClO3、KCl，其反应的离子方程式是3Cl2+6OH﹣5Cl﹣++3H2O， 故答案为：饱和食盐水；水浴加热；3Cl2+6OH﹣5Cl﹣++3H2O； （3）c中采用冰水的目的是避免生成NaClO3，装置d的作用是尾气处理，吸收多余的氯气， 故答案为：避免生成NaClO3；尾气处理，吸收多余的氯气； （4）反应结束后，取出b中试管，经蒸发浓缩、冷却结晶，过滤，冰水洗涤，干燥，得到KClO3晶体， 故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶。 17．（15分）甲醇[CH3OH（l）]作为燃料，在化石能源和可再生能源时期均有广泛的应用前景。 Ⅰ.甲醇可以替代汽油和柴油作为内燃机燃料 （1）汽油的主要成分之一是辛烷[C8H18（l）]。已知：25℃、101kPa时，0.2mol辛烷完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水，放出1103.6kJ热量。该反应的热化学方程式为 　C8H18（l）+O2（g）═8CO2（g）+9H2O（l）ΔH＝﹣5518 kJ/mol　。 25℃、101kPa，CH3OH（l）+O2（g）＝CO2（g）+2H2O（l） ΔH＝﹣726.5kJ•mol﹣1，相同质量的甲醇和辛烷分别燃烧释放热量多的是 　辛烷　（填“甲醇”或“辛烷”）。 （2）CH3OH的结构式为 CH3OH（l）+O2（g）＝CO（g）+2H2O（g） ΔH＝﹣393kJ•mol﹣1，该反应相关化学键键能数据如下表 化学键 O＝O C—O C≡O H—O C—H E/（kJ•mol﹣1） 496 343 1076 X 413 则X＝　465　。 Ⅱ.甲醇的合成 （3）以CO2（g）和H2（g）为原料合成甲醇，反应的能量变化如图。 ①补全图：图中A处应填入 　1mol CO2（g）+3mol H2（g）　。 ②该反应需要加入铜锌基催化剂。 加入催化剂后，该反应的ΔH 　不变　（填“变大”“变小”或“不变”）。 ③已知：CO的燃烧热为﹣283kJ•mol﹣1 H2（g）+O2（g）＝H2O（g） ΔH2＝﹣242kJ•mol﹣1 CH3OH（g）+O2（g）＝CO2（g）+2H2O（g） ΔH3＝﹣676kJ•mol﹣1 以CO（g）和H2（g）为原料合成甲醇的热化学方程式为 　CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g）ΔH＝﹣91kJ•mol﹣1　。 【解答】解：Ⅰ．（1）已知：25℃、101kPa时，0.2mol辛烷完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水，放出1103.6kJ热量，则1mol C8H18（l）完全燃烧生成气态二氧化碳和液态水，放出热量＝＝5518 kJ，反应的热化学方程式为：C8H18（l）+O2（g）═8CO2（g）+9H2O（l）ΔH＝﹣5518 kJ/mol，25℃、101kPa时，CH3OH（l）+O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）ΔH＝﹣726.5kJ•mol﹣1，相同物质的量的甲醇和辛烷分别燃烧时释放的热量用于煅烧石灰石制备CaO，放出热量越多，分解碳酸钙生成氧化钙越多，相同物质的量的甲醇和辛烷分别燃烧时释放的热量，辛烷多，得到CaO多的是辛烷， 故答案为：C8H18（l）+O2（g）═8CO2（g）+9H2O（l）ΔH＝﹣5518 kJ/mol；辛烷； （2）CH3OH（l）+O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）ΔH＝413kJ/mol×3+343kJ/mol+XkJ/mol+496kJ/mol﹣（1076kJ/mol×2+4XkJ/mol）＝﹣393kJ•mol﹣1，X＝465， 故答案为：465； Ⅱ．（3）①以CO2（g）和H2（g）为原料合成甲醇，反应生成1mol甲醇和1mol水，根据质量守恒，需要1mol二氧化碳和3mol氢气，因此图中A处应填入1mol CO2（g）+3mol H2（g）， 故答案为：1mol CO2（g）+3mol H2（g）； ②加入催化剂，不能改变反应的焓变，因此ΔH不变， 故答案为：不变； ③已知：①CO（g）+O2（g）═CO2（g）ΔH1＝﹣283kJ•mol﹣1，②H2（g）+O2（g）═H2O（g）ΔH2＝﹣242kJ•mol﹣1，③CH3OH（g）+O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）ΔH3＝﹣676kJ•mol﹣1，盖斯定律计算①+②×2﹣③得到CO（g）和H2（g）为原料合成甲醇的热化学方程式为：CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g）ΔH＝（﹣283kJ•mol﹣1）+2×（﹣242kJ•mol﹣1）﹣（﹣676kJ•mol﹣1）＝﹣91kJ•mol﹣1， 故答案为：CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g）ΔH＝﹣91kJ•mol﹣1。 18．（20分）草酸亚铁晶体（FeC2O4•2H2O）可作为制备汽车电池正极材料磷酸铁锂的原料。以FeSO4溶液制备电池级草酸亚铁晶体的实验流程如图： （1）“沉淀”步骤的离子反应方程式为 　Fe2++2NH3•H2O＝Fe（OH）2↓+2　，得到的混合体系不宜在空气中久置，其原因是 　Fe（OH）2在空气中易被O2氧化为Fe（OH）3，导致草酸亚铁产率降低　。 （2）“转化”过程[H2C2O4+Fe（OH）2＝FeC2O4+2H2O]在如图所示的装置中进行。导管A的作用是 　平衡压强，使H2C2O4溶液顺利滴入三颈烧瓶中　。三颈烧瓶中间插入搅拌棒的作用除搅拌反应物使反应更充分外，还有 　散热　。 （3）检验“洗涤”完全的实验操作是 　取最后一次洗涤滤液少许于试管中，先滴加盐酸酸化，再滴加BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，则已洗涤完全　。 （4）以废渣（主要含Fe2O3、Al2O3、SiO2等）为原料制备实验所需的FeSO4溶液。请补充实验方案：向废渣中分批加入稀硫酸，边加边搅拌，当固体不再溶解时，过滤：在搅拌下向滤液中滴加NaOH溶液至 　沉淀不再减少　时，过滤；用蒸馏水洗涤滤渣2～3次后，在搅拌下向滤渣中加入 　稀硫酸　至滤渣完全溶解；在搅拌下向所得溶液中分批加入 　铁粉　，直至向取出的少量溶液中滴加 　KSCN　溶液不再出现红色，过滤。[实验中可供使用的试剂：稀硫酸、铁粉、NaOH溶液、KSCN溶液、蒸馏水] （5）测定草酸亚铁样品纯度的方法如下：准确称取0.2500g样品，加入适量水、H2SO4、磷酸，逐滴加入0.04500mol•L﹣1KMnO4溶液至恰好完全反应（草酸亚铁转化为Fe3+和CO2），消耗KMnO4溶液18.00mL。计算样品中FeC2O4•2H2O的纯度 　97.2%　（写出计算过程）。 【解答】解：（1）“沉淀”步骤中FeSO4溶液中加入氨水生成氢氧化亚铁沉淀，其反应的离子方程式为：Fe2++2NH3•H2O＝Fe（OH）2↓+2，Fe（OH）2在空气中易被O2氧化为Fe（OH）3，导致草酸亚铁产率降低，所以混合体系不宜在空气中久置， 故答案为：Fe2++2NH3•H2O＝Fe（OH）2↓+2；Fe（OH）2在空气中易被O2氧化为Fe（OH）3，导致草酸亚铁产率降低； （2）根据图示，盛装草酸的仪器是恒压分液漏斗，导管A的作用是平衡压强，使H2C2O4溶液顺利滴入三颈烧瓶中，三颈烧瓶中间插入搅拌棒的作用除搅拌反应物使反应更充分外，还有散热的作用， 故答案为：平衡压强，使H2C2O4溶液顺利滴入三颈烧瓶中；散热； （3）草酸亚铁晶体表面可能有硫酸根离子，通过检验洗涤液中是否含有硫酸根离子判断“洗涤”是否完全，检验“洗涤”完全的实验操作是：取最后一次洗涤滤液少许于试管中，先滴加盐酸酸化，再滴加BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，则已洗涤完全， 故答案为：取最后一次洗涤滤液少许于试管中，先滴加盐酸酸化，再滴加BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，则已洗涤完全； （4）向废渣中分批加入稀硫酸，边加边搅拌，当固体不再溶解时，过滤除去SiO2；在搅拌下向滤液中滴加NaOH溶液，沉淀先增加后减少，当沉淀不再减少时，过滤，得氢氧化铁沉淀；用蒸馏水洗涤滤渣2～3次后，在搅拌下向滤渣中加入稀硫酸至滤渣完全溶解；在搅拌下向所得溶液中分批加入铁粉，把硫酸铁还原为硫酸亚铁，直至向取出的少量溶液中滴加KSCN溶液不再出现红色，过滤，可得FeSO4溶液， 故答案为：沉淀不再减少；稀硫酸；铁粉；KSCN； （5）草酸亚铁被酸性高锰酸钾氧化为Fe3+和CO2，根据得失电子守恒，得关系式5FeC2O4•2H2O～3KMnO4，反应消耗0.04500mol•L﹣1KMnO4标准溶液18.00mL，则草酸亚铁的物质的量为mol＝0.00135mol，FeC2O4•2H2O的纯度为×100%＝97.2%， 故答案为：97.2%。 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$