精品解析：河南省信阳高级中学2023-2024学年高一下学期期中教学质量检测化学试题

2023-2024学年普通高中高一下学期期中教学质量检测 化学 本试卷分为第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答第I卷前，考生务必将本人姓名、考生号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。 2．每小题选出答案后，用铅笔在答题卡对应题目的答案标号上涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。不要答在试题卷上。 3．可能用到的相对原子质量： 第I卷（选择题，共45分） 一、选择题（本题包括15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题意） 1. 近年来，中国在探索太空开发、高铁和桥梁建设、5G技术研发和推广等方面取得举世瞩目的成就。它们与化学有着密切联系，下列说法不正确的是 A. 我国“硅—石墨烯—锗高速晶体管”技术获重大突破，C、、都是主族元素 B. 我国提出网络强国战略，光纤线路总长超过三千万公里，光纤的主要成分是 C. 北斗卫星导航系统由中国自主研发独立运行，其所用芯片的主要成分为： D. “天问一号”探测器搭载的太阳能帆板是种将光能转化为电能的原电池装置 【答案】D 【解析】 【详解】A．C、、都是第IVA主族元素，A正确； B．光纤的主要成分是，B正确； C．芯片的主要成分为半导体材料：，C正确； D．原电池装置是指将化学能转化为电能的装置，该装置不属于原电池装置，D错误； 答案选D。 2. 硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大，下列说法不正确的是 A. 和均为有刺激性气味的有毒气体，是酸雨的主要成因 B. 豆科植物的根瘤菌可以将转化为，从而实现自然固氮 C. 葡萄酒、干果中加入适量以起杀菌、抗氧化的作用 D. 难溶于水和酸，且不容易被X射线透过，可用作“钡餐” 【答案】B 【解析】 【详解】A．NO2是红棕色且有刺激性气味的气体，而SO2是无色有刺激性气味的气体，是酸雨的主要成因，故A正确； B．豆科植物的根瘤菌将氮气转化为氨态氮，从而实现自然固氮，故B错误； C．二氧化硫具有优秀的杀菌能力，能消灭细菌、杂菌和部分不良酵母菌，同时二氧化硫具有还原性，可以和氧气发生反应，具有抗氧化的作用，故C正确； D．难溶于水和酸，且不容易被X射线透射，因此可用作“钡餐”检查肠胃情况，两者存在对应关系，故D正确； 故答案选B。 3. 下列有关实验装置和原理能达到相应实验目的的是 A. 用装置甲检验浓硫酸与铜反应产生的二氧化硫 B. 用装置乙分离固体氯化钠和氯化铵 C. 用装置丙验证反应是否有生成 D. 用装置丁吸收氨气，可有效防止倒吸 【答案】B 【解析】 【详解】A．铜和浓硫酸反应生成二氧化硫，需要加热，故A错误； B．氯化铵受热分解为氯化氢气体及氨气，遇冷后在烧瓶底部生成氯化铵固体，故B正确； C．C与浓硫酸反应生成的二氧化碳、二氧化硫均使石灰水变浑浊，则石灰水变浑浊，不能证明是否有CO2生成，故C错误； D．氨气与稀硫酸反应，导气管插入稀硫酸中不能防止倒吸，故D错误； 故答案选B。 4. 下列变化属于吸热反应的是 ①灼热的炭和二氧化碳反应 ②镁条溶于盐酸 ③干冰升华 ④盐酸与碳酸氢钠反应 ⑤与反应 ⑥氢气在氯气中燃烧 ⑦硫酸和氢氧化钡溶液反应 ⑧的分解 A. ①③⑤ B. ②④⑥ C. ⑤⑦⑧ D. ①④⑤ 【答案】D 【解析】 【详解】①灼热的炭和二氧化碳反应为吸热反应； ②活泼金属与酸反应为放热反应； ③干冰升华是物理变化； ④盐酸与碳酸氢钠反应为吸热反应； ⑤与反应为吸热反应； ⑥氢气在氯气中燃烧，为放热反应； ⑦硫酸和氢氧化钡溶液反应，酸碱中和为放热反应； ⑧的分解为放热反应； 答案选D。 5. 设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 标况下，与足量氧气反应，转移电子数目为 B. 含的浓硫酸与足量铜在加热条件下反应，生成数目为 C. 由和组成的混合气体中含氧原子数目为 D. 溶液最多能吸收的数目为 【答案】C 【解析】 【详解】A．标况下，物质的量为1mol，二氧化硫与氧气反应为可逆反应，所以转移电子数目小于，A错误； B．随着反应不断进行，浓硫酸浓度降低变为稀硫酸，反应停止，生成数目小于，B错误； C．和最简式为，物质的量为0.1mol，含氧原子数目为，C正确； D．溶液体积未知，无法计算，D错误； 答案选C。 6. 有关下列装置的说法不正确的是 A. 图1所示装置反应时，锌片溶解，铜片表面无明显现象 B. 图2锌锰干电池属于一次电池，随着放电时间的增加，锌筒变薄 C. 图3是“纸电池”，若a极为铁、b极为铜，c中含稀硝酸溶液时，铜为负极 D. 图4电池为负极，电极反应式为 【答案】C 【解析】 【详解】A．该装置未形成闭合回路，不是原电池装置，Zn与稀硫酸反应产生氢气，铜不与稀硫酸反应，无明显现象，A正确； B．锰干电池属于一次电池，Zn作负极被氧化消耗，随着放电时间的增加，锌筒变薄，B正确； C．“纸电池”，若a极为铁、b极为铜，c中含稀硝酸溶液时，Fe为负极，C错误； D．由Mg、Al和NaOH溶液构成原电池装置，其中Al作负极发生氧化反应，电极反应：，D正确； 答案选C。 7. 氨和硝酸是重要的化工产品，工业合成氨及制备硝酸的流程如图： 下列说法错误的是 A. 工业上合成塔中采用的压强越大越好 B. “氨分离器”中主要应用了氨气易液化的性质 C. 工业上可以使用具有碱性的溶液处理尾气 D. 工业生产中为了盛装大量浓硝酸，可选择铁作为罐体材料 【答案】A 【解析】 【分析】氮气和氢气在合成塔中合成氨气，分离出氨气后，通入空气氧化氨气生成一氧化氮，一氧化氮和水、空气一起在吸收塔中生成硝酸。 【详解】A．合成氨是物质的量减少的过程，增大压强，有利于向合成氨的方向进行，并不是压强越大越好，压强越大，对设备的制造和材料的强度要求就越高，且增大压强到一定程度，继续增大压强，物质的转化率增加并不大，增加资金投资，降低经济效益，故A错误； B．氨气易液化，将液氨分离出来，剩余的氮气、氢气可以循环利用，“氨分离器”中主要应用了氨气易液化的性质，故B正确； C．工业制硝酸的尾气是酸性气体，为NO、NO2，二者可与碱液反应，因此实验室模拟该流程时，为防止环境污染，可以使用具有碱性的溶液进行吸收，故C正确； D．常温下，浓硝酸能够使铁钝化，工业上可用铁槽车储运浓硝酸，故D正确； 故答案选A。 8. 类推的思维方法可以预测许多物质的性质。类比是相对的，不能违背客观事实。下列类比分析结果正确的是 A. Fe与S加热直接化合生成FeS，则Cu与S加热也能直接化合生成Cu2S B. Na与H2O反应生成NaOH和H2，则Fe与H2O反应生成Fe(OH)2和H2 C. SO2通入BaCl2溶液不产生沉淀，则SO2通入Ba(NO3)2溶液也不产生沉淀 D. Si是半导体材料，同族的Ge是半导体材料，则IVA族的元素单质都是半导体材料 【答案】A 【解析】 【详解】A．硫单质的氧化性较弱，与变价金属元素的单质反应时都生成低价态的金属硫化物，故Fe与S加热直接化合生成FeS，则Cu与S加热也能直接化合生成Cu2S，故A正确； B．Fe和水蒸气在高温下反应生成Fe3O4和氢气，不是生成Fe(OH)2和H2，故B错误； C．二氧化硫通入氯化钡溶液不产生沉淀，是因为弱酸不能制取强酸，但二氧化硫通入Ba(NO3)2溶液中，SO2溶于水，生成亚硫酸使溶液呈酸性，溶液中存在的硝酸根离子，将SO氧化成SO，会生成硫酸钡沉淀，故C错误； D．第ⅣA族元素不都位于金属和非金属分界线处，因此第ⅣA族元素不都是半导体材料，如单质碳是非金属、铅是金属，不是半导体材料，故D错误； 答案选A。 9. 一定条件下，下列各组物质的转化关系能通过一步化学反应实现的是 选项 X Y Z W A B C D A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．中加入盐酸，会逐渐生成，盐酸过量可以溶解为，但是电解不能得到单质铝，故A错误； B．和水生成硝酸，稀硝酸和铜生成NO、浓硝酸和铜生成二氧化氮，NO和氧气生成二氧化氮，二氧化氮和水生成NO，浓硝酸受热分解产生NO2，故B正确； C．硫化氢被氧气氧化为硫单质，硫单质被氧气氧化为二氧化硫，但是二氧化硫需要再催化剂作用下生成SO3，但是S单质不能一步直接被氧化为三氧化硫，故C错误； D．单质硅与氧气氧化为二氧化硅，但二氧化硅不能直接溶于水中生成硅酸，故D错误； 故答案选B。 10. 下列实验操作、现象和结论都正确的是 选项 实验操作 现象 结论 A 将过量通入紫色石蕊试液中 溶液先变红后褪色 具有漂白性 B 将浓硫酸滴加到胆矾上 蓝色晶体变成白色粉末 浓硫酸具有脱水性 C 将铁锈溶于浓盐酸，再向溶液中滴入几滴溶液 溶液未变红色 铁锈中含有二价铁 D 将和溶液混合，充分反应后向溶液中滴加溶液 溶液变红 和的反应有一定限度 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．SO2通入溶液中与水反应生成亚硫酸，亚硫酸使紫色石蕊变红，亚硫酸具有酸性，SO2不具有酸性，故A错误； B．胆矾晶体中加入浓硫酸，使其失去水，变为硫酸铜固体，体现浓硫酸的吸水性，故B错误； C．铁锈溶液浓盐酸，铁粉过量可能会生成的是二价铁，且浓盐酸也能和高锰酸钾发生反应，该实验无法确定二价铁，故C错误； D．控制用量不足，过量，充分反应后溶液中仍能检验出，说明未完全转化，与的反应为可逆反应，有一定限度，故D正确； 故答案选D。 11. 以黄铁矿（主要成分是，设杂质均不参与反应）为原料来生产硫酸的工艺流程如图。下列说法不正确的是 A. 将黄铁矿粉碎的目的是增大接触面积，加快反应速率 B. 该生成工艺中每生成，有发生转移 C. 和均是酸性氧化物，溶于水均得到相应的酸 D. 不用水吸收的原因是与化合时放出大量热，易形成酸雾 【答案】B 【解析】 【分析】黄铁矿粉碎，增大接触面积，通入氧气后FeS2和氧气反应生成Fe2O3和SO2，反应方程式是，二氧化硫在催化剂的作用下生成三氧化硫，三氧化硫与水反应生成硫酸。 【详解】A．将黄铁矿粉碎，增大接触面积，可加快其在沸腾炉中的化学反应速率，故A正确； B．根据反应可知，FeS2中硫元素化合价升高最终生成硫酸，关系式为： ，，因此每生成，有发生转移，故B错误； C．和均是酸性氧化物，溶于水分别得到亚硫酸和硫酸，故C正确； D．SO3与H2O化合时放出大量热，易形成酸雾，阻碍三氧化硫的吸收，故D正确； 故答案选B。 12. 化学反应的能量变化如图所示，已知断裂、分别吸收的能量，则下列说法不正确的是 A. 断裂需要吸收的能量 B. 和的总能量比总能量多 C. 反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应 D. 每反应掉和生成放出能量为 【答案】D 【解析】 【详解】A．为断裂、吸收的能量，则，因此断开1mol氢气中化学键需要吸收能量为，故A正确； B．2molN和6molH可形成2molNH3(g)，此过程放出6×391kJ=2346kJ能量，即2molN和6molH的总能量比2molNH3(g)总能量多2346kJ，故B正确； C．该反应中生成物的总能量小于反应物的总能量，该反应为放热反应，故C正确； D．由图，结合N—H键键能，每反应掉1molN2(g)和3molH2(g)生成2molNH3(g)放出6×391kJ-2254kJ=92kJ的能量，氨气液化放热，则每反应掉1molN2(g)和3molH2(g)生成2molNH3(l)放出能量大于92kJ，故D错误； 故答案选D。 13. 为了研究碳酸钙与盐酸反应的反应速率，某同学通过实验测定足量碳酸钙固体与一定量稀盐酸反应生成的体积（已换算为标况下的体积）随时间的变化情况，绘制出如图所示的曲线甲。下列有关说法中不正确的是 A. 因反应放热，导致内的反应速率逐渐增大 B. 后，影响反应速率的主要外界因素是盐酸的浓度 C. 内，用盐酸的浓度变化表示该反应的速率为 D. 若向反应体系中加入适量氯化钠溶液，则曲线甲可能将变成曲线乙 【答案】C 【解析】 【详解】A．因反应放热，温度升高，导致内的反应速率逐渐增大，A项正确； B．后，反应速率逐渐减小，主要是因为随反应的进行，盐酸的浓度逐渐减小，故影响反应速率的主要外界因素是盐酸的浓度，B项正确； C．内，由产生二氧化碳的体积可以计算消耗HCl的物质的量，但是不知道盐酸的体积，故不能计算出用盐酸的浓度变化表示该反应的速率，C项错误； D．若向反应体系中加入适量氯化钠溶液，盐酸浓度减小，则反应速率减小，但是HCl的物质的量不变，最终生成二氧化碳的体积不变，则曲线甲可能将变成曲线乙，D项正确； 故选C。 14. 在容积为密闭容器中发生反应：，若充入和，在不同温度、不同时段下的转化率如下表：（已知） 时间 温度/ 15分钟 30分钟 45分钟 1小时 下列说法中错误的是 A. 下，50分钟时，容器内压强是反应起始时的 B. 根据数据判断： C. 下，45分钟时，该反应仍未达到平衡状态 D. 下，0~30分钟，用表示的化学反应速率为 【答案】D 【解析】 【详解】A．下，50分钟时，反应已达到平衡，此时氢气的转化率为80%，则转换了的氢气的物质的量为：2mol ×80%=1.6mol，则平衡时容器内，生成甲醇0.8mol，容器内气体总物质的量为：，反应前气体总物质的量为：，恒容密闭容器中气体压强之比等于物质的量之比，所以达到平衡状态时容器内气体的压强与起始时压强比为压强比为3：5，即60%，故A正确； B．根据前15分钟、30分钟的数据可知，相同时间内T2时氢气的转化率T1时较低，则反应速率T2比T1的慢，故温，或者：根据a1≠a2判断T2时达到平衡的时间在45分钟后，T2比T1的反应慢，故温度低，故B正确； C．下，根据a1≠a2判断T2时达到平衡的时间在45分钟后，故C正确； D．下，在前30分钟内氢气的转化率为60%，则转换了的氢气的物质的量为：2 mol ×60%=1.2mol，则转换的一氧化碳根据方程式计算得：0.6mol，根据速率公式得：，故D错误； 故答案选D。 15. 将一定量的锌、镁合金与浓硫酸充分反应后，固体完全溶解，同时生成气体（生成气体全部逸出，测定条件为标准状况）。将反应后的溶液稀释到，测得稀释后溶液中的浓度为。向反应后的溶液中加入溶液时，所得沉淀质量最大，其质量为。下列叙述中错误的是 A. 气体A中和的体积比为 B. 该合金中锌、镁的物质的量之比为 C. 该实验所有的浓度是 D. 沉淀质量最大时，溶液中所含溶质的质量为 【答案】A 【解析】 【分析】发生的反应有：； ； ； ；加入氢氧化钠溶液中所得沉淀质量最大，其质量为， 气体的物质的量为：，发生转移的电子为，可知生成的镁离子和锌离子为1.5mol， 设镁的物质的量为xmol，锌的物质的量为ymol，则有：，x=0.5mol、y=1mol，据此作答。 【详解】A．浓硫酸中，，稀释后溶液的H+浓度为1mol/L，参与反应的，设二氧化硫的物质的量为amol，氢气的物质的量为bmol，则有：，a=1.2mol、b=0.3mol，气体A中和的体积比为，故A错误； B．根据分析可知镁的物质的量为0.5mol，锌的物质的量为1mol，该合金中锌、镁的物质的量之比为，故B正确； C．溶液中最终的溶质为硫酸钠，由硫守恒可知，可得，，则的浓度是，故C正确； D．沉淀质量最大时，溶液中最终的溶质为硫酸钠，由硫守恒可知，，，故D正确； 故答案选A。 第Ⅱ卷（非选择题，共55分） 二、非选择题（本题包括4小题，共55分） 16. 氮元素化合价一物质类别关系图如下。回答下列问题： （1）实验室常用与制取物质A，该反应的化学方程式为____________________。 （2）若物质B为，实验室制备不能用排水法收集的原因是____________________（用化学方程式表示）。 （3）铜和足量的C的稀溶液反应，当生成（标准状况）气体时，转移电子的物质的量为__________。 （4）实验室中，检验铵盐溶液中铵根离子的实验操作和现象是____________________。 （5）氨氮废水的处理是当前科学研究的热点问题。氨氮废水中的氨元素多以和的形式存在。某工厂处理氨氮废水的流程如图所示： ①过程1加溶液的同时还需要鼓入大量空气，目的是____________________。 ②含余氯废水的主要成分是以及，a可选用__________（填序号）。 A． B． C． D． （6）上述处理过程逸出可用还原生成，某同学在实验室中对该反应进行了探究。将上述收集到的经纯化后充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入（两端用夹子、夹好）。在一定温度下按图示装置进行实验。 操作步骤 实验现象 解释原因 打开，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢充入Y管中 ①Y管中______ ②反应的化学方程式：_______ 将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温 Y管中有少量水珠 生成的气态水凝聚 打开 Z中溶液产生倒吸现象 ③__________ 【答案】（1） （2） （3）1.5 （4）取少量溶液于试管中，加入适量NaOH溶液并加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，试纸变蓝则含有 （5） ①. 利用热空气能够降低NH3的溶解度，以便于NH3挥发逸出 ②. B （6） ①. 红棕色气体慢慢变浅 ②. ③. 反应后气体分子数减少，Y管中压强小于外压 【解析】 【分析】氮元素化合价一物质类别关系分析，A为氨气，B为二氧化氮，C为硝酸。 【小问1详解】 实验室常用NH4Cl与Ca(OH)2制取氨气，生成氯化钙、氨气和水，化学方程式为，故答案为：。 【小问2详解】 NO2易溶于水，且会与水反应生成NO，因此不能用排水法收集NO2，故答案为：NO2易溶于水，且会与水反应生成NO，反应为：，故答案为：。 【小问3详解】 C为硝酸，铜与稀硝酸发生反应：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，生成2molNO转移6mol电子，11.2L NO(标准状况)物质的量为，生成0.5mol转移的电子的物质的量为1.5mol，故答案为：1.5。 【小问4详解】 铵根离子与碱反应生成氨气，氨气使湿润红色石蕊试纸变蓝，因此检验溶液中含有的实验操作和现象为：取少量溶液于试管中，加入适量NaOH溶液并加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，试纸变蓝则含有，故答案为：取少量D溶液于试管中，加入适量NaOH溶液并加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，试纸变蓝则含有。 【小问5详解】 氨气与氧气发生催化氧化反应生成NO，NO与氧气或空气通入水中反应生成硝酸，氨气与硝酸反应生成硝酸铵。含的废水中加NaOH溶液、加热，发生反应：，得到的低浓度氨氮废水中加氯化钠溶液，加入溶液可将氨氮物质转化为无毒物质氮气，含余氯废水加还原性物质将以及还原为无毒的氯离子。 ①过程1加溶液的同时还需要鼓入大量空气，目的是利用热空气能够降低NH3的溶解度，以便于NH3挥发逸出，故答案为：利用热空气能够降低NH3的溶解度，以便于NH3挥发逸出； ②含余氯废水的主要成分是以及，应加还原性物质将其还原为氯离子，结合选项只有B能还原以及，故答案为：B。 【小问6详解】 打开K1，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢充入Y管中，则氨气与二氧化氮发生归中反应 生成无色氮气，所以看到现象为：红棕色气体慢慢变浅；根据反应以及装置恢复至室温后气态水凝聚可判断反应后气体分子数减少，Y装置内压强降低，所以打开K2，在大气压的作用下Z中NaOH溶液发生倒吸，故答案为：红棕色气体慢慢变浅；；反应后气体分子数减少，Y管中压强小于外压。 17. 许多无机非金属材料含有硅元素，具有耐高温、抗腐蚀、硬度高等特点，以及特殊的光学、电学等性能。以下为制备高纯硅、氮化硅的主要工艺流程图： 已知：沸点，且能与剧烈反应，并在空气中易自燃。 回答下列问题： （1）在元素周期表中的位置为__________。 （2）若用下图所示装置证明非金属性：，从以下所给物质中选出合适的物质：①稀盐酸；②稀硫酸；③碳酸钠；④溶液。试剂A为__________（填序号，下同），试剂C为__________。 （3）反应①常伴有副反应：。若产物中硅与碳化硅的物质的量之比为，则参与反应的和C的物质的量之比为__________。 （4）该工艺中制备的化学方程式为______________。 （5）若在实验室中完成与过量制备纯硅，其装置如图（热源及夹持装置已略去）。 装置B中的试剂是__________（填名称），实验中先让稀硫酸与锌粒反应一段时间后，再加热C、D装置的目的是______________。 （6）该工艺中制备氮化硅的同时会生成一种可燃性有毒气体，反应⑤的化学方程式为________________。 （7）上述制备高纯硅、氮化硅的工艺流程中可以循环利用的物质是__________（填化学式）。 【答案】（1）第三周期第ⅣA族 （2） ①. ② ②. ④ （3）13：29 （4） （5） ①. 浓硫酸 ②. 排尽装置中的空气，防止SiHCl3水解和自燃 （6） （7）H2和HCl 【解析】 【分析】石英砂和焦炭高温生成粗硅，粗硅和氯化氢生成粗SiHCl，提纯得到纯SiHCl，然后SiHCl和氢气生成高纯硅；石英砂中加入焦炭、在氮气的气流作用下，高温条件小生成氮化硅。 【小问1详解】 Si是第14号元素，在元素周期表中的位置为第三周期第ⅣA族，故答案为：第三周期第ⅣA族。 【小问2详解】 由实验装置图可知，该实验的目的是利用强酸制弱酸的原理，通过比较碳酸和硅酸的酸性强弱比较碳元素和硅元素的非金属性强弱，制备二氧化碳时，为防止盐酸挥发出的氯化氢干扰二氧化碳与硅酸钠溶液的反应，应选择稀硫酸制备二氧化碳，二氧化碳与硅酸钠反应生成硅酸沉淀说明碳酸的酸性强于硅酸，证明碳元素的非金属性强于硅元素，故答案为：②；④。 【小问3详解】 反应①伴有：、，由化学方程式可知，若产物中硅与碳化硅的物质的量之比为，根据守恒关系可知，参与反应的SiO2和C的物质的量之比为(10+3)：(20+9)=13：29，故答案为：13：29。 【小问4详解】 该工艺中制备的化学方程式为，故答案为：。 【小问5详解】 由实验装置图可知，装置A中稀硫酸与锌反应制得氢气，装置B中盛有的浓硫酸用于干燥氢气，防止水蒸气加入装置C中导致三氯硅烷水解，装置C为使液态三氯硅烷气化的装置，装置D为三氯硅烷在高温下和氢气发生置换反应制得纯硅的装置，实验时，为防止三氯硅烷水解和自燃应先让稀硫酸与锌粒反应一段时间，利用反应生成的氢气排尽装置中的空气，再加热C、D装置，故答案为：浓硫酸；排尽装置中的空气，防止SiHCl3水解和自燃。 【小问6详解】 制备氮化硅的同时会生成一种可燃性有毒气体，反应⑤的化学方程式为：，故答案为：。 【小问7详解】 在上述制备高纯硅的过程中，氢气、氯化氢既是反应物又是生成物，所以整个流程中能循环利用的物质有H2和HCl，故答案为：H2和HCl。 18. 二氯化二硫（，沸点为），常温下是一种金黄色液体，遇水能剧烈反应，广泛应用于化工领域。实验室中常用将氯气通入熔融的硫黄（熔点为，沸点为）的方法制备二氯化二硫，所用仪器（部分夹持、加热装置省略）如图。 请回答下列问题： （1）的电子式为____________________。 （2）装置A中盛装浓盐酸的仪器名称为__________，本实验中制备时反应的离子方程式为_____________。 （3）按接口从左到右，装置的连接顺序为a→h→i→_________→d（填小写字母）。 （4）实验前打开，通入一段时间的氮气排尽装置内空气。实验结束停止加热后，再____________，可将装置内的残留的氯气排入C内吸收以免污染空气，并将B中残留的S，排入F中收集。 （5）C装置中所装碱石灰的作用有___________。 （6）遇水强烈反应：。某同学为了测定与水反应后生成的气体在混合气体中的体积分数，设计了如下图实验方案： ①判断所加已经足量的实验操作为_____________。 ②该混合气体中的体积分数为________（用含V、m的式子表示）。 【答案】（1） （2） ①. 分液漏斗 ②. （3）f→g→b→c→j→k(或k→j) （4）通入一段时间的氮气 （5）除去剩余的Cl2，防止空气中的水蒸气进入装置F （6） ①. 静置，在上层清液中滴加溶液，若不再产生白色沉淀，则已经足量 ②. ×100% 【解析】 【分析】通过装置A制备氯气，先通过E中饱和食盐水除去氯化氢，再用D中浓硫酸干燥，在装置B中发生反应制备产品，在装置F中收集，由于反应过程中使用了氯气，对空气有污染，需要用C进行尾气处理； (6)S2Cl2遇水会生成SO2、HCl两种气体，混合气体通过H2O2溶液吸收二氧化硫气体，得到溶液中加入过量氢氧化钡溶液反应得到硫酸钡沉淀，过滤洗涤干燥称量得到硫酸钡沉淀质量mg，元素守恒计算二氧化硫体积分数，据此分析解题。 【小问1详解】 S2Cl2分子中各原子均达到8电子稳定结构，其电子式为：，本题答案为：。 小问2详解】 装置A中盛装浓盐酸的仪器名称为分液漏斗，本实验中制备时反应的离子方程式为：，故答案为：分液漏斗；。 【小问3详解】 根据分析，装置接口从左到右的顺序为：a→h→i→f→g→b→c→j→k(或k→j)→d→e，故答案为：f→g→b→c→j→k(或k→j)。 【小问4详解】 实验前打开K1，通入一段时间的氮气排尽装置内空气。实验结束停止加热后，再通入一段时间的氮气，可以将装置内的氯气吸收以免污染空气，并将残留的S2Cl2排入F中收集；故答案为：通入一段时间的氮气。 【小问5详解】 装置C为装有碱石灰的干燥管，其作用是：除去剩余的Cl2，防止空气中的水蒸气进入装置F；故答案为：除去剩余的Cl2，防止空气中的水蒸气进入装置F。 小问6详解】 ①加入过量氢氧化钡溶液反应得到硫酸钡沉淀，判断所加已经足量的实验操作为静置，在上层清液中滴加溶液，若不再产生白色沉淀，则已经足量，故答案为：静置，在上层清液中滴加溶液，若不再产生白色沉淀，则已经足量； ②过程分析可知生成沉淀为硫酸钡沉淀，硫元素守恒得到二氧化硫物质的量n(SO2)=n(BaSO4)= =mol，该混合气体中二氧化硫的体积分数为气体物质的量分数，二氧化硫体积分数=×100%=×100%；故答案为：×100%。 19. 化学反应原理对指导实验和生产实际具有重要作用，请结合所学知识完成下列问题。 （1）某同学在用稀硫酸与铁块制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。 ①硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是____________________。 ②为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量铁块的反应瓶中，收集产生的气体。记录获得相同体积的气体所需时间。 实验编号 A B C D E F 30 饱和溶液 0 0.5 2.5 5 20 17.5 10 0 请完成此实验设计，其中：__________，__________；该同学最后得出的结论为：当加入少量溶液时，生成氢气的速率会大大提高。但当加入的溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。 请分析氢气生成速率下降的主要原因：______________________________。 （2）下图是以铂（）为电极的氢氧燃料电池示意图，电解质溶液为稀。 ①电池的正极是__________（填“a”或“b”）极，电池工作时，溶液中移向__________（填“a”或“b”）极。 ②若有参加反应，则理论上在b极获得电子的物质的量为__________。 （3）已知合成氮反应：，在一定温度下，向恒容的密闭容器中充入一定量的和发生反应，测得各组分浓度随时间变化如下图所示。 ①表示变化的曲线是__________（填“曲线A”、“曲线B”或“曲线C”）。 ②下列描述一定能表示上述反应体系达平衡状态的是__________（填字母）。 A．单位时间内消耗的，同时生成的 B．的转化率不变 C．容器内压强不再发生变化 D．的百分含量不变 E． （4）已知：，不同温度（T）下，恒容容器中分解半衰期随起始压强的变化关系如图所示（图中半衰期指任一浓度消耗一半时所需的相应时间），则__________（填“>”、“=”或“<”），当温度为、起始压强为，反应至时，此时体系压强__________（用表示）。 【答案】（1） ①. CuSO4与Fe反应产生的Cu与Fe形成Fe—Cu原电池，加快了氢气产生的速率 ②. 30 ③. 10 ④. 加入的CuSO4较多时，生成的单质Cu会沉积在铁块的表面，降低了铁块与溶液的接触面积 （2） ①. b ②. a ③. 4mol （3） ①. 曲线B ②. BC （4） ①. ＞ ②. 【解析】 【小问1详解】 ①CuSO4与Fe反应产生的Cu与Fe形成Fe—Cu原电池，加快了氢气产生的速率，故答案为：CuSO4与Fe反应产生的Cu与Fe形成Fe—Cu原电池，加快了氢气产生的速率； ②为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，须确保硫酸的浓度相等、加入的锌粒相同，因此加入的硫酸必须一样多，故V1=V2=V3=V4=V5 =30 mL；加入的饱和CuSO4溶液和水的体积之和也必须一样大，由F组可知二者体积之和应为20mL，故V6=10；加入的CuSO4较多时，生成的单质Cu会沉积在铁块的表面，降低了铁块与溶液的接触面积； 故答案为：30；10；加入的CuSO4较多时，生成的单质Cu会沉积在铁块的表面，降低了铁块与溶液的接触面积。 【小问2详解】 ①a极通入的H2发生氧化反应，为负极，b极通入的O2发生还原反应，为正极，所以电池的正极是b极，电池工作时，阴离子移向负极，则溶液中SO移向a极，故答案为：b；a； ②4g H2的物质的量为=2mol，由负极的电极反应H2+2e-=2H+可知，H2在a极失去4mol电子，由电子守恒可知，O2在b极获得电子的物质的量为4mol，故答案为：4mol。 【小问3详解】 ①根据反应方程式，转化量之比等于化学计量数之比，所以A曲线表示的变化随时间的关系，B曲线表示变化随时间的关系，C曲线表示的变化随时间的关系； ②A．单位时间内消耗的，同时生成的，都表示正反应速率，不能判断反应达平衡状态，A错误； B．的转化率不变，反应达到平衡状态，B正确； C．该反应在恒容条件下，气体分子数发生变化，压强发生变化，当容器内压强不再发生变化，反应达平达平衡状态，C正确； D．根据第（3）题提供的图氮气，氢气起始浓度都是1mol/L，氮气的百分含量不论是开始还是过程中，还是平衡都是50%，不能说明反应达平达平衡状态，D错误； E．，反应达平衡，E错误； 故答案为：BC。 【小问4详解】 由图像可知，当压强一定时，T1对应的半衰期比T2对应的半衰期要短，说明T1条件下反应速率快，而其他条件相同时温度越高反应速率越快，因此T1＞T2；设N2O起始物质的量2mol，则t1时，消耗1mol N2O，产生1mol N2和0.5molO2，此时气体的总物质的量为：2.5mol，根据压强比=气体物质的量之比，可得，此时压强p=，故答案为：>；。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023-2024学年普通高中高一下学期期中教学质量检测 化学 本试卷分为第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答第I卷前，考生务必将本人姓名、考生号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。 2．每小题选出答案后，用铅笔在答题卡对应题目的答案标号上涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。不要答在试题卷上。 3．可能用到的相对原子质量： 第I卷（选择题，共45分） 一、选择题（本题包括15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题意） 1. 近年来，中国在探索太空开发、高铁和桥梁建设、5G技术研发和推广等方面取得举世瞩目的成就。它们与化学有着密切联系，下列说法不正确的是 A. 我国“硅—石墨烯—锗高速晶体管”技术获重大突破，C、、都是主族元素 B. 我国提出网络强国战略，光纤线路总长超过三千万公里，光纤的主要成分是 C. 北斗卫星导航系统由中国自主研发独立运行，其所用芯片的主要成分为： D. “天问一号”探测器搭载的太阳能帆板是种将光能转化为电能的原电池装置 2. 硫和氮及其化合物对人类生存和社会发展意义重大，下列说法不正确的是 A. 和均为有刺激性气味的有毒气体，是酸雨的主要成因 B. 豆科植物的根瘤菌可以将转化为，从而实现自然固氮 C. 葡萄酒、干果中加入适量以起杀菌、抗氧化的作用 D. 难溶于水和酸，且不容易被X射线透过，可用作“钡餐” 3. 下列有关实验装置和原理能达到相应实验目的的是 A. 用装置甲检验浓硫酸与铜反应产生的二氧化硫 B. 用装置乙分离固体氯化钠和氯化铵 C. 用装置丙验证反应是否有生成 D. 用装置丁吸收氨气，可有效防止倒吸 4. 下列变化属于吸热反应的是 ①灼热的炭和二氧化碳反应 ②镁条溶于盐酸 ③干冰升华 ④盐酸与碳酸氢钠反应 ⑤与反应 ⑥氢气在氯气中燃烧 ⑦硫酸和氢氧化钡溶液反应 ⑧分解 A. ①③⑤ B. ②④⑥ C. ⑤⑦⑧ D. ①④⑤ 5. 设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 标况下，与足量氧气反应，转移电子数目为 B. 含的浓硫酸与足量铜在加热条件下反应，生成数目为 C. 由和组成的混合气体中含氧原子数目为 D. 溶液最多能吸收的数目为 6. 有关下列装置的说法不正确的是 A. 图1所示装置反应时，锌片溶解，铜片表面无明显现象 B. 图2锌锰干电池属于一次电池，随着放电时间的增加，锌筒变薄 C. 图3是“纸电池”，若a极为铁、b极为铜，c中含稀硝酸溶液时，铜为负极 D. 图4电池为负极，电极反应式为 7. 氨和硝酸是重要的化工产品，工业合成氨及制备硝酸的流程如图： 下列说法错误的是 A. 工业上合成塔中采用的压强越大越好 B. “氨分离器”中主要应用了氨气易液化的性质 C. 工业上可以使用具有碱性的溶液处理尾气 D. 工业生产中为了盛装大量浓硝酸，可选择铁作为罐体材料 8. 类推的思维方法可以预测许多物质的性质。类比是相对的，不能违背客观事实。下列类比分析结果正确的是 A. Fe与S加热直接化合生成FeS，则Cu与S加热也能直接化合生成Cu2S B. Na与H2O反应生成NaOH和H2，则Fe与H2O反应生成Fe(OH)2和H2 C. SO2通入BaCl2溶液不产生沉淀，则SO2通入Ba(NO3)2溶液也不产生沉淀 D. Si是半导体材料，同族的Ge是半导体材料，则IVA族的元素单质都是半导体材料 9. 一定条件下，下列各组物质的转化关系能通过一步化学反应实现的是 选项 X Y Z W A B C D A. A B. B C. C D. D 10. 下列实验操作、现象和结论都正确的是 选项 实验操作 现象 结论 A 将过量通入紫色石蕊试液中 溶液先变红后褪色 具有漂白性 B 将浓硫酸滴加到胆矾上 蓝色晶体变成白色粉末 浓硫酸具有脱水性 C 将铁锈溶于浓盐酸，再向溶液中滴入几滴溶液 溶液未变红色 铁锈中含有二价铁 D 将和溶液混合，充分反应后向溶液中滴加溶液 溶液变红 和的反应有一定限度 A. A B. B C. C D. D 11. 以黄铁矿（主要成分是，设杂质均不参与反应）为原料来生产硫酸的工艺流程如图。下列说法不正确的是 A. 将黄铁矿粉碎的目的是增大接触面积，加快反应速率 B. 该生成工艺中每生成，有发生转移 C. 和均是酸性氧化物，溶于水均得到相应的酸 D. 不用水吸收的原因是与化合时放出大量热，易形成酸雾 12. 化学反应的能量变化如图所示，已知断裂、分别吸收的能量，则下列说法不正确的是 A. 断裂需要吸收的能量 B. 和总能量比总能量多 C. 反应物的总能量大于生成物的总能量，该反应为放热反应 D. 每反应掉和生成放出能量为 13. 为了研究碳酸钙与盐酸反应的反应速率，某同学通过实验测定足量碳酸钙固体与一定量稀盐酸反应生成的体积（已换算为标况下的体积）随时间的变化情况，绘制出如图所示的曲线甲。下列有关说法中不正确的是 A. 因反应放热，导致内的反应速率逐渐增大 B. 后，影响反应速率的主要外界因素是盐酸的浓度 C. 内，用盐酸的浓度变化表示该反应的速率为 D. 若向反应体系中加入适量氯化钠溶液，则曲线甲可能将变成曲线乙 14. 在容积为密闭容器中发生反应：，若充入和，在不同温度、不同时段下的转化率如下表：（已知） 时间 温度/ 15分钟 30分钟 45分钟 1小时 下列说法中错误的是 A. 下，50分钟时，容器内压强是反应起始时的 B. 根据数据判断： C. 下，45分钟时，该反应仍未达到平衡状态 D. 下，0~30分钟，用表示的化学反应速率为 15. 将一定量的锌、镁合金与浓硫酸充分反应后，固体完全溶解，同时生成气体（生成气体全部逸出，测定条件为标准状况）。将反应后的溶液稀释到，测得稀释后溶液中的浓度为。向反应后的溶液中加入溶液时，所得沉淀质量最大，其质量为。下列叙述中错误的是 A. 气体A中和的体积比为 B. 该合金中锌、镁的物质的量之比为 C. 该实验所有的浓度是 D. 沉淀质量最大时，溶液中所含溶质的质量为 第Ⅱ卷（非选择题，共55分） 二、非选择题（本题包括4小题，共55分） 16. 氮元素化合价一物质类别关系图如下。回答下列问题： （1）实验室常用与制取物质A，该反应的化学方程式为____________________。 （2）若物质B为，实验室制备不能用排水法收集的原因是____________________（用化学方程式表示）。 （3）铜和足量的C的稀溶液反应，当生成（标准状况）气体时，转移电子的物质的量为__________。 （4）实验室中，检验铵盐溶液中铵根离子的实验操作和现象是____________________。 （5）氨氮废水的处理是当前科学研究的热点问题。氨氮废水中的氨元素多以和的形式存在。某工厂处理氨氮废水的流程如图所示： ①过程1加溶液同时还需要鼓入大量空气，目的是____________________。 ②含余氯废水的主要成分是以及，a可选用__________（填序号）。 A． B． C． D． （6）上述处理过程逸出的可用还原生成，某同学在实验室中对该反应进行了探究。将上述收集到的经纯化后充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入（两端用夹子、夹好）。在一定温度下按图示装置进行实验。 操作步骤 实验现象 解释原因 打开，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢充入Y管中 ①Y管中______ ②反应的化学方程式：_______ 将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温 Y管中有少量水珠 生成的气态水凝聚 打开 Z中溶液产生倒吸现象 ③__________ 17. 许多无机非金属材料含有硅元素，具有耐高温、抗腐蚀、硬度高等特点，以及特殊的光学、电学等性能。以下为制备高纯硅、氮化硅的主要工艺流程图： 已知：沸点，且能与剧烈反应，并在空气中易自燃。 回答下列问题： （1）在元素周期表中的位置为__________。 （2）若用下图所示装置证明非金属性：，从以下所给物质中选出合适的物质：①稀盐酸；②稀硫酸；③碳酸钠；④溶液。试剂A为__________（填序号，下同），试剂C为__________。 （3）反应①常伴有副反应：。若产物中硅与碳化硅的物质的量之比为，则参与反应的和C的物质的量之比为__________。 （4）该工艺中制备的化学方程式为______________。 （5）若在实验室中完成与过量制备纯硅，其装置如图（热源及夹持装置已略去）。 装置B中的试剂是__________（填名称），实验中先让稀硫酸与锌粒反应一段时间后，再加热C、D装置的目的是______________。 （6）该工艺中制备氮化硅的同时会生成一种可燃性有毒气体，反应⑤的化学方程式为________________。 （7）上述制备高纯硅、氮化硅的工艺流程中可以循环利用的物质是__________（填化学式）。 18. 二氯化二硫（，沸点为），常温下是一种金黄色液体，遇水能剧烈反应，广泛应用于化工领域。实验室中常用将氯气通入熔融的硫黄（熔点为，沸点为）的方法制备二氯化二硫，所用仪器（部分夹持、加热装置省略）如图。 请回答下列问题： （1）的电子式为____________________。 （2）装置A中盛装浓盐酸的仪器名称为__________，本实验中制备时反应的离子方程式为_____________。 （3）按接口从左到右，装置的连接顺序为a→h→i→_________→d（填小写字母）。 （4）实验前打开，通入一段时间的氮气排尽装置内空气。实验结束停止加热后，再____________，可将装置内的残留的氯气排入C内吸收以免污染空气，并将B中残留的S，排入F中收集。 （5）C装置中所装碱石灰作用有___________。 （6）遇水强烈反应：。某同学为了测定与水反应后生成的气体在混合气体中的体积分数，设计了如下图实验方案： ①判断所加已经足量的实验操作为_____________。 ②该混合气体中的体积分数为________（用含V、m的式子表示）。 19. 化学反应原理对指导实验和生产实际具有重要作用，请结合所学知识完成下列问题。 （1）某同学在用稀硫酸与铁块制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。 ①硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是____________________。 ②为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量铁块的反应瓶中，收集产生的气体。记录获得相同体积的气体所需时间。 实验编号 A B C D E F 30 饱和溶液 0 0.5 2.5 5 20 17.5 10 0 请完成此实验设计，其中：__________，__________；该同学最后得出的结论为：当加入少量溶液时，生成氢气的速率会大大提高。但当加入的溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。 请分析氢气生成速率下降的主要原因：______________________________。 （2）下图是以铂（）为电极的氢氧燃料电池示意图，电解质溶液为稀。 ①电池的正极是__________（填“a”或“b”）极，电池工作时，溶液中移向__________（填“a”或“b”）极。 ②若有参加反应，则理论上在b极获得电子的物质的量为__________。 （3）已知合成氮反应：，在一定温度下，向恒容的密闭容器中充入一定量的和发生反应，测得各组分浓度随时间变化如下图所示。 ①表示变化的曲线是__________（填“曲线A”、“曲线B”或“曲线C”）。 ②下列描述一定能表示上述反应体系达平衡状态是__________（填字母）。 A．单位时间内消耗的，同时生成的 B．的转化率不变 C．容器内压强不再发生变化 D．的百分含量不变 E． （4）已知：，不同温度（T）下，恒容容器中分解半衰期随起始压强的变化关系如图所示（图中半衰期指任一浓度消耗一半时所需的相应时间），则__________（填“>”、“=”或“<”），当温度为、起始压强为，反应至时，此时体系压强__________（用表示）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$