内容正文:
2023-2024学年度江苏省睢宁第一中学高一年级5月份阶段检测
化学试卷
可能用到的相对原子质量:C 12 N 14 O 16 K 39 Mn 55 Fe 56 Cu 64
一、单项选择题(每小题3分,共39分)
1. 化学与生产、生活密切相关,下列说法不正确的是
A. NaCl既可作调味品也可用作防腐剂
B. 葡萄酒中通常添加少量,既可以杀菌,又可防止营养成分被氧化
C. 《清波杂志》卷十二:“信州铅山胆水自山下注,势若瀑布……古传一人至水滨,遗匙钥,翌日得之,已成铜矣。”这里的胆水是指溶液
D. 在一定条件下,选择合适的催化剂可将氧化为甲酸(HCOOH)
【答案】D
【解析】
【详解】A.食盐的主要成分是NaCl,具有咸味,既可做调味品也可用做防腐剂,故A正确;
B.SO2具有杀菌作用,同时具有还原性,可以防止营养成分被氧化而变质,故B正确;
C.钥匙主要成分是Fe,Fe与CuSO4溶液反应产生FeSO4和Cu,可知胆水是指CuSO4溶液,故C正确;
D.二氧化碳氧化为甲酸,碳元素价态降低得电子,应该加入还原剂才能实现转化,只加入催化剂不能实现转化,故D错误;
故选D。
2. 利用氨水作吸收液生成是当前有效捕捉的有效方法之一、下列表示相关微粒的化学用语不正确的是
A. 分子的结构式:H-O-H
B. 分子的电子式:
C. O原子的结构示意图:
D. 的电离方程式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.分子中存在2个O-H键,的结构式H-O-H,故A正确;
B.分子的电子式为,故B错误;
C.O原子核外有8个电子,原子的结构示意图为,故C正确;
D.是强电解质,在水溶液中电离方程式为,故D正确;
选B。
3. 下列反应属于非氧化还原反应,且能量变化与图示相符合的是
A. 镁与盐酸的反应 B. 铁与氯气的化合
C. 灼热的炭与的反应 D. 晶体与晶体的反应
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,反应物总能量小于生成物总能量,该反应为吸热反应,据此分析。
【详解】A.镁与盐酸反应,发生了化合价的变化,是氧化还原反应,且为放热反应,不满足条件,故A项错误;
B.铁与氯气的化合是氧化还原反应,且为放热反应,不满足条件,故B项错误;
C.灼热炭与CO2的反应是吸热反应,但发生了化合价的变化,是氧化还原反应,不满足条件,故C项错误;
D.Ba(OH)2⋅8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应是复分解反应,属于非氧化还原反应,且为吸热反应,满足条件,故D项正确;
答案选D。
4. 某离子反应涉及H2O、ClO-、、OH-、N2、Cl-等微粒,其中N2、ClO-的数目随时间变化的曲线如图所示,下列说法正确的是
A. 该反应中Cl-为氧化产物 B. 消耗1mol还原剂微粒,转移6mol电子
C. 被ClO-氧化成N2 D. 该反应为非氧化还原反应
【答案】C
【解析】
【分析】根据图示,N2微粒数增多,N2是生成物;ClO-的数目减少,ClO-是反应物;根据元素守恒分析,NH是反应物、Cl-是生成物;NH中N元素化合价由-3升高为0,ClO-中Cl元素化合价由+1降低为-1,根据得失电子守恒、电荷守恒,反应离子方程式是3ClO-+ 2NH+2OH-= N2+3Cl-+5H2O。
【详解】A.ClO-中Cl元素化合价由+1降低为-1,ClO-发生还原反应,Cl-为还原产物,故A错误;
B.NH中N元素化合价由-3升高为0,NH是还原剂,消耗1molNH,转移3mol电子,故B错误;
C.是还原剂、ClO-是氧化剂,被ClO-氧化成N2,故C正确;
D.该反应存在化合价变化。为氧化还原反应,故D错误;
选C。
铁是最常见的金属之一、纳米铁粉可用于处理酸性含氮废水(主要含);铁易被腐蚀,经碱性发蓝处理可增强其抗腐蚀性,方法为:用与进行浸泡,在表面形成的同时有生成;铁与砷反应得到的可被还原得到,难溶于水,是一种超导材料。镍与单质化学性质相似,金属活动性比铁略低。酸性条件下,的氧化性强于,的盐与碱反应可以转化为不溶性的。
5. 下列有关说法正确的是
A. 常温下可用铁制容器盛放波尔多液 B. 常温下可用镍制容器盛放稀硝酸
C. 高温下用焦炭还原可生成镍 D. 不锈钢硬度比纯铁大,熔点比纯铁高
6. 下列反应的离子方程式正确的是
A. 纳米铁粉处理酸性含废水:
B. 铁的发蓝处理:
C. 溶液中加少量氨水:
D. 与浓盐酸反应:
7. 在隔绝空气条件下,将加入水中,转化成的同时释放出。下列说法正确的是
A. 与水反应所得溶液下降 B. 消耗,转移电子
C. 与水反应时体现氧化性 D. 制备须隔绝空气和水
【答案】5. C 6. B 7. D
【解析】
【5题详解】
A.波尔多液是用CuSO4溶液和Ca(OH)2溶液按一定比例混合配制的,由于Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,故常温下不可用铁制容器盛放波尔多液,A错误;
B.镍(Ni)与单质化学性质相似,金属活动性比铁略低,故常温下不可用镍制容器盛放稀硝酸,因为Ni能与稀硝酸反应,B错误;
C.镍(Ni)与单质化学性质相似,金属活动性比铁略低,根据高炉炼铁原理可知,高温下用焦炭还原可生成镍,C正确;
D.合金的硬度比成分金属的大,熔点比成分金属的低,故不锈钢硬度比纯铁大,熔点比纯铁低,D错误;
故答案为:C。
【6题详解】
A.酸性废水中不可能生成OH-,故纳米铁粉处理酸性含废水的离子方程式为:,A错误;
B.由题干信息可知,用与进行浸泡,在表面形成的同时有生成,铁的发蓝处理:,B正确;
C.氨水为弱碱属于弱电解质,故溶液中加少量氨水的离子方程式为:,C错误;
D.由题干信息可知,酸性条件下,的氧化性强于,则与浓盐酸反应离子方程式为:,D错误;
故答案为:B。
【7题详解】
液碱性增强,pH增大,A错误;
B.NaFeAs转化成Na1-xFeAs的半反应为NaFeAs-xe-=Na1-xFeAs+xNa+,则消耗1molNaFeAs,转移xmol电子,B错误;
C.NaFeAs与水的反应为2NaFeAs+2xH2O=2Na1-xFeAs+xH2↑+2xNaOH,H2O发生还原反应,则NaFeAs发生氧化反应,所以NaFeAs与水反应时H2O体现氧化性、NaFeAs体现还原性,C错误;
D.制备NaFeAs原理为:FeAs与Na反应生成NaFeAs,Na具有强还原性,能与氧气、二氧化碳、水反应,所以制备NaFeAs须隔绝空气和水,D正确;
故答案为:D。
8. 铁是最常见的金属之一、纳米铁粉可用于处理酸性含氮废水(主要含);铁易被腐蚀,经碱性发蓝处理可增强其抗腐蚀性,方法为:用与进行浸泡,在表面形成的同时有生成;铁与砷反应得到的可被还原得到,难溶于水,是一种超导材料。镍与单质化学性质相似,金属活动性比铁略低。酸性条件下,的氧化性强于,的盐与碱反应可以转化为不溶性的。下列反应的离子方程式正确的是
A. 纳米铁粉处理酸性含废水:
B. 铁的发蓝处理:
C. 溶液中加少量氨水:
D. 与浓盐酸反应:
【答案】B
【解析】
【详解】A.酸性废水中不可能生成OH-,故纳米铁粉处理酸性含废水的离子方程式为:,A错误;
B.由题干信息可知,用与进行浸泡,在表面形成的同时有生成,铁的发蓝处理:,B正确;
C.氨水为弱碱属于弱电解质,故溶液中加少量氨水的离子方程式为:,C错误;
D.由题干信息可知,酸性条件下,的氧化性强于,则与浓盐酸反应离子方程式为:,D错误;
故答案为:B。
9. 铁是最常见的金属之一、纳米铁粉可用于处理酸性含氮废水(主要含);铁易被腐蚀,经碱性发蓝处理可增强其抗腐蚀性,方法为:用与进行浸泡,在表面形成的同时有生成;铁与砷反应得到的可被还原得到,难溶于水,是一种超导材料。镍与单质化学性质相似,金属活动性比铁略低。酸性条件下,的氧化性强于,的盐与碱反应可以转化为不溶性的。在隔绝空气条件下,将加入水中,转化成的同时释放出。下列说法正确的是
A. 与水反应所得溶液下降 B. 消耗,转移电子
C. 与水反应时体现氧化性 D. 制备须隔绝空气和水
【答案】D
【解析】
【详解】A.NaFeAs与水的反应为2NaFeAs+2xH2O=2Na1-xFeAs+xH2↑+2xNaOH,生成NaOH导致溶液碱性增强,pH增大,A错误;
B.NaFeAs转化成Na1-xFeAs的半反应为NaFeAs-xe-=Na1-xFeAs+xNa+,则消耗1molNaFeAs,转移xmol电子,B错误;
C.NaFeAs与水的反应为2NaFeAs+2xH2O=2Na1-xFeAs+xH2↑+2xNaOH,H2O发生还原反应,则NaFeAs发生氧化反应,所以NaFeAs与水反应时H2O体现氧化性、NaFeAs体现还原性,C错误;
D.制备NaFeAs原理为:FeAs与Na反应生成NaFeAs,Na具有强还原性,能与氧气、二氧化碳、水反应,所以制备NaFeAs须隔绝空气和水,D正确;
故答案:D。
10. 乙烯酮(CH2=C=O)在一定条件下能跟含活泼氢原子的化合物发生加成反应,反应的通式可表示为CH2=C=O+HA试指出,下列反应不合理的是( )
A. CH2=C=O+HClCH3COCl
B. CH2=C=O+H2OCH3COOH
C. CH2=C=O+CH3CH2OH CH3COCH2CH2OH
D. CH2=C=O+CH3COOH (CH3CO)2O
【答案】C
【解析】
【分析】由信息可知,乙烯酮与含活泼氢化合物发生加成反应时,H原子加在端C原子上,含H化合物中的其余部分与羰基中的C相连,以此解答该题。
【详解】A.乙烯酮与HCl加成生成CH3COCl,A正确;
B.乙烯酮与H2O加成生成CH3COOH,B正确;
C.乙烯酮与CH3CH2OH 加成生成CH3COOCH2CH3,C错误;
D.乙烯酮与CH3COOH加成生成,D正确;
答案选C。
【点睛】注意乙烯酮的结构中C=C键在反应前后的变化,理解加成规律是解答的关键。
11. LED产品的使用为城市增添色彩。如图是氢氧燃料电池驱动LED发光的一种装置示意图。下列有关叙述正确的是
A. 电路中的电子从负极经外电路到正极,再经过KOH溶液回到负极,形成闭合回路
B. 通入O2的电极发生反应:O2+4e-+4H+=2H2O
C. 电池放电后,电解质溶液中OH-的物质的量浓度减小
D. a处通入氢气,b处通氧气,该装置将化学能最终转化为电能
【答案】C
【解析】
【分析】氢氧燃料电池中,通入燃料氢气的电极是负极、通入氧化剂氧气的电极是正极,电解质溶液呈碱性,则负极上电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O,正极电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,根据LED发光二极管中电子或阳离子移动方向可知,b是原电池正极、a是负极,原电池工作时,电子从负极经外电路到正极,溶液中阴离子移向负极,阳离子移向正极,据此分析解答。
【详解】A.原电池工作时,电子从负极经外电路到正极,但不能进入溶液中,溶液中阴阳离子定向移动形成闭合回路,故A错误;
B.通入O2的电极为正极,则正极电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,故B错误;
C.该原电池总反应为2H2+O2=2H2O,生成的水使溶液中OH-的浓度减小,故C正确;
D.b是原电池正极、a是负极,则a处通入氢气,b处通氧气,但该装置将化学能最终转化为光能,故D错误;
故选C。
12. 下列实验中,操作、现象及结论都正确的是
实验
现象
推论
A
常温下将晶体粉末和晶体粉末放在烧杯中,并将烧杯放在滴有几滴水的木片上,用玻璃棒快速搅拌使其充分混合
产生刺激性气味的气体,烧杯与木片间的水凝结成冰
刺激性气味的气体为氯气,该反应为吸热反应
B
在试管中加淀粉和溶液,加热,再加少量新制,加热
无明显现象
淀粉未发生水解
C
取溶液和溶液混合,充分反应后,滴加少量溶液(已知:能将氧化为)
溶液变为红色
化学反应存在限度
D
将铜片和铝片用导线相连插入盛有冷浓硝酸的小烧杯中,一段时间后
铜片逐渐溶解,铝片表面有大量气泡
铜比铝活泼
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.和反应是吸热反应,可以生成有刺激性气味的氨气,A错误;
B.淀粉在酸性条件下水解生成葡萄糖,而检验葡萄糖要在碱性条件下与新制的氢氧化铜加热反应有红色沉淀,B没有加碱中和多余的硫酸,B错误;
C.溶液和溶液混合发生2Fe3++2I-=2Fe2++I2,如果完全反应,铁离子少量应该反应完全,滴加少量溶液溶液变红色,证明了有铁离子存在,因此能证明化学反应存在限度,C正确;
D.铝与冷浓硝酸发生钝化,铝的活泼型大于铜,D错误;
答案选C。
13. 俗称“一滴香”的有毒物质被人食用后会损伤肝脏,还会致癌。“一滴香”的分子结构如图所示,下列说法不正确的是
A. 该有机物可以和钠反应,也能使酸性KMnO4溶液褪色
B. 该有机物可以和乙酸反应生成相应的酯
C. 该有机物的分子式为C7H8O3
D. 该有机物所有的原子有可能在同一平面内
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.由“一滴香”分子结构可知,该有机物分子中含有羟基、碳碳双键,故可以和钠反应,也能使酸性KMnO4溶液褪色,A正确;
B.分子中含有羟基,可以和乙酸发生酯化反应生成酯,B正确;
C.根据有机物结构简式,可得出其分子式为C7H8O3,C正确;
D.该有机物分子中存在甲基,根据碳原子成键特点,所有原子不可能在同一平面内,D错误;
故选D。
14. 利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想,在工业上已成为现实。某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程,其设计的模拟装置如下:
下列有关说法不正确的是
A. A装置中盛放浓盐酸的仪器名称是分液漏斗
B. B装置有三种功能:①干燥气体②显示气流速度③均匀混合气体
C. C装置中发生反应,产物共五种
D. E装置除生成盐酸外,还含有液态有机物,从E中分离出盐酸的操作名称为过滤
【答案】D
【解析】
【详解】A.A装置中盛放浓盐酸的仪器名称是分液漏斗,A正确;
B.A装置制备的氯气含有杂质水,浓硫酸可以吸水,同时将甲烷与氯气均匀混合,还可以通过观察导管口的气泡速率,故B正确;
C.C装置中氯气与甲烷在光照条件下发生取代反应,生成一氯甲烷、二氯甲烷好、三氯甲烷、四氯化碳以及氯化氢,产物共五种,故C正确;
D.E装置除生成盐酸外,还含有液态有机物,盐酸与有机物互不相容,分层,从E中分离出盐酸的操作名称为分液,故D错误。
答案为:D。
15. 某经预处理的含砷废水中砷元素主要以和形式存在。以其为原料制备粗的部分流程如下:
已知:①“沉砷”时发生反应:
②“酸化”时发生反应:
下列说法正确的是
A. “氧化”时每被氧化,会消耗
B. “沉砷”和“酸化”可提高溶液中砷元素浓度,实现砷元素的富集
C. “酸化”时可用溶液代替溶液
D. “还原”过程溶液的不断增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.未指明标准状态,无法计算氧气的体积,故A错误;
B.通过“沉砷”和“酸化”后,废水中的砷元素转变为H3AsO4,砷元素浓度增大,可以达到富集砷元素的目的,故B正确;
C.若用“酸化”时可用溶液代替溶液,后续‘还原’步骤中需要通入大量的SO2,且会产生污染性气体NO,故C错误;
D.在“还原”过程中会发生反应:2H3AsO4+2SO2=As2O3+2+H2O+4H+,使溶液的不断减小,故D错误;
故选:B。
二、非选择题(共61分)
16. 为紫色固体,易溶于水,微溶于KOH溶液,不溶于乙醇,有强氧化性,在0℃~5℃的强碱性溶液中较稳定,在酸性或中性溶液中快速产生。
(1)A中发生反应的离子方程式是_______。
(2)下列试剂中,装置B的X溶液可以选用的是_______(填标号)。
A. 饱和食盐水 B. 浓盐酸 C. 饱和氯水 D. 溶液
(3)C中得到紫色固体和溶液,生成的化学方程式是_______;若要从反应后的装置C中尽可能得到更多的固体,可以采取的一种措施是_______。
(4)高铁酸钾与水反应的离子方程式是(胶体),则其作为水处理剂的原理是_______、_______。
(5)①高铁酸钠()也可用如下反应制备:,若生成2mol,则反应中电子转移的物质的量为_______mol。
②高铁酸盐可将水体中的氧化为进行除去,若氧化含的水体样本,需要高铁酸钾_______L。
【答案】(1) (2)AC
(3) ①. ②. 加入乙醇
(4) ①. 具有强氧化性,可以杀菌消毒 ②. 生成的氢氧化铁胶体可净水
(5) ①. 10 ②. 2
【解析】
【小问1详解】
装置A是制取氯气,氯酸钾中+5价的氯与浓盐酸中-1价的氯发生氧化还原反应生成氯气,即;
【小问2详解】
装置B是为了除去氯气中的HCl气体,饱和食盐水能溶解HCl,A可选;浓盐酸有挥发性,氯气中还混有HCl杂质,B不选;氢氧化钠溶液能吸收氯气,C不选;溶液可与HCl反应产生,氯气中仍混有杂质气体,D不选;故X溶液可以选用的是A;
【小问3详解】
C中得到紫色固体和溶液,C中通入氯气将氢氧化亚铁氧化,生成高铁酸钾(),即化学方程式为;
【小问4详解】
具有强氧化性,可以杀菌消毒,同时与水反应生成的氢氧化铁胶体可用于净水;
【小问5详解】
①,该反应中升价的元素有铁元素:+2→+6、氧元素:-1→0,若生成2mol,则反应中电子转移的物质的量为(2×4)mol+(1×2)mol=10mol;
②高铁酸盐可将水体中的Mn2+氧化为MnO2进行除去,同时被还原为Fe3+,含Mn2+1mg的水体样本,反应的关系式则n(Mn2+)==1.8×10-5mol,c(K2FeO4)=/L=6×10-6mol/L,则1.8×10-5mol×(4-2)=V×6×10-6mol/L×(6-3),解得:V=2L,故答案为:2。
17. 氢气是未来理想的能源。
(1)实验室用铁与的硫酸反应生成的物质的量与反应时间的关系如图所示。按要求回答下列问题:
①产生平均反应速率最大的时间段是_______(填“0~2min”“2~4min”或“4~6min”),该时间段内对反应速率起关键作用的影响因素是_______。
②若向体系中加入少量硫酸铜溶液,可以加快氢气的生成速率,其原因是_______。
③要加快上述实验中产生氢气的速率,还可采取的措施是_______(填一种)。
(2)工业上用海水制氢气的新技术的原理为。回答下列问题:
①分解海水的反应属于_______反应(填“放热”或“吸热”)。
②分解产生的氢气储存比较困难,有一种储存方法的原理可表示为。下列说法正确的是_______(填序号)。
A.储氢、释氢过程中均有能量变化
B.储氢时反应物中只有离子键的断裂
C.储氢过程中,被还原
D.释氢过程中,每消耗0.1mol放出2.24L
(3)可与发生反应:。一定温度下,在恒容密闭容器中进行该反应,下列叙述能说明该反应达到平衡的是_______(填序号)。
A.
B. 断裂1mol H―H键的同时形成1mol I―I键
C. 容器内气体的压强不变
D. 容器内气体的颜色不变
【答案】(1) ①. 2~4min ②. 温度 ③. Fe置换出Cu,Fe、Cu形成原电池,从而加快了的生成速率 ④. 升高温度、适当增大硫酸的浓度或将Fe换成锌等
(2) ①. 吸热 ②. AC (3)BD
【解析】
【小问1详解】
①反应速率指单位时间内物质浓度或者物质的量的变化量,提供选项中三个时间段长度相同,只需要看H2的变化量,变化量越大,平均反应速率越大,所以反应速率最大的时间段是2-4min;反应开始,反应物浓度最大,反应速率较快,随着反应的进行,反应物浓度逐渐降低会导致反应速率降低,同时反应放出热量导致体系温度升高,反应速率会随之升高,2-4min段内反应速率升高,所以对反应速率起关键作用的是温度;
②铁先与少量硫酸铜反应生成铜单质,铁、铜、硫酸形成原电池,加快反应速率;
③根据影响反应速率的因素知,还可采取的措施有升高温度、适当增大硫酸的浓度,将铁片换成铁粉或者锌等;
【小问2详解】
①该反应是分解反应,应为吸热反应;
②A.化学反应均有能量变化,即放出热量或者吸收热量,A项正确;
B.储氢过程中碳酸氢钠中的O断裂下来与H2结合成H2O,碳酸氢钠中的O与C原子连接,是极性共价键的断裂,B项错误;
C.储氢过程中H2中的H由0价升高到+1价,是还原剂,则碳酸氢钠是氧化剂,被还原,C项正确;
D.气体的体积必须是再标准状况下,D项错误;
故选择AC;
【小问3详解】
判断平衡状态的方法是①变量不变时达到平衡态②速率一正一逆成比例,A项中没有知名反应方向,B项符合要求,C项反应前后气体系数之和不变,则气体压强是不变量,D项I2的颜色发生变化,是变量,故正确选项为BD。
18. 某工厂的固体废渣中主要含Cu和CuO,还含有少量Cu2O和SiO2。利用该固体废渣制取Cu(NO3)2溶液的工艺流程如图所示:
已知:①Cu+在酸性溶液中不稳定,会转变成Cu和Cu2+。
②SiO2是酸性氧化物,难于水和酸。
(1)写出Cu2O与稀硝酸反应的离子反应方程式为___________;
(2)酸溶时,反应温度不宜超过70℃,其主要原因___________;
(3)将酸溶步骤排放的NO循环利用既环保又能提高产量,具体操作流程是___________;
(4)酸溶试剂改用绿色氧化剂(10%H2O2和20%稀硝酸的混合液),基本无氮氧化物排放,写出废渣中Cu与绿色氧化剂反应的离子反应方程式___________;
(5)中和试剂选择Cu(OH)2,若改为NaOH,缺点是___________;
(6)以某工业废水(主要含Cu2+、Na+、SO)为原料,设计制取Cu(NO3)2·3H2O晶体的实验方案:向工业废水中加入___________,洗涤,干燥。(须使用的试剂有:蒸馏水、1mol/L NaOH溶液、1mol/LHNO3溶液;Cu(NO3)2的溶解度曲线如图所示。)
【答案】(1)
(2)防止温度过高HNO3分解(或者挥发)
(3)将NO混合一定比例空气通入“酸溶”或“中和”的反应容器
(4)
(5)易引入Na+杂质
(6)1mol/L NaOH溶液至沉淀完全,过滤,用蒸馏水洗涤固体2~3次,加入1mol/LHNO3溶液至固体恰好完全溶解,加热浓缩后降温至略高于26.4℃结晶,过滤
【解析】
【分析】固体废渣中加入稀硝酸酸溶,反应后溶液中含有Cu(NO3)2,硝酸被还原生成NO,SiO2不与硝酸反应为沉淀。随后加入氢氧化铜中和过量的硝酸,生成硝酸铜和水,过滤后废渣为SiO2,滤液为硝酸铜溶液。
【小问1详解】
Cu2O与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水,反应的离子方程式为。
【小问2详解】
硝酸受热易分解,温度过高可能导致硝酸分解或者挥发,因此酸溶时反应温度不宜超过70℃。
【小问3详解】
NO能与O2反应生成NO2,NO2可与水反应生成硝酸,故可将NO混合一定比例空气通入酸溶或中和的反应容器中,循环利用NO。
【小问4详解】
Cu与过氧化氢、硝酸反应,产物中无氮氧化物,则生成的产物为硝酸铜和水,离子方程式为。
【小问5详解】
中和试剂若改用NaOH,则会引入杂质钠离子。
【小问6详解】
向工业废水中加入1mol/L的NaOH溶液至沉淀完全,此时沉淀物为氢氧化铜,过滤取滤渣,用蒸馏水洗涤固体2-3次,再加入1mol/L的稀硝酸至固体恰好完全溶解得到硝酸铜溶液,从图中可知26.4℃后Cu(NO3)2·3H2O的溶解度较大,因此加热浓缩后降温至略高于26.4℃结晶,再过滤、洗涤、干燥得到Cu(NO3)2·3H2O。
19. 氨氮已成为环境的主要污染物并引起了社会各界的关注,氨氮在水体中以(pH>11)和(pH<7)两种形式存在,开发经济、高效的除氛技术成为水污染治理的重点和热点。回答下列问题:
(1)生物脱氮法
通常包括生物硝化和生物反硝化两个阶段,反应流程如下:
①写出“反应1”的离子方程式:_______。
②反硝化阶段,在缺氧条件下,反硝化菌与有机碳源(醇、有机酸等)使转化为,从而消除污染,则有机碳源的作用是_______。
(2)汽提法
当废水中pH较高时(氨氮以分子存在),利用水蒸气将其从水中吹出,消除污染。该操作一般在吹脱塔中进行,废水从吹脱塔的塔顶往下流,水蒸气从下面鼓入。用水蒸气吹出的原理是_______;吹脱塔中进料方式的优点为_______。
(3)光催化降解法(最先进的方法)
该方法是指利用作催化剂,在其获得能量后,释放出光电子()和形成空穴(),空穴()与产生活性很强的羟基自由基(·OH),将转化为,光电子()再将转化为。反应机理用方程式简单表示如下:
Ⅰ.
Ⅱ. _______
Ⅲ.
Ⅳ.
①反应机理“Ⅱ”空格中物质的化学式为_______。
②反应机理“Ⅲ、Ⅳ”中的离子方程式分别为_______、_______。
【答案】(1) ①. 2NH+3O22HNO2+2H++2H2O ②. 提供电子,做还原剂
(2) ①. NH3在热水中溶解度减小,易于挥发 ②. 废水与水蒸气逆流相遇,接触面积增大,有利于热交换,利于NH3吹出
(3) ①. H+ ②. NH+8·OH=NO+2H++5H2O ③. 2 NO+10e—+12H+=N2↑+6H2O
【解析】
【小问1详解】
①由图可知,反应1为在亚硝酸菌作用下,废水中的铵根离子与氧气反应生成亚硝酸根离子、氢离子和水,反应的离子方程式为2NH+3O22HNO2+2H++2H2O,故答案为:2NH+3O22HNO2+2H++2H2O;
②由题意可知,反硝化阶段,硝酸根离子转化为氮气时,氮元素的化合价降低被还原,硝酸根离子为反应的氧化剂,则有机碳源为反应的还原剂,失去电子发生氧化反应,故答案为:提供电子,做还原剂;
【小问2详解】
温度越高,气体的溶解度越小,则用水蒸气吹出氨气的原理是废水从吹脱塔的塔顶往下流,水蒸气从下面鼓入,逆流相遇的废水与水蒸气的接触面积增大,有利于通过热交换提高废水的温度,减小氨气在水中的溶解度,促使氨气吹出,故答案为:NH3在热水中溶解度减小,易于挥发;废水与水蒸气逆流相遇,接触面积增大,有利于热交换,利于NH3吹出;
【小问3详解】
①由电荷守恒可知,反应机理Ⅱ为,故答案为:H+;
②由题给信息可知,反应机理Ⅲ为羟基自由基将铵根离子转化为硝酸根离子,转化的离子方程式为NH+8·OH=NO+2H++5H2O,反应机理Ⅳ为光电子将硝酸根离子转化为氮气,转化的离子方程式为2 NO+10e—+12H+=N2↑+6H2O,故答案为:NH+8·OH=NO+2H++5H2O;2 NO+10e—+12H+=N2↑+6H2O。
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2023-2024学年度江苏省睢宁第一中学高一年级5月份阶段检测
化学试卷
可能用到的相对原子质量:C 12 N 14 O 16 K 39 Mn 55 Fe 56 Cu 64
一、单项选择题(每小题3分,共39分)
1. 化学与生产、生活密切相关,下列说法不正确是
A. NaCl既可作调味品也可用作防腐剂
B. 葡萄酒中通常添加少量,既可以杀菌,又可防止营养成分被氧化
C. 《清波杂志》卷十二:“信州铅山胆水自山下注,势若瀑布……古传一人至水滨,遗匙钥,翌日得之,已成铜矣。”这里的胆水是指溶液
D. 在一定条件下,选择合适的催化剂可将氧化为甲酸(HCOOH)
2. 利用氨水作吸收液生成是当前有效捕捉的有效方法之一、下列表示相关微粒的化学用语不正确的是
A. 分子的结构式:H-O-H
B. 分子的电子式:
C. O原子的结构示意图:
D. 的电离方程式:
3. 下列反应属于非氧化还原反应,且能量变化与图示相符合的是
A. 镁与盐酸的反应 B. 铁与氯气的化合
C. 灼热的炭与的反应 D. 晶体与晶体的反应
4. 某离子反应涉及H2O、ClO-、、OH-、N2、Cl-等微粒,其中N2、ClO-的数目随时间变化的曲线如图所示,下列说法正确的是
A. 该反应中Cl-为氧化产物 B. 消耗1mol还原剂微粒,转移6mol电子
C. 被ClO-氧化成N2 D. 该反应为非氧化还原反应
铁是最常见的金属之一、纳米铁粉可用于处理酸性含氮废水(主要含);铁易被腐蚀,经碱性发蓝处理可增强其抗腐蚀性,方法为:用与进行浸泡,在表面形成的同时有生成;铁与砷反应得到的可被还原得到,难溶于水,是一种超导材料。镍与单质化学性质相似,金属活动性比铁略低。酸性条件下,的氧化性强于,的盐与碱反应可以转化为不溶性的。
5. 下列有关说法正确的是
A. 常温下可用铁制容器盛放波尔多液 B. 常温下可用镍制容器盛放稀硝酸
C. 高温下用焦炭还原可生成镍 D. 不锈钢硬度比纯铁大,熔点比纯铁高
6. 下列反应的离子方程式正确的是
A. 纳米铁粉处理酸性含废水:
B. 铁的发蓝处理:
C. 溶液中加少量氨水:
D. 与浓盐酸反应:
7. 在隔绝空气条件下,将加入水中,转化成的同时释放出。下列说法正确的是
A. 与水反应所得溶液下降 B. 消耗,转移电子
C. 与水反应时体现氧化性 D. 制备须隔绝空气和水
8. 铁是最常见的金属之一、纳米铁粉可用于处理酸性含氮废水(主要含);铁易被腐蚀,经碱性发蓝处理可增强其抗腐蚀性,方法为:用与进行浸泡,在表面形成的同时有生成;铁与砷反应得到的可被还原得到,难溶于水,是一种超导材料。镍与单质化学性质相似,金属活动性比铁略低。酸性条件下,的氧化性强于,的盐与碱反应可以转化为不溶性的。下列反应的离子方程式正确的是
A. 纳米铁粉处理酸性含废水:
B. 铁的发蓝处理:
C. 溶液中加少量氨水:
D. 与浓盐酸反应:
9. 铁是最常见金属之一、纳米铁粉可用于处理酸性含氮废水(主要含);铁易被腐蚀,经碱性发蓝处理可增强其抗腐蚀性,方法为:用与进行浸泡,在表面形成的同时有生成;铁与砷反应得到的可被还原得到,难溶于水,是一种超导材料。镍与单质化学性质相似,金属活动性比铁略低。酸性条件下,的氧化性强于,的盐与碱反应可以转化为不溶性的。在隔绝空气条件下,将加入水中,转化成的同时释放出。下列说法正确的是
A. 与水反应所得溶液下降 B. 消耗,转移电子
C. 与水反应时体现氧化性 D. 制备须隔绝空气和水
10. 乙烯酮(CH2=C=O)在一定条件下能跟含活泼氢原子的化合物发生加成反应,反应的通式可表示为CH2=C=O+HA试指出,下列反应不合理的是( )
A. CH2=C=O+HClCH3COCl
B. CH2=C=O+H2OCH3COOH
C. CH2=C=O+CH3CH2OH CH3COCH2CH2OH
D. CH2=C=O+CH3COOH (CH3CO)2O
11. LED产品的使用为城市增添色彩。如图是氢氧燃料电池驱动LED发光的一种装置示意图。下列有关叙述正确的是
A. 电路中的电子从负极经外电路到正极,再经过KOH溶液回到负极,形成闭合回路
B. 通入O2的电极发生反应:O2+4e-+4H+=2H2O
C. 电池放电后,电解质溶液中OH-物质的量浓度减小
D. a处通入氢气,b处通氧气,该装置将化学能最终转化为电能
12. 下列实验中,操作、现象及结论都正确的是
实验
现象
推论
A
常温下将晶体粉末和晶体粉末放在烧杯中,并将烧杯放在滴有几滴水的木片上,用玻璃棒快速搅拌使其充分混合
产生刺激性气味的气体,烧杯与木片间的水凝结成冰
刺激性气味的气体为氯气,该反应为吸热反应
B
在试管中加淀粉和溶液,加热,再加少量新制,加热
无明显现象
淀粉未发生水解
C
取溶液和溶液混合,充分反应后,滴加少量溶液(已知:能将氧化为)
溶液变为红色
化学反应存在限度
D
将铜片和铝片用导线相连插入盛有冷浓硝酸的小烧杯中,一段时间后
铜片逐渐溶解,铝片表面有大量气泡
铜比铝活泼
A. A B. B C. C D. D
13. 俗称“一滴香”的有毒物质被人食用后会损伤肝脏,还会致癌。“一滴香”的分子结构如图所示,下列说法不正确的是
A. 该有机物可以和钠反应,也能使酸性KMnO4溶液褪色
B. 该有机物可以和乙酸反应生成相应的酯
C. 该有机物的分子式为C7H8O3
D. 该有机物所有的原子有可能在同一平面内
14. 利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想,在工业上已成为现实。某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程,其设计的模拟装置如下:
下列有关说法不正确的是
A. A装置中盛放浓盐酸的仪器名称是分液漏斗
B B装置有三种功能:①干燥气体②显示气流速度③均匀混合气体
C. C装置中发生反应,产物共五种
D. E装置除生成盐酸外,还含有液态有机物,从E中分离出盐酸的操作名称为过滤
15. 某经预处理的含砷废水中砷元素主要以和形式存在。以其为原料制备粗的部分流程如下:
已知:①“沉砷”时发生反应:
②“酸化”时发生反应:
下列说法正确是
A. “氧化”时每被氧化,会消耗
B. “沉砷”和“酸化”可提高溶液中砷元素浓度,实现砷元素的富集
C. “酸化”时可用溶液代替溶液
D. “还原”过程溶液的不断增大
二、非选择题(共61分)
16. 为紫色固体,易溶于水,微溶于KOH溶液,不溶于乙醇,有强氧化性,在0℃~5℃的强碱性溶液中较稳定,在酸性或中性溶液中快速产生。
(1)A中发生反应的离子方程式是_______。
(2)下列试剂中,装置B的X溶液可以选用的是_______(填标号)。
A. 饱和食盐水 B. 浓盐酸 C. 饱和氯水 D. 溶液
(3)C中得到紫色固体和溶液,生成的化学方程式是_______;若要从反应后的装置C中尽可能得到更多的固体,可以采取的一种措施是_______。
(4)高铁酸钾与水反应的离子方程式是(胶体),则其作为水处理剂的原理是_______、_______。
(5)①高铁酸钠()也可用如下反应制备:,若生成2mol,则反应中电子转移的物质的量为_______mol。
②高铁酸盐可将水体中的氧化为进行除去,若氧化含的水体样本,需要高铁酸钾_______L。
17. 氢气是未来理想的能源。
(1)实验室用铁与的硫酸反应生成的物质的量与反应时间的关系如图所示。按要求回答下列问题:
①产生的平均反应速率最大的时间段是_______(填“0~2min”“2~4min”或“4~6min”),该时间段内对反应速率起关键作用的影响因素是_______。
②若向体系中加入少量硫酸铜溶液,可以加快氢气的生成速率,其原因是_______。
③要加快上述实验中产生氢气的速率,还可采取的措施是_______(填一种)。
(2)工业上用海水制氢气的新技术的原理为。回答下列问题:
①分解海水的反应属于_______反应(填“放热”或“吸热”)。
②分解产生的氢气储存比较困难,有一种储存方法的原理可表示为。下列说法正确的是_______(填序号)。
A.储氢、释氢过程中均有能量变化
B.储氢时反应物中只有离子键的断裂
C.储氢过程中,被还原
D.释氢过程中,每消耗0.1mol放出2.24L
(3)可与发生反应:。一定温度下,在恒容密闭容器中进行该反应,下列叙述能说明该反应达到平衡的是_______(填序号)。
A.
B. 断裂1mol H―H键的同时形成1mol I―I键
C. 容器内气体的压强不变
D. 容器内气体的颜色不变
18. 某工厂的固体废渣中主要含Cu和CuO,还含有少量Cu2O和SiO2。利用该固体废渣制取Cu(NO3)2溶液的工艺流程如图所示:
已知:①Cu+在酸性溶液中不稳定,会转变成Cu和Cu2+。
②SiO2是酸性氧化物,难于水和酸。
(1)写出Cu2O与稀硝酸反应的离子反应方程式为___________;
(2)酸溶时,反应温度不宜超过70℃,其主要原因是___________;
(3)将酸溶步骤排放的NO循环利用既环保又能提高产量,具体操作流程是___________;
(4)酸溶试剂改用绿色氧化剂(10%H2O2和20%稀硝酸的混合液),基本无氮氧化物排放,写出废渣中Cu与绿色氧化剂反应的离子反应方程式___________;
(5)中和试剂选择Cu(OH)2,若改为NaOH,缺点是___________;
(6)以某工业废水(主要含Cu2+、Na+、SO)为原料,设计制取Cu(NO3)2·3H2O晶体的实验方案:向工业废水中加入___________,洗涤,干燥。(须使用的试剂有:蒸馏水、1mol/L NaOH溶液、1mol/LHNO3溶液;Cu(NO3)2的溶解度曲线如图所示。)
19. 氨氮已成为环境的主要污染物并引起了社会各界的关注,氨氮在水体中以(pH>11)和(pH<7)两种形式存在,开发经济、高效的除氛技术成为水污染治理的重点和热点。回答下列问题:
(1)生物脱氮法
通常包括生物硝化和生物反硝化两个阶段,反应流程如下:
①写出“反应1”的离子方程式:_______。
②反硝化阶段,在缺氧条件下,反硝化菌与有机碳源(醇、有机酸等)使转化为,从而消除污染,则有机碳源的作用是_______。
(2)汽提法
当废水中pH较高时(氨氮以分子存在),利用水蒸气将其从水中吹出,消除污染。该操作一般在吹脱塔中进行,废水从吹脱塔的塔顶往下流,水蒸气从下面鼓入。用水蒸气吹出的原理是_______;吹脱塔中进料方式的优点为_______。
(3)光催化降解法(最先进的方法)
该方法是指利用作催化剂,在其获得能量后,释放出光电子()和形成空穴(),空穴()与产生活性很强的羟基自由基(·OH),将转化为,光电子()再将转化为。反应机理用方程式简单表示如下:
Ⅰ.
Ⅱ. _______
Ⅲ.
Ⅳ.
①反应机理“Ⅱ”空格中物质的化学式为_______。
②反应机理“Ⅲ、Ⅳ”中的离子方程式分别为_______、_______。
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