精品解析：天津市第二十中学2023-2024学年高一下学期学情调研（二）（期中）化学试卷

2023-2024第二学期高一年级 化学学科学情调研(二) 相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 P-31 Cu-64 Fe-56 一、单选题 1. 下列有关应用的叙述错误的是 A. 二氧化硫具有漂白性，防腐和抗氧化等作用，可以作为食品添加剂 B. 硅具有半导体性能，高纯硅可用于制作光感电池 C. 氮化硅陶瓷属于传统无机非金属材料，可用于制造陶瓷发动机的受热面 D. 闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成 2. 下列有关反应的颜色变化与氧化还原反应无关的是 A. 新制氯水久置后浅黄绿色消失 B. 将NH3通入滴有酚酞的水中，溶液变红色，加热后又变无色 C. 往FeCl2溶液中滴入NaOH溶液，先出现白色沉淀，后转化为灰绿色，最后转化为红褐色 D. NO2溶于水后变为无色，同时有气体放出，放出的气体遇到空气变为红棕色 3. 下列4个反应中，在硫酸、硝酸、氨、高纯硅的工业制备过程中没有涉及到的是 A. 2SO2+O2 2SO3 B. 3NO2+H2O=2HNO3+NO C. 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑ D. Si + 3HClSiHCl3+ H2 4. 某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H+，其基本结构见下图，电池总反应可表示为：2H2+O2=2H2O，下列有关说法正确的是 A. 电子通过外电路从b极流向a极 B. b极上的电极反应式为：O2+2H2O+4e--=4OH-- C. 每转移0.1mol电子，消耗1.12L的H2 D. H+由a极通过固体酸电解质传递到b极 5. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是 A. ，则 B 已知 ； ；则 C. 已知31 g白磷比31 g红磷能量多b kJ，则(白磷，s)(红磷，s) D. 已知 ，则氢气燃烧热 6. 如图所示，电流计G发生偏转，同时A极逐渐变细，B极逐渐变粗，C为电解质溶液，则A、B、C应是下列各组中的 A. A是Cu、B是Al、C为溶液 B. A是Fe、B是Cu、C为浓硝酸 C. A是Zn、B是石墨、C为溶液 D. A是石墨、B是Fe、C为溶液 7. 利用三通阀进行气体的性质探究装置如图所示，先通过旋转阀门连通注射器2、4收集气体，再进行探究实验。下列说法不正确的是 A. 装置4的反应中，硝酸体现出氧化性和酸性 B. 旋转阀门，连通装置1、2，2中气体颜色不变 C. 连通装置1、2实验后，装置3中换成NaOH溶液可进行尾气的吸收处理 D. 装置4若换成浓氨水和碱石灰，可进行的性质探究 8. 室温下进行下列实验，实验操作、现象及结论都正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 向浓硝酸中插入红热的木炭，产生红棕色气体 NO2一定是由木炭和浓硝酸反应生成 B 将NaOH浓溶液滴入某溶液中加热放出的气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红 某溶液中有 C 把SO2和气体X一起通入到BaCl2溶液中，有白色沉淀产生 X气体可能具有强氧化性 D 将样品溶于稀硫酸后，滴加KSCN溶液，溶液变红 样品已变质 A. A B. B C. C D. D 9. 下列离子方程式书写正确的是 A. 用醋酸检验牙膏中摩擦剂碳酸钙：CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑ B. 将氧化铁溶于氢碘酸：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O C. 40 mL 0.1 mol/LFeBr2溶液中通入112 mL(标准状况下)的Cl2：4Fe2++6Br-+5Cl2=4Fe3++3Br2+10Cl- D. Ba(NO3)2溶液中通入过量SO2：3SO2+3Ba2++2NO3-+2H2O=3BaSO4↓+2NO+4H+ 10. 若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a~d均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验，下列叙述正确的是 A. Cu与浓硫酸反应，只体现的酸性 B. a处变红，说明是酸性氧化物 C. b或c处褪色，均说明具有漂白性 D. 冷却后，将水慢慢加入试管中，观察到溶液呈蓝色 11. “海泥电池”既可用于深海水下仪器的电源补给，又有利于海洋环境污染治理。电池工作原理如图所示，其中微生物代谢产物显酸性。 下列说法错误的是 A. B电极为负极 B. 从海底沉积层通过交接面向海水层移动 C. 微生物作用下发生反应： D. 除去，A电极消耗标准状况下 12. 下列实验装置或现象正确且能达到实验目的是 A．验证反应是否有生成 B．形成红色喷泉 C．收集NO气体 D．比较HCl、、酸性强弱 A. A B. B C. C D. D 13. 已知X、Y、Z、W(含同一种短周期元素)有如图所示转化关系，下列相关说法错误的是 A. 若W为强酸，X为氢化物，则X至少有两种，且两种的水溶液可能发生反应 B. 若W为弱酸，X为单质，则X至少有两种，且两种单质可以相互转化 C. 若W为强酸，X为氢化物，W与X反应生成固体，该固体一定为硝酸铵 D. 若W为强碱，则X只能为金属单质，且化合物Z中存在离子键和非极性键 14. 化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用，下列说法错误的是 A. 图I：向Fe电极方向移动 B. 图II：锌作负极反应物，发生氧化反应 C. 图III：电池放电过程中，负极质量不断减少，正极质量不断增加 D. 图IV：正极的电极反应式为 15. 某学生对与漂粉精的反应进行实验探究，观察到如下实验现象，下列说法中不正确的是 ⅰ．液面上方出现白雾； ⅱ．稍后，出现浑浊，溶液变为黄绿色； ⅲ．稍后，产生大量白色沉淀，黄绿色褪去 A. 用pH试纸测漂粉精溶液的pH，试纸先变蓝后褪色，说明溶液具有碱性、漂白性 B. 溶液变为黄绿色的原因可能是： C. 用酸化的溶液检验白雾，产生白色沉淀，说明白雾中含有 D. 产生的白色沉淀不溶于稀，则该沉淀是 16. 实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示（省略夹持和净化装置）。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选项是 选项 a中的物质 b中的物质 c中收集的气体 d中的物质 A 浓氨水 CaO NH3 H2O B 浓硫酸(70%) Na2SO3 SO2 NaOH溶液 C 稀硝酸 Cu NO2 H2O D 浓盐酸 MnO2 Cl2 NaOH溶液 A. A B. B C. C D. D 17. 固氮是将游离态的氮转变为氮的化合物，一种新型人工固氮的原理如图： 下列叙述正确的是 A. 反应①②③均为氧化还原反应 B. 转化过程中所涉及的元素均呈现了两种价态 C. 假设每一步均完全转化，每生成，同时生成 D. 参与反应的物质中含有的化学键有离子键、共价键和氢键 18. 利用微生物燃料电池(MFC)可以将废水中的降解为N2。某课题组设计出如图所示的微生物燃料电池进行同步硝化和反硝化脱氮研究，下列说法不正确的是 A. 好氧电极b上发生的反硝化反应为2+10e-+12H+=N2↑+6H2O B. 好氧电极b上的副反应为O2+4e-+4H+=2H2O C. 交换膜c为质子交换膜，质子从电极a区域通过质子交换膜移向电极b区域 D. 理论上每消耗1molC6H12O6，可以处理的物质的量为4.8mol 19. 向一定质量的Cu和Cu2O组成的混合物中加入一定浓度的稀硝酸250mL，当固体物质完全溶解后生成Cu(NO3)2和2.24LNO气体(标况下)。在所得溶液中加入0.5mol/L的NaOH溶液1.0L，生成沉淀的质量为19.6g，此时溶液呈中性且铜离子已完全沉淀。下列有关说法正确的是 A. Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余的HNO3为0.1mol B. 原稀硝酸中HNO3的物质的量浓度为2.6mol/L C. 铜离子刚好沉淀完全，溶液中溶质为NaNO3，浓度为0.5mol/L D. 原固体混合物中Cu和Cu2O的物质的量之比为1：2 二、解答题 20. I．化学反应在发生物质变化的同时伴随着能量变化，请回答下列问题： （1）汽车发动机工作时会引发和反应，生成等污染大气，其中生成的能量变化如图所示，则图中三种分子最稳定的是___________，图中对应反应的热化学方程式为___________。 （2）可转化为，在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料。 已知25℃，101时： 则 ___________。 Ⅱ．某实验小组设计用0.55的溶液100与0.50的盐酸100置于如图所示的装置中进行测定中和反应反应热的实验。 （3）该装置中缺少的一种玻璃仪器是___________，装置中还存在的错误有___________；大烧杯杯口若不盖泡沫塑料板，测得中和反应的反应热将___________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。 （4）实验中，所用稍过量的原因是___________。 （5）该实验小组做了三次实验，每次取盐酸和溶液各100，并记录原始数据： 实验序号 起始温度/℃ 终止温度/℃ 温差/℃ 盐酸 溶液 平均值 1 25.1 24.9 25.0 28.0 3.0 2 25.1 25.1 25.1 28.2 3.1 3 25.1 25.1 25.1 28.0 2.9 已知盐酸、溶液密度均近似为1.00，中和后混合液，则该中和反应的反应热___________。(保留到小数点后1位) 21. 一些常见的单质、化合物有如下图所示的转化关系(有些反应的条件和部分物质未全部列出)。已知在常温常压下，F为红棕色气体；L为白色不溶于水的固体，它既能与盐酸反应又能与氢氧化钠反应；K为红褐色难溶物，A、H为生活中常见的两种金属；D为非金属气态单质。 （1）B物质的化学式：___________，D的名称：___________。 （2）写出J+H→I的离子方程式___________。 （3）F→G的反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________，写出G+H化学方程式___________。 （4）M放置在空气中颜色的变化为___________，写出其发生变化的化学方程式___________。 （5）写出检验I溶液中阳离子的实验方法___________。B、C、L均是含有同一元素的化合物，用离子方程式写出以B为主要原料制备L的可行方法___________。 22. 液态肼(N2H4)是一种高能燃料，在工业生产中用途广泛，其结构如图所示： （1）0.25 mol肼中含有___________mol极性共价键。 （2）N2H4可在O2中燃烧生成N2和水蒸气，已知：16 g肼完全反应放出热量为267 kJ，则N-N键能为___________kJ/mol；部分共价键键能如下表所示： N-H O=O N≡N H-O 键能(kJ/mol) 391 498 936 463 （3）肼—过氧化氢碱性燃料电池由于其较高的能量密度而备受关注，其工作原理如下图所示。该电池的B极区发生___________(填“氧化反应”或“还原反应”)，负极的电极反应为___________，电池工作过程中，若A极区产生11.2 L(标况下)N2，则B极区消耗H2O2的物质的量是___________，转移的电子数目为___________。 23. 某小组通过实验探究NO的某些性质，实验装置图如下： （1）装置A中发生反应的化学方程式为___________。 资料：i．NO与Na2SO3溶液会发生氧化还原反应，NO被还原为。 ii．醋酸银易溶于水，硫酸银微溶于水，Ag2N2O2是不溶于水的黄色固体。 iii．浓硝酸能将NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO。 iv．NaOH溶液不与NO反应，能与NO2反应：。 可选药品：Na2SO3溶液、浓HNO3、3 mol/L稀HNO3、蒸馏水、浓H2SO4、NaOH溶液及N2。 （2）滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性，加入药品，打开弹簧夹后，通入一段时间N2，关闭弹簧夹，其目的是___________。 （3）装置B的作用是___________(用化学方程式表示)。 （4）装置C中装有Na2SO3溶液，实验探究NO的氧化性。 ①甲同学检验Na2SO3的转化产物。取少量反应后装置C中的溶液，___________(填操作和实验现象)。 ②乙同学认为即使甲同学检验出有，也不能说明NO具有氧化性，理由是___________(用离子方程式说明)。 ③丙同学认为，需通过进一步实验验证NO的氧化性，补充以下实验： 实验I：取饱和Na2SO4溶液，加少量醋酸，再滴加5滴0.1 mol/L的AgNO3溶液，无明显变化。 实验II：取少量装置C中反应后的溶液，加入少量醋酸，再滴加5滴0.1 mol/L的AgNO3溶液，___________(填实验现象)。 实验I的目的是___________。上述实验证明NO有氧化性。 （5）实验探究NO的还原性。装置D中，实验得出NO具有还原性的实验现象是___________。 （6）装置E的作用是___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023-2024第二学期高一年级 化学学科学情调研(二) 相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 P-31 Cu-64 Fe-56 一、单选题 1. 下列有关应用的叙述错误的是 A. 二氧化硫具有漂白性，防腐和抗氧化等作用，可以作为食品添加剂 B. 硅具有半导体性能，高纯硅可用于制作光感电池 C. 氮化硅陶瓷属于传统无机非金属材料，可用于制造陶瓷发动机的受热面 D. 闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成 【答案】C 【解析】 【详解】A．二氧化硫具有漂白性，防腐和抗氧化等作用，国家规定范围内可以作为食品添加剂，A正确； B．硅具有半导体性能，高纯硅可用于制作光感电池，例如光伏板，B正确； C．氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料，性能优良耐高温，可用于制造陶瓷发动机的受热面，C错误； D．秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成，D正确； 故选C。 2. 下列有关反应的颜色变化与氧化还原反应无关的是 A. 新制氯水久置后浅黄绿色消失 B. 将NH3通入滴有酚酞的水中，溶液变红色，加热后又变无色 C. 往FeCl2溶液中滴入NaOH溶液，先出现白色沉淀，后转化为灰绿色，最后转化为红褐色 D. NO2溶于水后变为无色，同时有气体放出，放出的气体遇到空气变为红棕色 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A． 氯水中的次氯酸易分解生成HCl和氧气，分解时Cl、O元素的化合价发生变化，属于氧化还原反应，故A不选； B． 氨气与水反应生成一水合氨，溶液显碱性，加酚酞变红色，加热一水合氨分解生成氨气，溶液褪色，反应中没有元素化合价的变化，不是氧化还原反应，故B选； C． 氯化亚铁和NaOH反应生成白色的氢氧化亚铁沉淀，氢氧化亚铁不稳定，易被氧气氧化生成红褐色的氢氧化铁，所以涉及氧化还原反应，故C不选； D． 二氧化氮与水反应生成硝酸和NO，反应中N元素的化合价发生变化，发生氧化还原反应，故D不选； 故选B。 3. 下列4个反应中，在硫酸、硝酸、氨、高纯硅的工业制备过程中没有涉及到的是 A. 2SO2+O2 2SO3 B. 3NO2+H2O=2HNO3+NO C. 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑ D. Si + 3HClSiHCl3+ H2 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．工业上制硫酸所涉及的反应主要为：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2，2SO2+O22SO3，SO3+H2O=H2SO4，A不合题意； B．工业上制硝酸所设计的反应有：4NH3+5O24NO+6H2O、3NO2+H2O=2HNO3+NO，B不合题意； C．工业上制NH3的反应为：N2+3H22NH3，而反应2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑是实验室制备NH3的反应，C符合题意； D．工业上制备硅的反应主要有：SiO2+2C Si+2CO，Si + 3HCl SiHCl3+ H2、SiHCl3+H2Si+3HCl，D不合题意； 故答案为：C。 4. 某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H+，其基本结构见下图，电池总反应可表示为：2H2+O2=2H2O，下列有关说法正确的是 A. 电子通过外电路从b极流向a极 B. b极上的电极反应式为：O2+2H2O+4e--=4OH-- C. 每转移0.1mol电子，消耗1.12L的H2 D. H+由a极通过固体酸电解质传递到b极 【答案】D 【解析】 【详解】A．燃料电池中，通入燃料氢气的电极是负极，则a是负极，通入氧化剂的电极b是正极，电子从负极a沿导线流向正极b，A错误； B．b是正极，电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O，B错误； C．温度和压强未知，导致气体摩尔体积未知，所以无法计算氢气体积，C错误； D．放电时，a是负极、b是正极，阳离子氢离子从负极a通过固体酸电解质传递到b极，D正确，答案选选D。 5. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是 A. ，则 B. 已知 ； ；则 C. 已知31 g白磷比31 g红磷能量多b kJ，则(白磷，s)(红磷，s) D. 已知 ，则氢气燃烧热 【答案】C 【解析】 【详解】A． ，由于反应有硫酸钡固体生成， ，故A错误； B．碳完全燃烧放热多， ； ；则，故B错误； C．已知31 g白磷比31 g红磷能量多b kJ，白磷变为红磷放热，则(白磷，s)(红磷，s) ，故C正确； D．已知 ，氢气燃烧热是1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的能量，则氢气燃烧热，故D错误； 选C。 6. 如图所示，电流计G发生偏转，同时A极逐渐变细，B极逐渐变粗，C为电解质溶液，则A、B、C应是下列各组中的 A. A是Cu、B是Al、C为溶液 B. A是Fe、B是Cu、C为浓硝酸 C. A是Zn、B是石墨、C为溶液 D. A是石墨、B是Fe、C为溶液 【答案】C 【解析】 【分析】A极逐渐变细，说明A是负极；B极逐渐变粗，说明B是正极，且在B电极上有金属单质析出； 【详解】A．若A是Cu、B是Al，C为溶液，Al的活泼性大于Cu，A是正极、B是负极，故不选A； B．若A是Fe、B是Cu、C为浓硝酸，Fe在浓硝酸中钝化，则B是负极，故不选B； C．若A是Zn、B是石墨、C为溶液，锌是负极，B是正极，正极反应为，B电极增粗，故选C； D．A是石墨、B是Fe、C为溶液，Fe失电子生成Fe2+，B是负极，故不选D； 选C。 7. 利用三通阀进行气体的性质探究装置如图所示，先通过旋转阀门连通注射器2、4收集气体，再进行探究实验。下列说法不正确的是 A. 装置4的反应中，硝酸体现出氧化性和酸性 B. 旋转阀门，连通装置1、2，2中气体颜色不变 C. 连通装置1、2实验后，装置3中换成NaOH溶液可进行尾气的吸收处理 D. 装置4若换成浓氨水和碱石灰，可进行的性质探究 【答案】B 【解析】 【分析】注射器4中稀硝酸与铜反应：3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，生成硝酸铜，NO和水，连通注射器2、4，则注射器2中充满NO；据此分析。 【详解】A．装置4的反应中，稀硝酸与铜反应，生成硝酸铜，一氧化氮和水，硝酸体现出氧化性和酸性，A正确； B．注射器2中充满NO与注射器1中空气中氧气反应生成红棕色NO2气体，颜色改变 ，B错误； C．连通装置1、2实验后生成NO2气体，装置3中NaOH溶液与NO2反应： 2NO2 + 2NaOH = NaNO3 + NaNO2 + H2O ，可进行尾气的吸收处理，C正确； D．装置4若换成浓氨水和碱石灰生成，可进行NH3与空气和水反应的性质探究，D正确； 故选B。 8. 室温下进行下列实验，实验操作、现象及结论都正确的是 选项 实验操作和现象 结论 A 向浓硝酸中插入红热的木炭，产生红棕色气体 NO2一定是由木炭和浓硝酸反应生成 B 将NaOH浓溶液滴入某溶液中加热放出的气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红 某溶液中有 C 把SO2和气体X一起通入到BaCl2溶液中，有白色沉淀产生 X气体可能具有强氧化性 D 将样品溶于稀硫酸后，滴加KSCN溶液，溶液变红 样品已变质 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于浓硝酸受热也会分解生成红棕色的气体NO2，故红热的木炭加入到浓硝酸，有红棕色气体产生，不能说明浓硝酸与碳发生反应，A错误； B．放出的气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，说明生成的酸性气体，不能说明溶液中有，B错误； C．把SO2和气体X一起通入到BaCl2溶液中，有白色沉淀产生，说明沉淀是BaSO4，则X气体可能具有强氧化性，将SO2氧化成SO3、，而后生成BaSO4，C正确； D．遇见H+后形成有强氧化性的HNO3，HNO3可以将Fe2+氧化成Fe3+，故不能说明Fe(NO3)2样品已变质，D错误； 故选C。 9. 下列离子方程式书写正确的是 A. 用醋酸检验牙膏中的摩擦剂碳酸钙：CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑ B. 将氧化铁溶于氢碘酸：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O C. 40 mL 0.1 mol/LFeBr2溶液中通入112 mL(标准状况下)的Cl2：4Fe2++6Br-+5Cl2=4Fe3++3Br2+10Cl- D. Ba(NO3)2溶液中通入过量SO2：3SO2+3Ba2++2NO3-+2H2O=3BaSO4↓+2NO+4H+ 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．醋酸是弱酸，不能完全电离产生H+，主要以电解质分子存在，A错误； B．氧化铁溶于氢碘酸反应产生的Fe3+与溶液中的I-会发生氧化还原反应，产生Fe2+和I2，B错误； C．40 mL 0.1 mol/LFeBr2溶液中含FeBr2的物质的量为0.004 mol，112 mL标准状况下的Cl2的物质的量为0.005 mol，由于还原性Fe2+>Br-，所以Fe2+首先发生反应，0.004 mol Fe2+完全反应消耗Cl2 0.002 mol，剩余Cl2 0.003 mol，还可以氧化Br-的物质的量是0.006 mol，所以正确的离子方程式为：4Fe2++6Br-+5Cl2=4Fe3++3Br2+10Cl-，C正确； D．向Ba(NO3)2溶液中通入过量SO2，NO3-全部被还原，离子方程式应该为：3SO2+Ba2++2NO3-+2H2O=BaSO4↓+2NO+4H++2SO42-，D错误； 故合理选项是C。 10. 若将铜丝插入热浓硫酸中进行如图(a~d均为浸有相应试液的棉花)所示的探究实验，下列叙述正确的是 A. Cu与浓硫酸反应，只体现的酸性 B. a处变红，说明是酸性氧化物 C. b或c处褪色，均说明具有漂白性 D. 冷却后，将水慢慢加入试管中，观察到溶液呈蓝色 【答案】B 【解析】 【详解】A．Cu与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫、水，体现的酸性和强氧化性，故A错误； B．a处变红，说明a处二氧化硫和水反应生成酸，说明是酸性氧化物，故B正确； C．二氧化硫使品红褪色，体现二氧化碳的漂白性；二氧化硫使高锰酸钾溶液褪色，体现二氧化硫的还原性，故C错误； D．反应后的溶液中含有浓硫酸，为防止液体飞溅，应将试管中的液体慢慢倒入水中，观察到溶液呈蓝色，故D错误； 选B。 11. “海泥电池”既可用于深海水下仪器的电源补给，又有利于海洋环境污染治理。电池工作原理如图所示，其中微生物代谢产物显酸性。 下列说法错误的是 A. B电极为负极 B. 从海底沉积层通过交接面向海水层移动 C. 微生物作用下发生反应： D 除去，A电极消耗标准状况下 【答案】D 【解析】 【分析】原电池A电极发生还原反应，做正极，反应式为O2+4e-+ 4H+ =2H2O，B电极发生氧化反应，做负极，反应式为2HS--4e-=2S+2H+；根据电池工作原理图可知微生物反应式为2CH2O++H+=2CO2+HS−+2H2O。 【详解】A．根据分析可知B做负极，A正确； B．阳离子向正极移动，H+从海底沉积层通过交接面向海水层移动，B正确； C．根据电池工作原理图可知微生物作用下发生反应方程式：2CH2O++H+=2CO2+HS−+2H2O，C正确； D．3.0g CH2O物质的量为0.1mol，根据反应方程式可知反应后生成0.05molHS-，根据电极反应式可知转移电子0.1mol，则消耗0.025mol O2，A电极消耗标准状况下0.56L O2，D错误； 故答案为：D。 12. 下列实验装置或现象正确且能达到实验目的的是 A．验证反应是否有生成 B．形成红色喷泉 C．收集NO气体 D．比较HCl、、的酸性强弱 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．木炭和浓硫酸反应生成二氧化碳和二氧化硫，二氧化碳和二氧化硫都能使澄清石灰水变浑浊，且过量后变澄清，该装置不能验证反应是否有生成，A错误； B．HCl易溶于水，使圆底烧瓶内气压减小，打开止水夹后可产生喷泉，但HCl溶液是酸性的，遇酚酞不能变红，B错误； C．NO会和空气中的氧气氧化为NO2，不能用排空气法收集NO，C错误； D．稀盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳，用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中混有的HCl气体，二氧化碳通入硅酸钠溶液中反应生成硅酸沉淀，根据强酸制取弱酸的原理，该装置可以比较HCl、、的酸性强弱，D正确； 故选D。 13. 已知X、Y、Z、W(含同一种短周期元素)有如图所示转化关系，下列相关说法错误的是 A. 若W为强酸，X为氢化物，则X至少有两种，且两种的水溶液可能发生反应 B. 若W为弱酸，X为单质，则X至少有两种，且两种单质可以相互转化 C. 若W为强酸，X为氢化物，W与X反应生成固体，该固体一定为硝酸铵 D. 若W为强碱，则X只能为金属单质，且化合物Z中存在离子键和非极性键 【答案】C 【解析】 【详解】A．若W为强酸，X为氢化物，则X可能是NH3、H2S，NH3与H2S的水溶液能发生反应生成(NH4)2S，故A正确； B．若W为弱酸，X为单质，则X可能是C，C的单质有金刚石和石墨等，两者可以在一定条件下进行同素异形体之间的转化，故B正确； C．若W为强酸，X为氢化物，则X可能是NH3或H2S，W与X反应可生成硝酸铵()或硫单质)，故C错误； D．若W为强碱，则X只能为金属单质Na，则Z为Na2O2，其中存在离子键和非极性键，故D正确； 答案选C。 14. 化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用，下列说法错误的是 A. 图I：向Fe电极方向移动 B. 图II：锌作负极反应物，发生氧化反应 C. 图III：电池放电过程中，负极质量不断减少，正极质量不断增加 D. 图IV：正极的电极反应式为 【答案】C 【解析】 【详解】A．图Ⅰ：Fe为负极，阴离子向负极移动，则向Fe电极方向移动，故A正确； B．图Ⅱ：Zn为负极，发生氧化反应，故B正确； C．图Ⅲ：负极发生反应Pb-2e-+=PbSO4，电极增重，故C错误； D．图Ⅳ：正极为氧化银，发生还原反应，正极的电极反应式为Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-，故D正确； 故选：C。 15. 某学生对与漂粉精的反应进行实验探究，观察到如下实验现象，下列说法中不正确的是 ⅰ．液面上方出现白雾； ⅱ．稍后，出现浑浊，溶液变为黄绿色； ⅲ．稍后，产生大量白色沉淀，黄绿色褪去 A. 用pH试纸测漂粉精溶液的pH，试纸先变蓝后褪色，说明溶液具有碱性、漂白性 B. 溶液变为黄绿色的原因可能是： C. 用酸化的溶液检验白雾，产生白色沉淀，说明白雾中含有 D. 产生的白色沉淀不溶于稀，则该沉淀是 【答案】C 【解析】 【详解】A．用pH试纸测漂粉精溶液的pH，试纸先变蓝说明溶液显碱性，后褪色说明溶液具有漂白性，A正确； B．随着溶液酸性增强，反应生成氯气，氯气溶于水显黄绿色，B正确； C．若白雾中含有氯气，也可以使酸化的溶液产生白色沉淀，C错误； D．因为产生的白色沉淀不溶于稀，所以该沉淀是，D正确； 故选C。 16. 实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示（省略夹持和净化装置）。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选项是 选项 a中的物质 b中的物质 c中收集的气体 d中的物质 A 浓氨水 CaO NH3 H2O B 浓硫酸(70%) Na2SO3 SO2 NaOH溶液 C 稀硝酸 Cu NO2 H2O D 浓盐酸 MnO2 Cl2 NaOH溶液 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【分析】该装置分别为固液不加热制气体，向上排空气法收集气体，以及采用防倒吸的方法进行尾气处理。 【详解】A、氨气密度比空气小，不能使用向上排空气法，错误； B、正确； C、铜与稀硝酸反应生成NO，NO与氧气迅速反应生成NO2，且NO不溶于水，NO2用水吸收会发生3 NO2+ H2O = 2 HNO3+ NO，用防倒吸装置不妥，错误； D、制取氯气需要加热，错误。 17. 固氮是将游离态的氮转变为氮的化合物，一种新型人工固氮的原理如图： 下列叙述正确的是 A. 反应①②③均为氧化还原反应 B. 转化过程中所涉及的元素均呈现了两种价态 C. 假设每一步均完全转化，每生成，同时生成 D. 参与反应的物质中含有的化学键有离子键、共价键和氢键 【答案】C 【解析】 【详解】A．反应②为，属于非氧化还原反应，A错误； B．转化过程中H始终呈价，B错误； C．假设每一步均完全转化，每生成转移了3mol电子，则生成，C正确； D．氢键不属于化学键，D错误； 故答案选C。 18. 利用微生物燃料电池(MFC)可以将废水中的降解为N2。某课题组设计出如图所示的微生物燃料电池进行同步硝化和反硝化脱氮研究，下列说法不正确的是 A. 好氧电极b上发生反硝化反应为2+10e-+12H+=N2↑+6H2O B. 好氧电极b上的副反应为O2+4e-+4H+=2H2O C. 交换膜c为质子交换膜，质子从电极a区域通过质子交换膜移向电极b区域 D. 理论上每消耗1molC6H12O6，可以处理的物质的量为4.8mol 【答案】D 【解析】 【分析】根据图示可知，好氧电极b上发生反硝化反应为硝酸根离子得电子生成氮气，电极b为正极，电极方程式为：2+10e-+12H+=N2↑+6H2O，电极a为负极，C6H12O6失去电子生成CO2，电极方程式为：C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2+24H+，以此解答。 【详解】A．根据图示可知，好氧电极b上发生反硝化反应为硝酸根离子得电子生成氮气，故电极反应式为2+10e-+12H+=N2↑+6H2O，A正确； B．电极上除发生反硝化反应外，还有氧气得电子的副反应：O2+4e-+4H+=2H2O，B正确； C．电极b为正极，电极方程式为：2+10e-+12H+=N2↑+6H2O，电极a为负极，电极方程式为：C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H+，正极产生的H+通过质子交换膜进入正极区，C正确； D．不考虑副反应，每消耗1mol C6H12O6，转移的电子数24mol，根据电极反应2+10e-+12H+=N2↑+6H2O和元素守恒规律，则理论上可以处理的物质的量应4.8mol，由于电极b上副反应，故每消耗1molC6H12O6，可以处理的物质的量小于4.8mol，D正确； 故选D。 19. 向一定质量的Cu和Cu2O组成的混合物中加入一定浓度的稀硝酸250mL，当固体物质完全溶解后生成Cu(NO3)2和2.24LNO气体(标况下)。在所得溶液中加入0.5mol/L的NaOH溶液1.0L，生成沉淀的质量为19.6g，此时溶液呈中性且铜离子已完全沉淀。下列有关说法正确的是 A. Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余的HNO3为0.1mol B. 原稀硝酸中HNO3的物质的量浓度为2.6mol/L C. 铜离子刚好沉淀完全，溶液中溶质为NaNO3，浓度为0.5mol/L D. 原固体混合物中Cu和Cu2O的物质的量之比为1：2 【答案】A 【解析】 【分析】向所得溶液中加入0.5mol/L 的NaOH溶液1L，溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，此时溶液中溶质为NaNO3，n(NaNO3)=n(NaOH)=0.5mol/L×1L=0.5mol，沉淀为Cu(OH)2，质量为19.6g,其物质的量为：=0.2mol，根据铜元素守恒有n(Cu)+2n(Cu2O)=n[Cu(OH)2]，所以反应后的溶液中n[[Cu(NO3)2]=n[Cu(OH)2]=0.2mol，据此进行解答。 【详解】A．反应后的溶液中加入氢氧化钠溶液，氢氧化钠与硝酸反应，剩余的氢氧化钠与硝酸铜反应，最后为硝酸钠溶液，根据氮元素守恒可知反应后溶液中n(HNO3)+2n[[Cu(NO3)2]=n(NaNO3)，所以n(HNO3)=n(NaNO3)-2n[[Cu(NO3)2]=0.5mol-2×0.2mol=0.1mol，故A正确； B．根据N元素守恒可知n(HNO3)=n(NO)+n(NaNO3)，根据电子转移守恒可知：3n(NO)=2n(Cu)+2n(Cu2O)，所以3n(NO)=2×0.1mol+2×0.05mol，解得n(NO)=0.1mol，根据Na元素可知n(NaNO3)=n(NaOH)=0.5mol/L×1L=0.5mol，所以n(HNO3)=n(NO)+n(NaNO3)=0.1mol+0.5mol=0.6mol，所以原硝酸溶液的浓度为：=2.4mol/L，故B错误； C．根据Na元素可知n(NaNO3)=n(NaOH)=0.5mol/L×1L=0.5mol，在所得溶液中加入0.5mol/L的NaOH溶液1.0L后得到溶液体积大于1L，NaNO3浓度小于0.5mol/L，故C错误； D．设Cu和Cu2O的物质的量分别为xmol、ymol，根据二者质量有 64x+144y=13.6，根据铜元素守恒有x+2y=0.2，联立方程解得x=0.1，y=0.05，则：n(Cu)：n(Cu2O)=0.1mol：0.05mol=2：1，故D错误； 答案选A。 二、解答题 20. I．化学反应在发生物质变化的同时伴随着能量变化，请回答下列问题： （1）汽车发动机工作时会引发和反应，生成等污染大气，其中生成的能量变化如图所示，则图中三种分子最稳定的是___________，图中对应反应的热化学方程式为___________。 （2）可转化为，在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料。 已知25℃，101时： 则 ___________。 Ⅱ．某实验小组设计用0.55的溶液100与0.50的盐酸100置于如图所示的装置中进行测定中和反应反应热的实验。 （3）该装置中缺少一种玻璃仪器是___________，装置中还存在的错误有___________；大烧杯杯口若不盖泡沫塑料板，测得中和反应的反应热将___________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。 （4）实验中，所用稍过量的原因是___________。 （5）该实验小组做了三次实验，每次取盐酸和溶液各100，并记录原始数据： 实验序号 起始温度/℃ 终止温度/℃ 温差/℃ 盐酸 溶液 平均值 1 25.1 24.9 25.0 28.0 3.0 2 25.1 25.1 25.1 28.2 3.1 3 25.1 25.1 25.1 28.0 2.9 已知盐酸、溶液密度均近似为1.00，中和后混合液，则该中和反应的反应热___________。(保留到小数点后1位) 【答案】（1） ①. N2 ②. N2(g)+O2(g)=2NO(g) ∆H=+180kJ/mol （2）-130kJ/mol （3） ①. 环形玻璃搅拌器 ②. 小烧杯口未用硬纸板盖住（或大烧杯内碎纸条塞少了，未将小烧杯垫的足够高） ③. 偏大 （4）保证盐酸完全反应 （5）-504kJ/mol 【解析】 【小问1详解】 氮气分子的键能最大，氮气分子最稳定；根据断键吸收的能量和成键放出的能量差值可以计算反应热，图中对应的热化学方程式为N2(g)+O2(g)=2NO(g) +180kJ/mol。 【小问2详解】 根据盖斯定律ΔH=-ΔH3+2ΔH2+0.5ΔH1=-130kJ/mol。 【小问3详解】 由量热计的构造可知该装置的缺少仪器是环形玻璃搅拌器；为了减少热量的损失，大烧杯杯口与小烧杯杯口相平，图示装置中小烧杯口未用硬纸板盖住（或大烧杯内碎纸条塞少了，未将小烧杯垫的足够高）；若不盖泡沫塑料板，会有一部分热量散失，反应的最高温度减小，求得的中和热数值将会偏小，ΔH偏大。 【小问4详解】 氢氧化钠稍过量的目的是保证盐酸完全反应。 【小问5详解】 三次测量的温度差的平均值为3.0℃，中和热ΔH=-kJ/mol=-50.4kJ/mol。 21. 一些常见的单质、化合物有如下图所示的转化关系(有些反应的条件和部分物质未全部列出)。已知在常温常压下，F为红棕色气体；L为白色不溶于水的固体，它既能与盐酸反应又能与氢氧化钠反应；K为红褐色难溶物，A、H为生活中常见的两种金属；D为非金属气态单质。 （1）B物质的化学式：___________，D的名称：___________。 （2）写出J+H→I的离子方程式___________。 （3）F→G的反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________，写出G+H化学方程式___________。 （4）M放置在空气中颜色的变化为___________，写出其发生变化的化学方程式___________。 （5）写出检验I溶液中阳离子的实验方法___________。B、C、L均是含有同一元素的化合物，用离子方程式写出以B为主要原料制备L的可行方法___________。 【答案】（1） ①. AlCl3 ②. 氮气 （2）2Fe3++Fe=3Fe2+ （3） ①. 1：2 ②. 3NO2+H2O=2HNO3+NO （4） ①. 白色沉淀→灰绿色→红褐色沉淀 ②. 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 （5） ①. 取少量I溶液于一支试管中，加入少量铁氰化钾溶液，若出现蓝色沉淀，证明有Fe2+(或取少量待测液于试管中，先加入KSCN溶液无现象，再加入氯水，溶液变为血红色，则证明有Fe2+) ②. Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3 【解析】 【分析】常温常压下，F为红棕色气体，为NO2，非金属气态单质D与氧气反应得到E、E与氧气反应得到F，可推知D为N2，E为NO，F与水反应生成G为HNO3，金属H与硝酸反应生成J，J与H反应生成I，而I能与硝酸反应生成G，则H为变价金属，故H为Fe，J为Fe(NO3)3，I为Fe(NO3)2，M为Fe(OH)2．L为白色不溶于水的固体，它既能与盐酸反应又能与氢氧化钠反应，L为两性物质，含有Al元素，由转化关系可知金属A为Al，则B为AlCl3，C为Na[Al(OH)4]，偏铝酸钠与硝酸铁发生双水解反应得到L与K，故L为Al(OH)3，K为Fe(OH)3，据此解答。 【小问1详解】 B物质的化学式：AlCl3，D的名称为氮气，故答案为：AlCl3；氮气； 【小问2详解】 J+H→I的离子方程式：2Fe3++Fe=3Fe2+，故答案为：2Fe3++Fe=3Fe2+； 【小问3详解】 F→G的反应3NO2+H2O=2HNO3+NO，氧化剂、还原剂均为二氧化氮，由产物可知，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2，故答案为：1：2；3NO2+H2O=2HNO3+NO； 【小问4详解】 Fe(OH)2放置在空气中颜色的变化为：白色沉淀→灰绿色→红褐色沉淀，发生变化的化学方程式：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，故答案为：白色沉淀→灰绿色→红褐色沉淀；4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3； 【小问5详解】 检验Fe(NO3)2溶液中阳离子的实验方法：取少量I溶液于一支试管中，加入少量铁氰化钾溶液，若出现蓝色沉淀，证明有Fe2+(或取少量待测液于试管中，先加入KSCN溶液无现象，再加入氯水，溶液变为血红色，则证明有Fe2+)；用离子方程式写出以AlCl3，为主要原料制备Al(OH)3，的可行方法：Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3，故答案为：取少量I溶液于一支试管中，加入少量铁氰化钾溶液，若出现蓝色沉淀，证明有Fe2+(或取少量待测液于试管中，先加入KSCN溶液无现象，再加入氯水，溶液变为血红色，则证明有Fe2+)；Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3。 22. 液态肼(N2H4)是一种高能燃料，在工业生产中用途广泛，其结构如图所示： （1）0.25 mol肼中含有___________mol极性共价键。 （2）N2H4可在O2中燃烧生成N2和水蒸气，已知：16 g肼完全反应放出热量为267 kJ，则N-N的键能为___________kJ/mol；部分共价键键能如下表所示： N-H O=O N≡N H-O 键能(kJ/mol) 391 498 936 463 （3）肼—过氧化氢碱性燃料电池由于其较高的能量密度而备受关注，其工作原理如下图所示。该电池的B极区发生___________(填“氧化反应”或“还原反应”)，负极的电极反应为___________，电池工作过程中，若A极区产生11.2 L(标况下)N2，则B极区消耗H2O2的物质的量是___________，转移的电子数目为___________。 【答案】（1）1 （2）192 （3） ①. 还原反应 ②. N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O ③. 1mol ④. 2NA 【解析】 【小问1详解】 N2H4分子中含有N—H键和N—N键，N—N键属于非极性键，N—H键属于极性键，则1mol N2H4分子中含有4mol极性键，所以0.25mol N2H4中含有1mol极性共价键，故答案为：1； 【小问2详解】 16g肼的物质的量为=0.5mol,16g肼完全反应放出热量为267kJ，则1mol液态肼完全燃烧反应放出热量为267kJ×2=534kJ，热化学方程式为N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)ΔH=-534kJ/mol,设N—N键键能为x,ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和=391kJ/mol×4+x+498kJ/mol-(936kJ/mol+463kJ/mol×4)=-534kJ/mol,解得x=192kJ/mol,故答案为：192； 【小问3详解】 电池工作时，N2H4发生失电子的氧化反应生成N2，则惰性电极A为负极，惰性电极B为正极，正极上H2O2发生得电子的还原反应生成H2O，负极反应式为N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O，正极反应式为H2O2+2e-=2OH-，若A极区产生11.2L(标况下)N2，其物质的量=0.5mol,电路中转移电子2mol、电子数目为2NA，根据电子守恒可知，正极上消耗H2O2的量为1mol,故答案为：还原反应；N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O；1mol；2NA。 23. 某小组通过实验探究NO的某些性质，实验装置图如下： （1）装置A中发生反应的化学方程式为___________。 资料：i．NO与Na2SO3溶液会发生氧化还原反应，NO被还原为。 ii．醋酸银易溶于水，硫酸银微溶于水，Ag2N2O2是不溶于水的黄色固体。 iii．浓硝酸能将NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO。 iv．NaOH溶液不与NO反应，能与NO2反应：。 可选药品：Na2SO3溶液、浓HNO3、3 mol/L稀HNO3、蒸馏水、浓H2SO4、NaOH溶液及N2。 （2）滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性，加入药品，打开弹簧夹后，通入一段时间N2，关闭弹簧夹，其目的是___________。 （3）装置B的作用是___________(用化学方程式表示)。 （4）装置C中装有Na2SO3溶液，实验探究NO的氧化性。 ①甲同学检验Na2SO3的转化产物。取少量反应后装置C中的溶液，___________(填操作和实验现象)。 ②乙同学认为即使甲同学检验出有，也不能说明NO具有氧化性，理由是___________(用离子方程式说明)。 ③丙同学认为，需通过进一步实验验证NO的氧化性，补充以下实验： 实验I：取饱和Na2SO4溶液，加少量醋酸，再滴加5滴0.1 mol/L的AgNO3溶液，无明显变化。 实验II：取少量装置C中反应后的溶液，加入少量醋酸，再滴加5滴0.1 mol/L的AgNO3溶液，___________(填实验现象)。 实验I的目的是___________。上述实验证明NO有氧化性。 （5）实验探究NO的还原性。装置D中，实验得出NO具有还原性的实验现象是___________。 （6）装置E的作用是___________。 【答案】（1）Cu+4HNO4(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O （2）排除装置中的氧气，防止O2与亚硫酸钠溶液反应，对NO氧化性的探究造成干扰 （3）NO2+H2O=2HNO3+NO （4） ①. 先加盐酸酸化，再加入氯化钡溶液出现白色沉淀，证明含有硫酸根离子 ②. 2 +O2=2  ③. 生成黄色沉淀 ④. 排除对Ag+检验的干扰 （5）有红棕色气体生成 （6）尾气处理装置，防止污染空气 【解析】 【分析】A中浓硝酸与铜反应生成二氧化氮、硝酸铜和水，装置B中为蒸馏水，NO2与水反应生成NO，装置C为亚硫酸钠，用来探究NO的氧化性，装置D为浓硝酸，用来探究NO的还原性，装置E为氢氧化钠溶液，作为尾气处理装置，据此回答； 【小问1详解】 浓硝酸与铜反应生成二氧化氮、硝酸铜和水，化学方程式为：Cu+4HNO4(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O； 【小问2详解】 滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性，加入药品，打开弹簧夹后，通入一段时间N2，关闭弹簧夹，其目的是：排除装置中的氧气，防止O2与亚硫酸钠溶液反应，对NO氧化性的探究造成干扰，故答案为：排除装置中的氧气，防止O2与亚硫酸钠溶液反应，对NO氧化性的探究造成干扰； 【小问3详解】 装置B的作用是将NO2转化为NO，方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO，故答案为：3NO2+H2O=2HNO3+NO； 【小问4详解】 ①检验Na2SO3的转化产物，取少量反应后装置C中的溶液，先加盐酸酸化，再加入氯化钡溶液出现白色沉淀，证明含有硫酸根离子，故答案为：先加盐酸酸化，再加入氯化钡溶液出现白色沉淀，证明含有硫酸根离子； ②加入药品，打开弹簧夹后，通入一段时间的N2，则装置内的空气被N2推入C中，有少量被氧化为，离子方程式为：2 +O2=2 ； ③需通过进一步实验验证NO的氧化性，则需检验还原产物的生成，利用信息：Ag+与反应生成黄色沉淀，同时要防止硫酸根离子对实验的干扰，则实验Ⅰ的目的是：排除对Ag+检验的干扰，而实验Ⅲ则是检验的生成，故实验Ⅲ的现象是：出现黄色沉淀，故答案为：生成黄色沉淀；排除对Ag+检验的干扰； 【小问5详解】 装置D为浓硝酸，能将NO氧化为NO2，则得出NO具有还原性的实验现象是：有红棕色气体生成，故答案为：有红棕色气体生成； 小问6详解】 氮氧化物会污染空气，所以装置E为氢氧化钠溶液，作为尾气处理装置，故答案为：尾气处理装置，防止污染空气。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$