精品解析：河南省许昌高级中学2023-2024学年高一下学期6月月考化学试题

2023-2024学年高一下学期6月检测一 化学 一、选择题(共15小题，每题3分，共45分) 1. 下列有关含氮物质的化学用语正确的是 A. 的结构式：N=N B. 中子数为7的氮原子： C. 的结构示意图： D. 的电子式： 2. 在一密闭容器中进行反应：，已知反应过程中某一时刻、、的浓度分别为0.4、0.2、0.4，当反应达到平衡时，可能存在的数据是 A. 为0.6，O2为0.4 B. 为0.8 C. 为0.7 D. 、均为0.3 3. 设为阿伏加德罗常数的值，下列叙述中正确的是 A. 标况下，22.4L、、均含有个分子 B. 1所含的质子数和电子数都为10 C. 1和的混合物中含有的阴、阳离子总数是3 D. 含2的浓与足量铜在加热条件下反应，有1生成 4. 下列说法中，正确的有个 ①过氧化钠与水反应中，既有离子键、极性共价键和非极性共价键的断裂，也有这些化学键的生成 ②同位素的性质完全相同 ③两种原子构成的共价化合物分子中的化学键都是极性键 ④气体单质分子中一定含有共价键 ⑤5.6g铁粉与足量的稀盐酸反应，为了加快反应速率而不改变H2的产量，可以滴入几滴硫酸铜溶液 ⑥决定反应速率的主要因素是反应物本性 ⑦同温同压下，等物质的量的H2(g)，Cl2(g)，在光照和点燃条件下发生反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)时，放出的能量相同 A. 5 B. 4 C. 3 D. 2 5. 为了从海带浸取液中提取碘，某同学设计了如下实验方案，下列说法正确的是 A. ①中反应的离子方程式： B. ②中分液时，含的溶液从分液漏斗上口倒出 C. ③中与NaOH溶液发生反应使碘元素重新富集在水中 D. 海水资源的综合利用涉及晒盐、提碘等，其过程中均涉及氧化还原反应 6. 可以证明可逆反应，已达到平衡状态的是 ①一个N≡N键断裂的同时，有6个N-H键断裂； ②一个N≡N键断裂的同时，有3个H-H键断裂； ③其它条件不变时，混合气体平均相对分子量不再改变； ④恒温恒容时，体系压强不再改变； ⑤、、都不再改变； ⑥恒温恒容时，混合气体的密度不再改变； ⑦正反应速率v(H2)=0.6mol/(L•min)，逆反应速率v(NH3)=0.4mol/(L•min) A. 全部 B. 只有①②③④⑤ C. ①③④⑤⑦ D. 只有①②③⑤⑥⑦ 7. 我国最近在太阳能光电催化一化学耦合分解硫化氢研究中获得新进展，相关装置如图所示。下列说法正确的是 A. 该工艺中光能最终转化为化学能 B. 该装置工作时，H+由b极区流向a极区 C. a极上发生的电极反应为Fe3++e-=Fe2+ D. a极区需不断补充含Fe3+和Fe2+的溶液 8. CuCl为白色固体，难溶于水和乙醇，潮湿时易被氧化，常用作媒染剂。以废铜渣(主要成分为Cu，含少量Ni、等)为原料制备CuCl的工艺流程如下： 下列说法不正确的是 A. “碱溶”过程发生的主要反应为非氧化还原反应 B. “酸溶”时可用热的氧气替换作氧化剂 C. “还原”时发生反应离子方程式为： D. “洗涤”时采用乙醇与用蒸馏水相比较，制得CuCl纯度更高 9. 《Science》杂志报道了王浩天教授团队发明的制取H2O2的绿色方法，原理如图所示。下列说法正确的是 A. 该装置可实现由化学能向电能的转化 B. a极为正极，发生还原反应 C. X膜为阴离子交换膜(只允许阴离子通过) D. 当外电路通过4 mol e-时，消耗22.4 L O2(标准状况下) 10. 反应(表示溶液)，将一定量的与混合形成溶液发生反应(忽略反应过程中的体积变化)，测得的物质的量数据如下表。下列说法正确的是 0 1 2 4 3 1.5 0.6 0.6 A. 时， B. 时，溶液中剩余物质的量为 C. 内， D. 时， 11. 工业上制硫酸涉及的三个装置如图，下列有关说法错误的是 A. 沸腾炉中氧气发生了氧化反应 B. 接触室中的反应主要为 C. 吸收塔中不用水吸收的原因是溶于水时放出大量的热，从而形成酸雾，降低吸收效率 D. 常温下，铁粒与足量浓硫酸混合会发生化学反应，但最终铁粒仍有剩余 12. 开发利用海水化学资源的部分过程如图所示，下列说法正确的是 A. 可通过电解氯化镁溶液来获得单质 B. 步骤①的操作是先通入足量的 C. 海带中含有大量的碘单质，所以食用海带有助于预防甲状腺肿大 D. 溴在常温下为液体，所以步骤③后可通过分液获得纯净的溴单质 13. 铅酸蓄电池广泛应用于机动车辆，其构造如下图所示，已知难溶于水，电池反应为，下列说法正确的是 A. 电池工作时，PbO2为负极，发生还原反应 B. 电池工作时，电解质溶液保持不变 C. 负极的电极反应式为 D. 硫酸根离子在负极和正极都参与了反应，在放电时，两电极质量均增加。 14. 几种含硫物质的转化如下图(部分反应条件略去)，下列判断不正确的是 A. ①中，试剂a可以是Na2SO3固体 B. ②中，需要确保NaOH溶液足量，否则将得到NaHSO3溶液 C. ③中，将S换为，氧化产物为 D. ③中，生成1mol 时，转移4mol电子 15. 锂—铜空气燃料电池容量高、成本低。该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电能，放电时发生反应：2Li＋Cu2O＋H2O=2Cu＋2Li＋＋2OH－，下列说法不正确的是 A. 通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O B. 放电时，正极的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－ C. 放电时，Li＋透过固体电解质向Cu极移动 D. 整个反应过程中，总反应为：4Li+O2+2H2O=4LiOH 二、非选择题(共4小题，共55分) 16. CH4、CH3OH、CO等都是重要的能源，也是重要的化工原料： （1）为倡导“节能减排”和“低碳经济”，降低大气中CO2的含量、有效地开发利用CO2，工业上可以用CO2来生产甲醇。在体积为2L的密闭容器中，充入1mol CO2和3molH2，一定条件下发生反应：。测得和CO2的物质的量随时间变化如图所示： ①3min时，正、逆反应速率的大小关系为v正___________v逆(填“>”、“<”或“=”)。 ②从反应开始到平衡，CO2的平均反应速率v(CO2)=___________。 ③达到平衡时，H2的浓度为___________mol⋅L-1。 （2）工业上也可以用CO和H2为原料制备CH3OH，反应的化学方程式为：，在一定温度下，在一体积固定的密闭容器中投入一定量的CO和H2进行上述反应。下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是___________(填字母序号)。 A. 反应体系中CO与CH3OH的物质的量之比为1∶1 B. 混合气体的压强不随时间的变化而变化 C. 单位时间内每消耗1molCO、同时生成lmol CH3OH D. CH3OH的质量分数在混合气体中保持不变 （3）某种甲烷燃料电池的工作原理如图所示。 甲烷通入的一极为电池的___________极，将上图中的甲烷改为二甲醚(CH3OCH3)就构成了碱性二甲醚燃料电池，通CH3OCH3的电极的电极反应式为：___________________。当电路中有2mol电子通过时，消耗标准状况下氧气的体积为___________L。 17. NaAlH4是常用的还原剂；Na2FeO4常做净水剂和消毒剂。工业上以制备硫酸的烧渣(主要成分为Fe3O4、Fe2O3和Al2O3含少量SiO2)为原料制备NaAlH4和Na2FeO4的流程如下： 回答下列问题： （1）NaAlH4中氢的化合价为___________。 （2）浸渣的主要成分是___________(填化学式)；“转化”中Cl2的作用是___________(用离子方程式表示)。 （3）由Fe(OH)3制备Na2FeO4的离子方程式为___________；“分离”中铝元素转化成___________(填离子符号)。 （4）“沉铝”后所得滤液经蒸干、灼烧得到固体是___________。 （5）“合成”中乙醚作溶剂，该过程发生反应的化学方程式为___________。 （6）“有效氢”指单位质量(1 g)含氢还原剂的还原能力相当于多少克氢气的还原能力，一般含氢还原剂的氢被氧化成H2O。则NaAlH4有效氢含量为___________(计算结果保留三位有效数字)。 18. NH3一种重要的化工原料，可用于制氮肥、HNO3、铵盐、纯碱等。某实验小组设计了如下实验装置制取NH3，回答下列问题： （1）NH3的制备 ①装置C的仪器名称为___________。 ②实验室用装置D作为制取氨气的发生装置，该反应的化学方程式为___________；若用装置B作为制取氨气的发生装置，分液漏斗中盛装的试剂名称为___________。 ③欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置。其连接顺序为：发生装置→___________(按气流方向，用小写字母表示)。 （2）工业上NH3经一系列反应可制取硝酸，某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的气体是NO，设计了如图实验，实验过程中同时用石灰水吸收产生的氮氧化物获得应用广泛的Ca(NO3)2，实验装置如图所示： ①实验之前通入N2的目的是___________。 ②在①操作后将装置A中铜丝插入稀硝酸，溶液显蓝色，有无色气体生成，其中发生反应的离子方程式是___________；该反应体现了硝酸的___________性。 ③装置B中用注射器压入空气之后现象是___________；反应的化学方程式是___________。 ④D装置的作用是___________。 19. Ⅰ．某同学完成了如下系列实验，探究元素周期表中元素性质的递变规律． （1）为验证金属与稀酸的反应速率，将Na、Lⅰ、Fe、Al各0.28mol分别投入到足量的2.2mol/L的硫酸中，实验结果为：___________与硫酸反应速率最慢，___________与硫酸反应产生的气体最多；（填元素符号） （2）向溶液中通入适量氯气出现黄色浑浊，可证明Cl的非金属性比S强，但是氯气过量后会发现黄色浑浊减少甚至消失，在此溶液中检测到有两种强酸，黄色浑浊减少甚至消失反应的离子方程式为___________。 Ⅱ．验证主族元素非金属性的变化规律设计了如图装置 （3）某研究小组想用该装置一次性验证的非金属性的变化规律，则装置A、C中所装药品分别为___________、___________．该实验采用的理论依据为___________； Ⅲ．完成下列问题 （4）铝用途广泛，可与强碱溶液反应，请书写铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式：___________； Ⅳ．粮食安全问题很重要，储存环节要避免虫蛀．工业上可用以下方法制备粮食储备的强效熏虫剂． （5）由工业流程图可以判断为___________（填“一”、“二”或“三”）元酸． （6）不考虑产物的损失，标准状况下若有参加反应，则整个工业流程中共生成___________升气体． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023-2024学年高一下学期6月检测一 化学 一、选择题(共15小题，每题3分，共45分) 1. 下列有关含氮物质的化学用语正确的是 A. 的结构式：N=N B. 中子数为7的氮原子： C. 的结构示意图： D. 的电子式： 【答案】C 【解析】 【详解】A．N2分子内N原子间形成共价三键，则N2的结构式为N≡N，故A项错误； B．中子数为7的氮原子，其质量数为14，则可表示为，故B项错误； C．N3-的核外电子数为10，结构示意图为，故C项正确； D．NH4Cl为离子化合物，则和构成，电子式为，故D项错误； 故本题选C。 2. 在一密闭容器中进行反应：，已知反应过程中某一时刻、、的浓度分别为0.4、0.2、0.4，当反应达到平衡时，可能存在的数据是 A. 为0.6，O2为0.4 B. 为0.8 C. 为0.7 D. 、均为0.3 【答案】C 【解析】 【详解】反应：为可逆反应，可逆反应物质转化率小于100%，反应过程中某一时刻、、的浓度分别为0.4、0.2、0.4，若此时未平衡，则有两种可能，①不平衡且正在正向进行，则转化的最大极限是将0.4的和0.2的转化得0.4的，对应为0.8的，和则为0，②不平衡且正在逆向进行，则转化的最大极限是将0.4的转化得0.4的和0.2的，对应为0.8的和0.4的，则为0，即平衡后c(SO2)在0-0.8mol/L之间，c(O2)在0-0.4mol/L之间，c(SO3)在0-0.8mol/L之间，但不能取区间内的最大值和最小值，所以A、B错误，和浓度按1：1变化，且一个增大，则另外一个减小，不可能都比起始浓度0.4小，所以D错误，为0.7，在0-0.8mol/L之间，所以C正确。 故答案为：C。 3. 设为阿伏加德罗常数的值，下列叙述中正确的是 A. 标况下，22.4L、、均含有个分子 B. 1所含的质子数和电子数都为10 C. 1和的混合物中含有的阴、阳离子总数是3 D. 含2的浓与足量铜在加热条件下反应，有1生成 【答案】C 【解析】 【详解】A．、在标况下是液体，不适应气体摩尔体积，A错误； B．1个所含质子数是11，电子数是10，故1 mol所含的质子数为11 NA，电子数为10NA，B错误； C．和阴、阳离子比都是1：2，1和的混合物中含有的阴、阳离子总数是3，C正确； D．浓与足量铜，反应过程中，浓度会变小，小到一定程度，就不和铜发生反应了，含2的浓与足量铜在加热条件下反应，小于1生成，D错误； 故选C。 4. 下列说法中，正确的有个 ①过氧化钠与水反应中，既有离子键、极性共价键和非极性共价键的断裂，也有这些化学键的生成 ②同位素的性质完全相同 ③两种原子构成的共价化合物分子中的化学键都是极性键 ④气体单质分子中一定含有共价键 ⑤5.6g铁粉与足量的稀盐酸反应，为了加快反应速率而不改变H2的产量，可以滴入几滴硫酸铜溶液 ⑥决定反应速率的主要因素是反应物本性 ⑦同温同压下，等物质的量的H2(g)，Cl2(g)，在光照和点燃条件下发生反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)时，放出的能量相同 A. 5 B. 4 C. 3 D. 2 【答案】C 【解析】 【详解】①过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，过氧化钠中有离子键、非极性共价键水中有极性共价键，氢氧化钠中有离子键、极性共价键，氧气中有非极性共价键，则既有离子键、极性共价键和非极性共价键的断裂，也有这些化学键的生成，①说法正确； ②同位素的化学性质相同，但质量数等有差别，故同位素的性质不完全相同，②说法错误； ③两种原子构成的共价化合物分子中的化学键不一定都是极性键，例如H-O-O-H中有非极性键，③说法错误； ④由分子组成的物质中不一定存在共价键，如稀有气体单质分子中不含有共价键，④说法错误； ⑤5.6g铁粉与足量的稀盐酸反应，为了加快反应速率，可以滴入几滴硫酸铜溶液，可形成铁铜原电池，能够加快生成氢气的速率，但是与盐酸反应的铁减少，生成氢气的量减少，⑤说法错误； ⑥决定反应速率的主要因素是反应物自身的性质，⑥说法正确； ⑦同温同压下，H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的热效应，与反应的始态和终态有关，与反应的条件是光照和点燃无关，⑦说法正确； 综上所述，①⑥⑦说法正确，答案为C。 5. 为了从海带浸取液中提取碘，某同学设计了如下实验方案，下列说法正确的是 A. ①中反应的离子方程式： B. ②中分液时，含的溶液从分液漏斗上口倒出 C. ③中与NaOH溶液发生反应使碘元素重新富集在水中 D. 海水资源的综合利用涉及晒盐、提碘等，其过程中均涉及氧化还原反应 【答案】C 【解析】 【分析】海带浸取液中加入、稀，可将氧化成，得到含的水溶液，用萃取含的水溶液中的，经分液得到含的溶液，加入浓NaOH溶液与发生歧化反应，分液后，上层溶液含有碘元素，加入发生归中反应，得到含的悬浊液，经过滤得到固体。 【详解】A．①为海带浸取液中加入、稀发生的化学反应，离子方程式为，A错误； B．密度比水的密度大，用萃取含的水溶液中的后，分液时，含的溶液从分液漏斗下口放出，B错误； C．③是在含的溶液中加入浓NaOH溶液，加入的浓NaOH溶液与发生歧化反应得到能溶于水的，使碘元素重新富集在水中，C正确； D．海水资源利用涉及晒盐，其过程中不涉及氧化还原反应，D错误； 答案选C。 6. 可以证明可逆反应，已达到平衡状态的是 ①一个N≡N键断裂的同时，有6个N-H键断裂； ②一个N≡N键断裂的同时，有3个H-H键断裂； ③其它条件不变时，混合气体平均相对分子量不再改变； ④恒温恒容时，体系压强不再改变； ⑤、、都不再改变； ⑥恒温恒容时，混合气体的密度不再改变； ⑦正反应速率v(H2)=0.6mol/(L•min)，逆反应速率v(NH3)=0.4mol/(L•min) A. 全部 B. 只有①②③④⑤ C. ①③④⑤⑦ D. 只有①②③⑤⑥⑦ 【答案】C 【解析】 【详解】①一个键断裂的同时，有6个N-H键断裂，满足计量数关系，表示正、逆反应速率相等，说明达到平衡状态，故①选； ②一个键断裂的同时，有3个H-H键断裂，表示的都是正反应速率，无法判断平衡状态，故②不选； ③该反应为气体物质的量减少的反应，气体总质量不变，则混合气体平均相对分子质量为变量，当混合气体的平均相对分子质量不再改变时，说明达到平衡状态，故③选； ④保持其他条件不变时，体系压强不再改变，说明气体的物质的量不再改变，反应达到平衡状态，故④选； ⑤、、都不再改变符合平衡特征，故⑤选； ⑥恒温恒容时，混合气体总质量、容器的容积均为定值，则密度为定值，不能根据混合气体的密度判断平衡状态，故⑥不选； ⑦正反应速率，逆反应速率，满足计量数关系，表示的是正逆反应速率相等，说明达到平衡状态，故⑦选； 故选 C。 7. 我国最近在太阳能光电催化一化学耦合分解硫化氢研究中获得新进展，相关装置如图所示。下列说法正确的是 A. 该工艺中光能最终转化为化学能 B. 该装置工作时，H+由b极区流向a极区 C. a极上发生的电极反应为Fe3++e-=Fe2+ D. a极区需不断补充含Fe3+和Fe2+的溶液 【答案】A 【解析】 【分析】根据图示，b极上氢离子转化为氢气，得电子，发生还原反应，a极上亚铁离子转化为铁离子，失电子，发生氧化反应，氢离子通过质子交换膜向b电极移动，据此分析解答。 【详解】A．该制氢工艺中光能转化为电能，最终转化为化学能，故A正确； B．根据图示，该装置工作时，H+由b极区放电生成氢气，由a极区流向b极区，故B错误； C．a极上亚铁离子转化为铁离子，失电子，发生氧化反应，电极反应为Fe2+-e-= Fe3+，故C错误； D．a极区Fe2＋和Fe3＋可相互转化，不需补充含Fe2＋和Fe3＋的溶液，故D错误； 答案选A。 8. CuCl为白色固体，难溶于水和乙醇，潮湿时易被氧化，常用作媒染剂。以废铜渣(主要成分为Cu，含少量Ni、等)为原料制备CuCl的工艺流程如下： 下列说法不正确的是 A. “碱溶”过程发生的主要反应为非氧化还原反应 B. “酸溶”时可用热的氧气替换作氧化剂 C. “还原”时发生反应离子方程式为： D. “洗涤”时采用乙醇与用蒸馏水相比较，制得CuCl纯度更高 【答案】C 【解析】 【分析】废铜渣中通入CO，生成Ni(CO)4除镍，然后加入NaOH溶液，氧化铝转化为偏铝酸钠，再过滤滤渣为Cu，滤渣中加入硫酸和过氧化氢酸溶，反应生成硫酸铜，加入亚硫酸钠和NaCl还原，生成CuCl，再过滤洗涤得到CuCl。 【详解】A．碱溶过程中氧化铝与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和水，该反应中没有元素化合价变化，属于非氧化还原反应，A正确； B．酸溶过程中H2O2主要起到氧化剂的作用，用热的氧气代替，氧气也能氧化Cu并反应生成Cu2+，B正确； C．还原时，亚硫酸钠将铜离子还原成Cu+，Cu+结合Cl-生成CuCl，离子方程式为2Cu2+++2Cl-+H2O=2CuCl↓++2H+，C错误； D．CuCl难溶于水和乙醇，潮湿情况下易被氧化，洗涤时用乙醇能保证CuCl处于相对干燥的环境，被氧化几率较小，因此用乙醇洗涤，制得CuCl纯度更高，D正确； 故答案选C。 9. 《Science》杂志报道了王浩天教授团队发明的制取H2O2的绿色方法，原理如图所示。下列说法正确的是 A. 该装置可实现由化学能向电能的转化 B. a极为正极，发生还原反应 C. X膜为阴离子交换膜(只允许阴离子通过) D. 当外电路通过4 mol e-时，消耗22.4 L O2(标准状况下) 【答案】A 【解析】 【分析】本题中通入H2的a极发生氧化反应，是原电池的负极，其电极反应式为：H2-2e-=2H+。通入O2的b极发生还原反应，是原电池的正极，考虑到最终产物为H2O2，故其电极反应式为：。负极生成的H+通过阳离子交换膜进入到电解质中，正极生成的通过阴离子交换膜进入到电解质中，二者结合得到H2O2。据此可分析各个选项。 【详解】A．原电池不可能实现化学能与电能的完全转化，还有一部分化学能会转化为其他形式的能量，如内能，A正确； B．在该原电池中，a极通入氢气，发生氧化反应，是原电池的负极，B错误； C．a极生成的H+需要穿过X膜进入到电解质中与结合，X膜是阳离子交换膜，C错误； D．当外电路流过4mole-时，根据b极的电极反应式可知需要消耗2molO2，但本题中未指明是否为标准状况，不能确定O2体积一定为44.8L，D错误； 故选A。 10. 反应(表示溶液)，将一定量的与混合形成溶液发生反应(忽略反应过程中的体积变化)，测得的物质的量数据如下表。下列说法正确的是 0 1 2 4 3 1.5 0.6 0.6 A. 时， B. 时，溶液中剩余物质的量为 C. 内， D. 时， 【答案】C 【解析】 【详解】A．反应速率为平均速率，不是瞬时速率，无法计算时的，A错误； B．初始铁离子的物质的量未知，时，溶液中剩余的物质的量未知，B错误； C．初始的物质的量为3mol，时，的物质的量为0.6mol，的物质的量变化量为3mol-0.6mol=2.4mol，物质的量的变化量之比等于化学计量数之比，则的物质的量变化量为0.8mol，，C正确； D．初始铁离子的物质的量未知，时，未知，D错误； 答案选C。 11. 工业上制硫酸涉及的三个装置如图，下列有关说法错误的是 A. 沸腾炉中氧气发生了氧化反应 B. 接触室中的反应主要为 C. 吸收塔中不用水吸收的原因是溶于水时放出大量的热，从而形成酸雾，降低吸收效率 D. 常温下，铁粒与足量浓硫酸混合会发生化学反应，但最终铁粒仍有剩余 【答案】A 【解析】 【详解】A．沸腾炉的进料口a加黄铁矿，进料口b通空气，空气中的氧气为氧化剂，发生还原反应，故A错误； B．接触室内发生的反应为二氧化硫和氧气发生催化氧化反应生成三氧化硫，该反应为可逆反应，反应的化学方程式为，故B正确； C．三氧化硫与水反应放出大量的热，若用蒸馏水吸收三氧化硫会形成酸雾，降低吸收效率，所以吸收塔内98.3%的浓硫酸不能替换为蒸馏水，故C正确； D．常温下，铁粒与足量浓硫酸混合会发生钝化，故最终铁粒有剩余，故D正确； 故选A。 12. 开发利用海水化学资源的部分过程如图所示，下列说法正确的是 A. 可通过电解氯化镁溶液来获得单质 B. 步骤①的操作是先通入足量的 C. 海带中含有大量的碘单质，所以食用海带有助于预防甲状腺肿大 D. 溴在常温下为液体，所以步骤③后可通过分液获得纯净的溴单质 【答案】B 【解析】 【分析】海水蒸发溶剂得到粗盐和母液，粗盐通过精制得到精盐，电解饱和食盐水得到氯气、氢气和氢氧化钠溶液，将精盐配制成饱和食盐水，往其中依次通入氨气和二氧化碳生成碳酸氢钠和氯化铵，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠，母液中加氢氧化钠生成氢氧化镁，由氢氧化镁制取MgCl2‧6H2O，再由MgCl2‧6H2O得无水氯化镁；母液中通入氯气氧化溴离子得溴单质，用二氧化硫的水溶液吸收溴，富集溴元素，再用合适的氧化剂将溴化氢氧化为溴单质。 【详解】A．电解氯化镁溶液得不到单质，可通过电解熔融氯化镁来获得单质，故A错误； B．二氧化碳的溶解度小、氨气的溶解度大，步骤①的操作是先通入足量的，再通入二氧化碳，故B正确； C．海带中的碘元素并不以碘单质的形式存在，故C错误； D．溴在常温下为液体，步骤③是溴单质被二氧化硫的水溶液吸收，生成硫酸和溴化氢，即步骤③之后溴元素以溴离子的形式存在，要经过氧化之后才能得Br2，故D错误； 故答案为：B。 13. 铅酸蓄电池广泛应用于机动车辆，其构造如下图所示，已知难溶于水，电池反应为，下列说法正确的是 A. 电池工作时，PbO2为负极，发生还原反应 B. 电池工作时，电解质溶液保持不变 C. 负极的电极反应式为 D. 硫酸根离子在负极和正极都参与了反应，在放电时，两电极质量均增加。 【答案】D 【解析】 【分析】该原电池工作时，Pb电极为负极，失电子结合硫酸根离子生成硫酸铅，PbO2为正极，得电子结合氢离子和硫酸根离子生成硫酸铅和水。 【详解】A．电池工作时，Pb为负极，失电子发生氧化反应，A错误； B．由题干化学方程式可知，电池工作时，电解质溶液中的硫酸逐渐被消耗，pH逐渐增大，B错误； C．负极上硫酸根离子结合铅离子生成硫酸铅，正极上，硫酸根离子、氢离子与二氧化铅反应生成硫酸铅，正极的电极反应式为，C错误； D．负极的电极反应式为，电极质量均增加，正极的电极反应式为，电极质量均增加，D正确； 故答案选D。 14. 几种含硫物质的转化如下图(部分反应条件略去)，下列判断不正确的是 A. ①中，试剂a可以是Na2SO3固体 B. ②中，需要确保NaOH溶液足量，否则将得到NaHSO3溶液 C. ③中，将S换为，氧化产物为 D. ③中，生成1mol 时，转移4mol电子 【答案】D 【解析】 【分析】浓H2SO4和试剂a在加热下反应生成二氧化硫，二氧化硫被足量氢氧化钠溶液吸收得到亚硫酸钠，亚硫酸钠和硫单质反应得到硫代硫酸钠。 【详解】Ａ．加热下Cu与浓H2SO4发生氧化还原反应，生成硫酸铜和二氧化硫，浓H2SO4也能与Na2SO3固体反应生成二氧化硫，则试剂a可以是Na2SO3固体，A正确； Ｂ．NaOH溶液足量可保证二氧化硫被完全吸收得到亚硫酸钠，若二氧化硫过量，将得到NaHSO3溶液，B正确； Ｃ．将S换为，具有强氧化性，能把氧化，S元素化合价升高生成氧化产物， C正确； Ｄ．由反应可知，1mol时，转移2mol电子，D错误； 故选D。 15. 锂—铜空气燃料电池容量高、成本低。该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”产生电能，放电时发生反应：2Li＋Cu2O＋H2O=2Cu＋2Li＋＋2OH－，下列说法不正确的是 A. 通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O B. 放电时，正极的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－ C. 放电时，Li＋透过固体电解质向Cu极移动 D. 整个反应过程中，总反应为：4Li+O2+2H2O=4LiOH 【答案】B 【解析】 【分析】根据放电过程中总反应：2Li＋Cu2O＋H2O=2Cu＋2Li＋＋2OH－可知，Li元素化合价由0价变为＋1价、Cu元素化合价由＋1价变为0价，则Li为负极，电极反应式为Li-e-=Li+、Cu电极为正极，反应式为 ： ，放电时电解质中阳离子向正极移动，据此分析解答。 【详解】A．通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2O，方程式为：，A正确； B．根据放电时发生反应：2Li＋Cu2O＋H2O=2Cu＋2Li＋＋2OH－，可知正极反应式为：，B错误； C．，Li＋带正电荷，应向电源的正极移动，铜电极为电源正极，C正确； D．根据反应的方程式：，2Li＋Cu2O＋H2O=2Cu＋2Li＋＋2OH－，可得总的方程式为4Li+O2+2H2O=4LiOH，D正确； 故本题选B。 二、非选择题(共4小题，共55分) 16. CH4、CH3OH、CO等都是重要的能源，也是重要的化工原料： （1）为倡导“节能减排”和“低碳经济”，降低大气中CO2的含量、有效地开发利用CO2，工业上可以用CO2来生产甲醇。在体积为2L的密闭容器中，充入1mol CO2和3molH2，一定条件下发生反应：。测得和CO2的物质的量随时间变化如图所示： ①3min时，正、逆反应速率的大小关系为v正___________v逆(填“>”、“<”或“=”)。 ②从反应开始到平衡，CO2的平均反应速率v(CO2)=___________。 ③达到平衡时，H2的浓度为___________mol⋅L-1。 （2）工业上也可以用CO和H2为原料制备CH3OH，反应的化学方程式为：，在一定温度下，在一体积固定的密闭容器中投入一定量的CO和H2进行上述反应。下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是___________(填字母序号)。 A. 反应体系中CO与CH3OH的物质的量之比为1∶1 B. 混合气体的压强不随时间的变化而变化 C. 单位时间内每消耗1molCO、同时生成lmol CH3OH D. CH3OH的质量分数在混合气体中保持不变 （3）某种甲烷燃料电池的工作原理如图所示。 甲烷通入的一极为电池的___________极，将上图中的甲烷改为二甲醚(CH3OCH3)就构成了碱性二甲醚燃料电池，通CH3OCH3的电极的电极反应式为：___________________。当电路中有2mol电子通过时，消耗标准状况下氧气的体积为___________L。 【答案】（1） ①. > ②. 0.0375 mol·L-1·min-1 ③. 0.375 （2）BD （3） ①. 负 ②. CH3OCH3- 12e-+16OH-=2+11H2O ③. 11.2 【解析】 【小问1详解】 ①由图知，3min时，反应仍向右进行，则正、逆反应速率的大小关系为v正＞v逆。 ②由图可知，反应至10min时达到平衡状态，0～10min内Δc(CO2)==0.375mol/L，因此CO2的平均反应速率v(CO2)===0.0375mol/(L·min)。 ③达到平衡反应过程中Δn(H2)=3Δn(CO2)=3×0.75mol/L=2.25mol，因此达到平衡时，H2的浓度为=0.375mol/L。 【小问2详解】 A．CO为反应物，CH3OH为生成物，不确定反应中CO与CH3OH的起始量以及转化率，因此当反应中CO与CH3OH的物质的量之比为1：1时，无法判断反应是否达到平衡状态，故A不选； B．该反应正向为气体体积减小的反应，该反应在一定温度下在恒容密闭容器中进行，容器内气体压强之比等于气体的物质的量之比，因此当混合气体的压强不随时间的变化而变化，说明反应中各气体的物质的量不变，即反应达到平衡状态，故B选； C．反应过程中CO与CH3OH的系数比为1：1，因此任意时刻每消耗1molCO，同时生成1molCH3OH，因此不能确定该反应是否处于平衡状态，故C不选； D．反应过程中CH3OH的质量分数逐渐增大，因此当CH3OH的质量分数在混合气体中保持不变，可说明反应达到平衡状态，故D选； 综上所述，答案为：BD。 【小问3详解】 由图可知，甲烷燃料电池中通入CH4的电极生成，C元素化合价由-4升高至+4，因此通入CH4的一极为负极；将上图中的甲烷改为二甲醚(CH3OCH3)，通CH3OCH3的电极上二甲醚被氧化为碳酸根离子，电极反应式为：CH3OCH3- 12e-+16OH-=2+11H2O；电池中正极电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-，因此当电路中累计有2mol电子通过时，消耗的氧气0.5mol，其在标准状况下体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L。 17. NaAlH4是常用的还原剂；Na2FeO4常做净水剂和消毒剂。工业上以制备硫酸的烧渣(主要成分为Fe3O4、Fe2O3和Al2O3含少量SiO2)为原料制备NaAlH4和Na2FeO4的流程如下： 回答下列问题： （1）NaAlH4中氢的化合价为___________。 （2）浸渣的主要成分是___________(填化学式)；“转化”中Cl2的作用是___________(用离子方程式表示)。 （3）由Fe(OH)3制备Na2FeO4的离子方程式为___________；“分离”中铝元素转化成___________(填离子符号)。 （4）“沉铝”后所得滤液经蒸干、灼烧得到固体是___________。 （5）“合成”中乙醚作溶剂，该过程发生反应的化学方程式为___________。 （6）“有效氢”指单位质量(1 g)含氢还原剂的还原能力相当于多少克氢气的还原能力，一般含氢还原剂的氢被氧化成H2O。则NaAlH4有效氢含量为___________(计算结果保留三位有效数字)。 【答案】（1）-1 （2） ①. SiO2 ②. 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- （3） ①. ②. [Al(OH)4]- （4）Na2CO3 （5）AlCl3+4NaH=NaAlH4+3NaCl （6）0.148 g 【解析】 【分析】以制备硫酸的烧渣(主要成分为Fe3O4、Fe2O3和Al2O3含少量SiO2)为原料制备NaAlH4和Na2FeO4，烧渣加入硫酸酸浸，各物质转化为硫酸盐，SiO2不溶，过滤除去，滤液通入氯气氧化亚铁离子为铁离子，然后加入过量氢氧化钠溶液，铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到氢氧化铁，氢氧化铁在次氯酸、氢氧化钠溶液中转化为高铁酸钠，滤液中含有偏铝酸钠，往滤液中通入CO2气体，NaAlO2转化为Al(OH)3沉淀；Al(OH)3用盐酸酸溶得到氯化铝，氯化铝和NaH在乙醚中合成得到氯化钠和NaAlH4，据此解答。 【小问1详解】 NaAlH4中Al为+3价，Na为+1价，氢的化合价为-1，故答案为：-1； 【小问2详解】 根据分析，浸渣的主要成分是SiO2；“转化”中Cl2的作用是将亚铁离子氧化为铁离子，离子方程式2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，故答案为：SiO2；2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-； 【小问3详解】 氢氧化铁在次氯酸、氢氧化钠溶液中转化为高铁酸钠，由Fe(OH)3制备Na2FeO4的离子方程式为3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-=2+3Cl-+5H2O；根据分析，“分离”中铝元素转化成[Al(OH)4]-，故答案为：3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-=2+3Cl-+5H2O；[Al(OH)4]-； 【小问4详解】 “沉铝”后所得滤液为碳酸氢钠溶液，碳酸氢钠受热分解为碳酸钠，经蒸干、灼烧得到固体是Na2CO3，故答案为：Na2CO3； 【小问5详解】 氯化铝和NaH在乙醚中合成得到氯化钠和NaAlH4，该过程发生反应的化学方程式为AlCl3+4NaH=NaAlH4+3NaCl，故答案为：AlCl3+4NaH=NaAlH4+3NaCl； 【小问6详解】 每克含氢还原剂的还原能力相当于多少克H2的还原能力，则NaBH4变化为H+，电子转移8e-，电子转移和氢气变化为H+电子转移相同，设相当于氢气质量为x，计算为：×8=×2，解之得：x≈0.148g，故答案为：0.148。 18. NH3一种重要的化工原料，可用于制氮肥、HNO3、铵盐、纯碱等。某实验小组设计了如下实验装置制取NH3，回答下列问题： （1）NH3的制备 ①装置C的仪器名称为___________。 ②实验室用装置D作为制取氨气的发生装置，该反应的化学方程式为___________；若用装置B作为制取氨气的发生装置，分液漏斗中盛装的试剂名称为___________。 ③欲收集一瓶干燥的氨气，选择上图中的装置。其连接顺序为：发生装置→___________(按气流方向，用小写字母表示)。 （2）工业上NH3经一系列反应可制取硝酸，某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的气体是NO，设计了如图实验，实验过程中同时用石灰水吸收产生的氮氧化物获得应用广泛的Ca(NO3)2，实验装置如图所示： ①实验之前通入N2的目的是___________。 ②在①操作后将装置A中铜丝插入稀硝酸，溶液显蓝色，有无色气体生成，其中发生反应的离子方程式是___________；该反应体现了硝酸的___________性。 ③装置B中用注射器压入空气之后现象是___________；反应的化学方程式是___________。 ④D装置的作用是___________。 【答案】（1） ①. 干燥管 ②. ③. 浓氨水 ④. d→c→f→e→i （2） ①. 排出装置内的空气，以防对实验产生干扰 ②. ③. 强氧化性、酸性 ④. 从无色变为红棕色 ⑤. 2NO+O2＝2NO2 ⑥. 尾气处理，防止污染空气 【解析】 【分析】氮气将装置中的空气排出，防止生成的NO被氧气氧化，A装置中Cu和稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水，B中收集到无色气体NO，利用F充入空气，可检验NO的生成；C装置用于制备Ca(NO3)2；D装置为尾气处理装置，吸收氮的氧化物，防止污染空气，以此来解答。 【小问1详解】 ①根据仪器构造可知装置C的仪器名称为干燥管。 ②实验室用装置D作为制取氨气的发生装置，由于需要加热，则该反应的化学方程式为；若用装置B作为制取氨气的发生装置，不需要加热，可用氨水和强碱或氧化钙或碱石灰混合，则分液漏斗中盛装的试剂名称为浓氨水。 ③欲收集一瓶干燥的氨气，可以用碱石灰干燥氨气，氨气密度小于空气，易溶于水，可用向下排空气法收集，则其连接顺序为：发生装置d→c→f→e→i。 【小问2详解】 ①装置中氧气能和NO反应生成红棕色的二氧化氮而干扰实验，氮气和NO不反应，所以实验之前通入N2的目的是排出装置内的空气，以防对实验产生干扰； ②在①操作后将装置A中铜丝插入稀硝酸，溶液显蓝色，说明有铜离子生成，有无色气体生成，该无色气体是NO，则Cu和稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水，其中发生反应的离子方程式是；该反应中部分氮元素化合价不变，部分氮元素得电子发生还原反应，则体现了硝酸的酸性和强氧化性； ③NO无色，NO和氧气反应生成红棕色气体二氧化氮，所以装置B中用注射器压入空气之后现象是有红棕色气体生成；反应的化学方程式是2NO+O2＝2NO2； ④）氮氧化物有毒不能直接排空，二氧化氮或二氧化氮和NO的混合物都能和NaOH反应，所以D装置的作用是防止尾气污染空气。 19. Ⅰ．某同学完成了如下系列实验，探究元素周期表中元素性质的递变规律． （1）为验证金属与稀酸的反应速率，将Na、Lⅰ、Fe、Al各0.28mol分别投入到足量的2.2mol/L的硫酸中，实验结果为：___________与硫酸反应速率最慢，___________与硫酸反应产生的气体最多；（填元素符号） （2）向溶液中通入适量氯气出现黄色浑浊，可证明Cl的非金属性比S强，但是氯气过量后会发现黄色浑浊减少甚至消失，在此溶液中检测到有两种强酸，黄色浑浊减少甚至消失反应的离子方程式为___________。 Ⅱ．验证主族元素非金属性的变化规律设计了如图装置 （3）某研究小组想用该装置一次性验证的非金属性的变化规律，则装置A、C中所装药品分别为___________、___________．该实验采用的理论依据为___________； Ⅲ．完成下列问题 （4）铝用途广泛，可与强碱溶液反应，请书写铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式：___________； Ⅳ．粮食安全问题很重要，储存环节要避免虫蛀．工业上可用以下方法制备粮食储备的强效熏虫剂． （5）由工业流程图可以判断为___________（填“一”、“二”或“三”）元酸． （6）不考虑产物的损失，标准状况下若有参加反应，则整个工业流程中共生成___________升气体． 【答案】（1） ①. ②. （2） （3） ①. ②. ③. 最高价含氧酸酸性越强，该元素的非金属性越强 （4） （5）一 （6）28 【解析】 【小问1详解】 金属活泼性顺序为：钾＞锂＞铝＞铁，所以相同条件下与硫酸反应速率最慢是铁；生成1mol氢气需要得到2mol电子，1mol钾、锂都失去1mol电子，1mol铁失去2mol电子，而1mol铝失去3mol电子，所以生成氢气最多的是Al； 【小问2详解】 向溶液中通入适量氯气出现黄色浑浊，发生的反应方程式为，可证明Cl的非金属性比S强，但是氯气过量后会发现黄色浑浊减少甚至消失，在此溶液中检测到有两种强酸，分别为硫酸和盐酸，黄色浑浊减少甚至消失反应的离子方程式为； 【小问3详解】 由于最高价含氧酸酸性越强，该元素的非金属性越强，故要的非金属性的变化规律，只需证明酸性即可，装置A、B、C中所装药品分别为、、，与反应生成二氧化碳气体，证明酸性，二氧化碳通入溶液中，与反应生成固体，即可证明，综上即可证明； 【小问4详解】 铝是两性金属，可与强碱溶液反应生成四羟基和铝酸钠和氢气，化学方程式为； 【小问5详解】 由图知，白磷与过量的烧碱反应生成，说明为一元酸； 【小问6详解】 整个过程中，转化为和，反应中只有P元素化合价变化，根据电子守恒，故，根据原子守恒，生成的物质的量为，标况下的体积为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $