内容正文:
西南大学附中高2026届高一下定时检测(二)
化学试题
(满分:100分:考试时间:75分钟)
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、班级、考场/座位号、准考证号填写在答题卡上。
2.答选择题时,必须使用2B铅笔填涂:答非选择题时,必须使用0.5毫米的黑色签字笔书写:必须在题号对应的答题区域内作答,超出答题区域书写无效:保持答卷清洁、完整。
3.考试结束后,将答题卡交回(试题卷学生留存,以备评讲)。
可能用到的相对原子质量:
一、选择题:本大题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与生产生活紧密相关,下列说法正确的是
A. 太阳能集热器工作时将化学能转化为热能
B. 为了防腐,港珠澳大桥可以在钢铁中增加含碳量
C. 汽车尾气中氮氧化物与酸雨的形成有关
D. 晶体硅的主要用途是制造光导纤维
2. 下列有关化学用语表示正确的是
A. 的电子式: B. 的分子结构模型:
C. 中子数为8的氮原子: D. 生石膏的化学式:
3. 下列说法正确的是
A. 氢氧化钠溶液保存在配有橡胶塞的玻璃瓶中
B. 水中的钢闸门连接电源的负极,是采用牺牲阳极的阴极保护法
C. 工业上利用硅石与焦炭冶炼粗硅,原子利用率为
D. 铅酸蓄电池放电时,溶液酸性增强
4. 电化学在生产中有广泛的应用。下列说法正确的是
A. 工业冶炼金属铝,常采用电解熔融的氯化铝的方法
B. 电解精炼铜时,用粗铜作阴极
C. 在镀件上镀银时可用纯银作阳极
D. 铜的电解精炼时,粗铜中含有的杂质锌、金、银等金属在阳极沉降下来形成阳极泥
5. 下列有关中和反应反应热测定的说法错误的是
A. 使用玻璃搅拌器是为了使反应物混合均匀,减小实验误差
B. 实验中为保证反应完全,可以使酸或碱适当过量
C. 用相同浓度和体积的氨水代替溶液进行实验,测得的反应热偏大
D. 为了使酸碱充分反应,应当缓慢分次倒入溶液并搅拌
6. 如图所示装置及操作能达到实验目的是
A. 利用甲装置蒸发结晶得到晶体
B. 利用乙装置验证金属镁、铝的活泼性
C. 利用丙装置除去气体中混有的少量
D. 利用丁装置验证铁钉的析氢腐蚀
7. 设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是
A. 和混合气体中的氧原子数为
B. 氢氧燃料电池中有气体发生还原反应时转移的电子数为
C. 工业用和合成,生成键,消耗分子数为0.5NA
D. 重水与足量钠反应产生的气体含中子数为
8. 下列离子方程式正确的是
A. 电解饱和溶液:
B. 用溶液吸收足量的
C. 碱性条件下,用溶液与反应制备新型净水剂
D. 向溶液中通入等物质的量的
9. 某阴离子由原子序数依次增大的同周期元素组成,其结构如图,的最外层电子数等于的核外电子总数,四种原子最外层电子数之和为20,下列说法正确的是
A. 该阴离子所有原子均达到稳定结构 B. 、简单氢化物中的沸点高
C. 最高价含氧酸酸性: D. 原子半径:
10. 下列关于热化学反应的描述中正确的是
A. 已知在和下, ,则比稳定
B. 甲烷的燃烧热,则
C. 已知:下,;将和过量的在此条件下充分反应,放出热量
D. 在一定条件下,将一定量氧化成时,实验测得放出热量为,则该反应的热化学方程式为
11. 用如图装置电解制取,温度控制在左右,持续通入,电解前后物质的量基本不变。下列说法正确的是
A. 电解过程中的移动方向是:甲室乙室
B. 乙室电极反应
C. 甲室产生的气体只有
D. 电子的流动方向:铂电极阴离子交换膜多晶铜电极
12. 下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
海带中提取碘单质时,用酒精做萃取剂
液体分层,下层溶液为紫红色
碘在有机溶剂中溶解度较大
B
将灼热的木炭加入浓硝酸中
有红棕色气体产生
加热时木炭能与浓硝酸发生反应
C
向溶液中逐滴加入稀氨水至过量
产生白色沉淀,并逐渐增多,后慢慢溶解
碱性:
D
向足量溶液中通入少量氯气,充分振荡,再加入淀粉溶液
溶液先变橙色,后变为蓝色
非金属性:
A A B. B C. C D. D
13. 我国科研人员以二硫化钼(MoS2)作为电极催化剂,研发出一种电池系统,该电池同时具备合成氨和对外供电的功能,其工作原理如图所示(双极膜可将水解离成H+和OH-,并实现其定向通过;产生NH3全部逸出)。下列说法正确的是
A. 外电路中电流从Zn/ZnO电极流向MoS2电极
B. 双极膜左侧为阳离子交换膜
C. 双极膜的存在能保证两侧电解质溶液的浓度不变
D. 当电路中通过1 mol电子时,整个电池系统会增大2.6 g
14. 在好氧菌和厌氧菌作用下,废液中能转化为和,示意图如图所示:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
下列说法正确的是
A. 两池中投放的废液体积相等时,能完全转化为
B. 在两池中加入固体,有利于的生成
C.
D. 常温常压下,反应Ⅱ中生成转移的电子数为NA
二、非选择题:本大题共4小题,共58分。
15. 已知是原子序数依次增大的短周期主族元素,已知A的某种原子核内没有中子,A和D,C和分别为同一主族元素,B原子的最外层电子数比次外层多3,的最高价氧化物的水化物既可以和强酸反应也可以和强碱溶液反应,的单质常出现在火山口。
(1)B在元素周期表中的位置是___________。
(2)分别形成的简单离子中,半径最小的是___________(填离子符号)。
(3)和的最高价氧化物的水化物酸性较强的是___________(填化学式)。
(4)写出工业中冶炼单质的化学反应方程式___________。
(5)甲是由形成的含化合物,其电子式为___________。火箭发射时常用化合物甲为燃料二氧化氮为氧化剂,已知液态甲与足量的液态二氧化氮充分反应生成两种气态产物(其中一种为单质)时,可放出的热量,写出该反应的热化学方程式___________。
(6)化合物乙由组成,某兴趣小组用的乙溶液和两个石墨电极设计了如图电化学装置,实验时先闭合,一段时间后断开闭合至电流计指针不再偏转。请回答下列问题(忽略气体的溶解):
①闭合后,电极上区域的将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②断开闭合时,电极上发生的电极反应式___________。
③当电流计指针不再偏转时,溶液中化合物乙的浓度___________。(填“”“”或“”)
16. 碱性锌锰电池是日常生活中消耗量最大的电池,其构造如图所示。放电时总反应为:,从废旧碱性锌锰电池中回收和的工艺如图:
(1)中,元素的化合价为___________。
(2)碱性锌锰电池放电时正极的电极反应为___________。
(3)“还原焙烧”过程中,高价金属化合物被还原为低价氧化物或金属单质(其中、被还原成),能发生这样反应的主要原因是“粉料”中含有___________(填化学式)。
(4)“浸出”后的溶液中含有的金属阳离子有,写出该过程生成的离子反应方程式___________。
(5) “净化”是为了除去浸出液中的,方法为:加入试剂A,再调节使完全沉淀。则该步骤中试剂A的主要作用为___________。
A.作催化剂 B.作还原剂 C.作氧化剂
(6)“电解”时,控制溶液值,使电解过程不产生任何气体,写出阳极的电极反应式为___________,当电解回收的质量为,理论上能回收的质量为___________。
(7)本工艺中应循环利用的物质是___________(填化学式)。
17. 是主要的大气污染物,必须脱除才能排放。一定条件下,与反应可转化为无污染物质,某小组在实验室模拟了该过程。
(1)氨气制备:
①仪器C的名称为___________。
②实验室制氨气的化学方程式为___________。
③若要制备和收集纯净、干燥的氨气,应该选择如图装置___________(填序号),其中C中试剂为___________(填试剂名称)。
(2)氨气与氮氧化物的反应(已知:。)
①在硬质玻璃管中加入少量催化剂,将和的混合气体注入管中,关闭。
②打开,将注射器中的缓慢注入中,此时观察到的现象为___________,写出其中一个化学反应方程式___________
③待装置恢复到室温,打开,同时向中注入适量空气,试分析注入适量空气的原因___________。
④若氨气恰好能将混合气体进行无毒化处理,则混合气体中和的物质的量之比为___________。
18. 甲醇广泛应用于能源、医药、国防等领域。
Ⅰ.如图是利用甲醇的一套电化学装置:
(1)图中甲池是___________装置(填“电解池”或“原电池”),写出通入的电极的电极反应式:___________。
(2)一段时间后,若要使乙池复原,可向乙池中加入适量的___________。
A. B. C.
(3)当丙池产生沉淀时,则至少需要通入标况下氧气的体积为___________。
Ⅱ.工业上用制备的原理如下:
反应1:
反应2:(副反应)
(4)用制备的原理:,该反应的___________。
(5)已知的结构为,部分化学键的键能如下表:
化学键
键能
728
464
326
436
请利用反应2,计算___________。
(6)最近,中科院研究出首例在室温条件超快传输的氢负离子导体,将带来系列技术变革。某小组据此设计了以图装置,以电化学方法进行反应1。
①电极为电源负极,导体中往___________迁移(填“电极1”或“电极2”)。
②生成的电极反应式为___________。
③若副反应(反应2)也同时发生,且出口Ⅱ混合气中,则惰性电极2的电流效率为___________。
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西南大学附中高2026届高一下定时检测(二)
化学试题
(满分:100分:考试时间:75分钟)
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、班级、考场/座位号、准考证号填写在答题卡上。
2.答选择题时,必须使用2B铅笔填涂:答非选择题时,必须使用0.5毫米的黑色签字笔书写:必须在题号对应的答题区域内作答,超出答题区域书写无效:保持答卷清洁、完整。
3.考试结束后,将答题卡交回(试题卷学生留存,以备评讲)。
可能用到的相对原子质量:
一、选择题:本大题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与生产生活紧密相关,下列说法正确的是
A. 太阳能集热器工作时将化学能转化为热能
B. 为了防腐,港珠澳大桥可以在钢铁中增加含碳量
C. 汽车尾气中氮氧化物与酸雨的形成有关
D. 晶体硅的主要用途是制造光导纤维
【答案】C
【解析】
【详解】A.太阳能集热器工作时将光能转化为热能,故A错误;
B.增加钢铁中的碳含量,使微型原电池增加,加快钢铁电化学腐蚀,故B错误;
C.汽车尾气中氮氧化物与酸雨的形成有关,故C正确;
D.晶体硅的主要用途是制造计算机芯片、太阳能电池,二氧化硅制造光导纤维,故D错误;
选C。
2. 下列有关化学用语表示正确的是
A. 的电子式: B. 的分子结构模型:
C. 中子数为8的氮原子: D. 生石膏的化学式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.的电子式,故A错误;
B.的分子结构模型中氧原子应该大于氢原子半径,故B错误;
C.中子数为8的氮原子:,故C错误;
D.生石膏被称为二水石膏或石膏粉,化学式:,故D正确;
答案选D。
3. 下列说法正确的是
A. 氢氧化钠溶液保存在配有橡胶塞的玻璃瓶中
B. 水中的钢闸门连接电源的负极,是采用牺牲阳极的阴极保护法
C. 工业上利用硅石与焦炭冶炼粗硅,原子利用率为
D. 铅酸蓄电池放电时,溶液酸性增强
【答案】A
【解析】
【详解】A.氢氧化钠溶液能与二氧化硅反应生成硅酸钠,若用玻璃塞,易导致瓶塞难以打开,因此要用橡胶塞,故A正确;
B.水中的钢闸门连接电源的负极,采用的是外加电流法,故B错误;
C.由方程式可知,原子利用率不到100%,故C错误;
D.铅酸蓄电池总反应式为,放电时消耗H+、生成水,溶液酸性减弱,故D错误;
故选A。
4. 电化学在生产中有广泛的应用。下列说法正确的是
A. 工业冶炼金属铝,常采用电解熔融的氯化铝的方法
B. 电解精炼铜时,用粗铜作阴极
C. 在镀件上镀银时可用纯银作阳极
D. 铜的电解精炼时,粗铜中含有的杂质锌、金、银等金属在阳极沉降下来形成阳极泥
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯化铝为共价化合物,熔融状态下不能电离,工业冶炼金属铝,常采用电解熔融的氧化铝的方法,A错误;
B.电解精炼铜时,用粗铜作阳极,纯铜作阴极,B错误;
C.在镀件上镀银时可用纯银作阳极,失去电子,C正确;
D.铜的电解精炼时,粗铜中活泼性比铜强的金属失电子转化为离子,活泼性比铜弱的金属在阳极沉降下来形成阳极泥,所以杂质锌失去电子转化为锌离子,杂质金、银等金属在阳极沉降下来形成阳极泥,D错误;
故选C。
5. 下列有关中和反应反应热测定的说法错误的是
A. 使用玻璃搅拌器是为了使反应物混合均匀,减小实验误差
B. 实验中为保证反应完全,可以使酸或碱适当过量
C. 用相同浓度和体积的氨水代替溶液进行实验,测得的反应热偏大
D. 为了使酸碱充分反应,应当缓慢分次倒入溶液并搅拌
【答案】D
【解析】
【详解】A.环形玻璃搅拌棒起搅拌作用,可使反应物混合均匀,加快反应速率,减小实验误差,A正确;
B.为了使一种反应物反应完全,应该使另一种物质过量,所以为了使反应进行的更完全,可以使酸或碱适当过量,B正确;
C.用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行实验,弱碱电离吸热,反应放热更少,测得的中和热数值会偏小,测得的反应热偏大,C正确;
D.为了使酸碱充分反应,应当一次性快速倒入溶液并搅拌,D错误;
答案选D。
6. 如图所示装置及操作能达到实验目的的是
A. 利用甲装置蒸发结晶得到晶体
B. 利用乙装置验证金属镁、铝的活泼性
C. 利用丙装置除去气体中混有的少量
D. 利用丁装置验证铁钉的析氢腐蚀
【答案】B
【解析】
【详解】A.若温度较高,受热易分解,A错误;
B.镁比铝活泼,两者形成原电池时,镁电极作负极,B正确;
C.CO2可与纯碱溶液反应,应用饱和碳酸氢钠溶液除去CO2气体中混有的少量HCl,C错误;
D.从图中内容看,食盐水环境中铁发生的是吸氧腐蚀、不是析氢腐蚀,D错误;
答案选B。
7. 设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是
A. 和混合气体中的氧原子数为
B. 氢氧燃料电池中有气体发生还原反应时转移的电子数为
C. 工业用和合成,生成键,消耗分子数为0.5NA
D. 重水与足量钠反应产生的气体含中子数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.NO2和N2O4中N和O的原子个数比均为1:2,即46g混合气体中N有1mol、O有2mol,氧原子数为,故A正确;
B.氢氧燃料电池中,O2发生还原反应,O2发生还原反应时O的化合价由0下降到-2价,转移的电子数为,故B错误;
C.由方程式可知,生成键,即生成molNH3,消耗分子数为0.5NA,故C正确;
D.重水物质量为:0.1mol,由方程式可知,重水与足量钠反应产生0.05molD2,含中子数为,故D正确;
故选B。
8. 下列离子方程式正确的是
A. 电解饱和溶液:
B. 用溶液吸收足量的
C. 碱性条件下,用溶液与反应制备新型净水剂
D. 向溶液中通入等物质的量的
【答案】B
【解析】
【详解】A.电解饱和溶液生成氢氧化钠、氢气、氯气,反应的离子方程式为 ,故A错误;
B.用溶液吸收足量的氯气,生成硫酸钠和盐酸,反应的离子方程式为,故B正确;
C.碱性条件下,用溶液与反应制备新型净水剂,故C错误;
D.Fe2+的还原性小于I-,向溶液中通入等物质的量的氯气,反应方程式为,故D错误;
选B。
9. 某阴离子由原子序数依次增大的同周期元素组成,其结构如图,的最外层电子数等于的核外电子总数,四种原子最外层电子数之和为20,下列说法正确的是
A. 该阴离子所有原子均达到稳定结构 B. 、的简单氢化物中的沸点高
C. 最高价含氧酸酸性: D. 原子半径:
【答案】A
【解析】
【分析】同周期元素W、X、Y、Z中,Y的最外层电子数等于X的核外电子总数,说明这四种元素位于第二周期;根据图示可,Y可形成2个共价键,位于第VIA族,则Y为O元素;X为6号C元素;Z只能形成1个共价键,为与VIIA族,则Z为F元素;四种元素最外层电子数之和为20,W的最外层电子数为20-4-6-7=3,为B元素,所以W、X、Y、Z分别为:B、C、O、F,据此解答。
【详解】A.由于含有空轨道的硼原子与具有孤对电子的氟离子形成配位键,所有原子都达到稳定结构,故A正确;
B.水和氟化氢中,水的沸点高于氟化氢,故B错误;
C.根据非金属性,最高价含氧酸酸性碳酸大于硼酸,故C错误;
D.同一周期,从左至右,半径减小,C>F,故D错误;
答案选A。
10. 下列关于热化学反应的描述中正确的是
A. 已知在和下, ,则比稳定
B. 甲烷的燃烧热,则
C. 已知:下,;将和过量的在此条件下充分反应,放出热量
D. 在一定条件下,将一定量氧化成时,实验测得放出热量为,则该反应的热化学方程式为
【答案】D
【解析】
【详解】A. ,反应吸热,说明能量低,更稳定,故A错误;
B.燃烧热指的是生成指定状态物质的反应,不是气态水,应该是液态水,故B错误;
C.将和过量的在此条件下充分反应,以氢气为标准计算,但是放出指的是完全反应,合成氨为可逆反应,进行不完全,故C错误;
D.将一定量氧化成时,即0.8mol二氧化硫完全反应放出热量为,1mol二氧化硫完全反应放出热量为,故D正确;
答案选D。
11. 用如图装置电解制取,温度控制在左右,持续通入,电解前后物质的量基本不变。下列说法正确的是
A. 电解过程中的移动方向是:甲室乙室
B. 乙室电极反应
C. 甲室产生的气体只有
D. 电子的流动方向:铂电极阴离子交换膜多晶铜电极
【答案】B
【解析】
【分析】从图中可知,该装置为电解池装置,多晶铜电极上CO2得电子转化为CH4,因此多晶铜电极为阴极,铂电极为阳极。
【详解】A.由分析知,电解过程中电解质溶液中的阴离子向阳极移动,即电解过程中的移动方向是:乙室甲室,A错误;
B.电解时电解质溶液中KHCO3物质的量基本不变,故在阴极会同时产生碳酸氢根,乙室发生的电极反应:,B正确;
C.电解前后物质的量基本不变,阴极电极反应:,阴极上有生成,则阳极上失电子生成和CO2,C错误;
D.电子只能在外电路沿着导线移动,不能在电解质溶液中移动,D错误;
答案选B。
12. 下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项
实验操作
现象
结论
A
海带中提取碘单质时,用酒精做萃取剂
液体分层,下层溶液为紫红色
碘在有机溶剂中溶解度较大
B
将灼热的木炭加入浓硝酸中
有红棕色气体产生
加热时木炭能与浓硝酸发生反应
C
向溶液中逐滴加入稀氨水至过量
产生白色沉淀,并逐渐增多,后慢慢溶解
碱性:
D
向足量溶液中通入少量氯气,充分振荡,再加入淀粉溶液
溶液先变橙色,后变为蓝色
非金属性:
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.酒精与水互溶,不能作萃取剂,故A错误;
B.将灼热的木炭加入浓硝酸中,有红棕色气体产生,可能是硝酸受热易分解为NO2,故B错误;
C.向溶液中逐滴加入稀氨水至过量,生成的氢氧化铝沉淀不能溶于氨水,白色沉淀不溶解,故C错误;
D.少量氯气将溴离子氧化为溴单质,溴水为橙色,再加入淀粉KI溶液,溴单质将碘离子氧化为碘单质,遇到淀粉变蓝,可得氧化性Cl2>Br2>I2,即非金属性:,故D正确;
故选D。
13. 我国科研人员以二硫化钼(MoS2)作为电极催化剂,研发出一种电池系统,该电池同时具备合成氨和对外供电的功能,其工作原理如图所示(双极膜可将水解离成H+和OH-,并实现其定向通过;产生NH3全部逸出)。下列说法正确的是
A. 外电路中电流从Zn/ZnO电极流向MoS2电极
B. 双极膜左侧为阳离子交换膜
C. 双极膜的存在能保证两侧电解质溶液的浓度不变
D. 当电路中通过1 mol电子时,整个电池系统会增大2.6 g
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图示:在MoS2上NO得到电子被还原为NH3,所以MoS2为正极,Zn/ZnO电极上为负极,电流由正极MoS2经负载流向负极,A错误;
B.负极Zn/ZnO电极的反应式为:Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O,双极膜中OH-移向负极,MoS2电极的反应式为:NO+5e-+5H+=NH3+H2O,双极膜中H+移向正极,故双极膜右侧为阳离子交换膜,左侧为阴离子交换膜,B错误;
C.在左侧负极发生反应:Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O,右侧正极发生反应:NO+5e-+5H+=NH3+H2O,可见在双极膜的存在下,两侧电解质溶液的浓度都会由于反应产生H2O而不能降低,C错误;
D.Zn/ZnO电极的反应式为:Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O,正极反应为:NO+5e-+5H+=NH3+H2O,每转移5 mol电子,理论上反应消耗0.2 mol NO,整个电池系统质量会增大△m=0.2 mol×(30 g/mol-17 g/mol)=2.6 g,D正确;
故合理选项是D。
14. 在好氧菌和厌氧菌作用下,废液中能转化为和,示意图如图所示:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
下列说法正确的是
A. 两池中投放的废液体积相等时,能完全转化为
B. 在两池中加入固体,有利于的生成
C.
D. 常温常压下,反应Ⅱ中生成转移的电子数为NA
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据反应Ⅱ的方程式,两池中投放的废液体积3:5时,能完全转化为,故A错误;
B.与碱反应放出氨气,在两池中加入固体,不利于的生成,故B错误;
C.反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
根据盖斯定律(Ⅰ×3+Ⅱ)÷2得,故C正确;
D.常温常压下,22.4LN2的物质的量不是1mol,反应Ⅱ中生成转移的电子数不是NA,故D错误;
选C。
二、非选择题:本大题共4小题,共58分。
15. 已知是原子序数依次增大的短周期主族元素,已知A的某种原子核内没有中子,A和D,C和分别为同一主族元素,B原子的最外层电子数比次外层多3,的最高价氧化物的水化物既可以和强酸反应也可以和强碱溶液反应,的单质常出现在火山口。
(1)B在元素周期表中的位置是___________。
(2)分别形成的简单离子中,半径最小的是___________(填离子符号)。
(3)和的最高价氧化物的水化物酸性较强的是___________(填化学式)。
(4)写出工业中冶炼单质的化学反应方程式___________。
(5)甲是由形成的含化合物,其电子式为___________。火箭发射时常用化合物甲为燃料二氧化氮为氧化剂,已知液态甲与足量的液态二氧化氮充分反应生成两种气态产物(其中一种为单质)时,可放出的热量,写出该反应的热化学方程式___________。
(6)化合物乙由组成,某兴趣小组用的乙溶液和两个石墨电极设计了如图电化学装置,实验时先闭合,一段时间后断开闭合至电流计指针不再偏转。请回答下列问题(忽略气体的溶解):
①闭合后,电极上区域的将___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②断开闭合时,电极上发生的电极反应式___________。
③当电流计指针不再偏转时,溶液中化合物乙的浓度___________。(填“”“”或“”)
【答案】(1)第二周期ⅤA族
(2)Al3+ (3)HClO4
(4)
(5) ①. ②. N2H4(l)+NO2(l)=N2(g)+2H2O(g),△H=-568kJ/mol
(6) ①. 增大 ②. ③. =
【解析】
【分析】是原子序数依次增大的短周期主族元素,已知A的某种原子核内没有中子,A是H元素;A和D同主族,D是Na元素;B原子的最外层电子数比次外层多3,B是N元素;的最高价氧化物的水化物既可以和强酸反应也可以和强碱溶液反应,F是Al元素,则E是Mg元素;的单质常出现在火山口,G是S元素;C和为同一主族元素,C是O元素。H是Cl元素。
【小问1详解】
B是N元素,在元素周期表中的位置是第二周期ⅤA族。
【小问2详解】
电子层数相同,质子数越多半径越小,分别形成的简单离子中,半径最小的是Al3+;
【小问3详解】
同周期元素从左到右非金属性增强,非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,S的非金属性小于S,最高价氧化物的水化物酸性较强的是HClO4。
【小问4详解】
工业上电解熔融氯化镁冶炼金属镁,反应的化学反应方程式。
【小问5详解】
甲是由H、N形成的含化合物,甲是N2H4,N2H4是共价化合物,其电子式为。火箭发射时常用化合物甲为燃料二氧化氮为氧化剂,已知液态N2H4与足量的液态二氧化氮充分反应生成氮气和水蒸气时,可放出的热量,1mol N2H4反应放热568kJ,该反应的热化学方程式N2H4(l)+NO2(l)=N2(g)+2H2O(g),△H=-568kJ/mol。
【小问6详解】
①闭合后,构成电解池,电解食盐水,电极为阴极,阴极反应式为,电极上区域的将增大。
②断开闭合时,构成原电池,电极氢气失电子发生氧化反应,电极反应式。
③当电流计指针不再偏转时,氢气和氯气完全反应,电解质恢复原浓度,溶液中化合物NaCl的浓度等于。
16. 碱性锌锰电池是日常生活中消耗量最大的电池,其构造如图所示。放电时总反应为:,从废旧碱性锌锰电池中回收和的工艺如图:
(1)中,元素的化合价为___________。
(2)碱性锌锰电池放电时正极的电极反应为___________。
(3)“还原焙烧”过程中,高价金属化合物被还原为低价氧化物或金属单质(其中、被还原成),能发生这样反应的主要原因是“粉料”中含有___________(填化学式)。
(4)“浸出”后的溶液中含有的金属阳离子有,写出该过程生成的离子反应方程式___________。
(5) “净化”是为了除去浸出液中的,方法为:加入试剂A,再调节使完全沉淀。则该步骤中试剂A的主要作用为___________。
A.作催化剂 B.作还原剂 C.作氧化剂
(6)“电解”时,控制溶液值,使电解过程不产生任何气体,写出阳极的电极反应式为___________,当电解回收的质量为,理论上能回收的质量为___________。
(7)本工艺中应循环利用的物质是___________(填化学式)。
【答案】(1)+3 (2)
(3)C (4)
(5)C (6) ①. ②. 17.4g
(7)H2SO4
【解析】
【分析】废旧碱性锌锰电池粉料中含有碳具有还原性,“还原焙烧”过程中,碳将高价金属化合物被还原为低价氧化物或金属单质(其中MnOOH、MnO2被还原成MnO),后用硫酸溶解铁、锌和MnO得到MnSO4溶液和少量Fe2+、Zn2+,净化过程中加入氧化剂将少量Fe2+氧化为Fe3+,再调节pH使Fe3+完全沉淀,最终得到MnSO4溶液和Zn2+,电解阳极Mn2+失电子发生氧化反应生成MnO2,阴极Zn2+得电子发生还原反应生成Zn,废电解液为硫酸,据此分析解答。
【小问1详解】
根据化合价代数和为0,在MnOOH中,O为-2价,H为+1价,所以Mn元素的化合价为+3价,答案:+3;
【小问2详解】
根据总反应式,可写出放电时正极的电极反应为,答案:;
【小问3详解】
高价金属化合物被还原为低价氧化物或金属单质(其中、被还原成),说明含有还原剂,能发生这样反应的主要原因是“粉料”中含有碳,答案:C;
【小问4详解】
在还原中,四价锰被还原为,则加硫酸离子式为,答案:;
【小问5详解】
加入试剂A,再调节使完全沉淀,将二价铁氧化三价铁,所以做氧化剂,答案:C;
【小问6详解】
电解过程不产生任何气体,阳极要失去电子,所以阳极的电极反应式为,电解回收的质量为,即,再根据得失电子守恒知道转移0.4mol电子,再根据阳极电极反应式知道生成0.2mol,理论上能回收的质量为,
【小问7详解】
根据分析可知,净化后得到MnSO4溶液和Zn2+,电解阳极Mn2+失电子发生氧化反应生成MnO2,,阴极Zn2+得电子发生还原反应生成Zn,,有氢离子生成,结合溶液中硫酸根,生成硫酸,前面用硫酸进行酸溶,此处生成,所以循环利用的物质是H2SO4,答案:H2SO4。
17. 是主要的大气污染物,必须脱除才能排放。一定条件下,与反应可转化为无污染物质,某小组在实验室模拟了该过程。
(1)氨气的制备:
①仪器C的名称为___________。
②实验室制氨气的化学方程式为___________。
③若要制备和收集纯净、干燥的氨气,应该选择如图装置___________(填序号),其中C中试剂为___________(填试剂名称)。
(2)氨气与氮氧化物的反应(已知:。)
①在硬质玻璃管中加入少量催化剂,将和的混合气体注入管中,关闭。
②打开,将注射器中的缓慢注入中,此时观察到的现象为___________,写出其中一个化学反应方程式___________
③待装置恢复到室温,打开,同时向中注入适量空气,试分析注入适量空气的原因___________。
④若氨气恰好能将混合气体进行无毒化处理,则混合气体中和的物质的量之比为___________。
【答案】(1) ①. 球形干燥管 ②. ③. ACDF ④. 碱石灰
(2) ①. 试管气体颜色褪去 ②. ③. 将一氧化氮氧化为二氧化氮,同时将二氧化氮排到装置Z中和氢氧化钠反应 ④. 1:3
【解析】
【分析】制备和收集纯净、干燥的氨气,应该有发生、干燥、收集、尾气处理装置,应该选择如图装置ACDF,据此解答。
【小问1详解】
①由图可知,仪器C的名称为球形干燥管,②实验室制氨气用氯化铵和氢氧化钙加热,化学方程式为③若要制备和收集纯净、干燥的氨气,应该选择如图装置ACDF,其中C中试剂为碱石灰,答案:球形干燥管、、ACDF、碱石灰;
【小问2详解】
②打开,将注射器中的缓慢注入中,此时观察到的现象为试管气体颜色褪去,因为二氧化氮和氨气反应,化学反应方程式,③待装置恢复到室温,打开,同时向中注入适量空气,为了将一氧化氮氧化为二氧化氮,同时将二氧化氮排到装置Z中和氢氧化钠反应,④若氨气恰好能将混合气体(即一氧化氮和二氧化氮)反应,假设氨气7mol,一氧化氮xmol,二氧化氮(6-x)mol,,根据得失电子守恒和原子守恒3×7mol=2xmol+4(6-x)mol,得x=1.5,即一氧化氮1.5mol,二氧化氮4.5mol,则混合气体中和的物质的量之比为1:3,答案:试管气体颜色褪去、、将一氧化氮氧化为二氧化氮,同时将二氧化氮排到装置Z中和氢氧化钠反应、1:3。
18. 甲醇广泛应用于能源、医药、国防等领域。
Ⅰ.如图是利用甲醇的一套电化学装置:
(1)图中甲池是___________装置(填“电解池”或“原电池”),写出通入的电极的电极反应式:___________。
(2)一段时间后,若要使乙池复原,可向乙池中加入适量的___________。
A. B. C.
(3)当丙池产生沉淀时,则至少需要通入标况下氧气的体积为___________。
Ⅱ.工业上用制备的原理如下:
反应1:
反应2:(副反应)
(4)用制备的原理:,该反应的___________。
(5)已知的结构为,部分化学键的键能如下表:
化学键
键能
728
464
326
436
请利用反应2,计算___________。
(6)最近,中科院研究出首例在室温条件超快传输氢负离子导体,将带来系列技术变革。某小组据此设计了以图装置,以电化学方法进行反应1。
①电极为电源的负极,导体中往___________迁移(填“电极1”或“电极2”)。
②生成的电极反应式为___________。
③若副反应(反应2)也同时发生,且出口Ⅱ混合气中,则惰性电极2的电流效率为___________。
【答案】(1) ①. 原电池 ②.
(2)C (3)1.12
(4)-90.7 (5)922.8
(6) ①. 电极2 ②. ③. 90%
【解析】
【分析】甲池中通入CH3OH的为负极,发生氧化反应,化学方程式为:,通入O2的为正极,由此可知,A为阳极,B为阴极,C为阳极,D为阴极。
【小问1详解】
由分析得,甲池为原电池装置;通入CH3OH的为负极,发生氧化反应,化学方程式为:;
【小问2详解】
乙池为电解池,A为阳极,电极反应式为:,B为阴极,电极反应式为,根据原子守恒可得,若要使乙池复原,可向乙池中加入适量Ag2O,故选C;
【小问3详解】
丙池的总反应式为:,产生的沉淀为Mg(OH)2,5.8g Mg(OH)2物质的量为0.1mol,即生成OH-物质的量为0.2mol,转移电子数为0.2mol,消耗氧气0.05mol,标况下体积为1.12L;
【小问4详解】
由盖斯定律可知,反应1-反应2可得,该反应的-49.5kJ/mol-41.2 kJ/mol=-90.7 kJ/mol;
【小问5详解】
由反应2可知:,即a=922.8
【小问6详解】
①电极a为电源的负极,与其相连的电极1为阴极,H-向阳极移动,即向电极2移动;
②电极2为阳极,H-在此失去电子与CO2反应得到CH3OH,电极反应式为:;
③若副反应(反应2)也同时发生,且出口Ⅱ混合气中,假设生成1molCO和3molCH3OH,转移电子物质的量为:1mol×2+3mol×6=20mol,则惰性电极2的电流效率。
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