精品解析：福建省福州市八县（市）协作校2023-2024学年高一下学期期末联考化学试题

福州市八县(市)协作校2023—2024学年第二学期期末联考 高一 化学试卷 【完卷时间：75分钟；满分：100分】 可能用到的相对原子质量： H 1 C 12 O 16 N 14 Cu 64 一、选择题(本题共有10小题，每小题4分，共40分，每小题有且只有一个正确选项。) 1. 湖北楚文化灿若星斗，下列楚文物的主要成分不是有机物的是 A．漆木虎座鸟架鼓 B．谷纹玉璧 C．龙凤虎纹绣罗单衣 D．秦家嘴楚简 A. A B. B C. C D. D 2. 下列有关描述正确的是 A. MgCl2和MgSO4中化学键的类型完全相同，熔化时克服的作用力类型也相同 B. 质子数为92，中子数为143的铀原子： C. 乙烯的球棍模型： D. 的电子式： 3. 设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列叙述正确的是 A. 在标准状况下，22.4LH2O含有的分子数为NA B. 物质的量浓度为0.5 mol·L－1的MgCl2溶液中，含有Cl－个数为NA C. 在标准状况下，O2和CO的混合气体22.4L含有的原子数为2NA D. 0.1mol FeCl3形成Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3胶粒的数目为0.1NA 4. 某有机物的结构如图所示，则下列说法正确的是 A. 该有机物中有4种官能团 B. 该有机物能与1mol NaOH反应 C. 1mol该有机物中含有4mol 碳碳双键 D. 该有机物能发生加成反应但不能发生氧化反应 5. X、Y、Z、M四种金属，已知Y可以从M的盐溶液中置换出M；X和Z作原电池电极时，X为正极；Y和Z的离子共存于电解液中，电解时Z离子先放电；X和M构成的原电池中，X的质量减少，M的质量增加。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为 A. Y>Z>X>M B. X>Y>Z>M C. Z>Y>X>M D. Y>Z>M>X 6. 下列有关离子反应的说法正确的是 A. 稀硝酸与过量的铁屑反应的离子方程式： B 与水反应： C. 溶液刻蚀铜电路板的离子方程式为： D. 向溶液中加入过量的NaOH溶液并加热： 7. 氮及其化合物的价类二维图如图所示，下列有关说法正确的是 A. 受热易分解，可用作氮肥 B. 生成过程属于氮的固定 C. “雷雨发庄稼”原理为： 盐 D. 向浓HNO3中投入红热的木炭，产生红棕色气体，证明木炭可与浓HNO3反应生成 8. 一定条件下发生反应，当反应了1 mol H2(g)和1 mol I2(g)生成2 mol HI(g)时，其断键、成键过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A. 该反应是吸热反应 B. 由图像可得，HI(g)比I2(g)更稳定 C. 1 mol H—I键的能量为91.5 kJ D. 相同条件下，2 mol H2(g)与2 mol I2(g)反应，释放26 kJ的热量 9. 下列实验操作、现象或结论均正确的是 选项 实验操作 现象或结论 A 氢气在氯气中燃烧 发出苍白色火焰，瓶口有白烟 B 焰色反应时直接观察火焰颜色 未观察到紫色火焰，说明不含K+ C 向某溶液中先通Cl2，再滴加KSCN溶液 溶液变红，说明溶液中含有Fe2+ D 使用胶头滴管向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液 先有白色沉淀生成，然后沉淀消失；说明Al(OH)3是两性氢氧化物 A. A B. B C. C D. D 10. 某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在400mL稀盐酸中加入足量的锌粒（假设溶液体积不变），用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下（累计值）： 时间t/min 1 2 3 4 5 氢气体积/mL（标准状况） 105 217 334 410 476 下列说法错误的是 A. 1～2min内，用盐酸的浓度变化表示的平均反应速率为 B. 化学反应速率最大时间段为 C. 根据以上实验数据可以判定该反应为放热反应 D. 反应开始时，向盐酸中滴加少量的溶液，相同时间内产生氢气的体积比未加溶液时大 二、非选择题(本题共5小题，共60分) 11. H2、CO、CH4等都是重要的能源，也是重要的化工原料。 （1）25℃，101kPa时，8.0gCH4完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出445.1kJ热量。写出该反应的热化学反应方程式：_______。 （2）水煤气中的CO和H2在高温下反应可生成甲烷。在体积为2L的恒容密闭容器中，充入1molCO和5molH2，一定温度下发生反应：。测得CO和H2的转化率随时间变化如图所示。 ①从反应开始到6min，CO的平均反应速率_________，6min时，H2的转化率为________。 ②下列叙述中能说明上述反应达到化学平衡状态的是___________。（填字母） a．容器中混合气体的密度保持不变 b．容器中混合气体的总压强保持不变 c．容器中CH4的体积分数保持不变 d．单位时间内每消耗1molCO，同时生成1molCH4 （3）甲烷燃料电池装置如图，电池总反应为。通入CH4一端电极反应方程式为：__________；通入氧气的电极为电池的_________（填“正极”或“负极”），若通入0.1molCH4充分反应，计算用此燃料电池电解饱和食盐水，理论上得到氢气的体积（标准状况下）__________。 12. 工业上由含铜废料(含有、、等)制备硝酸铜晶体流程如下： （1）写出“焙烧”生成和的化学反应方程式：___________。 （2）图中经转化生成的硫酸可用于“酸化”，转化反应中与的物质的量之比为___________。属于___________(填“酸性”或“碱性”)氧化物。 （3）“过滤”所得的滤液中溶质的主要成分为___________。 （4）“淘洗”步骤中加稀硫酸是为了除去“置换”后剩余的单质。如何证明元素已被“淘洗”完全？___________ （5）“反应”步骤中，10%为氧化剂，20%提供H+，可以避免污染性气体的产生。写出该反应的离子方程式：___________。 （6）某工厂用上述工业含铜废料(含铜元素80%)制备，最终得到产品，产率为___________(用含、的式子表示)。 （7）大量排放容易造成酸雨等环境问题，工业上可用双脱硫法处理废气，过程如图所示。其中可循环使用的试剂是___________。 13. 硝酸是重要的化工原料。下图是以合成氨为基础的传统硝酸生产工艺流程(其中空气等基础原料已略去)。 （1）关于合成氨工艺，下列说法正确的是___________(填序号)。 a．合成氨是一种重要的人工固氮方法 b．该反应过程中氮元素被氧化 c．合成的氨气还可以用于化肥工业、制碱工业 d．空气中含氮量很高，合成氨反应中所需氮气可以用空气代替 （2）氨氧化装置中，产生的含氮物质主要为NO，反应的化学方程式为___________。 （3）聚合、吸收装置中，含氮物质转化的主要反应包括①；②；③，其中属于氧化还原反应的是___________(填序号)。 （4）吸收装置中，发生的反应为，若用的稀硝酸作为吸收液，反应后得到的浓硝酸，则理论上吸收装置中需消耗的O2的物质的量为___________mol(写出计算式)。 （5）NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的氮氧化物脱除技术，可用于上述硝酸生产工艺的废气处理，反应原理如下图所示： 若催化剂表面参与反应NO和NO2物质的量之比为1：1，则总反应的化学方程式为___________。 14. Ⅰ．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图： （1）请写出C装置中生成CH3Cl的化学方程式：___________。 （2）B装置有三种功能：①、混匀混合气体；②、___________；③、___________。 （3）E装置中除盐酸外，还含有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为___________(填字母)。 a．分液法 b．蒸馏法 c．结晶法 （4）将1molCH4与Cl2发生取代反应，充分反应后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.1mol，则参加反应的Cl2的物质的量为___________mol。 Ⅱ．氢氧化亚铁在空气中很容易被氧化而变质，制备时须严格控制条件。如图所示，此装置可用来制备并验证其还原性，填写下列空白： （5）指出仪器x的名称___________。 （6）本实验的关键之处是巧妙控制止水夹a的开与关；实验开始前，应___________(填“打开”或“关闭”)止水夹a，待到导管Y出口处气体纯度较高时，可立即___________(填“打开”或“关闭”)止水夹a。 （7）检验反应后圆底烧瓶中是否有生成所需试剂为___________。 （8）实验完毕，B瓶中产生，为验证其还原性，打开b处止水夹，充入一段时间空气，此时B瓶中发生的反应为___________(写化学方程式)，现象：___________。 15. 以生物质为原料的化工生产路线，是一条绿色的可持续发展途径。利用生物质合成有机高分子材料PEA的一种路径如下图所示： （1）下列说法正确的是___________。 a．淀粉和纤维素的分子式均为，互为同分异构体 b．人体内，淀粉和纤维素均能发生水解反应 c．葡萄糖能发生银镜反应 d．乳酸分子能与发生反应 （2）乳酸分子所含官能团的名称为___________。 （3）反应②中，乳酸分子转化为丙烯酸和一种小分子，推测该小分子为___________(填化学式)。 （4）写出反应③的化学方程式___________，该反应的类型为___________。 （5）可用于鉴别乳酸和丙烯酸的试剂为___________(写出一种即可)。 （6）反应④为加聚反应，写出PEA的结构简式___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 福州市八县(市)协作校2023—2024学年第二学期期末联考 高一 化学试卷 【完卷时间：75分钟；满分：100分】 可能用到的相对原子质量： H 1 C 12 O 16 N 14 Cu 64 一、选择题(本题共有10小题，每小题4分，共40分，每小题有且只有一个正确选项。) 1. 湖北楚文化灿若星斗，下列楚文物的主要成分不是有机物的是 A．漆木虎座鸟架鼓 B．谷纹玉璧 C．龙凤虎纹绣罗单衣 D．秦家嘴楚简 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．战国晚期漆木虎座鸟架鼓主要采用了油漆、圆雕、绘画等工艺进行创作的，油漆中有有机物，故A错误； B．谷纹玉璧雕刻的很精美，但主要成分是硅酸盐，不是有机物，故B正确； C．龙凤虎纹绣罗单衣是用锁绣针法在“罗”地上刺绣而成，罗是一种刺绣，刺绣中有纤维，属于有机物，故C错误； D．秦家嘴楚简是一种战国时期的竹简，其文字具有商周金文大篆向秦汉隶书转折期的风格，竹简上的文字用的墨用到了油脂类物质，所以竹简上有有机物，故D错误； 故本题选B． 2. 下列有关描述正确的是 A. MgCl2和MgSO4中化学键的类型完全相同，熔化时克服的作用力类型也相同 B. 质子数为92，中子数为143的铀原子： C. 乙烯的球棍模型： D. 的电子式： 【答案】C 【解析】 【详解】A．MgCl2中化学键只有离子键，MgSO4中含离子键和共价键，两者的化学键的类型不同，A错误； B．质子数为92，中子数为143的铀原子，质量数为92+143=235，表示为：，B错误； C．乙烯中碳和碳共用2对电子对，碳和氢共用1对电子对，球棍模型为，C正确； D．是共价化合物，不存在离子键，电子式为，D错误； 答案选C。 3. 设NA为阿伏伽德罗常数的值。下列叙述正确的是 A. 在标准状况下，22.4LH2O含有的分子数为NA B. 物质的量浓度为0.5 mol·L－1的MgCl2溶液中，含有Cl－个数为NA C. 在标准状况下，O2和CO的混合气体22.4L含有的原子数为2NA D. 0.1mol FeCl3形成Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3胶粒的数目为0.1NA 【答案】C 【解析】 【分析】A、标准状况下，水的状态不是气体，不能使用标况下的气体摩尔体积计算水的物质的量； B、溶液体积不明确； C、O2和CO都是双原子分子； D、Fe(OH)3胶体粒子是氢氧化铁形成的集合体。 【详解】A项、标况下，水不是气体，不能使用标况下的气体摩尔体积计算22.4L水的物质的量，故A错误； B项、0.5 mol·L－1的MgCl2溶液的体积不明确，溶液中氯离子的个数无法计算，故B错误； C项、在标准状况下，22.4LO2和CO混合气体的物质的量为1mol，O2和CO都是双原子分子，则含有的原子数为2mol，故C正确； D项、Fe(OH)3胶体粒子是氢氧化铁形成的集合体，所以0.1mol FeCl3形成 Fe(OH)3胶体中，Fe(OH)3胶粒小于0.1mol，故D错误。 故选C。 【点睛】本题考查阿伏伽德罗常数的有关计算和判断，注意明确标准状况下水不是气体，掌握好以物质的量为中心的各物理量与阿伏伽德罗常数的关系是关键。 4. 某有机物的结构如图所示，则下列说法正确的是 A. 该有机物中有4种官能团 B. 该有机物能与1mol NaOH反应 C. 1mol该有机物中含有4mol 碳碳双键 D. 该有机物能发生加成反应但不能发生氧化反应 【答案】B 【解析】 【详解】A．该有机物中有3种官能团，即碳碳双键、羟基和羧基，A错误； B．分子中含有1个羧基，1mol该有机物能与1molNaOH 反应，B正确； C．苯环不存在碳碳双键，1mol该有机物中含有1mol 碳碳双键，C错误； D．该有机物含有碳碳双键，能与氢气等发生加成反应、与强氧化剂发生氧化反应，D错误； 答案选B。 5. X、Y、Z、M四种金属，已知Y可以从M的盐溶液中置换出M；X和Z作原电池电极时，X为正极；Y和Z的离子共存于电解液中，电解时Z离子先放电；X和M构成的原电池中，X的质量减少，M的质量增加。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为 A. Y>Z>X>M B. X>Y>Z>M C. Z>Y>X>M D. Y>Z>M>X 【答案】A 【解析】 【详解】活泼金属能置换出不活泼金属；原电池中不活泼金属作正极，活泼金属作负极；电解质溶液中不活泼金属阳离子先放电；金属阳离子中，不活泼金属的阳离子氧化性比活泼金属阳离子的氧化性强； Y可以从M的盐溶液中置换出M，说明Y的活动性大于M； X和Z作原电池电极时，X为正极，说明Z的活动性大于X； Y和Z的离子共存于电解液中，Z离子先放电，说明Y的活动性大于Z； X和M构成的原电池中，X的质量减少，M的质量增加，说明X的活动性大于M， 所以得出这四种金属的活动性由强到弱的顺序为Y＞Z＞X＞M， 故选A。 6. 下列有关离子反应的说法正确的是 A. 稀硝酸与过量的铁屑反应的离子方程式： B. 与水反应： C. 溶液刻蚀铜电路板的离子方程式为： D. 向溶液中加入过量的NaOH溶液并加热： 【答案】B 【解析】 【详解】A．稀硝酸与过量的铁屑反应生成硝酸亚铁和NO、水，，A错误； B．与水反应生成硝酸和NO：，B正确； C．铁离子和铜生成亚铁离子和铜离子，，C错误； D．向溶液中加入过量的NaOH溶液并加热，铵根离子、碳酸氢根离子完全反应生成氨气和水、碳酸根离子，，D错误； 故选B。 7. 氮及其化合物的价类二维图如图所示，下列有关说法正确的是 A. 受热易分解，可用作氮肥 B. 生成的过程属于氮的固定 C. “雷雨发庄稼”的原理为： 盐 D. 向浓HNO3中投入红热的木炭，产生红棕色气体，证明木炭可与浓HNO3反应生成 【答案】C 【解析】 【详解】A．碳酸氢铵含有氮元素，可以被植物吸收，所以可用作氮肥，与其受热易分解的性质无关，故A错误； B．氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮的过程，生成的过程不属于氮的固定，故B错误； C．“雷雨发庄稼”的原理为：氮气和氧气在闪电作用下生成NO，NO被氧化为二氧化氮，二氧化氮与水反应生成HNO3，硝酸最终生成盐，故C正确； D．向浓HNO3中投入红热的木炭，产生红棕色气体，可能是木炭可与浓HNO3反应生成，也可能是浓硝酸受热分解产出了NO2，故D错误； 故选C。 8. 一定条件下发生反应，当反应了1 mol H2(g)和1 mol I2(g)生成2 mol HI(g)时，其断键、成键过程的能量变化如图所示。下列说法正确的是 A. 该反应是吸热反应 B. 由图像可得，HI(g)比I2(g)更稳定 C. 1 mol H—I键的能量为91.5 kJ D. 相同条件下，2 mol H2(g)与2 mol I2(g)反应，释放26 kJ的热量 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图像可知反应物总能量高于生成物总能量，该反应放热反应，A错误； B．由图像看不出HI(g)和I2(g)能量的高低，故稳定性不能对比，B错误； C．由图像可知形成2mol氢碘键释放(170+13)kJ的能量，故1 mol H—I键的能量为91.5 kJ，C正确； D．由图像可知1mol H2(g)与1 mol I2(g)反应放热13kJ，故H2(g)+I2(g)2HI(g) ，该反应为可逆反应，当2mol H2(g)与2mol I2(g)反应达不到100%转化，释放的热量小于26 kJ，D错误； 故选C。 9. 下列实验操作、现象或结论均正确的是 选项 实验操作 现象或结论 A 氢气在氯气中燃烧 发出苍白色火焰，瓶口有白烟 B 焰色反应时直接观察火焰颜色 未观察到紫色火焰，说明不含K+ C 向某溶液中先通Cl2，再滴加KSCN溶液 溶液变红，说明溶液中含有Fe2+ D 使用胶头滴管向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液 先有白色沉淀生成，然后沉淀消失；说明Al(OH)3是两性氢氧化物 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．氢气在氯气中燃烧发出苍白色火焰，瓶口有白雾，A错误； B．观察K的焰色反应应透过蓝色钴玻璃，B错误； C．氯气会将亚铁离子氧化为铁离子，为了确定原溶液中是否含有Fe2+，应先滴加KSCN溶液再通Cl2，C错误； D．向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液，先有白色沉淀生成，然后沉淀消失，则生成氢氧化铝沉淀溶于氢氧化钠，说明Al(OH)3是两性氢氧化物，D正确； 故选D。 10. 某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在400mL稀盐酸中加入足量的锌粒（假设溶液体积不变），用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下（累计值）： 时间t/min 1 2 3 4 5 氢气体积/mL（标准状况） 105 217 334 410 476 下列说法错误的是 A. 1～2min内，用盐酸的浓度变化表示的平均反应速率为 B. 化学反应速率最大时间段为 C. 根据以上实验数据可以判定该反应为放热反应 D. 反应开始时，向盐酸中滴加少量的溶液，相同时间内产生氢气的体积比未加溶液时大 【答案】B 【解析】 【详解】A．1～2min内生成氢气的体积为217mL－105mL＝112mL，物质的量是0.005mol，消耗氯化氢是0.01mol，盐酸的浓度是0.01mol÷0.4L＝0.025mol/L，因此用盐酸的浓度变化表示的平均反应速率为0.025mol/L÷1min＝，A正确； B．根据表中数据可知0～1、1～2、2～3、3～4、4～5生成氢气分别是（mL）105、112、117、76、66，所以化学反应速率最大时间段为，B错误； C．随着反应的进行反应速率先增大后减小，而盐酸的浓度一直是减小的，所以反应速率增大只能是温度升高，这说明该反应为放热反应，C正确； D．反应开始时，向盐酸中滴加少量溶液，锌置换出铜，构成原电池加快反应速率，因此相同时间内产生氢气的体积比未加溶液时大，D正确； 答案选B。 二、非选择题(本题共5小题，共60分) 11. H2、CO、CH4等都是重要的能源，也是重要的化工原料。 （1）25℃，101kPa时，8.0gCH4完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出445.1kJ热量。写出该反应的热化学反应方程式：_______。 （2）水煤气中的CO和H2在高温下反应可生成甲烷。在体积为2L的恒容密闭容器中，充入1molCO和5molH2，一定温度下发生反应：。测得CO和H2的转化率随时间变化如图所示。 ①从反应开始到6min，CO的平均反应速率_________，6min时，H2的转化率为________。 ②下列叙述中能说明上述反应达到化学平衡状态的是___________。（填字母） a．容器中混合气体的密度保持不变 b．容器中混合气体的总压强保持不变 c．容器中CH4的体积分数保持不变 d．单位时间内每消耗1molCO，同时生成1molCH4 （3）甲烷燃料电池装置如图，电池总反应为。通入CH4一端电极反应方程式为：__________；通入氧气的电极为电池的_________（填“正极”或“负极”），若通入0.1molCH4充分反应，计算用此燃料电池电解饱和食盐水，理论上得到氢气的体积（标准状况下）__________。 【答案】（1）CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.2kJ/mol （2） ①. 0.05mol·L-1·min-1 ②. 36% ③. bc （3） ①. CH4-8e-+10OH-=+7H2O ②. 正极 ③. 8.96L 【解析】 【小问1详解】 8gCH4物质的量为0.5mol，完全燃烧生成二氧化碳气体和液态水放出445.1kJ的热量，则该反应的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.2kJ/mol。 【小问2详解】 ①从反应开始到6min，CO的转化率为60%，即有0.6molCO被反应掉，则v(CO)==0.05mol·L-1·min-1。6min时反应掉CO0.6mol，则反应掉H21.8mol，则H2的转化率为1.8mol÷5mol=36%。 ② a．反应在恒容密闭容器中进行，且反应物和生成物都是气体，无论是否达到平衡，混合气体的密度始终不变，a错误； b．该反应不是等体积反应，且在恒容密闭容器中进行，随着反应进行，容器内压强不断变化，容器内压强不变说明反应达到平衡，b正确； c．随着反应进行，容器内CH4的体积分数不断变化，容器内CH4的体积分数保持不变说明反应达到平衡，c正确； d．单位时间内消耗1molCO生成1molCH4，两者均表示正反应速率，无法说明反应达到平衡，d错误； 故答案选bc。 【小问3详解】 甲烷燃料电池中，通入甲烷的电极为负极，甲烷失电子结合氢氧根离子生成碳酸根离子和水，电极反应式为CH4-8e-+10OH-=+7H2O。通入氧气的电极为电池的正极，通入0.1molCH4充分反应，转移0.8mol电子，电解饱和食盐水时阴极上电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，转移0.8mol电子生成0.4mol氢气，标况下体积为8.96L。 12. 工业上由含铜废料(含有、、等)制备硝酸铜晶体流程如下： （1）写出“焙烧”生成和的化学反应方程式：___________。 （2）图中经转化生成的硫酸可用于“酸化”，转化反应中与的物质的量之比为___________。属于___________(填“酸性”或“碱性”)氧化物。 （3）“过滤”所得的滤液中溶质的主要成分为___________。 （4）“淘洗”步骤中加稀硫酸是为了除去“置换”后剩余的单质。如何证明元素已被“淘洗”完全？___________ （5）“反应”步骤中，10%为氧化剂，20%提供H+，可以避免污染性气体的产生。写出该反应的离子方程式：___________。 （6）某工厂用上述工业含铜废料(含铜元素80%)制备，最终得到产品，产率为___________(用含、的式子表示)。 （7）大量排放容易造成酸雨等环境问题，工业上可用双脱硫法处理废气，过程如图所示。其中可循环使用的试剂是___________。 【答案】（1） （2） ①. 2∶1 ②. 酸性 （3） （4）取最后一次淘洗液，先加适量双氧水溶液(或氯水)，再滴几滴溶液，若溶液不变血红色，则已淘洗完全 （5） （6） （7） 【解析】 【分析】工业上由含铜废料(含有Cu、CuS、CuSO4等)制备硝酸铜晶体，废料通入空气焙烧后铜生成氧化铜，硫化铜转化为CuO和SO2，加入硫酸酸化生成硫酸铜，加入过量的铁发生置换反应生成铜，过滤得到滤渣铁和铜，用冷水淘洗后加入20%的HNO3和0%的H2O2发生反应，蒸发浓缩，降温至温度略高于26.4℃结晶，从“反应”所得溶液中析出Cu(NO3)2•3H2O； 【小问1详解】 CuS焙烧和氧气反应转化为CuO和SO2，反应的化学方程式为：； 【小问2详解】 SO2与O2反应生成SO3，反应方程式为：，SO2与O2的物质的量之比为2∶1；SO2是酸性氧化物； 小问3详解】 Fe与硫酸铜和过量稀硫酸反应生成FeSO4，过滤时滤液的主要成分为FeSO4； 【小问4详解】 Fe与硫酸铜和过量稀硫酸反应生成FeSO4，过滤时滤液中溶质的主要成分为FeSO4，故证明沉淀已经淘洗干净的实验是证明洗涤液不含有Fe2+：取最后一次淘洗液，先加适量双氧水溶液(或氯水)，再滴几滴溶液，若溶液不变血红色，则已淘洗完全； 【小问5详解】 “反应”步骤加10%H2O2可以避免污染性气体的产生，铜和双氧水在酸性条件下生成铜离子和水，反应为Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O； 【小问6详解】 m1kg含铜废料中铜元素质量为0.8m1kg，根据铜元素质量守恒可得关系式：，理论上可制备Cu(NO3)2⋅3H2O的质量为x=，产率为； 【小问7详解】 根据图示信息，可循环使用的试剂是NaOH。 13. 硝酸是重要的化工原料。下图是以合成氨为基础的传统硝酸生产工艺流程(其中空气等基础原料已略去)。 （1）关于合成氨工艺，下列说法正确的是___________(填序号)。 a．合成氨是一种重要的人工固氮方法 b．该反应过程中氮元素被氧化 c．合成的氨气还可以用于化肥工业、制碱工业 d．空气中含氮量很高，合成氨反应中所需氮气可以用空气代替 （2）氨氧化装置中，产生的含氮物质主要为NO，反应的化学方程式为___________。 （3）聚合、吸收装置中，含氮物质转化的主要反应包括①；②；③，其中属于氧化还原反应的是___________(填序号)。 （4）吸收装置中，发生的反应为，若用的稀硝酸作为吸收液，反应后得到的浓硝酸，则理论上吸收装置中需消耗的O2的物质的量为___________mol(写出计算式)。 （5）NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的氮氧化物脱除技术，可用于上述硝酸生产工艺的废气处理，反应原理如下图所示： 若催化剂表面参与反应的NO和NO2物质的量之比为1：1，则总反应的化学方程式为___________。 【答案】（1）ac （2）4NH3+5O24NO+6H2O （3）①③ （4） （5）NO+NO2+2NH32N2+3H2O 【解析】 【分析】通过氮气和氢气合成氨气，将氨气进行氨氧化得到一氧化氮，一氧化氮进行聚合，得到NO、NO2、 N2O4等混合气体，用稀硝酸吸收混合气体，得到浓硝酸，据此回答。 【小问1详解】 a．合成氨将氮气转化为氨气，是一种重要的人工固氮方法，故a正确；b．该反应过程中氮元素的化合价减低，被还原，故b错误；c．合成的NH3可用于制作氮肥，可以用于化肥工业，向饱和食盐水中通入氨气、二氧化碳可生成碳酸氢钠，可用于制碱工业，故c正确；d．由于空气中除了氮气还有氧气，N2和氢气反应生成氨气，氨气与氧气能发生催化氧化反应生成NO，则合成氨的氮气不能用空气代替，故d错误；故答案为：ac； 【小问2详解】 氨氧化装置中，氨气和氧气反应生成的NO和水，其反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O； 【小问3详解】 ①NO→NO2氮的化合价升高，属于氧化还原反应；②NO2→N2O4元素化合价未变化，不是氧化还原反应；③N2O4→HNO3氮的化合价升高，为氧化还原反应，故选①③； 【小问4详解】 吸收装置中，发生的反应为2N2O4+O2+2H2O=4HNO3，若用VaL xmol•L-1的稀硝酸作为吸收液，反应后得到VbL ymol•L-1的浓硝酸，则理论上吸收装置中生成的硝酸为：(Vby-Vax)mol，反应的关系式为O2～4HNO3，则理论上吸收装置中需消耗的O2的物质的量为； 【小问5详解】 NH3催化还原氮氧化物生成氮气和水，参与反应的NO和NO2物质的量之比为1：1，则总反应的化学方程式为NO+NO2+2NH32N2+3H2O。 14. Ⅰ．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图： （1）请写出C装置中生成CH3Cl的化学方程式：___________。 （2）B装置有三种功能：①、混匀混合气体；②、___________；③、___________。 （3）E装置中除盐酸外，还含有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为___________(填字母)。 a．分液法 b．蒸馏法 c．结晶法 （4）将1molCH4与Cl2发生取代反应，充分反应后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.1mol，则参加反应的Cl2的物质的量为___________mol。 Ⅱ．氢氧化亚铁在空气中很容易被氧化而变质，制备时须严格控制条件。如图所示，此装置可用来制备并验证其还原性，填写下列空白： （5）指出仪器x的名称___________。 （6）本实验的关键之处是巧妙控制止水夹a的开与关；实验开始前，应___________(填“打开”或“关闭”)止水夹a，待到导管Y出口处气体纯度较高时，可立即___________(填“打开”或“关闭”)止水夹a。 （7）检验反应后圆底烧瓶中是否有生成所需试剂为___________。 （8）实验完毕，B瓶中产生，为验证其还原性，打开b处止水夹，充入一段时间空气，此时B瓶中发生反应为___________(写化学方程式)，现象：___________。 【答案】（1）CH4+Cl2CH3Cl+HCl （2） ①. 干燥气体 ②. 通过观察气泡速度，控制气体流速 （3）a （4）3 （5）分液漏斗 （6） ①. 打开 ②. 关闭 （7）KSCN溶液 （8） ①. ②. 白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色 【解析】 【分析】Ⅰ．A装置为制取氯气的发生装置，B装置可以除去水蒸气，可以混合甲烷和氯气，同时还可以通过产生气泡的快慢调节气体的流速；由于上述过程中产生的氯气和HCl均易导致大气污染，所以E的作用是吸收尾气； Ⅱ．制备Fe(OH)2，要考虑防止其被氧化，根据装置，实验开始时先将止水夹a打开，利用铁与硫酸反应生成的氢气将装置内的空气排尽，然后加进止水夹a，A中继续反应使压强增大，将烧瓶内的硫酸亚铁溶液压入B中与NaOH溶液反应生成Fe(OH)2，验证Fe(OH)2还原性：实验完毕，打开b处止水夹，充入一部分空气，此时B瓶中Fe(OH)2被氧化为Fe(OH)3，现象是白色固体迅速变为灰绿色，最后变为红褐色； 【小问1详解】 C装置中生成CH3Cl发生取代反应，反应方程式为：CH4+Cl2CH3Cl+HCl； 【小问2详解】 B装置可以均匀混合气、干燥混合气体和控制气流速度(或调整混合气的比例)； 【小问3详解】 氯代烃不易溶于水，而HCl极易溶于水，可以采用分液方法分离提纯，用于分液的仪器是分液漏斗，故选a； 【小问4详解】 根据充分反应后生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.1mol,可以设其物质的量分别是0.1mol、0.2mol、0.3mol、0.4mol,四种有机取代物的物质的量之比为n(CH3Cl)：n(CH2Cl2)：n(CHCl3)：n(CCl4)=1：2：3：4，发生取代反应时，消耗氯气的物质的量为0.1mol+2×0.2mol+3×0.3mol+4×0.4mol=3mol； 【小问5详解】 仪器X的名称为分液漏斗； 【小问6详解】 实验开始时先将止水夹a打开，将装置内的空气排尽，待到导管Y出口处气体纯度较高时，可立即关闭止水夹a，A中继续反应使压强增大，将烧瓶内的硫酸亚铁溶液压入B中与NaOH溶液反应生成Fe(OH)2； 【小问7详解】 检验反应后圆底烧瓶中是否有生成所需试剂为KSCN溶液； 【小问8详解】 验证Fe(OH)2还原性：实验完毕，打开b处止水夹，充入一部分空气，此时B瓶中发生反应为：，现象是白色固体迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。 15. 以生物质为原料的化工生产路线，是一条绿色的可持续发展途径。利用生物质合成有机高分子材料PEA的一种路径如下图所示： （1）下列说法正确的是___________。 a．淀粉和纤维素的分子式均为，互为同分异构体 b．在人体内，淀粉和纤维素均能发生水解反应 c．葡萄糖能发生银镜反应 d．乳酸分子能与发生反应 （2）乳酸分子所含官能团的名称为___________。 （3）反应②中，乳酸分子转化为丙烯酸和一种小分子，推测该小分子为___________(填化学式)。 （4）写出反应③的化学方程式___________，该反应的类型为___________。 （5）可用于鉴别乳酸和丙烯酸的试剂为___________(写出一种即可)。 （6）反应④为加聚反应，写出PEA的结构简式___________。 【答案】（1）c （2）羟基、羧基 （3）H2O （4） ①. ②. 取代反应(或酯化反应) （5）溴水(溴的四氯化碳溶液) （6） 【解析】 【分析】纤维素水解生成葡萄糖，葡萄糖在微生物作用下分解生成乙醇，淀粉水解生成葡萄糖，葡萄糖在微生物的作用下反应生成乳酸，乳酸发生消去反应生成丙烯酸，丙烯酸和乙醇发生酯化反应生成丙烯酸乙酯，丙烯酸乙酯发生加聚反应生成PEA为。 【小问1详解】 a．淀粉和纤维素的分子式均为（C6H10O5）n，n不同，分子式不同，所以二者不互为同分异构体，故a错误； b．在人体内，没有水解纤维素的酶，所以纤维素在人体内不能水解，故b错误； c．葡萄糖为多羟基醛，所以能发生银镜反应，故c正确； d．羧基和NaOH以1：1反应，醇羟基和NaOH不反应，所以1mol乳酸分子能与1molNaOH发生反应，故d错误； 故答案为：c； 【小问2详解】 根据乳酸的结构简式，乳酸分子所含官能团的名称为羟基、羧基； 【小问3详解】 反应②中，乳酸分子转化为丙烯酸和一种小分子，该反应为醇羟基的消去反应，根据原子守恒知，推测该小分子为H2O； 【小问4详解】 反应③的化学方程式为，该反应的类型为酯化反应或取代反应； 【小问5详解】 乳酸中含有羟基、羧基，丙烯酸中含有碳碳双键和羧基，可用于鉴别乳酸和丙烯酸的试剂为溴水、溴的四氯化碳溶液； 【小问6详解】 反应④为加聚反应，则PEA的结构简式为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$