内容正文:
2024年春学期高一段考化学试卷
考试时间:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Mg-24 S-32 Mn-55 Cu-64 Ba-137
一、单选题(包含14个小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意。)
1. 下列关于无机非金属材料的说法中,不正确的是
A. 用于北京冬奥会礼仪服智能发热的石墨烯属于无机非金属化合物
B. 门窗玻璃、混凝土桥墩、水晶镜片均含有
C. 碳化硅俗称金刚砂,具有优异的高温抗氧化性能,可用作耐高温半导体材料
D. 高纯硅可用作半导体材料
2. 属于严重的大气污染物,可用与高温反应消除的污染,其反应原理可分为两步,过程如图所示。下列说法正确的是
A. X中S元素的化合价为0价 B. 大气中的必须氧化成才能形成酸雨
C. 在温度时发生的是置换反应 D. 工业上可用氢氧化钠溶液处理工业尾气中的
3. 某合作学习小组的同学设计下列原电池,盐桥中装有饱和溶液。下列叙述中不正确的是
A. 乙烧杯可看作半电池,发生氧化反应
B. 电池工作时,盐桥中的移向乙烧杯
C. 电子流动方向:石墨(甲)石墨(乙)盐桥石墨(甲)
D. 电池工作一段时间,甲烧杯中酸性减弱
4. 下列所示装置能达到实验目的的是
A
B
“随关随停”制取氨气
模拟侯氏制碱法吸收
C
D
制备并收集
以铁丝为催化剂模拟工业合成氨并检验产物
A. A B. B C. C D. D
5. 下列离子方程式书写正确的是
A. 氯气通入水中,溶液呈酸性:
B 将过量气体通入溶液中:
C. 向溶液中通入少量
D. 溶液与足量溶液混合:
6. 设NA为阿伏加德罗常数值,下列说法正确的是
A. 足量的铜与2mol浓硫酸加热反应生成SO2为1mol
B. 在反应KClO4+8HCl=KCl+4Cl2↑+4H2O中,每生成4 mol Cl2转移的电子为7mol
C. 氢氧燃料电池正极消耗22.4 L气体时,负极消耗的气体分子数目为2NA
D. 标准状况下,11.2 L Cl2溶于水,溶液中Cl-、ClO-和HClO的微粒数之和为NA
7. 将一定物质的量的置于的恒容密闭容器中,只发生反应,在其他条件相同时,反应物的物质的量n随反应时间t的变化情况如表所示:
0
10
20
30
40
50
60
1.0
0.80
0.67
0.57
0.50
0.50
0.50
1.2
0.92
0.75
0.63
0.60
0.60
0.60
1.0
0.40
0.25
0.20
0.20
0.20
0.20
根据表中数据,下列说法正确的是
A. 在实验1中,反应在内
B. 根据实验1和实验2,可知反应恰好达到平衡状态的时间相同
C. 根据实验2和实验3,可以说明浓度对反应速率的影响趋势
D. 根据实验1和实验3,可得出温度越高,的分解率越大
8. 是一种重要的化工原料,有关制备途径及性质如图所示。下列说法错误的是
A. 生成等量的硫酸铜,三个途径中参加反应的硫酸的物质的量
B. 与途径①、③相比,途径②更好地体现了环境保护的思想
C. 途径①所用混酸中与的最佳物质的量之比为
D. ①②③中,只有③中作氧化剂
9. “封管实验”具有简易、方便、节约、绿色等优点,关于如图所示三个“封管实验”(夹持装置未画出)的说法正确的是
A. 加热时,①中上部汇集了白色固体
B. 加热时,②中溶液变红,冷却后又变为无色
C. 3个反应均为可逆反应
D. 加热时③中溶液逐渐变为无色
10. 图中的4条曲线,能表示人体大量喝水时,胃液pH变化的是
A. B.
C. D.
11. 粗盐溶液中常含有等杂质,实验室利用溶液、盐酸、溶液,按照如图所示流程可除去杂质得到精盐。下列说法不正确的是
A. 试剂X不能是
B. 加入试剂Z前必须过滤
C. 操作1用到的主要仪器有玻璃棒、酒精灯、坩埚
D. 若粗盐固体为,得到的精盐为,则a不一定大于b
12. 在容积为的密闭容器中,保持体系内温度不变,将一定量的和混合发生反应:,其中的物质的量随时间的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A. 若时反应达到平衡,表示达到平衡过程的平均反应速率,则
B. 图像中曲线Ⅱ表示的变化
C. 时,反应达平衡时放出热量,该反应的能量变化可表示为右图
D.
13. 关于非金属单质及化合物的性质,下列说法不正确的是
A. 有杀菌、抗还原作用,可用作食品添加剂
B. 浓具有强脱水性,能将糖类化合物中的氢和氧按水的组成比脱去而使其炭化
C. 上图路线①②③是工业生产硝酸的主要途径,①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
D. 上图路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径
14. 新型电池是化学研究的重要课题之一,有关下列两种新型电池说法正确的是
电池
Ⅰ
Ⅱ
图示
说明
在酸性乙醇燃料电池中加入硝酸,可使电池持续大电流放电。
常温钠离子全固态浓差电池,正极材料为层状含钠过渡金属氧化物,负极为钠锡合金。
A. 电池Ⅰ中加入降低了正极反应的活化能,负极反应为
B. 电池I中当被完全氧化时,有标准状况下的被还原
C. 电池Ⅱ放电时,会脱离过渡金属氧化层
D. 电池Ⅱ充电时,b极接电源的正极,a极接电源的负极
二、填空题(包含4个小题,除特殊说明外,每空2分,共58分。)
15. 七种短周期元素,周期表中位置如图:
X
Y
Z
W
M
R
T
试回答下列问题:
(1)三种元素的离子半径由大到小的排列顺序是___________(用离子符号表示)。
(2)Y在元素周期表的位置为___________,R的简单氢化物的电子式为___________。
(3)在一定条件下,R的一种含氧酸与铜反应的化学方程式为___________。
(4)两种元素简单氢化物的稳定性由强到弱的顺序是___________(用化学式表示)。实验室常用固体和R最高价氧化物对应水化物反应制备R的一种氧化物,该反应的离子方程式为___________。
(5)某溶液所含阴离子只有和,写出检验的实验操作过程、现象及结论___________。
16. 某化学兴趣小组利用如图装置制备氨气并探究相关性质。
(1)实验发现C中粉末完全变红,D中无水硫酸铜变蓝,还产生一种单质气体。经检验C中剩余固体为单质,则C装置中反应的化学方程式为___________。实验后将C中固体与浓硫酸混合加热,若充分反应后红色固体有剩余,再加入下列的___________试剂,固体又可以继续溶解。
A.溶液 B.溶液 C.稀 D.溶液
(2)装置D的名称为___________,若将D与a相连,在E中产生白色沉淀,其沉淀的化学式为___________。若向a处分别通入大量___________(填下列气体编号),在E中也会产生白色沉淀。
A. B. C. D.
(3)D装置后接尾气吸收装置,下列能用来吸收尾气的装置是___________(填装置序号)。
(4)用上述实验装置制备的化学方程式为___________。
(5)设计实验验证E装置中含有时___________。
17. Ⅰ.化学反应过程中伴随着能量变化。
(1)下列变化中属于放热反应的是___________。
①铝片与稀盐酸的反应 ②将胆矾加热变为白色粉末 ③甲烷在氧气中的燃烧反应 ④固体溶于水 ⑤氯酸钾分解制氧气 ⑥与反应
(2)甲烷可用于生产合成气,反应为,该反应中完全反应时需要吸收能量。该反应中,反应物的总能量___________(填“高”或“低”)于生成物的总能量。已知断裂(或形成)谋些化学键时吸收(或释放)的能量如下表所示,其中中的化学键为,则___________。若反应物化学键断裂时吸收的能量比生成物化学键形成时放出的能量高,则需要吸收能量;反之则放出能量。
化学键
断裂(或形成)化学键时吸收(或释放)的能量
436
a
415.6
1076
(3)由表格中的数据可知,断裂键吸收的能量比断裂键吸收的能量多___________。标况下中的化学键全部断裂,需要吸收___________能量。
Ⅱ.一种“碘钟实验”是将浓度均为的溶液及淀粉混合,一定时间后溶液变为蓝色。某小组同学在室温下对该实验原理进行探究。资料:该实验的总反应为。反应分两步进行,第i步:,第ii步:……
(4)第ii步的离子方程式是___________。
(5)为探究溶液变蓝快慢影响因素,进行实验Ⅰ、实验Ⅱ(溶液浓度均为)。
实验序号
溶液
溶液
溶液
溶液(含淀粉)
变蓝时间
实验I
0
实验Ⅱ
实验Ⅱ中,所对应的数值分别是___________、___________、___________。对比实验Ⅰ、实验Ⅱ,可得出的实验结论是___________。
18. Ⅰ.研究化学反应的速率和限度对于日常生活和工农业生产都具有重要的意义。
(1)一定温度下,在的恒容容器中充入与各的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
回答下列问题:
①反应,以表示的平均反应速率为___________。
②不能说明该反应达到化学平衡状态的是___________。
a.混合气体的密度保持不变
b.容器内的气体压强保持不变
c.
d.分子数之比为
e.的体积分数保持不变
f.气体的平均相对分子质量保持不变
Ⅱ.碱性锌锰电池是日常生活中常见化学电源之一,其构造如图1,一种从废旧碱性锌锰电池回收和的工艺如图2。
回答下列问题:
(2)碱性锌锰电池工作时的总反应为,放电过程中向___________(填“正极”或“负极”)移动,负极附近的___________(填“增大”“减小”或“不变”),该负极电极反应式为___________。
(3)“净化”是为了除去浸出液中杂质,方法是加入___________(填化学式)溶液将氧化为,再调节使沉淀完全。废电解液中含有大量的,可以返回___________工序中循环使用。
(4)若将“粉料”直接与浓盐酸共热反应后过滤,说液的主要成分是和,同时生成一种黄绿色气体,“粉料”中的与浓盐酸共热反应的离子方程式为___________。
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2024年春学期高一段考化学试卷
考试时间:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Mg-24 S-32 Mn-55 Cu-64 Ba-137
一、单选题(包含14个小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意。)
1. 下列关于无机非金属材料的说法中,不正确的是
A. 用于北京冬奥会礼仪服智能发热的石墨烯属于无机非金属化合物
B. 门窗玻璃、混凝土桥墩、水晶镜片均含有
C. 碳化硅俗称金刚砂,具有优异的高温抗氧化性能,可用作耐高温半导体材料
D. 高纯硅可用作半导体材料
【答案】A
【解析】
【详解】A.石墨烯为碳单质,不属于化合物,A错误;
B.玻璃、混凝土桥墩中的沙子、水晶镜片均含有,B正确;
C.碳化硅的硬度很大,具有优良的导热性能,是一种半导体,高温时能抗氧化,高纯度的碳化硅,可用于制造半导体、制造碳化硅纤维,C正确;
D.硅为良好的半导体材料,高纯硅常用作半导体材料,D正确;
故选A。
2. 属于严重的大气污染物,可用与高温反应消除的污染,其反应原理可分为两步,过程如图所示。下列说法正确的是
A. X中S元素的化合价为0价 B. 大气中的必须氧化成才能形成酸雨
C. 在温度时发生的是置换反应 D. 工业上可用氢氧化钠溶液处理工业尾气中的
【答案】D
【解析】
【分析】根据反应原理,300℃时H2和SO2反应生成X为H2S,H2S在100~200℃和SO2反应生成S,据此解答。
【详解】A.根据分析,则X为H2S,S化合价为-2价,故A错误;
B.SO2可以和水反应生成H2SO3,H2SO3可以被氧气氧化为H2SO4,故B错误;
C.在100~200℃温度时SO2化合价降低,X化合价升高,反应为2H2S+SO2=3S↓+2H2O,不属于置换反应,故C错误;
D.SO2是酸性氧化物,工业上可以用氢氧化钠溶液处理工业尾气中的,故D正确;
答案选D。
3. 某合作学习小组的同学设计下列原电池,盐桥中装有饱和溶液。下列叙述中不正确的是
A. 乙烧杯可看作半电池,发生氧化反应
B. 电池工作时,盐桥中的移向乙烧杯
C. 电子流动方向:石墨(甲)石墨(乙)盐桥石墨(甲)
D. 电池工作一段时间,甲烧杯中酸性减弱
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知,甲烧杯中Mn元素的化合价降低,得到电子,乙烧杯中Fe元素的化合价升高,失去电子,则b为负极,a为正极,结合原电池中负极发生氧化反应,电流从正极流向负极,阴离子向负极移动来解答。
【详解】A.乙烧杯中b电极亚铁离子失去电子发生氧化反应,故A正确;
B.乙烧杯是负极区,故电池工作时,盐桥中的移向乙烧杯,故B正确;
C.电池工作时,电子移向为负极移向正极,即由石墨(乙)石墨(甲),不经过溶液,故C错误;
D.甲烧杯中发生反应为:+8H++5e-═Mn2++4H2O,氢离子浓度减小,导致溶液的酸性减弱,故D正确;
答案选C。
4. 下列所示装置能达到实验目的的是
A
B
“随关随停”制取氨气
模拟侯氏制碱法吸收
C
D
制备并收集
以铁丝为催化剂模拟工业合成氨并检验产物
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.由于碱石灰溶于水,多孔塑料隔板不能起到分离反应阻止反应发生的作用,即装置不能实现“随关随停”制取氨气,A不合题意;
B.模拟侯氏制碱法吸收,气体应长进短出,B不合题意;
C.Cu与浓硝酸反应可制得NO2,但由于3NO2+H2O=2HNO3+NO即NO2不能用排水法收集,C不合题意;
D.氮气和氢气是在铁丝作催化剂的条件下生成氨气,检验氨气应用湿润的红色石蕊试纸,D符合题意;
故选D。
5. 下列离子方程式书写正确的是
A. 氯气通入水中,溶液呈酸性:
B. 将过量气体通入溶液中:
C. 向溶液中通入少量
D. 溶液与足量溶液混合:
【答案】B
【解析】
【详解】A.氯气通入水中,生成盐酸和次氯酸,次氯酸是弱酸,其离子方程式为:,A错误;
B.过量气体通入溶液中时,被氧化为硫酸根离子(),而则被还原为氯化钠(),B正确;
C.由于还原性,氯气先和反应,离子方程式为:,C错误;
D.溶液与足量溶液混合,其中的铵根和碳酸氢根都可以和氢氧化钡反应,所以其离子方程式为:,D错误;
故选B。
6. 设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 足量的铜与2mol浓硫酸加热反应生成SO2为1mol
B. 在反应KClO4+8HCl=KCl+4Cl2↑+4H2O中,每生成4 mol Cl2转移的电子为7mol
C. 氢氧燃料电池正极消耗22.4 L气体时,负极消耗的气体分子数目为2NA
D. 标准状况下,11.2 L Cl2溶于水,溶液中Cl-、ClO-和HClO的微粒数之和为NA
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.铜只能与浓硫酸反应,和稀硫酸不反应。故2mol浓硫酸不能反应完全,则生成的SO2的分子数小于1mol,故A错误;
B.反应中氯元素化合价从+7价变化为0价,-1价变化为0价,结合氧化还原反应定量关系计算电子转移为7NA,故B正确;
C.气体状况未知,气体摩尔体积未知,无法计算,故C错误;
D.氯气和水的反应为可逆反应,不能进行彻底,故溶液中含氯气分子,故溶液中Cl-、ClO-和HClO的微粒数之和小于NA,故D错误;
故选:B。
7. 将一定物质的量的置于的恒容密闭容器中,只发生反应,在其他条件相同时,反应物的物质的量n随反应时间t的变化情况如表所示:
0
10
20
30
40
50
60
1.0
0.80
0.67
057
0.50
0.50
0.50
1.2
0.92
0.75
0.63
0.60
0.60
0.60
1.0
0.40
0.25
0.20
0.20
0.20
0.20
根据表中数据,下列说法正确的是
A. 在实验1中,反应在内
B. 根据实验1和实验2,可知反应恰好达到平衡状态的时间相同
C. 根据实验2和实验3,可以说明浓度对反应速率的影响趋势
D. 根据实验1和实验3,可得出温度越高,的分解率越大
【答案】D
【解析】
【详解】A.实验1中,反应在10~20min内,v(HI)= ,故A错误;
B.在实验1和实验2中,40min后HI(g)的物质的量不再变化,说明40min后反应处于平衡状态,但不能说明40min时反应恰好达到平衡状态,故B错误;
C.实验2和实验3的反应温度不同,且HI(g)的起始物质的量不同,则无法说明浓度对反应速率的影响趋势,故C错误;
D.比较实验1和实验3,开始时加入的n(HI)相同,反应温度不同,平衡时实验3中HI(g)的物质的量少,说明温度越高,HI的分解率越大,故D正确;
故选D。
8. 是一种重要的化工原料,有关制备途径及性质如图所示。下列说法错误的是
A. 生成等量的硫酸铜,三个途径中参加反应的硫酸的物质的量
B. 与途径①、③相比,途径②更好地体现了环境保护的思想
C. 途径①所用混酸中与的最佳物质的量之比为
D. ①②③中,只有③中作氧化剂
【答案】A
【解析】
【分析】途径①离子反应为:3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O,途径②的反应为2Cu+O22CuO,CuO+H2SO4=CuSO4+H2O,途径③的反应为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。
【详解】A.根据三个途径涉及的方程式分析,生成3mol的硫酸铜,三个途径中参加反应的硫酸的物质的量分别为3mol,3mol,6mol,有①=②<③,故A错误;
B.途径②中不产生有毒气体,能更好的体现环境保护思想,故B正确;
C.根据反应的离子方程式为:3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O,与的最佳物质的量之比为,故C正确;
D.①②③中,只有③中作氧化剂,其余反应中硫酸只表现酸性,故D正确;
故选A。
9. “封管实验”具有简易、方便、节约、绿色等优点,关于如图所示三个“封管实验”(夹持装置未画出)的说法正确的是
A. 加热时,①中上部汇集了白色固体
B. 加热时,②中溶液变红,冷却后又变为无色
C. 3个反应均为可逆反应
D. 加热时③中溶液逐渐变为无色
【答案】A
【解析】
【详解】A.加热时,氯化铵分解为氨气和氯化氢,氯化氢和氨气遇冷生成氯化铵,所以①中上部汇集了NH4Cl白色固体,A正确;
B.氨水呈碱性,能使酚酞变红,加热②中溶液氨气挥发,溶液变为无色,冷却后氨溶于水,溶液又变红,B错误;
C.可逆反应应在同一条件下进行,题中实验分别在加热条件下和冷却后进行,不是可逆反应,C错误;
D.二氧化硫能使品红溶液褪色,加热时,③溶液中二氧化硫挥发,品红溶液变红色,冷却后二氧化硫又溶于水,溶液红色褪去,体现了SO2的漂白性,D错误;
故选A。
10. 图中的4条曲线,能表示人体大量喝水时,胃液pH变化的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】胃酸是盐酸,呈酸性,稀释前pH<7,稀释后无限接近7,但不可能大于7变成碱。
【详解】A、胃酸是盐酸,呈酸性,稀释前pH<7,稀释后无限接近7,但不可能大于7变成碱,故A正确;
B、胃酸是盐酸,呈酸性,稀释前pH<7,故B错误;
C、稀释后无限PH接近7,但不可能大于7变成碱,故C错误;
D、胃酸是盐酸,呈酸性,稀释前pH<7,故D错误;
故选A。
11. 粗盐溶液中常含有等杂质,实验室利用溶液、盐酸、溶液,按照如图所示流程可除去杂质得到精盐。下列说法不正确的是
A. 试剂X不能是
B. 加入试剂Z前必须过滤
C. 操作1用到的主要仪器有玻璃棒、酒精灯、坩埚
D. 若粗盐固体为,得到的精盐为,则a不一定大于b
【答案】C
【解析】
【分析】粗盐溶液中常含有等杂质,除去这些离子对应选用的离子有、OH-、Ba2+,且应该均过量,故可先加入试剂X:Ba(OH)2可以除去、Mg2+;再加入试剂Y:碳酸钠,可以除去Ca2+和过量的Ba2+,过滤后再加入稀盐酸,以除去过量的OH-、,得到氯化钠溶液,氯化钠的溶解度随温度的变化不大,应蒸发结晶得到氯化钠晶体。
【详解】A.根据分析可知,试剂X是Ba(OH)2,不能是Na2CO3,故A正确;
B.加入试剂Y形成的沉淀有碳酸钡,可以和盐酸反应,试剂Z是盐酸,故加入试剂Z前必须过滤,故B正确;
C.操作I是从氯化钠溶液中得到氯化钠固体,应该用蒸发结晶的方法,用到的主要仪器有玻璃棒、酒精灯、蒸发皿、铁架台等,故C错误;
D.根据除杂过程,制得的NaCl,既有原溶液中的也有新生成的,a不一定大于b,故D正确;
答案选C。
12. 在容积为的密闭容器中,保持体系内温度不变,将一定量的和混合发生反应:,其中的物质的量随时间的变化关系如图所示。下列说法错误的是
A. 若时反应达到平衡,表示达到平衡过程的平均反应速率,则
B. 图像中曲线Ⅱ表示的变化
C. 时,反应达平衡时放出热量,该反应的能量变化可表示为右图
D.
【答案】D
【解析】
【分析】曲线Ⅰ代表的物质其物质的量增加,为生成物,曲线Ⅱ代表的物质其物质的量减小,为反应物,且两曲线物质的量变化量相同,所以曲线Ⅰ表示NO2的变化,曲线Ⅱ表示NO的变化。
【详解】A.30s时,由图像可知△n(NO)=0.13mol,则△n(O2)=0.065mol,≈,故A正确;
B.由分析可知,曲线Ⅱ表示NO的变化,故B正确;
C.时,反应达平衡时放出热量,则为放热反应,反应物能量高于生成物能量,故C正确;
D.根据速率之比等于系数之比,则,故D错误;
故选D。
13. 关于非金属单质及化合物的性质,下列说法不正确的是
A 有杀菌、抗还原作用,可用作食品添加剂
B. 浓具有强脱水性,能将糖类化合物中的氢和氧按水的组成比脱去而使其炭化
C. 上图路线①②③是工业生产硝酸的主要途径,①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
D. 上图路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径
【答案】A
【解析】
【分析】氮气和氢气在高温、高压催化剂条件下生成氨气,氨气催化氧化生成一氧化氮,一氧化氮氧化为二氧化氮,二氧化氮与水反应生成硝酸。
【详解】A.有杀菌、抗氧化作用,能延长食物保质期,少量可用作食品添加剂,故A错误;
B.浓具有强脱水性,能吸收糖类化合物中的水分并使其炭化,故B正确;
C.由分析可知,路线①②③是工业生产硝酸的主要途径,①中反应为,则为氧化剂氧气与还原剂氨气的物质的量之比为5∶4,故C正确;
D.氮气和氧气在放电条件下生成一氧化氮,路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮,将氮气通过转化生成硝酸的主要途径。故D正确;
故选A。
14. 新型电池是化学研究的重要课题之一,有关下列两种新型电池说法正确的是
电池
Ⅰ
Ⅱ
图示
说明
在酸性乙醇燃料电池中加入硝酸,可使电池持续大电流放电。
常温钠离子全固态浓差电池,正极材料为层状含钠过渡金属氧化物,负极为钠锡合金。
A. 电池Ⅰ中加入降低了正极反应的活化能,负极反应为
B. 电池I中当被完全氧化时,有标准状况下的被还原
C. 电池Ⅱ放电时,会脱离过渡金属氧化层
D. 电池Ⅱ充电时,b极接电源正极,a极接电源的负极
【答案】B
【解析】
【详解】A.电池Ⅰ中消耗又生成,起催化剂作用,故加入降低了正极反应的活化能,负极反应为乙醇失去电子发生氧化反应生成二氧化碳,反应为,故A错误;
B.电池I中当被完全氧化时,转移电子数为12mol,1molO2得到4mol电子生成水,故有标准状况下的被还原,故B正确;
C.电池Ⅱ正极材料为层状含钠过渡金属氧化物,负极为钠锡合金;放电时,阳离子向正极迁移,则会进入过渡金属氧化层,故C错误;
D.电池Ⅱ充电时,正极接外接电源正极、负极接外接电源负极,故b极接电源的负极,a极接电源的正极,故D错误;
故选B。
二、填空题(包含4个小题,除特殊说明外,每空2分,共58分。)
15. 七种短周期元素,周期表中位置如图:
X
Y
Z
W
M
R
T
试回答下列问题:
(1)三种元素的离子半径由大到小的排列顺序是___________(用离子符号表示)。
(2)Y在元素周期表的位置为___________,R的简单氢化物的电子式为___________。
(3)在一定条件下,R的一种含氧酸与铜反应的化学方程式为___________。
(4)两种元素简单氢化物的稳定性由强到弱的顺序是___________(用化学式表示)。实验室常用固体和R最高价氧化物对应水化物反应制备R的一种氧化物,该反应的离子方程式为___________。
(5)某溶液所含阴离子只有和,写出检验的实验操作过程、现象及结论___________。
【答案】(1)S2->Cl->O2-
(2) ①. 第二周期ⅣA族 ②.
(3)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
(4) ①. HCl>H2S ②.
(5)取少量溶液于试管中,加入足量的盐酸酸化,再加入氯化钡溶液,若产生白色沉淀,则证明原溶液含有
【解析】
【分析】根据X、Y、Z、W、M、R、T七种短周期元素在周期表中位置可知分别是H、C、N、O、Na、S、Cl,据此解答。
【小问1详解】
核外电子层数越多,半径越大,电子层结构相同,核电荷数越大,半径约小, 三种元素的离子半径由大到小的排列顺序是S2->Cl->O2-;
【小问2详解】
Y为C元素,在元素周期表的位置为第二周期ⅣA族;R的简单氢化物为H2S,其为共价化合物,电子式为;
【小问3详解】
根据题目描述可知是Cu与浓硫酸在加热条件下的反应,其化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;
【小问4详解】
非金属性越强,简单氢化物越稳定,则S、Cl两种元素简单氢化物的稳定性由强到弱的顺序是HCl>H2S;实验室常用固体和浓硫酸反应制备二氧化硫,离子方程式为;
【小问5详解】
检验常用的试剂为氯化钡,则检验方法为:取少量溶液于试管中,加入足量的盐酸酸化,排除碳酸根离子的干扰,再加入氯化钡溶液,若产生白色沉淀,则证明原溶液含有。
16. 某化学兴趣小组利用如图装置制备氨气并探究相关性质。
(1)实验发现C中粉末完全变红,D中无水硫酸铜变蓝,还产生一种单质气体。经检验C中剩余固体为单质,则C装置中反应的化学方程式为___________。实验后将C中固体与浓硫酸混合加热,若充分反应后红色固体有剩余,再加入下列的___________试剂,固体又可以继续溶解。
A.溶液 B.溶液 C.稀 D.溶液
(2)装置D的名称为___________,若将D与a相连,在E中产生白色沉淀,其沉淀的化学式为___________。若向a处分别通入大量___________(填下列气体编号),在E中也会产生白色沉淀。
A. B. C. D.
(3)D装置后接尾气吸收装置,下列能用来吸收尾气的装置是___________(填装置序号)。
(4)用上述实验装置制备的化学方程式为___________。
(5)设计实验验证E装置中含有时___________。
【答案】(1) ①. 2NH3+3CuO23Cu+ N2+3H2O ②. AD
(2) ①. 干燥管 ②. 亚硫酸钡 ③. AB
(3)②④⑤ (4)Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O
(5)取E装置中溶液少许于试管中,加入少量NaOH固体或浓氢氧化钠溶液并加热,若产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则证明溶液中含有
【解析】
【分析】A装置采用实验室制法产生NH3,经B装置除去水得到干燥的NH3,在加热条件下和CuO反应,D装置无水硫酸铜检验是否有H2O产生。
【小问1详解】
结合题目所给信息可知,C中氨气和氧化铜反应,生成Cu、N2和H2O,则C装置中反应的化学方程式为2NH3+3CuO23Cu+ N2+3H2O;C中固体为Cu,和浓硫酸混合加热的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,充分反应后浓硫酸变稀,反应停止,加入FeCl3溶液,其中的Fe3+可以氧化Cu;加入KNO3溶液,则和剩余的H+形成硝酸,可和Cu继续发生反应,故选AD;
【小问2详解】
装置D的名称为干燥管;氨气和二氧化硫在水中生成亚硫酸铵,亚硫酸铵与氯化钡反应生成亚硫酸钡沉淀;
A.氯气能将二氧化硫氧化为硫酸根离子,从而与钡离子结合生成硫酸钡白色沉淀,故A符合;
B.二氧化氮能与水反应生成硝酸,硝酸能将二氧化硫氧化为硫酸根离子,硫酸根离子与钡离子结合生成硫酸钡白色沉淀,故B符合;
C.二氧化碳与二氧化硫、氯化钡均不反应,无沉淀生成,故C不符合;
D.硫化氢和二氧化硫反应生成S单质黄色沉淀,不能生成白色沉淀,故D不符合;
故选AB;
【小问3详解】
氨气极易溶于水,尾气吸收需要防止倒吸,图中能用来吸收尾气的装置是②④⑤,①装置没有出气口,③装置容易发生倒吸;
【小问4详解】
A装置中为氢氧化钙与氯化铵加热制备NH3的实验室制法,化学方程式为Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O;
【小问5详解】
检验铵根离子的方法是取E装置中溶液少许于试管中,加入少量NaOH固体或浓氢氧化钠溶液并加热,若产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则证明溶液中含有。
17. Ⅰ.化学反应过程中伴随着能量变化。
(1)下列变化中属于放热反应的是___________。
①铝片与稀盐酸的反应 ②将胆矾加热变为白色粉末 ③甲烷在氧气中的燃烧反应 ④固体溶于水 ⑤氯酸钾分解制氧气 ⑥与反应
(2)甲烷可用于生产合成气,反应为,该反应中完全反应时需要吸收能量。该反应中,反应物的总能量___________(填“高”或“低”)于生成物的总能量。已知断裂(或形成)谋些化学键时吸收(或释放)的能量如下表所示,其中中的化学键为,则___________。若反应物化学键断裂时吸收的能量比生成物化学键形成时放出的能量高,则需要吸收能量;反之则放出能量。
化学键
断裂(或形成)化学键时吸收(或释放)的能量
436
a
415.6
1076
(3)由表格中的数据可知,断裂键吸收的能量比断裂键吸收的能量多___________。标况下中的化学键全部断裂,需要吸收___________能量。
Ⅱ.一种“碘钟实验”是将浓度均为的溶液及淀粉混合,一定时间后溶液变为蓝色。某小组同学在室温下对该实验原理进行探究。资料:该实验的总反应为。反应分两步进行,第i步:,第ii步:……
(4)第ii步的离子方程式是___________。
(5)为探究溶液变蓝快慢的影响因素,进行实验Ⅰ、实验Ⅱ(溶液浓度均为)。
实验序号
溶液
溶液
溶液
溶液(含淀粉)
变蓝时间
实验I
0
实验Ⅱ
实验Ⅱ中,所对应的数值分别是___________、___________、___________。对比实验Ⅰ、实验Ⅱ,可得出的实验结论是___________。
【答案】(1)①③ (2) ①. 低 ②. 464
(3) ①. 28 ②. 87.2
(4)I2+2=2I-+
(5) ①. 8 ②. 3 ③. 2 ④. 其它条件不变,溶液酸性越强,氢离子浓度越大,增大氢离子浓度可以加快反应速率
【解析】
【小问1详解】
①铝片与稀盐酸反应为放热反应,故①选;
②将胆矾加热变为白色粉末的反应为吸热反应,故②不选;
③甲烷在氧气中的燃烧反应为放热反应,故③选;
④NH4NO3固体溶于水的过程为物理变化,不属于吸热反应,故④不选;
⑤氯酸钾分解制氧气的反应是分解反应,属于吸热反应,故⑤不选;
⑥Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl反应为吸热反应,故⑥不选;
故属于放热反应的有①③;
【小问2详解】
该反应是吸热反应,故反应物的总能量低于生成物的总能量;ΔH=+206.4kJ/mol,ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能,所以(4×415.6+2a)−(1076+3×436)=+206.4,a=464;
【小问3详解】
断裂键吸收的能量比断裂键吸收的能量多(464-436)kJ=28kJ;标况下为0.2mol,根据表中的数据,其中的化学键全部断裂,需要吸收的能量为=87.2kJ;
【小问4详解】
该“碘钟实验”的总反应:,反应分两步进行:第i步:,由总反应-第i步反应可得第ii步反应:I2+2=2I-+;
【小问5详解】
控制变量方法中只能改变一个反应条件,其它条件相同,依据表格数据可知,实验Ⅱ跟实验Ⅰ比硫酸体积减少,所以其它条件都相同,而且混合后总体积也要相同,故实验Ⅱ中,x、y、z所对应的数值分别是:8、3、2,对比实验Ⅰ、实验Ⅱ,可得出的实验结论是:其它条件不变,溶液酸性越强,氢离子浓度越大,增大氢离子浓度可以加快反应速率。
18. Ⅰ.研究化学反应的速率和限度对于日常生活和工农业生产都具有重要的意义。
(1)一定温度下,在的恒容容器中充入与各的物质的量随时间的变化曲线如图所示。
回答下列问题:
①反应,以表示的平均反应速率为___________。
②不能说明该反应达到化学平衡状态的是___________。
a.混合气体的密度保持不变
b.容器内的气体压强保持不变
c.
d.分子数之比为
e.的体积分数保持不变
f.气体的平均相对分子质量保持不变
Ⅱ.碱性锌锰电池是日常生活中常见的化学电源之一,其构造如图1,一种从废旧碱性锌锰电池回收和的工艺如图2。
回答下列问题:
(2)碱性锌锰电池工作时的总反应为,放电过程中向___________(填“正极”或“负极”)移动,负极附近的___________(填“增大”“减小”或“不变”),该负极电极反应式为___________。
(3)“净化”是为了除去浸出液中的杂质,方法是加入___________(填化学式)溶液将氧化为,再调节使沉淀完全。废电解液中含有大量的,可以返回___________工序中循环使用。
(4)若将“粉料”直接与浓盐酸共热反应后过滤,说液的主要成分是和,同时生成一种黄绿色气体,“粉料”中的与浓盐酸共热反应的离子方程式为___________。
【答案】(1) ①. 0.025mol⋅L-1⋅min-1 ②. acd
(2) ①. 正 ②. 减小 ③.
(3) ①. H2O2 ②. 浸出
(4)2MnO(OH)+6H++2Cl-2Mn2++Cl2↑+4H2O
【解析】
【分析】Ⅱ.废旧碱性锌锰电池破碎后的粉料还原焙烧,将MnOOH、MnO2还原为MnO,再用硫酸溶解铁、锌和MnO得到硫酸锰溶液和少量Fe2+和Zn2+,净化过程中加入双氧水将亚铁离子氧化为铁离子,调节pH使铁离子完全沉淀,最终得到MnSO4和Zn2+,电解后在阴阳极分别得到Zn和MnO2,废电解液为硫酸。
【小问1详解】
①由图中数据可知,反应0~2 min,= =0.075mol⋅L-1⋅min-1,根据反应速率之比等于其化学计量系数之比,以表示的平均反应速率为0.025mol⋅L-1⋅min-1;
②a.反应前后气体的质量不变、气体的体积不变,即混合气体的密度一直保持不变,则混合气体的密度保持不变,不能说明反应达到平衡,故a选;
b.反应前后气体的系数发生改变,即没有平衡时,反应过程中容器的气体压强一直在改变,现容器内的气体压强保持不变,说明反应达到平衡,故b不选;
c.根据反应速率之比等于化学计量数之比可知,则当时反应的正逆反应速率不相等,反应未达到化学平衡,故c选;
d.化学平衡的特征之一为各组分的浓度、百分含量保持不变,而不是相等或成比例,即 N2、H2、NH3分子数之比为1:3:2不能说明反应达到化学平衡,故d选;
e.化学平衡的特征之一为各组分的浓度、百分含量保持不变,则NH3的体积分数保持不变说明反应达到化学平衡,故e不选;
f.反应前后气体的系数发生改变,而气体的质量保持不变,则反应过程中气体的平均相对分子质量一直在变,即气体的平均相对分子质量保持不变,说明反应达到化学平衡,故f不选;
答案为acd;
【小问2详解】
碱性锌锰电池放电过程中向正极移动;负极的电极反应式为;负极附近的减小;
【小问3详解】
净化过程是为了除去浸出液中的亚铁离子,故可加入H2O2将亚铁离子氧化为铁离子,再调节pH将铁离子沉淀除去;根据流程可知,“浸出”时,需要用到硫酸故废电解液中含有大量的H+可以返回浸出工序中循环使用;
【小问4详解】
“粉料”中的MnOOH具有氧化性,与盐酸发生氧化还原反应,类似MnO2与盐酸的反应,反应的离子方程式为2MnO(OH)+6H++2Cl-2Mn2++Cl2↑+4H2O。
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