精品解析：湖北省武汉市六校联考2023-2024学年高一下学期4月期中化学试题

武汉市部分重点中学2023—2024学年度下学期期中联考 高一化学试卷 本试卷共8页，19题。满分100分。考试用时75分钟。 考试时间：2024年4月17日上午11：00-12：15 ★祝考试顺利★ 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。 可能用到的相对原子质量： 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45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. 热量的释放或吸收是化学反应中能量变化的常见形式。下列化学变化为吸热反应的是 A. 燃料燃烧 B. 酸碱中和 C. 煅烧石灰石 D. 工业合成氨 2. 化学是一门以实验为基础的学科。利用下列装置和试剂进行实验，能达到实验目的的是 A．验证SO2的漂白性 B．测定中和反应的反应热 C．实验室制氨气 D．比较Cl、C、Si的非金属性 A. A B. B C. C D. D 3. 根据设计如下图所示的原电池，下列说法错误的是 A. 电极X的材料是 B. Y为溶液 C. 每生成，电路中转移 D. 盐桥中可装有含饱和溶液的琼脂 4. 化学与生产、生活密切相关。下列现象或事实、解释或原因错误的是 选项 现象或事实 解释或原因 A． 碳酸钡可用作“钡餐” 碳酸钡难溶于水 B． 氮化硅用作高温结构陶瓷 氮化硅具有熔点高，硬度大和性质稳定等特点 C． 二氧化硫可用作食品添加剂 二氧化硫可以起到杀菌、抗氧化等作用 D． 常在食品包装袋中放入还原铁粉 防止食品氧化变质 A. A B. B C. C D. D 5. 高纯硅可采用以下方法制备。下列说法正确的是 A. 石英砂是制陶瓷和水泥的主要原料之一 B. 过程①的化学方程式为 C. 通过，实现粗硅的制备 D. 过程④的化学方程式为 6. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是 选项 热化学方程式 结论 A 黑磷更稳定 B 反应放热可设计成原电池 C 稀硫酸与氢氧化钠固体反应生成1mol水时放出57.3kJ热量 D 碳的燃烧热为 A. A B. B C. C D. D 7. 下列各组离子在给定条件下能大量共存的是 A. 饱和氯水中：、、、 B. 使酚酞变红的溶液中：、、、 C. 氯化铁溶液中：、、、 D. 使石蕊变红的溶液中：、、、 8. 在右图所示的物质转化关系中，X是常见的气态氢化物，Y是能使带火星的木条复燃的气体，T的相对分子质量比R的大17(反应条件和部分生成物未列出)。下列说法正确的是 A. R是酸性氧化物 B. X与T可反应生成盐 C. 采用排空气法收集Z D. 试管中全部充满气体X，倒置于盛满水的水槽中，形成溶液的浓度为 9. “宏观辨识与微观探析”是化学学科核心素养之一、下列离子方程式的书写正确的是 A. 用溶液吸收： B. 将磁性氧化铁溶于硝酸： C. 用醋酸和淀粉—溶液检验： D. 用溶液检验： 10. 如图是一个“化学多米诺实验”装置，“化学多米诺实验”即只需控制第一个反应，利用反应中气体产生的压力和虹吸作用原理使若干化学实验依次发生。 已知：①(该反应的产物可作为分解的催化剂)；②E和F中的硫酸溶液浓度相同 下列有关分析错误的是 A. 进行实验前必须检查装置气密性 B. 整套装置共发生3个氧化还原反应 C. 装置J中出现浅黄色浑浊 D. 装置K的作用是吸收尾气 11. 已知： 。相关的键能数据如下表所示，则x的值为 化学键 键能/ 940 x 280 A. 340.3 B. 138 C. 153 D. 756 12. 一种新型复合光催化剂()可利用太阳光实现水的高效分解，原理如图所示。水的分解、反应Ⅰ及反应Ⅱ的焓变依次为、、(以每生成2mol或1mol计算)。下列说法错误的是 A. 反应Ⅰ的化学方程式为 B. 若，则 C. 该过程存在非极性键的断裂与形成 D. 该过程涉及太阳能、热能及化学能之间的转化 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Zn-NO电池系统，实现了合成氨和对外供电，其工作原理如图所示。已知双极膜可将水解离为H+和OH-，并实现其定向通过。下列说法正确的是 A. 电子由Zn/ZnO电极流出 B. 电池工作时NaOH和Na2SO4溶液浓度均不变 C. Zn/ZnO电极表面发生的反应为Zn-2e-＝Zn2+ D. 当电路通过2mole-时，整个电池系统增重6.0g 14. 利用空气催化氧化法除电石渣浆上层清液中的的过程如图所示。下列说法错误的是 A. 过程Ⅰ中氧化剂与还原剂物质的量之比为 B. 过程Ⅱ的离子方程式为 C. 碱性条件下，氧化性强弱顺序为 D. 将完全转化为理论上需要33.6L(标准状况下) 15. 将38.4g Cu与0.22L浓硝酸混合恰好完全反应生成氮的氧化物，这些氧化物恰好与溶液反应得到和的混合溶液，反应过程及有关数据如图所示。下列说法正确的是 A. 反应Ⅰ中硝酸只体现氧化性 B. 反应Ⅱ中作氧化剂 C. 混合气体中的物质的量为0.2mol D. 浓硝酸的物质的量浓度为 二、非选择题：本题共4题，共55分。 16. 化学反应在发生物质变化的同时伴随有能量变化，是人类获取能量的重要途径。 回答下列问题： （1）天然气的综合利用是各国科学家研究的重要课题。天然气燃烧过程中的能量变化，符合下图中的_______(填标号)。 （2）液态肼()与可作火箭推进剂，二者反应生成和水蒸气。已知： ① ； ② 。 与反应的热化学方程式为_______。此反应除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是_______。 （3）用过硫酸钠结合紫外线(UV)辐照去除废水中尿素(其中C为价，N为价)，其机理如下图所示，尿素和过硫酸钠溶液发生的离子反应方程式为_______。 （4）锌锰干电池是最早使用的化学电池，基本构造如下图所示。电路中每通过，负极质量减少_______g，工作时在正极放电产生两种气体，其中一种气体分子是的微粒，则正极的电极反应式是_______。 （5）燃料电池具有广阔的发展前景。熔融碳酸盐乙醇()燃料电池如下图所示。电极a上发生的电极反应式为_______。 17. 某化学小组利用氧化时，发现溶液变深棕色。作出以下猜想： 猜想Ⅰ：生成的与或反应，使溶液变为深棕色； 猜想Ⅱ：生成的与或反应，使溶液变为深棕色。 设计下图装置验证猜想。 回答下列问题： （1）盛装浓硝酸的仪器名称是_______。 （2）实验室保存浓硝酸的方法是_______。 （3）实验开始前应先检查装置气密性，然后通的目的是_______。 （4）为验证猜想Ⅰ，A同学关闭活塞_______，打开活塞_______及分液分液漏斗活塞，观察到_______(填实验现象)，证明是与反应。 （5）为验证猜想Ⅱ，B同学关闭活塞a，b，打开活塞c及分液分液漏斗活塞，出现与A同学相同的实验现象，B认为深棕色是与反应产生的，但A认为B的结论不严谨，理由是_______。 （6）该实验装置存在的不足是_______。 18. 某废催化剂含、、和，从废催化剂中回收锌和铜的流程如下图所示。 回答下列问题： （1）步骤①产生的气体的电子式为_______，实验室常用与稀硫酸制备该气体，其化学方程式为_______。 （2）滤渣2的主要成分是S和_______(填化学式)。 （3）步骤③中加入溶液的目的是_______(用离子方程式表示)，加热温度不宜过高的原因是_______。 （4）步骤②和④的“一系列操作”包括_______、_______、过滤、洗涤、低温干燥。洗涤晶体时用乙醇代替蒸馏水的目的是_______，并缩短干燥所需时间。 19. 氮及其化合物既是重要的化工产品，又是重要的化工原料，它们在反应中常涉及能量变化。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。 回答下列问题： （1）液氨可作制冷剂的原因是_______。 （2）氧化炉中被氧化的化学方程式为_______。 （3）向吸收塔中通入A的作用是_______。 （4）汽车发动机工作时会引发和反应，生成的等造成大气污染，其中生成的能量变化如图所示，则的_______。 （5）催化还原氮氧化物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的尾气处理，反应原理如下图所示。 若反应的和物质的量之比为，则总反应的化学方程式为_______。 （6）利用与反应构成如图所示的电池，也可用于上述硝酸生产的尾气处理。 ①B的电极反应式为_______。 ②当有通过阴离子交换膜时，理论上生成的物质的量为_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 武汉市部分重点中学2023—2024学年度下学期期中联考 高一化学试卷 本试卷共8页，19题。满分100分。考试用时75分钟。 考试时间：2024年4月17日上午11：00-12：15 ★祝考试顺利★ 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。 可能用到的相对原子质量： 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45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. 热量的释放或吸收是化学反应中能量变化的常见形式。下列化学变化为吸热反应的是 A. 燃料燃烧 B. 酸碱中和 C. 煅烧石灰石 D. 工业合成氨 【答案】C 【解析】 【详解】A．燃料燃烧释放热量，为放热反应，A错误； B．酸碱中和释放热量，为放热反应，B错误； C．煅烧石灰石，碳酸钙分解生成CaO和CO2，为吸热反应，C正确； D．工业上用氮气和氢气反应生成氨气，该反应为放热反应，D错误； 故答案选C。 2. 化学是一门以实验为基础的学科。利用下列装置和试剂进行实验，能达到实验目的的是 A．验证SO2的漂白性 B．测定中和反应的反应热 C．实验室制氨气 D．比较Cl、C、Si的非金属性 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．酸性KMnO4溶液具有氧化性，因与SO2发生氧化还原反应而褪色，说明SO2具有还原性而不是漂白性，A项错误； B．测定中和反应的反应热实验中缺少了搅拌棒，无法达到实验目的，B项错误； C．实验室常用NH4Cl与Ca(OH)2固体在加热条件下反应制得氨气，加热时试管口略向下倾斜，氨气密度小于空气，应选择向下排空气法收集气体，为了防止空气对流，确保收集的气体纯净，需要在收集气体的试管口塞一小团棉花，C项正确； D．稀盐酸中的Cl元素化合价为-1价，不是Cl元素的最高价态，所以无法通过最高价氧化物对应水化物的酸性来比较Cl、C、Si的非金属性，D项错误； 答案选C。 3. 根据设计如下图所示的原电池，下列说法错误的是 A. 电极X的材料是 B. Y为溶液 C. 每生成，电路中转移 D. 盐桥中可装有含饱和溶液的琼脂 【答案】D 【解析】 【分析】根据可知，负极上Cu失去电子生成Cu2+，正极上Ag+得到电子生成Ag，含有盐桥的原电池中，电极材料与电解质溶液中金属阳离子所含元素相同，所以X为Cu，Y为AgNO3。 【详解】A．据分析可知，电极X的材料是，A正确； B．据分析可知，Y为溶液，B正确； C．正极反应式为Ag++e-=Ag，则每生成，电路中转移，C正确； D．氯离子和银离子反应生成氯化银沉淀，所以盐桥中不能装有含饱和溶液的琼脂，D错误； 故选D。 4. 化学与生产、生活密切相关。下列现象或事实、解释或原因错误的是 选项 现象或事实 解释或原因 A． 碳酸钡可用作“钡餐” 碳酸钡难溶于水 B． 氮化硅用作高温结构陶瓷 氮化硅具有熔点高，硬度大和性质稳定等特点 C． 二氧化硫可用作食品添加剂 二氧化硫可以起到杀菌、抗氧化等作用 D． 常在食品包装袋中放入还原铁粉 防止食品氧化变质 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．碳酸钡能溶于胃酸（主要成分为盐酸），因此“钡餐”主要成分为硫酸钡，A错误； B．氮化硅具有熔点高，硬度大和性质稳定等特点，常被用作高温结构陶瓷，B正确； C．二氧化硫有杀菌、抗氧化等作用，可用作食品添加剂，C正确； D．食品包装袋中放入还原铁粉，铁可以与氧气反应消耗包装袋中的氧气，防止食品氧化变质，D正确； 故答案选A。 5. 高纯硅可采用以下方法制备。下列说法正确的是 A. 石英砂是制陶瓷和水泥的主要原料之一 B. 过程①的化学方程式为 C. 通过，实现粗硅的制备 D. 过程④的化学方程式为 【答案】D 【解析】 【分析】SiO2和C在高温下发生反应生成Si和CO得到粗硅，粗硅和HCl生成SiHCl3，SiHCl3在高温下和氢气反应生成高纯硅。 【详解】A．水泥的原料是黏土和石灰石，不需要石英砂，石英砂可以作为陶瓷的原材料，而黏土才是制陶瓷和水泥的主要原料之一，故A错误； B．过程①是制备粗硅，SiO2和C在高温下发生反应生成Si和CO，反应方程式为，故B错误； C．不与溶液反应，不能通过该途径提纯粗硅，故C错误； D．过程④是SiHCl3在高温下和氢气反应生成高纯硅，反应为：，故D正确； 故答案选D。 6. 下列依据热化学方程式得出的结论正确的是 选项 热化学方程式 结论 A 黑磷更稳定 B 反应放热可设计成原电池 C 稀硫酸与氢氧化钠固体反应生成1mol水时放出57.3kJ热量 D 碳的燃烧热为 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．白磷转化为黑磷放热，说明白磷的能量高于黑磷，能量越低越稳定，则黑磷更稳定，A正确； B．是非氧化还原反应，不能设计成原电池，B错误； C．氢氧化钠固体溶解会放热，则稀硫酸与氢氧化钠固体反应生成1mol水时放出大于57.3kJ热量，C错误； D．碳的燃烧热要生成CO2，则碳的燃烧热不等于，D错误； 故选A。 7. 下列各组离子在给定条件下能大量共存的是 A. 饱和氯水中：、、、 B. 使酚酞变红的溶液中：、、、 C. 氯化铁溶液中：、、、 D. 使石蕊变红的溶液中：、、、 【答案】B 【解析】 【详解】A．饱和氯水中Cl2能将Fe2+氧化为铁离子，同时氯水呈酸性，碳酸氢根离子也不能大量存在，酸性条件下硝酸根离子与亚铁离子也会反应，两者也不能大量共存，A错误； B．使酚酞变红的溶液呈碱性，碱性条件下选项中的四种离子相互之间不反应，能大量共存，B正确； C．氯化铁溶液中Fe3+能与SCN-反应生成络合物，两者不能大量共存，同时铁离子也能和硫离子反应，C错误； D．使石蕊变红的溶液呈酸性，酸性溶液中硅酸根离子不能大量存在，D错误； 故答案选B。 8. 在右图所示的物质转化关系中，X是常见的气态氢化物，Y是能使带火星的木条复燃的气体，T的相对分子质量比R的大17(反应条件和部分生成物未列出)。下列说法正确的是 A. R是酸性氧化物 B. X与T可反应生成盐 C. 采用排空气法收集Z D. 试管中全部充满气体X，倒置于盛满水的水槽中，形成溶液的浓度为 【答案】B 【解析】 【分析】Y是能使带火星的木条复燃的气体，Y为O2，X为常见的气态氢化物，能与O2反应生成Z和Q，则Z应该是氧化物，Z被氧气进一步氧化生成R，R应该也是氧化物，R与Q反应生成T，T相对分子质量比R大17，则X应该为NH3，Z为NO，R为NO2，T为HNO3，Q为H2O。 【详解】A．R为NO2，NO2不是酸性氧化物，A错误； B．NH3和HNO3可以反应生成NH4NO3，B正确； C．Z为NO，易与氧气反应，因此不能使用排空气法收集，C错误； D．选项中并未说明氨气所处的状态，无法计算氨气的物质的量，也就无法计算其水溶液的浓度，D错误； 故答案选B。 9. “宏观辨识与微观探析”是化学学科核心素养之一、下列离子方程式的书写正确的是 A. 用溶液吸收： B. 将磁性氧化铁溶于硝酸： C. 用醋酸和淀粉—溶液检验： D. 用溶液检验： 【答案】D 【解析】 【详解】A．少量SO2通入溶液中，二者发生氧化还原反应，正确的离子方程式为，A错误； B．将磁性氧化铁溶于硝酸，二者发生氧化还原反应，正确的离子方程式为，B错误； C．醋酸为弱酸，在离子方程式中不能拆开，用醋酸和淀粉—溶液检验，正确的离子方程式为，C错误； D．与在加热条件下反应生成NH3，用溶液检验的离子方程式为，D正确； 故选D。 10. 如图是一个“化学多米诺实验”装置，“化学多米诺实验”即只需控制第一个反应，利用反应中气体产生的压力和虹吸作用原理使若干化学实验依次发生。 已知：①(该反应的产物可作为分解的催化剂)；②E和F中的硫酸溶液浓度相同 下列有关分析错误的是 A. 进行实验前必须检查装置气密性 B. 整套装置共发生3个氧化还原反应 C. 装置J中出现浅黄色浑浊 D. 装置K的作用是吸收尾气 【答案】B 【解析】 【分析】E中Zn与稀硫酸反应制取H2，H2将F中混合溶液压入G中，G中Zn与CuSO4反应生成Cu、与硫酸反应产生H2，H2将H中CuSO4溶液压入过量氨水中，反应生成的[Cu(NH3)4]SO4溶液流入I中，催化H2O2分解产生O2，O2与J中过量H2S溶液反应生成S，K中NaOH溶液用于吸收尾气。 【详解】A．该实验中产生H2和O2，故进行实验前必须检查装置的气密性，A项正确； B．整套装置中发生的氧化还原反应有Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑、Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu、2H2O22H2O+O2↑、O2+2H2S=2S↓+2H2O，B项错误； C．装置J中的反应为O2+2H2S=2S↓+2H2O，装置中出现浅黄色浑浊，C项正确； D．装置K用于吸收尾气（挥发出来的H2S），防止污染环境，D项正确； 答案选B。 11. 已知： 。相关的键能数据如下表所示，则x的值为 化学键 键能/ 940 x 280 A. 340.3 B. 138 C. 153 D. 756 【答案】C 【解析】 【详解】化学反应中断裂化学键吸收能量，形成化学键放出能量，反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能，所以反应 ，，故选C。 12. 一种新型复合光催化剂()可利用太阳光实现水的高效分解，原理如图所示。水的分解、反应Ⅰ及反应Ⅱ的焓变依次为、、(以每生成2mol或1mol计算)。下列说法错误的是 A. 反应Ⅰ的化学方程式为 B. 若，则 C. 该过程存在非极性键的断裂与形成 D. 该过程涉及太阳能、热能及化学能之间的转化 【答案】B 【解析】 【详解】A．由反应原理可知，反应Ⅰ的化学方程式为，故A正确； B．水的分解为吸热反应，ΔH＞0，由盖斯定律，ΔH=ΔH1+ΔH2＞0，若ΔH2＜0，则ΔH＜ΔH1，故B错误； C．该过程中涉及O-O键的断裂以及H-H、O-O键的形成，存在非极性键的断裂和形成，故C正确； D．由反应原理可知，该过程涉及太阳能、热能及化学能之间的转化，故D正确； 故答案选B。 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Zn-NO电池系统，实现了合成氨和对外供电，其工作原理如图所示。已知双极膜可将水解离为H+和OH-，并实现其定向通过。下列说法正确的是 A. 电子由Zn/ZnO电极流出 B. 电池工作时NaOH和Na2SO4溶液浓度均不变 C. Zn/ZnO电极表面发生的反应为Zn-2e-＝Zn2+ D. 当电路通过2mole-时，整个电池系统增重6.0g 【答案】A 【解析】 【分析】分析工作原理图，NO→NH3过程中，N元素化合价由+2价变为-3价，N元素得到电子发生还原反应，则可知MoS2电极为正极，Zn/ZnO电极为负极，发生氧化反应，据此分析。 【详解】A．在原电池中，电子由负极流向正极，由分析可知，Zn/ZnO电极为负极，电子由Zn/ZnO电极流出，A项正确； B．由分析可知，Zn/ZnO电极为负极，负极锌失去电子生成氧化锌，正极一氧化氮得到电子生成氨气，双极膜中OH-和H+分别向负极、正极移动，补充消耗的阴、阳离子，两电极均有水生成，溶液体积变大，则NaOH溶液和Na2SO4浓度均变小，B项错误； C．Zn/ZnO电极为负极，发生氧化反应，电极反应式为：Zn-2e-+2OH-＝ZnO+H2O，C项错误； D．分析原电池工作原理图，可知在反应过程中，电池系统Δm=m (NO)-m (NH3)。原电池中正极的电极反应式为NO+5e-+5H+＝NH3+H2O，由反应式可知，1molNO转化为1molNH3，转移5mol电子，整个电池系统质量会增大30g-17g=13g，故当电路通过2mole-时，理论上可以转化的物质的量为0.4mol，整个电池系统质量会增大0.4×13g=5.2g，D项错误； 答案选A。 14. 利用空气催化氧化法除电石渣浆上层清液中的的过程如图所示。下列说法错误的是 A. 过程Ⅰ中氧化剂与还原剂物质的量之比为 B. 过程Ⅱ的离子方程式为 C. 碱性条件下，氧化性强弱顺序为 D. 将完全转化为理论上需要33.6L(标准状况下) 【答案】D 【解析】 【分析】由流程可知，CaO与硫酸锰反应生成Mn(OH)2，通入氧气生成，过程Ⅰ中反应的离子方程式为2Mn(OH)2+O2+4OH-=2+4H2O；与S2-反应生成S2，进而与氧气反应生成，过程Ⅱ中反应的离子方程式为，以此解答该题。 【详解】A．过程Ⅰ中涉及反应为2Mn(OH)2+O2+4OH-=2+4H2O，则氧化剂和还原剂物质的量之比为1：2，故A正确； B．由分析可知，过程Ⅱ中反应的离子方程式为：，故B正确； C．由分析可知，O2氧化Mn(OH)2生成，则氧化性：O2＞，锰的含氧酸根氧化S2-生成S2，则氧化性：> S2，氧化性：，故C正确； D．1molS2-转化为理论上转移8mol电子，根据得失电子守恒可知：n(O2)==2mol，在标准状况下体积为2mol×22.4L/mol=44.8L，故D错误； 故答案选D。 15. 将38.4g Cu与0.22L浓硝酸混合恰好完全反应生成氮的氧化物，这些氧化物恰好与溶液反应得到和的混合溶液，反应过程及有关数据如图所示。下列说法正确的是 A. 反应Ⅰ中硝酸只体现氧化性 B. 反应Ⅱ中作氧化剂 C. 混合气体中的物质的量为0.2mol D. 浓硝酸的物质的量浓度为 【答案】D 【解析】 【分析】铜与硝酸反应生成硝酸铜和氮的氧化物，38.4g Cu为0.6mol，所以生成硝酸铜0.6mol，则硝酸铜含有硝酸根离子1.2mol，生成氮的氧化物为0.9mol，与氢氧化钠恰好完全反应生成NaNO3和NaNO2，根据原子守恒可知，n(Na)=n(N)=n(NaOH)=0.5L×2mol/L=1mol，所以硝酸的总量为1.2mol+1mol=2.2mol。 【详解】A．反应I中硝酸中的氮元素一部分转化为+2价和+4价的氮，体现氧化性，同时还会生成硝酸铜和水，体现酸性，A错误； B．反应Ⅱ中NO中的N元素化合价升高，作还原剂，B错误； C．由题意可知0.9mol氮的氧化物转化为钠盐的量为1mol，则混合气体中的物质的量为1mol-0.9mol=0.1mol，C错误； D．由分析可知，0.22L浓硝酸的物质的量浓度为，D正确； 故选D。 二、非选择题：本题共4题，共55分。 16. 化学反应在发生物质变化的同时伴随有能量变化，是人类获取能量的重要途径。 回答下列问题： （1）天然气的综合利用是各国科学家研究的重要课题。天然气燃烧过程中的能量变化，符合下图中的_______(填标号)。 （2）液态肼()与可作火箭推进剂，二者反应生成和水蒸气。已知： ① ； ② 。 与反应的热化学方程式为_______。此反应除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是_______。 （3）用过硫酸钠结合紫外线(UV)辐照去除废水中尿素(其中C为价，N为价)，其机理如下图所示，尿素和过硫酸钠溶液发生的离子反应方程式为_______。 （4）锌锰干电池是最早使用的化学电池，基本构造如下图所示。电路中每通过，负极质量减少_______g，工作时在正极放电产生两种气体，其中一种气体分子是的微粒，则正极的电极反应式是_______。 （5）燃料电池具有广阔的发展前景。熔融碳酸盐乙醇()燃料电池如下图所示。电极a上发生的电极反应式为_______。 【答案】（1）a （2） ①. ②. 生成物为氮气和水，不污染空气 （3） （4） ①. 0.65 ②. （5） 【解析】 【小问1详解】 天然气的主要成分是甲烷，甲烷在空气中完全燃烧为放热反应，反应物能量和大于生成物能量和，a符合。 【小问2详解】 依据盖斯定律计算②×2-①得到：；该反应除释放大量热和快速产生大量气体外，生成物为氮气和水，不污染空气。 【小问3详解】 由图可知，尿素和过硫酸钠溶液在紫外线(UV)辐照作用下反应生成CO2、、，发生的离子方程式为。 【小问4详解】 锌锰干电池的负极上Zn失去电子，负极反应式为Zn-2e-=Zn2+，负极消耗1mol时转移2mol电子，电路中每通过，负极质量减少0.01mol×65g/mol=0.65g，工作时在正极放电产生两种气体，其中一种气体分子是的微粒为NH3，另一种为H2，则正极反应式为。 【小问5详解】 由图可知电极a为负极，乙醇失去电子生成二氧化碳和水，电极a上发生的电极反应式为。 17. 某化学小组利用氧化时，发现溶液变深棕色。作出以下猜想： 猜想Ⅰ：生成的与或反应，使溶液变为深棕色； 猜想Ⅱ：生成的与或反应，使溶液变为深棕色。 设计下图装置验证猜想。 回答下列问题： （1）盛装浓硝酸的仪器名称是_______。 （2）实验室保存浓硝酸的方法是_______。 （3）实验开始前应先检查装置气密性，然后通的目的是_______。 （4）为验证猜想Ⅰ，A同学关闭活塞_______，打开活塞_______及分液分液漏斗活塞，观察到_______(填实验现象)，证明是与反应。 （5）为验证猜想Ⅱ，B同学关闭活塞a，b，打开活塞c及分液分液漏斗活塞，出现与A同学相同的实验现象，B认为深棕色是与反应产生的，但A认为B的结论不严谨，理由是_______。 （6）该实验装置存在的不足是_______。 【答案】（1）分液漏斗 （2）放在棕色瓶中低温密封保存 （3）排出装置中的空气，防止O2干扰实验 （4） ①. a ②. b ③. 丙中溶液变为深棕色，丁中溶液颜色无变化 （5）浓硝酸达到一定程度后变为稀硝酸，稀硝酸与Cu反应会生成NO （6）没有尾气处理装置 【解析】 【分析】打开活塞a、b通入氮气，氮气将装置中的空气排尽，浓硝酸和Cu片反应生成NO2，NO2和H2O反应生成HNO3和NO，将产生的NO或NO2气体通入装置丙或丁中验证猜想。 【小问1详解】 由图可知，盛装浓硝酸的仪器名称是分液漏斗。 【小问2详解】 浓硝酸易挥发，见光易分解生成NO2、O2、H2O，所以实验室保存浓硝酸的方法是放在棕色瓶中低温密封保存。 【小问3详解】 实验开始前应通入N2的目的是排出装置中的空气，防止O2干扰实验。 【小问4详解】 为验证猜想Ⅰ，A同学关闭活塞a，打开活塞b及分液分液漏斗活塞，观察到丙中溶液变为深棕色，丁中溶液颜色无变化，证明是与反应。 【小问5详解】 甲中浓硝酸达到一定程度后变为稀硝酸，稀硝酸与Cu反应会生成NO，则为验证猜想Ⅱ，B同学关闭活塞a，b，打开活塞c及分液分液漏斗活塞，出现与A同学相同的实验现象，深棕色不一定是与反应产生的。 【小问6详解】 NO、NO2都是有毒气体，污染空气，所以该实验装置存在的不足是没有尾气处理装置。 18. 某废催化剂含、、和，从废催化剂中回收锌和铜的流程如下图所示。 回答下列问题： （1）步骤①产生的气体的电子式为_______，实验室常用与稀硫酸制备该气体，其化学方程式为_______。 （2）滤渣2的主要成分是S和_______(填化学式)。 （3）步骤③中加入溶液的目的是_______(用离子方程式表示)，加热温度不宜过高的原因是_______。 （4）步骤②和④的“一系列操作”包括_______、_______、过滤、洗涤、低温干燥。洗涤晶体时用乙醇代替蒸馏水的目的是_______，并缩短干燥所需时间。 【答案】（1） ①. ②. （2）SiO2 （3） ①. ②. 温度过高会导致H2O2分解 （4） ①. 蒸发浓缩 ②. 冷却结晶 ③. 减少晶体的溶解损失 【解析】 【分析】废催化剂主要成分有SiO2、ZnO、ZnS和CuS，加入稀硫酸与ZnO、ZnS发生反应生成ZnSO4、H2S和水，反应后进行过滤，滤液中含有硫酸锌，浓缩结晶得到硫酸锌晶体，滤渣1中含有SiO2和CuS，在酸性条件下与双氧水发生氧化还原反应，滤渣2为S、SiO2，滤液中含有硫酸铜，浓缩结晶后得到胆矾，以此解答该题。 【小问1详解】 根据分析可知，步骤①产生的气体为H2S，H2S为共价化合物，电子式为：； 与稀硫酸制备H2S气体，其化学方程式为：。 【小问2详解】 由分析可知滤渣2的主要成分是：SiO2和S。 【小问3详解】 加入H2O2溶液的目的是发生氧化还原反应使CuS在酸性条件下转化为铜离子同时生成硫单质和水，； 加热可以提高反应速率，但温度过高会导致H2O2分解，因此加热温度不宜过高。 【小问4详解】 步骤②和④的“一系列操作”分别得到含结晶水的晶体，故操作包括：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、低温干燥； 硫酸锌、硫酸铜晶体在乙醇中溶解度较小且乙醇易挥发，故洗涤晶体时用乙醇代替蒸馏水的目的是：减少晶体的溶解损失，并缩短干燥所需时间。 19. 氮及其化合物既是重要的化工产品，又是重要的化工原料，它们在反应中常涉及能量变化。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。 回答下列问题： （1）液氨可作制冷剂的原因是_______。 （2）氧化炉中被氧化的化学方程式为_______。 （3）向吸收塔中通入A的作用是_______。 （4）汽车发动机工作时会引发和反应，生成的等造成大气污染，其中生成的能量变化如图所示，则的_______。 （5）催化还原氮氧化物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的尾气处理，反应原理如下图所示。 若反应的和物质的量之比为，则总反应的化学方程式为_______。 （6）利用与反应构成如图所示的电池，也可用于上述硝酸生产的尾气处理。 ①B的电极反应式为_______。 ②当有通过阴离子交换膜时，理论上生成的物质的量为_______。 【答案】（1）汽化时吸收大量的热，使环境温度降低 （2） （3）使NO2和NO全部转化为HNO3 （4）+180kJ/mol （5） （6） ①. ②. 1.4mol 【解析】 【分析】氮气和氢气进入合成塔催化剂高温高压反应生成氨气，进入氨分离器，从氨分离器中又回到合成塔中的物质是N2和H2，氨气进入氧化炉中发生反应为氨气的催化氧化，进入吸收塔，通入空气使NO2和NO全部转化为HNO3，得到尾气中的少量NO、NO2可以用NH3来处理。 【小问1详解】 液氨可作制冷剂的原因是：汽化时吸收大量的热，使环境温度降低。 【小问2详解】 氨气进入氧化炉中发生反应为氨气的催化氧化，反应中N元素化合价由NH3中−3价升高为NO中+2价，共升高5价，O元素由O2中0价降低为−2价，共降低4价，化合价升降最小公倍数为20，故NH3化学计量数为4，故O2化学计量数为5，利用元素守恒平衡可知NO化学计量数为4，H2O的化学计量数为6，化学方程式为：。 【小问3详解】 氧化炉中出来的气体，先降温再进入吸收塔，吸收塔中通入空气发生反应2NO+O2=2NO2；4NO+3O2+2H2O=4HNO3；4NO2+O2+2H2O=4HNO3，可知，A物质为氧气或空气，所以向吸收塔中通入A的作用是：使NO2和NO全部转化为HNO3。 【小问4详解】 从图中可知，1molN2断裂1mol氮氮三键吸收946kJ能量，1molO2断裂1molO=O键吸收498kJ能量，1molNO断键吸收632kJ能量，，。 【小问5详解】 NH3催化还原氮氧化物生成N2和水，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：。 【小问6详解】 利用与反应构成的电池，也可用于上述硝酸生产的尾气处理，可知与的反应为：，产生无污染的N2，NH3失电子生成N2，因此通入氨气的一极为负极，通入NO2的一极为正极，故电极A为负极，B电极为正极， ①B电极为正极，正极上NO2得电子结合水生成N2和OH-，电极反应式为； ②当有通过阴离子交换膜时，电路中转移的电子为4.8mol，负极的反应式为：，转移4.8mol电子时，产生的为，正极的电极反应式为：，转移4.8mol电子时，产生的为，理论上生成的物质的量为0.8mol+0.6mol=1.4mol。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $