精品解析：新疆乌鲁木齐市第101中学2022-2023学年高二上学期1月期末化学试题

乌鲁木齐市第101中学2022-2023学年高二上学期期末考试 化学试题 (考试范围：选择性必修一全册) 总分：100分 考试时间：100分钟 一、选择题(20题，每题2分，共40分) 1. 下列有关化学反应速率的说法中，正确的是 A. 汽车尾气中的CO和NO可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强，反应速率减慢 B. 用铁片和稀硫酸反应制取H2时，改用铁片和浓硫酸可以加快产生H2的速率 C. 二氧化硫的催化氧化反应是一个放热反应，所以升高温度，反应速率减慢 D. 100mL2mol·L-1的盐酸与锌反应时，加入适量的NaCl溶液，生成H2的速率不变 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．减小压强，单位体积活化分子数减小，反应速率减小，故A正确； B．浓硫酸具有强氧化性，与铁发生钝化，阻止反应的进行，故B错误； C．升高温度，活化分子百分数增大，反应速率增大，故C错误； D．加入适量的氯化钠溶液，溶液体积增大，反应物浓度减小，则反应速率减小，故D错误。 答案选A。 2. 如图所示是和形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡上的记录如下。则卡片上的描述合理的是 2021.6.18，实验后记录： ①为正极，为负极 ②极上有气泡产生，发生还原反应 ③向极移动 ④若有0.5电子流经导线，则可产生0.25气体 ⑤电子的流向是： ⑥正极反应式：，发生氧化反应 A. ①②④ B. ②④ C. ②③④ D. ③④⑤ 【答案】A 【解析】 【分析】Zn和Cu形成的原电池中，Zn比Cu活泼，Zn作负极，发生 Zn-2e-=Zn2+； Cu电极为正极，发生2H++2e-=H2↑，总电池反应Zn+2H+=Zn2++H2↑，电子由负极流向正极，阴离子向负极移动。 【详解】①根据分析可知，Zn为负极，Cu为正极，故①正确； ②根据分析，Cu电极上发生电极反应为：2H++2e-=H2↑，所以Cu极上有气泡产生，发生还原反应，故②正确； ③原电池中，阴离子向负极移动，Zn为负极，则向Zn极移动，故③错误； ④由2H++2e-=H2↑可知，有0.5mol电子流向导线，产生氢气0.25mol，故④正确； ⑤原电池外电路，电子由负极经导线流向正极，电流与电子运动方向相反，电流由正极流向负极，Zn为负极，Cu为正极，则电流的流向是：Cu→Zn，故⑤错误； ⑥根据分析，负极反应式:Zn-2e-= Zn2+，发生氧化反应，正极反应式：2H++2e-=H2↑，发生还原反应，故⑥错误； 综上所述①②④正确，故选A。 3. H2与N2在催化剂表面生成NH3，反应历程及能量变化示意如下图。下列说法错误的是 A. 该反应为放热反应 B. ①→②：断开H −H键和N≡N时需要吸收能量 C. ②→③：原子重新组合形成了N −H键 D. 选择不同的催化剂会改变此反应∆H的数值 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．根据图中信息反应物总能量大于生成物总能量，因此该反应为放热反应，故A正确； B．断键吸收热量，因此①→②是断开H −H键和N≡N时，因此需要吸收能量，故B正确； C．②→③中是原子重新组合形成了N −H键，故C正确； D．选择不同的催化剂会改变反应的活化能，但反应∆H的数值不变，故D错误。 综上所述，答案为D。 4. 如图为一种利用原电池原理设计测定O2含量的气体传感器示意图，RbAg4I5是只能传导Ag+的固体电解质。O2可透过聚四氟乙烯膜，并与AlI3，反应生成Al2O3和I2。通过电池电位计的变化可测得O2的含量。下列说法正确的是 A. 正极反应为3O2+12e- +4Al3+=2Al2O3 B. 气体传感器中发生的总反应为3O2+4AlI3+12Ag=2Al2O3+12AgI C. 外电路中流过0.1 mol电子消耗O2 0.4 g D. 给传感器充电时，Ag+向多孔石墨电极移动 【答案】B 【解析】 【分析】根据题意可知传感器中发生4AlI3+3O2═2Al2O3+6I2，Ag电极作为原电池的一极则电极反应应为Ag-e－=Ag＋，所以Ag电极为负极，则石墨电极为正极，碘单质得电子后与传导到正极的Ag+结合生成AgI，反应式为I2+2Ag＋+2e－=2AgI，充电时，阳极与外加电源正极相接、阴极阴极与外加电源负极相接，反应式与正极、负极反应式正好相反。 【详解】A．原电池正极电极反应I2+2Ag＋+2e－=2AgI，故A错误； B．由题中信息可知，传感器中首先发生①4AlI3+3O2═2Al2O3+6I2，然后发生原电池反应②2Ag+I2=2AgI，①+3②得到总反应为3O2+4AlI3+12Ag═2Al2O3+12AgI，故B正确； C．根据电子守恒可知流过0.1mol电子时消耗=0.025molO2，质量为0.025mol32g/mol=0.8g，故C错误； D．给传感器充电时为电解池，Ag＋向阴极移动，即向Ag电极移动，故D错误； 故选B。 5. 乙烯与HCl气体催化加成反应的能量与反应历程的关系如图所示，下列说法正确的是 A. 第一步反应比第二步的快 B. 第一步的逆反应活化能比第二步的小 C. 两步反应的均小于0 D. 增大压强可以使该反应的增大 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．由图可知，第一部反应的活化能高于第二步，活化能越高反应速率越慢，所以第一步比第二步慢，A错误； B．由图可知，第一步逆反应的活化能比第二步的小，B正确； C．第一步反应为吸热反应，大于0，C错误； D．对于确定的反应而言，反应热与压强无关，D错误； 答案为：B。 6. 根据甲醇在酸性电解质溶液中与氧气作用生成二氧化碳和水的反应，设计一种燃料电池。该燃料电池工作时，负极上发生的反应为。 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】甲醇在酸性电解质溶液中与氧气构成的燃料中，甲醇在负极上失去电子发生氧化反应生成二氧化碳，电极反应式为，故选C。 7. 银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可以表示为：。下列说法不正确的是 A. 该电池属于二次电池和碱性电池 B. 电极是电池的负极，发生氧化反应 C. 电池工作过程中，电解质溶液的浓度保持不变 D. 充电时，电池的正极应与电源的正极相连 【答案】C 【解析】 【详解】A． 该电池有充电和放电两个过程，属于二次电池，放电过程的产物有氢氧化锌是碱性电池，故A正确； B．放电时锌从0价升高到+2价，失电子发生氧化反应，电极是电池的负极， 故B正确； C．根据电极反应式可知，电池工作过程中生成水，电解质溶液的浓度减小，故C错误； D．根据原电池与电解池的关系，充电时，电池的正极发生氧化反应，应与电源的正极相连，故D正确； 故答案为：C 8. 对于反应，科学家根据光谱研究提出如下反应历程： 第一步：快反应； 第二步： 慢反应； 第三步： 快反应。 上述反应中可近似认为第二步反应不影响第一步反应的平衡，下列叙述正确的是 A. 该反应的速率由第二步反应决定 B. 反应的中间产物有N2O2、N2O和H2 C. 第三步反应中N2O与H2的每一次碰撞都是有效碰撞 D. 若第一步反应的，则升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增大 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．总反应速率由慢反应决定，所以该反应的速率由第二步反应决定，故A正确； B．NO、H2是反应物，反应的中间产物有N2O2、N2O，故B错误； C．只有少数分子的碰撞能发生化学反应，能引发化学反应的碰撞称之为有效碰撞，第三步反应中N2O与H2的碰撞不都是有效碰撞，故C错误； D．升高温度，正逆反应速率均增大，故D错误； 选A。 9. 化学与生产、生活联系紧密，下列有关说法正确的是 A. 其他条件不变时增大压强，能使气体反应体系中活化分子百分数增加 B. 水垢中的，可先转化为，再用酸除去 C. 胃舒平主要成分是氢氧化铝和食醋同时服用可增强药效 D. 用升华法分离碘和氯化铵的混合物 【答案】B 【解析】 【详解】增大压强，单位体积的活化分子的数目增多，但不能改变活化分子的百分数，故A错误； B.利用沉淀的转化原理，用饱和的碳酸钠溶液浸泡水垢中的，可先转化为，再用酸除去，故B正确； C.胃舒平可中和胃酸，但不能与醋酸混用，因为醋酸能溶解降低药效，故C错误； D.碘、氯化铵受热均变为气体，且温度稍低时又都变成固体，不能利用升华法分离，故D错误； 故选B。 10. 观察下列几个装置示意图，有关叙述正确的是 ① ② ③ ④ 电解溶液装置 电镀铜实验装置 氢氧燃料电池示意图 离子交换膜法电解原理示意图 A. 装置①中阳极上析出红色固体 B. 装置②的待镀铁制品应与电源正极相连 C. 装置③中外电路电子由a极流向b极 D. 装置④中的离子交换膜允许阳离子、阴离子、水分子自由通过 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．装置①电解氯化铜的装置图中没有标明电极材料的名称，但根据溶液的组成及所给提示“电解CuCl2溶液实验装置示意图”，不难判断，铜应该在阴极上析出,故A错误； B．装置②电镀实验中，待镀金属作为阴极，故在装置②电镀铜实验中，待镀铁制品应与电源负极相连，故B错误； C．装置③，根据氢气的入口，故很容易判断出原电池的左边为负极，氢气在左边电极上失电子，故外电路电子由a极流向b极，故C正确； D．装置④的离子交换膜是阳离子交换膜，只允许阳离子、水分子自由通过，不允许阴离子通过，故D错误； 故答案：C。 11. 下列说法正确的是 A. 非自发的反应一定可以通过改变条件使其成为自发反应 B. 相同物质的量的同种物质气态时熵值最小，固态时熵值最大 C. 反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的 D. 恒温恒压下，且的反应一定不能自发进行 【答案】C 【解析】 【详解】A．非自发的反应是在任何条件下均不能自发进行的反应，故A错误； B．同一种物质的熵：气态>液态>固态，即相同物质的量的同种物质气态时熵值最大，固态时熵值最小，故B错误； C．反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)的，时反应能自发进行，该反应室温下可自发进行，则，故C正确； D．恒温恒压下，且的反应在任何条件下均有，即且的反应一定能自发进行，故D错误； 故选：C。 12. 下列有关电解原理的应用的说法正确的是 A. 氯化铝是一种电解质，可用于电解法制铝 B. 电解法精炼铜时，以粗铜作阴极，纯铜作阳极 C. 用惰性电极电解饱和食盐水时，阴极反应式为 D. 在铁制品上镀银时，铁制品与电源正极相连 【答案】C 【解析】 【详解】A．氯化铝是属于共价化合物，熔融状态下不导电，不可用于电解法制铝，A错误； B．电解法精炼铜时，以粗铜作阳极，发生氧化反应生成铜离子；纯铜作阴极，铜离子发生还原反应生成铜，B错误； C．用惰性电极电解饱和食盐水时，水电离出氢离子在阴极放电生成氢气，反应式为2H++2e−=H2↑，C正确； D．在铁制品上镀银时，铁制品与电源负极相连作为电解池的阴极，D错误； 故选C。 13. H2和 I2在一定条件下能发生反应：H2(g)＋I2(g) 2HI(g)　ΔH=—a kJ·mol-1，已知：a、b、c均大于零，下列说法不正确的是 A. 反应物的总能量高于生成物的总能量 B. 断开 1 mol H—H 键所需能量小于断开1 mol I—I键所需能量 C. 断开 2 mol H—I键所需能量约(c＋b＋a) kJ D. 向密闭容器中加入2 mol H2和2 mol I2，充分反应后放出的热量小于 2a kJ 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．该反应为放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，故A正确； B．一般而言，键长越短，键能越大，图中显示H—H键长短于I—I键长，H—H键能大于I—I键能，断裂1molH—H键所需能量大于断开1molI—I键所需能量，故B错误； C．由反应热等于反应物断裂化学键需要的能量和生成物形成化学键放出的能量的差值可知，反应热ΔH=b kJ·mol﹣1＋c kJ·mol﹣1—2EH—I=-a kJ·mol-1，则2EH—I=(a+b+c)kJ/mol，断开2 mol H—I键所需能量约为(a＋b＋c)kJ，故C正确； D．该反应为可逆反应，可逆反应不能进行彻底，则2 mol H2和2 mol I2充分反应后放出的热量小于2a kJ，故D正确； 故选B。 14. 下列有关装置的说法正确的是 A. 装置Ⅰ中为原电池的负极 B. 装置Ⅱ为一次电池 C. 装置Ⅲ可构成原电池 D. 装置Ⅳ工作时，电子由锌通过导线流向碳棒 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．镁与氢氧化钠溶液不反应，铝能够与氢氧化钠溶液反应，装置Ⅰ中铝为负极，镁为正极，故A错误； B．铅蓄电池是二次电池，可以放电充电，故B错误； C．装置Ⅲ中的两个材料相同、都是Zn，不能构成原电池，故C错误； D．装置Ⅳ为干电池，锌为负极，碳棒为正极，工作时，原电池中电子由负极沿导线流向正极，因此电子由锌通过导线流向碳棒，故D正确； 故选D。 15. 以下现象与电化学腐蚀无关的是 A. 生铁比纯铁容易生锈 B. 银质物品久置表面变暗 C. 铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈 D. 黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿 【答案】B 【解析】 【详解】A．生铁中金属铁、碳、潮湿的空气能构成原电池，金属铁为负极，易被腐蚀而生锈，和电化学腐蚀有关，故A不符合题意； B．银质物品久置表面变暗是由于金属银和空气中的成分发生反应的结果，属于化学腐蚀，与电化学腐蚀无关，故B符合题意； C．铁质器件附有铜质配件，在接触处形成原电池装置，其中金属铁为负极，易生铁锈，和电化学腐蚀有关，故C不符合题意； D．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣中，金属锌为负极，金属铜做正极，Cu被保护，不易腐蚀，和电化学腐蚀有关，故D不符合题意； 答案为B。 16. 镍镉电池是二次电池，其工作原理示意图如下(L 为小灯泡，K1、K2为开关，a、b为直流电源的两极)。 下列说法不正确的是 A. 断开K2、合上K1，镍镉电池能量转化形式：化学能→电能 B. 断开K1、合上K2，电极A阴极，发生还原反应 C. 电极B发生氧化反应过程中，溶液中KOH浓度不变 D. 镍镉二次电池的总反应式：Cd+ 2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2 【答案】C 【解析】 【分析】根据图示，电极A充电时为阴极，则放电时电极A为负极，负极上Cd失电子发生氧化反应生成Cd(OH)2，负极反应式为Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2，电极B充电时为阳极，则放电时电极B为正极，正极上NiOOH得电子发生还原反应生成Ni(OH)2，正极反应式为2NiOOH+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH-，放电时总反应为Cd+2NiOOH+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2，据此分析作答。 【详解】A．断开K2、合上K1，为放电过程，镍镉电池能量转化形式：化学能→电能，A正确； B．断开K1、合上K2，为充电过程，电极A与直流电源的负极相连，电极A为阴极，发生还原反应，电极反应式为Cd(OH)2+2e-=Cd+2OH-，B正确； C．电极B发生氧化反应的电极反应式为2Ni(OH)2-2e-+2OH-=2NiOOH+2H2O，则电极A发生还原反应的电极反应式为Cd(OH)2+2e-=Cd+2OH-，此时为充电过程，总反应为Cd(OH)2+2Ni(OH)2Cd+2NiOOH+2H2O，溶液中KOH浓度减小，C错误； D．根据分析，放电时总反应为Cd+2NiOOH+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2，则镍镉二次电池总反应式为Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2，D正确； 答案选C。 17. 在一定温度下、容积不变的密闭容器中，可逆反应达到平衡状态的标志是 ①C的生成速率与C的消耗速率相等 ②单位时间内生成，同时生成 ③A、B、C的浓度不再改变 ④混合气体的密度不再改变 ⑤混合气体的总压强不再改变 ⑥混合气体的总物质的量不再改变 ⑦A，B、C的浓度之比为1:3:2 A. ③④⑤⑥⑦ B. ①③④⑤⑥ C. ①②③④⑦ D. ②③④⑤⑥ 【答案】B 【解析】 【详解】①C的生成速率与C的消耗速率相等，即V生成=V消耗，说明该反应达到平衡状态，①符合题意；②无论该反应是否达到平衡状态，单位时间内生成的同时都会生成，所以不能作为达到平衡状态的标志，②不符题意；③反应达到平衡状态时，各物质的物质的量保持不变，浓度也不变，所以A、B、C的浓度不再变化，说明该反应达到平衡状态，③符合题意；④反应前后气体的总质量发生改变，容器容积一定，当混合气体的密度不再发生改变时，说明反应达到平衡状态，④符合题意；⑤该反应是反应前后气体分子数减小的反应，容器容积、温度均不变，当混合气体的总压强不再变化时，说明反应达到平衡状态，⑤符合题意；⑥该反应是反应前后气体的物质的量减小的反应，当混合气体的总物质的量不再变化时，说明反应达到平衡状态，⑥符合题意；⑦达到平衡状态时，A、B、C三种物质的浓度之比可能是1:3:2，也可能不是1:3:2，⑦不符题意；综上分析①③④⑤⑥符合题意，则B选项正确。 故正确答案：B。 18. 下列说法不正确的是 A. 向悬浊液中滴加溶液，生成红褐色沉淀 B. 碳酸氢钠药片，该药是抗酸药，服用时喝些醋能提高药效 C. 配制氯化铁溶液时需加入适量盐酸抑制水解 D. 水垢中的，可先用溶液处理，而后用酸除去 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．向悬浊液中滴加溶液，可使转化为红褐色沉淀，A正确； B．碳酸氢钠属于抗酸药，醋酸会与反应，从而降低药效，B错误； C．氯化铁为强酸弱碱盐，溶于水后易发生水解，为抑制水解，配制氯化铁溶液时需加入适量盐酸，C正确； D．水垢中的，可先用溶液处理，发生反应，将转化为溶解度更小的，而后用酸除去，D正确。 故选B。 19. 用如图所示装置(X、Y是直流电源的两极)分别进行下列各组实验，则下表中各项所列对应关系均正确的一项是 选项 X极 实验前U形管中液体 通电后现象及结论 A 负极 CuCl2溶液 b管中有气体逸出 B 负极 NaOH溶液 溶液pH降低 C 正极 Na2SO4溶液 U形管两端滴入酚酞后，a管中呈红色 D 正极 AgNO3溶液 b管中电极反应式是 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．X为负极，则U形管右侧为阳极，电解氯化铜溶液时，阳极氯离子被氧化生成氯气，所以b管有气体逸出，A正确； B．电解NaOH溶液的实质是电解水，所以NaOH的浓度会增大，pH增大，B错误； C．电源X极为正极，a管中石墨电极为阳极，b管中石墨电极为阴极，电解硫酸钠溶液的实质是电解水，H+在阴极区放电，OH-在阳极区放电，故在阴极区有大量的OH-，滴入酚酞后，b管中呈红色，在阳极区有大量的H+，a管中呈无色，C错误； D．电源X极为正极，则b管为阴极，电解硝酸银溶液时，阴极反应为Ag++e-=Ag，D错误； 综上所述答案为A。 20. 微生物电化学产甲烷法是将电化学法和生物还原法有机结合，装置如图所示(左侧CH3COO-转化为CO2和H+，右侧CO2和H+转化为CH4)。有关说法正确的是 A. 电源a为负极 B. 该技术能助力“碳中和”(二氧化碳“零排放”)的战略愿景 C. 外电路中每通过lmol e-与a相连的电极将产生2.8L CO2 D. b电极的反应为：CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O 【答案】D 【解析】 【分析】电解池中，与电源正极相连的电极是阳极，阳极上失去电子发生氧化反应，左侧电极上CH3COO-转化为CO2和H+，发生氧化反应，左侧为阳极，与电源负极相连的电极是阴极，阴极上氧化剂得到电子发生还原反应，右侧CO2和H+转化为CH4；为还原反应，右侧为阴极； 【详解】A． 据分析，左侧电极为阳极，则电源a为正极，A错误； B．电化学反应时，电极上电子数守恒，则有左侧 ，右侧有，二氧化碳不能零排放，B错误； C． 不知道气体是否处于标准状况，则难以计算与a相连的电极将产生的CO2的体积，C错误； D． 右侧为阴极区，b电极上发生还原反应，结合图示信息可知，电极反应为：CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O，D正确； 答案选D。 二、填空题(共14分) 21. 生活中，形式多样化的电池，满足不同的市场需求。图中是几种不同类型的原电池装置。 （1）某实验小组设计了如图甲所示装置：a为铝棒，b为镁棒。 ①若容器中盛有NaOH溶液，b极电极反应式为____。 ②若容器中盛有浓硫酸，b极的电极反应式是____，导线中电子的流动方向是____(填“a→b”或“b→a”)。 （2）铜—银原电池装置如图乙所示，下列有关叙述正确的是____(填标号)。 注：盐桥的作用为导电，形成闭合回路。 A. 银电极上发生氧化反应 B. 电池工作一段时间后，铜极的质量增加 C. 取出盐桥后，电流计依旧发生偏转 D. 电池工作时，每转移0.1mol电子，两电极的质量差会增加14g （3）由CH4和O2组成的燃料电池的结构如图丙所示。 ①燃料电池的负极反应式是____。 ②当消耗1.6g甲烷时，消耗氧气的体积为____L(标准状况下)。 【答案】（1） ①. 2H2O+2e-=H2↑+2OH- ②. Mg-2e-=Mg2+ ③. b→a （2）D （3） ①. CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+ ②. 4.48L 【解析】 【小问1详解】 ①铝、镁、氢氧化钠溶液构成原电池时，镁的金属性虽然比铝强，但镁不与氢氧化钠溶液反应，铝与氢氧化钠溶液反应，因此铝失电子作负极、即a为负极，镁作正极、即b为正极，正极上水得电子生成氢气，所以b极电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-； ②铝、镁、浓硫酸构成原电池时，镁失电子作负极，负极电极反应式为：，铝作正极，而电子是由负极经导线流向正极，因此电子流向为：； 【小问2详解】 A．银电极是正极，正极上银离子得电子生成单质银，发生还原反应，选项A错误； B．铜电极是负极，负极上铜失电子生成铜离子，因此电池工作一段时间后，铜电极质量减小，选项B错误； C．取出盐桥后，不能形成原电池，电流计不发生偏转，选项C错误； D．电池的总反应为：Cu+2Ag+=Cu2++2Ag，电池工作时，每转移0.1mol电子，铜电极的质量减小=3.2g，银电极上析出银的质量为0.1mol108g/mol=10.8g，则两电极质量差会增加3.2g+10.8g=14g，选项D正确； 答案选D； 【小问3详解】 ①乙烯燃料电池中，乙烯为负极、失电子，生成二氧化碳，负极电极反应式为：CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+； ②酸性条件下，乙烯失电子生成二氧化碳，则B为二氧化碳，依据碳原子守恒，当消耗2.8g即0.1molCH2=CH2时，生成二氧化碳0.2mol，标准状况下0.2mol二氧化碳的体积为0.2mol22.4L/mol=4.48L。 三、实验题(共30分) 22. 过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)俗称固体双氧水，是由碳酸钠、过氧化氢和水三组分体系利用氢键所形成的不稳定的复合物，高温下容易分解，易溶于水。可以替代过氧化钙作为水产养殖业的供氧剂，给在储存运输过程中的鱼、虾等生物供氧保鲜，放氧速率高于过氧化钙。某实验小组模拟工业生产过碳酸钠，装置如图所示。 （1）装置中仪器B的名称为_______；仪器A的进水口为_______(“上口”或“下口”)。 （2） 按图连接好装置后，先将饱和Na2CO3溶液和稳定剂在三颈烧瓶中混合均匀，再从仪器B中缓慢滴入30% H2O2溶液，在磁力搅拌下充分反应。下列物质中，可作为稳定剂使用的是_______。 A. FeCl3 B. Na2SiO3 C. MnO2 D. Na2SO3 （3）反应过程中要控制温度不能太高，原因是_______。 （4）反应后向混合物中加入NaCl固体，搅拌、静置、过滤、洗涤、低温干燥，得到过碳酸钠固体。加入NaCl固体的作用是_______。 （5）过碳酸钠样品中H2O2含量的测定。 取b g 2Na2CO3∙3H2O2(M=314 g∙mol−1)配成100 mL溶液，取25.00 mL溶液于锥形瓶，加入足量稀硫酸，用0.04000 mol∙L−1 KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液V mL。(已知：5H2O2＋2KMnO4＋3H2SO4=2MnSO4＋K2SO4＋5O2↑＋8H2O) ①实验达到滴定终点的现象是_______。 ②该过氧碳酸钠的产品纯度为_______(用字母表示)。 ③滴定时间过长，测得过碳酸钠产品纯度将_______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。 【答案】（1） ①. 恒压分液漏斗 ②. 下口 （2）B （3）防止H2O2发生分解 （4）增大溶液中钠离子的浓度，有利于过碳酸钠的析出 （5） ①. 当滴入最后一滴高锰酸钾溶液时，溶液变为紫色，且半分钟内溶液不褪色 ②. ③. 偏低 【解析】 【分析】根据图中装置连接好后，先将饱和Na2CO3溶液和稳定剂在三颈烧瓶中混合均匀，再从仪器B中缓慢滴入30% H2O2溶液，在磁力搅拌下充分反应，再加入氯化钠固体，增大溶液中钠离子的浓度，有利于过碳酸钠的析出。 【小问1详解】 根据图中信息得到装置中仪器B的名称恒压分液漏斗；仪器A为球形冷凝管，其作用是冷凝回流，冷凝水是“下进上出”即进水口为下口；故答案为：恒压分液漏斗；下口。 【小问2详解】 根据题意及催化剂知识分析H2O2溶液在FeCl3、MnO2等催化剂作用下易分解，而与和还原剂Na2SO3发生氧化还原反应，因此可作为稳定剂使用的是Na2SiO3；故答案为：B。 【小问3详解】 由于H2O2溶液在温度较高条件下易分解，为了减少H2O2溶液分解，因此反应过程中要控制温度不能太高；故答案为：防止H2O2发生分解。 【小问4详解】 根据题意加入NaCl固体，增加了溶液中钠离子的物质的量浓度，有利于过碳酸钠析出；故答案为：增大溶液中钠离子的浓度，有利于过碳酸钠的析出。 【小问5详解】 ①高锰酸钾溶液是紫红色，实验达到滴定终点的现象是当滴入最后一滴高锰酸钾溶液时，溶液变为紫色，且半分钟内溶液不褪色；故答案为：当滴入最后一滴高锰酸钾溶液时，溶液变为紫色，且半分钟内溶液不褪色。 ②根据方程式得到关系式5(2Na2CO3∙3H2O2) ～15H2O2～6KMnO4，该过氧碳酸钠的产品纯度为；故答案为：。 ③滴定时间过长，过氧化氢会发生分解反应，会使消耗的高锰酸钾溶液的体积减小，导致测定过碳酸钠产品纯度将偏低；故答案为：偏低。 23. 实验室利用CuCl2溶液与SO2气体制备CuCl的装置如图所示(夹持装置略)。 已知氯化亚铜是一种白色固体，微溶于水，不溶于酒精；在空易气中被迅速氧化。 实验步骤： I.打开止水夹，通入一段时间N 2后，关上止水夹；打开分液漏斗旋塞，向三颈瓶中加盐酸调pH至2～3，打开止水夹，通入SO2，溶液中产生白色沉淀；待反应完全后，再通一段时间的N 2。 II．反应混合液经一系列过程得CuCl粗产品，纯化后得CuCl产品。 回答下列问题： （1）①步骤I中反应前通入氮气的目的是___________。 ②装置A中发生反应的离子方程式为___________。 ③装置B的作用为___________；装置C中的试剂为___________。 （2）步骤II中一系列过程为___________。 A. 减压过滤 水洗 干燥 B. 普通过滤 水洗 干燥 C. 减压过滤 乙醇洗 干燥 D. 普通过滤 乙醇洗 干燥 （3）现取实验中的CuCl2溶液制得CuCl2·xH2O。 ①CuCl2·xH2O晶体直接加热能否得到纯净的无水CuCl2 (填“能”或“不能”，若不能请说明正确的方法)___________。 ②为测定x值进行如下实验：a．用电子天平称取3.420g的CuCl2·xH2O晶体；b．在坩埚中充分灼烧；c．在干燥器中冷却；d．称量所得黑色固体质量；e．重复b～d操作直至连续两次称量差值不超过0.001g。若最终得到黑色固体质量为1.600g，则___________。 【答案】（1） ①. 排尽装置中的空气，防止氯化亚铜被空气中氧气氧化 ②. SO2+2Cu2++2Cl—+2H2O=2CuCl↓+SO+4H+ ③. 安全瓶，防倒吸 ④. NaOH溶液 （2）C （3） ①. 不能，在干燥的氯化氢气流中加热 ②. 2 【解析】 【分析】由实验装置图可知，装置A中二氧化硫与盐酸、氯化铜混合溶液反应制备氯化亚铜，装置B为空载仪器，起到安全瓶，防倒吸的作用，装置C中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收二氧化硫，防止污染空气。 【小问1详解】 ①由题给信息可知，氯化亚铜在空易气中被迅速氧化，反应前应通入氮气排尽装置中的空气，防止氯化亚铜被空气中氧气氧化，故答案为：排尽装置中的空气，防止氯化亚铜被空气中氧气氧化； ②由分析可知，装置A中发生的反应为二氧化硫与氯化铜溶液反应生成氯化亚铜沉淀、硫酸和盐酸，反应的离子方程式为SO2+2Cu2++2Cl—+2H2O=2CuCl↓+SO+4H+，故答案为：SO2+2Cu2++2Cl—+2H2O=2CuCl↓+SO+4H+； ③由分析可知，装置B为空载仪器，起到安全瓶，防倒吸的作用，装置C中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收二氧化硫，防止污染空气，故答案为：安全瓶，防倒吸；NaOH溶液； 【小问2详解】 为防止微溶于水的氯化亚铜被氧化，步骤II中一系列过程为减压过滤、乙醇洗、干燥，故选C； 【小问3详解】 ①氯化铜是强酸弱碱盐，在溶液中易发生水解，为防止CuCl2·xH2O晶体直接加热时发生水解反应，应在干燥的氯化氢气流中加热使CuCl2·xH2O晶体失去结晶水得到无水氯化铜，故答案为：不能，在干燥的氯化氢气流中加热； ②由题意可得如下转化关系：CuCl2·xH2O—CuO，由CuCl2·xH2O和氧化铜的质量可得：=，解得x=2，故答案为：2。 四、元素或物质推断题(共16分) 24. 液态化合物是电镀行业的重要试剂，由中学阶段常见的5种元素组成。某小组按如下流程进行实验： 实验1： 实验2： 已知：物质与溶液的反应属于非氧化还原反应。请回答： （1）组成的元素有_______，的化学式为_______。 （2）与浓溶液共热的化学方程式为_______。 （3）溶液中的溶质有：、、_______(填化学式)。 （4）溶液中存在动态平衡，某同学欲探究物质浓度对该平衡的影响，已有方案： ①向溶液中加固体，观察现象； ②向溶液中加浓溶液，观察现象； 请设计方案③：_______(写出操作、现象及相应结论)。 【答案】（1） ①. Fe、S、O、N、H ②. Fe(SO3NH2)2 （2）Fe(SO3NH2)2+4NaOH2NH3↑+Fe(OH)2↓+ 2Na2SO4 （3）HCl、NH4Cl （4）向溶液N中加铁粉，若红色变浅，说明溶液中存在动态平衡 【解析】 【分析】实验1中，X隔绝空气加热，生成固体A和混合气体，混合气体通入含有过氧化氢的BaCl2溶液中，生成的白色沉淀C是BaSO4，BaSO4的物质的量是，说明混合气体中含有0.03mol SO2；实验2中，物质与溶液的反应属于非氧化还原反应，反应生成1.344L标准状况下刺激性气味的气体E，可知生成0.06mol NH3，所以7.44g X中含有0.06mol N元素；反应生成白色沉淀F，白色沉淀F和氧气反应生成红褐色沉淀G，G是Fe(OH)3，F是Fe(OH)2，Fe(OH)3加热分解为红色粉末H，H是Fe2O3，Fe2O3的物质的量是；则X中含有0.03mol Fe；X和氢氧化钠反应后的溶液中加入BaCl2溶液生成BaSO4沉淀，说明X中S元素为+6价；根据铁元素守恒，可以得知实验1中，固体A的摩尔质量是、A是0.03mol FeSO4，则根据硫元素守恒，7.44g X中含有0.06mol S元素；根据氧元素守恒，7.44g X中含有氧元素0.03×4+0.03×2=0.18mol；X由5种元素组成，则H元素的物质的量为mol； 【小问1详解】 根据以上分析，组成的元素有Fe、S、O、N、H，根据个元素的物质的量比n(Fe)：n(S)：n(O)：n(N)：n(H)=0.03：0.06：0.18：0.06：0.12=1：2：6：2：4，的化学式为Fe(SO3NH2)2； 【小问2详解】 根据流程图，与浓溶液共热生成氨气、硫酸钠、氢氧化亚铁，反应的化学方程式为Fe(SO3NH2)2+4NaOH2NH3↑+Fe(OH)2↓+ 2Na2SO4； 【小问3详解】 X分解的方程式为3Fe(SO3NH2)23FeSO4+3SO2↑+4NH3↑+N2↑，混合气体通入含有过氧化氢的BaCl2溶液中，发生反应H2O2+SO2+BaCl2=BaSO4↓+2HCl，HCl+ NH3=NH4Cl，溶液中的溶质有：、、HCl、NH4Cl； 【小问4详解】 溶液N中存在平衡Fe3++3SCN-Fe(SCN)3，向溶液N中加铁粉，发生反应，Fe3+浓度减小，若红色变浅，说明溶液中存在动态平衡。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 乌鲁木齐市第101中学2022-2023学年高二上学期期末考试 化学试题 (考试范围：选择性必修一全册) 总分：100分 考试时间：100分钟 一、选择题(20题，每题2分，共40分) 1. 下列有关化学反应速率的说法中，正确的是 A. 汽车尾气中的CO和NO可以缓慢反应生成N2和CO2，减小压强，反应速率减慢 B. 用铁片和稀硫酸反应制取H2时，改用铁片和浓硫酸可以加快产生H2速率 C. 二氧化硫的催化氧化反应是一个放热反应，所以升高温度，反应速率减慢 D. 100mL2mol·L-1的盐酸与锌反应时，加入适量的NaCl溶液，生成H2的速率不变 2. 如图所示是和形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡上的记录如下。则卡片上的描述合理的是 2021.6.18，实验后的记录： ①为正极，为负极 ②极上有气泡产生，发生还原反应 ③向极移动 ④若有0.5电子流经导线，则可产生0.25气体 ⑤电子的流向是： ⑥正极反应式：，发生氧化反应 A. ①②④ B. ②④ C. ②③④ D. ③④⑤ 3. H2与N2在催化剂表面生成NH3，反应历程及能量变化示意如下图。下列说法错误的是 A. 该反应为放热反应 B. ①→②：断开H −H键和N≡N时需要吸收能量 C. ②→③：原子重新组合形成了N −H键 D. 选择不同的催化剂会改变此反应∆H的数值 4. 如图为一种利用原电池原理设计测定O2含量的气体传感器示意图，RbAg4I5是只能传导Ag+的固体电解质。O2可透过聚四氟乙烯膜，并与AlI3，反应生成Al2O3和I2。通过电池电位计的变化可测得O2的含量。下列说法正确的是 A. 正极反应为3O2+12e- +4Al3+=2Al2O3 B. 气体传感器中发生的总反应为3O2+4AlI3+12Ag=2Al2O3+12AgI C. 外电路中流过0.1 mol电子消耗O2 0.4 g D. 给传感器充电时，Ag+向多孔石墨电极移动 5. 乙烯与HCl气体催化加成反应的能量与反应历程的关系如图所示，下列说法正确的是 A. 第一步反应比第二步的快 B. 第一步的逆反应活化能比第二步的小 C. 两步反应的均小于0 D. 增大压强可以使该反应的增大 6. 根据甲醇在酸性电解质溶液中与氧气作用生成二氧化碳和水的反应，设计一种燃料电池。该燃料电池工作时，负极上发生的反应为。 A. B. C. D. 7. 银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，它的充电和放电过程可以表示为：。下列说法不正确的是 A. 该电池属于二次电池和碱性电池 B. 电极是电池的负极，发生氧化反应 C. 电池工作过程中，电解质溶液的浓度保持不变 D. 充电时，电池的正极应与电源的正极相连 8. 对于反应，科学家根据光谱研究提出如下反应历程： 第一步：快反应； 第二步： 慢反应； 第三步： 快反应。 上述反应中可近似认为第二步反应不影响第一步反应的平衡，下列叙述正确的是 A. 该反应的速率由第二步反应决定 B. 反应的中间产物有N2O2、N2O和H2 C. 第三步反应中N2O与H2的每一次碰撞都是有效碰撞 D. 若第一步反应的，则升高温度，正反应速率减小，逆反应速率增大 9. 化学与生产、生活联系紧密，下列有关说法正确的是 A. 其他条件不变时增大压强，能使气体反应体系中活化分子百分数增加 B. 水垢中的，可先转化为，再用酸除去 C. 胃舒平主要成分是氢氧化铝和食醋同时服用可增强药效 D. 用升华法分离碘和氯化铵混合物 10. 观察下列几个装置示意图，有关叙述正确的是 ① ② ③ ④ 电解溶液装置 电镀铜实验装置 氢氧燃料电池示意图 离子交换膜法电解原理示意图 A. 装置①中阳极上析出红色固体 B. 装置②的待镀铁制品应与电源正极相连 C. 装置③中外电路电子由a极流向b极 D. 装置④中的离子交换膜允许阳离子、阴离子、水分子自由通过 11. 下列说法正确的是 A. 非自发的反应一定可以通过改变条件使其成为自发反应 B. 相同物质的量的同种物质气态时熵值最小，固态时熵值最大 C. 反应NH3(g)+HCl(g)=NH4Cl(s)在室温下可自发进行，则该反应的 D. 恒温恒压下，且的反应一定不能自发进行 12. 下列有关电解原理的应用的说法正确的是 A. 氯化铝是一种电解质，可用于电解法制铝 B. 电解法精炼铜时，以粗铜作阴极，纯铜作阳极 C. 用惰性电极电解饱和食盐水时，阴极反应式为 D. 在铁制品上镀银时，铁制品与电源正极相连 13. H2和 I2在一定条件下能发生反应：H2(g)＋I2(g) 2HI(g)　ΔH=—a kJ·mol-1，已知：a、b、c均大于零，下列说法不正确的是 A. 反应物的总能量高于生成物的总能量 B. 断开 1 mol H—H 键所需能量小于断开1 mol I—I键所需能量 C. 断开 2 mol H—I键所需能量约为(c＋b＋a) kJ D. 向密闭容器中加入2 mol H2和2 mol I2，充分反应后放出的热量小于 2a kJ 14. 下列有关装置说法正确的是 A. 装置Ⅰ中为原电池的负极 B. 装置Ⅱ为一次电池 C. 装置Ⅲ可构成原电池 D. 装置Ⅳ工作时，电子由锌通过导线流向碳棒 15. 以下现象与电化学腐蚀无关的是 A. 生铁比纯铁容易生锈 B. 银质物品久置表面变暗 C. 铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈 D. 黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿 16. 镍镉电池是二次电池，其工作原理示意图如下(L 为小灯泡，K1、K2为开关，a、b为直流电源的两极)。 下列说法不正确的是 A. 断开K2、合上K1，镍镉电池能量转化形式：化学能→电能 B. 断开K1、合上K2，电极A为阴极，发生还原反应 C. 电极B发生氧化反应过程中，溶液中KOH浓度不变 D. 镍镉二次电池的总反应式：Cd+ 2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2 17. 在一定温度下、容积不变的密闭容器中，可逆反应达到平衡状态的标志是 ①C的生成速率与C的消耗速率相等 ②单位时间内生成，同时生成 ③A、B、C的浓度不再改变 ④混合气体的密度不再改变 ⑤混合气体的总压强不再改变 ⑥混合气体的总物质的量不再改变 ⑦A，B、C的浓度之比为1:3:2 A. ③④⑤⑥⑦ B. ①③④⑤⑥ C. ①②③④⑦ D. ②③④⑤⑥ 18. 下列说法不正确的是 A. 向悬浊液中滴加溶液，生成红褐色沉淀 B. 碳酸氢钠药片，该药是抗酸药，服用时喝些醋能提高药效 C. 配制氯化铁溶液时需加入适量盐酸抑制水解 D. 水垢中的，可先用溶液处理，而后用酸除去 19. 用如图所示装置(X、Y是直流电源的两极)分别进行下列各组实验，则下表中各项所列对应关系均正确的一项是 选项 X极 实验前U形管中液体 通电后现象及结论 A 负极 CuCl2溶液 b管中有气体逸出 B 负极 NaOH溶液 溶液pH降低 C 正极 Na2SO4溶液 U形管两端滴入酚酞后，a管中呈红色 D 正极 AgNO3溶液 b管中电极反应式是 A. A B. B C. C D. D 20. 微生物电化学产甲烷法是将电化学法和生物还原法有机结合，装置如图所示(左侧CH3COO-转化为CO2和H+，右侧CO2和H+转化为CH4)。有关说法正确的是 A. 电源a为负极 B. 该技术能助力“碳中和”(二氧化碳“零排放”)的战略愿景 C. 外电路中每通过lmol e-与a相连的电极将产生2.8L CO2 D. b电极的反应为：CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O 二、填空题(共14分) 21. 生活中，形式多样化的电池，满足不同的市场需求。图中是几种不同类型的原电池装置。 （1）某实验小组设计了如图甲所示装置：a为铝棒，b为镁棒。 ①若容器中盛有NaOH溶液，b极电极反应式为____。 ②若容器中盛有浓硫酸，b极电极反应式是____，导线中电子的流动方向是____(填“a→b”或“b→a”)。 （2）铜—银原电池装置如图乙所示，下列有关叙述正确的是____(填标号)。 注：盐桥的作用为导电，形成闭合回路。 A. 银电极上发生氧化反应 B. 电池工作一段时间后，铜极的质量增加 C. 取出盐桥后，电流计依旧发生偏转 D. 电池工作时，每转移0.1mol电子，两电极的质量差会增加14g （3）由CH4和O2组成的燃料电池的结构如图丙所示。 ①燃料电池的负极反应式是____。 ②当消耗1.6g甲烷时，消耗氧气的体积为____L(标准状况下)。 三、实验题(共30分) 22. 过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)俗称固体双氧水，是由碳酸钠、过氧化氢和水三组分体系利用氢键所形成的不稳定的复合物，高温下容易分解，易溶于水。可以替代过氧化钙作为水产养殖业的供氧剂，给在储存运输过程中的鱼、虾等生物供氧保鲜，放氧速率高于过氧化钙。某实验小组模拟工业生产过碳酸钠，装置如图所示。 （1）装置中仪器B的名称为_______；仪器A的进水口为_______(“上口”或“下口”)。 （2） 按图连接好装置后，先将饱和Na2CO3溶液和稳定剂在三颈烧瓶中混合均匀，再从仪器B中缓慢滴入30% H2O2溶液，在磁力搅拌下充分反应。下列物质中，可作为稳定剂使用的是_______。 A. FeCl3 B. Na2SiO3 C. MnO2 D. Na2SO3 （3）反应过程中要控制温度不能太高，原因是_______。 （4）反应后向混合物中加入NaCl固体，搅拌、静置、过滤、洗涤、低温干燥，得到过碳酸钠固体。加入NaCl固体的作用是_______。 （5）过碳酸钠样品中H2O2含量的测定。 取b g 2Na2CO3∙3H2O2(M=314 g∙mol−1)配成100 mL溶液，取25.00 mL溶液于锥形瓶，加入足量稀硫酸，用0.04000 mol∙L−1 KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液V mL。(已知：5H2O2＋2KMnO4＋3H2SO4=2MnSO4＋K2SO4＋5O2↑＋8H2O) ①实验达到滴定终点的现象是_______。 ②该过氧碳酸钠的产品纯度为_______(用字母表示)。 ③滴定时间过长，测得过碳酸钠产品纯度将_______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。 23. 实验室利用CuCl2溶液与SO2气体制备CuCl的装置如图所示(夹持装置略)。 已知氯化亚铜是一种白色固体，微溶于水，不溶于酒精；在空易气中被迅速氧化。 实验步骤： I.打开止水夹，通入一段时间N 2后，关上止水夹；打开分液漏斗旋塞，向三颈瓶中加盐酸调pH至2～3，打开止水夹，通入SO2，溶液中产生白色沉淀；待反应完全后，再通一段时间的N 2。 II．反应混合液经一系列过程得CuCl粗产品，纯化后得CuCl产品。 回答下列问题： （1）①步骤I中反应前通入氮气的目的是___________。 ②装置A中发生反应的离子方程式为___________。 ③装置B的作用为___________；装置C中的试剂为___________。 （2）步骤II中一系列过程为___________。 A. 减压过滤 水洗 干燥 B. 普通过滤 水洗 干燥 C. 减压过滤 乙醇洗 干燥 D. 普通过滤 乙醇洗 干燥 （3）现取实验中的CuCl2溶液制得CuCl2·xH2O。 ①CuCl2·xH2O晶体直接加热能否得到纯净的无水CuCl2 (填“能”或“不能”，若不能请说明正确的方法)___________。 ②为测定x值进行如下实验：a．用电子天平称取3.420g的CuCl2·xH2O晶体；b．在坩埚中充分灼烧；c．在干燥器中冷却；d．称量所得黑色固体质量；e．重复b～d操作直至连续两次称量差值不超过0.001g。若最终得到黑色固体质量为1.600g，则___________。 四、元素或物质推断题(共16分) 24. 液态化合物是电镀行业的重要试剂，由中学阶段常见的5种元素组成。某小组按如下流程进行实验： 实验1： 实验2： 已知：物质与溶液的反应属于非氧化还原反应。请回答： （1）组成的元素有_______，的化学式为_______。 （2）与浓溶液共热化学方程式为_______。 （3）溶液中的溶质有：、、_______(填化学式)。 （4）溶液中存在动态平衡，某同学欲探究物质浓度对该平衡的影响，已有方案： ①向溶液中加固体，观察现象； ②向溶液中加浓溶液，观察现象； 请设计方案③：_______(写出操作、现象及相应结论)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$