精品解析：福建省厦门第一中学2024-2025学年高二上学期10月月考 化学试题

2024-2025学年高二(上)第一次适应性训练 化学试卷 说明：1.本试卷共8页，总分100分，考试时间75分钟。 2.请将符合题意的答案填入答题卡相应空格中 可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 N：14 O：16 P：31 K：39 Ca：40 Cu：64 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 下列关于能量变化的说法错误的是 A. 硅太阳能电池和锂离子电池的工作原理不同 B. 氢氧燃料电池将电能转化为化学能 C. 柴油燃烧过程中化学能主要转化成热能和光能 D. 暖宝宝的发热原理与铁的吸氧腐蚀相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．硅太阳能电池工作时光能转化为电能，不发生化学变化；而锂离子电池为化学电源，发生化学变化，A正确； B．氢氧燃料电池将化学能转化电能，B错误； C．柴油燃烧过程中会发光发热，化学能主要转化为热能和光能，C正确； D．暖宝宝的发热原理与铁的吸氧腐蚀相同，是铁在接近中性环境下发生吸氧腐蚀放出热量，D正确； 答案选B。 2. 下列有关化学用语表示正确的是 A. 氢氧碱性燃料电池的负极反应式为： B. 电解精炼铜时，阴极的电极反应式为： C. 工业上电解氯化铝生产铝，阴极反应式： D. 惰性电极电解氯化镁溶液离子方程式为： 【答案】B 【解析】 【详解】A．氢氧碱性燃料电池的负极反应式为：，A错误； B．解精炼铜时，阴极上发生还原反应，Cu2+得电子生成Cu单质，电极反应式为：，B正确； C．工业上电解氧化铝生产铝，不能电解氯化铝，氯化铝是共价化合物，熔融状态不能导电，C错误； D．惰性电极电解氯化镁溶液离子方程式为：，D错误； 答案选B。 3. 某同学按教材实验要求，用500.50的盐酸与500.55的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量计算中和热，下列说法正确的是 A. 实验时可用温度计代替玻璃搅拌器搅拌溶液，使酸碱迅速反应 B. 烧杯间填满碎泡沫塑料的主要作用是固定小烧杯 C. 若将盐酸体积改为60mL，反应放出的热量更多 D. 若将盐酸体积改为60mL，理论上所求中和热的数值更大 【答案】C 【解析】 【详解】A．实验时不能用温度计代替玻璃搅拌器搅拌溶液，A错误； B．烧杯间填满碎泡沫塑料的主要作用是保温作用，B错误； C．600.50的盐酸与500.55的NaOH溶液反应放出热量比500.50的盐酸与500.55的NaOH溶液反应放出热量多，C正确； D．中和热是生成1molH2O的反应热，若将盐酸体积改为60mL，理论上所求中和热的数值不变，D错误； 答案选C。 4. 我国有着丰富的海风资源，在海水中建立风电设备，防腐蚀是一个突出问题。下列说法正确的是 A. 可将钢铁构件与电源负极连接减缓腐蚀发生 B. 海水中发生化学腐蚀的速率大于电化学腐蚀速率 C. 钢铁发生吸氧腐蚀时负极发生的反应为Fe − 3e－ = Fe3+ D. 钢铁构件表面的镀铜破损后依然会保护内部钢铁不被腐蚀 【答案】A 【解析】 【详解】A．将钢铁部件与电源负极连接作阴极，属于外加电流的阴极保护法，可以减缓腐蚀发生，A正确； B．海水是电解质，海水中通常发生电化学腐蚀，且发生电化学腐蚀的速率大于化学腐蚀速率，B错误； C．钢铁发生吸氧腐蚀时负极发生的反应为Fe-2e-=Fe2+，C错误； D．铜镀层破损后，Cu、Fe和海水构成原电池，Fe失电子作负极，Fe加速被腐蚀， D错误； 故选A。 5. 在作催化剂和适宜的温度条件下，可将HCl氧化为，反应的热化学方程式为 下列说法正确的是 A. 该反应在任何温度下均能自发进行 B. 加入作催化剂，能使反应速率增大、焓变减小 C. 反应物所含化学键的键能之和大于生成物所含化学键的键能之和 D. 增大起始时的浓度，有利于提高HCl的转化率 【答案】D 【解析】 【详解】A．该反应是气体体积减小的反应，，另外，时反应能够自发进行，则该反应在低温下能自发进行，A错误； B．加入PdCl-CuCl作催化剂，可以降低反应的活化能，能使反应速率增大，但不能改变焓变，B错误； C．该反应的，为放热反应，则反应物所含化学键的键能之和小于生成物所含化学键的键能之和，C错误； D．增大O2的物质的量浓度，平衡正向移动，可提高HCl的平衡转化率，D正确； 故选D。 6. 下列热化学方程式中，正确的是 A. 甲烷的燃烧热，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为： B. 在101kPa时，2g完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，燃烧的热化学方程式表示为 C. HCl和NaOH反应的中和热，则和反应的中和热 D. 500℃、30MPa下，已知热化学方程式：，将和置于密闭容器中充分反应生成，放热38.6kJ 【答案】B 【解析】 【详解】A．在101kPa时，1mol物完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量叫作该物质的燃烧热，甲烷燃烧生成气态水，不是稳定的化合物，故A错误； B．n==1mol，放出285.8kJ热量，2molH2要放出571.6kJ，即2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l)　ΔH＝－571.6kJ·mol－1，故B正确； C．在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应生成1mol水时的反应热叫做中和热。H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH＝－57.3kJ·mol－1，故C错误； D．N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)是可逆反应，不能进行到底，具体反应到什么程度题目没给，ΔH无法计算，故D错误； 故答案为：B。 7. 下列实验方案、现象和结论都正确的是 实验方案 现象 结论 A 白铁皮(镀Zn)镀层划损后，放入酸化的3%NaCl溶液中，一段时间后，取溶液于试管中，滴加KSCN溶液 无红色出现 铁未被腐蚀，已破损的镀层锌仍能起到保护的作用 B 以铁粉为主的食品脱氧剂样品溶于盐酸，滴加KSCN溶液 溶液呈浅绿色 食品脱氧剂样品中没有价铁 C 在一块已除锈的铁片上滴2滴含有酚酞的食盐水，静置2-3min 溶液边缘出现红色 铁片上发生析氢腐蚀 D 两只试管中分别放入两颗大小形状相同的锌粒和等体积等浓度的稀盐酸，其中一支试管再滴入2滴硫酸铜溶液 滴入硫酸铜的试管产生气泡速率加快 形成原电池，加快金属的腐蚀 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．将镀层有破坏的镀锌铁片放入酸化的3%NaCl溶液中，构成原电池，Zn为负极，Fe为正极被保护，滴加KSCN溶液只检验铁离子，无红色出现，不能证明Fe是否被腐蚀，A错误； B．将食品脱氧剂样品中的还原铁粉溶于盐酸，Fe3+能被Fe还原为Fe2+，溶液呈浅绿色，滴加KSCN溶液，溶液不变红色，不能说明铁粉没有变质，B错误； C．在一块已除锈的铁片上滴2滴含有酚酞的食盐水，静置2-3min，溶液边缘出现红色，则有氢氧根离子生成，发生的是吸氧腐蚀，C错误； D．锌可以将铜离子置换出来，两者充当电极，形成原电池，加快反应速率，加快负极锌的腐蚀，D正确； 故选D。 8. 某温度下，在容积为2L的密闭容器中充入5mol气体A和3mol气体B，发生反应： ，5min后反应达到平衡状态，测得生成2mol D．下列有关说法不正确的是 A. 平衡时A的转化率为60% B. 该条件下该反应的平衡常数 C. 该条件下反应达到平衡时存在 D. 若该反应在常温下能自发进行，则对决定该反应的自发进行起主要影响作用 【答案】C 【解析】 【详解】A．生成2molD，则反应的A为3mol，A的转化率为×100%=60%，A正确； B．根据 体积为2L，得出各物质的浓度均为1mol/L，平衡常数，B正确； C．达到平衡时，正逆反应速率相等，存在，C错误； D．根据△G=△H-T△S<0可以自发，反应前后气体系数相等，△S近似与等于0，若该反应在常温下能自发进行，则对决定该反应的自发进行起主要影响作用，D正确； 答案选C。 9. 一种自生酸和碱的电化学回收体系，原理如图所示。在Ⅲ室中将等含磷微粒转化为羟基磷灰石（），同时将转化为，实现废水中的等含磷微粒和的回收。下列说法不正确的是 （注：表示等含磷微粒，为羟基磷灰石） A. a、c为阳离子交换膜，b为阴离子交换膜 B. Ⅲ室可发生反应： C. 当电路中通过电子，阴极增重10.04g D. 物质X为硫酸溶液，将其泵入吸收室用于吸收 【答案】C 【解析】 【分析】由I室电极产生O2，III室电极产生H2可知，左侧为阳极，右侧为阴极，I室产生H+进入II室溶液，为了保证II室溶液电中性，脱盐室中硫酸根离子进入II室，II室物质X为硫酸，故a膜为阳离子交换膜，b膜为阴离子交换膜，II室硫酸泵入吸收室用于吸收NH3，脱盐室中硫酸根经过b膜进入II室，则Na+通过c膜进入III室，c膜为阳离子交换膜； 【详解】A．由分析知，a、c为阳离子交换膜，b为阴离子交换膜，A正确； B．III室要生成羟基磷灰石，所给离子方程式符合原理且满足电荷、质量守恒，B正确； C．III室电极为阴极，电极反应式2H2O+2e-=H2↑+2OH-，转移0.14mol电子，共生成0.14molOH-，OH-除了生成羟基磷灰石，还要与铵根反应，根据B选项反应式，当参与B选项反应式的OH-少于0.14mol，生成的羟基磷灰石少于0.01mol，0.01mol羟基磷灰石为10.04g，故阴极增重小于10.04g，C错误； D．由分析，物质X为硫酸溶液，将其泵入吸收室用于吸收NH3，D正确； 本题选C。 10. 一定条件下，1-苯基丙炔()可与HCl发生催化加成，反应如下： 反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间变化如图(已知：反应Ⅰ、Ⅲ为放热反应)，下列说法错误的是 A. 反应焓变：反应Ⅰ>反应Ⅱ B. 若将1-苯基丙炔换成1-苯基乙炔，两者发生反应Ⅰ释放的热量相差不大 C. 1-苯基丙炔化学键储存的总能量比反应产物化学键中储存的总能量高 D. 选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的产物Ⅰ 【答案】C 【解析】 【详解】A．反应Ⅰ、Ⅲ为放热反应，由图示可知，反应Ⅰ+Ⅲ得反应Ⅱ，则相同物质的量的反应物，反应Ⅰ放出的热量小于反应Ⅱ放出的热量，反应放出的热量越多，其焓变越小，因此反应焓变：反应Ⅰ>反应Ⅱ，A正确； B．反应为碳碳叁键的加成反应，1-苯基丙炔支链中-CH3没有参与反应，故若将1-苯基丙炔换成1-苯基乙炔，两者发生反应Ⅰ释放的热量相差不大，B正确； C．反应为放热反应，则反应物能量高于生成物能量，应该为1-苯基丙炔和HCl中化学键储存的总能量比反应产物化学键中储存的总能量高，C错误； D．根据图中信息，选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的产物Ⅰ，D正确； 故选C。 11. 2023年诺贝尔化学奖表彰为“发现和合成量子点”作出贡献的科学家。量子点是一种微小的纳米颗粒，其大小决定了其性质。下列关于相应物质“量子点”的说法正确的是 A. 碳量子点形成的纳米碳管具有丁达尔效应 B. 二氧化硅量子点可用于制更薄的太阳能电板 C. 氯化铜量子点的大小与多少不会影响玻璃绿色的深浅 D. 还原处理废水中Cr(Ⅵ)时，Fe量子点发生吸氧腐蚀生成 【答案】D 【解析】 【详解】A．胶体的分散质直径位于1~100nm，为混合物，纳米碳管为纯净物，故A错误； B．太阳能电池板的材料为Si，故B错误； C．由题意可知，量子点大小决定其性质，因此，氯化铜量子点的大小与多少会影响玻璃绿色的深浅，故C错误； D．还原处理废水中Cr(Ⅵ)时，Fe量子点做负极发生吸氧腐蚀生成，故D正确； 答案选D。 12. 富集海水中锂的电化学系统如图所示，工作步骤如下： ①启动电源1，MnO2所在腔室的Li+进入MnO2结构而形成。 ②关闭电源1和海水通道，启动电源2，使中的Li+脱出进入腔室2。 下列说法不正确的是 A. 启动电源1时，电极1为阳极 B. 启动至关闭电源1，转化的n(MnO2)与生成的n(O2)之比为20：3，可得中的 C. 启动电源2时MnO2电极反应式为： D. 电化学系统提高了腔室2中LiOH的浓度 【答案】C 【解析】 【分析】由①可知，启动电源1，MnO2所在腔室的Li+进入MnO2结构而形成LixMn2O4，可知MnO2中Mn元素的化合价降低，为阴极，电极反应式为xLi++2MnO2+xe-=LixMn2O4，电极1为阳极，连接电源正极；②关闭电源1和海水通道，启动电源2，使LixMn2O4中的Li+脱出进入腔室2，可知，电极2为阴极，电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-；阳极的电极反应式为：LixMn2O4-xe-=xLi++2MnO2，以此分析解题。 【详解】A．由分析可知，室Ⅰ中电极Ⅰ连接电源Ⅰ的正极，作阳极，发生氧化反应，故A正确； B．根据分析可知，启动至关闭电源1，转化的n(MnO2)与生成的n(O2)之比为20：3，设生成的氧气为3mol，转移电子为12mol，根据阴极的电极反应式：xLi++2MnO2+xe-=LixMn2O4，结合电子守恒，，可得LixMn2O4中的x=1.2，故B正确； C．启动电源2时，MnO2电极是阳极，电极反应式为：LixMn2O4-xe-=xLi++2MnO2，故C错误； D．由分析可知，启动电源2，使LixMn2O4中的Li+脱出进入腔室2，电极2为阴极，电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-；提高了腔室2中LiOH的浓度，故D正确； 答案选C。 二、非选择题：本题共4小题，共52分。 13. 电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛。 （1）图中，为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀，材料B可以选择___________(填字母)。 a．金块 b．锌板 c．铜板 d．钠块 （2）新能源汽车普遍用氢氧燃料电池。下列有关说法不正确的是___________。 A. 太阳光催化分解水制氢气比电解水制氢气更为科学 B. 氢氧燃料电池作为汽车动力更能保护环境 C. 以稀、KOH溶液为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式相同 D. 以稀、KOH溶液为介质的氢氧燃料电池的总反应式相同 （3）如下图，装置Ⅰ为CO燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)，通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜。 ①b处应通入___________(填“CO”或“”)，a处电极上发生的电极反应式是___________。 ②电镀结束后，装置I中溶液的pH___________(填写“变大”“变小”或“不变”)；装置Ⅱ中的物质的量浓度___________(填写“变大”“变小”或“不变”)。 ③在此过程中若装置Ⅱ中阴极质量变化12.8g，则装置Ⅰ中理论上消耗CO___________L(标准状况下)。 （4）用惰性电极电解1000mL浓度均为1mol/L的、HCl、组成的混合溶液，一段时间后，阴、阳极收集到的气体体积相等，则阴、阳极收集到气体的总体积为___________L(假设产生的气体均在标况下测定，且所有气体均不考虑溶于水)。 （5）以HCl为原料，用氧化制取，可提高效益，减少污染。反应如下： ，上述反应在同一反应器中，通过控制合适条件，分两步循环进行，可使HCl转化率接近100%。其基本原理如下图所示： 过程Ⅰ的反应为： ，过程Ⅱ反应的热化学方程式为___________。 【答案】（1）b （2）C （3） ①. O2 ②. CO-2e-+4OH-=+2H2O ③. 变小 ④. 不变 ⑤. 4.48 （4）13.44 （5）2CuCl2(s)+O2(g)=2CuO(s)+2Cl2(g) △H=+125.4kJ/mol 【解析】 【小问1详解】 形成原电池时，Fe作正极被保护，则要选择活泼性比Fe强的金属作负极，又因为钠块与水剧烈反应，所以选锌，故答案选：b； 【小问2详解】 A、电解获得H2消耗较多的能量，而在催化剂作用下利用太阳能来分解H2O获得H2更为科学，故A正确； B、氢氧燃料电池产物H2O无污染，能有效保护环境，故B正确； C、以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式分别为：H2-2e-＝4H+，H2-2e-+2OH-＝2H2O，不相同，故C错误； D、以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的总反应式均为2H2+O2＝2H2O，故D正确。 故答案为：C； 【小问3详解】 ①Ⅱ中镀铜，则Cu作阳极、Fe作阴极，I中a处电极为负极、b处电极为正极，负极上通入燃料、正极上通入氧化剂，所以a处通入的气体是CO，CO失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应为CO+4OH--2e-＝+2H2O，b处通的是氧气，电极上发生的电极反应式是：O2+2H2O+4e－＝4OH-；故答案为：O2；CO+4OH--2e-＝+2H2O； ②根据I中电池反应为2CO+O2+4KOH=2K2CO3+2H2O，KOH参加反应导致溶液中KOH浓度降低，则溶液的pH减小；Ⅱ中发生电镀，阳极上溶解的铜质量等于阴极上析出铜的质量，则溶液中铜离子浓度不变，故答案为：变小；不变； ③装置Ⅱ中阴极析出铜，质量变化12.8g，物质的量是12.8g÷64g/mol＝0.2mol，转移0.4mol电子，根据串联电路中转移电子相等，所以消耗CO的物质的量是0.2mol，体积=0.2mol×22.4L/mol=4.48L；故答案为：4.48； 【小问4详解】 用惰性电极电解1000mL浓度均为1mol/L的CuSO4、HCl、AlCl3组成的混合溶液，则溶液中含Cu2+、Cl-、H+的物质的量分别为1mol、4mol、1mol，阳极放电顺序为Cl-＞OH-，则依次发生2Cl--2e-＝Cl2↑，4OH--4e-＝O2↑+2H2O，阴极放电顺序为Cu2+＞H+，依次发生Cu2++2e－＝Cu，2H++2e－＝H2↑，又阴、阳极收集到的气体体积相等，则可以设阴阳极收集到的气体物质的量都为xmol，则阳极生成氯气为4mol/2=2mol，氧气为xmol-4mol/2=（x-2）mol，阴极上生成1molCu和xmolH2，由得失电子守恒，1mol×2+xmol×2=4mol×1+（x-2）mol×4，解得x=3，所以阴、阳极收集到气体的总体积为2×3mol×22.4L/mol=134.4L，故答案为：134.4。 【小问5详解】 过程Ⅱ的反应为：2CuCl2(s)+O2(g)=2CuO(s)+2Cl2(g)， 反应① ；反应② ；根据盖斯定律，过程Ⅱ反应=①-2×②，则△H=(-115.4kJ/mol)-2×(-120.4kJ/mol)= +125.4kJ/mol，答案为：2CuCl2(s)+O2(g)=2CuO(s)+2Cl2(g) △H=+125.4kJ/mol。 14. 将CO或转化为高附加值的化学品是颇具前景的合成路线。 （1）以、为原料合成涉及的反应如下： 反应i： 反应ii： 反应iii： 计算反应iii的___________。 （2）还原CO电化学法制备甲醇[]的工作原理如图所示。a极电极反应式为___________。放电时，电流由电极___________(填“a”或“b”)沿导线流向另一电极。该电池工作时，通入CO一端硫酸溶液的质量变化8g，理论上通过电路转移的电子数目为___________。 （3）催化加氢制低碳烯烃(2~4个C的烯烃)某研究小组使用Zn-Ga-O/SAPO-34双功能催化剂实现了直接合成低碳烯烃，并给出了其可能的反应历程(如图所示)。首先在Zn-Ga-O表面解离成2个，随后参与到的还原过程；SAPO-34则催化生成的甲醇转化为低碳烯烃。 注：□表示氧原子空位，*表示吸附在催化剂上的微粒。 理论上，反应历程中消耗的与生成的甲醇的物质的量之比为___________。 （4）利用电化学方法还可以将有效地转化为，装置如图所示。 ①在该装置中，左侧Pt电极为___________(填“阴极”或“阳极”)，电极反应式为___________。 ②装置工作时，阴极除有生成外，还可能生成副产物降低电解效率已知：。 a．副产物可能是___________(写出一种即可)。 b．标准状况下当阳极生成气体体积为224mL时，测得整个阴极区内的，则电解效率为___________(忽略电解前后溶液的体积变化和的水解)。 （5）在的催化作用下，用还原以除去污染，反应的化学方程式为：，其反应历程和能量变化如图所示(逸出后物质状态未发生变化，在图中略去)。 该反应分两步进行： 第一步： 第二步：___________(填写第二步反应的热化学方程式)。 【答案】（1）-90.0kJ/mol （2） ①. CO+4e-+4H+=CH3OH ②. a ③. NA （3）6：1 （4） ①. 阳极 ②. 2H2O-4e-=O2↑+4H+ ③. H2 ④. 85% （5）CO(g)+CoO*(s)=Co*(s)+CO2(g) △H=-374.5kJ/mol 【解析】 【小问1详解】 反应i： 反应ii： 由盖斯定律得反应， 反应iii=反应i-反应ii,△H3=△H1-△H2=-90.0kJ/mol； 【小问2详解】 a极上由CO生成CH3OH，C元素化合价由+2价变为-2价，化合价降低发生还原反应，为正极，b为负极，a极的电极反应式为：CO+4e-+4H+=CH3OH； 放电是电流由正极a沿导线流向b； a极上反应CO-4e-+4H+=CH3OH，消耗的H+离子由负极区的氢离子通过质子交换膜补充，因此硫酸溶液的质量变化8g是生成甲醇的质量，8g甲醇为0.25mol，转移电子为1mol，转移电子数目为NA； 【小问3详解】 H2首先在Zn-Ga-O表面解离成2个H*，随后参与到CO2的还原过程，即由得失电子守恒有3H2~CH3OH~6 H*，所以产生1molCH3OH消耗6mol H*，反应历程中消耗的H*与生成的甲醇的物质的量之比为6：1； 【小问4详解】 ①根据题意可知CO2在右侧Pt电极上转化为HCOO-，所以得电子发生还原反应，应为阴极，左侧Pt电极为阳极，水电离出的氢氧根被氧化生成氧气，电极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+； ②阴极上发生还原反应，阴极除有生成外，还可能发生水得电子生成H2，因此副产物可能是H2；阳极生成氧气体积为224mL时，即=0.01mol，根据阳极反应可知转移0.04mol电子，阴极反应为H2O+CO2+2e-=HCOO-+OH-，所以理论上应生成0.02mol HCOO-，实际上整个阴极区内的c(HCOO-)=0.017mol/L，溶液体积为1L，即实际上生成0.017mol/L×1L=0.017mol，所以电解效率为×100%=85%； 【小问5详解】 由反应历程和能量变化图可知：，△H=-358.6 kJ/mol，第一步反应： ，则第二步反应=总反应-第一步反应，△H=(-358.6 kJ/mol)-(+15.9 kJ/mol)=-374.5 kJ/mol，第二步反应的热化学方程式为：CO(g)+CoO*(s)=Co*(s)+CO2(g) △H=-374.5kJ/mol。 15. 以铬铁矿(主要成分为)，还含有MgO、、等)为原料制备的一种工艺流程如图。 已知：与纯碱焙烧转化为，与纯碱焙烧转化为。 （1）“焙烧”前，需将铬铁矿磨碎，其目的是___________。过程Ⅰ中转化为和，写出该转化的化学方程式为___________。 （2）滤渣1主要含有___________。 （3）矿物中相关元素可溶性组分的物质的量浓度取对数1gc与[]的关系如下图所示。 过程Ⅲ中使用溶液的目的是___________。 （4）利用膜电解技术，以NaOH溶液为阴极室电解质溶液，溶液为阳极室电解质溶液，也可以制备，装置如图。(已知在溶液中存在平衡：) ①离子交换膜应该选用___________。 a．阴离子交换膜 b．质子交换膜 c．阳离子交换膜 ②结合方程式解释产生的原理___________。 （5）测定产品中的质量分数。称取a g产品，用500mL容量瓶配制为待测液。取25.00mL待测液于锥形瓶中，加入适量稀硫酸酸化，用b 标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液v mL。已知：酸性条件下被还原为。 ①写出该过程的离子方程式___________。 ②产品中(摩尔质量为M )的质量分数为___________%。 【答案】（1） ①. 增大反应的接触面积，提高反应速率 ②. （2）Fe2O3、MgO （3）调节溶液pH使Na[Al(OH)4]、Na2SiO3转化为氢氧化铝和硅酸沉淀（滤渣2）过滤除去 （4） ①. c ②. 阳极发生反应：，导致c(H+)增大，促进平衡正向移动，产生； （5） ①. ②. 【解析】 【分析】铬铁矿(主要成分为)，还含有MgO、、等) 中加入纯碱，进行焙烧，生成Na2CrO4、Fe2O3、 Na[Al(OH)4]、Na2SiO3，加入水进行“浸取”，过滤，滤渣1为不溶于水的MgO、Fe2O3，向过滤后溶液中加入H2SO4调节溶液pH使Na[Al(OH)4]、Na2SiO3转化为氢氧化铝和硅酸沉淀（滤渣2）过滤除去，再向滤液中加入H2SO4 ，将Na2CrO4转化为Na2Cr2O7，所得溶液冷却结晶得到Na2Cr2O7•2H2O晶体，母液中还含有大量H2SO4可以循环利用，据此分析回答问题。 【小问1详解】 “焙烧”前，需将铬铁矿磨碎，其目的是增大反应的接触面积，提高反应速率；焙烧时、碳酸钠、氧气反应生成Na2CrO4、氧化铁、二氧化碳气体，发生反应的化学方程式为； 小问2详解】 根据分析可知，滤渣1主要含有Fe2O3、MgO； 【小问3详解】 根据图示可知，向过滤后溶液中加入H2SO4调节溶液pH使Na[Al(OH)4]、Na2SiO3转化为氢氧化铝和硅酸沉淀（滤渣2）过滤除去； 【小问4详解】 利用膜电解技术，以NaOH溶液为阴极室电解质溶液，溶液为阳极室电解质溶液，阳极反应为，溶液的酸性增强，发生的转化，阴极发生反应4H2O+4e-=2H2↑+4OH-，阳极中的Na+、H+会向阴极迁移。 ①在氢离子浓度较大的电极室中制得，即在阳极区产生，为保持溶液为电中性，离子交换膜应该选用阳离子交换膜，让多余的钠离子通过交换膜移向阴极，故选c； ②由分析可知，阳极发生反应：，导致c(H+)增大，促进平衡正向移动，产生； 【小问5详解】 ①酸性条件下被还原为，亚铁离子被氧化为铁离子，离子方程式为； ②根据得失电子守恒，可得反应的关系式为，则=。 16. 某校学习小组探究不同条件对电解溶液产物的影响。所用实验装置如下图所示，其中电极为石墨电极。 【查阅文献】i．、在溶液中通过与结合形成、，可降低正电荷。 ii．电解过程中外界条件(如电解液pH、离子浓度、电压、电极材料)会影响离子放电能力。 【实验记录】 序号 实验条件 实验现象 阴极 阳极 Ⅰ (即) 溶液 电压1.5V 电极上产生无色气体。 ①湿润淀粉碘化钾试纸始终未见变蓝。 ②取阳极附近溶液于试管中，滴加KSCN溶液，溶液变红。 Ⅱ (即) 溶液 电压1.5V ①未观察到气泡产生，电极表面有银灰色金属光泽的固体析出。 ②电解结束后，将电极浸泡盐酸中，观察到有大量气泡产生。 ①湿润淀粉碘化钾试纸始终未见变蓝。 ②阳极附近出现红褐色浑浊。取阳极附近浊液于试管中，先用盐酸酸化，再滴加KSCN溶液，溶液变红。 （1）结合阴极实验现象的分析 ①实验Ⅰ中阴极的电极反应为___________。 ②实验Ⅱ中阴极的电极反应为___________。 ③对比实验Ⅰ、Ⅱ的阴极现象，可以获得的结论是___________。 （2）甲同学认为实验Ⅰ中没有放电，得出此结论依据的实验现象是___________。阳极附近溶液滴加KSCN溶液变红，依现象分析，阳极反应的电极反应式可能是或___________。 （3）乙同学改变了该电解实验的某一外界条件，在阳极看到“湿润淀粉碘化钾试纸变蓝”的现象。你认为他改变的外界条件是___________，请设计相应的验证实验方案___________。 【答案】（1） ①. ②. ③. 由pH=0变为pH=5.0，c(H+)减小，H+放电能力减弱，Fe2+放电能力增强 （2） ①. 试纸并未变蓝 ②. （3） ①. 改变c(Cl－) ②. 保持其他条件不变，用2 mol·L－1 FeCl2溶液和n（n>0）mol·L－1 NaCl溶液等体积混合的溶液作为电解液 NaCl溶液等体积混合的溶液作为电解液[c(Fe2+)= 1 mol/L，c(Cl-)>2 mol/L]，观察阳极"湿润淀粉碘化钾试纸"上的现象；或者改变电压，设计方案是保持其他条件不变，增大电压（或改变电压），观察阳极"湿润淀粉碘化钾试纸"上的现象 【解析】 【分析】通过对比实验研究某一因素对实验的影响，应该要注意控制研究的变量以外，其它量要相同，以此进行对比； 【小问1详解】 ①根据电解的原理，阳离子应在阴极上放电，阳离子是、H＋，根据Ⅰ中阴极现象：电极上产生无色气体，即阴极电极反应式为； ②阴极未观察到气泡产生，电极表面有银灰色金属光泽的固体析出，电解结束后将电极浸泡在盐酸中，观察到有大量气泡产生，则阴极铁离子被还原产生铁单质，电极反应式为； ③对比实验Ⅰ和Ⅱ，不同的是H＋浓度，得出结论是：其他条件相同时，pH=0，pH较小，c(H+)较大时，阴极H+优先于Fe2+放电产生H2，而pH=5.0，pH较大，c(H+)较小时，阴极Fe2+优先于氢离子放电生成铁；(由pH=0变为pH=5.0，c(H+)减小，H+放电能力减弱，Fe2+放电能力增强) ； 【小问2详解】 Cl－放电产生Cl2，氯气能将I－氧化成I2，淀粉碘化钾试纸将会变蓝，但实验Ⅰ中，试纸并未变蓝，即Cl－没有放电；根据查阅文献i：、在溶液中通过与结合形成、，则阳极反应可能是、； 【小问3详解】 根据查阅文献ii，影响离子放电能力的外界因素有电解液的pH、离子浓度、电压、电极材料等，根据题意，改变条件有可能在阳极看到“湿润淀粉碘化钾试纸变蓝”，说明Cl－放电，可以是改变c(Cl－)，设计方案是保持其他条件不变，用2 mol·L－1 FeCl2溶液和n（n>0）mol·L－1 NaCl溶液等体积混合的溶液作为电解液 NaCl溶液等体积混合的溶液作为电解液[c(Fe2+)= 1 mol/L，c(Cl-)>2 mol/L]，观察阳极"湿润淀粉碘化钾试纸"上的现象；或者改变电压，设计方案是保持其他条件不变，增大电压（或改变电压），观察阳极"湿润淀粉碘化钾试纸"上的现象。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年高二(上)第一次适应性训练 化学试卷 说明：1.本试卷共8页，总分100分，考试时间75分钟。 2.请将符合题意的答案填入答题卡相应空格中 可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 N：14 O：16 P：31 K：39 Ca：40 Cu：64 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 下列关于能量变化的说法错误的是 A. 硅太阳能电池和锂离子电池的工作原理不同 B. 氢氧燃料电池将电能转化为化学能 C. 柴油燃烧过程中化学能主要转化成热能和光能 D. 暖宝宝的发热原理与铁的吸氧腐蚀相同 2. 下列有关化学用语表示正确的是 A. 氢氧碱性燃料电池的负极反应式为： B. 电解精炼铜时，阴极的电极反应式为： C. 工业上电解氯化铝生产铝，阴极反应式： D. 惰性电极电解氯化镁溶液离子方程式为： 3. 某同学按教材实验要求，用500.50的盐酸与500.55的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量计算中和热，下列说法正确的是 A. 实验时可用温度计代替玻璃搅拌器搅拌溶液，使酸碱迅速反应 B. 烧杯间填满碎泡沫塑料的主要作用是固定小烧杯 C. 若将盐酸体积改为60mL，反应放出的热量更多 D. 若将盐酸体积改为60mL，理论上所求中和热的数值更大 4. 我国有着丰富的海风资源，在海水中建立风电设备，防腐蚀是一个突出问题。下列说法正确的是 A. 可将钢铁构件与电源负极连接减缓腐蚀发生 B. 海水中发生化学腐蚀的速率大于电化学腐蚀速率 C. 钢铁发生吸氧腐蚀时负极发生的反应为Fe − 3e－ = Fe3+ D. 钢铁构件表面的镀铜破损后依然会保护内部钢铁不被腐蚀 5. 在作催化剂和适宜温度条件下，可将HCl氧化为，反应的热化学方程式为 下列说法正确的是 A. 该反应在任何温度下均能自发进行 B. 加入作催化剂，能使反应速率增大、焓变减小 C. 反应物所含化学键的键能之和大于生成物所含化学键的键能之和 D. 增大起始时的浓度，有利于提高HCl的转化率 6. 下列热化学方程式中，正确的是 A. 甲烷的燃烧热，则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为： B. 在101kPa时，2g完全燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，燃烧的热化学方程式表示为 C. HCl和NaOH反应的中和热，则和反应的中和热 D. 500℃、30MPa下，已知热化学方程式：，将和置于密闭容器中充分反应生成，放热38.6kJ 7. 下列实验方案、现象和结论都正确的是 实验方案 现象 结论 A 白铁皮(镀Zn)镀层划损后，放入酸化的3%NaCl溶液中，一段时间后，取溶液于试管中，滴加KSCN溶液 无红色出现 铁未被腐蚀，已破损的镀层锌仍能起到保护的作用 B 以铁粉为主的食品脱氧剂样品溶于盐酸，滴加KSCN溶液 溶液呈浅绿色 食品脱氧剂样品中没有价铁 C 在一块已除锈的铁片上滴2滴含有酚酞的食盐水，静置2-3min 溶液边缘出现红色 铁片上发生析氢腐蚀 D 两只试管中分别放入两颗大小形状相同的锌粒和等体积等浓度的稀盐酸，其中一支试管再滴入2滴硫酸铜溶液 滴入硫酸铜的试管产生气泡速率加快 形成原电池，加快金属的腐蚀 A. A B. B C. C D. D 8. 某温度下，在容积为2L的密闭容器中充入5mol气体A和3mol气体B，发生反应： ，5min后反应达到平衡状态，测得生成2mol D．下列有关说法不正确的是 A. 平衡时A的转化率为60% B. 该条件下该反应的平衡常数 C. 该条件下反应达到平衡时存在 D. 若该反应在常温下能自发进行，则对决定该反应的自发进行起主要影响作用 9. 一种自生酸和碱的电化学回收体系，原理如图所示。在Ⅲ室中将等含磷微粒转化为羟基磷灰石（），同时将转化为，实现废水中的等含磷微粒和的回收。下列说法不正确的是 （注：表示等含磷微粒，为羟基磷灰石） A. a、c为阳离子交换膜，b为阴离子交换膜 B. Ⅲ室可发生反应： C. 当电路中通过电子，阴极增重10.04g D. 物质X为硫酸溶液，将其泵入吸收室用于吸收 10. 一定条件下，1-苯基丙炔()可与HCl发生催化加成，反应如下： 反应过程中该炔烃及反应产物的占比随时间变化如图(已知：反应Ⅰ、Ⅲ为放热反应)，下列说法错误的是 A. 反应焓变：反应Ⅰ>反应Ⅱ B. 若将1-苯基丙炔换成1-苯基乙炔，两者发生反应Ⅰ释放的热量相差不大 C. 1-苯基丙炔化学键储存的总能量比反应产物化学键中储存的总能量高 D. 选择相对较短的反应时间，及时分离可获得高产率的产物Ⅰ 11. 2023年诺贝尔化学奖表彰为“发现和合成量子点”作出贡献的科学家。量子点是一种微小的纳米颗粒，其大小决定了其性质。下列关于相应物质“量子点”的说法正确的是 A. 碳量子点形成的纳米碳管具有丁达尔效应 B. 二氧化硅量子点可用于制更薄的太阳能电板 C. 氯化铜量子点大小与多少不会影响玻璃绿色的深浅 D. 还原处理废水中Cr(Ⅵ)时，Fe量子点发生吸氧腐蚀生成 12. 富集海水中锂的电化学系统如图所示，工作步骤如下： ①启动电源1，MnO2所在腔室的Li+进入MnO2结构而形成。 ②关闭电源1和海水通道，启动电源2，使中的Li+脱出进入腔室2。 下列说法不正确的是 A. 启动电源1时，电极1为阳极 B. 启动至关闭电源1，转化的n(MnO2)与生成的n(O2)之比为20：3，可得中的 C. 启动电源2时MnO2电极反应式为： D. 电化学系统提高了腔室2中LiOH的浓度 二、非选择题：本题共4小题，共52分。 13. 电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛。 （1）图中，为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀，材料B可以选择___________(填字母)。 a．金块 b．锌板 c．铜板 d．钠块 （2）新能源汽车普遍用氢氧燃料电池。下列有关说法不正确的是___________。 A. 太阳光催化分解水制氢气比电解水制氢气更为科学 B. 氢氧燃料电池作为汽车动力更能保护环境 C. 以稀、KOH溶液为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式相同 D. 以稀、KOH溶液为介质的氢氧燃料电池的总反应式相同 （3）如下图，装置Ⅰ为CO燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)，通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜。 ①b处应通入___________(填“CO”或“”)，a处电极上发生的电极反应式是___________。 ②电镀结束后，装置I中溶液的pH___________(填写“变大”“变小”或“不变”)；装置Ⅱ中的物质的量浓度___________(填写“变大”“变小”或“不变”)。 ③在此过程中若装置Ⅱ中阴极质量变化12.8g，则装置Ⅰ中理论上消耗CO___________L(标准状况下)。 （4）用惰性电极电解1000mL浓度均为1mol/L的、HCl、组成的混合溶液，一段时间后，阴、阳极收集到的气体体积相等，则阴、阳极收集到气体的总体积为___________L(假设产生的气体均在标况下测定，且所有气体均不考虑溶于水)。 （5）以HCl为原料，用氧化制取，可提高效益，减少污染。反应如下： ，上述反应在同一反应器中，通过控制合适条件，分两步循环进行，可使HCl转化率接近100%。其基本原理如下图所示： 过程Ⅰ的反应为： ，过程Ⅱ反应的热化学方程式为___________。 14. 将CO或转化为高附加值的化学品是颇具前景的合成路线。 （1）以、为原料合成涉及反应如下： 反应i： 反应ii： 反应iii： 计算反应iii的___________。 （2）还原CO电化学法制备甲醇[]的工作原理如图所示。a极电极反应式为___________。放电时，电流由电极___________(填“a”或“b”)沿导线流向另一电极。该电池工作时，通入CO一端硫酸溶液的质量变化8g，理论上通过电路转移的电子数目为___________。 （3）催化加氢制低碳烯烃(2~4个C烯烃)某研究小组使用Zn-Ga-O/SAPO-34双功能催化剂实现了直接合成低碳烯烃，并给出了其可能的反应历程(如图所示)。首先在Zn-Ga-O表面解离成2个，随后参与到的还原过程；SAPO-34则催化生成的甲醇转化为低碳烯烃。 注：□表示氧原子空位，*表示吸附在催化剂上的微粒。 理论上，反应历程中消耗的与生成的甲醇的物质的量之比为___________。 （4）利用电化学方法还可以将有效地转化为，装置如图所示。 ①在该装置中，左侧Pt电极为___________(填“阴极”或“阳极”)，电极反应式为___________。 ②装置工作时，阴极除有生成外，还可能生成副产物降低电解效率。已知：。 a．副产物可能是___________(写出一种即可)。 b．标准状况下当阳极生成气体体积为224mL时，测得整个阴极区内的，则电解效率为___________(忽略电解前后溶液的体积变化和的水解)。 （5）在的催化作用下，用还原以除去污染，反应的化学方程式为：，其反应历程和能量变化如图所示(逸出后物质状态未发生变化，在图中略去)。 该反应分两步进行： 第一步： 。 第二步：___________(填写第二步反应的热化学方程式)。 15. 以铬铁矿(主要成分为)，还含有MgO、、等)为原料制备的一种工艺流程如图。 已知：与纯碱焙烧转化为，与纯碱焙烧转化为。 （1）“焙烧”前，需将铬铁矿磨碎，其目的是___________。过程Ⅰ中转化为和，写出该转化的化学方程式为___________。 （2）滤渣1主要含有___________。 （3）矿物中相关元素可溶性组分的物质的量浓度取对数1gc与[]的关系如下图所示。 过程Ⅲ中使用溶液的目的是___________。 （4）利用膜电解技术，以NaOH溶液为阴极室电解质溶液，溶液为阳极室电解质溶液，也可以制备，装置如图。(已知在溶液中存在平衡：) ①离子交换膜应该选用___________。 a．阴离子交换膜 b．质子交换膜 c．阳离子交换膜 ②结合方程式解释产生的原理___________。 （5）测定产品中的质量分数。称取a g产品，用500mL容量瓶配制为待测液。取25.00mL待测液于锥形瓶中，加入适量稀硫酸酸化，用b 标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液v mL。已知：酸性条件下被还原为。 ①写出该过程的离子方程式___________。 ②产品中(摩尔质量为M )的质量分数为___________%。 16. 某校学习小组探究不同条件对电解溶液产物的影响。所用实验装置如下图所示，其中电极为石墨电极。 【查阅文献】i．、在溶液中通过与结合形成、，可降低正电荷。 ii．电解过程中外界条件(如电解液pH、离子浓度、电压、电极材料)会影响离子放电能力。 【实验记录】 序号 实验条件 实验现象 阴极 阳极 Ⅰ (即) 溶液 电压1.5V 电极上产生无色气体。 ①湿润淀粉碘化钾试纸始终未见变蓝。 ②取阳极附近溶液于试管中，滴加KSCN溶液，溶液变红。 Ⅱ (即) 溶液 电压1.5V ①未观察到气泡产生，电极表面有银灰色金属光泽的固体析出。 ②电解结束后，将电极浸泡在盐酸中，观察到有大量气泡产生。 ①湿润淀粉碘化钾试纸始终未见变蓝。 ②阳极附近出现红褐色浑浊。取阳极附近浊液于试管中，先用盐酸酸化，再滴加KSCN溶液，溶液变红。 （1）结合阴极实验现象的分析 ①实验Ⅰ中阴极的电极反应为___________。 ②实验Ⅱ中阴极的电极反应为___________。 ③对比实验Ⅰ、Ⅱ的阴极现象，可以获得的结论是___________。 （2）甲同学认为实验Ⅰ中没有放电，得出此结论依据实验现象是___________。阳极附近溶液滴加KSCN溶液变红，依现象分析，阳极反应的电极反应式可能是或___________。 （3）乙同学改变了该电解实验的某一外界条件，在阳极看到“湿润淀粉碘化钾试纸变蓝”的现象。你认为他改变的外界条件是___________，请设计相应的验证实验方案___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $