精品解析：2023届陕西省延安市宜川县中学高三一模化学试题

2023届高三第一次模考·化学试卷 考生注意： 1.本试卷共100分。考试时间90分钟。 2.请将试卷答案填在试卷后面的答题卷上。 3.本试卷主要考试范围：化学反应与能量、电化学基础。 4.可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Na23 Mg24 Cl35.5 Mn55 Fe56 Cu64 Zn65 第Ⅰ卷(选择题 共45分) 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 中国古代文献中有诸多与化学有关的记载，《本草纲目》：“冬月灶中所烧薪柴之灰，令人以灰淋汁，取碱浣衣。”涉及的操作是 A. 萃取 B. 过滤 C. 分液 D. 蒸馏 2. 德国著名行业杂志《应用化学》上刊登的文章介绍：某中德联合研究小组设计制造了一种“水瓶”，用富勒烯()的球形笼子作“瓶体”，一种磷酸盐作“瓶盖”，恰好可以将一个水分子关在里面。下列说法正确的是 A. “水瓶”、冰水混合物都是混合物 B. 金刚石和富勒烯()互为同素异形体 C. 组成磷酸钙的元素均为短周期元素 D. 富勒烯()属于不饱和烃，能使溴水褪色 3. 牙膏是生活中的常见用品，内含有多种化学成分。下列有关说法错误的是 A. 缓冲剂NaOH的电子式： B. 润湿剂甘油(丙三醇)的球棍模型： C. 摩擦剂二氧化硅的化学式： D. 防腐剂苯甲酸钠在水中的电离方程式： 4. 在某温度和催化剂作用下，和同时发生如下反应： 反应1(主反应)： 反应2(副反应)： 且主反应的速率大于副反应，则下列反应过程中的能量变化示意图正确的是 A. B. C. D. 5. 硼氢化钠()是有机反应中常用的强还原剂，其在催化剂作用下与水反应获得氢气的微观过程如图所示。整个过程中出现的含硼微粒有 A. 3种 B. 4种 C. 5种 D. 6种 6. 化合物1和化合物2都是重要的有机化工试剂，它们之间的转化关系如下。下列说法不正确的是 A. 化合物1分子中含有三种官能团 B. 化合物2分子中所有碳原子不可能共平面 C. 化合物1、2均可以发生取代反应和氧化反应 D. 可用酸性溶液区分化合物1、2 7. 下列离子方程式的书写正确的是 A. 从酸化的海带灰浸出液中提取碘： B. 向溶液中通入少量： C. 电解溶液： D. 将溶液滴入足量氨水中： 8. 下列有关陈述Ⅰ和Ⅱ均正确且存在因果关系的是 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 向溶液中滴入稀盐酸，溶液中出现凝胶 非金属性：Cl>Si B 利用海水制取溴和镁单质 被氧化，被还原 C 可用铝槽运输浓硝酸 浓硝酸与Al不反应 D 往含有淀粉的溶液中滴加几滴HI，溶液变蓝 氧化性： A. A B. B C. C D. D 9. 设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 标准状况下。22.4L 中所含的原子数为4 B. 46g 含极性键的数目为6 C. 标准状况下，11.2L 溶于水，溶液中、和HClO的微粒数之和为 D. 锌—铜稀硫酸原电池中、当电路中有2个电子通过时，产生1mol 10. X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的四种短周期元素，其中Z为第三周期简单离子半径最小的元素，Q位于第ⅥA族，0.1的X、Y的最高价氧化物对应的水化物溶液加水稀释时溶液的pH变化情况如图所示。下列说法中错误的是 A. 原子半径：Y>Z>Q B. Y、Q的某些氧化物能作漂白剂 C. 工业上常采用电解Z的氯化物冶炼单质Z D. X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物两两之间可以发生反应 11. 《开宝本草》记载：取钢煅作叶如笏或团，平面磨错令光净，以盐水洒之，于醋瓮中阴处埋之一百日。铁上衣生，铁华成矣。铁华粉［主要成分为］可用如下方法检测。 下列说法不正确的是 A. “浸取”时为了提高酸浸效率，可以搅拌或延长浸取时间 B. “操作a”需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗 C. 在铁华粉中加入稀硝酸，再滴加KSCN溶液，溶液一定会变红 D. 由上述实验可知，结合的能力大于 12. 中国科学技术大学陈教授团队结合其前期工作，开发了一种高性能的水系锰基锌电池。其工作原理如图所示，已知该装置工作一段时间后，溶液的浓度增大。下列说法不正确的是 A. 电极为正极 B. a膜为阴离子交换膜，b膜为阳离子交换膜 C. 正极区添加浓KOH溶液可提供该电池持续供电的动力 D. 电池的总反应： 13. 已知：① ② ③ 下列说法不正确的是 A. 石墨的燃烧热 B. C. 反应①②③均为放热反应 D. 若将反应①设计成原电池，则22.4L 正极反应时转移2mol电子 14. 已知A转化为C和D分步进行；①，②，其反应过程与能量变化的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 1 mol B(g)的能量高于1 mol A(g)的能量 B. C 反应过程中，气体B易大量积累 D. 反应①的正活化能为 15. 利用物质由高浓度向低浓度自发扩散的能量可制成浓差电池。在海水中的不锈钢制品，缝隙处氧浓度比海水低，易形成浓差电池而发生缝隙腐蚀。缝隙处腐蚀的机理如图所示。下列说法正确的是 A. 金属缝隙内表面为正极，外自由表面为负极 B. 缝隙内溶液的pH增大，加快了缝隙内的腐蚀速率 C. 为了维持电中性，海水中大量的进入缝隙 D. 正极的电极反应式为 第Ⅱ卷(非选择题 共55分) 二、非选择题：本题共5小题，共55分。 16. 莫尔盐［，］是一种重要的还原剂，在空气中比一般的亚铁盐稳定。某学习小组设计了如图实验装置制备少量的莫尔盐。回答下列问题： （1）连接装置，检查装置气密性。将0.1mol 晶体置于___________(填玻璃仪器的名称)中、将6.0g洁净的铁屑加入锥形瓶中。 （2）①打开分液漏斗瓶塞，关闭活塞，打开、，加入一定量2的硫酸后关闭。装置A中发生反应的离子方程式为___________。 ②待大部分铁粉溶解后，打开、关闭，此时可以看到的现象为___________，原因是___________。 ③关闭活塞、，采用100℃水浴蒸发B中水分，液面产生晶膜时，停止加热，冷却结晶、___________、用无水乙醇洗涤晶体。该反应中硫酸需过量，保持溶液的pH在1～2之间，其目的为___________。 ④装置C的作用为___________。 17. 叠氮化钠()可作为汽车安全气囊的气体发生剂，当汽车发生碰撞时，会瞬间分解产生气体。实验室模拟尿素法制备水合肼()并利用其进一步反应制取的流程如下： 已知：①易溶于水，具有强还原性，易被氧化成； ②一定条件下，碱性NaClO溶液与溶液反应生成； ③叠氮化钠()不溶于乙醚，微溶于乙醇，易溶于水。 回答下列问题： （1）是___________(填“离子”或“共价”)化合物。汽车受到猛烈碰撞时，点火器点火引发迅速分解并释放大量的热，下列可表示该反应过程中能量变化的是___________(填字母)。 （2）吸收塔内发生的反应的离子方程式为___________。 （3）写出反应器1中生成水合肼的反应的化学方程式：___________。 （4）反应器1中发生反应时要控制NaClO溶液的用量，其主要目的是___________；反应器2中加入无水乙醚的作用是___________。 （5）某实验室设计了如图装置制备。双极膜是阴、阳复合膜，层间的解离成和并分别通过阴、阳膜定向移动。 ①双极膜中产生的___________(填“”或“”)移向多孔铂电极。 ②石墨电极的电极反应式为___________。 18. 乙烯是石油化工产业核心，在国民经济中占有重要的地位。回答下列问题： （1）2022年北京冬奥会首次采用氢能作为火炬燃料，体现了“绿色奥运”的理念，利用天然气制备氢气的过程中还能得到乙烯、乙炔等化工产品，有关的反应原理如下： 反应1： 反应2： 已知几种物质的燃烧热()如下表： 物质 燃烧热()/() -890.3 -1299.5 -1411.0 -285.8 ①写出燃烧热的热化学方程式：___________。 ②上述反应中，___________。 （2）工业上可以和为原料合成乙烯。反应过程分两步进行，能量变化示意图如图1所示。写出加氢合成乙烯的热化学方程式：___________。 （3）进一步研究表明，可以通过电化学方法用CO制备乙烯，图2中a、b均为阴极的示意图，图3为生成乙烯的法拉第效率(FE)(描述电能利用率的量)与电压(U)关系的曲线。你觉得选用装置___________(填“a”或“b”)更合适，写出其电极反应式：___________。 19. 铝的阳极氧化是一种重要的表面处理技术，其原理是用电化学方法处理铝件表面，优化氧化膜结构，增强铝件的抗腐蚀性，同时便于表面着色。取铝片模拟该实验，并测定氧化膜厚度，操作步骤如下： （1）铝片预处理 铝片表面除去油垢后，用2NaOH溶液在60～70℃下洗涤，除去铝表面的薄氧化膜，反应的离子方程式为___________；再用10%(质量分数)的溶液对铝片表面进行化学抛光。 （2）电解氧化 取预处理过的铝片和铅作电极，控制电流恒定为0.06 A，用直流电源在5～6的硫酸中进行电解。其中铝片接电源的___________(填“正”或“负”)极，产生氧化膜的电极反应式为___________。氧化膜的生长过程，可大致分为A、B、C三个阶段(如图所示)，A阶段中电压逐渐增大的原因是___________。 （3）氧化膜的质量检验 取出经阳极氧化并封闭处理过的铝片，洗净、干燥，在铝片表面滴一滴氧化膜质量检查液(3g +75mL水+25mL浓硫酸)，用秒表测定铝片表面颜色变为绿色(产生)所需的时间，即可判断氧化膜的耐腐蚀性。写出该变色反应的离子方程式：___________。 （4）氧化膜厚度的测定 ①取氧化完毕的铝片，测得其表面积为，洗净吹干，称得质量为0.7654g； ②将铝片浸于60℃的溶膜液中煮沸10分钟进行溶膜处理； ③取出铝片，洗净吹干，称得除膜后铝片的质量为0.7442g。 已知氧化膜的密度为，可以计算出氧化膜的厚度为___________μm(氧化膜的厚度=，)。 20. 氨是一种重要化工原料，氨的合成和应用是当前的重要研究内容之一、 （1）写出实验室制氨气的化学方程式：___________。 （2）某工厂用氨制硝酸的流程如下图： ①上述转化中，属于氮的固定的是___________(填“ⅰ”、“ⅱ”或“ⅲ”)。 ②已知断裂1mol相应的化学键需要的能量如下表： 化学键 能量/kJ 436 391 946 上述“合成塔”中发生反应生成2mol ，可放出___________kJ热量。 ③“吸收塔”排出的尾气中含有NO、等氮氧化物，可用将其催化还原成不污染环境的气体，写出与反应的化学方程式：___________。 （3）以和为原料直接合成的反应能耗高，科研人员选用固体进行转化。合成氨的过程如图所示。 ①实验研究：查阅资料，同位素示踪法可以证实中的氮元素在“转氨”过程中能转变为氨中的氮元素。 实验：将___________(填化学式)两种物质混合，充分反应。 检测结果：经探测仪器检测，所得氨气中存在。 ②测量的转化率：取固体、的混合物m g［］，充分反应。生成的与V mL 恰好完全反应生成正盐。的转化率为___________%(用含m、V、c的代数式表示)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023届高三第一次模考·化学试卷 考生注意： 1.本试卷共100分。考试时间90分钟。 2.请将试卷答案填在试卷后面的答题卷上。 3.本试卷主要考试范围：化学反应与能量、电化学基础。 4.可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 Na23 Mg24 Cl35.5 Mn55 Fe56 Cu64 Zn65 第Ⅰ卷(选择题 共45分) 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 中国古代文献中有诸多与化学有关的记载，《本草纲目》：“冬月灶中所烧薪柴之灰，令人以灰淋汁，取碱浣衣。”涉及的操作是 A. 萃取 B. 过滤 C. 分液 D. 蒸馏 【答案】B 【解析】 【详解】“冬月灶中所烧薪柴之灰，令人以灰淋汁，取碱浣衣。”中的“令人以灰淋汁”与过滤类似，涉及到的实验操作为过滤，答案选B。 2. 德国著名行业杂志《应用化学》上刊登的文章介绍：某中德联合研究小组设计制造了一种“水瓶”，用富勒烯()的球形笼子作“瓶体”，一种磷酸盐作“瓶盖”，恰好可以将一个水分子关在里面。下列说法正确的是 A. “水瓶”、冰水混合物都是混合物 B. 金刚石和富勒烯()互为同素异形体 C. 组成磷酸钙的元素均为短周期元素 D. 富勒烯()属于不饱和烃，能使溴水褪色 【答案】B 【解析】 【详解】A．“水瓶”中含有富勒烯、磷酸盐、水多种微粒，因此属于混合物，而冰水仅含有一种微粒，属于纯净物，A错误； B．金刚石和均是碳元素组成的单质，互为同素异形体，B正确； C．磷酸钙中的钙元素为长周期元素，C错误； D．富勒烯()是单质，不是烃，D错误； 故选B。 3. 牙膏是生活中的常见用品，内含有多种化学成分。下列有关说法错误的是 A. 缓冲剂NaOH的电子式： B. 润湿剂甘油(丙三醇)的球棍模型： C. 摩擦剂二氧化硅的化学式： D. 防腐剂苯甲酸钠在水中的电离方程式： 【答案】D 【解析】 【详解】A．氢氧化钠是含有共价键的离子化合物，电子式为，故A项正确； B．丙三醇的结构简式，球棍模型为，故B项正确； C．根据二氧化硅晶体的结构可知，二氧化硅的化学式为，故C项正确； D．苯甲酸钠为钠盐，在水中完全电离，其电离方程式为，故D项错误； 故本题选D。 4. 在某温度和催化剂作用下，和同时发生如下反应： 反应1(主反应)： 反应2(副反应)： 且主反应的速率大于副反应，则下列反应过程中的能量变化示意图正确的是 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】反应1为放热反应，则反应物的总能量高于生成物的总能量，反应2为吸热反应，则反应物的总能量低于生成物的总能量，B、C两项均错误；反应1的速率大于反应2的速率，说明反应1的活化能小于反应2的活化能，A项正确，D项错误； 答案选A。 5. 硼氢化钠()是有机反应中常用的强还原剂，其在催化剂作用下与水反应获得氢气的微观过程如图所示。整个过程中出现的含硼微粒有 A. 3种 B. 4种 C. 5种 D. 6种 【答案】D 【解析】 【详解】整个过程中出现的含硼微粒有、BH3、BH2(OH)、BH(OH)2、B(OH)3、共6种含硼微粒，故本题选D。 6. 化合物1和化合物2都是重要的有机化工试剂，它们之间的转化关系如下。下列说法不正确的是 A. 化合物1分子中含有三种官能团 B. 化合物2分子中所有碳原子不可能共平面 C. 化合物1、2均可以发生取代反应和氧化反应 D 可用酸性溶液区分化合物1、2 【答案】D 【解析】 【详解】A．化合物1中含有碳碳双键、醚键、羟基三种官能团，故A项正确； B．化合物2中含有饱和碳原子，所有碳原子不可能共平面，故B项正确； C．根据分子结构，化合物1中含有碳碳双键和羟基可以发生氧化反应，化合物2中含有羟基可以发生氧化反应，且化合物1、2均含有羟基，可以发生取代（酯化）反应，故C项正确； D．化合物1、2均能使酸性溶液褪色，不能用酸性高锰酸钾区分1和2，故D项错误； 故本题选D。 7. 下列离子方程式的书写正确的是 A. 从酸化的海带灰浸出液中提取碘： B. 向溶液中通入少量： C. 电解溶液： D. 将溶液滴入足量氨水中： 【答案】D 【解析】 【详解】A．从酸化的海带灰浸出液中提取碘，反应的离子方程式为，A项错误； B．向溶液中通入少量，具有还原性，会被氧化，故正确的离子方程式为，B项错误； C．电解溶液的离子方程式为，C项错误； D．将少量溶液滴入足量氨水中，反应生成银氨络离子，反应的离子方程式为，D项正确； 故答案选D。 8. 下列有关陈述Ⅰ和Ⅱ均正确且存在因果关系的是 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ A 向溶液中滴入稀盐酸，溶液中出现凝胶 非金属性：Cl>Si B 利用海水制取溴和镁单质 被氧化，被还原 C 可用铝槽运输浓硝酸 浓硝酸与Al不反应 D 往含有淀粉的溶液中滴加几滴HI，溶液变蓝 氧化性： A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A．元素的非金属性强弱与氢化物的酸性强弱无关，所以向硅酸钠溶液中滴入稀盐酸，溶液中出现凝胶()，不能用于比较氯元素和硅元素的非金属性强弱，故A项不符合题意； B．海水中存在溴离子，可向其中通入氯气等氧化剂将溴离子氧化为溴单质，再经过萃取，蒸馏分离提纯溴单质，另外，通过富集海水中的镁离子，再经过沉淀、溶解等操作得到无水氯化镁，随后电解熔融氯化镁可得到镁单质，陈述Ⅰ和陈述Ⅱ均正确，且具有因果关系，故B项符合题意； C．浓硝酸与Al能反应，只是常温下会发生“钝化”形成一层保护膜，故C项不符合题意； D．具有氧化性，硝酸根离子在酸性条件下也具有氧化性，所以不能判断是谁将碘离子氧化为碘单质的，故D项不符合题意； 故本题选B。 9. 设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 标准状况下。22.4L 中所含的原子数为4 B. 46g 含极性键的数目为6 C. 标准状况下，11.2L 溶于水，溶液中、和HClO的微粒数之和为 D. 锌—铜稀硫酸原电池中、当电路中有2个电子通过时，产生1mol 【答案】D 【解析】 【详解】A．在标准状况下不是气体，22.4L 的物质的量不是1mol，A错误； B．结构式为：，1个分子中含有7个极性键，46g的物质的量为1mol，含极性键的数目为7，B错误； C．溶于水发生可逆反应，溶液中还存在分子，溶液中、和HClO的微粒数之和小于，C错误； D．锌—铜稀硫酸原电池中，按计算，当电路中有2个电子通过时，产生1mol ，D正确； 故选D。 10. X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的四种短周期元素，其中Z为第三周期简单离子半径最小的元素，Q位于第ⅥA族，0.1的X、Y的最高价氧化物对应的水化物溶液加水稀释时溶液的pH变化情况如图所示。下列说法中错误的是 A. 原子半径：Y>Z>Q B. Y、Q的某些氧化物能作漂白剂 C. 工业上常采用电解Z的氯化物冶炼单质Z D. X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物两两之间可以发生反应 【答案】C 【解析】 【分析】X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的四种短周期元素，其中之为第三周期简单离子半径最小的元素，则Z为Al；Q为第三周期ⅥA族的元素，则Q为S；0.1的Y的最高价氧化物对应的水化物溶液呈碱性；pH=13，且加水稀释1000倍时，ΔpH(Y)=3，说明该碱是强碱，由于Y的原子序数小于Z，故Y为Na；同理可得，X为N。 【详解】A．Y为Na，Z为Al，Q为S，同周期原子半径从左到右依次减小，则原子半径：Y>Z>Q，故A项正确； B．Y为Na，Q为S，具有强氧化性，可以作漂白剂，能和有色物质反应生成无色物质，也可以作漂白剂，故B项正确； C．工业上电解熔融冶炼Al，故C项错误； D．X、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物分别为硝酸、氢氧化钠、氢氧化铝，这三种物质两两之间可以发生反应，故D项正确； 故本题选C。 11. 《开宝本草》记载：取钢煅作叶如笏或团，平面磨错令光净，以盐水洒之，于醋瓮中阴处埋之一百日。铁上衣生，铁华成矣。铁华粉［主要成分为］可用如下方法检测。 下列说法不正确的是 A. “浸取”时为了提高酸浸效率，可以搅拌或延长浸取时间 B. “操作a”需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗 C. 在铁华粉中加入稀硝酸，再滴加KSCN溶液，溶液一定会变红 D. 由上述实验可知，结合的能力大于 【答案】C 【解析】 【分析】铁华粉中加入稀盐酸生成氢气，经过“操作a”得到滤液，有氢气生成说明铁华粉中含有铁单质，滤液中加入铁氰化钾溶液生成蓝色沉淀，说明滤液中有亚铁离子，蓝色沉淀不溶于稀盐酸，但可与NaOH溶液反应生成棕色沉淀。 【详解】A．“浸取”时，搅拌或延长浸取时间可以让原料充分反应，从而提高“浸取”效率，故A项正确； B．由流程可知，“操作a”是过滤，过滤操作需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗，故B项正确； C．根据上述分析可知，铁华粉中含有铁单质，硝酸的量比较少时，生成的能与Fe发生反应生成，当溶液中不存在时，滴入KSCN溶液不会变红，故C项错误； D．由实验可知，氢氧根离子能与蓝色沉淀反应，生成棕色沉淀，即有氢氧化铁沉淀生成，说明氢氧根离子结合铁离子的能力强于，故D项正确； 故本题选C。 12. 中国科学技术大学陈教授团队结合其前期工作，开发了一种高性能的水系锰基锌电池。其工作原理如图所示，已知该装置工作一段时间后，溶液的浓度增大。下列说法不正确的是 A. 电极为正极 B. a膜为阴离子交换膜，b膜为阳离子交换膜 C. 正极区添加浓KOH溶液可提供该电池持续供电的动力 D. 电池的总反应： 【答案】C 【解析】 【分析】由图中生成，为失电子的氧化反应，故Zn电极为负极；二氧化锰得电子生成，发生还原反应，二氧化锰电极为正极。该电池正极的电极反应式为，负极的电极反应式为。据此分析作答。 【详解】A．根据图中生成，判断为失电子的氧化反应，故锌电极为负极；二氧化锰得电子生成，发生还原反应，为正极，A正确； B．该装置工作一段时间后，溶液的浓度增大可知，说明a膜为能使通过的阴离子交换膜，而b膜为能使通过的阳离子交换膜，B正确； C．该电池左侧得电子为正极，右侧失电子为负极，溶液在负极区，提高它在负极区的浓度可提供该电池持续供电的动力，C错误； D．根据分析，该电池的总反应为：，D正确； 答案选C。 13. 已知：① ② ③ 下列说法不正确的是 A. 石墨的燃烧热 B. C. 反应①②③均为放热反应 D. 若将反应①设计成原电池，则22.4L 在正极反应时转移2mol电子 【答案】D 【解析】 【详解】A．燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，A正确； B．生成CO时放出的热量减小，故 ，B正确； C．反应①②③的均小于0，均为放热反应，C正确； D．将反应①设计成原电池，1 mol 在正极发生还原反应时转移2 mol电子，但题中没有说明气体是否在标准状况下，故无法计算，D错误； 故选D。 14. 已知A转化为C和D分步进行；①，②，其反应过程与能量变化的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 1 mol B(g)的能量高于1 mol A(g)的能量 B. C. 反应过程中，气体B易大量积累 D. 反应①的正活化能为 【答案】D 【解析】 【详解】A．从图中可知1mol 的能量低于1mol 和2mol 的总能量，故不能比较1 mol 的能量和1 mol 的能量大小，故A项错误； B．从图中反应前后能量的变化可知，反应物的总能量低于生成物的总能量，为吸热反应，，，故B项错误； C．从图像可知，，活化能越低，反应速率越快，故反应②的速率大于反应①的速率，气体B很难大量积累，故C项错误； D．从图中可知，为反应①的正活化能，故D项正确； 故本题选D。 15. 利用物质由高浓度向低浓度自发扩散的能量可制成浓差电池。在海水中的不锈钢制品，缝隙处氧浓度比海水低，易形成浓差电池而发生缝隙腐蚀。缝隙处腐蚀的机理如图所示。下列说法正确的是 A. 金属缝隙内表面为正极，外自由表面为负极 B. 缝隙内溶液的pH增大，加快了缝隙内的腐蚀速率 C. 为了维持电中性，海水中大量的进入缝隙 D. 正极的电极反应式为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据氧气得电子发生还原反应生成氢氧根离子可知，金属缝隙外自由表面为正极，金属缝隙内表面为负极，故A项错误； B．金属缝隙外自由表面为正极，生成氢氧根离子，缝隙外溶液pH增大，加快了缝隙内的腐蚀速率，故B项错误； C．阴离子由正极向负极移动·所以大量进入缝隙来维持电中性，故C项正确； D．正极为氧气得电子发生还原反应生成氢氧根离子，电极反应式，故D项错误； 故本题选C。 第Ⅱ卷(非选择题 共55分) 二、非选择题：本题共5小题，共55分。 16. 莫尔盐［，］是一种重要的还原剂，在空气中比一般的亚铁盐稳定。某学习小组设计了如图实验装置制备少量的莫尔盐。回答下列问题： （1）连接装置，检查装置气密性。将0.1mol 晶体置于___________(填玻璃仪器的名称)中、将6.0g洁净的铁屑加入锥形瓶中。 （2）①打开分液漏斗瓶塞，关闭活塞，打开、，加入一定量2的硫酸后关闭。装置A中发生反应的离子方程式为___________。 ②待大部分铁粉溶解后，打开、关闭，此时可以看到的现象为___________，原因是___________。 ③关闭活塞、，采用100℃水浴蒸发B中水分，液面产生晶膜时，停止加热，冷却结晶、___________、用无水乙醇洗涤晶体。该反应中硫酸需过量，保持溶液的pH在1～2之间，其目的为___________。 ④装置C的作用为___________。 【答案】（1）三颈烧瓶 （2） ①. ②. 装置A中有气泡产生，装置A中的液体被压入装置B中 ③. 装置A中压强增大 ④. 过滤 ⑤. 抑制、水解 ⑥. 液封，防止空气进入三颈烧瓶中氧化 【解析】 【分析】硫酸与铁屑再锥形瓶反应得到氢气和硫酸亚铁，硫酸亚铁进入B中与硫酸氨反应，生成莫尔盐，导管插入液面以下，可起到液封作用，防止空气进入三颈烧瓶氧化Fe2+作用。 【小问1详解】 由图可知将0.1mol 晶体置于装置三颈烧瓶中； 【小问2详解】 ①铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,离子方程式为：Fe＋2H＋=H2↑＋Fe2＋； ②待大部分铁粉溶解后，打开K3、关闭K2，A中生成氢气，压强增大，可将A中的液体被压入B中； ③将晶体从溶液中分离出来，可用过滤的方法，硫酸过量保持pH在1～2之间，可抑制、水解； ④装置C导管插入液面以下，可起到液封作用，防止空气进入三颈烧瓶氧化Fe2+的作用。 17. 叠氮化钠()可作为汽车安全气囊的气体发生剂，当汽车发生碰撞时，会瞬间分解产生气体。实验室模拟尿素法制备水合肼()并利用其进一步反应制取的流程如下： 已知：①易溶于水，具有强还原性，易被氧化成； ②一定条件下，碱性NaClO溶液与溶液反应生成； ③叠氮化钠()不溶于乙醚，微溶于乙醇，易溶于水。 回答下列问题： （1）是___________(填“离子”或“共价”)化合物。汽车受到猛烈碰撞时，点火器点火引发迅速分解并释放大量的热，下列可表示该反应过程中能量变化的是___________(填字母)。 （2）吸收塔内发生的反应的离子方程式为___________。 （3）写出反应器1中生成水合肼的反应的化学方程式：___________。 （4）反应器1中发生反应时要控制NaClO溶液的用量，其主要目的是___________；反应器2中加入无水乙醚的作用是___________。 （5）某实验室设计了如图装置制备。双极膜是阴、阳复合膜，层间的解离成和并分别通过阴、阳膜定向移动。 ①双极膜中产生的___________(填“”或“”)移向多孔铂电极。 ②石墨电极的电极反应式为___________。 【答案】（1） ①. 离子 ②. A （2） （3） （4） ①. 防止过量的NaClO将生成的氧化 ②. 降低的溶解度，有利于结晶的析出 （5） ①. ②. 【解析】 【分析】Cl2通入吸收塔中与30%的NaOH溶液反应生成氯化钠和次氯酸钠，硫酸锰作催化剂下，碱性NaClO溶液与尿素溶液在反应器1中发生氧化还原反应生成和，分离出的在反应器2中生成NaN3，加入无水乙醚降低NaN3溶解度，通过结晶抽滤洗涤重结晶得到纯净的NaN3。 【小问1详解】 由钠离子和构成、是离子化合物。汽车受到猛烈碰撞时，点火器点火引发迅速分解并释放大量的热，则生成物的总能量明显低于反应物的总能量，故图A可表示该反应过程中的能量变化； 选A。 【小问2详解】 据分析，吸收塔内发生的反应的离子方程式为。 【小问3详解】 已知②：一定条件下，碱性NaClO溶液与溶液反应生成；则反应器1中生成水合肼的反应为氧化还原反应，尿素中氮元素从-3价升高到-2价生成，次氯酸钠中氯元素从+1价降低到-1价转化为氯化钠，则按得失电子数守恒、电荷守恒、元素质量守恒得：。 【小问4详解】 已知：①易溶于水，具有强还原性，易被氧化成；则反应器1中发生反应时要控制NaClO溶液的用量的主要目的是：防止过量的NaClO将生成的氧化；已知③：叠氮化钠()不溶于乙醚，微溶于乙醇，易溶于水，则反应器2中加入无水乙醚的作用是：降低的溶解度，有利于结晶的析出。 【小问5详解】 原电池是化学能转化为电能的装置，没有外接电源，且次氯酸钠和尿素在碱性环境下能发生氧化还原反应，则该装置为原电池，氨气在负极失去电子发生氧化反应生成，则多孔铂电极为负极；正极上次氯酸根得到电子发生还原反应，则石墨电极为正极；内电路中阴离子移向负极、阳离子移向正极； ①据分析可知，双极膜中产生的移向多孔铂电极。 ②石墨电极为正极，在水分子参与下，次氯酸根得到电子转变为氯离子、同时有氢氧根离子生成，电极反应式为：。 18. 乙烯是石油化工产业的核心，在国民经济中占有重要的地位。回答下列问题： （1）2022年北京冬奥会首次采用氢能作为火炬燃料，体现了“绿色奥运”的理念，利用天然气制备氢气的过程中还能得到乙烯、乙炔等化工产品，有关的反应原理如下： 反应1： 反应2： 已知几种物质的燃烧热()如下表： 物质 燃烧热()/() -890.3 -1299.5 -1411.0 -285.8 ①写出燃烧热的热化学方程式：___________。 ②上述反应中，___________。 （2）工业上可以和为原料合成乙烯。反应过程分两步进行，能量变化示意图如图1所示。写出加氢合成乙烯的热化学方程式：___________。 （3）进一步研究表明，可以通过电化学方法用CO制备乙烯，图2中a、b均为阴极的示意图，图3为生成乙烯的法拉第效率(FE)(描述电能利用率的量)与电压(U)关系的曲线。你觉得选用装置___________(填“a”或“b”)更合适，写出其电极反应式：___________。 【答案】（1） ①. ； ②. +174.3 （2）； （3） ①. a ②. 【解析】 【小问1详解】 ①由表格数据可知，的燃烧热()为-890.3kJ/mol，燃烧热的热化学方程式为 ； ②由乙炔、乙烯、氢气燃烧热可知，①C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)△H=-1411.0kJ•mol-1，②C2H2(g)+ O2(g)=2CO2(g)+H2O(l)△H=-1299.5kJ•mol-1，③H2(g)+ O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ•mol-1，反应1： ΔH1，反应2：ΔH2，由盖斯定律1-2可得：C2H4(g)=C2H2(g)+H2(g)△H=ΔH1-ΔH2，由盖斯定律①-②-③：可得C2H4(g)=C2H2(g)+H2(g)△H=(-1411.0kJ•mol-1)-(-1299.5kJ•mol-1)-(-285.8kJ•mol-1)=+174.3kJ•mol-1，即ΔH1-ΔH2=+174.3kJ•mol-1。 【小问2详解】 由图可得，CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH1=(a-b)kJ•mol-1 ①，CO(g)+2H2(g)C2H4(g)+2H2O(g) ΔH2=(d-e)kJ•mol-1 ②，根据盖斯定律，①+②可得，CO2(g)+3H2(g) C2H4(g)+2H2O(g) ΔH=ΔH1+ΔH2=(a-b)kJ•mol-1+(d-e)kJ•mol-1=(a-b+d-e)kJ•mol-1，即CO2加氢合成乙烯的热化学方程式为：CO2(g)+3H2(g) C2H4(g)+2H2O(g) ΔH=(a-b+d-e)kJ•mol-1。 【小问3详解】 从右图中可以看出红线对应的生成C2H4的法拉第效率高，为装置a对应的曲线，故选装置a；阴极反应为CO得电子生成C2H4，电极反应为2CO+8e-+6H2O=C2H4+8OH-。 19. 铝的阳极氧化是一种重要的表面处理技术，其原理是用电化学方法处理铝件表面，优化氧化膜结构，增强铝件的抗腐蚀性，同时便于表面着色。取铝片模拟该实验，并测定氧化膜厚度，操作步骤如下： （1）铝片预处理 铝片表面除去油垢后，用2的NaOH溶液在60～70℃下洗涤，除去铝表面的薄氧化膜，反应的离子方程式为___________；再用10%(质量分数)的溶液对铝片表面进行化学抛光。 （2）电解氧化 取预处理过的铝片和铅作电极，控制电流恒定为0.06 A，用直流电源在5～6的硫酸中进行电解。其中铝片接电源的___________(填“正”或“负”)极，产生氧化膜的电极反应式为___________。氧化膜的生长过程，可大致分为A、B、C三个阶段(如图所示)，A阶段中电压逐渐增大的原因是___________。 （3）氧化膜的质量检验 取出经阳极氧化并封闭处理过的铝片，洗净、干燥，在铝片表面滴一滴氧化膜质量检查液(3g +75mL水+25mL浓硫酸)，用秒表测定铝片表面颜色变为绿色(产生)所需的时间，即可判断氧化膜的耐腐蚀性。写出该变色反应的离子方程式：___________。 （4）氧化膜厚度的测定 ①取氧化完毕的铝片，测得其表面积为，洗净吹干，称得质量为0.7654g； ②将铝片浸于60℃的溶膜液中煮沸10分钟进行溶膜处理； ③取出铝片，洗净吹干，称得除膜后铝片的质量为0.7442g。 已知氧化膜的密度为，可以计算出氧化膜的厚度为___________μm(氧化膜的厚度=，)。 【答案】（1） （2） ①. 正 ②. ③. 电流不变时，氧化膜覆盖阳极表面，电阻增大 （3） （4）19.6 【解析】 【小问1详解】 铝片表面除去油垢后，用2mol/LNaOH溶液在60～70℃下洗涤，除去铝表面薄氧化膜，即Al2O3与NaOH溶液反应的离子方程式为：； 【小问2详解】 本电解的目的是将铝片电解氧化生成致密的氧化物保护膜，电解池中阳极发生氧化反应，则铝片接电源正极，产生氧化膜的电极反应式为：；氧化膜的生长过程可大致分为A、B、C三个阶段，由图可知C阶段多孔层产生孔隙即生成有Al2O3保护膜，同时又被生成的H+消耗掉一部分Al2O3，从而形成多孔层产生空隙，该过程的离子反应方程式为2Al-6e-+3H2O=Al2O3+6H+、Al2O3+6H+=Al3++3H2O，A阶段随着电解的进行氧化膜覆盖阳极表面厚度加厚，电阻增大，则为了保持电流不变，A阶段电压需逐渐增大； 【小问3详解】 该变色反应即K2Cr2O7转化为了Cr3+，被还原，即Al参与该反应转化为Al3+，根据氧化还原反应配平可得，该反应的离子方程式为：； 【小问4详解】 由题干可知，氧化膜的质量为：0.7654g-0.7442g=0.0212g，则氧化膜的体积为：，则氧化膜的厚度为：。 20. 氨是一种重要的化工原料，氨的合成和应用是当前的重要研究内容之一、 （1）写出实验室制氨气的化学方程式：___________。 （2）某工厂用氨制硝酸的流程如下图： ①上述转化中，属于氮的固定的是___________(填“ⅰ”、“ⅱ”或“ⅲ”)。 ②已知断裂1mol相应的化学键需要的能量如下表： 化学键 能量/kJ 436 391 946 上述“合成塔”中发生反应生成2mol ，可放出___________kJ热量。 ③“吸收塔”排出的尾气中含有NO、等氮氧化物，可用将其催化还原成不污染环境的气体，写出与反应的化学方程式：___________。 （3）以和为原料直接合成的反应能耗高，科研人员选用固体进行转化。合成氨的过程如图所示。 ①实验研究：查阅资料，同位素示踪法可以证实中的氮元素在“转氨”过程中能转变为氨中的氮元素。 实验：将___________(填化学式)两种物质混合，充分反应。 检测结果：经探测仪器检测，所得氨气中存在。 ②测量的转化率：取固体、的混合物m g［］，充分反应。生成的与V mL 恰好完全反应生成正盐。的转化率为___________%(用含m、V、c的代数式表示)。 【答案】（1） （2） ①. ⅰ ②. 92 ③. （3） ①. 、 ②. 【解析】 【分析】工业制硝酸的流程为氮气、氢气合成氨气，氨气催化氧化得到NO，NO被氧气氧化再被水吸收得到硝酸。 【小问1详解】 实验室用氯化铵和氢氧化钙加热的方法制氨气，化学方程式为Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O 【小问2详解】 ①氮的固定指将氮气转化为氮的化合物，上述转化中，属于氮的固定的是反应i；N2+3H22NH3，由反应方程式知，生成2molNH3，需断裂1molN≡N、3molH-H，形成6molN-H，故放出的热量=6×391-3×436-946=92kJ；③NH3与NO2反应生成N2和水，反应方程式为8NH3+6NO27N2+12H2O； 【小问3详解】 ①为了证实Mg3N2中的氮元素在“转氨”过程中能转变为NH3中的氮元素，可以利用同位素对Mg3N2中的N元素进行同位素标记，通过检验NH3中是否含有该同位素即可，所以需要将Mg315N2和NH4Cl混合，充分反应；②依据Mg3N2+6NH4Cl=3MgCl2+8NH3↑，由于生成的NH3与 VmL、cmol/L的H2SO4恰好完全反应生成正盐，则n(NH3)=2cV×10-3mol，又由Mg3N2~8 NH3可知反应的n(Mg3N2)= cV×10-3mol，故Mg3N2的转化率为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $