内容正文:
2024-2025学年东校区高一下学期期末考试
化学试卷
时间:75分钟满分:100分
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将自己的姓名、准考证号、座位号填写在本试卷上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。涂写在本试卷上无效。
3.作答非选择题时,将答案书写在答题卡上,书写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23
一、单选题(共15小题,每题3分)
1. 硫元素的“价-类二维图”如图所示。下列有关叙述正确的是
A. 硫元素的性质活泼,自然界中不存在物质A
B. 气体D具有强还原性,不能用F的浓溶液干燥
C. 向H溶液中滴加G溶液并加热,可能生成气体D
D. 可用溶液检验G中的阴离子
【答案】C
【解析】
【详解】A.自然界中存在游离态的硫,主要在火山喷口处,故A错误;
B.气体D具有强还原性,但能用F的浓溶液干燥,相邻价态不发生氧化还原反应,故B错误;
C.H可能是亚硫酸钠或亚硫酸氢钠,G可能为硫酸氢钠或硫酸钠,当G为硫酸氢钠时,硫酸氢钠与亚硫酸钠或亚硫酸氢钠反应生成二氧化硫气体,故C正确;
D.硫酸根中可能含有碳酸根或银离子,一般应先加足量盐酸,无现象,再加入氯化钡,有白色沉淀,说明含有硫酸根,故D错误;
本题选C。
2. 汽车尾气管中安装有尾气处理装置,以降低汽车使用过程中对环境的污染,其工作原理如图所示,下列说法正确的是
A. 反应中NO为还原剂,为还原产物
B. 汽车尾气的主要污染成分为CO、NO和
C. 催化转化总反应为
D. NO和必须在催化剂表面才能反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据图示,NO与反应生成,NO为还原剂;和CO反应生成,为还原产物,A正确;
B.汽车尾气的主要污染成分为CO、NO,不是污染物,B错误;
C.根据图示,催化转化总反应为,C错误;
D.NO和可在常温下直接反应生成,不需要催化剂,D错误;
选A。
3. 下列事实对应的离子方程式书写正确的是
A. 海水提溴时用水溶液吸收含溴蒸气:
B. 向稀硝酸中加入足量铁粉:
C. 工业上将通入冷的石灰乳中制漂白粉:
D. 溶液与稀硫酸反应:
【答案】A
【解析】
【详解】A.海水提溴时用水溶液吸收含溴蒸气,生成硫酸和氢溴酸,离子反应方程式为,A正确;
B.向稀硝酸中加入足量铁粉,反应生成亚铁离子,离子反应方程式为,B错误;
C.将通入冷的石灰乳中制漂白粉,反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,反应的离子方程式为,C错误;
D.溶液与稀硫酸反应的离子方程式应为,D错误;
答案选A。
4. 下列实验结论与实验现象相符合的一组是
选项
实验
现象
结论
A
向某盐溶液中加入浓NaOH溶液,加热
产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
原溶液中含有
B
把通入紫色的酸性高锰酸钾溶液中
溶液紫色褪去
具有漂白性
C
向蔗糖中滴加浓硫酸
蔗糖变黑
浓硫酸具有吸水性
D
向盛有Cu片的试管中加入稀,无明显现象,再加入固体
Cu片逐渐溶解,产生气泡,溶液变蓝
是催化剂,可增大Cu与稀反应的化学反应速率
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.湿润的红色石蕊试纸变蓝说明气体为NH3,盐溶液与浓NaOH加热生成NH3,证明含,A正确;
B.SO2使酸性高锰酸钾褪色是因SO2被氧化,体现还原性而非漂白性,B错误;
C.蔗糖变黑是浓硫酸脱水性、强氧化性导致,而非吸水性,C错误;
D.NaNO3提供,提供H+,与H+形成HNO3,与Cu反应,并非催化作用,D错误;
故选A。
5. 明代《徐光启手迹》记载了制备硝酸的方法,其主要流程(部分产物省略)如下:下列说法错误的是
A. 均为酸性氧化物
B. 该方法体现了浓硫酸的强氧化性
C. 的分解的氧化产物为
D. 制备过程中使用的铁锅易损坏
【答案】B
【解析】
【分析】由流程图知,FeSO4煅烧分解过程中硫元素化合价降低,那么铁元素的升高,化学方程式为2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑,生成的三氧化硫溶于水可得到硫酸,然后利用硫酸沸点高的性质可制备硝酸。
【详解】A.SO2、SO3都能与碱溶液反应生成对应的盐和水,符合酸性氧化物的定义,二者均为酸性氧化物,A不符合题意;
B.在用浓硫酸制备硝酸的阶段不涉及化合价变化,利用的是以高沸点酸制备低沸点酸,故体现了浓硫酸的沸点高而不是强氧化性,B符合题意;
C.根据流程可知,氧化产物Fe2O3,C不符合题意;
D.硫酸、硝酸均可与铁反应,故制备过程中使用的铁锅易损坏,D不符合题意;
故选B。
6. 镁及其合金是用途很广的金属材料。从海水中获取镁的主要步骤如下:
下列说法错误的是
A. 加入试剂①反应的离子方程式为
B. 加入试剂②反应的离子方程式为
C. 试剂①和试剂②目的是富集镁离子
D. 电解熔融所得金属后另一产物是工业制备试剂②的主要原料
【答案】A
【解析】
【分析】海水(含NaCl和MgSO4等)加入石灰乳,Mg2+可与OH-反应生成难溶于水的Mg(OH)2沉淀,过滤即可,Mg(OH)2加入HCl,酸碱中和反应即可生成MgCl2溶液,经过一系列操作,即可得到无水氯化镁,电解熔融状态下的无水氯化镁即可得到镁单质,据此回答。
【详解】A.由分析知,海水中提镁时一般就地取材,因此试剂①选用石灰乳,从而降低成本,发生的反应为:,A错误;
B.加入试剂②的目的是转化Mg(OH)2为MgCl2溶液,因此加入的是盐酸,发生反应的离子方程式为:,B正确;
C.试剂①的使用将镁离子从溶液中分离出来,而后加入试剂②生成镁离子进入溶液中,从而实现富集镁离子,C正确;
D.电解熔融所得副产物,是工业制备盐酸的主要原料,D正确;
故答案选A。
7. 由化合物、为起始原料可合成药物。下列说法正确的是
A. 不可以使溴水褪色 B. 、均可与发生反应
C. 分子中所有原子可处于同一平面 D. 每个分子中含有3个碳碳双键
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题干Z的结构简式可知,Z中含有碳碳双键和酚羟基的邻对位上有H,故可以使溴水褪色,A错误;
B.由题干X、Z的结构简式可知,X中含有醇羟基,Z中含有酚羟基和羧基,故X、Z均可与Na发生反应,B正确;
C.由题干X的结构简式可知,X分子中含有多个饱和碳原子,其中六元环上不可能所有碳原子处于同一平面,C错误;
D.Y分子中有苯环,没有碳碳双键,D错误;
故答案为:B。
8. 甲醇()燃料电池的工作原理如图所示。该电池以甲醇为燃料,稀硫酸为电解质溶液,质子交换膜是只允许通过的高聚物,下列说法错误的是
A. 石墨电极1上发生氧化反应
B. 石墨电极2为正极
C. 负极的电极反应式为
D. 甲醇燃料电池是化学能转化为电能的装置
【答案】C
【解析】
【详解】A.石墨1上被氧化为,为原电池负极,发生氧化反应,A正确;
B.石墨电极2为被还原为,为正极,B正确;
C.稀硫酸为电解质溶液,负极的电极反应式为,C错误;
D.甲醇燃料电池为原电池,化学能转化为电能,D正确;
故选C。
9. 已知和在一定条件下能发生反应:,该反应每生成时会有的热量放出,已知均大于零。下列说法正确的是
A. 的能量比的能量高
B. 将与混合充分反应后放出的热量为
C. H-I键的键能为
D. 该反应中生成物的总能量高于反应物的总能量
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知,1mol H2断键生成2molH吸收bkJ热量,说明1mol H2的能量比2molH的能量低,A项错误;
B.根据题意,生成2molHI时会有akJ的能量放出,该反应为可逆反应,因为存在反应限度,不能完全反应,因此将0.5molH2(g)与0.5mol I2(g)混合充分反应后生成的HI少于1mol,放出的热量少于0.5akJ,B项错误;
C.反应物的总键能-生成物的总键能=bkJ/mol+ckJ/mol-H-I键的键能×2=-akJ/mol,则H-I键的键能为0.5(a+b+c)kJ/mol,C项正确;
D.该反应为放热反应,则生成物的总能量低于反应物的总能量,D项错误;
答案选C。
10. 碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)失水可得到Na2CO3·H2O(s)或Na2CO3(s),反应过程中相对能量变化如图所示。下列说法正确的是
A. 过程Ⅰ发生的反应是放热反应
B. 过程Ⅱ吸收的能量小于放出的能量
C. 向盛有Na2CO3(s)的试管中滴加几滴水,温度降低
D. 1molNa2CO3(s)和1molH2O(l)的总能量高于1molNa2CO3·H2O(s)的能量
【答案】D
【解析】
【详解】A.过程Ⅰ生成物的能量高于反应物的能量,发生的反应是吸热反应,故A错误;
B.过程Ⅱ是吸热反应,吸收的能量大于放出的能量,故B错误;
C.过程Ⅱ中Na2CO3•H2O(s)失水是吸热反应,则Na2CO3(s)与水的化合反应是放热反应,放热使溶液温度升高,故C错误;
D.过程Ⅱ为Na2CO3•H2O(s)=Na2CO3(s)+H2O(l)△H2>0,则Na2CO3(s)+H2O(l)= Na2CO3•H2O(s)△H<0是放热反应,1molNa2CO3(s)和1molH2O(l)的总能量高于1molNa2CO3·H2O(s)的能量,故D正确;
故选:D。
11. 某探究小组利用丙酮的溴代反应(CH3COCH3+Br2CH3COCH2Br+HBr)来研究反应物浓度与反应速率的关系。反应速率v(Br2)通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。在一定温度下,获得如下实验数据:
实验
序号
初始浓度
溴颜色消失
所需时间t/s
CH3COCH3
HCl
Br2
①
0.80
0.20
0.0010
290
②
1.60
0.20
0.0010
145
③
0.80
0.40
0.0010
145
④
0.80
0.20
0.0020
580
分析实验数据所得出的结论中,不正确的是
A. 增大c(CH3COCH3),v(Br2)增大 B. 实验②和③的v(Br2)相等
C. 增大c(HCl),v(Br2)减小 D. 增大c(Br2),v(Br2)不变
【答案】C
【解析】
【详解】A.实验①→②中,增大丙酮浓度,溴消失时间减半,速率增大,A正确;
B.实验②和③的溴消失时间相同,初始Br2浓度相同,故v(Br2)相等,B正确;
C.实验①→③中,增大HCl浓度,溴消失时间缩短,v(Br2)速率增大,,C错误;
D.实验①→④中,Br2浓度加倍,时间也加倍,速率不变,D正确;
故选C。
12. 天然气的主要成分是甲烷,硫化氢是其中常见的杂质,大多数利用天然气的情况都必须预先除去硫化氢,某种脱除硫化氢(以下简称脱硫)的工艺流程如图所示。下列说法错误的是
A. 过程1中转移个电子,可以生成2molS
B. 在过程2中作还原剂,发生氧化反应
C. 整个脱硫工艺流程不宜在碱性环境中进行
D. 消耗32g可以除去2mol
【答案】A
【解析】
【分析】过程1发生反应,过程2发生反应。
【详解】A.过程1发生反应,转移2mol电子生成1molS,则转移个电子,可以生成1molS, A错误;
B.过程2发生反应,该过程氧气把Fe2+氧化为Fe3+,Fe2+做还原剂,发生氧化反应, B正确;
C.若在碱性条件下,Fe3+、Fe2+会生成氢氧化铁、氢氧化亚铁沉淀,而由流程图可知,铁元素以铁离子、亚铁离子存在, C正确;
D.总反应为,消耗32g氧气即1mol氧气可除去2mol, D正确;
故答案为:A。
13. 利用下列装置(部分夹持装置略)进行相应实验(或操作)能达到实验目的的是
A.实验室制备干燥的氨气
B.冷却后将少量水倒入第一支试管观察
溶液的颜色,证明生成硫酸铜
C.收集NO气体
D.验证氧化性: Cl2>Fe3+>I2
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯化铵与氢氧化钙加热得到氯化钙、氨气和水,该装置不能收集到干燥的氨气,A错误;
B.试管中的混合溶液中含有浓硫酸,应将少量试管中的溶液倒入水中,B错误;
C.NO密度比CO2小,两者不反应,故可用排CO2气体的方法收集NO,C正确;
D.浓盐酸与漂白粉反应可得到Cl2,Cl2能将Fe2+氧化为Fe3+,Cl2和Fe3+均能氧化I-,故不能得到氧化性:Cl2>Fe3+>I2,D错误;
故选C。
14. 某化学兴趣小组同学设计了三组实验,探究反应温度、反应物浓度对化学反应速率的影响,具体情况如表所示。
实验编号
溶液的体积/mL
溶液的体积/mL
水的体积/mL
反应温度/℃
1
10
0
25
2
10
5
25
3
10
0
60
下列有关说法错误的是
A.
B.
C. 实验1和实验3是探究反应温度对反应速率的影响
D. 实验1中发生反应的离子方程式为
【答案】A
【解析】
【分析】探究影响化学反应速率的因素要控制单一变量,实验1和实验2相比,加入的NaHSO3的体积不同,则实验1和实验2是探究反应物浓度对化学反应速率的影响;实验1和实验3反应温度不同,则实验1和实验3是探究反应温度对化学反应速率的影响。
【详解】A.实验1和实验2中加入NaHSO3溶液体积不同,是探究反应物浓度对化学反应速率的影响,为使总体积不变,则a=10,b=5,A错误;
B.实验1和实验3温度不同,是探究温度对化学反应速率的影响,故反应物浓度要相同,则c=a=10,B正确;
C.由分析可知,实验1和实验3是探究反应温度对反应速率的影响,C正确;
D.实验1中发生氧化还原反应,离子方程式为,D正确;
答案选A。
15. 利用下列装置(可添加加热装置)及试剂,可以实现转化的是选项
选项
转化
试剂a
试剂b
试剂c
装置
A
浓硫酸
Cu
溶液
B
稀硝酸
Ag
C
浓氨水
溶液
D
稀盐酸
石灰石
溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.加热时铜与浓硫酸反应生成二氧化硫,二氧化硫氧化硫化钠生成硫单质,可实现转化,A项正确;
B.银与稀硝酸反应生成NO,NO与氢氧化钠溶液不反应,不能实现生成氮气的转化,B项错误;
C.浓氨水与氧化钙混合可制备氨气,氨气与氯化铝溶液反应生成氢氧化铝沉淀,不能实现的转化,C项错误;
D.稀盐酸与石灰石反应生成二氧化碳,二氧化碳与氯化钙不反应,不能实现的转化,D项错误;
答案选A。
二、填空题(共4小题,共55分)
16. 金属钛用途广泛。从海水中提取Mg和,并联合用金红石(主要成分)冶炼金属钛,其主要工艺流程如下。
回答下列问题:
(1)试剂①通常选石灰乳而不用的原因是___________。
(2)沉淀中混有少量,可选用试剂___________(填序号)除去。
a.溶液 b.溶液 c.溶液
(3)由溶液制备的具体步骤为___________、过滤、洗涤、干燥。
(4)反应①除生成外还生成一种可燃性气体,该反应的化学方程式为___________。
(5)反应②需要在稀有气体氛围中进行的原因是___________。不同温度下,反应②中钛提取率随时间变化曲线如图,综合考虑成本和效益选择最适宜的温度和时间为___________℃、___________min。
(6)该工艺流程中可以循环使用的物质有___________。
【答案】(1)石灰乳原料丰富,成本低
(2)c (3)蒸发浓缩、冷却结晶
(4)
(5) ①. 防止镁、钛被空气氧化 ②. 1000℃ ③. 30min(28min~32min均合理)
(6)、、Mg(任意答对2个物质即可)
【解析】
【分析】海水中含有,加入石灰乳得到沉淀,过滤后向沉淀中加入盐酸,奥溶液,蒸发浓缩、冷却结晶得到晶体,在分为中加热得到无水,电解熔融状态下的制得Mg单质和,和、焦炭在高温下反应生成,和Mg单质在高温下反应得到Ti单质。
【小问1详解】
高温煅烧石灰石可以得到生石灰,向生石灰中加水即得石灰乳,所以原料丰富,成本低,试剂①通常选石灰乳而不用;
【小问2详解】
除去沉淀中混有少量,为了不引入新的杂质,可向溶液中加入溶液,发生反应:,过滤得到较纯的沉淀;
【小问3详解】
由溶液制备的具体步骤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;
【小问4详解】
反应①和、焦炭在高温下反应生成,除生成外还生成一种可燃性气体,该反应的化学方程式为:;
【小问5详解】
为了防止镁、钛被空气氧化,反应②需要在稀有气体氛围中进行;根据图像信息,综合考虑成本和效益选择最适宜的温度和时间为:1000℃,30min左右,Mg的提取率较高,若温度太高,Mg的提取率增大幅度不大,反应消耗更多的能量,增加成本;
【小问6详解】
根据流程,该工艺流程中可以循环使用的物质有、、Mg。
17. 能源是现代文明的原动力,通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化,从而开辟新能源和提高能源的利用率,请回答下列问题。
(1)工业合成氨反应:N2+3H2 2NH3是放热的可逆反应,反应条件是高温、高压,并且需要合适的催化剂。已知1 mol N2完全反应生成NH3可放出92 kJ热量。如果将10 mol N2和足量H2混合,使其充分反应,放出的热量________(填“大于”、“小于”或“等于”)920kJ。
(2)实验室模拟工业合成氨时,在容积为2 L的密闭容器内,反应经过10 min后,生成10 mol NH3
①则用N2表示的化学反应速率为__________________。
②一定条件下,当该反应进行到最大限度时,下列说法正确的是______(填编号)
a.N2的转化率达到最大值
b.N2、H2和NH3的体积分数之比为1 : 3 : 2
c.体系内气体的密度保持不变
d.体系内物质的平均相对分子质量保持不变
(3)某实验小组同学进行如下图所示实验,以检验化学反应中的能量变化。请根据你掌握的反应原理判断,②中的温度_______(填“升高”或“降低”)。反应过程____(填“①”或“②”)的能量变化可用图表示。
(4)用CH4和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如图:
①则d电极是____(填“正极” 或“负极”),c电极的电极反应式为_____________________________。
②若线路中转移2 mol电子,则该燃料电池理论上消耗的O2在标准状况下的体积为______L。
【答案】 ①. 小于 ②. 0.25mol/(L·min) ③. ad ④. 降低 ⑤. ① ⑥. 正极 ⑦. CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+ ⑧. 11.2
【解析】
【分析】(1)依据合成氨的反应是可逆反应作答;
(2)①根据,结合反应速率之比等于系数之比求算;
②化学平衡状态是正逆反应速率相等,各组分浓度保持不变的状态,反应达到最大限度,据此分析;
(3)Al与盐酸反应放出热量,Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl反应吸收热量,图2中反应物总能量大于生成物总能量,为放热反应;
(4)①依据原电池工作图中电子流出的方向判断正负极;
②根据电极反应式列出关系式计算氧气的消耗量;
【详解】(1)合成氨是可逆反应,反应物不能完全转化,所以将10 mol N2和足量H2混合,使其充分反应,放出的热量小于920kJ;
(2)①,又因为化学反应中,各物质表示的反应速率之比等于其系数之比,则v(N2)=v(NH3)= ×0.5mol/(L⋅min) = 0.25mol/(L⋅min),
故答案为0.25mol/(L⋅min);
②a.N2的转化率达到最大值,则说明反应达到平衡状态,a项正确;
b. N2、H2和NH3的体积分数之比为1 : 3 : 2,不能说明各物质的浓度保持不变,无法说明反应达到平衡状态,b项错误;
c.体系内气体的总质量保持不变,总体积保持不变,则气体的密度始终保持不变,因此密度不变不能说明反应达到平衡状态,c项错误;
d. 因反应是气体分子数减小的体系,体系内气体的总质量保持不变,若物质的平均相对分子质量保持不变时,则气体的总物质的量保持不变,可说明反应达到平衡状态,d项正确;
故答案选ad;
(3)Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl反应吸收热量,则反应后②中的温度降低;Al与盐酸反应放出热量,又从图中能量变化图可以看出,反应物的总能量高于生成物的总能量,则可表示反应①的能量变化;
(4)①因c是电子流出的一极,则c为负极,d为正极,甲烷具有还原性,在负极上发生氧化反应生成CO2,电极反应式为:CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+,故答案为正极;CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+
②原电池中正极电极反应为2O2+8H++8e-=4H2O,当转移2mol电子时,则消耗氧气物质的量为0.5mol,体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2 L。
18. 某工厂的固体废渣中主要含和,还含有少量和。
利用该固体废渣制取的部分工艺流程如图所示:
已知:①属于碱性氧化物;在酸性溶液中不稳定,会转变为和。
②是酸性氧化物,难于水和酸。
(1)若中和时加入的恰好完全反应,则过滤后所得废渣的成分为________。
(2)与稀硝酸反应时,硝酸体现出的性质:________。
(3)酸溶时,反应温度不宜超过,其主要原因是________。
(4)写出与稀硝酸反应的离子方程式:________。
(5)已知:的溶解度曲线如图所示
以某工业废水(含)为原料,制取晶体的操作流程如下:
先向工业废水中加入溶液,充分反应后,过滤,洗涤;向滤渣中加入稀硝酸至固体完全溶解,_________,_________,(填操作名称)过滤,洗涤,干燥,即制得晶体。
【答案】(1)
(2)氧化性、酸性 (3)防止温度过高分解(或者挥发)
(4)
(5) ①. 蒸发浓缩 ②. 降温到温度略高于结晶
【解析】
【分析】本题是化工流程的简单考查,首先在酸性下转化为转变为和,在硝酸中溶解为,被硝酸氧化为,硝酸自身被还原为NO,和硝酸不反应,在废渣中,加入中和过量的硝酸,得到硝酸铜溶液。
【小问1详解】
和硝酸不反应,所以废渣的成分为;
【小问2详解】
与稀硝酸反应,生成Cu(NO3)2和NO,稀硝酸体现了氧化性和酸性;
【小问3详解】
酸溶时,反应温度不宜超过,是为了防止温度过高分解(或者挥发);
【小问4详解】
与稀硝酸反应,正一价铜被氧化为Cu2+,稀硝酸被还原为NO,所以离子方程式为:;
【小问5详解】
以某工业废水(含)为原料,先加溶液生成Cu(OH)2沉淀,再加入硝酸溶解为溶液,要得到,应该采用冷却结晶的方法,具体操作为:先加热浓缩,结合温度和溶解度的关系,为了防止的生成,应该降温到温度略高于26.4℃结晶,然后过滤,洗涤,干燥,即制得晶体。
三、实验题
19. 硫代硫酸钠可用作定影剂、还原剂,工业制备原理为:。某小组利用该原理制备晶体。
已知:①易溶于水,难溶于乙醇;
②微溶于水。
(1)仪器a的名称是___________,装置A中发生反应的化学方程式为___________。
(2)单向阀的结构如图所示,其作用为___________。
(3)装置C中盛装的试剂为___________。
(4)反应结束后,将装置B中溶液蒸发浓缩、冷却后加入乙醇,可观察到有晶体析出。乙醇的作用是___________。
(5)得到的产品常含有少量杂质,设计如下实验方案进行检验。
步骤
实验操作
实验现象
1
取少量样品于试管中,加蒸馏水溶解
固体完全溶解,得到无色溶液
2
加入足量稀盐酸
___________,有刺激性气味气体产生
3
静置,向上层清液中滴加___________
产生白色沉淀
(6)①称取12.4g产品配制100 mL溶液,需用到的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、___________、___________。
②取10mL溶液与0.1000碘标准液发生反应:,消耗碘标准液24.10mL,则产品中的纯度为___________(保留三位有效数字)。
【答案】(1) ①. 分液漏斗 ②.
(2)防止溶液倒吸 (3)氢氧化钠溶液
(4)降低的溶解度,利于其结晶析出
(5) ①. 生成黄色沉淀 ②. 氯化钡溶液
(6) ①. 100mL容量瓶 ②. 胶头滴管 ③. 96.4%
【解析】
【分析】在烧瓶A中硫酸与Na2SO3发生复分解反应产生SO2气体,在加热条件下SO2和Na2S、Na2SO3反应生成Na2S2O3;
以淀粉为指示剂,0.1000碘标准液,发生反应:,当恰好反应完全时,溶液由无色变为蓝色,半分钟内不褪色,就证明达到滴定终点;
【小问1详解】
仪器a的名称是分液漏斗,装置A中硫酸与Na2SO3发生复分解反应产生SO2气体、硫酸钠和水,;
【小问2详解】
反应过程中二氧化硫被反应,装置中压强减小,可能发生倒吸,单向阀作用为防止溶液倒吸;
【小问3详解】
二氧化硫有毒会污染空气,装置C中盛装的试剂为氢氧化钠溶液,用于吸收尾气防止污染;
【小问4详解】
已知:易溶于水,难溶于乙醇;故乙醇的作用是降低的溶解度,利于其结晶析出;
【小问5详解】
已知:微溶于水。硫酸根离子和钡离子生成不溶于酸的硫酸钡沉淀,检测产品中是否存在杂质,先加过量的稀盐酸排除干扰,酸性条件下生成硫单质黄色沉淀和二氧化硫气体,静置,取上层清液,再加氯化钡,若出现白色沉淀,说明溶液中含有硫酸根离子,即产品中含有, 故答案为:取少量产品溶于足量稀盐酸中,静置,取上层清液或过滤后取滤液,滴加氯化钡溶液,若出现白色沉淀则说明晶体中含有杂质;
【小问6详解】
①配制一定物质的量浓度的溶液,所需的步骤有计算、称量、溶解(冷却)、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶贴签;故称取12.4g产品配制100 mL溶液,需用到的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管;
②取10mL溶液与0.1000碘标准液发生反应:,消耗碘标准液24.10mL,则产品中的纯度为。
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2024-2025学年东校区高一下学期期末考试
化学试卷
时间:75分钟满分:100分
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并将自己的姓名、准考证号、座位号填写在本试卷上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。涂写在本试卷上无效。
3.作答非选择题时,将答案书写在答题卡上,书写在本试卷上无效。
4.考试结束后,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23
一、单选题(共15小题,每题3分)
1. 硫元素的“价-类二维图”如图所示。下列有关叙述正确的是
A. 硫元素的性质活泼,自然界中不存在物质A
B. 气体D具有强还原性,不能用F的浓溶液干燥
C. 向H溶液中滴加G溶液并加热,可能生成气体D
D. 可用溶液检验G中的阴离子
2. 汽车尾气管中安装有尾气处理装置,以降低汽车使用过程中对环境的污染,其工作原理如图所示,下列说法正确的是
A. 反应中NO为还原剂,为还原产物
B. 汽车尾气的主要污染成分为CO、NO和
C. 催化转化总反应为
D. NO和必须在催化剂表面才能反应
3. 下列事实对应的离子方程式书写正确的是
A. 海水提溴时用水溶液吸收含溴蒸气:
B. 向稀硝酸中加入足量铁粉:
C. 工业上将通入冷的石灰乳中制漂白粉:
D. 溶液与稀硫酸反应:
4. 下列实验结论与实验现象相符合的一组是
选项
实验
现象
结论
A
向某盐溶液中加入浓NaOH溶液,加热
产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
原溶液中含有
B
把通入紫色的酸性高锰酸钾溶液中
溶液紫色褪去
具有漂白性
C
向蔗糖中滴加浓硫酸
蔗糖变黑
浓硫酸具有吸水性
D
向盛有Cu片的试管中加入稀,无明显现象,再加入固体
Cu片逐渐溶解,产生气泡,溶液变蓝
是催化剂,可增大Cu与稀反应的化学反应速率
A. A B. B C. C D. D
5. 明代《徐光启手迹》记载了制备硝酸的方法,其主要流程(部分产物省略)如下:下列说法错误的是
A. 均为酸性氧化物
B. 该方法体现了浓硫酸的强氧化性
C. 的分解的氧化产物为
D. 制备过程中使用的铁锅易损坏
6. 镁及其合金是用途很广的金属材料。从海水中获取镁的主要步骤如下:
下列说法错误的是
A. 加入试剂①反应的离子方程式为
B. 加入试剂②反应的离子方程式为
C. 试剂①和试剂②目的是富集镁离子
D. 电解熔融所得金属后另一产物是工业制备试剂②的主要原料
7. 由化合物、为起始原料可合成药物。下列说法正确的是
A. 不可以使溴水褪色 B. 、均可与发生反应
C. 分子中所有原子可处于同一平面 D. 每个分子中含有3个碳碳双键
8. 甲醇()燃料电池的工作原理如图所示。该电池以甲醇为燃料,稀硫酸为电解质溶液,质子交换膜是只允许通过的高聚物,下列说法错误的是
A. 石墨电极1上发生氧化反应
B. 石墨电极2为正极
C. 负极的电极反应式为
D. 甲醇燃料电池是化学能转化为电能的装置
9. 已知和在一定条件下能发生反应:,该反应每生成时会有的热量放出,已知均大于零。下列说法正确的是
A. 的能量比的能量高
B. 将与混合充分反应后放出的热量为
C. H-I键的键能为
D. 该反应中生成物的总能量高于反应物的总能量
10. 碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)失水可得到Na2CO3·H2O(s)或Na2CO3(s),反应过程中相对能量变化如图所示。下列说法正确的是
A. 过程Ⅰ发生的反应是放热反应
B. 过程Ⅱ吸收的能量小于放出的能量
C. 向盛有Na2CO3(s)的试管中滴加几滴水,温度降低
D. 1molNa2CO3(s)和1molH2O(l)的总能量高于1molNa2CO3·H2O(s)的能量
11. 某探究小组利用丙酮的溴代反应(CH3COCH3+Br2CH3COCH2Br+HBr)来研究反应物浓度与反应速率的关系。反应速率v(Br2)通过测定溴的颜色消失所需的时间来确定。在一定温度下,获得如下实验数据:
实验
序号
初始浓度
溴颜色消失
所需时间t/s
CH3COCH3
HCl
Br2
①
0.80
0.20
0.0010
290
②
1.60
0.20
0.0010
145
③
0.80
0.40
0.0010
145
④
0.80
0.20
0.0020
580
分析实验数据所得出的结论中,不正确的是
A. 增大c(CH3COCH3),v(Br2)增大 B. 实验②和③的v(Br2)相等
C. 增大c(HCl),v(Br2)减小 D. 增大c(Br2),v(Br2)不变
12. 天然气的主要成分是甲烷,硫化氢是其中常见的杂质,大多数利用天然气的情况都必须预先除去硫化氢,某种脱除硫化氢(以下简称脱硫)的工艺流程如图所示。下列说法错误的是
A. 过程1中转移个电子,可以生成2molS
B. 在过程2中作还原剂,发生氧化反应
C. 整个脱硫工艺流程不宜在碱性环境中进行
D. 消耗32g可以除去2mol
13. 利用下列装置(部分夹持装置略)进行相应实验(或操作)能达到实验目的的是
A.实验室制备干燥的氨气
B.冷却后将少量水倒入第一支试管观察
溶液的颜色,证明生成硫酸铜
C.收集NO气体
D.验证氧化性: Cl2>Fe3+>I2
A. A B. B C. C D. D
14. 某化学兴趣小组同学设计了三组实验,探究反应温度、反应物浓度对化学反应速率的影响,具体情况如表所示。
实验编号
溶液的体积/mL
溶液的体积/mL
水的体积/mL
反应温度/℃
1
10
0
25
2
10
5
25
3
10
0
60
下列有关说法错误的是
A.
B.
C. 实验1和实验3是探究反应温度对反应速率的影响
D. 实验1中发生反应的离子方程式为
15. 利用下列装置(可添加加热装置)及试剂,可以实现转化的是选项
选项
转化
试剂a
试剂b
试剂c
装置
A
浓硫酸
Cu
溶液
B
稀硝酸
Ag
C
浓氨水
溶液
D
稀盐酸
石灰石
溶液
A. A B. B C. C D. D
二、填空题(共4小题,共55分)
16. 金属钛用途广泛。从海水中提取Mg和,并联合用金红石(主要成分)冶炼金属钛,其主要工艺流程如下。
回答下列问题:
(1)试剂①通常选石灰乳而不用的原因是___________。
(2)沉淀中混有少量,可选用试剂___________(填序号)除去。
a.溶液 b.溶液 c.溶液
(3)由溶液制备的具体步骤为___________、过滤、洗涤、干燥。
(4)反应①除生成外还生成一种可燃性气体,该反应的化学方程式为___________。
(5)反应②需要在稀有气体氛围中进行的原因是___________。不同温度下,反应②中钛提取率随时间变化曲线如图,综合考虑成本和效益选择最适宜的温度和时间为___________℃、___________min。
(6)该工艺流程中可以循环使用的物质有___________。
17. 能源是现代文明的原动力,通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化,从而开辟新能源和提高能源的利用率,请回答下列问题。
(1)工业合成氨反应:N2+3H2 2NH3是放热的可逆反应,反应条件是高温、高压,并且需要合适的催化剂。已知1 mol N2完全反应生成NH3可放出92 kJ热量。如果将10 mol N2和足量H2混合,使其充分反应,放出的热量________(填“大于”、“小于”或“等于”)920kJ。
(2)实验室模拟工业合成氨时,在容积为2 L的密闭容器内,反应经过10 min后,生成10 mol NH3
①则用N2表示的化学反应速率为__________________。
②一定条件下,当该反应进行到最大限度时,下列说法正确的是______(填编号)
a.N2的转化率达到最大值
b.N2、H2和NH3的体积分数之比为1 : 3 : 2
c.体系内气体的密度保持不变
d.体系内物质的平均相对分子质量保持不变
(3)某实验小组同学进行如下图所示实验,以检验化学反应中的能量变化。请根据你掌握的反应原理判断,②中的温度_______(填“升高”或“降低”)。反应过程____(填“①”或“②”)的能量变化可用图表示。
(4)用CH4和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如图:
①则d电极是____(填“正极” 或“负极”),c电极的电极反应式为_____________________________。
②若线路中转移2 mol电子,则该燃料电池理论上消耗的O2在标准状况下的体积为______L。
18. 某工厂的固体废渣中主要含和,还含有少量和。
利用该固体废渣制取的部分工艺流程如图所示:
已知:①属于碱性氧化物;在酸性溶液中不稳定,会转变为和。
②是酸性氧化物,难于水和酸。
(1)若中和时加入的恰好完全反应,则过滤后所得废渣的成分为________。
(2)与稀硝酸反应时,硝酸体现出的性质:________。
(3)酸溶时,反应温度不宜超过,其主要原因是________。
(4)写出与稀硝酸反应的离子方程式:________。
(5)已知:的溶解度曲线如图所示
以某工业废水(含)为原料,制取晶体的操作流程如下:
先向工业废水中加入溶液,充分反应后,过滤,洗涤;向滤渣中加入稀硝酸至固体完全溶解,_________,_________,(填操作名称)过滤,洗涤,干燥,即制得晶体。
三、实验题
19. 硫代硫酸钠可用作定影剂、还原剂,工业制备原理为:。某小组利用该原理制备晶体。
已知:①易溶于水,难溶于乙醇;
②微溶于水。
(1)仪器a的名称是___________,装置A中发生反应的化学方程式为___________。
(2)单向阀的结构如图所示,其作用为___________。
(3)装置C中盛装的试剂为___________。
(4)反应结束后,将装置B中溶液蒸发浓缩、冷却后加入乙醇,可观察到有晶体析出。乙醇的作用是___________。
(5)得到的产品常含有少量杂质,设计如下实验方案进行检验。
步骤
实验操作
实验现象
1
取少量样品于试管中,加蒸馏水溶解
固体完全溶解,得到无色溶液
2
加入足量稀盐酸
___________,有刺激性气味气体产生
3
静置,向上层清液中滴加___________
产生白色沉淀
(6)①称取12.4g产品配制100 mL溶液,需用到的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、___________、___________。
②取10mL溶液与0.1000碘标准液发生反应:,消耗碘标准液24.10mL,则产品中的纯度为___________(保留三位有效数字)。
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