精品解析：辽宁省阳市回民中学2024-2025学年高一下学期5月期中考试化学试题

沈阳市回民中学2024级高一下学期期中质量检测 化学 试卷满分：100分 时间：75分钟 可能用到的相对原子质量：H：1 Li：7 C：12 N：14 O：16 Na：23 S：32 Cl：35.5 P：31 K：39 Mn：55 Fe：56 Cu：64 一、单选题(本题包括15小题，每小题3分，共45分) 1. 物质的性质决定用途，下列说法正确的是 A. 晶体硅硬度大、熔点高，所以可用于制造计算机芯片 B. 液氨汽化时吸收大量的热，所以可用作制冷剂 C. 二氧化硫具有漂白性，所以可用作葡萄酒的添加剂 D. 常温下，铁与浓硝酸不反应，所以可用铁罐车运输浓硝酸 【答案】B 【解析】 【详解】A．晶体硅，‌作为一种半导体材料，‌因其优异的物理和化学性质，‌成为制造计算机芯片的主要材料。，与其熔点高、硬度大无关，A不符合题意； B．液氨汽化时需要吸收大量的热，使得周围温度降低，工业上常用作制冷剂，B符合题意； C．二氧化硫具有还原性，起到抗氧化的作用，因此作葡萄酒的添加剂，C不符合题意； D．浓硝酸具有强氧化性，在常温下与铁接触，使铁表面产生一层致密的氧化物保护膜，阻止金属的进一步氧化，即发生钝化现象，所以可以用铁罐车运输浓硝酸，D不符合题意； 故答案选B。 2. 白磷和红磷与氧气反应过程中的能量变化如图。下列说法中不正确的是 A. 红磷比白磷稳定 B. 白磷、红磷燃烧均是放热反应 C. 等质量的红磷和白磷完全燃烧释放的热量相同 D. 红磷转变为白磷是吸热反应 【答案】C 【解析】 【详解】A．图中白磷能量高于红磷，能量越高物质越不稳定，所以红磷比白磷稳定，A正确； B．白磷、红磷燃烧后生成物的能量低于反应物的能量，因此都是放热反应，B正确； C．等质量白磷能量高于红磷，则完全燃烧释放的热量不同，C错误； D．图象分析，白磷能量高于红磷，依据能量守恒，红磷转变为白磷是吸热反应，D正确； 故答案为：C。 3. 化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法错误的是 A. 图甲：锌铜水果电池工作时，电子由锌经导线流向铜 B. 图乙：正极的电极反应式为 C. 图丙：锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄，且外电路每转移1mol电子消耗锌32.5g D. 图丁：铅蓄电池为二次电池，电池放电过程中，负极的电极反应式为 【答案】D 【解析】 详解】A．原电池中，电子不会经过电解质溶液，A正确； B．乙中Zn为负极，Ag2O为正极，正极上Ag2O得电子生成Ag和OH-，电极反应式为，B正确； C．锌锰干电池中，Zn为负极失电子发生氧化反应生成Zn2+，锌筒变薄，电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，每转移1mol电子消耗0.5molZn即32.5g，C正确； D．铅蓄电池为二次电池，Pb为负极失电子结合硫酸根离子生成PbSO4，电极反应为Pb-2e-+=PbSO4↓，D错误； 故选D。 4. 下列有关电解原理的应用不正确的是 A. 电镀时，镀层金属作阳极，待镀金属作阴极 B. 工业上用电解饱和食盐水制备烧碱、氯气等化工原料 C. 电解精炼铜时，阳极减少的质量与阴极增加的质量相等 D. 工业上用石墨电极电解熔融冶炼铝时，阳极因被氧气氧化需定期更换 【答案】C 【解析】 【详解】A．电镀时是电解池装置，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应，待镀金属作阴极被保护，镀层金属作阳极，故A正确； B．电解NaCl溶液时，氢离子放电顺序优先钠离子，氯离子优先氢氧根离子，则电解饱和食盐水生成NaOH、氢气和氯气，可得到烧碱、氯气等重要化工原料，故B正确； C．电解精炼铜时，阳极活泼金属杂质先发生电极反应，而阴极只有铜析出，阳极减少的质量不等于阴极增加的质量，故C错误； D．熔融Al2O3能导电，常用于工业上冶炼金属铝，阳极生成氧气，阴极生成铝，高温条件下，石墨能与氧气反应生成二氧化碳气体，造成阳极电极损耗，应定期更换阳极石墨电极，故D正确； 答案选C。 5. 十九大报告中提出要“打赢蓝天保卫战”，意味着对大气污染防治比过去要求更高。二氧化硫-空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，一极通入，另一极通入，原理如图所示。下列说法正确的是 A. Pt2电极为负极，通入 B. 正极附近溶液的pH减小 C. 负极的电极反应式为： D. 当外电路通过时，氧气消耗1.12L 【答案】C 【解析】 【分析】由氢离子的移动方向可知，通入二氧化硫的Pt1为负极，水分子作用下二氧化硫在负极失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子和氢离子，Pt2为正极，酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水。 【详解】A．由分析可知，Pt2为正极，酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水，故A错误； B．由分析可知，Pt2为正极，酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水，则放电时正极附近溶液的pH增大，故B错误； C．由分析可知，通入二氧化硫的Pt1为负极，水分子作用下二氧化硫在负极失去电子发生氧化反应生成硫酸根离子和氢离子，电极反应式为，故C正确； D．缺标准状况下，无法计算外电路通过0.2mol电子时，正极消耗氧气的体积，故D错误； 故选C。 6. 两种制备硫酸的途径如下图(反应条件略)。下列说法正确的是 A. 已知，，则 B. 含0.5mol•L-1的H2SO4稀溶液与足量NaOH的稀溶液反应，放出的热量即为中和热 C. 图中由催化氧化生成，反应物断键吸收的总能量大于生成物成键释放的总能量 D. 若，则为放热反应 【答案】D 【解析】 【详解】A．固态S变成气态S需要吸收能量，则物质的量相同的气态S燃烧比固态S燃烧放出的热量多，其ΔH值较小，所以，A错误； B．中和热是指强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol水时放出的热量，但的H2SO4稀溶液体积未知，无法确定生成水的物质的量，则含的H2SO4稀溶液与足量NaOH的稀溶液反应，放出的热量不一定为中和热，B错误； C．由催化氧化生成的反应是放热反应，则反应物断键吸收的总能量小于生成物成键释放的总能量，C错误； D．已知：①，②，③，由2×①-2×②-2×③式可得热化学方程式： ΔH，根据盖斯定律可得ΔH＝2ΔH1-2ΔH2-2ΔH3＝2(ΔH1-ΔH2-ΔH3)，若ΔH1＜ΔH2＋ΔH3，即ΔH1-ΔH2-ΔH3＜0，则ΔH＜0，该反应为放热反应，D正确； 故选D。 7. 降低能耗是氯碱工业发展的方向。氯碱工业示意图如图所示，下列说法不正确的是 A. 该装置a处获得，b处获得 B. 该装置中透过阳离子交换膜向N极区移动 C. 该装置中c处一侧流出的是淡盐水 D. 电解饱和食盐水的离子方程式是： 【答案】A 【解析】 【分析】该题涉及到的是电解食盐水，即氯碱工业问题。M极连接电源正极，即M为阳极；N极连接电源负极，即N是阴极。M极产生氯气，同时钠离子通过阳离子交换膜移动到N极，生成NaOH和氢气。 【详解】A．在氯碱工业电解池中，阳极发生反应，阴极发生反应。与电源正极相连的是阳极，与电源负极相连的是阴极，由图可知M处为阳极，a应获得Cl2；N处为阴极，b应获得H2 ，A错误； B．电解池中，阳离子向阴极移动，N极为阴极，所以Na+透过阳离子交换膜向N极区移动，B正确； C．a处（阳极）Cl−放电生成Cl2 ，Na+通过阳离子交换膜移向阴极，所以c处一侧流出的是淡盐水 ，C正确； D．电解饱和食盐水时，Cl−在阳极放电生成Cl2，H2O在阴极放电生成H2和OH−，离子方程式为 ，D正确； 故选A。 8. 和CO是环境污染性气体，可在催化剂表面转化为无害气体，其总反应为： ，有关化学反应的物质变化过程及能量变化过程分别如图甲、乙所示。下列说法正确的是 A. 为该反应的催化剂 B. C. 反应过程中只涉及极性键的断裂和形成 D. 、CO的键能总和大于、的键能总和 【答案】A 【解析】 【详解】A．先消耗后生成，说明为该反应的催化剂，故A正确； B．根据盖斯定律：ΔH=ΔH1+ΔH2，ΔH=正反应活化能-逆反应活化能=Ea-Eb=-226kJ/mol，故B错误； C．反应过程中形成N≡N，有非极性键的形成，故C错误； D．该反应为放热反应，则N2O、CO的键能总和小于CO2、N2的键能总和，故D错误； 故选：A。 9. 尿素[]是一种重要的化学肥料，利用电催化法将和含氮物质()等化成尿素，电解原理如图所示。下列说法不正确的是 A. 该装置的主要能量变化形式为电能转化为化学能 B. 电极b接电源的正极 C. 标况下，b电极每生成，会有移向a极 D. a极的电极反应式为： 【答案】C 【解析】 【分析】该装置为电解池，电解池中阳离子向着阴极移动，根据氢离子移动方向可知，a电极为阴极，发生还原反应：CO2+2+18H++16e-=CO(NH2)2+7H2O，b电极为阳极，发生氧化反应：2H2O-4e-=4H++O2↑。 【详解】A．根据分析，该装置为电解池，将电能转化为化学能，A正确； B．根据分析，b电极为阳极，接电源的正极，B正确； C．标况下，b电极每生成1.12LO2，物质的量为=0.05mol，转移电子物质的量为0.05mol×4=0.2mol，为保持电荷守恒，应有0.2molH+移向a极，C错误； D．根据分析，a极的电极反应式为CO2+2+18H++16e-=CO(NH2)2+7H2O，D正确； 故选C。 10. 液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点。一种甲醇为燃料的电池装置如图所示，该电池用空气中的氧气作为氧化剂，溶液作为电解质溶液。关于该电池的叙述正确的是 A. a极发生氧化反应 B. b极为该电池的负极 C. 放电时，电子从b极流向负载，再由负载流向a D. b极的反应式： 【答案】A 【解析】 【分析】该燃料电池中，a电极为负极，燃料失电子发生氧化反应，电极反应式为：，b电极为正极，氧气得电子发生还原反应，电极反应式为：，电池总反应为：，结合离子的移动方向、电流的方向分析解答。 【详解】A．由分析知，a极为负极，发生氧化反应，故A正确； B．b极为该电池的正极，a极为该电池的负极，故B错误； C．放电时，从电子从负极经负载流向正极，所以从a极流向负载，再由负载流向b，故C错误； D．由分析知，b极的反应式为，故D错误； 故选A。 11. 从酸性含铬废水(主要阴离子为)中回收铬元素()的部分工艺流程如图所示。 下列有关说法正确的是 A. “过滤”时需用玻璃棒搅拌 B. “煅烧”过程中发生了氧化还原反应 C. 若分别用、还原等量的，消耗与的物质的量之比为1∶3 D. “还原1”时反应的离子方程式为 【答案】D 【解析】 【分析】酸性含铬废水中加入Na2S2O5固体、少量H2SO4，被还原为Cr2(SO4)3；加入Na2CO3溶液，发生反应，生成Cr(OH)3和CO2等；过滤后，将滤渣洗涤、煅烧得Cr2O3。 【详解】A．“过滤”时需用玻璃棒引流，但不能用玻璃棒搅拌，A项错误； B．煅烧时发生反应，没有元素化合价发生改变，不属于氧化还原反应，B项错误； C．和中S的化合价相同，还原等量的，消耗与的物质的量之比应为1∶2，C项错误； D．用还原，依据得失电子守恒，二者的物质的量关系应为3——2，再利用电荷守恒和质量守恒，可得出转化为的离子方程式为，D项正确； 故选D。 12. 一种以液态肼为燃料的新型燃料电池工作原理如图所示。一定温度时，可在固体氧化物电解质中自由移动，生成物均为无毒无害的物质。下列说法错误的是 A. 电极乙的电势比电极甲高 B. 电池内的由电极乙移向电极甲 C. 负极的电极反应式为： D. 当电极甲上消耗时，理论上电极乙上有参与反应 【答案】C 【解析】 【分析】该电池中以液态肼（N2H4）为燃料，氧气为氧化剂，所以通入N2H4电极即电极甲为负极，通入氧气电极即电极乙为正极。 【详解】A．甲为负极，乙为正极，正极电势高于负极，故电极乙的电势比电极甲高，A项正确； B．放电时原电池中阴离子向负极移动，由电极乙移向电极甲，B项正确； C．反应生成物均为无毒无害的物质，所以N2H4被氧气氧化生成N2和H2O，电解质为固体氧化物，O2-在该固体氧化物电解质中自由移动，故负极反应为，C项错误； D．消耗1mol N2H4时，电路中转移4mol电子，乙电极上有1mol O2参与反应，质量为32g，D项正确； 答案选C。 13. 以黄铁矿(主要成分为FeS2，其中硫的化合价为-1价)生产硫酸的工艺流程如图，下列说法错误的是 A. 沸腾炉中每生成2molSO2，有11mole-发生转移 B. 不用水吸收SO3的原因是SO3与H2O化合时放出大量热，易形成酸雾 C. 接触室中排放出的SO2、O2循环利用，可提高原料利用率 D. 标准状况下，1molSO3的体积约为22.4L 【答案】D 【解析】 【分析】黄铁矿在沸腾炉中燃烧，生成Fe2O3和SO2，SO2和O2在接触室中催化氧化转化为SO3，SO3用98.3%的硫酸吸收，可制得“发烟”硫酸。 【详解】A．沸腾炉中发生反应4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2，只有氧元素化合价降低，生成8mol二氧化硫转移44mol电子，则每生成2molSO2，有11mole-发生转移，A正确； B．吸收塔中用98%的浓硫酸吸收SO3，可避免酸雾形成，B正确； C．接触室中，SO2、O2没有完全转化为SO3，将排放出的SO2、O2循环利用，可提高原料利用率，C正确； D．标准状况下，SO3是固体，不能用气体摩尔体积来计算体积，则1molSO3的体积不是22.4L，D错误； 故选D 14. 液流电池是储能领域的研究热点，能将剩余的电能存储起来，需要时再释放。一种钒液流电池放电状态时的结构和工作原理如图所示。 下列说法不正确的是 A. 放电时，电极室为正极室 B. 放电时，由电极室移向电极室 C. 充电时，电极室的电极与电源的负极连接 D. 充电时，总反应为 【答案】C 【解析】 【详解】A．放电时，电极室中得到电子被还原成为，发生还原反应，所以电极室为正极室，故A正确； B．是阳离子，在电池工作时，向电池的正极移动，则应由电极室透过质子交换膜移向电极室，故B正确； C．放电时，电极室为电池的正极室，则充电时，电极室的电极应与电源的正极连接，故C错误； D．充电时，阳极失去电子被氧化为，阴极得到电子被还原为，则电极总反应式为，故D正确； 答案C。 15. 硝酸工业废气中一定量的NO和能被足量的溶液完全吸收，溶液中生成的和两种离子的物质的量与废气中的物质的量分数的关系如图。已知溶液中发生了两个反应：、。下列说法错误的是 A. 图中线段b表示 B. ，随x的增大，溶液中不变 C. 时，反应可收集到标准状况下 D. 若所得溶液中，则 【答案】A 【解析】 【详解】A．当x=0.5时，NO和NO2物质的量相等，只发生NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2，n()=2.0mol，的物质的量为0，因此a表示，b表示，故A错误； B．根据A选项分析，n()+n()=2mol，当x=1时，和物质的量相等，只发生2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2，n()+n()=2mol，因此随x增大，n()+()不变，故B正确； C．根据A和B选项分析以及题中所给反应方程式，有n(NO2)+(NO)=2n(CO2)=2mol，即标准状况下，V(CO2)=22.4L，故C正确； D．只有2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2反应中产生，此反应中消耗NO2物质的量为0.8mol，因为n()+n()=2mol，因此n()=1.2mol，根据反应NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2，求出此反应中消耗n(NO)=0.6mol，n(NO2)=0.6mol，x==0.7，故D正确； 答案为A。 二、非选择题(共55分) 16. 氮氧化物()是大气污染物之一，处理工业废气中的对于环境保护具有重要的意义。 （1）在一定条件下可将还原。某同学在实验室对该反应进行了探究。实验设计如图(部分夹持装置省略)。 ①装置A用于制备，发生反应的化学方程式为____，B处装置放的试剂为___，装置D中铜丝可抽动的优点是____。 ②在装置M中和充分反应，生成两种对环境友好的物质，该反应中和的物质的量之比为____。 （2）用NaOH溶液吸收法处理(仅含NO、)。已知过程中发生的反应有：；，用不同浓度的NaOH溶液吸收含量不同的尾气，关系如图：(α表示中的含量)： ①用NaOH溶液吸收氮氧化物的最佳条件为：____。 ②若一定体积的被250mL2的NaOH溶液恰好完全吸收，溶液质量增加19.8g，则x的值为____。 （3）电化学气敏传感器可用于监测环境中的含量，其工作原理如图，则Pt电极(b)为原电池的____极(填“正”或者“负”)，溶液中的向Pt电极____(填a或b)移动。 【答案】（1） ①. ②. 碱石灰 ③. 可控制反应的进行和停止 ④. 4∶3 （2） ①. 的含量50%，NaOH溶液浓度 ②. 1.6 （3） ①. 正 ②. a 【解析】 【分析】根据实验装置分析可知，装置A中用Ca(OH)2和NH4Cl制备氨气，方程式为，B中盛放碱石灰干燥氨气，D中Cu与浓硝酸制备NO2，方程式为4HNO3(浓)+Cu=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，用无水CaCl2干燥NO2，生成的两种气体进入M中发生反应，8NH3+6NO2=7N2+12H2O，上方的气球用于收集气体，据此分析解答问题。 【小问1详解】 ①装置A用于制备，发生反应的化学方程式为，B处装置放的试剂为碱石灰，装置D中铜丝可抽动的优点是：可控制反应的进行和停止。 ②在装置M中和充分反应，生成两种对环境友好的物质，即氮气和水，化学方程式为6NO2+8 NH3=7N2+12H2O，因此该反应中NH3和NO2的物质的量之比为4∶3。 【小问2详解】 ①根据图象分析可知，α=50%、c(NaOH)=1.25mol/L时，氮氧化物的吸收率最高，因此用NaOH溶液吸收氮氧化物的最佳条件为：α=50%(即的含量为50%)、c(NaOH)=1.25mol/L； ②若一定体积的NOx被250 mL 2 的NaOH溶液恰好完全吸收，n(NaOH)=0.250L×2 =0.5mol，溶液质量增加19.8g，即NOx的质量，M=，则x的值为1.6。 【小问3详解】 电化学气敏传感器可用于监测环境中的含量，其工作原理为原电池原理，氨气转变为氮气为氧化反应，则Pt电极(a)为负极，Pt电极(b)为正极，溶液中的向负极，即Pt电极a移动。 17. 氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。如图-1为合成氨以及氨的催化氧化制取硝酸的流程示意图。请回答下列问题： （1）实验室制备氨气的原料是___________(写出物质的化学式)。 （2）氧化炉中氨气发生反应的方程式为___________ （3）向吸收塔中持续通入A的作用为___________(答题时要指明A物质)。 （4）由气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量叫键能。已知表中所列键能数据： 化学键 N-H 键能kJ·moL-1 a b c 则 ΔH=___________(用字母表示)。 （5）44.8g铜和一定量的浓硝酸反应，随着铜的不断减少，反应生成的气体颜色也逐渐变浅。当铜反应完毕时，共收集到标准状况下气体的体积为22.4L。则反应中消耗HNO3的物质的量为___________(写出计算过程)。 （6）某企业在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备NaHCO3，进一步处理得到产品和，实验流程如图-2所示： ①写出生成NaHCO3的总反应的化学方程式为___________。 ②利用副产品氯化铵制备氨气以提高其经济利用价值。写出用MgO与C1固体混合加热制得化学方程式___________。 【答案】（1）NH4Cl Ca(OH)2 （2）4NH3+5O24NO+6H2O （3）A为氧气 目的是氧化NO，使NO尽量充分转化为HNO3 （4）(a+3b-6c) （5）n(Cu)= 44.8g÷64g·mol-1=0.7mol，气体物质的量n(NOx)=22.4L÷22.4L·mol-1 =1mol，由氮元素守恒可得n(HNO3)=2n(Cu) +n (NOx)=0.7mol×2+1mol=2.4mol （6） ①. NH3·H2O +NaCl+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓或 NH3+H2O + NaCl + CO2 = NH4Cl + NaHCO3↓ ②. 2NH4Cl +MgOMgCl2 + 2NH3↑ + H2O 【解析】 【分析】在合成塔中在催化剂、高温、高压下反应生成，在氨分离器中分离氨气和为反应的，分离后的在氧化炉中与发生催化氧化为NO，在吸收塔NO、和反应生成，然后尾气处理，防止污染空气。据此分析可得： 【小问1详解】 实验室制备氨气的常用方法是通过加热氯化铵和氢氧化钙的混合物，反应方程式为：2NH4Cl + Ca(OH)2 CaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O，故答案为：NH4Cl和Ca(OH)2； 【小问2详解】 氧化炉中氨气发生催化氧化反应，生成一氧化氮和水，反应方程式为：4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O，故答案为：4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O； 【小问3详解】 向吸收塔中持续通入A的作用是氧化一氧化氮，使一氧化氮充分转化为硝酸，所以A为氧气，故答案为：A为氧气 目的是氧化NO，使NO尽量充分转化为HNO3； 【小问4详解】 根据键能数据，反应N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g)的焓变ΔH可以通过反应物和生成物的键能差计算得出，ΔH = (a + 3b) - 6c，故答案为：ΔH = (a + 3b) - 6c； 【小问5详解】 铜与浓硝酸反应生成NO2，随着铜的不断减少以及硝酸浓度的减小，反应生成的气体颜色变浅，最终生成NO。根据反应方程式Cu + 4HNO3 Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O和3Cu + 8HNO3 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O，则n(Cu)= 44.8g÷64g·mol-1=0.7mol，气体物质的量n(NOx)=22.4L÷22.4L·mol-1 =1mol，由氮元素守恒可得n(HNO3)=2n(Cu) +n (NOx)=0.7mol×2+1mol=2.4mol； 小问6详解】 ①生成NaHCO3的总反应为NaCl + NH3 + CO2 + H2O NaHCO3 + NH4Cl，故答案为：NaCl + NH3 + CO2 + H2O NaHCO3 + NH4Cl或NH3·H2O +NaCl+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓； ②用MgO与NH4Cl固体混合加热制得NH3的化学方程式为2NH4Cl + MgO MgCl2 + 2NH3↑ + H2O，故答案为：2NH4Cl + MgO MgCl2 + 2NH3↑ + H2O。 18. 为了探究原电池和电解池的工作原理，某研究性学习小组分别用如图所示的装置进行实验，回答下列问题。 Ⅰ.用甲装置进行第一组实验： (1)在保证电极反应不变的情况下，下列材料不能代替左侧Cu电极的是_______(填序号)。 A.石墨 B.镁 C.银 D.铂 (2)实验过程中，SO_____(填“从左向右”“从右向左”或“不”)移动；滤纸上能观察到的现象有_______。 Ⅱ.该小组同学用乙装置进行第二组实验时发现，两极均有气体产生，Y极溶液逐渐变成紫红色，停止实验后观察到铁电极明显变细，电解液仍澄清。查阅资料知，高铁酸根离子(FeO)在溶液中呈紫红色。请根据实验现象及所查信息，填写下列空白： (3)电解过程中，X极溶液的pH_______(填“增大”“减小”或“不变”)。 (4)电解过程中，Y极发生的电极反应为_______和_______。 (5)已知K2FeO4和Zn可以构成碱性电池，其中K2FeO4在电池中作正极材料，电池总反应为2K2FeO4+3Zn=Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2，则该电池正极发生的电极反应为：_______。 【答案】 ①. B ②. 从右向左 ③. 滤纸上有蓝色沉淀产生(答出“蓝色沉淀”或“蓝色斑点”即可) ④. 增大 ⑤. 4OH--4e-=2H2O+O2↑ ⑥. Fe-6e-+8OH-=FeO+4H2O ⑦. 2FeO+6e-+5H2O=Fe2O3+10OH- 【解析】 【分析】甲装置中左侧为原电池装置，锌比铜活泼，则锌为负极，锌失电子，生成锌离子；铜为正极，铜离子得电子生成单质铜；电池的内电路中，阴离子向负极移动；外电路电解池中，阴离子向阳极移动；乙为电解池，铁作阳极，铁失电子，与溶液中的氢氧根离子生成高铁酸根离子和水；X作阴极，水得电子生成氢气和氢氧根离子。 【详解】Ⅰ．(1)甲装置中左侧为原电池装置，锌作负极，铜作正极，由于需保证电极反应不变，故正极材料的活泼性不能大于Zn，因此不能用镁代替铜，答案选B； (2)硫酸根离子向负极移动，移动方向为从右向左。M极作阳极，失去电子有铜离子生成，铜离子结合氢氧根离子生成氢氧化铜沉淀。故答案为：从右向左；滤纸上有蓝色沉淀产生； Ⅱ．(3)X极作阴极，得到电子生成氢气和氢氧根离子，故X极溶液的逐渐增大。故答案为：增大； (4)由题意可知，铁作阳极，铁失去电子生成。电极反应为4OH−−4e−===2H2O+O2↑和Fe−6e−+8OH−===+4H2O，故答案为：4OH−−4e−===2H2O+O2↑；Fe−6e−+8OH−===+4H2O； (5)碱性电池中锌作负极，失去电子，在正极得到电子转化为氧化铁，电极反应为：2+6e−+5H2O===Fe2O3+10OH−，故答案为：2+6e−+5H2O===Fe2O3+10OH−。 19. I．为验证不同化合价铁的氧化还原能力，利用下列电池装置进行实验。 回答下列问题： （1）实验室用固体和蒸馏水配制溶液时，通常将水煮沸，原因是___________。 （2）电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中增大，石墨电极上未见析出。则石墨电极的电极反应式为___________，因此，验证了氧化性小于___________(写化学符号，下同)，还原性小于___________。 Ⅱ．工业废水中常含有一定量有毒的和，必须进行处理。常用的处理方法有两种。 方法一：还原沉淀法 该法的工艺流程为： （3）第②步中，还原离子，需要___________mol。 方法二：电解法 该法用做电极电解含的酸性废水，随着电解进行，阴极附近溶液升高，产生沉淀。 （4）用做电极的原因为___________。 （5）溶液中同时生成的沉淀还有___________(写化学式)。 【答案】（1）除去水中溶解的氧气，防止被氧化 （2） ①. ②. ③. （3）6 （4）阳极反应为，以提供还原剂 （5） 【解析】 【小问1详解】 易被氧化，配制溶液时，通常将水煮沸，原因是除去水中溶解的氧气，防止被氧化； 【小问2详解】 石墨电极上未见析出，是铁离子得电子发生还原反应生成亚铁离子，电极反应式为；说明氧化性小于；铁电极溶液中增大，是铁失电子发生氧化反应生成亚铁离子，说明还原性小于； 【小问3详解】 反应中，Cr化合价由+6降低到+3价，Fe化合价由+2升高到+3价，根据得失电子守恒，得关系式：，还原离子，需要6mol； 【小问4详解】 用做电极的原因为阳极反应为，以提供还原剂； 【小问5详解】 随着电解进行，阴极附近溶液升高，产生沉淀，铁离子也会生成沉淀，溶液中同时生成的沉淀还有。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 沈阳市回民中学2024级高一下学期期中质量检测 化学 试卷满分：100分 时间：75分钟 可能用到的相对原子质量：H：1 Li：7 C：12 N：14 O：16 Na：23 S：32 Cl：35.5 P：31 K：39 Mn：55 Fe：56 Cu：64 一、单选题(本题包括15小题，每小题3分，共45分) 1. 物质的性质决定用途，下列说法正确的是 A. 晶体硅硬度大、熔点高，所以可用于制造计算机芯片 B. 液氨汽化时吸收大量的热，所以可用作制冷剂 C. 二氧化硫具有漂白性，所以可用作葡萄酒的添加剂 D. 常温下，铁与浓硝酸不反应，所以可用铁罐车运输浓硝酸 2. 白磷和红磷与氧气反应过程中的能量变化如图。下列说法中不正确的是 A. 红磷比白磷稳定 B. 白磷、红磷燃烧均是放热反应 C. 等质量的红磷和白磷完全燃烧释放的热量相同 D. 红磷转变为白磷是吸热反应 3. 化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法错误是 A. 图甲：锌铜水果电池工作时，电子由锌经导线流向铜 B. 图乙：正极的电极反应式为 C. 图丙：锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄，且外电路每转移1mol电子消耗锌32.5g D. 图丁：铅蓄电池为二次电池，电池放电过程中，负极的电极反应式为 4. 下列有关电解原理的应用不正确的是 A. 电镀时，镀层金属作阳极，待镀金属作阴极 B. 工业上用电解饱和食盐水制备烧碱、氯气等化工原料 C. 电解精炼铜时，阳极减少的质量与阴极增加的质量相等 D. 工业上用石墨电极电解熔融冶炼铝时，阳极因被氧气氧化需定期更换 5. 十九大报告中提出要“打赢蓝天保卫战”，意味着对大气污染防治比过去要求更高。二氧化硫-空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，一极通入，另一极通入，原理如图所示。下列说法正确的是 A. Pt2电极为负极，通入 B. 正极附近溶液的pH减小 C. 负极的电极反应式为： D 当外电路通过时，氧气消耗1.12L 6. 两种制备硫酸的途径如下图(反应条件略)。下列说法正确的是 A. 已知，，则 B. 含0.5mol•L-1的H2SO4稀溶液与足量NaOH的稀溶液反应，放出的热量即为中和热 C. 图中由催化氧化生成，反应物断键吸收的总能量大于生成物成键释放的总能量 D. 若，则为放热反应 7. 降低能耗是氯碱工业发展的方向。氯碱工业示意图如图所示，下列说法不正确的是 A. 该装置a处获得，b处获得 B. 该装置中透过阳离子交换膜向N极区移动 C. 该装置中c处一侧流出的是淡盐水 D. 电解饱和食盐水的离子方程式是： 8. 和CO是环境污染性气体，可在催化剂表面转化为无害气体，其总反应为： ，有关化学反应的物质变化过程及能量变化过程分别如图甲、乙所示。下列说法正确的是 A. 为该反应的催化剂 B. C. 反应过程中只涉及极性键的断裂和形成 D. 、CO的键能总和大于、的键能总和 9. 尿素[]是一种重要的化学肥料，利用电催化法将和含氮物质()等化成尿素，电解原理如图所示。下列说法不正确的是 A. 该装置的主要能量变化形式为电能转化为化学能 B. 电极b接电源的正极 C. 标况下，b电极每生成，会有移向a极 D. a极的电极反应式为： 10. 液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点。一种甲醇为燃料的电池装置如图所示，该电池用空气中的氧气作为氧化剂，溶液作为电解质溶液。关于该电池的叙述正确的是 A. a极发生氧化反应 B. b极为该电池的负极 C. 放电时，电子从b极流向负载，再由负载流向a D. b极的反应式： 11. 从酸性含铬废水(主要阴离子为)中回收铬元素()的部分工艺流程如图所示。 下列有关说法正确的是 A. “过滤”时需用玻璃棒搅拌 B. “煅烧”过程中发生了氧化还原反应 C. 若分别用、还原等量的，消耗与的物质的量之比为1∶3 D. “还原1”时反应的离子方程式为 12. 一种以液态肼为燃料的新型燃料电池工作原理如图所示。一定温度时，可在固体氧化物电解质中自由移动，生成物均为无毒无害的物质。下列说法错误的是 A. 电极乙的电势比电极甲高 B. 电池内的由电极乙移向电极甲 C. 负极的电极反应式为： D. 当电极甲上消耗时，理论上电极乙上有参与反应 13. 以黄铁矿(主要成分为FeS2，其中硫的化合价为-1价)生产硫酸的工艺流程如图，下列说法错误的是 A. 沸腾炉中每生成2molSO2，有11mole-发生转移 B. 不用水吸收SO3的原因是SO3与H2O化合时放出大量热，易形成酸雾 C. 接触室中排放出的SO2、O2循环利用，可提高原料利用率 D. 标准状况下，1molSO3体积约为22.4L 14. 液流电池是储能领域的研究热点，能将剩余的电能存储起来，需要时再释放。一种钒液流电池放电状态时的结构和工作原理如图所示。 下列说法不正确的是 A. 放电时，电极室为正极室 B. 放电时，由电极室移向电极室 C. 充电时，电极室的电极与电源的负极连接 D. 充电时，总反应为 15. 硝酸工业废气中一定量的NO和能被足量的溶液完全吸收，溶液中生成的和两种离子的物质的量与废气中的物质的量分数的关系如图。已知溶液中发生了两个反应：、。下列说法错误的是 A. 图中线段b表示 B. ，随x的增大，溶液中不变 C. 时，反应可收集到标准状况下 D. 若所得溶液中，则 二、非选择题(共55分) 16. 氮氧化物()是大气污染物之一，处理工业废气中对于环境保护具有重要的意义。 （1）在一定条件下可将还原。某同学在实验室对该反应进行了探究。实验设计如图(部分夹持装置省略)。 ①装置A用于制备，发生反应的化学方程式为____，B处装置放的试剂为___，装置D中铜丝可抽动的优点是____。 ②在装置M中和充分反应，生成两种对环境友好的物质，该反应中和的物质的量之比为____。 （2）用NaOH溶液吸收法处理(仅含NO、)。已知过程中发生的反应有：；，用不同浓度的NaOH溶液吸收含量不同的尾气，关系如图：(α表示中的含量)： ①用NaOH溶液吸收氮氧化物的最佳条件为：____。 ②若一定体积的被250mL2的NaOH溶液恰好完全吸收，溶液质量增加19.8g，则x的值为____。 （3）电化学气敏传感器可用于监测环境中的含量，其工作原理如图，则Pt电极(b)为原电池的____极(填“正”或者“负”)，溶液中的向Pt电极____(填a或b)移动。 17. 氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。如图-1为合成氨以及氨的催化氧化制取硝酸的流程示意图。请回答下列问题： （1）实验室制备氨气的原料是___________(写出物质的化学式)。 （2）氧化炉中氨气发生反应的方程式为___________ （3）向吸收塔中持续通入A的作用为___________(答题时要指明A物质)。 （4）由气态基态原子形成1mol化学键释放最低能量叫键能。已知表中所列键能数据： 化学键 N-H 键能kJ·moL-1 a b c 则 ΔH=___________(用字母表示)。 （5）44.8g铜和一定量的浓硝酸反应，随着铜的不断减少，反应生成的气体颜色也逐渐变浅。当铜反应完毕时，共收集到标准状况下气体的体积为22.4L。则反应中消耗HNO3的物质的量为___________(写出计算过程)。 （6）某企业在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备NaHCO3，进一步处理得到产品和，实验流程如图-2所示： ①写出生成NaHCO3的总反应的化学方程式为___________。 ②利用副产品氯化铵制备氨气以提高其经济利用价值。写出用MgO与C1固体混合加热制得的化学方程式___________。 18. 为了探究原电池和电解池的工作原理，某研究性学习小组分别用如图所示的装置进行实验，回答下列问题。 Ⅰ.用甲装置进行第一组实验： (1)在保证电极反应不变的情况下，下列材料不能代替左侧Cu电极的是_______(填序号)。 A.石墨 B.镁 C.银 D.铂 (2)实验过程中，SO_____(填“从左向右”“从右向左”或“不”)移动；滤纸上能观察到的现象有_______。 Ⅱ.该小组同学用乙装置进行第二组实验时发现，两极均有气体产生，Y极溶液逐渐变成紫红色，停止实验后观察到铁电极明显变细，电解液仍澄清。查阅资料知，高铁酸根离子(FeO)在溶液中呈紫红色。请根据实验现象及所查信息，填写下列空白： (3)电解过程中，X极溶液的pH_______(填“增大”“减小”或“不变”)。 (4)电解过程中，Y极发生的电极反应为_______和_______。 (5)已知K2FeO4和Zn可以构成碱性电池，其中K2FeO4在电池中作正极材料，电池总反应为2K2FeO4+3Zn=Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2，则该电池正极发生的电极反应为：_______。 19. I．为验证不同化合价铁的氧化还原能力，利用下列电池装置进行实验。 回答下列问题： （1）实验室用固体和蒸馏水配制溶液时，通常将水煮沸，原因是___________。 （2）电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中增大，石墨电极上未见析出。则石墨电极的电极反应式为___________，因此，验证了氧化性小于___________(写化学符号，下同)，还原性小于___________。 Ⅱ．工业废水中常含有一定量有毒的和，必须进行处理。常用的处理方法有两种。 方法一：还原沉淀法 该法的工艺流程为： （3）第②步中，还原离子，需要___________mol。 方法二：电解法 该法用做电极电解含的酸性废水，随着电解进行，阴极附近溶液升高，产生沉淀。 （4）用做电极的原因为___________。 （5）溶液中同时生成的沉淀还有___________(写化学式)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$