精品解析：福建省莆田第一中学2025-2026学年高二上学期开学考试化学试题

莆田一中2025-2026学年高二上化学期初考试卷 考试时间：75分钟 满分：100分 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Si-28 S-32 第I卷(选择题 共40分) 一、选择题：(本大题共10小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题意要求的。) 1. 下列诗词描述的变化中，放热反应和吸热反应都有发生的是 A. 南宋·辛弃疾《青玉案》中“东风夜放花千树，更吹落，星如雨”描述元宵夜焰火 B. 明·于谦《石灰吟》中“粉骨碎身浑不怕，要留清白在人间”用石灰石比拟报国志士 C. 北宋·苏轼《石炭》中“投泥泼水愈光明，烁玉流金见精悍”描写了煤炭的性质 D. 北宋·王安石《元日》中“爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏”描述了春节的习俗 2. 下列事实与电化学无关的是 A. 纯锌与稀硫酸反应时，滴加少量硫酸铜后速率加快 B. 埋在潮湿土壤里的铁管比埋在干燥土壤里的铁管更易被腐蚀 C. 炒过菜的铁锅未清洗生锈 D. 铁槽车运输浓硫酸 3. 在一恒温恒容的密闭容器中放入一定量的液体W，发生反应。以下说法可以作为该反应达到平衡状态的判断依据的有 ① ②Q的体积分数保持不变 ③容器内气体密度保持不变 ④气体的平均相对分子质量保持不变 ⑤W的质量保持不变 ⑥ ⑦容器中气体压强保持不变 ⑧W的转化率不变 A. ①③⑤ B. ②③⑤⑦ C. ③⑤⑦⑧ D. ②③④⑥⑦ 4. 一种分解氯化铵实现产物分离的物质转化关系如下，其中b、d代表MgO或Mg(OH)Cl中的一种。下列说法正确的是 A. a、c分别是HCl、 B. d既可以是MgO，也可以是Mg(OH)Cl C. 反应①：，反应②： D. 等压条件下，反应①、②的反应热之和等于氯化铵直接分解的反应热 5. “北斗系统芯片”的主要成分是高纯硅，其制备流程如图，其中中H为-1价。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 反应①生成的气体，每4.48L(折合成标准状况)含原子的数目为 B. 反应②中2.8gSi完全转化生成的产物中，含共价键数目为 C. 含有的质子数和中子数均为 D. 反应③中与足量反应，转移电子的数目为2 6. 如图是金属镁和卤素单质反应的能量变化示意图。下列说法不正确的是 A. 由制取Mg是吸热反应 B. 热稳定性： C. 常温下还原性： D. 由图知此温度下 与 反应的热化学方程式为： 7. 浓差电池是一种利用电解质溶液浓度差产生电势差而形成的电池，理论上当电解质溶液的浓度相等时停止放电。下图为浓差电池，下列说法不正确的是 A. 该离子交换膜为阳离子交换膜 B. 导线中电子移动的方向：a→b C. 一段时间后，浸入浓溶液的铜棒变粗 D. 的氧化性随c()增大而增强，Cu的还原性随c()增大而减弱 8. 反应物(S)转化为产物(P或P·Z)的能量与反应进程的关系如下图所示： 下列有关四种不同反应进程的说法不正确的是 A. 进程Ⅰ是放热反应 B. 平衡时P的产率：Ⅱ=Ⅰ C. 生成P的速率：Ⅲ>Ⅱ D. 进程Ⅳ中，Z没有催化作用 9. 利用铝-空气电池驱动风扇的工作原理如图。下列说法正确的是 A. 风扇转动时，电流从a极流向b极 B. 电池工作时b极附近的pH不断上升 C. a极的电极反应式为 D. 每转移0.6 mol电子，消耗空气3.36 L(折合成标准状况) 10. 某化学小组欲测定酸性条件下：溶液与溶液反应的化学反应速率，实验试剂为溶液和溶液，所得溶液中和随时间变化的曲线分别如图1和图2。下列说法正确的是 A. 该反应在内的平均反应速率 B. 将图2纵坐标替换为，曲线与原图不重合 C. 由图2可知时间内逐渐增大 D. 根据后下降，可推测该反应为吸热反应 第II卷(非选择题，共4小题，共60分) 11. ．催化重整是利用的研究热点之一，其主要反应原理为。 已知：① ② ③ （1）固态属于___________晶体，当它升华时，其中___________作用力发生了变化。 A．共价键 B．范德华力 C．离子键 （2）根据盖斯定律，该催化重整反应的=___________。 A．＋247 B．-247 C．＋358 D．-358 写出该催化重整反应的平衡常数表达式K=___________。 （3）某温度下，在体积为2L的容器中加入a mol、2a mol以及催化剂进行重整反应，10min时测得生成的CO是0.5amol。则0~10min的平均反应速率v()=___________。有利于提高平衡转化率的条件是___________。 A．高温 B．高压 C．使用催化剂 D．增大浓度 ．以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程图如下： （4）依据工艺流程图判断下列说法正确的是(选填序号字母)___________。 A. 为使黄铁矿充分燃烧，需将其粉碎 B. 沸腾炉出来的气体需净化处理，目的是防止催化剂中毒 C. 吸收塔内，可以用代替98.3%吸收 D. 沸腾炉排出的矿渣可供炼铁 （5）每160g气体与化合放出260.6kJ的热量，该反应的热化学方程式是___________。 （6）吸收塔排出的尾气含有可用于工业制溴过程中吸收潮湿空气中的。吸收的离子方程式是___________。 12. 利用沾有油污的废铁屑和含有难溶于水的海藻酸盐()的海带为原料，协同制备具有吸水性的催化剂海藻酸铁()凝胶球的流程如下，回答下列问题： （1）“碱洗”的目的为___________。 （2）“氧化”中可选择的试剂X为___________(填标号，选一种即可)，该反应的离子方程式___________。结合工业实际说明选择的理由：___________。 a． b． c． （3）若略去“钙析→脱钙→溶解”步骤，NaA纯度___________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。 （4）溶液与NaA反应的化学方程式为___________。 （5）为循环利用“滤液3”中的乙醇，应采用的操作名称为___________。 （6）用上述流程制得的无水和海藻酸铁()凝胶球为催化剂分别制备乙酸乙酯并探究催化效果，实验装置如图。 ①仪器Y的名称为___________，其作用有___________。 ②其他条件均相同时，测得实验数据如下表。 实验编号 催化剂 乙醇/mL 乙酸/mL 乙酸乙酯/g 产率/% 1 3.0 1.5 1.76 76.9 2 3.0 1.5 1.61 70.6 作催化剂产率更高的原因为___________。 13. 一种利用化学-生物酶级联反应合成L-高苯丙氨酸(L-HPA)的线路如下。 回答下列问题： （1）A属于___________(填“烃”或“烃的衍生物”)。 （2）B中苯环上的一氯代物有___________种。 （3）在一定条件下，ii中物质和能量变化如图。 ①上图表示的反应___________(填“吸收”或“放出”)的能量为___________kJ。 ②反应一段时间后，存在于B、___________(填写“C”或“”)中。 （4）下列关于过程iii说法正确的是___________(填标号)。 a．升高温度一定能加快反应速率 b．酶可以提高C→D反应的限度 c．反应体系中D的浓度恒定时，说明该反应已达平衡 d．减小体系中D的浓度，可以加快反应速率 （5）iv中“”可设计为燃料电池，工作原理图如图。 ①正极的电极反应式为___________。 ②的移动方向为___________(填“a→b”或“b→a")。 ③理论上每生成lmol，消耗的体积为___________L(折合成标准状况)。 14. 牛仔面料的染料靛蓝(R)难溶于水，在碱性条件下用对其进行还原，使其在水中的溶解性增强后渗透附着于待染布料上，再氧化复色，过程如下。 已知：①pH越大靛蓝(R)溶解性越大。 ②温度越高分解率越大。 某学习小组探究染料靛蓝的还原过程和在布料上的渗透附着效果，回答下列问题： （1）染料靛蓝中：溶解性，这与中所含的___________官能团有关。 （2）待染布料中的纤维素在NaOH作用下会被“离子化”，转化示意如图： +nNaOH +nH2O 该转化过程中形成的化学键类型有___________。 （3）在足量作用下，的分布系数δ[比如：分布系数δ()=]及待染布料中离子化的纤维素含量与染液pH的关系分别如图1和图2。 影响待染布料染色效果的主要因素如下： i．染料中的靛蓝(R)溶解性越大，越有利于染料的渗透。 ii．待染布料中离子化的纤维素含量越大，越不利于染色。 ①布料染色效果最佳时，应选择的pH为___________，分析其理由___________。 ②将“调配最佳染液”过程中发生反应的离子方程式补充完整：___________。 （4）为探究温度对靛蓝(R)还原反应速率的影响，设计实验测定靛蓝(R)由蓝色褪为黄绿色的时间，数据如下。 实验编号 /g 温度/℃ 褪色时间/s 1 x y 25 2 x y T 实验2中，若T>25℃，则___________(填“>”“<”“=”不“不能确定”)，说明理由___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 莆田一中2025-2026学年高二上化学期初考试卷 考试时间：75分钟 满分：100分 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Si-28 S-32 第I卷(选择题 共40分) 一、选择题：(本大题共10小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题意要求的。) 1. 下列诗词描述的变化中，放热反应和吸热反应都有发生的是 A. 南宋·辛弃疾《青玉案》中“东风夜放花千树，更吹落，星如雨”描述元宵夜焰火 B. 明·于谦《石灰吟》中“粉骨碎身浑不怕，要留清白在人间”用石灰石比拟报国志士 C. 北宋·苏轼《石炭》中“投泥泼水愈光明，烁玉流金见精悍”描写了煤炭的性质 D. 北宋·王安石《元日》中“爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏”描述了春节的习俗 【答案】C 【解析】 【详解】A．焰火利用了金属元素的焰色试验，是电子由较高激发态到较低激发态或基态跃迁时释放能量而产生的，是物理变化，过程中无吸热反应，故A错误； B．“粉骨碎身浑不怕，要留清白在人间”其中CaO+H2O=Ca(OH)2、Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O均为放热反应，故B错误； C．“投泥泼水愈光明，烁玉流金见精悍”涉及碳和H2O反应生成CO和氢气，属于吸热反应，CO和氢气燃烧是放热反应，即放热反应和吸热反应都有发生，故C正确； D．“爆竹声中一岁除，春风送暖入屠苏”中燃放烟花的过程中涉及物质的燃烧，燃烧过程发光发热，无吸热反应，故D错误； 故答案为：C。 2. 下列事实与电化学无关的是 A. 纯锌与稀硫酸反应时，滴加少量硫酸铜后速率加快 B. 埋在潮湿土壤里的铁管比埋在干燥土壤里的铁管更易被腐蚀 C. 炒过菜的铁锅未清洗生锈 D. 铁槽车运输浓硫酸 【答案】D 【解析】 【详解】A．纯锌与稀硫酸反应时，滴加硫酸铜后置换出铜，形成Zn-Cu原电池，加快反应速率，属于电化学过程，A不符合题意； B．潮湿土壤中的铁管因存在电解质溶液，易形成原电池发生电化学腐蚀，B不符合题意； C．铁锅未清洗时残留的电解质（如盐分）与水形成微电池，导致电化学腐蚀，C不符合题意； D．浓硫酸使铁钝化是化学钝化（形成致密氧化膜），未形成原电池，属于纯化学反应，与电化学无关，D符合题意； 故选D。 3. 在一恒温恒容的密闭容器中放入一定量的液体W，发生反应。以下说法可以作为该反应达到平衡状态的判断依据的有 ① ②Q的体积分数保持不变 ③容器内气体密度保持不变 ④气体的平均相对分子质量保持不变 ⑤W的质量保持不变 ⑥ ⑦容器中气体压强保持不变 ⑧W的转化率不变 A. ①③⑤ B. ②③⑤⑦ C. ③⑤⑦⑧ D. ②③④⑥⑦ 【答案】C 【解析】 【详解】①反应达到平衡状态，正逆反应速率比等于系数比，当时反应达到平衡状态，时反应没有达到平衡状态； ②该反应是液体生成气体的反应，反应过程中Q的体积分数保持不变，当Q的体积分数保持不变时反应不一定达到平衡状态； ③该反应是液体生成气体的反应，反应过程中气体总体积不变，总质量增大，气体密度增大，容器内气体密度保持不变可以作为该反应达到平衡状态的判断依据； ④该反应是液体生成气体的反应，气体物质的量比不变，所以平均相对分子质量是恒量，气体的平均相对分子质量保持不变，反应不一定达到平衡状态； ⑤W的质量保持不变，说明正逆反应速率相等，能作为该反应达到平衡状态的判断依据； ⑥该反应是液体生成气体的反应，气体物质的量比不变，时，反应不一定达到平衡状态； ⑦该反应是液体生成气体的反应，反应过程中气体总物质的量增大，压强增大，当压强不变时，说明正逆反应速率相等，能作为该反应达到平衡状态的判断依据； ⑧反应过程中，W的转化率逐渐增大，转化率不变，说明反应达到平衡状态； 可以作为该反应达到平衡状态的判断依据的有③⑤⑦⑧，故选C。 4. 一种分解氯化铵实现产物分离的物质转化关系如下，其中b、d代表MgO或Mg(OH)Cl中的一种。下列说法正确的是 A. a、c分别是HCl、 B. d既可以是MgO，也可以是Mg(OH)Cl C. 反应①：，反应②： D. 等压条件下，反应①、②的反应热之和等于氯化铵直接分解的反应热 【答案】D 【解析】 【分析】由转化关系可知，总反应为NH4Cl分解生成NH3和HCl，反应①为氯化铵与氧化镁反应生成氨气和碱式氯化镁，反应②碱式氯化镁受热分解生成氧化镁和氯化氢，则a为氨气、b为碱式氯化镁、c为氯化氢、d为氧化镁。 【详解】A．由分析可知，a为NH3，c为HCl，A错误； B．由分析可知，d为MgO，b为Mg(OH)Cl；不能同时为两种物质，B错误； C．反应②为Mg(OH)Cl分解生成MgO和HCl的反应，为吸热反应，ΔH2>0，反应①为NH4Cl与MgO反应生成NH3和Mg(OH)Cl，反应热为ΔH1，总反应（NH4Cl分解）为吸热，需ΔH1+ΔH2>0，无法确定反应①一定放热，C错误； D．根据盖斯定律，等压下反应热（ΔH）具有加和性，反应①+反应②=总反应，故反应①、②的反应热之和等于氯化铵直接分解的反应热，D正确； 故选D。 5. “北斗系统芯片”的主要成分是高纯硅，其制备流程如图，其中中H为-1价。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A. 反应①生成的气体，每4.48L(折合成标准状况)含原子的数目为 B. 反应②中2.8gSi完全转化生成的产物中，含共价键数目为 C. 含有的质子数和中子数均为 D. 反应③中与足量反应，转移电子的数目为2 【答案】C 【解析】 【详解】A．反应①生成的气体为CO，4.48L（标准状况）对应0.2mol CO，含原子数为0.2×2×NA=0.4NA，A错误； B．反应②中2.8g Si（0.1mol）生成0.1mol SiHCl3和0.1mol H2，SiHCl3含4个共价键，H2含1个共价键，含共价键数目为0.1×4NA+0.1×1NA=0.5NA， B错误； C．3.6g H35Cl的物质的量为0.1mol，每个分子含18个质子和18个中子，总质子数和中子数均为0.1×18NA=1.8NA，C正确； D．反应③中1mol SiHCl3的Si从+4价还原为0价，需4mol电子，转移电子数为4NA， D错误； 故选C。 6. 如图是金属镁和卤素单质反应的能量变化示意图。下列说法不正确的是 A. 由制取Mg是吸热反应 B. 热稳定性： C. 常温下还原性： D. 由图知此温度下 与 反应的热化学方程式为： 【答案】B 【解析】 【详解】A．依据图象分析判断，Mg与Cl2的能量高于MgCl2，依据能量守恒判断，所以由MgCl2制取Mg是吸热反应，A正确； B．物质的能量越低越稳定，根据图象数据分析，化合物的热稳定性顺序为，B错误； C．第ⅦA的卤素单质氧化性：，则还原性：，C正确； D．依据图象可得，，，将第一个方程式减去第二方程式得，D正确； 答案选B。 7. 浓差电池是一种利用电解质溶液浓度差产生电势差而形成的电池，理论上当电解质溶液的浓度相等时停止放电。下图为浓差电池，下列说法不正确的是 A. 该离子交换膜为阳离子交换膜 B. 导线中电子移动的方向：a→b C. 一段时间后，浸入浓溶液的铜棒变粗 D. 的氧化性随c()增大而增强，Cu的还原性随c()增大而减弱 【答案】A 【解析】 【分析】浓差电池中，两侧硝酸铜的浓度趋于相等，左侧稀Cu(NO3)2溶液浓度增大，Cu电极为负极，电极方程式为：Cu-2e-=Cu2+，右侧浓Cu(NO3)2溶液浓度减小，Cu电极为正极，电极方程式为：Cu2++2e-=Cu，为维持溶液电中性，正极区NO需通过离子交换膜移向负极区，故该膜为阴离子交换膜。 【详解】A．由分析可知，该离子交换膜为阴离子交换膜，A错误； B．由分析可知，电子从负极（左侧a极）经导线流向正极（右侧b极），即方向为a→b，B正确； C．由分析可知，右侧浓溶液的Cu电极为正极，发生Cu2++2e-=Cu的还原反应，Cu析出使铜棒变粗，C正确； D．由图可知，c(Cu2+)大的一极做正极，Cu2+表现氧化性，铜离子浓度小的一极做负极，Cu表现还原性，因此c(Cu2+)增大而Cu2+的氧化性随之增强，Cu的还原性减弱，D正确； 故选A。 8. 反应物(S)转化为产物(P或P·Z)的能量与反应进程的关系如下图所示： 下列有关四种不同反应进程的说法不正确的是 A. 进程Ⅰ是放热反应 B. 平衡时P的产率：Ⅱ=Ⅰ C. 生成P的速率：Ⅲ>Ⅱ D. 进程Ⅳ中，Z没有催化作用 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图中信息可知，进程Ⅰ中S的总能量大于产物P的总能量，因此进程I是放热反应，A说法正确； B．进程Ⅱ中使用了催化剂X，但是催化剂不能改变平衡产率，因此在两个进程中平衡时P的产率相同，B说法正确； C．进程Ⅲ中由S•Y转化为P•Y的活化能高于进程Ⅱ中由S•X转化为P•X的活化能，由于这两步反应分别是两个进程的决速步骤，因此生成P的速率为Ⅲ<Ⅱ，C说法不正确； D．由图中信息可知，进程Ⅳ中S与Z生成S•Z，然后S•Z转化为产物P•Z，由于P•Z没有转化为P＋Z，因此，Z没有表现出催化作用，D说法正确； 答案选C。 9. 利用铝-空气电池驱动风扇的工作原理如图。下列说法正确的是 A. 风扇转动时，电流从a极流向b极 B. 电池工作时b极附近的pH不断上升 C. a极的电极反应式为 D. 每转移0.6 mol电子，消耗空气3.36 L(折合成标准状况) 【答案】B 【解析】 【分析】根据铝-空气电池工作原理图可知，Al失电子发生氧化反应，空气中氧气得电子发生还原反应，则a极为负极，b极为正极。 【详解】A．原电池中电流从正极流向负极，则风扇转动时，电流从b极流向a极，A错误； B．电池工作时，b极为正极，氧气得电子发生还原反应：，则b极附近的pH不断上升，B正确； C．a极为负极，Al失电子发生氧化反应：，C错误； D．根据正极电极反应式可知，每转移0.6 mol电子，则标准状况下消耗氧气，D错误； 答案选B。 10. 某化学小组欲测定酸性条件下：溶液与溶液反应的化学反应速率，实验试剂为溶液和溶液，所得溶液中和随时间变化的曲线分别如图1和图2。下列说法正确的是 A. 该反应在内的平均反应速率 B. 将图2纵坐标替换为，曲线与原图不重合 C. 由图2可知时间内逐渐增大 D. 根据后下降，可推测该反应为吸热反应 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据图1，变化量为0.03mol/L，平均反应速率，A错误； B．根据氯原子守恒，，将图2纵坐标替换为，曲线与原图重合，B错误； C．时间内减小，但仍在生成氯离子，逐渐增大，C正确； D．后下降，可能是由于反应物浓度减小，反应速率减慢，不能判断反应是吸热反应，D错误； 故选C。 第II卷(非选择题，共4小题，共60分) 11. ．催化重整是利用的研究热点之一，其主要反应原理为。 已知：① ② ③ （1）固态属于___________晶体，当它升华时，其中___________作用力发生了变化。 A．共价键 B．范德华力 C．离子键 （2）根据盖斯定律，该催化重整反应的=___________。 A．＋247 B．-247 C．＋358 D．-358 写出该催化重整反应的平衡常数表达式K=___________。 （3）某温度下，在体积为2L的容器中加入a mol、2a mol以及催化剂进行重整反应，10min时测得生成的CO是0.5amol。则0~10min的平均反应速率v()=___________。有利于提高平衡转化率的条件是___________。 A．高温 B．高压 C．使用催化剂 D．增大浓度 ．以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程图如下： （4）依据工艺流程图判断下列说法正确的是(选填序号字母)___________。 A. 为使黄铁矿充分燃烧，需将其粉碎 B. 沸腾炉出来的气体需净化处理，目的是防止催化剂中毒 C. 吸收塔内，可以用代替98.3%吸收 D. 沸腾炉排出的矿渣可供炼铁 （5）每160g气体与化合放出260.6kJ的热量，该反应的热化学方程式是___________。 （6）吸收塔排出的尾气含有可用于工业制溴过程中吸收潮湿空气中的。吸收的离子方程式是___________。 【答案】（1） ①. 分子 ②. B （2） ①. A ②. （3） ①. 0.0125amol•L−1•min−1 ②. AD （4）ABD （5）SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l) △H=-130.3kJ/mol （6）SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+ 【解析】 【小问1详解】 CO2常温下为气态，熔沸点低，则固态CO2属于分子晶体，当它升华时，即分离CO2和CO2，需克服分子间作用力，即其中范德华力作用力发生了变化，故答案为：B。 【小问2详解】 由盖斯定律可知，将③×2-①-②就得出催化重整的反应，因此催化重整反应的ΔH=-111kJ•mol-1×2+394kJ•mol-1+75kJ•mol-1=+247kJ•mol-1；故选A；根据平衡常数定义，表达式为K=。 【小问3详解】 v(CO)= =0.025amol•L−1•min−1，同一反应，不同物质表达的反应速率和化学计量数成正比，故v(CH4)=v(CO)=0.0125amol•L−1•min−1；根据平衡移动的影响因素，增大反应物浓度，平衡正向移动，但该反应物自身的转化率减小，且该反应的正反应是一个吸热、气体体积增大的反应，所以高温低压有利于反应正向移动，催化剂不能影响化学平衡，故选AD。 【小问4详解】 A．粉碎矿石增大接触面积提高反应速率，A正确； B．从沸腾炉出来的炉气含有多种杂质，其中的砷、硒化合物和矿尘能够导致催化剂中毒，需净化处理，目的是防止催化剂中毒，B正确； C．水与SO3反应会生成硫酸，该反应为放热反应，导致大量水蒸气形成酸雾，阻隔后续SO3与水的接触，严重影响吸收效率，不能用代替98.3%吸收，C错误； D．生产过程中的矿渣中含有三氧化二铁，可供炼铁，D正确； 故选ABD。 【小问5详解】 每160g SO3气体物质的量为=2mol，与液态H2O化合放出260.6kJ的热量，1mol三氧化硫和水反应放热130.3KJ；热化学方程式为：SO3(g)+H2O(l)=H2SO4(l) ΔH=-130.3kJ/mol。 【小问6详解】 SO2吸收Br2的反应中二氧化硫被氧化为硫酸，溴单质被还原为氢溴酸，离子方程式为SO2+Br2+2H2O=4H++2Br-+。 12. 利用沾有油污的废铁屑和含有难溶于水的海藻酸盐()的海带为原料，协同制备具有吸水性的催化剂海藻酸铁()凝胶球的流程如下，回答下列问题： （1）“碱洗”的目的为___________。 （2）“氧化”中可选择的试剂X为___________(填标号，选一种即可)，该反应的离子方程式___________。结合工业实际说明选择的理由：___________。 a． b． c． （3）若略去“钙析→脱钙→溶解”步骤，NaA纯度___________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。 （4）溶液与NaA反应的化学方程式为___________。 （5）为循环利用“滤液3”中的乙醇，应采用的操作名称为___________。 （6）用上述流程制得的无水和海藻酸铁()凝胶球为催化剂分别制备乙酸乙酯并探究催化效果，实验装置如图。 ①仪器Y的名称为___________，其作用有___________。 ②其他条件均相同时，测得实验数据如下表。 实验编号 催化剂 乙醇/mL 乙酸/mL 乙酸乙酯/g 产率/% 1 3.0 1.5 1.76 76.9 2 3.0 1.5 1.61 70.6 作催化剂产率更高的原因为___________。 【答案】（1）去除铁屑表面的油污 （2） ①. a（或b） ②. H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O（2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-） ③. H2O2作氧化剂，还原产物是H2O无污染；使用Cl2不会引入杂质；若用HNO3产物中会引入杂质且产生NOx污染 （3）偏小 （4）FeCl3+3NaA=FeA3↓+3NaCl （5）蒸馏 （6） ①. 球形干燥管 ②. 冷凝和防倒吸 ③. FeCl3只作催化剂，而FeA3作催化剂时，既作催化剂加快反应速率，同时又由于其具有吸水性，可以同时作吸水剂，减少生成物H2O的浓度，利于酯化反应正向进行 【解析】 【分析】废铁屑表面沾有油污，用碱可以去除油污，然后向其中加入盐酸，与Fe反应产生FeCl2，再加入氧化剂H2O2或Cl2，可以将FeCl2氧化为FeCl3，经处理得到无水FeCl3。海带中含有难溶于水的MgA2、CaA2，将海带粉碎与其他物质混合，能够加快反应速率，向其中加入Na2CO3溶液和大量水，反应产生MgCO3、CaCO3沉淀，同时得到NaA溶液，过滤弃去滤渣，对所得滤液中进行钙析、脱钙、溶解处理，就可以充分去除海藻酸盐中的Ca2+、Mg2+，从而可以提纯NaA。再向溶液中加入乙醇，可以降低NaA的溶解度，便于形成海藻酸钠沉淀。然后将海藻酸钠与FeCl3溶液混合，发生复分解反应，就得到海藻酸铁凝胶球，据此分析解题。 【小问1详解】 废铁屑表面有油污会阻碍反应的发生，由于油脂能够与碱性溶液发生反应变为可溶性物质，因此对废铁屑进行“碱洗”的目的为去除铁屑表面的油污； 【小问2详解】 Fe与HCl反应产生FeCl2和H2，要制取得到FeCl3，就要加入氧化剂氧化FeCl2变为FeCl3。 a．H2O2具有氧化性，可以氧化FeCl2，该反应的离子方程式为：H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O，氧化剂被还原产物是H2O，无污染，绿色环保，能够达到实验目的，a符合题意； b．Cl2具有氧化性，可以将Fe2+氧化为Fe3+，该反应的离子方程式为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，氧化产物与还原产物都是FeCl3，无其它产物生成，也可以达到实验目的，b符合题意； c．HNO3具有强氧化性，可以氧化Fe2+变为Fe3+，但会引入杂质离子，HNO3的还原产物是NO或NO2都是有毒气体，会造成大气污染，c不符合题意； 故合理选项是a或b； 结合工业实际说明选择的理由是：H2O2作氧化剂时，还原产物是H2O无污染；使用Cl2有毒会污染；若用HNO3产物中会引入且产生NOx污染；因此一般是使用H2O2作氧化剂； 【小问3详解】 若略去“钙析→脱钙→溶解”步骤，海藻酸盐中的Ca2+、Mg2+不能很好的被除去，导致NaA纯度偏小，不能很好的提纯NaA； 【小问4详解】 FeCl3与NaA在溶液中发生复分解反应：FeCl3+3NaA=FeA3↓+3NaCl，就得到海藻酸铁FeA3凝胶球； 【小问5详解】 乙醇的沸点较低，加热时易挥发变为气体从液体混合物中逸出，而Na2CO3沸点高，不易挥发，因此从含有Na2CO3水溶液及乙醇的“滤液3”中的分离出乙醇，应采用的操作名称为蒸馏； 【小问6详解】 ①乙酸与乙醇在FeA3催化下加热，发生酯化反应乙酸乙酯和水，酯化反应与酯的水解反应是可逆反应，该反应的化学方程式为：；根据图示可知：仪器Y名称是球形干燥管，其作用是冷凝和防倒吸； ②根据实验数据可知：在其他条件不变时，使用FeA3比使用FeCl3产生的乙酸乙酯更多，乙酸乙酯产率更高，这是由于FeCl3只作催化剂；而FeA3作催化剂时，既作催化剂加快反应速率，同时又由于其具有吸水性，可以同时作吸水剂，减少生成物H2O的浓度，利于酯化反应正向进行。 13. 一种利用化学-生物酶级联反应合成L-高苯丙氨酸(L-HPA)的线路如下。 回答下列问题： （1）A属于___________(填“烃”或“烃的衍生物”)。 （2）B中苯环上的一氯代物有___________种。 （3）在一定条件下，ii中物质和能量变化如图。 ①上图表示的反应___________(填“吸收”或“放出”)的能量为___________kJ。 ②反应一段时间后，存在于B、___________(填写“C”或“”)中。 （4）下列关于过程iii说法正确的是___________(填标号)。 a．升高温度一定能加快反应速率 b．酶可以提高C→D反应的限度 c．反应体系中D的浓度恒定时，说明该反应已达平衡 d．减小体系中D的浓度，可以加快反应速率 （5）iv中“”可设计为燃料电池，工作原理图如图。 ①正极的电极反应式为___________。 ②的移动方向为___________(填“a→b”或“b→a")。 ③理论上每生成lmol，消耗的体积为___________L(折合成标准状况)。 【答案】（1）烃的衍生物 （2）3 （3） ①. 吸收 ②. E2-E1 ③. H2O （4）c （5） ①. O2+4e−+4H+=2H2O ②. a→b ③. 11.2 【解析】 【分析】A和发生加成反应生成B，B分子内脱去一分子水得到C，C在酶的作用下被NADH氧化为D，D在一定条件下反应可转化为L-HPA；HCOONH4可被NAD+氧化为CO2，NAD+被还原为NADH。 【小问1详解】 A除了含碳、氢两种元素外，还含有氧元素，A不属于烃而属于烃的衍生物。 【小问2详解】 B中苯环上有5个H原子，由于苯环上只有一个侧链，5个H原子共有三种不同的化学环境，所以其一氯代物有3种。 【小问3详解】 ①图中反应物总能量低于生成物总能量，该反应属于吸收反应，且生成物总能量和反应物总能量的差值为(E2-E1)kJ，故反应过程中吸收的能量为(E2-E1)kJ。 ②对比B和C的结构知，B结构中的C-18O键断开，-18OH所连碳原子的相邻碳原子处有一个C-H键断开，相当于B分子内脱去一个小分子H218O得到C，所以反应一段时间后，18O存在于B、H2O中。 【小问4详解】 a．升高温度可能导致酶的活性降低甚至失活，可能会减慢反应速率，a错误； b．酶是反应的催化剂，可以提高C→D反应的速率，但不会影响反应限度，b错误； c．反应体系中D的浓度恒定时，说明同样的时间内D的消耗量等于生成量，即反应的正逆反应速率相等，则反应已达平衡，c正确； d．减小体系中D的浓度，会减慢反应速率，d错误； 故选c。 【小问5详解】 ①燃料电池中通入氧气的一极为正极，由图知氧气在正极发生还原反应，结合电荷守恒和原子守恒，可得正极反应式为O2+4e−+4H+=2H2O。 ②原电池中，阳离子移向正极，阴离子移向负极，则H+的移动方向为a→b。 ③HCOONH4在负极被氧化为CO2，反应过程中，碳元素的化合价由+2升至+4，可得到计量关系：HCOONH4～CO2～2e−，由正极式知：O2～4e−，根据得失电子守恒，n(O2)=n(CO2)，故理论上每生成1mol CO2，消耗O2的物质的量为0.5mol，对应的标准状况下的体积为11.2L。 14. 牛仔面料的染料靛蓝(R)难溶于水，在碱性条件下用对其进行还原，使其在水中的溶解性增强后渗透附着于待染布料上，再氧化复色，过程如下。 已知：①pH越大靛蓝(R)溶解性越大。 ②温度越高分解率越大。 某学习小组探究染料靛蓝的还原过程和在布料上的渗透附着效果，回答下列问题： （1）染料靛蓝中：溶解性，这与中所含的___________官能团有关。 （2）待染布料中的纤维素在NaOH作用下会被“离子化”，转化示意如图： +nNaOH +nH2O 该转化过程中形成的化学键类型有___________。 （3）在足量作用下，的分布系数δ[比如：分布系数δ()=]及待染布料中离子化的纤维素含量与染液pH的关系分别如图1和图2。 影响待染布料染色效果的主要因素如下： i．染料中的靛蓝(R)溶解性越大，越有利于染料的渗透。 ii．待染布料中离子化的纤维素含量越大，越不利于染色。 ①布料染色效果最佳时，应选择的pH为___________，分析其理由___________。 ②将“调配最佳染液”过程中发生反应的离子方程式补充完整：___________。 （4）为探究温度对靛蓝(R)还原反应速率的影响，设计实验测定靛蓝(R)由蓝色褪为黄绿色的时间，数据如下。 实验编号 /g 温度/℃ 褪色时间/s 1 x y 25 2 x y T 实验2中，若T>25℃，则___________(填“>”“<”“=”不“不能确定”)，说明理由___________。 【答案】（1）羟基(或-OH) （2）离子键、(极性)共价键 （3） ①. 11 ②. pH越大，R溶解性越大，越有利于染料的渗透；但pH＞11后纤维素开始离子化，不利于染色 ③. 3R++5OH-=3HR-+2+H2O （4） ①. 不能确定 ②. 为温度升高使靛蓝还原速率加快的同时Na2S2O4分解使靛蓝还原速率减慢。在温度较低时以前者的影响为主，而温度较高时以后者的影响为主 【解析】 【小问1详解】 羟基-OH是亲水基，物质分子中含有的羟基越多，则其水溶性就越强。在染料靛蓝中，由于羟基数目：H2R＞R，所以物质的溶解性：H2R＞R，可见在染料靛蓝H2R中所含的羟基(或-OH)比R多有关。 【小问2详解】 根据图示转化过程可知：在该转化过程中反应物中高聚物分子-OH转化为-ONa，同时产生了H2O，故形成的化学键类型有离子键和(极性)共价键。 【小问3详解】 ①pH越大，R溶解性越大，越有利于染料的渗透；但pH＞11后纤维素开始离子化，不利于染色。在溶液pH=11时离子化纤维素含量与其他溶液pH＜11时相同，R2-则随溶液pH的增大而增大，故布料染色效果最佳时，应选择的pH为11； ②在调配最佳染液过程中，R转化为HR-，转化为，结合溶液pH=11，显碱性，根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒，可知该反应的离子方程式为：3R++5OH-=3HR-+2+H2O。 【小问4详解】 在实验2中，若反应T＞25℃，褪色时间t2与t1大小不能确定。这是由于温度升高使靛蓝还原速率加快的同时Na2S2O4分解使靛蓝还原速率在减慢。在温度较低时以前者的影响为主，而温度较高时以后者的影响为主。由于在升高温度时，同时存在两个相反的过程，因此不能确定溶液褪色时间长短。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $