内容正文:
山东省菏泽市东明县第一中学2025-2026学年高三上学期9月月考
化学试题
全卷满分100分,考试时间90分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
5.本卷主要考查内容:鲁科版必修第一册(元素及其化合物),选择性必修1第1章(化学反应与能量转化)。
可能用到的相对原子质量:
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 化学世界色彩斑斓,下列各项中的颜色变化是由于发生了氧化还原反应的是
A. 加热条件下,葡萄糖溶液与新制的反应,生成砖红色沉淀
B. 在装有红色墨水的试管中加入活性炭,振荡,墨水的红色褪去
C. 气体通入溶液中,有黑色沉淀生成
D. 白色的无水硫酸铜固体在潮湿的空气中久置后变蓝
【答案】A
【解析】
【详解】A.葡萄糖与新制Cu(OH)2在加热条件下反应生成砖红色沉淀Cu2O,Cu的化合价从+2降至+1,发生还原反应,葡萄糖被氧化,属于氧化还原反应,A正确;
B.活性炭吸附红色墨水中的色素是物理吸附,未发生化学变化,B不符合题意;
C.H2S与CuSO4反应生成CuS沉淀,Cu的化合价保持+2,S的化合价保持-2,未发生氧化还原反应,C不符合题意;
D.无水硫酸铜吸水生成CuSO4·5H2O,Cu的化合价未变化,属于物理过程,D不符合题意;
故选A。
2. 下列关于与的说法错误的是
A. 两种物质的水溶液均显碱性
B. 利用两者热稳定性差异,可从它们的固体混合物中除去
C. 等物质的量的两种固体分别与过量的盐酸反应,产生的量相同
D. 分别向等质量的两种固体中滴入少量水,均伴随着放热现象
【答案】D
【解析】
【详解】A.两种物质的水溶液均显碱性,因均为强碱弱酸盐,水解呈碱性,A正确;
B.NaHCO3受热分解为Na2CO3、CO2和H2O,可通过加热去除混合物中的NaHCO3,B正确;
C.等物质的量的Na2CO3和NaHCO3与过量盐酸反应,均生成等量CO2(1 mol对应1 mol CO2),C正确;
D.Na2CO3溶于水放热,而NaHCO3溶于水吸热,因此等质量固体加水时并非均放热,D错误;
答案选D。
3. 下列实验能达到实验目的的是
A.验证与水反应生成
B.比较、、的氧化性
C.除去中的少量HCl
D.制取纯净的沉淀
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.与水反应生成NaOH和,其中可以用带火星的木条来检验,若是木条复燃则证明有生成,A选项正确;
B.氯气可以将NaBr溶液中的溴以及KI溶液中的碘均置换出来,可证明氧化性Cl2>Br2,以及Cl2>I2,但是无法比较两者氧化性的强弱,B选项错误;
C.以及HCl均可以和氢氧化钠溶液反应,无法实现除杂目的,C选项错误;
D.NaOH溶液和FeCl2溶液反应生成Fe(OH)2沉淀,但是Fe(OH)2沉淀容易被空气中的氧气氧化为Fe(OH)3,因此无法制得纯净的沉淀,D选项错误;
故选A。
4. 一种由铝土矿(主要成分为等,杂质不参与反应)炼铝的部分工艺流程如下。
下列说法不正确的是
A. 是两性氧化物
B. 操作Ⅰ、操作Ⅱ均为过滤
C. ②、④中Al的化合价均发生改变
D. ①中反应的化学方程式是
【答案】C
【解析】
【分析】铝土矿的主要成分为等,向其中加入过量的溶液,不溶于溶液,过滤后成为滤渣,可与发生反应,生成进入溶液甲中,向滤液甲中通入过量的,可生成溶液(溶液乙)和,灼烧后生成,电解熔融状态的可生成金属Al。
【详解】A.既能与酸反应生成铝盐,也能与强碱溶液反应生成四羟基合铝酸盐,属于两性氧化物,A正确;
B.操作Ⅰ和操作Ⅱ均为固液分离,应选择过滤的方法,B正确;
C.②中得到的含铝物质为,Al元素化合价均为+3价,化合价未发生变化,④中得到的含铝物质为Al,化合价由+3价变为0价,化合价发生改变,C错误;
D.①中可与发生反应生成,反应的化学方程式是,D正确;
答案选C。
5. 实验室中利用下图装置验证铁与水蒸气的反应。红热的铁与水蒸气反应有生成,下列说法正确的是
A. 实验结束时固体变为红棕色 B. 点燃肥皂泡可检验生成的氢气
C. 图中盛装肥皂液的仪器是坩埚 D. 每消耗1molFe,转移3mol电子
【答案】B
【解析】
【分析】由实验装置图可知,试管中湿棉花受热提供水蒸气,铁粉与水蒸气共热反应生成四氧化三铁和氢气,反应生成的氢气通入肥皂液中产生肥皂泡,点燃肥皂泡产生爆鸣声说明反应有氢气生成。
【详解】A.由分析可知,铁粉与水蒸气共热反应生成四氧化三铁和氢气,四氧化三铁是黑色固体,故A错误;
B.由分析可知,反应生成的氢气通入肥皂液中产生肥皂泡,点燃肥皂泡产生爆鸣声说明铁粉与水蒸气共热反应有氢气生成,故B正确;
C.由实验装置图可知,图中盛装肥皂液的仪器是蒸发皿,故C错误;
D.由分析可知,铁粉与水蒸气共热反应生成四氧化三铁和氢气,反应消耗3mol铁时,转移电子的物质的量为8mol,则消耗1mol铁时,转移电子的物质的量为mol,故D错误;
故选B。
6. 常温下,1体积水能溶解约700体积。用圆底烧瓶收集后进行如图所示的喷泉实验,下列分析不正确的是
A. 圆底烧瓶中的溶液呈红色,说明氨水呈碱性
B. 喷泉停止后,圆底烧瓶内剩余少量气体,是因为的溶解已达到饱和
C. 实验过程中,不涉及氧化还原反应
D. 改用和NaOH溶液也能形成喷泉
【答案】B
【解析】
【详解】A.圆底烧瓶中的液体呈红色说明呈碱性,原因是,A正确;
B.用排空气法收集的气体不一定纯净,NH3极易溶于水,该实验中氨气的溶解远没有达到饱和状态,则圆底烧瓶内剩余少量气体,不是因为NH3在水中的溶解达到了饱和,而是因为收集的NH3中含有少量的空气杂质,B错误;
C.结合选项A可知,实验过程中,不涉及氧化还原反应,C正确;
D.改用和NaOH溶液也能形成喷泉,因为反应使装置内压强急剧减少,远小于外界大气压,故水通过长导管被压入烧瓶引发喷泉,D正确;
故选B。
7. 将金属M连接在钢铁设施表面,可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在如图所示的情境中,下列有关说法错误的是
A. 该保护钢铁的方法属于牺牲阳极法
B. 金属M作负极,钢铁设施作正极,金属M的活动性比Fe的活动性强
C. 钢铁设施表面因积累大量电子而被保护
D. 钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快
【答案】D
【解析】
【详解】A.将金属M连接在钢铁设施表面,构成原电池,M作负极被腐蚀,钢铁作正极被保护,属于牺牲阳极的阴极保护法,故A正确;
B.原电池中负极活泼性大于正极,金属M作负极,钢铁设施作正极,金属M的活动性比Fe的活动性强,故B正确;
C.钢铁设施作为正极,电子从M流向钢铁,表面积累电子后难以失去电子从而被保护,故C正确;
D.海水中电解质浓度高于河水,导电性更强,电化学腐蚀速率更快,故钢铁在海水中腐蚀比河水中快,故D错误;
选D。
8. 给定条件下,下列选项中所示的物质间转化不能一步实现的是
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.Na燃烧生成Na2O2,Na2O2和CO2反应生成碳酸钠和氧气,故A项正确;
B.铝与稀盐酸反应生成氯化铝,氯化铝与过量氨水反应生成氢氧化铝,故B项正确;
C.Fe与水蒸气在高温条件下反应生成Fe3O4,不生成Fe2O3,故C项错误;
D.铜与O2在加热的条件下反应产生氧化铜,氧化铜与硫酸反应产生硫酸铜,故D项正确;
故答案选C。
9. 按如图所示进行实验,下列说法错误的是
A. 紫色石蕊溶液变红,说明的水溶液显酸性
B. 品红溶液、酸性高锰酸钾溶液的褪色原因不相同
C. 加入饱和溶液后,溶液中出现白色沉淀
D. 该实验说明的性质具有多样性
【答案】C
【解析】
【分析】SO2的化学性质在本实验中有比较全面的体现,作为酸性氧化物,其水溶液中会生成亚硫酸,溶液显酸性,可使指示剂变色;其漂白性可使品红溶液褪色;但其通入BaCl2溶液中却不能发生反应;其还原性还可以使高锰酸钾溶液褪色;据此分析解答。
【详解】A.SO2溶于水生成H2SO3,溶液显酸性,紫色石蕊遇酸变红,A正确;
B.品红褪色是SO2的漂白性(与有色物质结合生成无色物质),酸性高锰酸钾褪色是SO2的还原性(发生氧化还原反应),褪色原因不同,B正确;
C.SO2与BaCl2溶液不反应,因H2SO3酸性弱于HCl,无法生成BaSO3沉淀(BaSO3会溶于HCl),无白色沉淀出现,C错误;
D.实验中SO2表现出酸性(石蕊变红)、漂白性(品红褪色)、还原性(酸性高锰酸钾褪色),性质具有多样性,D正确;
故答案选C。
10. 用和的混合溶液可溶解出废旧印刷电路板上的铜。已知:
①
②
③
在溶液中,与反应生成和的反应热等于
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由盖斯定律可知①+②+③得到:Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+2H2O(l),△H=+64kJ•mol-1+×(-196kJ•mol-1)+(-286kJ•mol-1)=-320kJ•mol-1,则在溶液中,与反应生成和的反应热等于;
故选C。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 以不同类别物质间的转化为线索,认识钠及其化合物。
下列分析不正确的是
A. 反应③表明CO2具有酸性氧化物的性质
B. 反应④说明NaHCO3的热稳定性强于Na2CO3
C. 反应⑤、⑥可用于潜水艇中氧气的供给
D. 上述转化中发生的反应有分解反应、化合反应、置换反应
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.与碱反应生成盐与水的氧化物为酸性氧化物,二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,则反应③表明CO2具有酸性氧化物的性质,故A正确;
B.碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠,则反应④说明Na2CO3的稳定性强于NaHCO3,故B错误;
C.过氧化钠与水、二氧化碳反应生成氧气,可用过氧化钠为潜水艇中氧气的供给,故C正确;
D.④是分解反应、①是化合反应、②是置换反应,则上述转化中发生的反应有分解反应、化合反应、置换反应,故D正确;
故答案为B。
12. 氯及其化合物在生产生活中应用广泛,如图为氯元素的“价-类”二维图。下列叙述正确的是
A. 和Z均为强酸
B. NaClO与X的浓溶液混合可制备Y
C. Z不可能转化为X
D. Y与反应生成KCl和时转移1 mol电子
【答案】BD
【解析】
【分析】X为HCl,Y为Cl2,Z为HClO。
【详解】A.为强酸,HClO为弱酸,A错误;
B.NaClO与HCl的浓溶液混合可制备,反应的化学方程式为(浓),B正确;
C.HClO在光照条件下可转化为HCl,化学方程式为C错误;
D.被氧化生成,化合价由+3价升高到+4价,生成时转移1 mol电子,D正确。
答案选BD。
13. 某同学以相同大小的铜片和锌片为电极探究水果电池(如图所示),得到的实验数据如下表所示:
实验编号
水果种类
电极间距离/cm
电流/
1
番茄
1
98.7
2
番茄
2
72.5
3
苹果
2
27.2
下列说法错误的是
A. 实验目的是探究电极间距离和水果种类对水果电池电流的影响
B. 实验所用装置中,负极材料是铜片
C. 该装置将化学能转化为电能
D. 实验2和3表明水果种类对水果电池电流大小有影响
【答案】B
【解析】
【详解】A.该装置为原电池装置,锌作负极,铜作正极,电解质溶液由水果提供。实验1和2是探究电极间距离对水果电池电流的影响。实验2和3是探究水果种类对水果电池电流的影响,A正确;
B.实验所用装置中,负极材料是锌片,B错误;
C.该装置将化学能转化为电能,C正确;
D.实验2和3表明水果种类对水果电池电流大小有影响,D正确;
故选B。
14. 氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺节能超过。在这种工艺设计中,相关物料的传输与转化关系如下图所示,其中的电极未标出。
下列说法错误的是
A. 图中分别是
B. 燃料电池中负极的电极反应式为
C. 电解池中产生2 时,理论上燃料电池中消耗2
D. 图中a、b、c的大小关系为
【答案】CD
【解析】
【详解】A.电解饱和食盐水,阳极上失去电子变为,阴极上水电离产生的得到电子变为,同时在阴极附近产生NaOH,反应产生的可作为燃料电池的原料,故X是,Y是,A正确;
B.在燃料电池中,通入燃料的电极为负极,失去电子变为再与溶液中的结合形成,故燃料电池中负极的电极反应式为,B正确;
C.电解池中产生2 mol Cl2,转移4 mol电子,由于同一闭合回路中电子转移数目相等,因此理论上燃料电池中消耗,C错误;
D.电解池中,通过阳离子交换膜进入阴极室,与产生的结合为NaOH,从阴极室流出,故NaOH溶液的浓度:;燃料电池中,左侧通入燃料为负极,右侧通入空气为正极,正极发生的电极反应为,燃料电池负极室中的通过阳离子交换膜进入正极室,而燃料电池中正极氧气得到电子产生,所以反应后NaOH的浓度升高,即,因此图中a、b、c的大小关系为,D错误。
故答案选CD。
15. 一种纳米硅基锂电池是新型二次电池,电池反应原理如图所示,电池反应式为。下列说法错误的是
A. 放电时电极b为负极,电解液可以选用或LiCl水溶液
B. 电池放电时从b极脱嵌,电池充电时从a极脱嵌
C. 充电时a极反应式为
D. 放电时外电路通过1 mol电子,理论上两电极质量变化的差值为7 g
【答案】AD
【解析】
【分析】由总反应可知,放电时电极b为负极,失去电子发生氧化反应生成和Si,电极反应式为;电极a为正极,负极生成的通过聚合物隔膜向正极区移动,在作用下在正极得到电子发生还原反应生成Fe和,电极反应式为,据此分析解答。
【详解】A.锂能与水反应生成氢氧化锂和氢气,所以纳米硅基锂电池的电解液不能选用或LiCl水溶液,A错误;
B.由分析可知,电池放电时,电极b为负极,失去电子生成和从b极脱嵌;电池充电时,电极a为阳极,Fe和失去电子生成和从a极脱嵌,B正确;
C.由放电时a极反应式可推知充电时a极反应式为,C正确;
D.放电时外电路通过1 mol电子,负极减少1 mol,正极增加,两电极质量变化的差值为,D错误;
故答案选AD。
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 二氧化氯()是一种高效、低毒的消毒剂。回答下列问题:
(1)工业制备的反应原理为。
①_______酸性氧化物(填“属于”或“不属于”)。
②该反应每生成2 ,转移电子_______mol。
③现需要用浓盐酸配制反应所需的稀盐酸,必须使用的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、_______。
(2)将气体先用稳定剂吸收,加酸后释放出,可用于水果保鲜。稳定剂I和稳定剂II加酸后释放的浓度随时间的变化如图1所示。稳定剂_______(填“I”或“II”)效果更好,原因是_______。
(3)用消毒自来水时,还可以将水中的转化为难溶物除去,控制其他条件不变,测得不同pH时去除率随反应时间的变化如图2所示:
①时,水体中转化为转化为,该反应的离子方程式为_______。
②反应相同时间,水体中去除率随pH增大而增大,原因是_______。
(4)国家规定,饮用水中的残留量不得高于0.8 。某同学欲利用氧化还原反应测定消毒过的自来水中的残留量,进行如下实验:
i.量取自来水样品200 mL,调节样品的;
ii.加入足量KI晶体,振荡后静置片刻;
iii.加入指示剂淀粉溶液,用溶液恰好能将上述溶液中游离态的碘完全反应(假设杂质不参加反应)。
已知:。
该自来水中的质量浓度为_______。
【答案】(1) ①. 不属于 ②. 2 ③. 500 mL容量瓶、胶头滴管
(2) ①. II ②. 稳定剂II可以缓慢释放二氧化氯,能较长时间维持保鲜所需的浓度
(3) ①. ②. pH增大,溶液中增大,氧化的速率加快
(4)0.675
【解析】
【小问1详解】
酸性氧化物是能与碱反应只生成盐和水的氧化物。与碱反应时,除了生成盐和水,还会发生氧化还原反应,所以不属于酸性氧化物。
在反应中,中Cl元素化合价从+ 5降低到中的+ 4,每生成2 mol ,有2 mol Cl原子化合价降低1价,所以转移电子2 mol。
用浓盐酸配制稀盐酸,步骤为计算、量取、稀释、转移、洗涤、定容、摇匀等。需要的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、500mL容量瓶、胶头滴管。
【小问2详解】
从图 1 可以看出,稳定剂 Ⅱ 加酸后释放的浓度能较长时间维持在起保鲜作用的最低浓度之上,而稳定剂 Ⅰ 释放的浓度先快速升高后快速降低,不能长时间维持有效浓度,所以稳定剂 Ⅱ 效果更好,原因是稳定剂 Ⅱ 可以缓慢释放二氧化氯,能较长时间维持保鲜所需的浓度。
【小问3详解】
pH = 8时,溶液呈碱性, Mn2+转化为MnO2,转化为,根据氧化还原反应得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,反应的离子方程式为。
pH增大,溶液中OH-浓度增大,氧化Mn2+的速率加快,所以反应相同时间,水体中Mn2+去除率随pH增大而增大。
【小问4详解】
根据反应,可得关系式:2ClO2∼5I2∼10。由关系式可知m(ClO2)=2×10−6 mol×67.5 g⋅mol−1=1.35×10−4 g=0.135 mg。自来水样品体积为200 mL=0.2 L,则该自来水中ClO2的质量浓度为0.675 mg⋅L−1。
17. 如图为铜与稀硝酸反应的有关性质实验。实验步骤如下:
①按照如图装置连接好仪器,关闭所有止水夹,检查装置的气密性。
②在装置A的烧杯中加入的氢氧化钠溶液。
③在装置C的U形管中加入溶液,排除U形管左端管内空气;塞紧连接铜丝的胶塞。打开止水夹,反应进行一段时间。
④进行适当的操作,使装置C中产生的气体进入装置B的广口瓶中,气体变为红棕色。
⑤再通过操作使装置B中的气体进入烧杯A中与氢氧化钠溶液反应。
回答下列问题:
(1)装置C中发生反应的离子方程式是_______。
(2)装置A上面的导管口末端也可以连接_______来代替干燥管,达到同样目的。
(3)加入稀硝酸,排除U形管左端管内空气的操作是_______。
(4)步骤④中“使装置C中产生的气体进入装置B的广口瓶”的操作是:打开止水夹_______,并用注射器在U形管右端导管口注入空气。
(5)步骤⑤中使“气体进入烧杯中与氢氧化钠溶液反应”的操作是_______。
(6)尾气中主要有二氧化氮和空气,与氢氧化钠溶液反应只生成一种盐,则反应的离子方程式为_______。
(7)本实验结束后硝酸还有很多剩余,请你改进实验,使其能达到预期实验目的,且反应结束后硝酸的剩余量尽可能较少。你的改进是_______。
【答案】(1)
(2)倒置的漏斗 (3)加入硝酸时,不断向左端倾斜U形管
(4)(或或)
(5)打开K4,关闭K2,并将洗耳球尖嘴插在K3处的导管上,打开K3,挤压洗耳球
(6)
(7)取少量的稀硝酸和四氯化碳注入U形管中
【解析】
【分析】C为NO发生装置,B为NO收集/NO2制备装置,A为探究NO2与NaOH反应并吸收尾气的装置,据此解答。
【小问1详解】
C中制备NO的离子方程式为3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O。
【小问2详解】
NaOH吸收气体时,装置需要防止倒吸,可以用倒置的漏斗来达到目的。
【小问3详解】
利用U型管排除空气的操作:为加入硝酸时,不断向左端倾斜U形管。
【小问4详解】
要使NO进入B中,需要通入空气吹出NO,并使NO被氧化为红棕色的NO2,操作为调整止水夹:打开K2,K3或打开K2、K4或打开K2、K3、K4均可,后用注射器在U形管右端导管口注入空气。
【小问5详解】
使B中NO2进入A中的操作为打开K4,关闭K2,并将洗耳球尖嘴插在K3处的导管上,打开K3,挤压洗耳球,将NO2吹入A中。
【小问6详解】
NO2、空气中氧气与NaOH反应的离子方程式为4NO2+O2+4OH−=4+2H2O。
【小问7详解】
本实验产生的NO被空气氧化为NO2,NO2会重新溶于水中生成硝酸:3NO2+H2O=2HNO3+NO,使得反应最后硝酸剩余较多,改进方法为取少量稀硝酸和CCl4加入U型管中,体系会分为两层:下层为密度大的CCl4层,上层为硝酸的水溶液层,生成的NO不溶于水,但极易溶于CCl4,使得NO无法逸出液面与空气接触,从而切断了NO-NO2-HNO3这个硝酸的循环产生,且反应效率高,只需少量的稀硝酸即可与足量铜丝完全反应。
18. 热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化,还表明了化学反应中的能量变化。回答下列问题。
(1)向溶液中分别加入下列物质:①浓硫酸、②稀硝酸、③稀醋酸。反应恰好完全时的热效应(对应反应中三种酸的化学计量数分别为)分别为,则三者由大到小的顺序为_______。
(2)已知:①
②
③
反应的_______。
(3)和反应生成和的能量变化过程如图1所示。若在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,的变化是_______(填“增大”“减小”或“不变”,下同),的变化是_______。和反应的热化学方程式为_______。
(4)一定条件下,在水溶液中的相对能量(kJ)大小如图2所示。D是_______(填离子符号)。反应的热化学方程式为_______(用离子符号表示)。
【答案】(1)
(2)+134.5 (3) ①. 减小 ②. 不变 ③.
(4) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
中和反应为放热反应,,故放出的热量越多,越小,与溶液反应时,与稀硝酸相比,浓硫酸溶于水放出大量的热,弱酸醋酸在溶液中电离时吸收热量,则三者由大到小的顺序为,故答案为。
【小问2详解】
由盖斯定律可知,反应①+②+③,可得反应的,故答案为+134.5。
【小问3详解】
加入催化剂,活化能降低,则和都减小。催化剂不能改变反应物的总能量和生成物的总能量之差,即反应热不改变,所以催化剂对反应热无影响。由图可知,和1 molCO反应生成1 mol和放出热量,反应的热化学方程式为,故答案为减小;不变;。
【小问4详解】
由图可知,D点对应氯元素的化合价为+7价,则D为。由图可知,A为为为转化为和的热化学方程式为故答案为;。
19. 电化学及其产品与能源、材料、环境和健康等领域密切相关,回答下列问题:
Ⅰ.某实验小组同学利用下图装置对电化学原理进行了一系列探究活动。
(1)甲池反应前,两电极质量相等,一段时间后,若Ag极的质量增加21.6g,则两电极质量相差_______g。
(2)实验过程中,甲池左侧烧杯中_______(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)若乙池中的某盐溶液是足量溶液,则乙池中左侧Pt电极的电极反应式为_______。工作一段时间后,若要使乙池溶液恢复至原来浓度,可向溶液中加入适量的_______(填化学式)。
Ⅱ.用一种新型液态燃料电池(乙池)电解催化氮气制备铵盐和硝酸盐(甲池)的工作原理示意图如下(c、d均为石墨电极)。
(4)甲池a极的电极反应式为_______。
(5)乙池c极的电极反应式为_______。
(6)乙池中若生成15mol气体m,则甲池a、b两极共消耗_______。
【答案】(1)28 (2)变大
(3) ①. 2H2O-4e-=4H++O2↑ ②. CuO或CuCO3
(4)
(5)
(6)8
【解析】
【分析】Ⅰ:甲池中有两个活泼性不同的金属电极,通过盐桥形成闭合的回路,故甲池为原电池,Cu电极为负极,发生的电极反应为:Cu-2e-=Cu2+,Ag电极为正极,发生的电极反应为:2Ag++2e-=2Ag,乙池为电解池,左侧Pt电极是阳极,发生氧化反应,右侧Pt电极为阴极,发生还原反应;
Ⅱ:乙池左侧生成气体,则该气体为氧气,H2O2发生氧化反应生成氧气,故c为负极,d为正极,a为阳极,b为阴极。
【小问1详解】
甲池反应前,两电极质量相等,一段时间后,若Ag极的质量增加21.6 g,则通过电路中的电子的物质的量为0.2mol,根据负极的反应可知,负极上“溶解”的Cu的物质的量为:n(Cu)=0.1mol,故负极质量减轻了m=nM=0.1 mol×64 g/mol=6.4 g,则两电极质量相差21.6 g+6.4 g=28 g;
【小问2详解】
实验过程中,盐桥中的阴离子即移向负极,阳离子即K+移向正极,故甲池左侧烧杯中的浓度变大;
【小问3详解】
由分析可知,乙池中左侧Pt电极为阳极,故若乙池中的某盐溶液是足量CuSO4溶液,则乙池中左侧Pt电极的电极反应式为2H2O-4e-=4H++O2↑,由工作一段时间后,乙池中发生的总反应为:2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4可知,要使乙池溶液恢复至原来浓度,可向溶液中加入CuO或CuCO3;
【小问4详解】
甲为电解池,由图可知,电极a上发生N2→,a为阳极,则电极反应为;
【小问5详解】
乙中c电极上发生H2O2→O2的反应,为负极,电极反应为;
【小问6详解】
乙池中若生成15mol气体O2,则转移电子总数为30mol,a电极反应为则阳极消耗3molN2,阴极的反应为,消耗5mol N2,共计消耗8mol N2。
20. 根据要求,回答下列问题:
(一)工业上提纯硅有多种路线,其中一种工艺流程示意图及主要反应如下:
(1)工业上用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热到生成粗硅的化学方程式为_______。
(2)300℃时,在流化床反应器中,粗硅与HCl气体反应生成和的化学方程式为_______。
(3)高纯硅的用途是_______(写出一种)。
(二)某分子筛类催化剂(交换沸石)催化脱除的反应机理如图所示。
(4)按如图反应机理,脱除的总反应的化学方程式为_______。
(5)室温时,在容积为的试管中充满气体,然后倒置在水中到管内水面不再上升时为止;再通入,则管内液面又继续上升,测得试管内最后剩余气体为,且该气体不支持燃烧。则a、b、c的关系是_______。
(6)下列三组混合气体的体积比为①,②,③。将分别盛满上述三组混合气体的容积相等的三支试管倒置于盛有水的水槽中,最后三支试管内溶液中溶质的物质的量浓度之比为_______(忽略溶质扩散)。
(7)将充满和的混合气体的量筒倒置于水中,充分反应后,保持气体压强不变,水进入至量筒体积的处停止了,则原混合气体中和的体积比是_______。
【答案】(1)
(2)
(3)制造芯片或制造硅太阳能电池
(4)
(5)
(6)12:15:10
(7)4:11
【解析】
【小问1详解】
石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热到生成粗硅和一氧化碳,反应的化学方程式为;
【小问2详解】
300℃时,在流化床反应器中,粗硅与HCl气体反应生成和,反应的化学方程式为;
【小问3详解】
高纯硅制造芯片或制造硅太阳能电池;
【小问4详解】
根据反应机理图示可知,脱除最终生成氮气和水,总反应的化学方程式为;
【小问5详解】
室温时,在容积为的试管中充满气体,然后倒置在水中到管内水面不再上升时为止;再通入,则管内液面又继续上升,测得试管内最后剩余气体为,该气体不支持燃烧,可知剩余c mL气体为NO,则参与反应的为3c mL。参与反应的为(a-3c) mL,反应中和氧气的体积比为4:1,可知4b=(a-3c),则a、b、c的关系是;
【小问6详解】
设容器的体积为VL,气体的总物质的量为;
①,NO2的物质的量为,发生反应,剩余氧气的体积为,生成硝酸的物质的量为,进入溶液的体积为,则硝酸的浓度为;
②,氨气的物质的量为,氨气溶于水得到氨水的体积为,氨水的浓度为;③,NO2、NO的总物质的量为,恰好反应发生反应,生成硝酸的物质的量为,无气体剩余,溶液的体积为V L,则硝酸的浓度为,最后三支试管内溶液中溶质的物质的量浓度之比为;
【小问7详解】
设气体总体积为V L。根据,剩余气体不可能是NO。剩余气体为氧气,只发生反应,则NO2为,氧气的体积为,和的体积比是4:11。
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山东省菏泽市东明县第一中学2025-2026学年高三上学期9月月考
化学试题
全卷满分100分,考试时间90分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
5.本卷主要考查内容:鲁科版必修第一册(元素及其化合物),选择性必修1第1章(化学反应与能量转化)。
可能用到的相对原子质量:
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 化学世界色彩斑斓,下列各项中的颜色变化是由于发生了氧化还原反应的是
A. 加热条件下,葡萄糖溶液与新制的反应,生成砖红色沉淀
B. 在装有红色墨水的试管中加入活性炭,振荡,墨水的红色褪去
C. 气体通入溶液中,有黑色沉淀生成
D. 白色的无水硫酸铜固体在潮湿的空气中久置后变蓝
2. 下列关于与的说法错误的是
A. 两种物质的水溶液均显碱性
B. 利用两者热稳定性差异,可从它们的固体混合物中除去
C. 等物质的量的两种固体分别与过量的盐酸反应,产生的量相同
D. 分别向等质量的两种固体中滴入少量水,均伴随着放热现象
3. 下列实验能达到实验目的的是
A.验证与水反应生成
B.比较、、的氧化性
C.除去中的少量HCl
D.制取纯净的沉淀
A. A B. B C. C D. D
4. 一种由铝土矿(主要成分为等,杂质不参与反应)炼铝的部分工艺流程如下。
下列说法不正确的是
A. 是两性氧化物
B. 操作Ⅰ、操作Ⅱ均为过滤
C. ②、④中Al的化合价均发生改变
D. ①中反应的化学方程式是
5. 实验室中利用下图装置验证铁与水蒸气的反应。红热的铁与水蒸气反应有生成,下列说法正确的是
A. 实验结束时固体变为红棕色 B. 点燃肥皂泡可检验生成的氢气
C. 图中盛装肥皂液的仪器是坩埚 D. 每消耗1molFe,转移3mol电子
6. 常温下,1体积水能溶解约700体积。用圆底烧瓶收集后进行如图所示的喷泉实验,下列分析不正确的是
A. 圆底烧瓶中的溶液呈红色,说明氨水呈碱性
B. 喷泉停止后,圆底烧瓶内剩余少量气体,是因为的溶解已达到饱和
C. 实验过程中,不涉及氧化还原反应
D. 改用和NaOH溶液也能形成喷泉
7. 将金属M连接在钢铁设施表面,可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在如图所示的情境中,下列有关说法错误的是
A. 该保护钢铁的方法属于牺牲阳极法
B. 金属M作负极,钢铁设施作正极,金属M的活动性比Fe的活动性强
C. 钢铁设施表面因积累大量电子而被保护
D. 钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快
8. 给定条件下,下列选项中所示的物质间转化不能一步实现的是
A.
B.
C.
D.
9. 按如图所示进行实验,下列说法错误的是
A. 紫色石蕊溶液变红,说明的水溶液显酸性
B. 品红溶液、酸性高锰酸钾溶液的褪色原因不相同
C. 加入饱和溶液后,溶液中出现白色沉淀
D. 该实验说明的性质具有多样性
10. 用和的混合溶液可溶解出废旧印刷电路板上的铜。已知:
①
②
③
在溶液中,与反应生成和的反应热等于
A. B. C. D.
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 以不同类别物质间的转化为线索,认识钠及其化合物。
下列分析不正确的是
A. 反应③表明CO2具有酸性氧化物的性质
B. 反应④说明NaHCO3的热稳定性强于Na2CO3
C. 反应⑤、⑥可用于潜水艇中氧气的供给
D. 上述转化中发生的反应有分解反应、化合反应、置换反应
12. 氯及其化合物在生产生活中应用广泛,如图为氯元素的“价-类”二维图。下列叙述正确的是
A. 和Z均为强酸
B. NaClO与X的浓溶液混合可制备Y
C. Z不可能转化为X
D. Y与反应生成KCl和时转移1 mol电子
13. 某同学以相同大小的铜片和锌片为电极探究水果电池(如图所示),得到的实验数据如下表所示:
实验编号
水果种类
电极间距离/cm
电流/
1
番茄
1
98.7
2
番茄
2
72.5
3
苹果
2
27.2
下列说法错误的是
A. 实验目的是探究电极间距离和水果种类对水果电池电流的影响
B. 实验所用装置中,负极材料是铜片
C. 该装置将化学能转化为电能
D. 实验2和3表明水果种类对水果电池电流大小有影响
14. 氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺节能超过。在这种工艺设计中,相关物料的传输与转化关系如下图所示,其中的电极未标出。
下列说法错误的是
A. 图中分别是
B. 燃料电池中负极的电极反应式为
C. 电解池中产生2 时,理论上燃料电池中消耗2
D. 图中a、b、c的大小关系为
15. 一种纳米硅基锂电池是新型二次电池,电池反应原理如图所示,电池反应式为。下列说法错误的是
A. 放电时电极b为负极,电解液可以选用或LiCl水溶液
B. 电池放电时从b极脱嵌,电池充电时从a极脱嵌
C. 充电时a极反应式为
D. 放电时外电路通过1 mol电子,理论上两电极质量变化的差值为7 g
三、非选择题:本题共5小题,共60分。
16. 二氧化氯()是一种高效、低毒的消毒剂。回答下列问题:
(1)工业制备的反应原理为。
①_______酸性氧化物(填“属于”或“不属于”)。
②该反应每生成2 ,转移电子_______mol。
③现需要用浓盐酸配制反应所需的稀盐酸,必须使用的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、_______。
(2)将气体先用稳定剂吸收,加酸后释放出,可用于水果保鲜。稳定剂I和稳定剂II加酸后释放的浓度随时间的变化如图1所示。稳定剂_______(填“I”或“II”)效果更好,原因是_______。
(3)用消毒自来水时,还可以将水中的转化为难溶物除去,控制其他条件不变,测得不同pH时去除率随反应时间的变化如图2所示:
①时,水体中转化为转化为,该反应的离子方程式为_______。
②反应相同时间,水体中去除率随pH增大而增大,原因是_______。
(4)国家规定,饮用水中的残留量不得高于0.8 。某同学欲利用氧化还原反应测定消毒过的自来水中的残留量,进行如下实验:
i.量取自来水样品200 mL,调节样品的;
ii.加入足量KI晶体,振荡后静置片刻;
iii.加入指示剂淀粉溶液,用溶液恰好能将上述溶液中游离态的碘完全反应(假设杂质不参加反应)。
已知:。
该自来水中的质量浓度为_______。
17. 如图为铜与稀硝酸反应的有关性质实验。实验步骤如下:
①按照如图装置连接好仪器,关闭所有止水夹,检查装置的气密性。
②在装置A的烧杯中加入的氢氧化钠溶液。
③在装置C的U形管中加入溶液,排除U形管左端管内空气;塞紧连接铜丝的胶塞。打开止水夹,反应进行一段时间。
④进行适当的操作,使装置C中产生的气体进入装置B的广口瓶中,气体变为红棕色。
⑤再通过操作使装置B中的气体进入烧杯A中与氢氧化钠溶液反应。
回答下列问题:
(1)装置C中发生反应的离子方程式是_______。
(2)装置A上面的导管口末端也可以连接_______来代替干燥管,达到同样目的。
(3)加入稀硝酸,排除U形管左端管内空气的操作是_______。
(4)步骤④中“使装置C中产生的气体进入装置B的广口瓶”的操作是:打开止水夹_______,并用注射器在U形管右端导管口注入空气。
(5)步骤⑤中使“气体进入烧杯中与氢氧化钠溶液反应”的操作是_______。
(6)尾气中主要有二氧化氮和空气,与氢氧化钠溶液反应只生成一种盐,则反应的离子方程式为_______。
(7)本实验结束后硝酸还有很多剩余,请你改进实验,使其能达到预期实验目的,且反应结束后硝酸的剩余量尽可能较少。你的改进是_______。
18. 热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化,还表明了化学反应中的能量变化。回答下列问题。
(1)向溶液中分别加入下列物质:①浓硫酸、②稀硝酸、③稀醋酸。反应恰好完全时的热效应(对应反应中三种酸的化学计量数分别为)分别为,则三者由大到小的顺序为_______。
(2)已知:①
②
③
反应的_______。
(3)和反应生成和的能量变化过程如图1所示。若在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,的变化是_______(填“增大”“减小”或“不变”,下同),的变化是_______。和反应的热化学方程式为_______。
(4)一定条件下,在水溶液中的相对能量(kJ)大小如图2所示。D是_______(填离子符号)。反应的热化学方程式为_______(用离子符号表示)。
19. 电化学及其产品与能源、材料、环境和健康等领域密切相关,回答下列问题:
Ⅰ.某实验小组同学利用下图装置对电化学原理进行了一系列探究活动。
(1)甲池反应前,两电极质量相等,一段时间后,若Ag极的质量增加21.6g,则两电极质量相差_______g。
(2)实验过程中,甲池左侧烧杯中_______(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)若乙池中的某盐溶液是足量溶液,则乙池中左侧Pt电极的电极反应式为_______。工作一段时间后,若要使乙池溶液恢复至原来浓度,可向溶液中加入适量的_______(填化学式)。
Ⅱ.用一种新型液态燃料电池(乙池)电解催化氮气制备铵盐和硝酸盐(甲池)的工作原理示意图如下(c、d均为石墨电极)。
(4)甲池a极的电极反应式为_______。
(5)乙池c极的电极反应式为_______。
(6)乙池中若生成15mol气体m,则甲池a、b两极共消耗_______。
20. 根据要求,回答下列问题:
(一)工业上提纯硅有多种路线,其中一种工艺流程示意图及主要反应如下:
(1)工业上用石英砂和焦炭在电弧炉中高温加热到生成粗硅的化学方程式为_______。
(2)300℃时,在流化床反应器中,粗硅与HCl气体反应生成和的化学方程式为_______。
(3)高纯硅的用途是_______(写出一种)。
(二)某分子筛类催化剂(交换沸石)催化脱除的反应机理如图所示。
(4)按如图反应机理,脱除的总反应的化学方程式为_______。
(5)室温时,在容积为的试管中充满气体,然后倒置在水中到管内水面不再上升时为止;再通入,则管内液面又继续上升,测得试管内最后剩余气体为,且该气体不支持燃烧。则a、b、c的关系是_______。
(6)下列三组混合气体的体积比为①,②,③。将分别盛满上述三组混合气体的容积相等的三支试管倒置于盛有水的水槽中,最后三支试管内溶液中溶质的物质的量浓度之比为_______(忽略溶质扩散)。
(7)将充满和的混合气体的量筒倒置于水中,充分反应后,保持气体压强不变,水进入至量筒体积的处停止了,则原混合气体中和的体积比是_______。
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