精品解析:贵州省遵义市南白中学2025-2026学年高三上学期10月月考 化学试题
2025-10-27
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 贵州省 |
| 地区(市) | 遵义市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.43 MB |
| 发布时间 | 2025-10-27 |
| 更新时间 | 2025-10-27 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-10-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54566382.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
遵义市南白中学2025-2026学年高三上学期10月质量监测化学试卷
一、选择题(本大题共14小题)
1. 下列过程中,对应的反应方程式正确的是
A. 用溶液清洗银镜:
B. 用作野外生氢剂:
C. 利用水解制备
D. 工业冶炼的反应:(熔解)
2. 下列物质的化学成分不正确的是
A. 重晶石:BaSO4 B. 油酸:C17H35COOH
C. 芒硝:Na2SO4·10H2O D. 甘氨酸:H2NCH2COOH
3. 以NaClO为有效成分的“84”消毒液在抗击新冠疫情的消杀工作中起到了重要作用。某研究小组设计下列实验探究NaClO的性质。(已知电离常数:H2CO3:K1=4.4×10-7,K2=4.7×10-11;HClO:Ka=2.9×10-8)
实验
装置
试剂(少量)
预测可能的现象
①
酚酞
无色溶液最终呈红色
②
CO2
无明显现象
③
淀粉-KI溶液+稀硫酸
无色溶液立即变蓝
④
FeCl3溶液
溶液略呈浅绿色
结合上述实验探究,预测的现象以及解释均正确的是
A. 实验①:NaClO溶液呈碱性:ClO-+H2O⇌HClO+OH-
B. 实验②:NaClO可用于制得HClO:2ClO-+CO2+H2O=2HClO+
C. 实验③:NaClO具有氧化性ClO-+2I-+2H+=Cl-+I2+H2O
D. 实验④:NaClO具有还原性:ClO-+4Fe3++2H2O=+4Fe2++4H+
4. 下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A. CO2不支持燃烧,干冰可用于人工降雨
B. Na具有强还原性,可用于冶炼金属钛
C. NaOH具有强碱性,可用作干燥剂
D. NaHCO3受热易分解,可用作泡沫灭火剂
5. “类推”这种思维方法在化学学习与研究中有时会产生错误结论,因此类推的结论最终要经过实践的检验,才能决定其正确与否,下列几种类推结论中错误的是( )
①钠与水反应生成NaOH和H2,所有金属与水反应都生成碱和H2 ②铁露置在空气中一段时间后就会生锈,性质更活泼的铝不能稳定存在于空气中 ③Al(OH)3、Cu(OH)2受热易分解,Fe(OH)3受热也易分解 ④不能用电解熔融的AlCl3来制取金属铝,也不能用电解熔融的MgCl2来制取金属镁
A. ①④ B. ②④
C. ①②④ D. ①②③④
6. 下列过程吸收热量的是
A 大理石受热分解 B. 食物腐败 C. 铝热反应 D. 浓硫酸稀释
7. 下列反应离子方程式正确的是
A. 溶液中加入少量硫酸镁溶液:
B. 向溶液中通入少量CO2:
C. 泡沫灭火器的原理:2Al3++3CO+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑
D. 过量铁粉加入稀硝酸中:
8. 下列除杂质的操作中错误的是
A. CO2(SO2),将混合气体通入饱和溶液
B. 除去气体中混有的气体:通入溶液中洗气
C. 镁粉中混有少量铝粉:加入过量烧碱溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥
D. 除去溶液中混有的少量:向混合溶液中加入足量
9. 可作为火箭燃料的原理:。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 下,28L氮气中含有的质子数为
B. 中共用电子对数为
C. 反应消耗,转移电子的数目为
D. 将2mol NO与足量充分反应后,得到的分子数为
10. 实验室中某此气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是
选项
a中的物质
b中的物质
c中收集气体
d中的物质
A
浓氨水
CaO
NH3
H2O
B
浓硫酸
Na2SO3
SO2
NaOH溶液
C
稀硝酸
Cu
NO2
H2O
D
浓硫酸
木炭
CO2
NaOH溶液
A. A B. B C. C D. D
11. N-Zn/TiO2光催化氧化可用于工业上含硫废液的处理,光生电子(e-)与水电离出的H+、O2作用生成过羟基自由基(HO2·),空穴(h+)与水电离出的OH-作用生成羟基自由基(·OH),HO2·和·OH分别与反应生成,变化过程如下图所示。下列说法错误的是
A. ·OH氧化的反应为
B. ①②过程和③④过程产生的之比为1:1
C. pH过低或过高均会影响催化剂的催化效果
D. 氧化含硫废液的总反应为
12. 下列有关热化学方程式的叙述正确的是
A. ,则氢气的燃烧热为
B. ; ,则
C. ,1 mol N2和3 mol H2充分反应,放出92 kJ热量
D. 在稀溶液中, ,若将1 mol NaOH固体加入1 L 1 mol/L的稀盐酸溶液中,放出的热量大于57.3 kJ
13. 碱性锌铁液流电池具有电压高、成本低的优点。该电池的总反应为,下列叙述不正确的是
A. 中含有键与键的数目之比为1∶1
B. 放电时,N极电势低于M极,N极电极反应为
C. 若离子交换膜只有通过,反应时,有通过离子交换膜
D. 维持电流强度0.5A,电池工作5分钟,理论上消耗锌约0.5g(已知)
14. 下列实验装置正确且能达到实验目的是
A. 用装置甲测新制氯水的 pH 值
B. 用装置乙检验草木灰中含有 K+
C. 用装置丙检验过氧化钠与水反应的产物之一
D. 用装置丁蒸干硫酸铜溶液制得 CuSO4·5H2O
二、非选择题(本大题共4小题)
15. 捕集并转化可以有效实现碳达峰、碳中和。
Ⅰ.工业上利用两种温室气体和催化重整制取和CO,主要反应为
反应①:
过程中还发生三个副反应:
反应②:
反应③:
反应④:
将与(体积比为1∶1)的混合气体以一定流速通过催化剂,产物中与CO的物质的量之比、的转化率与温度的关系如图所示:
(1)___________。
(2)500℃时,比较小,此时发生的副反应以___________(选填②、③、④中一种)为主。升高温度,产物中与CO的物质的量之比增大的原因是___________。
Ⅱ.光催化和生成CO和催化反应机理如图所示:
(3)上述反应机理中表现出氧化性的粒子有___________。
Ⅲ.用光电化学法将还原为有机物实现碳资源的再生利用,其装置如左图所示,其他条件一定时,恒定通过电解池的电量,电解得到的部分还原产物的法拉第效率(FE%)随电解电压的变化如右图所示:
,其中,,n表示电解生成还原产物X所转移电子的物质的量,F表示法拉第常数。
(4)当电解电压为U1V时,阴极生成HCHO的电极反应式为___________。
(5)当电解电压为U2V时,电解生成的HCOOH和HCHO的物质的量之比为3:2,则生成HCHO的法拉第效率m为___________。
16. 下列图示中,A为一种常见的单质,B、C、D、E是含A元素的常见化合物,它们的焰色反应均为黄色。
请填写下列空白:
(1)写出B和C的电子式:B___________,C___________
(2)以上反应中,属于非氧化还原反应的有___________(填序号)
(3)写出反应④的化学方程式___________,该反应中B___________
a.是氧化剂 b.是还原剂 c.既是氧化剂又是还原剂 d.既非氧化剂又非还原剂
(4)写出下列反应的离子方程式:
C+E—→D___________
E与足量Ba(OH)2溶液___________
B与FeSO4溶液___________
17. 氮及其化合物的相互转化对生命、生产生活意义重大。是重要的化工原料,可发生如下转化:
已知:可被弱氧化剂氧化,但是其盐性质稳定。请回答:
(1)写出过量发生转化I的化学反应方程式_______。
(2)下列说法正确是_______。
A. 上述转化均属于氮的固定
B. 实验室可借助浓氨水和生石灰反应快速制取少量氨气
C. 液态是良好的溶剂,推测易溶于其中
D. 硝酸工业排放的尾气可用处理生成无污染的物质
(3)、与类似,具有碱性,、中碱性较弱的是_______,原因是_______。
(4)转化Ⅲ消耗与的物质的量相等,产物不含氧元素。则的化学式为_______。
(5)反应Ⅱ在碱性条件下按方程式计量数之比投料,反应进行完全。请设计实验检验反应还原产物的阴离子:_______。
18. 电化学原理在降低碳排放、实现碳中和目标中有广泛应用。回答下列问题:
(1)我国科技工作者设计了工作原理如图1所示的可充电电池,以为电解质,电解液中加入1,3-丙二胺(PDA)以捕获,放电时还原为。
①充电时电极应接电源的_______极(填“正”或“负”),当电路中有电子通过时,通过阳离子交换膜离子的情况(包含物质的量、种类、移动方向)为_______。
②放电时多孔碳纳米管电极上的电极反应式为_______。
(2)在稀硫酸中利用电催化可将转化为多种有机物,其原理如图2所示:
①a极是电源的_______极(填“正”或“负”),交换膜X最好是_______(填“阳”或“阴”)离子交换膜;若将Pt电极换为Cu电极,其后果是_______。
②写出充电时生成的电极反应式:_______;电解时电解质溶液中的数量_______(填“基本不变”、“明显变大”或“明显变小”)。
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遵义市南白中学2025-2026学年高三上学期10月质量监测化学试卷
一、选择题(本大题共14小题)
1. 下列过程中,对应的反应方程式正确的是
A. 用溶液清洗银镜:
B. 用作野外生氢剂:
C. 利用水解制备
D. 工业冶炼的反应:(熔解)
【答案】C
【解析】
详解】A.用溶液清洗银镜:,A错误;
B.用作野外生氢剂:,B错误;
C.在用 TiCl4制备TiO2反应中,加入大量的水,同时加热,可以促进水解反应趋于完全,方程式为:,C正确;
D.工业冶炼是用电解法电解Al2O3,反应方程式:,D错误;
故选C;
2. 下列物质的化学成分不正确的是
A. 重晶石:BaSO4 B. 油酸:C17H35COOH
C. 芒硝:Na2SO4·10H2O D. 甘氨酸:H2NCH2COOH
【答案】B
【解析】
【详解】油酸的分子式为C17H33COOH,C17H35COOH是硬脂酸,故答案为:B。
3. 以NaClO为有效成分的“84”消毒液在抗击新冠疫情的消杀工作中起到了重要作用。某研究小组设计下列实验探究NaClO的性质。(已知电离常数:H2CO3:K1=4.4×10-7,K2=4.7×10-11;HClO:Ka=2.9×10-8)
实验
装置
试剂(少量)
预测可能的现象
①
酚酞
无色溶液最终呈红色
②
CO2
无明显现象
③
淀粉-KI溶液+稀硫酸
无色溶液立即变蓝
④
FeCl3溶液
溶液略呈浅绿色
结合上述实验探究,预测的现象以及解释均正确的是
A. 实验①:NaClO溶液呈碱性:ClO-+H2O⇌HClO+OH-
B. 实验②:NaClO可用于制得HClO:2ClO-+CO2+H2O=2HClO+
C. 实验③:NaClO具有氧化性ClO-+2I-+2H+=Cl-+I2+H2O
D. 实验④:NaClO具有还原性:ClO-+4Fe3++2H2O=+4Fe2++4H+
【答案】C
【解析】
【详解】A.虽然次氯酸根水解使溶液显碱性,但次氯酸根具有强氧化性,指示剂变色后会被漂白,所以溶液最终无色,预测现象错误,故A错误;
B.根据电离平衡常数可知酸性:H2CO3>HClO>HCO,所以二氧化碳与次氯酸钠溶液反应时无法生成碳酸根,故B错误;
C.次氯酸根酸性环境性下可将碘离子氧化成碘单质,根据电子守恒和元素守恒可得离子方程式为ClO-+2I-+2H+=Cl-+I2+H2O,淀粉遇碘变蓝,所以可以观察到无色溶液立即变蓝,故C正确;
D.Fe3+的氧化性不足以将ClO-氧化,不会生成Fe2+,所以溶液不会是浅绿色,故D错误;
故答案为C。
4. 下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A. CO2不支持燃烧,干冰可用于人工降雨
B. Na具有强还原性,可用于冶炼金属钛
C. NaOH具有强碱性,可用作干燥剂
D. NaHCO3受热易分解,可用作泡沫灭火剂
【答案】B
【解析】
【详解】A.干冰用于人工降雨是利用干冰升华吸热而使水蒸气凝结,与CO2不支持燃烧无对应关系,A错误;
B.Na用于冶炼金属钛时利用了Na的强还原性,B正确;
C.NaOH作干燥剂是利用了吸水性,与NaOH具有强碱性无关,C错误;
D.作泡沫灭火剂时NaHCO3与铝盐发生双水解反应,与NaHCO3受热易分解无关,D错误;
答案选B
5. “类推”这种思维方法在化学学习与研究中有时会产生错误结论,因此类推的结论最终要经过实践的检验,才能决定其正确与否,下列几种类推结论中错误的是( )
①钠与水反应生成NaOH和H2,所有金属与水反应都生成碱和H2 ②铁露置在空气中一段时间后就会生锈,性质更活泼的铝不能稳定存在于空气中 ③Al(OH)3、Cu(OH)2受热易分解,Fe(OH)3受热也易分解 ④不能用电解熔融的AlCl3来制取金属铝,也不能用电解熔融的MgCl2来制取金属镁
A. ①④ B. ②④
C. ①②④ D. ①②③④
【答案】C
【解析】
【详解】①活泼金属钠与水反应生成NaOH和H2,但是金属活动顺序表金属铝以后的金属均和水不反应,故①错误;
②金属铁在空气中因发生电化学腐蚀而生锈,金属铝和氧气反应生成致密氧化膜,能阻止了腐蚀,故②错误;
③Al(OH)3、Cu(OH)2受热易分解,Fe(OH)3受热也易分解,故③正确;
④AlCl3是共价化合物,在熔融状态下不导电,故不能用电解熔融的AlCl3来制取金属铝;MgCl2是离子化合物,在熔融状态下导电,能用电解熔融的MgCl2来制取金属镁,故④错误;
根据分析可知,错误的有①②④,故选C。
6. 下列过程吸收热量的是
A. 大理石受热分解 B. 食物腐败 C. 铝热反应 D. 浓硫酸稀释
【答案】A
【解析】
【详解】A.大理石受热分解为吸热反应,该过程吸收热量,A项符合题意;
B.食物腐败过程中放出热量,B项不符合题意;
C.铝热反应是放热反应,该过程中放出热量,C项不符合题意;
D.浓硫酸溶于水放出热量,D项不符合题意;
答案选A。
7. 下列反应的离子方程式正确的是
A. 溶液中加入少量硫酸镁溶液:
B. 向溶液中通入少量CO2:
C. 泡沫灭火器的原理:2Al3++3CO+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑
D. 过量铁粉加入稀硝酸中:
【答案】B
【解析】
【详解】A.BaCl2溶液中加入少量硫酸镁固体生成沉淀,离子方程式为,A错误;
B.根据强酸制取弱酸的原理,向NaClO溶液中通入少量CO2生成次氯酸和碳酸氢钠,离子方程式,B正确;
C.泡沫灭火器的原理,C错误;
D.铁粉过量氧化产物为亚铁离子:,D错误;
故答案为:B。
8. 下列除杂质的操作中错误的是
A. CO2(SO2),将混合气体通入饱和溶液
B. 除去气体中混有的气体:通入溶液中洗气
C 镁粉中混有少量铝粉:加入过量烧碱溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥
D. 除去溶液中混有的少量:向混合溶液中加入足量
【答案】B
【解析】
【详解】A.气体通入饱和溶液,除去生成,A正确;
B.要与氢氧化钠反应,B错误
C.铝能与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气,镁与氢氧化钠溶液不反应,则向混有少量铝粉的镁粉中加入过量烧碱溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥可以除去铝粉,故C正确;
D.除去溶液中混有的少量,向混合溶液中加入足量,调节溶液的并使全部水解,从而生成沉淀和等,D正确。
答案选B
9. 可作为火箭燃料的原理:。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 下,28L氮气中含有的质子数为
B. 中共用电子对数为
C. 反应消耗,转移电子的数目为
D. 将2mol NO与足量充分反应后,得到的分子数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.未处于标准状况,不能用气体摩尔体积计算,A错误;
B.中共用电子对数为,B正确;
C.中N元素化合价从-2价升高到0价,则消耗,转移电子的数目为,C错误;
D.发生反应,同时存在反应,2mol NO与足量充分反应后,得到的分子数小于,D错误;
答案选B。
10. 实验室中某此气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是
选项
a中的物质
b中物质
c中收集的气体
d中的物质
A
浓氨水
CaO
NH3
H2O
B
浓硫酸
Na2SO3
SO2
NaOH溶液
C
稀硝酸
Cu
NO2
H2O
D
浓硫酸
木炭
CO2
NaOH溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.氨气密度比空气密度小,应该采取向下排空气法收集,装置C中的导管应该为短进长出,A错误;
B.浓硫酸与Na2SO3反应生成SO2,SO2的密度比空气大,可用向上排空气法收集,且SO2气体能与NaOH溶液迅速反应,所以尾气吸收装置中要防倒吸,B正确;
C.稀硝酸与Cu反应生成NO,且NO易与O2反应,不能用排空气法收集,C错误;
D.浓硫酸与木炭反应需要加热,而且同时生成二氧化硫,但题目明确说明忽略净化装置,但发生装置无热源,D错误;
故选B。
11. N-Zn/TiO2光催化氧化可用于工业上含硫废液的处理,光生电子(e-)与水电离出的H+、O2作用生成过羟基自由基(HO2·),空穴(h+)与水电离出的OH-作用生成羟基自由基(·OH),HO2·和·OH分别与反应生成,变化过程如下图所示。下列说法错误的是
A. ·OH氧化的反应为
B. ①②过程和③④过程产生的之比为1:1
C. pH过低或过高均会影响催化剂的催化效果
D. 氧化含硫废液的总反应为
【答案】B
【解析】
【分析】由图示可知:过程①O2+H++e-=HO2‧、过程②HO2‧+=+HO‧、过程③h++OH-=HO‧、过程④+2HO‧=+H2O。
【详解】A.·OH氧化为硫酸根,其反应为,故A正确;
B.反应①②过程中HO2‧和反应生成,反应为:HO2‧ +=+·OH,产生的·OH能氧化生成:,反应③④过程中‧OH和反应生成,反应为,由分析可知H+~HO2‧,‧OH~OH-,而H2O电离的H+和OH-物质的量之比1:1,所以产生的之比为3:1,故B错误;
C.该变化过程中氢离子和氢氧根均参与了反应,所以pH过低或过高均会影响催化剂的催化效果,故C正确;
D.由图可知,氧化含硫废液的总反应为,故D正确;
故答案为:B。
12. 下列有关热化学方程式的叙述正确的是
A. ,则氢气的燃烧热为
B. ; ,则
C. ,1 mol N2和3 mol H2充分反应,放出92 kJ热量
D. 在稀溶液中, ,若将1 mol NaOH固体加入1 L 1 mol/L的稀盐酸溶液中,放出的热量大于57.3 kJ
【答案】D
【解析】
【详解】A.燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧产生稳定的氧化物时放出的热量,H2O的稳定状态是液态,不是气态,物质由气态转化为液态会放出热量,则氢气的燃烧热<241.8 kJ/mol,A错误;
B.物质在气态时含有的能量比固态时高,反应放出的热量越多,则反应热就越小,所以△H1<△H2,B错误;
C.该反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,因此将1 mol N2和3 mol H2充分反应,放出热量小于92 kJ,C错误;
D.NaOH固态溶于水会放出热量,因此将1 mol NaOH固体加入1 L 1 mol/L的稀盐酸溶液中,反应产生1 mol H2O也会放出热量,因此放出的热量会大于57.3 kJ,D正确;
故合理选项是D。
13. 碱性锌铁液流电池具有电压高、成本低的优点。该电池的总反应为,下列叙述不正确的是
A. 中含有键与键的数目之比为1∶1
B. 放电时,N极电势低于M极,N极电极反应为
C. 若离子交换膜只有通过,反应时,有通过离子交换膜
D. 维持电流强度0.5A,电池工作5分钟,理论上消耗锌约0.5g(已知)
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知:碱性锌铁液流电池放电时,右侧N极为负极,Zn发生失电子的氧化反应生成Zn(OH),负极发生电极反应为Zn-2e-+4OH-=Zn(OH);左侧M为正极,正极上发生得电子的还原反应,正极电极反应为Fe(CN)+e-=Fe(CN)。充电时和放电时刚好相反,电池正极与电源正极相连,据此分析解答。
【详解】A.共价单键和配位键都是键,共价三键中有一个是键两个是键,中有6个配位键和6个碳氮三键,故中含有键与键的数目之比为(6+6)∶62=1∶1,A正确;
B.放电时该装置为原电池,N极为原电池的负极,M为原电池的正极,正极的电势比负极高,因此M极电势高于N极,N极电极反应为,B正确;
C.在放电时,M为正极,发生反应为:Fe(CN)+e-=Fe(CN)。当左侧M电极有1 mol Fe(CN)发生时,左侧负电荷数目会增加1 mol,为维持电荷守恒,就会1 mol即NA个OH-通过离子交换膜移向负极N极,C正确;
D.电池工作5分钟,通过的电量Q=0.5A×5min×60s/min=150C,因此通过电子的物质的量n(e-)=Q/F=150C/96500C/mol=1.554×10-3mol,则理论消耗Zn的质量是m(Zn)=1.554×10-3mol2×65g/mol=0.05g,D错误;
故选D。
14. 下列实验装置正确且能达到实验目的的是
A. 用装置甲测新制氯水的 pH 值
B. 用装置乙检验草木灰中含有 K+
C. 用装置丙检验过氧化钠与水反应的产物之一
D. 用装置丁蒸干硫酸铜溶液制得 CuSO4·5H2O
【答案】C
【解析】
【详解】A.氯水能体现漂白性,不能用pH试纸检测溶液的pH,选项A错误;
B.观察钾元素的焰色试验时应透过蓝色钴玻璃观察,选项B错误;
C.过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,用带火星的木条可以检验产生的氧气,选项C正确;
D.蒸干硫酸铜溶液得到的是硫酸铜固体,要想得到五水硫酸铜晶体,应采用冷却结晶,选项D错误;
答案选C。
二、非选择题(本大题共4小题)
15. 捕集并转化可以有效实现碳达峰、碳中和。
Ⅰ.工业上利用两种温室气体和催化重整制取和CO,主要反应为
反应①:
过程中还发生三个副反应:
反应②:
反应③:
反应④:
将与(体积比为1∶1)的混合气体以一定流速通过催化剂,产物中与CO的物质的量之比、的转化率与温度的关系如图所示:
(1)___________。
(2)500℃时,比较小,此时发生的副反应以___________(选填②、③、④中一种)为主。升高温度,产物中与CO的物质的量之比增大的原因是___________。
Ⅱ.光催化和生成CO和催化反应机理如图所示:
(3)上述反应机理中表现出氧化性的粒子有___________。
Ⅲ.用光电化学法将还原为有机物实现碳资源的再生利用,其装置如左图所示,其他条件一定时,恒定通过电解池的电量,电解得到的部分还原产物的法拉第效率(FE%)随电解电压的变化如右图所示:
,其中,,n表示电解生成还原产物X所转移电子的物质的量,F表示法拉第常数。
(4)当电解电压为U1V时,阴极生成HCHO的电极反应式为___________。
(5)当电解电压为U2V时,电解生成的HCOOH和HCHO的物质的量之比为3:2,则生成HCHO的法拉第效率m为___________。
【答案】(1)+76.4 kJ/mol
(2) ①. ② ②. 升高温度对反应①速率加快的影响大于其他副反应的影响
(3)CH4、CO2、h+
(4)CO2+4e—+4H+=HCHO+H2O
(5)20%
【解析】
【小问1详解】
由盖斯定律可知,反应①+反应③得到反应④,则反应ΔH4=(+247.4kJ/mol)+(-171.0kJ/mol)=+76.4 kJ/mol,故答案为:+76.4 kJ/mol;
【小问2详解】
500℃时,产物的比值比较小说明反应中氢气的物质的量减小、一氧化碳的物质的量增大,则此时发生的副反应以②为主;对比各反应的焓变,升高温度,产物中与CO的物质的量之比增大的原因是升高温度对反应①速率加快的影响大于其他副反应的影响,故答案为:②;升高温度对反应①速率加快的影响大于其他副反应的影响;
【小问3详解】
由图可知,二氧化碳在Rh表面得到电子生成一氧化碳和氧离子,h+和甲烷中的氢得到电子生成一氧化碳和氢气,则表现氧化性的微粒为CH4、CO2和h+,故答案为:CH4、CO2、h+;
【小问4详解】
由图可知,电解电压为U1V时,酸性条件下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成甲醛和水,电极反应式为CO2+4e—+4H+=HCHO+H2O,故答案为:CO2+4e—+4H+=HCHO+H2O;
【小问5详解】
电解电压为U2V时,放电生成1mol甲酸转移2mol,生成1mol甲醛转移4mol电子,由图可知,生成甲酸的FE%为15%,则由电解生成的甲酸和甲醛的物质的量之比为3:2可得::=3:2,解得m=20%,故答案为:20%。
16. 下列图示中,A为一种常见的单质,B、C、D、E是含A元素的常见化合物,它们的焰色反应均为黄色。
请填写下列空白:
(1)写出B和C的电子式:B___________,C___________
(2)以上反应中,属于非氧化还原反应的有___________(填序号)
(3)写出反应④的化学方程式___________,该反应中B___________
a.是氧化剂 b.是还原剂 c.既是氧化剂又是还原剂 d.既非氧化剂又非还原剂
(4)写出下列反应的离子方程式:
C+E—→D___________
E与足量Ba(OH)2溶液___________
B与FeSO4溶液___________
【答案】(1) ①. ②.
(2)⑤⑥ (3) ①. 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 ②. c
(4) ①. OH-+=+H2O ②. Ba2++OH-+=BaCO3↓+H2O ③. 3Na2O2+6Fe2++6H2O=4Fe(OH)3+2Fe3++6Na+
【解析】
【分析】A是一种常见单质,其焰色反应为黄色,则A是Na,B、C、D、E是含A元素的常见化合物,Na在O2中燃烧生成B,B为Na2O2,Na和H2O反应生成NaOH和H2,Na2O2和水反应生成NaOH和O2,所以C是NaOH,NaOH和过量CO2反应生成NaHCO3,所以E是NaHCO3,Na2O2和CO2反应生成Na2CO3和O2,NaHCO3分解生成Na2CO3、CO2和水,所以D是Na2CO3,据此分析解题。
【小问1详解】
由分析可知,B和C分别为Na2O2、NaOH,故B和C的电子式分别为:,,故答案为:;;
【小问2详解】
由分析可知,以上反应分别为①2Na+O2Na2O2,②2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,③2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,④2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,⑤NaOH+CO2=NaHCO3,⑥2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,故属于非氧化还原反应的有⑤⑥,故答案为:⑤⑥;
【小问3详解】
由(2)分析可知,反应④的化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,该反应中B即Na2O2中的氧元素升高为O2中的0价,由降低为Na2CO3中的-2价,故Na2O2既是氧化剂又是还原剂,故答案为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;c;
【小问4详解】
由分析可知:C+E→D的反应方程式为NaOH+ NaHCO3=Na2CO3+H2O,故离子方程式为OH-+=+H2O,E为NaHCO3,其与足量Ba(OH)2溶液生成BaCO3、Na2CO3和H2O,故离子方程式为:Ba2++OH-+=BaCO3↓+H2O,B即Na2O2,由于Na2O2具有强氧化性,故与FeSO4溶液反应生成Fe(OH)3和Fe2(SO4)3,根据氧化还原反应配平可知,该反应的离子方程式为:3Na2O2+6Fe2++6H2O=4Fe(OH)3+2Fe3++6Na+,故答案为:OH-+=+H2O;Ba2++OH-+=BaCO3↓+H2O ;3Na2O2+6Fe2++6H2O=4Fe(OH)3+2Fe3++6Na+。
17. 氮及其化合物的相互转化对生命、生产生活意义重大。是重要的化工原料,可发生如下转化:
已知:可被弱氧化剂氧化,但是其盐性质稳定。请回答:
(1)写出过量发生转化I的化学反应方程式_______。
(2)下列说法正确的是_______。
A. 上述转化均属于氮的固定
B. 实验室可借助浓氨水和生石灰反应快速制取少量氨气
C. 液态是良好的溶剂,推测易溶于其中
D. 硝酸工业排放的尾气可用处理生成无污染的物质
(3)、与类似,具有碱性,、中碱性较弱的是_______,原因是_______。
(4)转化Ⅲ消耗与的物质的量相等,产物不含氧元素。则的化学式为_______。
(5)反应Ⅱ在碱性条件下按方程式计量数之比投料,反应进行完全。请设计实验检验反应还原产物的阴离子:_______。
【答案】(1) (2)BD
(3) ①. ②. 中吸引电子能力比强,故中给出电子能力比弱
(4)
(5)取反应后的溶液于试管中,先加入足量稀硝酸酸化,再滴加溶液,有白色沉淀产生,则其还原产物阴离子为
【解析】
【分析】氨气在一定条件下变为,过量与COCl2反应生成尿素和氯化铵,尿素和次氯酸钠反应生成、氯化钠和水,和亚硝酸反应生成水和叠氮酸。
【小问1详解】
过量与COCl2反应生成尿素和氯化铵,其过量发生转化I的化学反应方程式;故答案为: 。
【小问2详解】
A.氮的固定是游离态的氮气变为化合态,故A错误;B.氧化钙和浓氨水中水反应生成氢氧化钙并放出大量的热,促使浓氨水分解生成氨气,因此实验室可借助浓氨水和生石灰反应快速制取少量氨气,故B正确;C.液态是良好的溶剂,是极性分子,甲烷是非极性分子,根据“相似相溶”原理,则不易溶于其中,故C错误;D.氮氧化物和氨气反应生成氮气和水,因此硝酸工业排放的尾气可用处理生成无污染的物质,故D正确;综上所述,答案为:BD。
【小问3详解】
、与类似,具有碱性,、中碱性较弱的是,原因是中吸引电子能力比强,故中给出电子能力比弱,因此的碱性较弱;故答案为:;中吸引电子能力比强,故中给出电子能力比弱。
【小问4详解】
转化Ⅲ消耗与的物质的量相等,产物不含氧元素,说明氧和氢形成水,根据元素守恒,则A含有氢和氮,再根据化合价和得失电子相等,则的化学式为;故答案为:。
【小问5详解】
反应Ⅱ在碱性条件下按方程式计量数之比投料,反应进行完全,反应的还原产物是氯化钠,为检验氯离子,则实验方案是取反应后的溶液于试管中,先加入足量稀硝酸酸化,再滴加溶液,有白色沉淀产生,则其还原产物阴离子为;故答案为:取反应后的溶液于试管中,先加入足量稀硝酸酸化,再滴加溶液,有白色沉淀产生,则其还原产物阴离子为。
18. 电化学原理在降低碳排放、实现碳中和目标中有广泛应用。回答下列问题:
(1)我国科技工作者设计了工作原理如图1所示的可充电电池,以为电解质,电解液中加入1,3-丙二胺(PDA)以捕获,放电时还原为。
①充电时电极应接电源的_______极(填“正”或“负”),当电路中有电子通过时,通过阳离子交换膜离子的情况(包含物质的量、种类、移动方向)为_______。
②放电时多孔碳纳米管电极上的电极反应式为_______。
(2)在稀硫酸中利用电催化可将转化为多种有机物,其原理如图2所示:
①a极是电源的_______极(填“正”或“负”),交换膜X最好是_______(填“阳”或“阴”)离子交换膜;若将Pt电极换为Cu电极,其后果是_______。
②写出充电时生成的电极反应式:_______;电解时电解质溶液中的数量_______(填“基本不变”、“明显变大”或“明显变小”)。
【答案】(1) ①. 负 ②. 有自右向左通过阳离子交换膜 ③.
(2) ①. 正 ②. 阳 ③. 左端铜电极会被腐蚀直至消失 ④. ⑤. 基本不变
【解析】
【小问1详解】
①放电时转化为,碳元素化合价由+4价降低为+3价,发生还原反应,所以多孔碳纳米管电极为正极、电极为负极,则充电时多孔碳纳米管电极为阳极、电极为阴极。充电时原电池的负极与电源的负极相连,会转化为,故电池中从右向左移动,电路中转移的电子所带电量与通过阳离子交换膜的所带电量相等,因此透过膜的物质的量为;
②由工作原理图可知,在多孔碳纳米管电极上得电子转化为,故有参与电极反应,相应电极反应式为。
【小问2详解】
①转化为有机物时碳元素化合价降低,因此发生了还原反应,是阴极,极是阳极,是电源的正极;转化为有机物时,需要氢元素,阳极上水失去电子得到、,因此需要通过膜进入阴极区,因此交换膜最好是阳离子交换膜;若将电极换为电极,则该电极会失去电子,导致该电极被腐蚀,直至消失;
②充电时阴极的电极反应式为、、,阳极电极反应式为,由两个电极反应式可知,放电过程中溶液中的数量基本不变。
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