精品解析：河北省博野中学2025-2026学年高一上学期12月月考化学试题

2025年高一年级12月化学试卷 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Fe-56 Cu-64 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 化学与生产、生活、社会紧密联系，下列有关说法正确的是 A. 使用食品添加剂可有效改善食品品质，添加剂越多越好 B. 磁性氧化铁常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料 C. 生产宇航服所用的碳化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料 D. CaO溶于水放出大量热，可利用该反应设计成原电池，将化学能转化为电能 2. 下列说法正确的是 A. 互为同位素 B. 一氯甲烷和二氯甲烷互为同分异构体 C. 和互为同素异形体 D. 和是同系物 3. 下列说法错误的是 A. 羟基的电子式为 B. 醛基的结构简式为-COH C. 丙烷的球棍模型可表示为 D. 与表示同一种物质 4. 设NA为阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 0.1molN2与足量的H2充分反应后生成NH3分子数为0.2NA B. 常温常压下，28g乙烯含共价键数目为6NA C. 1molCH4和1molCl2在光照条件下充分反应，生成CH3Cl的分子数为NA D. 56gFe与足量S充分反应，转移电子数为3NA 5. 糖类、油脂、蛋白质都是与生命息息相关的物质，下列有关说法正确的是 A. 糖类、油脂、蛋白质都能发生水解反应 B. 淀粉和纤维素是同分异构体 C. “春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”中的“丝”“泪”分别是纤维素和油脂 D. 通过灼烧时产生的气味可以鉴别蚕丝和棉纱 6. 实验室用下列装置和药品进行实验，能达到实验目的的实验是 A. 装置①制取 B. 装置②制取 C. 装置③完成“喷泉实验” D. 装置④制取并收集乙酸乙酯 7. 下列关于烃及其衍生物的说法正确的是 A. 钠与水反应比钠与乙醇反应剧烈，说明乙醇羟基中氢原子不如水分子中的氢原子活泼 B. CH3CH2Br不可能是乙烯的加成产物，只能是CH3CH3的一卤取代产物 C. 乙烯和聚乙烯二者都能使溴水褪色，性质相似 D. 乙烯和苯分子都存在碳碳双键，因而都能发生加成反应和氧化反应 8. 有机物M为合成治疗癌症用药的中间体，其结构如图所示。下列关于M的说法错误的是 A. 分子式为 B. 能发生氧化反应、水解反应、加成反应 C. 该有机物中所有碳原子可能在同一平面上 D. 1mol该有机物与足量金属Na完全反应生成的物质的量为0.5mol 9. 乙烯是基本的有机化工原料，由乙烯可合成苯乙醇，合成路线如图所示： 下列说法正确的是 A. 乙烯与苯制备乙苯的反应类型为取代反应 B. 苯乙烯中所有碳原子可能共平面 C. 苯乙醇不能与钠单质发生反应 D. 乙烯、苯乙烯互为同系物 10. 下列有关金属的工业制法中，正确的是 A. 以海水为原料制得NaCl，再电解NaCl的水溶液制取Na B. 用海水等为原料，经一系列过程制得MgO，用H2还原MgO制得Mg C. 以铁矿石、焦炭、空气、石灰石等为原料，通过反应产生的CO在高温下还原铁矿石制得Fe D. 从铝土矿中获得AlCl3固体，电解熔融的AlCl3得到Al 11. 化学电源在生活中有广泛的应用，各种电池的示意图如下，下列有关说法正确的是 A. 甲：电子由铜片经导线流向锌片 B. 乙：负极的电极反应式为 C. 丙：锌筒作负极，发生氧化反应，使用一段时间锌筒会变薄 D. 丁：使用一段时间后电解质溶液的酸性增强，导电能力增大 12. 通过对实验现象的观察、分析和推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。下列实验操作、现象能得出相应结论的是 选项 实验操作和现象 结论 A 加热盛有NH4Cl固体的试管，试管底部固体消失，试管中上部有晶体凝结 NH4Cl固体可以升华 B 铜片加入稀硫酸中，无明显现象，再加入硝酸钠固体，溶液变蓝，有明显的气泡放出，铜溶解 硝酸钠是加快铜片与稀硫酸反应速率的催化剂 C 常温下，铁片、铝片加入浓硫酸或浓硝酸中，无明显现象 铁片、铝片与浓硫酸或浓硝酸不反应 D 向两支均盛有1mL蛋白质溶液的试管中分别加入乙酸铅、饱和(NH4)2SO4溶液，均产生沉淀 蛋白质分别发生了变性、盐析 A. A B. B C. C D. D 13. 太阳能作为一种清洁能源，对环境友好，能量巨大，可再生。在太阳能的作用下，铁氧化合物催化水分解制氢机理如图。下列有关说法错误的是 A. 是中间产物 B. 过程Ⅰ反应中铁元素被还原 C. 中 D. 该方法制氢气，具有成本低、产物易分离等优点 14. NO能被灼热的铁粉还原为N2，同时生成FeO，利用下列装置模拟该反应。 已知：①浓硝酸可将NO氧化为NO2；②NaOH溶液能与NO2反应，不与NO反应。下列说法错误的是 A. 按气流方向，上述装置的连接顺序为a→fe→ji→gh→bc→d B. 反应开始后，烧瓶上部由无色逐渐变为浅红棕色，是因为铜与稀硝酸反应产生NO2 C. 装置B的作用是将NO氧化为NO2，便于尾气处理 D. 装置E中发生反应的化学方程式为 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. “碳中和”是国家战略目标，其目的是实现的排放量和利用量相等。利用还原，有利于“碳中和”目标的实现，和在催化剂作用下可能发生以下反应： Ⅰ． Ⅱ． （1）①已知： 化学键 键能/ 413.6 436.4 351.0 745.0 462.8 写出反应Ⅰ的热化学方程式：___________。 ②向恒温恒容密闭容器中充入一定量的和，若只发生反应Ⅰ，下列能说明反应Ⅰ已达平衡状态的是___________(填字母)。 A．混合气体总质量不再变化 B．不再变化 C．的消耗速率与的生成速率之比为 D． E．断开2mol 键的同时形成3mol 键 F．体系总压强不变 （2）将3mol 和4mol 充入2L的密闭容器中，在催化剂作用下发生反应Ⅰ，保持温度不变，测得的物质的量随时间变化如图甲所示(a、b、c、d、e括号内数据表示坐标)。 ①b~c段的平均反应速率是___________。 ②b点的正反应速率___________(填“>”“<”或“=”)c点的逆反应速率。 ③平衡时混合气体平均相对分子质量为___________。 （3）通过反应Ⅱ可制备甲烷，一种甲烷-氧气燃料电池的装置如图乙： ①负极的电极反应式为___________。 ②N口通入的气体是___________(填名称)。 ③当通入4.48L(标准状况下)甲烷气体时，测得电路中转移1.2mol电子，则甲烷的利用率为___________%。 16. 已知氨可以与灼热的氧化铜反应生成氮气和金属铜，用下图所示装置（加热及夹持装置已省略）可以实现该反应。试管A中盛有NH4Cl和Ca(OH)2的混合物。 回答下列问题： （1）试管A中反应的化学方程式为______。 （2）装置B的作用是_____，可选用的试剂为_______（填标号）。 a．碱石灰 b．P2O5 c．浓硫酸 d．生石灰 （3）实验时装置C中（盛有CuO）观察到的现象是_______，发生反应的化学方程式是______。 （4）反应结束后取下试管D，向其中滴加几滴酚酞试液，观察到的现象是______。 （5）已知反应后装置C中得到的Cu中可能含有CuO，向10g该混合物中，加入一定量的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，同时收集到标准状况下2.24LNO。 ①写出Cu与稀硝酸反应的离子方程式：________。 ②计算原混合物中铜单质的质量分数：________。 17. 丙烯(C3H6)是重要的有机原料和中间体。在一定条件下，丙烯能发生的部分转化关系如图所示。 回答下列问题： （1）高聚物A的结构简式为_________；若A的平均相对分子质量为21000，则其平均聚合度约为______。 （2）鉴别丙烯和B可选用试剂__________ (只填一种试剂即可)。 （3）C有_____种同分异构体(不含立体异构)；E中官能团的名称为_____________。 （4）由E生成F的化学方程式为_______________。 （5）若D中O原子为18O，则由D和F制备G的反应结束后，反应体系中含有18O的物质有______(填化学名称)；该制备过程不能选用NaOH溶液接收产品，其原因为___________。 18. 元素的价类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图像。铁元素的价类二维图如图，其中箭头表示部分物质间的转化关系。 （1）下列说法错误的是_______。 A. Fe3O4是一种红棕色的氧化物，可由Fe、水蒸气高温反应制得 B. 为实现向的转化，可向含的溶液中通入新制氯水 C. 工业上用CO还原Fe2O3炼铁，该反应不属于置换反应 D. 维生素C能将转化为，该过程中维生素C表现还原性 （2）甘肃省张掖市七彩丹霞景区为国家5A级旅游景区。丹霞地貌的岩层呈红色是因为含_______。 A. CuO B. Fe(OH)3 C. FeO D. （3）我国科学家参与研制的阿尔法磁谱仪已升入太空，开始了探索宇宙中是否存在反物质的研究工作。若让你选择制造阿尔法磁谱仪核心部件的材料，下列四种物质中相对合适的是_______。 A. B. C. D. （4）(聚合硫酸铁)是高效水处理剂。以废铁屑为原料制备聚合硫酸铁的工艺流程如下图，检验反应后所得溶液中是否含有，可用的试剂是_______。 A. KSCN溶液 B. 品红溶液 C. KMnO4溶液 D. 石蕊试液 （5）化学实验中的颜色千变万化。向稀硫酸中加入适量铁粉，反应完全后再加入适量NaOH溶液，放置片刻，则该过程中可观察到的颜色变化是_____。 A. 无色→灰绿色→红褐色 B. 灰绿色→红褐色→蓝灰色→红棕色 C. 无色→浅绿色→白色→灰绿色→红褐色 D. 无色→白色→浅绿色→灰绿色→红褐色 （6）氯化铁溶液可用作印刷电路板蚀刻剂，反应为下列离子在印刷电路板的蚀刻废液中一定能大量存在的是_______。 A. B. C. D. 附加题 19. 某工厂的废金属屑中主要成分为Cu、Fe和Al，此外还含有少量Al2O3和Fe2O3，为探索工业废料的再利用，某化学兴趣小组设计了如下实验流程，用该工厂的合金废料制取氯化铝、绿矾晶体(FeSO4·7H2O)和胆矾晶体。 请回答： （1）试剂X是_______。溶液D是_______。 （2）步骤III所得溶液E中一定含有的阳离子为_________。 （3）在步骤II时，用如图装置制取CO2并通入溶液A中。一段时间后，观察到烧杯中产生的白色沉淀C会逐渐减少。为避免固体C减少，可采取的改进措施是__________。 （4）溶液E经过蒸发浓缩、________、过滤、洗涤、干燥等实验步骤制得绿矾晶体。 （5）工业上常用溶液E制得净水剂Na2FeO4，流程如下： ①测得溶液E中c(Fe2+)为0.2 mol·L-1，若要处理1 m3溶液E，理论上需要消耗质量分数为25%的H2O2溶液_______kg。 ②写出由Fe(OH)3制取Na2FeO4的离子方程式_________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年高一年级12月化学试卷 可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Fe-56 Cu-64 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 化学与生产、生活、社会紧密联系，下列有关说法正确的是 A. 使用食品添加剂可有效改善食品品质，添加剂越多越好 B. 磁性氧化铁常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料 C. 生产宇航服所用的碳化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料 D. CaO溶于水放出大量热，可利用该反应设计成原电池，将化学能转化为电能 【答案】C 【解析】 【详解】A．使用食品添加剂可有效改善食品品质，但需合理使用，否则对人体健康产生危害，A错误； B．磁性氧化铁为是黑色的，常用作油漆、涂料等，B错误； C．生产宇航服所用的碳化硅陶瓷，机械强度高、耐磨耐腐蚀，是一种新型无机非金属材料，C正确； D．CaO与水反应生成氢氧化钙，该反应不属于氧化还原反应，反应过程中不存在电子转移，不能设计成原电池，D错误； 故选C。 2. 下列说法正确的是 A. 互为同位素 B. 一氯甲烷和二氯甲烷互为同分异构体 C. 和互为同素异形体 D. 和是同系物 【答案】D 【解析】 【详解】A．同位素是指质子数相同、中子数不同的原子之间的互称，而是分子，不是原子，因此不互为同位素，A错误； B．一氯甲烷（CH3Cl）和二氯甲烷（CH2Cl2）的分子式不同，同分异构体要求分子式相同但结构不同，因此不互为同分异构体，B错误； C．同素异形体是指同种元素形成的不同单质，而CO和CO2都是化合物，不是单质，因此不互为同素异形体，C错误； D．C3H8（丙烷）和C4H10（丁烷）均为烷烃，结构相似，分子组成相差一个CH2原子团，因此互为同系物，D正确； 故选D。 3. 下列说法错误的是 A. 羟基的电子式为 B. 醛基的结构简式为-COH C. 丙烷的球棍模型可表示为 D. 与表示同一种物质 【答案】B 【解析】 【详解】A．羟基含有1个未成对电子，羟基的电子式为，A正确； B．醛基的结构简式为-CHO，B错误； C．丙烷的结构简式为CH3CH2CH3，分子的球棍模型为：，C正确； D．苯环中各个碳碳键相同，则与表示同一种物质，D正确； 故选B。 4. 设NA为阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 0.1molN2与足量的H2充分反应后生成NH3分子数为0.2NA B. 常温常压下，28g乙烯含共价键数目为6NA C. 1molCH4和1molCl2在光照条件下充分反应，生成CH3Cl的分子数为NA D. 56gFe与足量S充分反应，转移电子数为3NA 【答案】B 【解析】 【详解】A．氮气和氢气反应为可逆反应，则0.1molN2与足量的H2充分反应后生成NH3分子数小于0.2NA，A错误； B．1分子乙烯含5个σ键、1个π键，则常温常压下，28g乙烯（为1mol）含共价键数目为6NA，B正确； C．甲烷和氯气发生取代反应会生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷，则1molCH4和1molCl2在光照条件下充分反应，生成CH3Cl的分子数小于NA，C错误； D．56gFe与足量S充分反应生成硫化亚铁，转移2mol电子，转移电子数为2NA，D错误； 故选B。 5. 糖类、油脂、蛋白质都是与生命息息相关的物质，下列有关说法正确的是 A. 糖类、油脂、蛋白质都能发生水解反应 B. 淀粉和纤维素是同分异构体 C. “春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”中的“丝”“泪”分别是纤维素和油脂 D. 通过灼烧时产生的气味可以鉴别蚕丝和棉纱 【答案】D 【解析】 【详解】A．糖类中的单糖（如葡萄糖）不能发生水解反应，因此糖类、油脂、蛋白质都能发生水解反应的说法不准确，A错误； B．淀粉和纤维素虽均由葡萄糖单元组成，但分子结构不同（淀粉为α-苷键，纤维素为β-苷键），且聚合度n值不同，不满足同分异构体的定义，B错误； C．“丝”指蚕丝，主要成分为蛋白质；“泪”指蜡烛燃烧时的蜡油，主要成分为烃类（如石蜡），并非纤维素和油脂，C错误； D．蚕丝（蛋白质）灼烧产生烧焦羽毛气味，棉纱（纤维素）灼烧产生烧纸气味，可通过气味鉴别二者，D正确； 故选D。 6. 实验室用下列装置和药品进行实验，能达到实验目的的实验是 A. 装置①制取 B. 装置②制取 C. 装置③完成“喷泉实验” D. 装置④制取并收集乙酸乙酯 【答案】C 【解析】 【详解】A．二氧化锰和浓盐酸在加热条件下生成氯气，缺少加热装置，A不能达到实验目的； B．常温下浓硝酸和铝发生钝化反应，阻碍反应进行，不能制取H2，B不能达到实验目的； C．氨气极易溶于水，使得装置中压强减小，形成喷泉，C能达到实验目的； D．为防止倒吸，右侧导管不能伸入饱和碳酸钠溶液液面以下，D不能达到实验目的； 故选C。 7. 下列关于烃及其衍生物的说法正确的是 A. 钠与水反应比钠与乙醇反应剧烈，说明乙醇羟基中氢原子不如水分子中的氢原子活泼 B. CH3CH2Br不可能是乙烯的加成产物，只能是CH3CH3的一卤取代产物 C. 乙烯和聚乙烯二者都能使溴水褪色，性质相似 D. 乙烯和苯分子都存在碳碳双键，因而都能发生加成反应和氧化反应 【答案】A 【解析】 【详解】A. 钠与水反应比与乙醇反应剧烈，是因为乙醇羟基中的氢原子不如水分子中的氢原子活泼（水分子中氢原子酸性更强），A正确； B. CH3CH2Br既可以是乙烯与HBr的加成产物，也可以是乙烷(CH3CH3)的一卤取代产物，因此“不可能是乙烯的加成产物”的说法错误，B错误； C. 乙烯含有碳碳双键，能使溴水褪色，但聚乙烯是饱和聚合物，无碳碳双键，不能使溴水褪色，二者性质不相似，C错误； D. 乙烯存在碳碳双键，能发生加成和氧化反应；苯分子中无典型碳碳双键（为大π键），虽能发生加成和氧化反应，但原因并非存在碳碳双键，D错误； 故选A。 8. 有机物M为合成治疗癌症用药的中间体，其结构如图所示。下列关于M的说法错误的是 A. 分子式为 B. 能发生氧化反应、水解反应、加成反应 C. 该有机物中所有碳原子可能在同一平面上 D. 1mol该有机物与足量金属Na完全反应生成的物质的量为0.5mol 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据结构简式可知，一分子有机物M含12个C、14个H、3个O，其分子式为，A正确； B．该有机物分子中含有碳碳双键、羟基，二者为还原性基团，所以有机物M能发生氧化反应；含有酯基，能发生水解反应；含苯环和碳碳双键，能发生加成反应，B正确； C．该有机物中含有饱和碳原子(如连有一个甲基的碳原子)，饱和碳原子具有四面体结构，所以所有碳原子不可能在同一平面上，C错误； D．该有机物中只有羟基能与金属Na反应，1个羟基与足量金属Na反应生成0.5个H2分子，所以1mol该有机物与足量金属Na完全反应生成的氢气的物质的量为0.5mol，D正确； 故选C。 9. 乙烯是基本的有机化工原料，由乙烯可合成苯乙醇，合成路线如图所示： 下列说法正确的是 A. 乙烯与苯制备乙苯的反应类型为取代反应 B. 苯乙烯中所有碳原子可能共平面 C. 苯乙醇不能与钠单质发生反应 D. 乙烯、苯乙烯互为同系物 【答案】B 【解析】 【详解】A．乙烯与苯制备乙苯的反应类型为加成反应，故A错误； B．通过苯环与乙烯基间的单键进行旋转，苯乙烯中所有碳原子可能共平面，故B正确； C．苯乙醇中含有羟基，能与钠单质发生反应，故C错误； D．苯乙烯含有苯环，而乙烯不含苯环，二者结构不相似，二者不是同系物，故D错误； 答案选B。 10. 下列有关金属的工业制法中，正确的是 A. 以海水为原料制得NaCl，再电解NaCl的水溶液制取Na B. 用海水等为原料，经一系列过程制得MgO，用H2还原MgO制得Mg C. 以铁矿石、焦炭、空气、石灰石等为原料，通过反应产生的CO在高温下还原铁矿石制得Fe D. 从铝土矿中获得AlCl3固体，电解熔融的AlCl3得到Al 【答案】C 【解析】 【详解】A．电解NaCl水溶液时，阴极产生，阳极产生，无法得到金属Na，工业上通过电解熔融NaCl制取Na，A错误。 B．工业制镁采用电解熔融，而非还原MgO，因为MgO稳定性高，还原需极高温度且不经济，B错误。 C．以铁矿石、焦炭、空气、石灰石等为原料，通过反应产生的CO在高温下还原铁矿石制得Fe，此为高炉炼铁的标准工艺，焦炭与空气反应生成CO，CO还原铁矿石（如）得到Fe，C正确。 D．为共价化合物，熔融态不导电无法电解，工业上从铝土矿提取，再电解熔融制Al，D错误。 故选C。 【点睛】本题考查金属的工业制法，需根据实际工业生产原理判断各选项的正确性。工业制法的核心是经济、高效且符合化学原理。 11. 化学电源在生活中有广泛的应用，各种电池的示意图如下，下列有关说法正确的是 A. 甲：电子由铜片经导线流向锌片 B. 乙：负极的电极反应式为 C. 丙：锌筒作负极，发生氧化反应，使用一段时间锌筒会变薄 D. 丁：使用一段时间后电解质溶液的酸性增强，导电能力增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．活泼金属做负极，所以Zn为负极，Cu为正极，电子由锌片经导线流向铜片，A错误； B．电解质溶液是KOH溶液，负极的电极反应式为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2，B错误； C．锌筒作负极，发生氧化反应，锌失电子生成Zn2+，使用一段时间锌筒会变薄，C正确； D．铅蓄电池放电时，Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，使用一段时间后电解质溶液的酸性增减弱，导电能力减弱，D错误； 故选C。 12. 通过对实验现象的观察、分析和推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。下列实验操作、现象能得出相应结论的是 选项 实验操作和现象 结论 A 加热盛有NH4Cl固体的试管，试管底部固体消失，试管中上部有晶体凝结 NH4Cl固体可以升华 B 铜片加入稀硫酸中，无明显现象，再加入硝酸钠固体，溶液变蓝，有明显的气泡放出，铜溶解 硝酸钠是加快铜片与稀硫酸反应速率的催化剂 C 常温下，铁片、铝片加入浓硫酸或浓硝酸中，无明显现象 铁片、铝片与浓硫酸或浓硝酸不反应 D 向两支均盛有1mL蛋白质溶液的试管中分别加入乙酸铅、饱和(NH4)2SO4溶液，均产生沉淀 蛋白质分别发生了变性、盐析 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．NH4Cl受热分解为NH3和HCl气体，冷却后重新结合为NH4Cl固体，并非升华，故A错误； B．硝酸钠在酸性条件下提供，与形成HNO3，作为氧化剂与铜反应，而非催化剂，故B错误； C．铁、铝在浓硫酸或浓硝酸中发生钝化反应（表面形成致密氧化膜），并非不反应，故C错误； D．乙酸铅使蛋白质变性（不可逆沉淀），饱和(NH4)2SO4使蛋白质盐析（可逆沉淀），故D正确； 故答案为：D。 13. 太阳能作为一种清洁能源，对环境友好，能量巨大，可再生。在太阳能的作用下，铁氧化合物催化水分解制氢机理如图。下列有关说法错误的是 A. 是中间产物 B. 过程Ⅰ反应中铁元素被还原 C. 中 D. 该方法制氢气，具有成本低、产物易分离等优点 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据机理图可知，FeO为中间产物，故A说法正确； B．过程Ⅰ中，Fe3O4中铁元素化合价可以认为是+价，FeO中铁元素化合价为+2价，铁元素化合价降低，因此过程Ⅰ反应中铁元素被还原，故B说法正确； C．Fe3O4中铁元素的化合价是由+2、+3价组成，令Fe2+的个数为a，则Fe3+的个数为(3-a)，依据化合价代数和为0，有2a+3(3-a)=8，解得a=1，因此N(Fe2+)∶N(Fe3+)=1∶2，故C说法错误； D．该方法在太阳能作用下，用铁氧化合物催化水分解，太阳能来源丰富，因此该方法制氢气，具有成本低、产物易分离等优点，故D说法正确； 答案为C。 14. NO能被灼热的铁粉还原为N2，同时生成FeO，利用下列装置模拟该反应。 已知：①浓硝酸可将NO氧化为NO2；②NaOH溶液能与NO2反应，不与NO反应。下列说法错误的是 A. 按气流方向，上述装置的连接顺序为a→fe→ji→gh→bc→d B. 反应开始后，烧瓶上部由无色逐渐变为浅红棕色，是因为铜与稀硝酸反应产生NO2 C. 装置B的作用是将NO氧化为NO2，便于尾气处理 D. 装置E中发生反应的化学方程式为 【答案】B 【解析】 【分析】本实验目的是验证NO与铁粉反应，其原理是2NO+2Fe2FeO+N2，装置A作用是制备NO，装置中混有空气，则生成NO中混有NO2，需要将生成气体通入水中除去NO2，因为水蒸气能与铁粉反应，因此需要干燥NO，即通过F装置，将干燥的NO通过E装置，发生NO与Fe的反应，NO有毒，需要尾气处理，NO不与NaOH溶液，NO2可以与NaOH溶液反应，因此需要将尾气通入盛有浓硝酸的洗气瓶，将NO氧化成NO2，最后通入盛NaOH溶液的试剂瓶，据此分析； 【详解】A．根据上述分析，按气流方向，装置的连接顺序为a→fe→ji→gh(hg)→bc→d，故A说法正确； B．反应开始后，烧瓶上部由无色逐渐变为浅红棕色，是因为铜与稀硝酸反应产生的NO与空气反应产生NO2，故B说法错误； C．装置B的作用是将NO氧化为NO2，进而被NaOH溶液吸收，防止污染环境，故C说法正确； D．根据上述分析，装置E中发生反应的化学方程式为，故D说法正确； 答案为B。 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. “碳中和”是国家战略目标，其目的是实现的排放量和利用量相等。利用还原，有利于“碳中和”目标的实现，和在催化剂作用下可能发生以下反应： Ⅰ． Ⅱ． （1）①已知： 化学键 键能/ 413.6 436.4 351.0 745.0 462.8 写出反应Ⅰ的热化学方程式：___________。 ②向恒温恒容密闭容器中充入一定量的和，若只发生反应Ⅰ，下列能说明反应Ⅰ已达平衡状态的是___________(填字母)。 A．混合气体总质量不再变化 B．不再变化 C．的消耗速率与的生成速率之比为 D． E．断开2mol 键的同时形成3mol 键 F．体系总压强不变 （2）将3mol 和4mol 充入2L的密闭容器中，在催化剂作用下发生反应Ⅰ，保持温度不变，测得的物质的量随时间变化如图甲所示(a、b、c、d、e括号内数据表示坐标)。 ①b~c段的平均反应速率是___________。 ②b点的正反应速率___________(填“>”“<”或“=”)c点的逆反应速率。 ③平衡时混合气体平均相对分子质量为___________。 （3）通过反应Ⅱ可制备甲烷，一种甲烷-氧气燃料电池的装置如图乙： ①负极的电极反应式为___________。 ②N口通入的气体是___________(填名称)。 ③当通入4.48L(标准状况下)甲烷气体时，测得电路中转移1.2mol电子，则甲烷的利用率为___________%。 【答案】（1） ①. CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ∆H=-181.0kJ/mol ②. BEF （2） ①. 0.125 ②. ＞ ③. 28 （3） ①. CH4-8e‒+10OH‒=+7H2O ②. 氧气 ③. 75 【解析】 【小问1详解】 ①该反应的∆H=2×745.0kJ/mol+3×436.4kJ/mol-3×413.6kJ/mol-351.0kJ/mol-462.8kJ/mol-2×462.8kJ/mol=-181.0kJ/mol，热化学方程式为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ∆H=-181.0kJ/mol； ②A．根据质量守恒定律，混合气体总质量是定值，因此混合气体总质量不变不能判定平衡，A不符合题意； B．设投入的n(CO2)=amol，反应的CO2的物质的量为x，则生成n(H2O)=x，=，是变量，因此不再变化可以判定平衡，B符合题意； C．H2的消耗速率与CH3OH的生成速率均为正反应方向，不能判定平衡，C不符合题意； D．由反应速率之比等于化学计量数之比可知，v(H2)=3v(H2O)，D不符合题意； E．断开2mol C=O键为正方向，形成3mol H-H键为逆方向，因此断开2mol C=O键的同时形成3mol H-H键可以判定平衡，E符合题意； F．该反应正反应为气体体积减小的反应，体系总压强不变可以判定平衡，F符合题意； 故选BEF； 【小问2详解】 ①由图可知b~c段∆n(H2)=3mol-1.5mol=1.5mol，∆n(CO2)=∆n(H2)=0.5mol，v(CO2)====0.125mol/(L∙min)； ②由曲线的斜率可知，b点v正＞c点v正，c点未达到平衡，还在正向移动，因此c点v正＞c点v逆，因此b点v正＞c点v逆； ③平衡时列出三段式： ，反应后总物质的量为5mol，根据质量守恒定律，反应后的总质量等于反应前的总质量，m=3mol×44g/mol+4mol×2g/mol=140g，平衡时混合气体平均摩尔质量为=28g/mol，平均相对分子质量为28； 【小问3详解】 燃料电池中K+向b极移动，因此b为正极，电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-，a为负极，电极反应为CH4-8e‒+10OH‒=+7H2O。 ①根据上述分析，负极的电极反应式为CH4-8e‒+10OH‒=+7H2O； ②根据上述分析，b为正极，燃料电池的正极通氧气，因此N口通入的气体是氧气； ③n(CH4)= =0.2mol，根据CH4-8e‒+10OH‒=+7H2O可知，理论上转移电子物质的量为0.2mol×8=1.6mol，甲烷的利用率为×100%=75%。 16. 已知氨可以与灼热的氧化铜反应生成氮气和金属铜，用下图所示装置（加热及夹持装置已省略）可以实现该反应。试管A中盛有NH4Cl和Ca(OH)2的混合物。 回答下列问题： （1）试管A中反应的化学方程式为______。 （2）装置B的作用是_____，可选用的试剂为_______（填标号）。 a．碱石灰 b．P2O5 c．浓硫酸 d．生石灰 （3）实验时装置C中（盛有CuO）观察到的现象是_______，发生反应的化学方程式是______。 （4）反应结束后取下试管D，向其中滴加几滴酚酞试液，观察到的现象是______。 （5）已知反应后装置C中得到的Cu中可能含有CuO，向10g该混合物中，加入一定量的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，同时收集到标准状况下2.24LNO。 ①写出Cu与稀硝酸反应的离子方程式：________。 ②计算原混合物中铜单质的质量分数：________。 【答案】（1） （2） ①. 除去氨气中混有的水蒸气 ②. ad （3） ①. 黑色固体逐渐变为红色 ②. （4）溶液变成红色 （5） ①. ②. 96% 【解析】 【分析】本实验的目的，验证NH3的还原性。首先用NH4Cl与Ca(OH)2反应制取NH3，将NH3干燥后，再还原CuO，将反应生成的水蒸气及未反应的NH3冷凝后，注意收集产生的N2。 【小问1详解】 试管A中加热氯化铵和氢氧化钙的混合物，反应生成氨气，该反应的化学方程式为。 【小问2详解】 装置B需要将除去氨气中混有的水蒸气，可选用碱石灰或生石灰，P2O5和浓硫酸会吸收氨气，且浓硫酸不适合放置于U形管中，a、d项正确。 【小问3详解】 氨气和氧化铜在加热的条件下发生反应生成金属铜、水以及氮气，该反应的化学方程式为，则实验时C中黑色粉末逐渐变为红色。 【小问4详解】 氨气还原氧化铜之后剩余的氨气和产生的水蒸气在冷凝时会形成一水合氨，一水合氨为弱碱，存在电离平衡：，可以使酚酞溶液变成红色。 【小问5详解】 ①Cu与稀硝酸反应的离子方程式为； ②2.24LNO物质的量为0.1mol，根据3Cu～2NO可知m（Cu）=64g·mol-1×0.15mol=9.6g，则铜单质的质量分数为9.6g÷10g×100%=96%。 17. 丙烯(C3H6)是重要的有机原料和中间体。在一定条件下，丙烯能发生的部分转化关系如图所示。 回答下列问题： （1）高聚物A的结构简式为_________；若A的平均相对分子质量为21000，则其平均聚合度约为______。 （2）鉴别丙烯和B可选用试剂__________ (只填一种试剂即可)。 （3）C有_____种同分异构体(不含立体异构)；E中官能团的名称为_____________。 （4）由E生成F的化学方程式为_______________。 （5）若D中O原子为18O，则由D和F制备G的反应结束后，反应体系中含有18O的物质有______(填化学名称)；该制备过程不能选用NaOH溶液接收产品，其原因为___________。 【答案】（1） ①. ②. 500 （2）酸性KMnO4溶液或溴水或溴的四氯化碳溶液中的一种 （3） ①. 2 ②. 醛基 （4）2CH3CH2CHO+O22CH3CH2COOH （5） ①. 丙醇、丙酸、丙酸丙酯 ②. 丙酸丙酯在NaOH溶液中会发生水解，降低产品产率 【解析】 【分析】由信息推知：A为 ，B为CH3CH2CH3，C为CH3CHClCH3或CH3CH2CH2Cl，D为CH3CH2CH2OH，E为CH3CH2CHO，F为CH3CH2COOH。 【小问1详解】 高聚物A的结构简式为 ；若A的平均相对分子质量为21000，则其平均聚合度约为500。 【小问2详解】 鉴别丙烯和丙烷可用酸性KMnO4溶液或溴水或溴的四氯化碳溶液等。 【小问3详解】 C3H7Cl有CH3CHClCH3和CH3CH2CH2Cl两种同分异构体(不含立体异构)；CH3CH2CHO中官能团的名称为醛基。 【小问4详解】 CH3CH2CHO催化氧化生成CH3CH2COOH的化学方程式为2CH3CH2CHO+O22CH3CH2COOH。 【小问5详解】 酯化反应的机理是醇断裂羟基中氧氢键、羧酸断裂羧基中碳氧单键，结合酯化反应为可逆反应推知，若CH3CH2CH2OH中O原子为18O，则由CH3CH2CH2OH和CH3CH2COOH制备 的反应结束后，反应体系中含有18O的物质有丙醇、丙酸和丙酸丙酯；丙酸丙酯在NaOH溶液中会发生水解降低产品产率，故该过程不能选用NaOH溶液接收产品。 18. 元素的价类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图像。铁元素的价类二维图如图，其中箭头表示部分物质间的转化关系。 （1）下列说法错误的是_______。 A. Fe3O4是一种红棕色的氧化物，可由Fe、水蒸气高温反应制得 B. 为实现向的转化，可向含的溶液中通入新制氯水 C. 工业上用CO还原Fe2O3炼铁，该反应不属于置换反应 D. 维生素C能将转化为，该过程中维生素C表现还原性 （2）甘肃省张掖市七彩丹霞景区为国家5A级旅游景区。丹霞地貌的岩层呈红色是因为含_______。 A. CuO B. Fe(OH)3 C. FeO D. （3）我国科学家参与研制的阿尔法磁谱仪已升入太空，开始了探索宇宙中是否存在反物质的研究工作。若让你选择制造阿尔法磁谱仪核心部件的材料，下列四种物质中相对合适的是_______。 A. B. C. D. （4）(聚合硫酸铁)是高效水处理剂。以废铁屑为原料制备聚合硫酸铁的工艺流程如下图，检验反应后所得溶液中是否含有，可用的试剂是_______。 A. KSCN溶液 B. 品红溶液 C. KMnO4溶液 D. 石蕊试液 （5）化学实验中的颜色千变万化。向稀硫酸中加入适量铁粉，反应完全后再加入适量NaOH溶液，放置片刻，则该过程中可观察到的颜色变化是_____。 A. 无色→灰绿色→红褐色 B. 灰绿色→红褐色→蓝灰色→红棕色 C. 无色→浅绿色→白色→灰绿色→红褐色 D. 无色→白色→浅绿色→灰绿色→红褐色 （6）氯化铁溶液可用作印刷电路板蚀刻剂，反应为下列离子在印刷电路板的蚀刻废液中一定能大量存在的是_______。 A. B. C. D. 【答案】（1）A （2）D （3）A （4）C （5）C （6）A 【解析】 【小问1详解】 A．是一种黑色的氧化物，可由Fe、水蒸气高温反应制得，A错误； B．转化成，铁元素的化合价升高，需要加入新制氯水等氧化剂才能实现转化，B正确； C．置换反应是一种单质和一种化合物反应生成新的单质和化合物的反应，工业上用CO还原炼铁，该反应不属于置换反应，C正确； D．维生素C能将还原为，该过程中Fe元素化合价下降， 是氧化剂，则维生素C是还原剂，还原性，D正确； 故选A。 【小问2详解】 氧化铜为黑色，氢氧化铁为红褐色，氧化亚铁为黑色，三氧化二铁为红棕色，丹霞地貌的岩层呈红色是因为含，故选D。 【小问3详解】 制造阿尔法磁谱仪核心部件的材料是一种具有磁性的物质，四个选项中，只有具有磁性，故选A。 【小问4详解】 铁屑和稀硫酸发生反应1生成和和在一定条件下发生反应2生成，调节pH，生成聚合硫酸铁。KSCN溶液可用于Fe3+的检验，不能用于的检验，品红溶液、石蕊试液均不能用来检验,可用溶液检验反应2后的溶液中是否含有可被还原为溶液紫色褪去，故选C。 【小问5详解】 稀硫酸为无色，加入铁粉后，发生反应为浅绿色；上述反应完全后，再滴加适量的NaOH溶液，发生反应，生成的Fe(OH)2为白色絮状沉淀，被溶解在溶液中的氧气氧化迅速变成灰绿色，最终变为红褐色的沉淀，该过程中可观察到的颜色变化是无色→浅绿色→白色→灰绿色→红褐色，故选C。 【小问6详解】 氯化铁溶液可用作印刷电路板蚀刻剂，反应为，蚀刻废液中含有大量Fe3+、Fe2+、Cu2+、Cl-。 A．H+和溶液中Fe3+、Fe2+、Cu2+、Cl-均不反应，可以大量存在，A选； B．Fe3+可以氧化I-，二者不能大量共存，B不选； C．Fe3+、Fe2+、Cu2+均能与OH-反应生成沉淀，不能大量共存，C不选； D．Ag+能与Cl-反应生成AgCl沉淀，二者不能大量共存，D不选； 故选A。 附加题 19. 某工厂的废金属屑中主要成分为Cu、Fe和Al，此外还含有少量Al2O3和Fe2O3，为探索工业废料的再利用，某化学兴趣小组设计了如下实验流程，用该工厂的合金废料制取氯化铝、绿矾晶体(FeSO4·7H2O)和胆矾晶体。 请回答： （1）试剂X是_______。溶液D是_______。 （2）步骤III所得溶液E中一定含有的阳离子为_________。 （3）在步骤II时，用如图装置制取CO2并通入溶液A中。一段时间后，观察到烧杯中产生的白色沉淀C会逐渐减少。为避免固体C减少，可采取的改进措施是__________。 （4）溶液E经过蒸发浓缩、________、过滤、洗涤、干燥等实验步骤制得绿矾晶体。 （5）工业上常用溶液E制得净水剂Na2FeO4，流程如下： ①测得溶液E中c(Fe2+)为0.2 mol·L-1，若要处理1 m3溶液E，理论上需要消耗质量分数为25%的H2O2溶液_______kg。 ②写出由Fe(OH)3制取Na2FeO4的离子方程式_________。 【答案】（1） ①. 稀硫酸(或稀H2SO4) ②. NaHCO3溶液 （2）Fe2+、H+ （3）在a和b间加一个盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶，除去HCl （4）冷却结晶 （5） ①. 13.6 ②. 2Fe(OH)3 + 3ClO- + 4OH- =2FeO+ 3Cl- + 5H2O 【解析】 【分析】废金属屑中含有Cu、Fe、Al、Al2O3、Fe2O3，当加入过量NaOH溶液时只有Al、Al2O3可以发生反应生成，过滤后得到的固体B中含有Cu、Fe、Fe2O3，向其中加入过量的稀硫酸，过滤得到的滤液E中含有FeSO4、CuSO4(少量)；固体F中含有Cu，用热的浓硫酸溶解得到CuSO4溶液，也可以向固体F中加入热的稀H2SO4，同时不断鼓入空气，固体溶解得CuSO4溶液。溶液A中含有NaOH、，向其中通入过量CO2，发生反应产生Al(OH)3沉淀和可溶性物质NaHCO3，溶液D是NaHCO3溶液，固体C是Al(OH)3沉淀，用盐酸溶解得到AlCl3，然后在HCl的气氛中加热蒸干得到无水AlCl3。 【小问1详解】 由分析可知，过滤后得到的固体B中含有Cu、Fe、Fe2O3，为分离出Cu，试剂X是稀硫酸(或稀H2SO4)，溶液D是NaHCO3溶液。 【小问2详解】 步骤III中用稀硫酸处理Cu、Fe、Fe2O3，Fe和稀硫酸反应生成FeSO4，Fe2O3和稀硫酸反应生成Fe2(SO4)3，若Fe过量，Fe会将Fe3+还原为Fe2+，所得溶液E中一定含有的阳离子为Fe2+、H+。 【小问3详解】 浓盐酸具有挥发性，生成的二氧化碳气体中混有HCl气体，而HCl会溶解Al(OH)3沉淀，为避免Al(OH)3固体减少，应该除去二氧化碳气体中混有的HCl气体，改进措施是在a和b间加一个盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶，除去HCl。 【小问4详解】 溶液E中含有FeSO4，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等实验步骤制得绿矾晶体。 【小问5详解】 ①由 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 可知，1mol H2O2可氧化2mol Fe2+，c(Fe2+)=0.2mol /L，1 m3溶液中共含0.2mol/L×1000L= 200mol Fe2+，需100 molH2O2。 100 mol H2O2 的质量为 100mol×34 g/mol=3400 g=3.4 kg，若使用质量分数为25%的H2O2 溶液，则需=13.6 kg； ②Fe(OH)3和NaClO在碱性环境中发生氧化还原反应生成Na2FeO4和NaCl，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：2Fe(OH)3 + 3ClO- + 4OH- =2+ 3Cl- + 5H2O。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $