综合 化学生产中的重要非金属元素 化学反应与能量 压轴80题（期中真题汇编，安徽专用）高一化学下学期

综合 化学生产中的重要非金属元素 化学反应与能量 压轴80题 八大高频考向概览 考向01 硫、氮及其化合物 考向02 无机非金属材料 考向03 与非金属元素相关的阿伏伽德罗常数及离子反应 考向04 化学反应与热能 考向05 化学反应与电能 考向06 综合性工艺流程题、实验探究题 地 城 考向01 硫、氮及其化合物 1．（2024-2025高一下·安徽六安·期中）劳动成就梦想。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是 选项 劳动项目 化学知识 A 实验操作：用SO2漂白纸浆 SO2具有漂白性 B 工业劳动：用溶液刻蚀玻璃 是酸性氧化物 C 生产活动：用铝制容器贮运浓硝酸 铝遇浓硝酸钝化 D 家务劳动：用食醋清除水壶中的少量水垢 酸性：醋酸>碳酸 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．SO2具有漂白性，可以用SO2漂白纸浆，A正确； B．二氧化硅与碱反应生成盐和水才能说明其为酸性氧化物，与HF酸反应不能说明其为酸性氧化物，B错误； C．浓硝酸有强氧化性，常温下铝遇浓硝酸钝化，可以用铝制容器贮运浓硝酸，C正确； D．食醋能水壶中的水垢转化成二氧化碳和可溶性物质，体现了醋酸的酸性强于碳酸，D正确； 答案选B。 2．（2024-2025高一下·安徽六安·期中）以下能起固氮作用的化学反应是 A．由制碳酸氢铵和硫酸铵 B．与反应生成 C．经催化氧化生成 D．和在一定条件下反应生成 【答案】D 【详解】A．由NH3制铵盐，氮元素始终为化合态，未将游离态氮转化为化合态，A不符合题意； B．NO与O2生成NO2，均为氮的化合物之间的转化，未涉及游离态氮，B不符合题意； C．NH3转化为NO，氮仍为化合态，未固定游离态氮，C不符合题意； D．N2和H2生成NH3，将游离态氮（N2）转化为化合态氮（NH3），属于固氮作用，D符合题意； 故选D。 3．（2024-2025高一下·安徽芜湖·期中）氮、硫元素的“价—类”二维图如图所示。下列有关叙述错误的是 A．a和c′共同通入水中，可生成两种盐 B．工业尾气中c′可用固体CaO或溶液吸收 C．制e的尾气中含d，可用NaOH溶液吸收，可生成两种盐 D．a′和f′的浓溶液反应，产物不一定同时含有b′和c′ 【答案】B 【分析】根据氮、硫元素的“价—类”二维图，a是NH3；b是N2；c是NO；d是NO2；e是HNO3；a＇是H2S；b＇是S；c＇是SO2；d＇是SO3；e＇是H2SO3；f＇是H2SO4。 【详解】A．NH3和SO2共同通入水中，可生成(NH4)2SO3、NH4HSO3两种盐，故A正确； B．工业尾气中SO2可用固体CaO吸收；SO2与溶液不反应，不能用溶液吸收SO2，故B错误； C． NO2与NaOH溶液反应生成NaNO2、NaNO3两种盐，故C正确； D．H2S和浓硫酸反应，根据归中规律，产物中可能只含S或SO2，故D正确； 选B。 4．（2024-2025高一下·安徽安徽师范大学附属中学·期中）同温、同压下，在3支体积相同的试管中分别充有体积比为1∶1的混合气体，它们是：①NO、；②、；③、。现将3支试管均倒置于水槽中充分反应后(假设溶液不扩散)，所得溶液浓度大小关系正确的是 A．①=③>② B．①=②>③ C．②>③>① D．③>①>② 【答案】A 【详解】分别充满等体积混合的2种气体，则：①设气体体积均为3VL，发生反应：3NO2+H2O=2HNO3+NO，反应后硝酸的物质的量为mol，反应后NO共4V，溶液体积为2V，则浓度为mol/L；②设气体体积均为4VL，发生反应：4NO2+O2+2H2O=4HNO3，反应后硝酸的物质的量为mol，反应后剩余氧气3VL，溶液体积为5VL，则溶液浓度为 mol/L；③设气体体积均为VL，NH3全部溶于水，氮气不溶于水，氨气的物质的量为mol，溶液体积为VL，则浓度为mol/L；故充分反应后，试管中剩余气体的体积大小关系为①=③>②，答案选A。 5．（2024-2025高一下·安徽合肥第八中学·期中）下列事实与括号中浓硫酸的性质对应关系正确的是 A．浓硫酸可用来干燥某些气体(吸水性) B．浓硫酸在加热条件下与铜反应(脱水性) C．用浓硫酸在纸上书写的字迹变黑(氧化性) D．空气中敞口久置的浓硫酸质量增大(挥发性) 【答案】A 【详解】A．浓硫酸具有吸水性，可用来做干燥剂，干燥某些气体，故A正确； B．浓硫酸在加热条件下与铜反应，体现了浓硫酸的氧化性和酸性，故B错误； C．浓硫酸在纸上书写的字迹变黑，是浓硫酸使纸中纤维脱水碳化，故C错误； D．空气中敞口久置的浓硫酸质量增大，是因为浓硫酸具有吸水性，故D错误； 答案A。 6．（2024-2025高一下·安徽芜湖·期中）传统工业中以黄铁矿为原料制备硫酸的原理如图所示： 下列说法错误的是 A．制备过程的化学反应不全是氧化还原反应 B．氧化成的反应中能全部转化为 C．用98.3%的浓硫酸吸收，目的是防止形成酸雾，有利于的吸收 D．浓硫酸使蔗糖变黑，并产生气体，主要体现了浓硫酸的脱水性和强氧化性 【答案】B 【分析】黄铁矿在空气中灼烧生成氧化铁和二氧化硫，二氧化硫发生氧化反应生成三氧化硫，用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫得到硫酸。 【详解】A．最后一步是SO3+H2O=H2SO4，不是氧化还原反应，故A正确； B．氧化成的反应是可逆反应，不能全部转化为，故B错误； C．SO3用98.3%浓硫酸吸收效果好，可防止形成酸雾，故C正确； D．浓H2SO4使蔗糖变黑，有碳生成，并产生大量气体，主要体现了浓H2SO4的脱水性和强氧化性，故D正确； 答案选B。 7．（2024-2025高一下·安徽芜湖·期中）利用下列实验装置能达到实验目的的是 A．证明氨气极易溶于水 B．制取并干燥氨气 C．制取并收集二氧化氮 D．非金属性：C>Si A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．挤压胶头滴管向圆底烧瓶中滴入少量水，气球变大，可证明氨气极易溶于水，故A正确； B．加热时氯化铵分解，在试管口氨气与氯化氢化合生成氯化铵，不能制备氨气，应选氯化铵与氢氧化钙加热制备，故B错误； C．二氧化氮与水反应，则不能用排水法收集，故C错误； D．盐酸有挥发性，挥发出的HCl也能与Na2SiO3反应生成H2SiO3沉淀，干扰CO2与Na2SiO3的反应，无法验证非金属性C＞Si，应先除去HCl，故D错误； 答案选A。 8．（2024-2025高一下·安徽安徽师范大学附属中学·期中）利用下列对应装置完成相应的实验目的，设计合理的是 A．A装置验证反应是否有生成 B．B装置可快速制备一定量的氨气 C．C装置能除去中的少量HCl D．D装置用于制备氯气 【答案】B 【详解】A．二氧化硫也会使澄清石灰水变浑浊，A装置无法验证反应是否有生成，A错误； B．CaO溶于水产生大量OH-和放出热量均促使氨气逸出，B装置可快速制备一定量的氨气，B正确； C．和HCl均能被NaHCO3吸收，不能用C装置除去中的少量HCl，C错误； D．MnO2和浓HCl需要加热才能反应，缺加热装置，D错误； 答案选B。 9．（2024-2025高一下·安徽池州·期中）将SO2分别通入无氧、有氧的浓度均为0.1 mol·L－1的 BaCl2溶液和Ba(NO3)2溶液中，探究体系中微粒间的相互作用，实验记录如下： 实验记录 pH变化 溶液中是否产生沉淀 BaCl2溶液(无氧)中无白色沉淀、BaCl2溶液(有氧)中有白色沉淀 Ba(NO3)2溶液(无氧)中有白色沉淀、Ba(NO3)2溶液(有氧)中有白色沉淀 下列说法不正确的是 A．曲线a 所示溶液pH降低的原因：SO2 + H2OH2SO3H+ + HSO3- B．曲线c 所示溶液中发生反应：2Ba2+ + O2 + 2SO2 + 2H2O =2BaSO4↓+ 4H+ C．与曲线a、b、c对比，可知曲线d所表示的过程中NO3-是氧化SO2的主要微粒 D．依据该实验预测0.2 mol·L－1的KNO3溶液（无氧）也可以氧化SO2 【答案】C 【详解】A、曲线a表示无氧环境下，氯化钡溶液 pH变化减小，说明二氧化硫生成了弱酸亚硫酸，溶液pH降低的原因是SO2 + H2OH2SO3H+ + HSO3-，故A正确； B、曲线c表示有氧环境下，氯化钡溶液 pH变化较大，则说明二氧化硫被氧气氧化为强酸硫酸，反应的方程式是2Ba2+ + O2 + 2SO2 + 2H2O =2BaSO4↓+ 4H+，故B正确； C、氯化钡、硝酸钡在有氧环境下，pH变化几乎相同，所以不能说明曲线d所表示的过程中NO3-是氧化SO2的主要微粒，故C错误； D、0.1 mol·L－1的Ba(NO3)2硝酸钡在无氧环境下可以氧化二氧化硫，依据该实验预测0.2 mol·L－1的KNO3溶液（无氧）也可以氧化SO2，故D正确； 选C。 【点睛】本题考查了性质实验方案的设计，明确实验目的及实验原理为解答关键，注意对比实验，试题充分考查学生的分析、理解能力及化学实验能力。 10．（2024-2025高一下·安徽芜湖·期中）某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL，平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解19.2g铜（已知硝酸只被还原为NO气体）。向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示。下列说法正确的是 A．原混合酸中物质的量为0.4mol B．混合酸中物质的量浓度为1 C．OA段转移的电子为0.4mol D．19.2g铜完全溶解时，溶液中的 【答案】D 【分析】由图象可知，由于铁过量，OA段发生反应：Fe++4H+=Fe3++NO↑+2H2O，AB段发生反应：Fe+2Fe3+=3Fe2+，BC段发生反应：Fe+2H+=Fe2++H2↑； 【详解】A．最终反应掉22.4g铁，铁的物质的量为=0.4mol，所有的铁都在硫酸亚铁中，根据Fe原子、硫酸根离子守恒，每一份中n(H2SO4)=n(FeSO4)=n(Fe)=0.4mol，则原混合酸中H2SO4物质的量为0.4mol×2=0.8mol，故A错误； B．OA段发生反应为：Fe++4H+=Fe3++NO↑+2H2O，硝酸全部起氧化剂作用，所以每一份中n()=n(Fe)==0.2mol，每一份溶液体积为100mL，则混合酸中HNO3物质的量浓度为=2mol/L，故B错误； C．由图象可知，由于铁过量，OA段发生反应：Fe++4H+=Fe3++NO↑+2H2O，消耗的铁n(Fe)==0.2mol，转移的电子为0.6mol，故C错误； D．由上述计算可知每一份混酸中，H2SO4物质的量为0.4mol，HNO3的物质的量为0.2mol，19.2gCu的物质的量为=0.3mol，反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO+4H2O，反应后铜以硫酸铜存在，n(CuSO4)=0.3mol，硫酸剩余0.1mol，故反应后溶液，故D正确； 答案选D。 11．（2024-2025高一下·安徽安徽师范大学附属中学·期中）1.36g铜镁合金完全溶解于60mL密度为1.40g/mL、质量分数为63%的浓硝酸中，得到和NO的混合气体896mL(标准状况)，向反应后的溶液中加入V mL 2.0mol/L NaOH溶液，恰好使金属离子全部沉淀，共得到2.72g沉淀。下列说法正确的是 A．该合金中铜与镁的物质的量之比是2∶1 B．加入的2.0mol/L NaOH溶液的体积V=340mL C．和NO的混合气体中，的体积分数是50% D．反应结束后所得溶液中溶质的物质的量浓度为1.9mol/L 【答案】C 【分析】沉淀分析：沉淀质量2.72g，金属质量1.36g，质量1.36g，对应0.08mol，需要NaOH体积为40mL，金属总电子转移量等于物质的量，即0.08mol；气体分析：混合气体0.04mol，设为a，为b，联立方程：a + b = 0.04，a + 3b = 0.08（电子守恒），解得a = b = 0.02mol；合金组成：设Cu为x，Mg为y，联立：64x + 24y = 1.36，2x + 2y = 0.08，解得x=0.01mol，y=0.03mol；体积：原的物质的量=，被还原0.04mol，硝酸钠为0.80mol，需0.80mol，体积400mL。 【详解】A．设Cu为x，Mg为y，联立：64x + 24y = 1.36，2x + 2y = 0.08，解得x=0.01mol，y=0.03mol ，因此该合金中铜与镁的物质的量之比是，A错误； B．原为0.84mol，被还原0.04mol，硝酸钠为0.80mol，需0.80mol，体积400mL ，B错误； C．混合气体0.04mol，设为a，为b，联立方程：a + b = 0.04，a + 3b = 0.08（电子守恒），解得a = b = 0.02mol ，的体积分数是50%，C正确； D．由分析易得，总溶液体积60+400+40=500mL，浓度0.80/0.5=1.6mol/L，D错误； 故答案选C。 12．（2024-2025高一下·安徽六安·期中）氮是生命体重要的组成元素，“价-类”二维图是学习元素化合物性质的重要方法，利用所学知识能更好地了解氮的循环。 (1)图中A的类别为___________；丙为钠盐，其化学式为___________。 (2)甲为常见的碱性气体，是制造氮肥、炸药等物质的化工原料，实验室制备甲的装置如下，回答下列问题。 ①装置A中发生反应的化学方程式为___________。 ②装置C中的现象是___________。 ③实验进行一段时间后，挤压装置D中的胶头滴管，滴入滴浓盐酸，可观察到的现象是___________，发生反应的化学方程式为___________。 ④丁主要用于染料、医药、印染、漂白等方面，且丁的焰色反应呈黄色。丁在酸性条件下，与按物质的量恰好完全反应，生成能使淀粉变蓝的物质，写出该过程发生的离子反应方程式___________。 【答案】(1) 单质 (2) 湿润的红色石蕊试纸变蓝 有白烟生成 【分析】由氮元素的“价-类”二维图可知，甲为NH3，乙为HNO3，丙为硝酸盐，丁为亚硝酸盐。 装置A用氢氧化钙和氯化铵固体加热制备氨气，装置B用碱石灰干燥氨气，因氨气密度小于空气，装置C用向下排空法收集NH3，同时NH3是碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，装置D中浓盐酸挥发的HCl与氨气反应生成氯化铵固体而产生白烟，最后对氨气进行尾气吸收，氨气极易溶于水需考虑防倒吸，故选E； 【详解】（1）图中A为氮气，类别为单质；丙为钠盐，为硝酸钠，其化学式为NaNO3； （2）①装置A中发生反应氯化铵和氢氧化钙加热生成氯化钙、水和氨气，； ②氨气溶于水生成一水合氨，一水合氨部分电离生成和而呈碱性，故装置C中的现象是湿润的红色石蕊试纸变蓝； ③浓盐酸具有挥发性，HCl与氨气反应生成氯化铵固体，故装置D中可观察到的现象是有白烟生成，发生反应的化学方程式为：； ④丁的焰色反应呈黄色，则含钠元素，为亚硝酸钠。亚硝酸钠在酸性条件下，与按物质的量恰好完全反应，生成能使淀粉变蓝的物质碘单质，碘化合价升高，则氮化合价降低，结合电子守恒，反应生成NO，发生的离子反应方程式。 13．（2024-2025高一下·安徽合肥市第八中学·期中）化学小组通过一系列实验探究的性质。用如图装置(夹持、加热仪器略)制备，并将足量通入试剂b中。 回答下列问题： (1)浓与反应的化学方程式是___________。 (2)硫酸沸点，为了排除可能产生的硫酸酸雾的干扰，下列物质可以作为试剂a的是___________(填标号)。 A．饱和的溶液        B．饱和的溶液        C．饱和的溶液 (3)为了研究二氧化硫是否有漂白性，试剂b可选用___________。 A．溴水    B．硫化钠溶液    C．品红溶液    D．酸性高锰酸钾溶液 若试剂b选用酸性高锰酸钾溶液，则发生反应的离子方程式是___________。 (4)反应结束后发现烧瓶中有铜片剩余，该小组同学根据所学知识认为还有一定量的剩余。下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中存在余酸的是___________。(填字母) A．铁粉 B．溶液 C．溶液 D．银粉 (5)试剂b选用溶液。打开分液漏斗活塞，滴加一定量浓硫酸，加热装置A，发现装置C内有白色沉淀产生，液面上方略显浅棕色。则白色沉淀是___________(填化学式)。 (6)工业生产过程中产生的尾气需要测定的含量，符合标准才能排放。已知有已换算成标准状况尾气，通入足量溶液吸收再加入足量溶液充分反应后(不考虑尾气中其他成分的反应)，过滤、洗涤、干燥，称量得到沉淀。溶液的作用是___________；尾气中含量(体积分数)的计算式是___________(用含、的代数式表示)。 【答案】(1) (2)B (3) C (4)AC (5)BaSO4 (6) 将SO2氧化为 【分析】装置A中铜与浓硫酸反应：，为了排除可能产生的硫酸酸雾的干扰，装置B中试剂可选：饱和的溶液，装置C中试剂b检验SO2的性质，尾气处理可防止SO2污染空气。 【详解】（1）根据分析，铜与浓硫酸反应：； （2）根据分析，试剂a是饱和的溶液，故选B； （3）二氧化硫具有漂白性，能使品红溶液褪色，故试剂b为：C；若试剂b选酸性高锰酸钾溶液，两者反应的离子方程式为：； （4）浓硫酸反应到一定程度后变为稀硫酸，稀硫酸和Fe反应生成氢气、和NaHCO3溶液反应生成CO2气体，氯化钡溶液用于检验硫酸根离子，稀硫酸和Ag不反应，所以能用来证明反应结束后的烧瓶中存在余酸的是：AC； （5）SO2溶于水溶液显酸性，酸性条件下硝酸根具有强氧化性，能将+4价S元素氧化为+6价，故白色沉淀为BaSO4； （6）能将SO2氧化为，与BaCl2溶液反应产生的白色沉淀为BaSO4。故溶液的作用是：将SO2氧化为；根据题意可找出关系式：，尾气中含量(体积分数)的计算式是：。 14．（2024-2025高一下·安徽合肥市第八中学·期中）氮及其化合物既是重要的化工产品，又是重要的化工原料，它们在反应中常涉及能量变化。如图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。 回答下列问题： (1)下列环境问题与氮的氧化物排放无关的是___________。 A．酸雨 B．光化学烟雾 C．臭氧层空洞 D．白色污染 (2)氧化炉中发生反应的化学方程式为___________。 (3)向吸收塔中通入物质A的作用是___________。 (4)工业生产中为了盛装大量浓硝酸，可选择___________作为罐体材料。 A． B． C． D． (5)催化还原氮氧化物技术是目前应用最广泛的氮氧化物脱除技术，可用于上述硝酸生产的尾气处理，反应原理如图所示。 若反应的和物质的量之比为，则总反应的化学方程式为___________。 (6)脱硝技术已成为使用广泛和成熟的烟气净化技术，脱硝效率高达以上。其催化反应机理如图所示，写出该反应发生的化学方程式：___________。 (7)常温常压下，一定体积的与混合后被水完全吸收转化成稀硝酸。稀硝酸恰好将铁完全溶解，测得反应后的溶液。___________。 【答案】(1)D (2) (3)将NO氧化为NO2 (4)C (5) (6) (7)3 【分析】N2和H2在合成塔中合成氨气，经过氨分离器分离出氨气，氧化炉中氨气催化氧化生成NO，A为O2，NO与O2反应生成NO2，NO2与H2O反应生成硝酸，尾气处理防止污染空气。 【详解】（1）氮的氧化物排放会造成酸雨和光化学污染，破坏臭氧层，与白色污染无关，故选D； （2）氧化炉中发生反应为氨气的催化氧化，化学方程式为：； （3）向吸收塔中通入物质A的作用是：将NO氧化为NO2； （4）Mg、Zn、Cu常温下能与浓硝酸反应，Fe常温下遇浓硝酸钝化，可作为运输浓硝酸的罐体材料，故选C； （5）根据题意，反应的和物质的量之比为，则总反应的化学方程式为：； （6）由图可知NO、NH3在催化剂作用下反应生成N2和H2O，方程式为：； （7）Fe的物质的量为0.1mol，完全反应生成Fe(NO3)2、Fe(NO3)3的物质的量分别为0.075mol、0.025mol，转移电子的物质的量为： ，生成NO的物质的量为：，故HNO3的物质的量为：，稀硝酸的浓度为：，c=3。 地 城 考向02 无机非金属材料 15．（2024-2025高一下·安徽六安·期中）2025年，宇树科技的机器人登上了春晚的舞台，上演了一场科技与艺术交织的表演。机器人的制造过程中用到多种材料，下列说法错误的是 A．机身采用复合材料具有高强度、轻量化、耐磨损等特点 B．机器人采用的芯片成分为二氧化硅 C．选用锂聚合物电池，实现将化学能转化成电能 D．散热涂层采用的石墨烯是一种新型无机非金属材料 【答案】B 【来源】安徽省六安市六安第二中学2024-2025学年高一下学期4月期中考试 化学试题 【详解】A．复合材料通常由两种或多种材料复合而成，如碳纤维增强复合材料，兼具高强度、低密度和耐磨损特性。在机器人机身中应用复合材料，既能满足机械性能需求，又能减轻重量，提升灵活性，A正确； B．芯片的核心材料是半导体，硅因其良好的半导体特性而被广泛用于集成电路制造。二氧化硅是绝缘体，并非芯片的主要成分，B错误； C．锂聚合物电池属于原电池的一种，通过锂离子在正负极材料间的迁移实现充放电，将化学能转化为电能，C正确； D．石墨烯具有极高的导热性、力学强度和导电性，属于新型无机非金属材料，在散热涂层中使用石墨烯，可有效提升热传导效率，防止机器人因过热导致性能下降，D正确； 故选B。 16．（2024-2025高一下·安徽芜湖·期中）《流浪地球2》向观众展示了太空电梯、行星发动机、超级计算机550W等超前的科技幻想，探讨了数字生命、人工智能等科技伦理问题。它们与化学有着密切联系，下列说法错误的是 A．晶体硅可用于光伏发电 B．富勒烯、石墨烯都是含碳化合物 C．新型陶瓷碳化硅(SiC)可作耐高温结构材料 D．我国提出网络强国战略，光纤线路总长超过三千万公里，光纤的主要成分是 【答案】B 【来源】安徽省芜湖市2024-2025学年高一下学期4月期中化学试题 【详解】A．晶体硅太阳能电池具有效率高、寿命长、性能可靠的优点，晶体硅可用于光伏发电，故A正确； B．富勒烯和石墨烯都是碳元素的单质，故B错误； C．新型陶瓷碳化硅(SiC)可作耐高温结构材料，且有高的抗弯强度，优良的抗氧化性，故C正确； D．光纤的主要成分是SiO2，还有少量的P2O5与GeO2，故D正确； 故选B。 17．（2024-2025高一下·安徽芜湖·期中）化学与生活、生产密切相关，下列叙述错误的是 A．氮化硅、碳纳米管、石墨烯均属于新型无机非金属材料 B．新型陶瓷碳化硅具有优异的高温抗氧化性能，也可作耐高温半导体材料 C．航天服的“连续纤维增韧”航空材料，使用的陶瓷和碳纤维属于合成有机高分子材料 D．现代AI依赖的算力源自硅基半导体，而二氧化硅制成的光纤承担全球AI数据交换 【答案】C 【来源】安徽省芜湖市第一中学2024-2025学年高一下学期期中考试 化学试题 【详解】A．氮化硅、碳纳米管、石墨烯、结构陶瓷、纳米材料等均新型无机非金属材料，A正确； B．碳化硅（SiC）具有高温抗氧化性，且作为耐高温半导体材料应用广泛，B正确； C．陶瓷属于无机非金属材料，碳纤维是无机材料，均不属于合成有机高分子材料，C错误； D．硅单质可用于生产半导体用于制算力芯片，二氧化硅光纤用于数据传输，D正确； 答案选C。 18．（2024-2025高一下·安徽合肥·期中）以下是用石英砂(主要成分为)制备高纯硅的工艺流程图。下列说法正确的是 A．步骤①中得到粗硅的化学方程式： B．的电子式为 C．由粗硅制备高纯硅的过程中，循环使用的物质是 D．若混合物分离后，得到、、的物质的量之比为，则理论上需要额外补充 【答案】D 【分析】石英砂中主要成分为SiO2，与碳在高温下反应制得粗硅和CO，粗硅与HCl在300℃反应生成粗SiHCl3，粗SiHCl3中含有少量氢气以及SiCl4，根据二者沸点的不同，采取蒸馏的方法分离，纯SiHCl3在高温的条件下与H2反应生成纯Si和HCl，据此回答。 【详解】A．步骤①中得到粗硅的化学方程式：，故A错误； B．SiHCl3中存在1个Si-H键、3个Si-Cl键，Cl的最外层满足8电子稳定结构，其电子式为，故B错误； C．由粗硅制备高纯硅的过程中，循环使用的物质主要有HCl和H2，故C错误； D．根据SiCl4+H2SiHCl3+HCl，SiHCl3+H2Si+3HCl，1molSiCl4完全转化为Si需要 2molH2，1molSiHCl3完全转化为Si需要1molH2，现有SiCl3、SiHCl3、H2的物质的量之比为1:1:1，则理论上需要额外补充H2到现有量的3倍，故D正确； 故选：D。 19．（2024-2025高一下·安徽合肥·期中）下列溶液的存放不能使用磨口玻璃塞的是 ①氢氟酸　②NaHSO4　③KNO3　④石灰水　⑤CuSO4　⑥NaOH　⑦Na2SiO3 A．④⑤⑥⑦ B．①④⑥ C．①③⑤ D．①④⑥⑦ 【答案】D 【详解】①氢氟酸与SiO2反应生成SiF4气体和水(反应式：)，腐蚀玻璃，必须用塑料瓶存放，①符合题意； ②硫酸氢钠在溶液中会电离出Na+、H+和，酸性较强，但H+不和玻璃中的SiO2反应，所以可以使用磨口玻璃塞，②不符合题意； ③硝酸钾是强酸强碱盐，水溶液呈中性，不会和玻璃中的SiO2反应，所以可以使用磨口玻璃塞，③不符合题意； ④石灰水呈强碱性，会与玻璃中的SiO2反应，生成硅酸钙和水，所以不能用磨口玻璃塞，应该用橡胶塞，④符合题意； ⑤硫酸铜溶液是酸性(因为CuSO4是强酸弱碱盐，水解后溶液呈酸性)，但H+不和玻璃中的SiO2反应，所以可以使用磨口玻璃塞，⑤不符合题意； ⑥NaOH为强碱性溶液，同样会与SiO2反应，生成硅酸钠，导致玻璃塞粘连，所以必须用橡胶塞，⑥符合题意； ⑦Na2SiO3水溶液本身呈强碱性，而且俗称水玻璃，具有黏性。虽然它不会腐蚀玻璃，但溶液本身很粘稠，容易使磨口玻璃塞与瓶口黏结，难以打开。所以存放硅酸钠溶液时也不能用磨口玻璃塞，而应用橡胶塞，⑦符合题意； ①④⑥⑦符合题意，故选D。 20．（2024-2025高一下·安徽池州·期中）习主席在2020年新年贺词中强调“5G商用加速推出，凝结着新时代奋斗者的心血和汗水，彰显了不同凡响的中国风采、中国力量”，制造芯片用到高纯硅，用SiHCl3与过量H2在1100～1200℃反应制备高纯硅的装置如下图所示（热源及夹持装置略去）。 已知： SiHCl3遇水H2O 强烈水解，在空气中易自燃。下列说法错误的是（   ） A．装置 B 中的试剂是浓硫酸 B．实验时先打开装置C中分液漏斗的旋塞 C．装置C中的烧瓶需要加热，其目的是使滴入烧瓶中的SiHCl3气化 D．装置D不能采用普通玻璃管的原因是在反应温度下，普通玻璃管会软化 【答案】B 【详解】A．SiHCl3 遇水H2O 强烈水解，所以H2应干燥，故装置 B 中的试剂是浓硫酸，A正确； B．SiHCl3在空气中易自燃，实验前应排尽装置内的空气，所以应先通H2，后打开装置C中分液漏斗的旋塞，B错误； C．SiHCl3呈液态，需转化为蒸气进入石英管中与H2反应，所以装置C中的烧瓶需要加热，C正确； D．制高纯硅时，温度在1100～1200℃，所以D不能采用普通玻璃管，D正确； 故选B。 21．（2024-2025高一下·安徽黄山·期中）化学与生产、生活、科技息息相关，下列说法错误的是 A．水玻璃可以用于制作木材防火剂 B．玻璃、陶瓷、水泥的主要成分均为硅酸盐 C．国产AI “DeepSeek”的出现离不开芯片的发展，芯片的主要成分是二氧化硅 D．国产飞机C919使用的氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料 【答案】C 【详解】A．水玻璃是硅酸钠的水溶液，可以用来制作木材防火剂，故A正确； B．玻璃的主要原料是纯碱、石灰石、石英，水泥的主要原料是黏土、石灰石，陶瓷主要原料是黏土，三者主要成分均是硅酸盐，都属于硅酸盐产品，故B正确； C．芯片的主要成分是Si，故C错误； D．氮化硅具有耐高温、高硬度等特性，氮化硅陶瓷属于新型无机非金属材料，故D正确； 故答案为C。 22．（2024-2025高一下·安徽滁州·期中）中华文化源远流长，化学与文化传承密不可分。下列说法错误的是 A．“寒夜客来茶当酒，竹炉汤沸火初红”，泡茶的过程是溶解、浸取的过程 B．“雷蟠电掣云滔滔，夜半载雨输亭皋”，雷雨天时转化为属于自然固氮 C．“雨过天青云破处，这般颜色做将来”中所描述瓷器的青色不是来自氧化铁 D．白釉龙柄联腹传瓶（隋）的材质是陶瓷，陶瓷属于无机非金属材料 【答案】B 【详解】A．泡茶时，茶叶中的可溶性物质(如茶多酚、咖啡因)溶于水，属于溶解和浸取过程，A正确； B．雷雨天，空气中的N2和O2在放电条件下首先生成NO，NO再与O2反应生成NO2。N2直接转化为NO2的说法不符合实际反应过程，B错误； C．氧化铁通常呈红棕色，而青色瓷器可能由其他成分(如氧化亚铁或含铜化合物)导致，C正确； D．陶瓷主要成分为硅酸盐，属于无机非金属材料，D正确； 故选B。 23．（2024-2025高一下·安徽滁州·期中）生活处处有化学，下列说法错误的是 A．硅胶能吸收水分，可用作袋装食品的干燥剂 B．二氧化硅导光能力强，并且有硬度和柔韧度，可制作光导纤维 C．二氧化硫有毒性，不可用作葡萄酒的食品添加剂 D．久煮的鸡蛋蛋黄表面常呈灰绿色，是因为蛋白中的硫元素与蛋黄中的铁元素生成的FeS与蛋黄混合呈灰绿色 【答案】C 【详解】A．硅胶具有吸水性，且无毒，可用作袋装食品的干燥剂，故A正确； B．二氧化硅导光能力强，并且有硬度和柔韧度，可制作光导纤维，故B正确； C．二氧化硫具有还原性，可用作葡萄酒的食品添加剂，如用作抗氧化剂，故C错误； D．久煮的鸡蛋蛋黄表面常呈灰绿色，是因为蛋白中的硫元素与蛋黄中的铁元素生成的FeS，故D正确； 故选C。 24．（2024-2025高一下·安徽A10联盟·期中）信息时代、AI技术离不开硅元素 (1)自然界中硅均以___________态存在(填“游离”或“化合”)，工业中常有“沙滩到用户”的说法形容硅的冶炼过程，制备粗硅的反应方程式为___________。 (2)硅可与硫反应生成硫化硅，其无限链状部分结构如下，硫化硅的化学式为___________。 (3)硅元素有亲氧性，自然界中硅和氧除形成二氧化硅，还形成丰富多彩的硅氧阴离子。最简单的阴离子是如下图甲，图乙是其投影图。其他阴离子通过共用氧原子来形成。则图丙的化学式为___________，图丁是无限链状结构，其中___________。 (4)工业上可以通过如图所示的流程制取纯硅： ①整个制备过程必须严格控制无水无氧。遇水剧烈反应生成、HCl和另一种物质，写出该反应的化学方程式：___________。 ②假设每一轮次制备1mol纯硅，且生产过程中硅元素没有损失，反应Ⅰ中HCl的利用率为90%，反应Ⅱ中的利用率为93.75%。则在第二轮次的生产中，补充投入HCl和的物质的量之比是___________(最简整数比)。 【答案】(1) 化合 (2) (3) 1:3 (4) 5:1 【分析】工业上用粗硅提纯纯硅的流程为：将粗硅在温度下与HCl发生反应I得到和，继续将和在温度下发生反应Ⅱ生成纯硅，同时得到HCl可以循环使用，据此分析解答。 【详解】（1）在自然界中硅均以化合态存在；沙滩的沙子主要成分为，工业上将沙与焦炭混合高温加热可以制得粗硅，具体反应的方程式为：。 （2）根据硫化硅的无限链状部分结构可知，每1个Si原子与4个S原子共用，而每个S原子只与2个Si原子共用，则Si原子与S原子的个数比为1:2，其化学式为：。 （3） 根据的结构图甲和图乙可知，丙可以看作为2个通过共用1个O原子结合而成，该离子中含2个Si原子和7个O 原子，则图丙的化学式为：；按照图丙二连的结构得到化学式为：，如进行三连：，其化学式为：，如进行四连：，其化学式为：，可以发现每增加1个Si原子，有以下规律：、、、，当形成无限链状结构时，假设此时Si原子个数为n个，则有其化学式为：，最后可得无限链状结构时的。 （4）①整个制备过程必须严格控制无水无氧。遇水剧烈反应生成、HCl和另一种物质，在中H元素为价，根据元素守恒，则该反应的化学方程式：； ②根据提纯的反应方程式：反应I：，反应Ⅱ：，可以得到每制备1mol纯硅，需要3molHCl，由反应反应Ⅰ中HCl的利用率为90%，则需要补充增加，循环生产中只产生，但的利用率为93.75%，因此需增加，所以补充投入HCl 和的物质的量之比为。 地 城 考向03 与非金属元素相关的阿伏伽德罗常数及离子反应 25．（2024-2025高一下·安徽安庆·期中）硫和氮都是化工生产中重要的非金属元素。已知NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．标准状况下，22.4LSO3中含有SO3分子数为NA B．1molNH3和1mol，含有的电子数均为10NA C．足量Cu与含2molH2SO4的浓硫酸共热反应，生成SO2(标准状况)的体积为22.4L D．1molN2与足量的H2充分反应，转移电子数为6NA 【答案】B 【详解】A．标准状况下，三氧化硫不是气体，不能用标准状况下气体摩尔体积计算22.4LSO3中含有SO3分子数，故A错误； B．1molNH3和1mol，均含10mol电子，含有的电子数均为10NA，故B正确； C．足量Cu与含2molH2SO4的浓硫酸共热反应，浓硫酸变为稀硫酸后不与铜反应，生成SO2小于1mol，标准状况下的体积小于22.4L，故C错误； D．1molN2与足量的H2充分反应，反应为可逆反应，不能进行彻底，转移电子数小于6NA，故D错误； 故选：B。 26．（2024-2025高一下·安徽省安徽师范大学附属中学·期中）为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．1mol NO和0.5mol 混合后，分子总数小于 B．标准状况下，2.24L 中含有共价键数为0.2 C．将1mol 溶入水中，溶液中、的数目之和为 D．64g Cu与足量的浓共热，生成分子数小于 【答案】A 【详解】A．NO与O2反应生成NO2，但NO2会部分转化为N2O4，导致分子数减少，故分子总数小于，A正确； B．标准状况下H2O为液体，2.24L H2O的物质的量远大于0.1mol，无法直接计算共价键数，B错误； C．NH3溶于水后存在NH3、NH3·H2O和的平衡，NH3和NH3·H2O的总数因解离而小于，C错误； D．浓H2SO4足量时，Cu与浓硫酸反应生成SO2，1molCu充分反应生成的SO2分子数等于于，D错误； 故选A。 27．（2024-2025高一下·安徽芜湖·期中）表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．密闭容器中，和催化反应后分子总数为 B．含19.6g的浓硫酸与足量铜反应，生成的分子数为 C．5.6g粉与足量S粉加热充分反应转移的电子数为 D．5.6g铁片投入足量浓硝酸中，转移的电子数为 【答案】C 【详解】A．二氧化硫与氧气生成三氧化硫，为可逆反应，不能完全转化，故密闭容器中，和催化反应后分子总数不是，A错误； B．浓硫酸与铜反应，随着浓硫酸浓度降低变为稀硫酸，不再与铜反应，故生成的二氧化硫的量无法计算，B错误； C．铁与硫反应生成FeS，0.1molFe与足量S粉加热充分反应后转移电子0.2mol，个数为，C正确； D．常温下，铁片遇到浓硝酸会发生钝化现象，不能准确计算转移的电子数，若再加热条件下，铁片投入足量浓硝酸中，铁才能转化为Fe3+，0.1mol Fe反应后转移电子0.3mol，个数为，故题干说法不对，D错误； 故选C。 28．（2024-2025高一下·安徽合肥市第八中学·期中）下列物质在指定的分散系中能大量共存的一组是 A．空气：HCl、CO2、SO2、NH3 B．pH=2的溶液：Fe2+、Ca2+、、Cl- C．氨水：Na+、、、Al(OH)3 D．水玻璃：K+、H+、、Cl- 【答案】C 【详解】A． HCl、NH3反应生成氯化铵，HCl、NH3不能共存，故不选A； B．pH=2的溶液呈酸性， Ca2+、生成硫酸钙微溶物，Ca2+、不能大量共存，故不选B； C．氨水中Na+、、、Al(OH)3相互之间不反应，能大量共存，故选C； D．水玻璃是硅酸钠的水溶液， H+、生成硅酸沉淀，H+、不能大量共存，故不选D； 选C。 29．（2024-2025高一下·安徽省安徽师范大学附属中学·期中）在透明的酸性溶液中，下列各组离子能够大量共存的是 A．Fe2+、NO、K+、SO B．Cl-、SiO、Na+、I- C．Na+、Ba2+、OH-、Cl- D．Cu2+、K+、NH、NO 【答案】D 【详解】A．酸性条件下，硝酸根离子可以将二价铁氧化为三价铁，不能共存，A错误； B．酸性条件下，氢离子可以和硅酸根离子反应生成硅酸，不能共存，B错误； C．酸性条件下，氢离子可以和氢氧根离子反应生成水，不能共存，C错误； D．酸性条件下Cu2+、K+、NH、NO，相互之间不反应，可以共存，D正确； 故选D。 30．（2024-2025高一下·安徽省安徽师范大学附属中学·期中）下列实验中的现象与结论相符的是 选项 实验现象 实验结论 A 向某溶液中加入盐酸酸化的溶液，有白色沉淀生成 该溶液中一定含有 B 将受热分解产生的气体通入溶液，产生白色沉淀 分解产物中含(g) C 向溶液中加入浓NaOH溶液并加热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体 该溶液中存在 D 用洁净的玻璃棒蘸取待测液在酒精灯火焰上灼烧，发现火焰呈黄色 该溶液中一定含有 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．盐酸酸化的引入，白色沉淀可能为AgCl或BaSO4，无法确定含，A错误； B．分解可能生成，被酸性条件下的氧化为生成BaSO4沉淀，不一定是，B错误； C．湿润红色石蕊试纸变蓝说明气体为NH3，证明溶液中存在，C正确； D．玻璃棒含，干扰实验结果，无法确定溶液是否含，D错误； 故选C。 31．（2024-2025高一下·安徽省合肥市第八中学·期中）下列有关离子反应的说法正确的是 A．稀硝酸与过量的铁屑反应的离子方程式： B．少量二氧化硫通入次氯酸钙溶液中： C．在稀氨水中通入过量二氧化碳： D．用溶液检验： 【答案】D 【详解】A．稀硝酸与过量铁屑反应，氧化产物为硝酸亚铁，还原产物为NO，反应的离子方程式：，A错误； B．SO2与ClO⁻发生氧化还原反应生成和Cl⁻，和Ca2+生成CaSO4，SO2少量，则过量的ClO-会继续与H+结合为HClO，反应的离子方程式为，B错误； C．过量CO2与稀氨水反应生成碳酸氢铵，反应的离子方程式为，C错误； D．铵根与OH⁻加热生成NH3和H2O，反应的离子方程式为，符合检验铵根的反应，D正确； 答案选D。 32．（2024-2025高一下·安徽合肥·期中）下列离子方程式正确的是 A．用氢氟酸雕刻玻璃： B．用足量氨水吸收废气中的 C．向溶液中滴加少量稀硫酸 D．实验室用溶液吸收尾气： 【答案】D 【详解】A．用氢氟酸雕刻玻璃，二氧化硅和氢氟酸反应生成四氟化硅气体和水，反应方程式为，故A错误； B．用足量氨水吸收废气中的SO2生成亚硫酸铵和水，，故B错误； C．向溶液中滴加少量稀硫酸生成硫酸钡沉淀和水，反应的离子方程式为，故C错误； D．实验室用溶液吸收尾气生成硝酸钠、亚硝酸钠、水，反应的离子方程式为，故D正确； 选D。 33．（2024-2025高一下·安徽滁州·期中）下列离子方程式能够正确解释所描述现象的是 A．氢硫酸溶液久置于空气中会变浑浊： B．一定量的铁粉加入足量的稀硝酸中，产生无色气体遇空气变为红棕色： C．将通入酸性溶液中，紫色褪去： D．溶液中加入稀盐酸，变浑浊： 【答案】D 【详解】A．为弱电解质不能拆，正确的离子方程式为：，A错误； B．铁与足量的稀硝酸反应生成，正确的离子方程式为：，B错误； C．与反应的离子方程式元素、电荷不守恒，正确的离子方程式为：，C错误； D．在酸性条件下的歧化反应，离子方程式正确，D正确； 故选D。 34．（2024-2025高一下·安徽芜湖·期中）以含有少量、、等杂质的粗食盐水为原料，提纯并获取食盐晶体的实验流程如图。下列说法错误的是 A．试剂X和试剂Y分别为NaOH和 B．操作1、2、3均为过滤，操作4为蒸发结晶 C．滤渣2和滤渣3均可完全溶于盐酸 D．试剂Z为稀盐酸，不可用稀硝酸或稀硫酸 【答案】C 【分析】由实验流程可知，粗食盐水中加入过量NaOH溶液除去Mg2+，过滤，滤渣1中含有Mg(OH)2；滤液1中加入过量BaCl2溶液除去，过滤，滤渣2为BaSO4，滤液2中加入过量Na2CO3溶液除去Ca2+及Ba2+，过滤，滤渣3为CaCO3、BaCO3，滤液3中含NaCl、NaOH、Na2CO3，加盐酸除掉OH-和CO，得到的溶液含NaCl，蒸发结晶得到NaCl晶体，所以操作1～3均为过滤，操作4为蒸发结晶，试剂X、Y、Z分别为NaOH溶液、Na2CO3溶液、稀盐酸，据此分析解答。 【详解】A．由上述分析可知，试剂X、Y分别为NaOH溶液、Na2CO3溶液，故A正确； B．第四步“操作”为蒸发结晶，前3步“操作”均为过滤，故B正确； C．滤渣2为BaSO4，滤渣3为CaCO3、BaCO3，BaSO4不溶于盐酸，故C错误； D．试剂Z为稀盐酸，不可用稀硝酸或稀硫酸，否则引入杂质硫酸根和硝酸根，故D正确； 答案选C。 35．（2024-2025高一下·安徽省安徽师范大学附属中学·期中）某溶液含有下列离子中的几种：、、、、、，且溶液中各离子浓度相等。取该溶液进行如下实验： (1)取该溶液与足量NaOH溶液共热产生刺激性气体 (2)另取该溶液加入稀HCl无明显现象，再加足量溶液得到白色沉淀 (3)取(2)的上层清液加入溶液和稀硝酸得到白色沉淀下列结论正确的是 A．一定含、，可能含、 B．一定含、、，一定不含、、 C．一定不含、，可能含有 D．一定不含，一定含、、 【答案】B 【详解】取该溶液与足量NaOH溶液共热产生刺激性气体，该气体为NH3，说明含有，另取该溶液加入稀HCl无明显现象，说明原溶液中不含，再加足量BaCl2 溶液得到白色沉淀说明原溶液中含有，不含，由于第（2）步加入HCl和BaCl2，引入，因此第（3）步加AgNO3生成沉淀不能说明原溶液中含有，因为溶液中各离子浓度相等，带有2个单位的负电荷，带有1个单位的正电荷，因此溶液中一定含有，一定不含，综上所述，一定含有的离子有、、，一定不含的离子有、、，B符合题意； 故选B。 地 城 考向04 化学反应与热能 36．（2024-2025高一下·安徽省马鞍山·期中）下列反应的能量变化不符合如图所示的是 A．镁条与稀盐酸反应 B．盐酸与碳酸氢钠反应 C．通过灼热的炭粉 D．与反应 【答案】A 【分析】如图所示，反应物的总能量小于生成物的总能量，该反应为吸热反应。 【详解】A．镁条与稀盐酸的反应为放热反应，A符合题意； B．盐酸与碳酸氢钠的反应为吸热反应，B不符题意； C．通过灼热的炭粉为吸热反应，C不符题意； D．与反应，D不符题意； 答案选A。 37．（2024-2025高一下·安徽六安·期中）反应M+N→Q(放热)分两步进行：①M+N→X(吸热)；②X→Q(放热)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是 A． B． C． D． 【答案】D 【分析】反应物总能量高于生成物总能量，反应放热；反应物总能量低于生成物总能量，反应吸热。 【详解】M+N→Q(放热)，M+N的总能量大于Q的总能量；反应①为吸热反应，则M+N的总能量低于X的总能量，反应②为放热反应，则X的总能量高于M+N的总能量，故D正确， 故答案为：D。 38．（2024-2025高一下·安徽宿州·期中）古典诗词凝聚了古人的智慧，下列诗句中涉及到化学变化且该反应符合下面能量变化图的是 A．《望庐山瀑布》“日照香炉生紫烟，遥看瀑布挂前川” B．《无题》“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干” C．《浪淘沙》“千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金” D．《石灰吟》“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲” 【答案】D 【分析】根据题目所给图分析，该图反映了一个化学反应的能量变化，生成物的总能量比反应物的总能量高，则该反应为吸热反应； 【详解】A．紫烟是指香炉峰上的水在阳光照射下转化为水蒸气，阳光折射出来的紫光，看到的紫色雾气，没有生成新物质，是物理变化，A错误； B．蜡炬成灰泪始干，涉及蜡烛燃烧，是放热反应，B错误； C．淘金是将河水中的泥沙过滤掉，剩下黄金，诗词中没有涉及到化学变化，C错误； D．诗词中设计的反应为碳酸钙受热分解，属于吸热反应，D正确； 故选D。 39．（2024-2025高一下·安徽合肥第八中学·期中）下列反应过程中的能量变化符合下图的是 ①酸碱中和；②镁与盐酸的反应；③生石灰变成熟石灰的反应；④盐酸与碳酸氢钠的反应；⑤石灰石分解；⑥甲烷燃烧；⑦灼热的炭与二氧化碳反应 A．①②③⑤ B．④⑤⑦ C．③④⑦ D．⑤⑦ 【答案】B 【详解】反应物的总能量比生成物总能量低，为吸热反应的能量变化图： ①酸碱中和是放热反应； ②镁与盐酸的反应是放热反应； ③生石灰变成熟石灰的反应是放热反应； ④盐酸与碳酸氢钠的反应是吸热反应； ⑤石灰石分解是吸热反应； ⑥甲烷燃烧是放热反应； ⑦灼热的炭与二氧化碳反应是吸热反应； 故④⑤⑦是吸热反应，答案选B。 40．（2024-2025高一下·安徽宿州·期中）为了探究化学反应的能量变化情况，某同学设计了如图装置，向盛有A的试管中滴加试剂B时，观察到U形管中，甲处液面上升，乙处液面下降，则试剂A和试剂B的组合正确的是 A．金属钠和水 B．碳酸氢钠和水 C．生石灰和水 D．金属铝和稀盐酸 【答案】B 【分析】甲处液面上升，乙处液面降低，判断装置内压强减小，反应为吸热反应。 【详解】A．金属钠和水反应放热，装置内温度升高，压强增大，会使甲处液面下降，乙处液面上升，A错误； B．碳酸氢钠溶于水吸热，装置内温度降低，压强减小，外界大气压将液体压入，会出现甲处液面上升，乙处液面下降，B正确； C．生石灰和水反应放热，装置内温度升高，压强增大，会使甲处液面下降，乙处液面上升，C错误； D．金属铝和稀盐酸反应放热，温度升高，装置内压强增大，会使甲处液面下降，乙处液面上升，D错误； 综上，答案是B。 41．（2024-2025高一下·安徽黄山·期中）已知几种化学键的键能如下：H-H的键能为436.0 kJ∙mol−1；F-F的键能为155.0 kJ∙mol−1；H-F的键能为568.0 kJ∙mol−1；N≡N的键能为942.0 kJ∙mol−1；N-F的键能为283.0 kJ∙mol−1；下列说法中正确的是 A．反应2HFH2+F2是一个吸热反应 B．反应H2+F2=2HF，每形成2molH-F键，吸收1136 KJ的能量 C．N-F键比H-F键更稳定 D．反应N2+3F22NF3中，反应物的总能量低于生成物的总能量 【答案】A 【详解】A．反应2HFH2+F2中，断开2mol H-F键吸收的能量：2×568kJ=1136 kJ，形成1mol H-H键和1mol F-F键释放的能量：436 kJ+155kJ=591kJ，为吸热反应，A正确； B．形成化学键会释放能量，反应H2+F2=2HF中每形成2molH-F键，释放2×568 kJ =1136 kJ的能量，B错误； C．键能越大，键越稳定，H-F键能（568 kJ/mol-1）大于N-F键能（283 kJ/mol-1），故H-F更稳定，C错误； D．反应N2+3F22NF3中，断开1mol N≡N键吸收的能量：942.0 kJ，断开3mol F-F键吸收的能量：3×155.0 kJ=465 kJ，形成6molN-F键释放的能量：6×283.0 kJ=1698kJ，则放出的热量大于吸收的热量，为放热反应，说明反应物的总能量高于生成物的总能量，D错误； 故选A。 42．（2024-2025高一下·安徽阜阳·期中）为了探究化学能与热能的转化，某实验小组设计了如下三套实验装置： (1)上述3个装置中，不能证明“铜与浓硝酸反应是吸热反应还是放热反应”的是________。 (2)某同学选用装置Ⅰ进行实验(实验前U形管里液面左右相平)，在甲试管里加入适量氢氧化钡溶液与稀硫酸，U形管中可观察到的现象是________________________________，说明该反应属于________(填“吸热”或“放热”)反应。 (3)为探究固体M溶于水的热效应，选择装置Ⅱ进行实验(反应在甲中进行)。 ①若M为钠，则实验过程中烧杯中可观察到的现象是___________________________。 ②若观察到烧杯里产生气泡，则说明M溶于水____________________(填“一定是放热反应”“一定是吸热反应”或“可能是放热反应”)，理由是__________________。 ③若观察到烧杯里的玻璃管内形成一段水柱，则M可能是_______________________。 (4)至少有两种实验方法能证明超氧化钾与水的反应(4KO2+2H2O===4KOH+3O2↑)是放热反应还是吸热反应。方法①：选择上述装置________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)进行实验。方法②：取适量超氧化钾粉末用脱脂棉包裹并放在石棉网上，向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水，片刻后，若观察到棉花燃烧，则说明该反应是________反应。 【答案】(1)Ⅲ (2) 左端液柱降低，右端液柱升高 放热 (3) 产生气泡，反应完毕后，冷却至室温，烧杯里的导管内形成一段液柱 可能是放热反应 某些物质(如浓硫酸)溶于水放热，但不是放热反应 硝酸铵(或其他合理答案) (4) Ⅰ(或Ⅱ) 放热 【详解】（1）装置Ⅰ可通过U形管中红墨水液面的变化判断铜与浓硝酸的反应是放热还是吸热；装置Ⅱ可通过烧杯中是否产生气泡判断铜与浓硝酸的反应放热还是吸热；装置Ⅲ只是一个铜与浓硝酸反应并将生成的气体用水吸收的装置，不能证明该反应是放热反应还是吸热反应，故答案为Ⅲ； （2）氢氧化钡与硫酸反应属于中和反应，中和反应都是放热反应，所以锥形瓶中气体受热膨胀，导致U形管左端液柱降低，右端液柱升高，故答案为左端液柱降低，右端液柱升高；放热； （3）①若M为钠，钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应完毕后,冷却至室温,烧杯里的导管内形成一段液柱，故答案为产生气泡，反应完毕后,冷却至室温,烧杯里的导管内形成一段液柱； ②若观察到烧杯里产生气泡，说明M溶于水可能放出热量，由于放热反应一定属于化学变化，而有热量放出的反应不一定为化学变化，所以不一定属于放热反应，某些物质(如氢氧化钠)溶于水放热，但不是化学反应，故答案为可能是放热反应； ③若观察到烧杯里的玻璃管内形成一段水柱，说明装置中气体的压强减小，则M可能是硝酸铵，硝酸铵溶于水，吸收热量，温度降低，气体压强减小，故答案为硝酸铵； （4）至少有两种实验方法能证明超氧化钾与水的反应(4KO2+2H2O═4KOH+3O2↑)是放热反应还是吸热反应：方法①：选择上述装置Ⅰ(或Ⅱ)进行实验，Ⅰ装置右边U形管中左端液柱降低，右端液柱升高(或烧杯中导管中有气泡放出)，证明该反应为放热反应；故答案为Ⅰ(或Ⅱ)； 方法②：取适量超氧化钾粉末用脱脂棉包裹并放在石棉网上，向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水，片刻后，若观察到棉花燃烧，则说明该反应放出大量热，使棉花燃烧，证明该反应是放热反应，故答案为放热。 点睛：本题考查化学反应中的热效应，注意掌握探究反应热效应的常用方法，试题有利于培养学生实验综合分析能力，特别是实验的评价和根据实验现象推理的能力。 43．（2024-2025高一下·安徽六安·期中）现代社会的一切活动都离不开能量，化学反应在发生物质变化的同时伴随能量的变化。回答下列问题： (1)已知断开中的化学键需要吸收的能量。根据反应的能量变化示意图，下列说法不正确的是___________(填字母)。 A．断开中的化学键需要吸收的能量 B．由、原子形成，共放出的能量 C．和所具有的能量为 D．和反应生成，共释放的能量 (2)下列反应属于放热反应的是___________(填序号)，通过原电池装置，可实现化学能直接转化为电能的是___________(填序号)。 A．     B． C．          D． (3)某氢氧燃料电池装置如图所示，a、b均为惰性电极。 电池工作时，空气从___________(填“A”或“B”)口通入，正极的电极反应式为___________。当电池消耗氢气时，消耗的的体积为___________L(标准状况下)。 【答案】(1)C (2) AD D (3) B 22.4 【详解】（1）A．已知断开1molH2(g)中的化学键需要吸收436.4kJ的能量，则断开1molCl2(g)中的化学键需要吸收679.1kJ -436.4kJ =242.7kJ的能量，正确； B．由图，由H(g)、Cl(g)原子形成1molHCl(g)，共放出863.5kJ÷2=431.75kJ的能量，正确； C．断开1molH2 (g)和1molCl2 (g)中的化学键共需要吸收679.1kJ 的能量，不是1molH2(g)和1molCl2(g)所具有的能量为679.1kJ，错误； D．由图，1molH2(g)和1molCl2(g)反应生成2molHCl(g)，共释放863.5kJ -679.1kJ =184.4kJ的能量，正确； 故选C； （2）A．氧化钙和水反应放出大量的热，为放热反应，无元素化合价改变，不是氧化还原反应； B．该反应为典型的吸热反应，无元素化合价改变，不是氧化还原反应； C．碳和二氧化碳高温生成CO为吸热反应，有元素化合价改变，是氧化还原反应，常温下不自发； D．氢气和氧气的氧化反应为放热反应，为自发的氧化还原反应； 属于放热反应的是AD，自发的氧化还原反应可以设计成原电池，故通过原电池装置，可实现化学能直接转化为电能的是D； （3）氢氧燃料电池中氧气一极为负极、氢气一极为正极，由电子流向可知，电池工作时，a为负极、b为正极，则空气从B口通入，正极氧气得到电子被还原为氢氧根离子，电极反应式为。，当电池消耗氢气（为2mol）时，转移4mol电子，结合电子守恒，消耗1mol，氧气体积为22.4L(标准状况下)。 地 城 考向05 化学反应与电能 44．（2024-2025高一下·安徽宣城·期中）下列化学用语说法正确的是 A．Cu-Zn-稀硫酸原电池原理示意图 B．NaCl溶液中的水合离子 C．和反应过程能量变化示意图 D．等质量铁粉、铁块与足量盐酸产生氢气的示意图 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．Cu-Zn-稀硫酸原电池中锌失去电子发生氧化反应，为负极，铜为正极，正极上氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，电子由负极移向正极，溶液中阳离子锌离子移向正极铜极，A正确； B．已知H2O中H原子端带正电荷，O原子端带负电荷，而钠离子带正电荷、氯离子带负电荷，且氯离子半径大于钠离子，故NaCl溶液中的水合氯离子和水合钠离子分别表示为：，B错误； C．和反应为吸热反应，生成物能量大于反应物能量，过程能量变化示意图错误，C错误； D．等质量铁粉、铁块与足量盐酸反应，铁粉的接触面积更大，发生速率更快，D错误； 故选A。 45．（2024-2025高一下·安徽黄山·期中）锌锰干电池和铅酸蓄电池是生活中常用的电化学装置，其结构示意图如图所示下列说法正确的是 A．图a中正极的电极反应为： B．图a中电流从石墨棒流向锌筒，NH4Cl糊不参与反应 C．图b中电池工作时移向PbO2一极 D．图b中可以发生电能到化学能的转化 【答案】D 【详解】A．普通锌锰干电池放电过程中，MnO2在正极得到电子生成MnO(OH)，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：，A错误； B．图a中锌为负极，石墨为正极，则电流从石墨棒流向锌筒，结合A分析可知，NH4Cl糊参与反应，B错误； C．原电池工作时，根据离子迁移规律可知，部分为阴离子，应该向负极Pb移动，还有部分硫酸根参与正极电极反应，C错误； D．图b为可充电电池，当充电时，可以发生电能到化学能的转化，D正确； 故选D。 46．（2024-2025高一下·安徽阜阳·期中）某课外小组自制的氢氧燃料电池如图所示，a、b均为惰性电极。下列叙述中不正确的是 A．a极是负极，该电极上发生氧化反应 B．b极反应式是O2+4OH--4e-=2H2O C．总反应方程式为2H2+O2=2H2O D．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源 【答案】B 【详解】A．a极通入氢气，氢气失电子发生氧化反应，a是负极，故A正确； B．b极通入氧气，氧气得电子发生还原反应生成氢氧根离子，反应式是O2+2H2O +4e-=4OH-，故B错误； C．氢氧燃料电池，总反应方程式为2H2+O2=2H2O，故C正确； D．氢氧燃料电池反应产物是水，氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源，故D正确； 选B。 47．（2024-2025高一下·安徽马鞍山·期中）四种金属片在稀盐酸中，用导线连接，可以组成原电池，实验结果如图所示： 则四种金属的活动性由强到弱的顺序为 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】甲图中Cl-向电极Z移动，说明电极Z为负极，电极Y为正极，则金属活动性：Z>Y；乙图中电极X产生大量气泡，说明电极X为正极，电极Y为负极，则金属活动性：Y>X；丙图中电流从电极W流向电极Z，说明电极W为正极，电极Z为负极，则金属活动性：Z>W；丁图中电极X发生氧化反应，说明电极X失去电子为负极，电极W为正极，则金属活动性：X>W，故四种金属的活动性由强到弱的顺序为Z>Y>X>W，选D。 48．（2024-2025高一下·安徽淮南·期中）下列图示与对应的叙述相符的是 A．图甲装置，由于比活泼，所以为负极 B．图乙装置，放电时，正极b极表面的被氧化，其质量会减少 C．图丙装置，通入的一极是正极，电极反应式为 D．图丁可以表示足量锌粉与稀硫酸反应，加少量固体产生的变化 【答案】D 【详解】A．图甲中尽管Mg比Al活泼，但Mg与氢氧化钠不反应，铝与氢氧化钠能够反应，铝为负极，A错误； B．乙装置为铅酸蓄电池，放电时铅电极被氧化，电极为正电极被还原：，其质量会增加，B错误； C．丙装置为氢氧燃料电池，氢气的一极为负极：，氧气的一极为正极：，C错误； D．足量锌粉与稀硫酸反应时加少量CuSO4，锌置换出铜，形成原电池反应，反应速率增大，但由于锌过量，所以生成氢气总量不变，D正确； 故选D。 49．（2024-2025高一下·安徽六安·期中）纸电池像纸一样轻薄柔软，在制作方法和应用范围上与传统电池相比均有很大突破。如图为某种纸电池的结构示意图。隔离膜为浸有氯化钠溶液的滤纸，总反应为：，下列说法不正确的是 A．为负极，发生氧化反应 B．该电池正极反应式为： C．电池工作时溶液中的移向负极 D．当2.4g发生反应时，流经溶液的电子数为 【答案】D 【分析】总反应为的电池中，活泼金属Mg为负极，发生氧化反应，正极上O2得电子发生还原反应。 【详解】A．该原电池电解液为氯化钠溶液，总反应为：，Mg失去电子作负极，发生氧化反应，故A正确； B．该原电池电解液为氯化钠溶液，总反应为：，O2在正极得到电子生成OH-，该电池的正极反应式为：，故B正确； C．原电池工作时，阴离子Cl-向负极移动，故C正确； D．2.4gMg的物质的量为0.1mol，Mg失去电子作负极，电极方程式为Mg-2e-=Mg2+，当0.1molMg发生反应时，转移0.2mol电子，但电子不能流经溶液，故D错误； 答案选D。 50．（2024-2025高一下·安徽池州·期中）是主要的温室气体之一，使用电化学方法能够对进行吸收。一种电池的模型如下图所示：(图中是固体)。下列说法错误的是 A．a电极电势小于b电极 B．该电池的电解质应使用非水电解液 C．原电池工作时，由a极向b极迁移 D．该电池工作时，每转移4mol电子，能够吸收2mol 【答案】D 【分析】由图可知，a电极为原电池的负极，锂在负极失去电子发生氧化反应生成锂离子，石墨电极为正极，锂离子作用下，二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成碳和碳酸锂。 【详解】A．原电池工作时，负极的电势比正极的低，结合分析可知，a电极电势小于b电极，故A正确； B．Li能与水反应，则该电池的电解质应使用非水电解液，故B正确； C．原电池工作时，阳离子一定向正极方向移动，则由a极向b极迁移，故C正确； D．由分析可知，石墨电极为正极，锂离子作用下，二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成碳和碳酸锂，电极反应式为3CO2+4e—+4Li+=C+2Li2CO3，则，每转移4mol电子，能够吸收3mol ，故D错误； 故选D。 51．（2024-2025高一下·安徽滁州·期中）一种新型的Li-O2电池的结构示意图如图所示。该电池放电时，产物为Li2O和Li2O2，随温度升高Q（消耗1molO2转移的电子数）增大。下列说法错误的是 A．锂是电池的负极，多孔功能电极为正极 B．放电时，随温度升高Q增大，是因为正极区O2-转化为 C．电池放电时，Li+通过固态电解质膜向多孔功能电极移动 D．熔融盐中离子的浓度影响充放电速率 【答案】B 【分析】Li—O2电池放电时，锂电极为负极，发生反应：Li-e-=L+，多孔功能电极为正极，低温时发生反应：O2+2e-=，随温度升高Q增大，正极区转化为O2-，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知，锂是电池的负极，多孔功能电极为正极，A正确； B．放电时，正极得到电子，中氧原子为-1价，O2-中氧原子为-2价，因此随温度升高Q增大，正极区转化为O2-，B错误； C．由分析可知，锂电极为负极，多孔功能电极为正极，电池放电时，电池内电解质中的阳离子向正极移动，即Li+通过固态电解质膜向多孔功能电极移动，C正确； D．已知电解质中离子浓度将影响导电能力，故熔融盐中离子的浓度影响充放电速率，D正确； 故答案为：B。 52．（2024-2025高一下·安徽黄山·期中）微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图所示，下列说法正确的是（已知质子交换膜的作用是只允许H+通过）（    ） A．该电池在高温下工作的速度更快 B．HS-在硫氧化菌作用下转化为SO42-的电极反应式为HS-+4H2O-8e-=SO42-+9H+ C．b电极是电池的负极 D．该电池工作时，H+向左通过质子交换膜 【答案】B 【分析】由图知硫酸盐还原菌可以将有机物氧化成二氧化碳，而硫氧化菌可以将硫氢根离子氧化成硫酸根离子，所以两种细菌就会循环把有机物氧化成二氧化碳。负极反应式为：HS-+4H2O-8e-=SO42-+9H+，正极反应式为：O2+4H++4e-=2H2O，根据原电池的构成和工作原理解答此题。 【详解】A．硫酸盐还原菌、硫氧化菌在高温条件下能被杀死，电池工作效率降低，A错误； B．负极上HS-在硫氧化菌作用下转化为SO42-，失电子发生氧化反应，电极反应式为HS-+4H2O-8e-=SO42-+9H+，B正确； C．氧气在b电极上得电子发生还原反应，b电极是电池的正极，C错误； D．原电池工作时，阳离子由负极移向正极，故H+向右通过质子交换膜，D错误； 答案选B。 53．（2024-2025高一下·安徽省A10联盟·期中）某小组验证活泼金属可以保护不活泼金属，防止不活泼金属腐蚀。 (1)甲同学将不同金属棒用导线连接后伸入稀硫酸中，图1的正极表面的现象___________。图2的负极方程式为___________。 (2)乙同学完成了实验如图3，发现Fe表面产生___________，认为Zn没有完全保护Fe。 已知：是检验的灵敏试剂，反应为(蓝色沉淀)。 (3)丙同学查阅资料发现可以直接氧化了Fe棒，认为乙同学实验设计有缺陷，丙同学设计了新的方案___________(简述实验方案和现象)，证明Zn保护了Fe． (4)丁同学将镁和铝连接在电压传感器上再深入不同溶液中，得到电压和时间的关系，电解质溶液为稀硫酸时如图4，电解质溶液为稀氢氧化钠溶液时如图5. 酸性条件下，___________做正极(填“Mg”或“Al”)，电极方程式为___________，说明Mg保护了Al。碱性条件下，前70s左右，___________(填序号) a．Mg保护了Al    b．Al保护了Mg 这段时间负极电极方程式为___________，电压变为负值后，负极电极方程式为___________。 【答案】(1) 有气泡产生 (2)蓝色沉淀 (3) 将Zn和Fe两个电极分别放入盛有稀硫酸的烧杯中，一段时间后，取出电极，向剩余溶液中滴加溶液，未出现蓝色沉淀 (4) Al a 【详解】（1）根据图1，在稀硫酸中由Zn和Fe组成了原电池装置，由于金属性：，则Zn电极为负极，发生的电极反应式为：，Fe电极为正极，发生的电极反应式为：，所以在正极的电极表面有气泡产生；根据图2，在稀硫酸中由Cu和Fe组成了原电池装置，由于金属性：，则Fe电极为负极，发生的电极反应式为：，Cu电极为正极，发生的电极反应式为：。 （2）根据图3可知，虽然Zn电极为负极，Fe电极为正极应该被保护不被消耗，但由于Zn和Fe都非常活泼且都直接浸泡在稀硫酸中，可能会导致有极少部分Fe会直接与稀硫酸反应，正极附近会产生，检验的方法为：当原电池工作一段时间后，在Fe电极附近滴加，如出现蓝色沉淀，则证明发生了反应(蓝色沉淀)，也就说明正极的Fe电极未被Zn完全保护。 （3）根据题意，可以直接氧化了Fe棒，则应设计为不与化Fe棒直接接触，丙同学设计的新方案为：将Zn和Fe两个电极分别放入盛有稀硫酸的烧杯中，一段时间后，取出电极，向剩余溶液中滴加溶液，未出现蓝色沉淀。 （4）在酸性环境中，将镁和铝连接形成原电池，由于金属性：，则Al作正极，电极反应式为：，说明Mg保护了Al；在碱性环境中，将镁和铝连接形成原电池，由于金属性：，Mg先与水反应失去电子作负极，电极反应式为：，此时Al作正极，可看作为：Mg保护了Al ；但生成固体覆盖在Mg表面阻止Mg继续失去电子，同时金属Al也能与NaOH溶液反应且反应逐渐加快，慢慢地正、负极发生了颠倒，在70s后，此时Al变为负极，电极反应式为：，Mg作正极。 54．（2024-2025高一下·安徽省淮南二中·期中）如图所示，是原电池的装置图。请回答： (1)若溶液C为稀H2SO4溶液，电流表指针发生偏转，B电极材料为Fe，A电极材料为石墨，则A电极上发生的电极反应式为_______；反应进行一段时间后溶液C的pH_______(填“升高”“降低”或“基本不变”)。 (2)若需将反应Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+设计成如图所示的原电池装置，则A极(负极)材料为_______， B极电极反应式为_______。 (3)为减少汽车尾气的污染，我国正逐步向着新能源汽车发展。肼(N2H4)—空气燃料电池是一种碱性电池，无污染，能量高，有广泛的应用前景，其工作原理如图所示，回答下列问题： ①该燃料电池中正极通入的物质是_______，负极的电极反应式为_______。 ②电池工作时，OH-移向_______电极(填“a”或“b”)。 ③当电池放电转移10mol电子时，理论上需要通入约_______L(标准状况下)空气。(已知空气中氧气的体积分数约为20%) 【答案】(1) 2H++2e-=H2↑ 升高 (2) Cu Fe3++e-=Fe2+ (3) 空气 a 280 【详解】（1）B电极材料为，A电极材料为石墨，则铁电极作为负极，失去电子，石墨为正极，A电极上发生的电极反应式：；反应不断消耗氢离子，所以进行一段时间后，溶液的升高。 （2）根据反应，单质铜失去电子，应该作为负极。B极为正极，得到电子，则其电极反应式为：。 （3）①肼—空气燃料电池中肼中氮元素为-2价升高到氮气中的0价，发生氧化反应，所以通入肼的一极为负极，电极反应式为：，通入空气的一极为正极。 ②根据①分析a极为负极，b极为正极，对于原电池来说，阴离子移向负极，所以电池工作时，氢氧根移向a电极。 ③通入空气的一极为正极，反应式为：，当电池放电转移电子，消耗氧气，所需要的空气在标准状况下的体积为： 地 城 考向06 综合性工艺流程题、实验探究题 55．（2024-2025高一下·安徽安庆·期中）某工厂的固体废渣中主要含Cu和CuO，还含有少量和。利用该固体废渣制取晶体的工艺流程如图所示： 已知：不溶于硝酸。 (1)写出Cu与稀硝酸反应的离子反应方程式___________。 (2)酸溶时，反应温度不宜超过70℃，其主要原因是___________。 (3)废渣1主要成分为___________(填化学式，下同)，废渣2成分是___________。 (4)中和环节的试剂是否可以用NaOH代替___________(填“是”或“否”)，理由是___________。 (5)从硝酸铜溶液到硝酸铜晶体需要多步操作，包括___________、___________、过滤、洗涤、低温干燥。 (6)某工厂用 kg上述工业含铜废料(含铜元素80%)制备，理论上得到的质量为___________kg。 【答案】(1) (2)稀硝酸受热易挥发 (3) (4) 否 NaOH会引入新杂质 (5) 蒸发浓缩 冷却结晶 (6)或 【来源】安徽省安徽师范大学附属中学2024-2025学年高一下学期4月期中化学试题 【分析】固体废渣中主要含Cu和CuO，还含有少量和。加硝酸溶解过滤出，得到硝酸铜和NO，用氢氧化铜中和剩余的硝酸，过滤出剩余的氢氧化铜，得到硝酸铜溶液。 【详解】（1）Cu与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO气体和水，反应的离子反应方程式为； （2）稀硝酸受热易挥发，所以酸溶时，反应温度不宜超过70℃。 （3）和硝酸不反应，废渣1主要成分为，氢氧化铜难溶于水，废渣2成分是过量的。 （4）若用NaOH中和硝酸会引入新杂质硝酸钠，所以中和环节的试剂不能用NaOH代替； （5）硝酸铜溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、低温干燥得到硝酸铜晶体。 （6）设得到的质量为xkg。根据铜元素质量守恒， ，x=3.025m1。 56．（2024-2025高一下·安徽芜湖·期中）工业上由含铜废料（含有Cu、CuS、等）制备硝酸铜晶体的流程如下： (1)“焙烧”在600℃时进行，写出CuS转化为CuO和的化学方程式：________。 (2)写出“酸化”时发生的离子反应方程式________。 (3)“过滤”得到的滤渣成分为________，“淘洗”所用的溶液A可以是_______（填字母）。 A．稀硫酸        B．浓硫酸        C．稀硝酸        D．浓硝酸 (4)“反应”这一步所用的试剂是20% 和10% ，反应过程中无红棕色气体生成，该反应的化学方程式：________。 (5)根据题图分析从“反应”所得溶液中析出的方法是_______。 【答案】(1) (2) (3) Fe、Cu A (4) (5)蒸发浓缩，降温至温度略高于26.4°C结晶 【分析】工业上由含铜废料（含有Cu、CuS、等）制备硝酸铜晶体，废料通入空气焙烧后铜生成氧化铜，硫化铜转化为CuO和SO2，加入硫酸酸化生成硫酸铜，加入过量的铁发生置换反应生成铜，过滤得到滤渣铁和铜，用稀硫酸淘洗除去铁后加入20%的HNO3和10%的H2O2发生反应，蒸发浓缩，降温至温度略高于26.4°C结晶，从“反应”所得溶液中析出。 【详解】（1）CuS焙烧和氧气反应转化为CuO和SO2，根据电子守恒和元素守恒可知反应的化学方程式为：，故答案为：； （2）焙烧后主要为氧化铜，酸化过程氧化铜和氢离子反应生成铜离子和水，离子方程式为：； （3）由分析可知，“过滤”得到的滤渣成分为Fe、Cu； 淘洗加入的酸不能具有强氧化性，否则会溶解铜，而浓硫酸和铜常温下不反应，所以“淘洗”所用的溶液A可以是稀硫酸，故答案为：Fe、Cu；A； （4）“反应”一步所用的试剂是20%的HNO3和10%的H2O2，根据题给信息，硝酸起酸的作用，过氧化氢做氧化剂将Cu氧化，生成硝酸铜，反应的化学方程式为：； （5）图像中结晶水合物的溶解度随温度变化曲线可知，温度高于26.4℃溶液中才能析出，所以从“反应”所得溶液中析出的方法是：蒸发浓缩，降温至温度略高于26.4℃结晶。 57．（2024-2025高一下·安徽滁州·期中）煤气化渣中含有，，及少量MgO等。一种综合利用煤气化渣，变废为宝的流程如下： 回答下列问题： (1)“滤渣”的主要成分为______（填化学式）。 (2)为了加快酸浸的速率可采取的措施是______（写一点）。 (3)“沉铝”时通入的过量X是______，发生反应的离子方程式为______。 (4)“足量铁”的作用是______（用离子方程式表示）。 (5)“煅烧”得到的物质也能合成钠基正极材料，其工艺如下： ①该工艺经“碳热还原”得到，则“碳热还原”过程中发生的反应为______。 ②“焙烧”生成的化学方程式为______。该反应中每转移1mol电子生成的体积为______L（标准状况下）。 【答案】(1) (2)搅拌（或适当升温或将煤气化渣粉碎） (3) (4) (5) ① ② 33.6 【分析】煤气化渣(主要成分为及少量MgO等)中加浓硫酸酸浸，SiO2不反应、也不溶解成为滤渣，及少量MgO转化为硫酸铁、硫酸铝和硫酸镁，往其中加氢氧化钠溶液进行碱浸，将铁离子转化为氢氧化铁沉淀；过滤，滤液1中含硫酸铝和硫酸镁，加过量的氢氧化钠溶液使镁离子转化为氢氧化镁沉淀除去，过滤，滤液主要含和NaOH，往其中加入过量X，焙烧后得到Al2O3，则X是二氧化碳，“沉铝”过程发生反应，滤液2为溶液；煅烧氢氧化铁所获得的产物中加稀硫酸酸浸、足量的铁还原，然后加NH4H2PO4、稳定剂和滤液2水热合成得NaFePO4。 【详解】（1）由分析可知“滤渣”的主要成分为SiO2； （2）为了加快酸浸的速率可采取的措施是搅拌（或适当升温或将煤气化渣粉碎）； （3）由分析可知，“沉铝”时通入的过量X是，发生的离子反应为：； （4）煅烧氢氧化铁所获得的产物为，加稀硫酸酸浸转化为，再加入“足量铁”发生离子反应； （5）①根据提示信息，氧化剂为对应的产物为，还原剂为，高温下的氧化产物为，故方程式为； ②“焙烧”时、Na2CO3和O2反应生成，焙烧的方程式为，结合方程式可知，，转移电子数为电子生成，标况下体积是33.6L。 58．（2024-2025高一下·安徽芜湖·期中）某实验小组在学习了硫及其化合物知识后，对铜与浓硫酸反应实验进行了兴趣。组装如图实验装置，对该反应及其产物进行探究。请根据他们设计的实验，结合所学知识回答下列问题： (1)请写出铜与浓硫酸反应的化学方程式______。仪器A的名称是______。 (2)磁力搅拌子启动，磁环向下移动。当磁环上的铜丝与浓硫酸接触后，半分钟左右，反应试管内铜与浓硫酸开始剧烈反应，产生大量白雾；两分钟后，装置C反应的离子方程式是______，装置D可证明铜与浓硫酸反应产生的气体具有______性。 (3)当磁环向上移动，终止反应后，反应试管内有灰白色沉淀，溶液呈现灰黑色。其中灰黑色物质是______，验证方法是______（写成一种可能成分及验证方法即可）；点燃酒精灯加热，装置B产生______现象。 (4)待溶液冷却后，进行______操作，可使装置A中的蒸馏水顺利流下。在稀释过程中，反应试管中的灰白色沉淀逐渐变为蓝色晶体，继而沉淀溶解，溶液呈明显蓝色。则蓝色晶体的化学式为______。 (5)装上装置E，打开，让氢氧化钠溶液缓慢滴入反应试管中，可发生______反应（化学反应方程式表示）。 (6)该实验装置设计不足之处是______（填写一项即可）。 【答案】(1) 分液漏斗 (2) 酸性 (3) 加入浓硝酸，充分反应后，加入氯化钡溶液，若有白色沉淀生成，可说明黑色物质为硫化铜 蘸有品红溶液的棉团恢复红色 (4) 打开K1关闭K2，取下最上端分液漏斗 (5) (6)没有尾气吸收装置 【分析】在试管中磁力搅拌子启动，磁环向下移动，铜丝与浓硫酸反应，，生成的遇品红溶液，品红溶液褪色，使高锰酸钾褪色，使紫色石蕊试纸变红，磁环向上移动，终止反应，用蒸馏水稀释生成晶体，二氧化硫污染空气，需要尾气吸收装置，据此分析； 【详解】（1）铜与浓硫酸反应的化学方程式；仪器A的名称是分液漏斗； （2）装置C中二氧化硫与高锰酸钾反应生成硫酸根和锰离子，离子方程式是；装置D中紫色石蕊试纸变红，可证明铜与浓硫酸反应产生的气体具有酸性； （3）因硫酸与铜发生氧化还原反应，S化合价降低，Cu化合价升高，故灰黑色物质中可能含有；将黑色物质过滤出并洗涤干净，验证方法：加入浓硝酸，充分反应后，溶于浓硝酸会产生，加入氯化钡溶液，若有白色沉淀生成，可说明黑色物质为硫化铜；遇品红溶液褪色，生成不稳定的无色物质，遇热分解使有色物质恢复颜色，故点燃酒精灯加热，装置B中蘸有品红溶液的棉团恢复红色； （4）待溶液冷却后，进行打开K1关闭K2，取下最上端分液漏斗操作，平衡内外压强，可使装置A中的蒸馏水顺利流下；灰白色物质是未溶解于浓硫酸中的CuSO4，稀释过程中，逐渐变为蓝色晶体，晶体为； （5）装上装置E，打开，让氢氧化钠溶液缓慢滴入反应试管中，可发生反应； （6）该实验装置设计不足之处是二氧化硫污染空气，最后没有尾气吸收装置。 59．（2024-2025高一下·安徽宿州·期中）工业上常用浓氨水检验运输氯气的管道是否泄漏。某同学为验证干燥、纯净的氨气与氯气的反应，设计装置如图所示，C装置为氯气与氨气反应的装置。 回答下列问题： (1)装置A中发生的化学反应方程式是 ___________。 (2)仪器a的名称为 ___________，装置B的作用是 ___________。 (3)装置F中浓盐酸发生反应时体现的性质是 ___________。若要得到标准状况下112mLCl2，需MnO2的质量为 ___________。 (4)为得到干燥、纯净的氯气，D、E分别应盛放的试剂是 ___________、___________(填序号)。 ①饱和NaCl溶液    ②浓NaOH溶液    ③浓硫酸    ④饱和NaHCO3溶液 (5)通入C装置的两根导管左边较长、右边较短，目的是 ___________。实验过程中观察到装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结，经检验发现另一生成物是空气的主要成分之一。写出反应的化学方程式：___________。 【答案】(1)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O (2) 球形干燥管 除去氨气中混有的水蒸气 (3) 还原性和酸性 0.435g (4) ③ ① (5) 使密度大的氯气与密度小的氨气较快地均匀混合 3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2 【分析】本实验探究干燥的氯气与氨气反应，A、B装置用于产生干燥的氨气，F装置用于产生氯气，E装置内为饱和食盐水，用于除去氯气中的氯化氢气体，D装置内为浓硫酸，用于干燥氯气，C装置为氯气与氨气的发生装置。 【详解】（1）装置A用于制取氨气，NH4Cl和Ca(OH)2在加热条件下反应生成氨气，反应为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O， 故答案为：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O； （2）根据仪器a的特征可知，仪器a为球形干燥管，盛装的固体物质是碱石灰，碱石灰具有吸水性，可用于除去氨气中混有的水蒸气，得到干燥、纯净的氨气， 故答案为：球形干燥管；除去氨气中混有的水蒸气； （3）装置F中浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应生成Cl2，反应为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O，Cl的化合价部分升高，表现出还原性和酸性， n(MnO2)=n(Cl2)==0.005mol，消耗m(MnO2)=nM=0.005mol×87g/mol=0.435g， 故答案为：还原性和酸性；0.435g； （4）浓盐酸能挥发，浓盐酸和二氧化锰在加热条件下反应制取的Cl2中混有HCl气体、可用饱和食盐水吸收除去HCl气体，再通过浓硫酸干燥得到干燥、纯净的氯气，则D、E分别应盛放的试剂是浓硫酸和饱和食盐水， 故答案为：③；①； （5）氨气密度小于空气，氯气密度大于空气，较长导管通入氨气、较短导管通入氯气，目的是使密度大的氯气与密度小的氨气较快地均匀混合，氯气和氨气反应生成氮气、氯化铵，化学方程式为3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2， 故答案为：使密度大的氯气与密度小的氨气较快地均匀混合；3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2。 60．（2024-2025高一下·安徽合肥·期中）某同学根据锌与浓硫酸的反应，设计如图所示装置探究锌与浓硫酸反应的产物(部分加热和夹持装置略)。请回答下列问题： (1)装置A为制备氮气的装置，制备氮气的目的是___________。 (2)装置B中加入锌粉，通过分液漏斗加入浓硫酸并加热，产生的气体能使品红溶液褪色，产生该气体的反应化学方程式为___________该反应中浓硫酸体现的性质为___________。 (3)a处导管的作用是___________。 (4)装置D中装有足量NaOH溶液，写出D中发生反应的离子方程式___________。 (5)若将装置D中溶液换成酸性高锰酸钾溶液，写出该反应的离子方程式：___________。 【答案】(1)排出装置内的空气，以防干扰试验 (2) Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O (强)氧化性和酸性 (3)平衡气压，使液体顺利流下 (4)SO2+2OH-=+H2O (5)5SO2+2+2H2O=2Mn2++5+4H+ 【分析】由装置A制备N2，氯化铵和亚硝酸钠在加热条件下反应生成氮气、氯化钠和水；锌粉和浓硫酸反应生成的气体能使品红溶液褪色，为SO2，即锌粉和浓硫酸反应生成二氧化硫、硫酸锌和水，硫酸浓度变稀后与锌反应产生氢气；装置D中装有足量氢氧化钠溶液除去二氧化硫，装置E浓硫酸干燥氢气，装置F中氢气和氧化铜反应生成铜和水；装置G中浓硫酸用于吸收装置F中反应生成的水，装置H中碱石灰具有吸水性，可防止空气中水蒸气进入装置G。 【详解】（1）制备氮气的目的是排出装置内的空气，以防干扰试验； （2）锌和浓硫酸反应生成二氧化硫，化学方程式为Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O；生成二氧化硫、盐和水，该反应中浓硫酸体现的性质为(强)氧化性和酸性； （3）a处导管的作用是平衡气压，使液体顺利流下； （4）二氧化硫是酸性氧化物，能与氢氧化钠溶液反应SO2+2OH-=+H2O； （5）二氧化硫具有还原性，与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应：5SO2+2+2H2O=2Mn2++5+4H+。 61．（2024-2025高一下·安徽淮南·期中）某化学实验小组对铜及其化合物进行了有关探究。 Ⅰ：按如下图所示进行实验，观察到以下实验现象： ①铜丝表面缓慢放出气泡，锥形瓶内气体呈红棕色； ②铜丝表面气泡产生速度逐渐加快，气体颜色逐渐变深； ③一段时间后气体颜色逐渐变浅，至几乎无色； ④向上抽动铜丝，铜丝与液面脱离接触，反应停止。 回答下列问题： (1)写出铜丝与稀硝酸反应的离子方程式_______；铜丝表面气泡产生速度逐渐加快的原因是_______。 (2)反应停止时，若溶液中硝酸根离子浓度不变(忽略溶液体积变化)，铜丝溶解的质量为，则消耗标准状况下的体积为_______。 Ⅱ：改进铜与浓硫酸反应装置 a．按图组装实验装置，检查装置的气密性； b．点燃酒精灯，加热浓硫酸，待硫酸微沸后插入铜丝接触硫酸； c．待观察到浸有品红溶液的滤纸条和浸有紫色石蕊溶液的滤纸条有现象后，移出铜丝，终止反应； d．移去酒精灯，通过鼓气球向装置内部鼓入空气； e．冷却后，将反应后试管内的液体慢慢倒入盛有水的烧杯中。 (3)检查装置气密性：关闭弹簧夹，_______；写出铜与浓硫酸反应的化学方程式_______。 (4)步骤c中两张滤纸条出现的现象分别是_______。 (5)通过鼓气球向装置内部鼓入空气的原因是_______。 【答案】(1) 3Cu+8H++2= 3Cu2++2NO↑+4H2O 反应放热，体系温度升高，反应速率加快 (2)1.12 (3) 将导管插入水中，用酒精灯微热试管，有气泡产生，熄灭酒精灯，一段时间后导管中形成一段稳定的水柱 Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O (4)品红溶液褪色，紫色石蕊试液只变红不褪色 (5)除去装置中残留的SO2气体，同时防止NaOH溶液倒吸 【分析】Ⅱ：检查装置气密性后，加热具支试管，Cu和浓硫酸发生反应，2H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O，生成的SO2进入玻璃管中，由于SO2具有漂白性，品红溶液褪色，由于SO2是酸性氧化物，紫色石蕊试液变红，但SO2不能漂白指示剂，因此石蕊不会褪色，最后的试管中NaOH吸收SO2，防止污染空气。 【详解】（1）铜丝与稀硝酸反应生成一氧化氮，离子方程式：3Cu+8H++2= 3Cu2++2NO↑+4H2O；Cu与硝酸的反应为放热反应，温度越高，反应速率越快，因此铜丝表面气泡释放速度逐渐加快的原因是温度升高； （2）Cu与HNO3反应，电子由Cu转移给HNO3，HNO3被还原为NO，由于溶液中浓度不变，即NO将电子转移给O2生成了HNO3，因此可以看出电子由Cu转移给了O2，关系式为2Cu~O2，n(Cu)==0.1mmol，n(O2)=n(Cu)=0.05mmol，V(O2)=0.05mmol×22.4L/mol=1.12mL； （3）检查装置气密性：关闭弹簧夹，将导管插入水中，用酒精灯微热试管，有气泡产生，熄灭酒精灯，一段时间后导管中形成一段稳定的水柱；铜与浓硫酸加热反应生成二氧化硫，化学方程式为：Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O； （4）根据分析，品红溶液褪色，紫色石蕊试液只变红不褪色； （5）向装置中鼓入空气，可以让装置中的气体向右侧移动，因此能除去装置中残留SO2的气体，同时防止NaOH溶液倒吸。 62．（2024-2025高一下·安徽安庆二中·期中）按要求回答下列问题： (1)某校化学兴趣小组同学取锌粒与浓充分反应制取气体，待锌粒全部溶解后，同学们准备用收集到的气体(X)做有关实验，但是老师说收集到的气体(X)可能含有杂质。为证实相关分析，该小组的同学设计了如下图所示的实验装置，对此气体(X)取样进行认真研究。 ①杂质气体可能是_______，酸性溶液的作用_______。 ②装置C中所装药品为固体CuO，装置D中所装药品为无水硫酸铜，可证实气体X中混有较多量某杂质气体的实验现象是_______。 (2)某氢氧燃料电池的工作原理如图所示，均为惰性电极。 ③使用时，氢气从_______口通入(填“A”或“B”)； ④b极的电极反应式为_______； ⑤若装置转移了0.16mol电子，则在标准状况下需通入空气的体积为_______L(设氧气占空气体积的)。 (3)在100mLNaOH溶液中加入和的固体混合物，加热使之充分反应，下图表示加入固体的质量与产生气体的体积(标准状况)的关系。 试计算： ⑥NaOH溶液的物质的量浓度是_______ ⑦当NaOH溶液为140mL，固体为51.6g时，充分反应产生的气体体积为_______L(标准状况下)。 【答案】(1) H2 吸收生成的二氧化硫气体 C中黑色粉末变为红色，D中的白色固体变为蓝色 (2) A 4.48 (3) 5 15.68L 【详解】（1）①Zn与浓硫酸反应生成二氧化硫，反应过程中浓硫酸变稀，Zn与稀硫酸反应生成H2，杂质气体可能是H2，证明气体中含有氢气，酸性高锰酸钾溶液目的吸收生成的二氧化硫气体； ②由以上分析得，装置C中所装药品为CuO；D中所装药品为无水硫酸铜，可证实气体X中混有较多量某杂质气体的实验现象是C中黑色粉末变为红色，D中的白色固体变为蓝色； （2）③由图可知，根据电子流动的方向可知，a为负极，则氢气从A口通入； ④b为正极，该燃料电池为碱性条件，则正极的电极反应为：； ⑤根据正极的电极反应可知，若装置转移了0.16mol电子，则需要氧气0.04mol，需要空气为0.2mol，体积为：4.48L； （3）⑥从图中可看出34.4 g混合物和100 mL NaOH恰好完全反应，则n（NaOH）=n（NH3）==0.5 mol氢氧化钠的浓度为：c（NaOH）==5mol/L，故答案为5； ⑦当固体混合物的质量是51.6 g时，固体混合物完全反应消耗的氢氧化钠溶液的体积为：×100mL=150mL，而V（NaOH）=140mL，说明固体过量，所以n（NH3）=n（NaOH）=5 mol/L×0.14 L=0.7mol，标准状况下的体积为0.70mol×22.4L/mol=15.68L，故答案为15.68L。 63．（2024-2025高一下·安徽省安师大附属中学·期中）硫酸铜主要用作纺织品媒染剂、农业杀虫剂等，其晶体()在不同温度下会逐步失去结晶水甚至分解为多种产物。为探究硫酸铜晶体的分解产物，某同学设计了如下实验： 观察到的实验现象有：A中有固体残留；B中无水硫酸铜变蓝；C中产生白色沉淀；D中溶液颜色变浅、无沉淀产生；E中溶液变为红色。 (1)装有无水硫酸铜的仪器名称为___________；通入氮气的目的是___________。 (2)C中产生的沉淀的化学式为___________；D中发生反应的离子方程式为___________。 (3)E中现象证明硫酸铜晶体的分解产物中含有___________(填化学式)。 (4)将0.80g 样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如右图所示。 ①由图中可以看出，分解的最低温度是___________。 ②试通过计算确定238℃时固体物质的化学式___________。 【答案】(1) 球形干燥管 加热前排出装置中的空气，防止干扰分解产物的检验 (2) (3) (4) 102℃ 【分析】A装置：发生装置，加热硫酸铜晶体的核心装置，通过加热使晶体分解产生气体（如SO2、SO3、O2等）和固体残渣； B装置：干燥管（装无水硫酸铜）位于发生装置后，可检验分解产物中是否有水蒸气（无水硫酸铜遇水变蓝）； C装置：含BaCl2溶液，SO3通入后会与水反应生成H2SO4，进而与BaCl2反应生成白色BaSO4沉淀，以此检验SO3的存在；而SO2与BaCl2不反应，可排除SO2干扰； D装置：含酸性KMnO4溶液，具有强氧化性，可吸收并检验SO2，同时除去气体中的SO2，避免干扰后续O2的检验； E装置：含KSCN的酸性FeSO4溶液，酸性条件下，若有O2存在，O2会将Fe2+氧化为Fe3+，Fe3+与KSCN反应使溶液变红，从而检验O2；该装置也能防止外界空气进入干扰实验； 根据对应现象判断分解产物的成分。 【详解】（1）装有无水硫酸铜的仪器名称为干燥管。通入氮气的目的是排尽装置内的空气，防止空气中的成分（如水蒸气、氧气等）对实验产生干扰，同时将分解产生的气体全部赶出使其被后续装置吸收。 （2）根据分析，C中产生的沉淀的化学式为，D中酸性高锰酸钾溶液与二氧化硫发生氧化还原反应，离子方程式为。 （3）E中含KSCN的酸性FeSO4溶液变为红色，说明溶液中的Fe2+被氧化为Fe3+，能将Fe2+氧化的是氧气，所以 E 中现象证明硫酸铜晶体的分解产物中含有O2。 （4）①从热重曲线可以看出，在102℃时样品质量开始下降，说明从此时开始分解，所以分解的最低温度是102℃。 ②0.80g的物质的量为n=0.80/250=0.0032mol，其中n(CuSO4)=0.0032mol，n(H2O)=0.0032×5=0.016mol。在238℃时，固体质量为0.570g，失去水的质量为0.80g-0.570g = 0.23g，失去水的物质的量为n失(H2O)=0.23/18≈0.0128mol。此时剩余水的物质的量为n剩(H2O)=0.016mol-0.0128mol = 0.0032mol。n(CuSO4)：n剩(H2O)=0.0032mol：0.0032mol = 1：1，所以238℃时固体物质的化学式为。 64．（2024-2025高一下·安徽六安·期中）Ⅰ．在体积均为的甲、乙两个恒容密闭容器中，分别加入相同质量的一定量炭粉和水蒸气，发生反应，在不同温度下反应的过程如下图所示： (1)甲容器中，内的平均反应速率___________。 (2)甲容器中，A点正反应速率___________B点的逆反应速率(填“>”、“<”或“=”)。 (3)反应过程中，两个容器温度：甲___________乙(填“>”、“<”或“=”)。 (4)乙容器中C点时，的体积分数为___________。(已知某物质的体积分数) Ⅱ．可用于解毒西药和织物及纸浆漂白的脱氯剂等。在实验室，我们可以用硫代硫酸钠与稀硫酸的反应来探究影响反应速率的因素。某同学设计了如表系列实验： 实验序号 反应温度/℃ 溶液 稀硫酸 ① 20 10.0 0.10 10.0 0.50 0 ② 40 0.10 0.50 ③ 20 0.10 4.0 0.50 (5)写出硫代硫酸钠与稀硫酸反应的离子方程式___________。 (6)实验①、②可探究温度对反应速率的影响，则___________。 (7)实验___________(填序号)可探究浓度对反应速率的影响，则___________。 【答案】(1) (2)> (3)> (4)30% (5) (6)10.0 (7) ①、③ 6.0 【分析】利用“控制变量法”探究影响反应速率的因素。实验①、②的温度不同，则实验①、②是探究反应温度对反应速率的影响，而要探究温度对反应速率的影响，则必须保持其他影响因素一致；实验①、③是探究浓度对反应速率的影响，要探究硫酸的浓度不同对反应速率的影响，则必须保持其他影响因素一致。 【详解】（1）甲容器中，内CO的物质的量增加1.5mol，根据反应方程式，可知H2的物质的量增加1.5mol，平均反应速率 。 （2）甲容器中，A点反应物浓度大于B点反应物浓度，A点正反应速率大于B点的正反应速率，B点反应达到平衡，B点的正反应速率等于B点的逆反应速率；所以A点正反应速率大于B点的逆反应速率。 （3）两个容器温度：甲中反应速率大于乙，所以反应温度甲>乙。 （4）乙容器中C点时，CO的物质的量为1.2mol，则反应消耗1.2molH2O、同时生成1.2molH2，的体积分数为。 （5）硫代硫酸钠与稀硫酸反应生成氯酸钠、二氧化硫气体、S沉淀，反应的离子方程式为； （6）实验①、②可探究温度对反应速率的影响，根据“控制变量法”，反应物浓度相等，则10.0mL。 （7）实验①、③中硫酸浓度不同，根据“控制变量法”，实验①、③可探究浓度对反应速率的影响，实验需要硫代硫酸钠浓度相等，溶液总体积相等，则=10.0mL、6.0mL。 65．（2024-2025高一下·安徽合肥八中·期中）I．化学反应是人类获取能量的重要途径，我们可以通过化学反应实现化学能向热能、电能的直接转化。回答下列问题： (1)从断键和成键角度分析上述反应中能量的变化。部分化学键的键能如下表： 化学键 键能 436 496 463 则常温常压下，在空气中充分燃烧，生成放出热量___________。 Ⅱ．为了更好地利用化学反应中物质和能量的变化，在化学研究和工业生产中还需要关注化学反应的快慢。甲、乙两位同学探究外界条件对化学反应速率的影响。 【实验原理】硫酸与硫代硫酸钠溶液混合，会产生浑浊和有刺激性气味的气体。 【实验用品】溶液、溶液、蒸馏水、试管、烧杯、量筒、胶头滴管等。 实验一：甲同学利用一套如图装置测定化学反应速率。 (2)写出实验原理的化学方程式___________。 (3)为保证实验的准确性和可靠性，利用该装置进行实验前应先进行的操作是___________。 (4)甲同学共收集到(已折算成标准状况)气体，可计算出内的平均反应速率，该值比反应物实际消耗速率小，其原因可能是___________。 实验二：乙同学得到各组实验数据如下表。 实验编号 溶液 溶液 蒸馏水 浓度 体积 浓度 体积 体积 温度 Ⅰ 0.1 1.5 0.1 1.5 V 20 Ⅱ 0.1 2.5 0.1 1.5 9 a Ⅲ 0.1 2.5 0.1 1.5 9 30 (5)①实验Ⅱ、Ⅲ探究___________对化学反应速率的影响。 ②___________，加入水的目的是___________。 【答案】(1)484 (2) (3)检查装置气密性 (4)部分SO2溶于水，导致所得SO2的体积偏小 (5) 温度 10 控制溶液总体积相等，使硫酸浓度保持不变 【分析】由实验III可知溶液总体积为13mL。实验I、II的变量是Na2S2O3溶液的浓度，探究Na2S2O3溶液的浓度对化学反应速率的影响，为使硫酸浓度相等，应使溶液总体积相等，所以V=10；实验Ⅱ、Ⅲ探究温度对化学反应速率的影响，故a=20。 【详解】（1）反应为，反应热等于反应物总键能减去生成物总键能，故，故常温常压下，在空气中充分燃烧，生成放出热量484kJ； （2）硫酸与硫代硫酸钠反应的方程式为：； （3）为保证实验的准确性和可靠性，要防止生成的二氧化硫气体泄漏，所以利用该装置进行实验前应先进行的操作是：检查装置气密性； （4）SO2溶于水，故该值比反应物实际消耗速率小，原因可能是：部分SO2溶于水，导致所得SO2的体积偏小； （5）①根据分析，实验Ⅱ、Ⅲ探究温度对化学反应速率的影响； ②根据分析，V=10，加入VmL水的目的是：控制溶液总体积相等，使硫酸浓度保持不变。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 综合 化学生产中的重要非金属元素 化学反应与能量 压轴80题 八大高频考向概览 考向01 硫、氮及其化合物 考向02 无机非金属材料 考向03 与非金属元素相关的阿伏伽德罗常数及离子反应 考向04 化学反应与热能 考向05 化学反应与电能 考向06 综合性工艺流程题、实验探究题 地 城 考向01 硫、氮及其化合物 1．（2024-2025高一下·安徽六安·期中）劳动成就梦想。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是 选项 劳动项目 化学知识 A 实验操作：用SO2漂白纸浆 SO2具有漂白性 B 工业劳动：用溶液刻蚀玻璃 是酸性氧化物 C 生产活动：用铝制容器贮运浓硝酸 铝遇浓硝酸钝化 D 家务劳动：用食醋清除水壶中的少量水垢 酸性：醋酸>碳酸 A．A B．B C．C D．D 2．（2024-2025高一下·安徽六安·期中）以下能起固氮作用的化学反应是 A．由制碳酸氢铵和硫酸铵 B．与反应生成 C．经催化氧化生成 D．和在一定条件下反应生成 3．（2024-2025高一下·安徽芜湖·期中）氮、硫元素的“价—类”二维图如图所示。下列有关叙述错误的是 A．a和c′共同通入水中，可生成两种盐 B．工业尾气中c′可用固体CaO或溶液吸收 C．制e的尾气中含d，可用NaOH溶液吸收，可生成两种盐 D．a′和f′的浓溶液反应，产物不一定同时含有b′和c′ 4．（2024-2025高一下·安徽安徽师范大学附属中学·期中）同温、同压下，在3支体积相同的试管中分别充有体积比为1∶1的混合气体，它们是：①NO、；②、；③、。现将3支试管均倒置于水槽中充分反应后(假设溶液不扩散)，所得溶液浓度大小关系正确的是 A．①=③>② B．①=②>③ C．②>③>① D．③>①>② 5．（2024-2025高一下·安徽合肥第八中学·期中）下列事实与括号中浓硫酸的性质对应关系正确的是 A．浓硫酸可用来干燥某些气体(吸水性) B．浓硫酸在加热条件下与铜反应(脱水性) C．用浓硫酸在纸上书写的字迹变黑(氧化性) D．空气中敞口久置的浓硫酸质量增大(挥发性) 6．（2024-2025高一下·安徽芜湖·期中）传统工业中以黄铁矿为原料制备硫酸的原理如图所示： 下列说法错误的是 A．制备过程的化学反应不全是氧化还原反应 B．氧化成的反应中能全部转化为 C．用98.3%的浓硫酸吸收，目的是防止形成酸雾，有利于的吸收 D．浓硫酸使蔗糖变黑，并产生气体，主要体现了浓硫酸的脱水性和强氧化性 7．（2024-2025高一下·安徽芜湖·期中）利用下列实验装置能达到实验目的的是 A．证明氨气极易溶于水 B．制取并干燥氨气 C．制取并收集二氧化氮 D．非金属性：C>Si A．A B．B C．C D．D 8．（2024-2025高一下·安徽安徽师范大学附属中学·期中）利用下列对应装置完成相应的实验目的，设计合理的是 A．A装置验证反应是否有生成 B．B装置可快速制备一定量的氨气 C．C装置能除去中的少量HCl D．D装置用于制备氯气 9．（2024-2025高一下·安徽池州·期中）将SO2分别通入无氧、有氧的浓度均为0.1 mol·L－1的 BaCl2溶液和Ba(NO3)2溶液中，探究体系中微粒间的相互作用，实验记录如下： 实验记录 pH变化 溶液中是否产生沉淀 BaCl2溶液(无氧)中无白色沉淀、BaCl2溶液(有氧)中有白色沉淀 Ba(NO3)2溶液(无氧)中有白色沉淀、Ba(NO3)2溶液(有氧)中有白色沉淀 下列说法不正确的是 A．曲线a 所示溶液pH降低的原因：SO2 + H2OH2SO3H+ + HSO3- B．曲线c 所示溶液中发生反应：2Ba2+ + O2 + 2SO2 + 2H2O =2BaSO4↓+ 4H+ C．与曲线a、b、c对比，可知曲线d所表示的过程中NO3-是氧化SO2的主要微粒 D．依据该实验预测0.2 mol·L－1的KNO3溶液（无氧）也可以氧化SO2 10．（2024-2025高一下·安徽芜湖·期中）某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL，平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解19.2g铜（已知硝酸只被还原为NO气体）。向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示。下列说法正确的是 A．原混合酸中物质的量为0.4mol B．混合酸中物质的量浓度为1 C．OA段转移的电子为0.4mol D．19.2g铜完全溶解时，溶液中的 11．（2024-2025高一下·安徽安徽师范大学附属中学·期中）1.36g铜镁合金完全溶解于60mL密度为1.40g/mL、质量分数为63%的浓硝酸中，得到和NO的混合气体896mL(标准状况)，向反应后的溶液中加入V mL 2.0mol/L NaOH溶液，恰好使金属离子全部沉淀，共得到2.72g沉淀。下列说法正确的是 A．该合金中铜与镁的物质的量之比是2∶1 B．加入的2.0mol/L NaOH溶液的体积V=340mL C．和NO的混合气体中，的体积分数是50% D．反应结束后所得溶液中溶质的物质的量浓度为1.9mol/L 12．（2024-2025高一下·安徽六安·期中）氮是生命体重要的组成元素，“价-类”二维图是学习元素化合物性质的重要方法，利用所学知识能更好地了解氮的循环。 (1)图中A的类别为___________；丙为钠盐，其化学式为___________。 (2)甲为常见的碱性气体，是制造氮肥、炸药等物质的化工原料，实验室制备甲的装置如下，回答下列问题。 ①装置A中发生反应的化学方程式为___________。 ②装置C中的现象是___________。 ③实验进行一段时间后，挤压装置D中的胶头滴管，滴入滴浓盐酸，可观察到的现象是___________，发生反应的化学方程式为___________。 ④丁主要用于染料、医药、印染、漂白等方面，且丁的焰色反应呈黄色。丁在酸性条件下，与按物质的量恰好完全反应，生成能使淀粉变蓝的物质，写出该过程发生的离子反应方程式___________。 。 13．（2024-2025高一下·安徽合肥市第八中学·期中）化学小组通过一系列实验探究的性质。用如图装置(夹持、加热仪器略)制备，并将足量通入试剂b中。 回答下列问题： (1)浓与反应的化学方程式是___________。 (2)硫酸沸点，为了排除可能产生的硫酸酸雾的干扰，下列物质可以作为试剂a的是___________(填标号)。 A．饱和的溶液        B．饱和的溶液        C．饱和的溶液 (3)为了研究二氧化硫是否有漂白性，试剂b可选用___________。 A．溴水    B．硫化钠溶液    C．品红溶液    D．酸性高锰酸钾溶液 若试剂b选用酸性高锰酸钾溶液，则发生反应的离子方程式是___________。 (4)反应结束后发现烧瓶中有铜片剩余，该小组同学根据所学知识认为还有一定量的剩余。下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中存在余酸的是___________。(填字母) A．铁粉 B．溶液 C．溶液 D．银粉 (5)试剂b选用溶液。打开分液漏斗活塞，滴加一定量浓硫酸，加热装置A，发现装置C内有白色沉淀产生，液面上方略显浅棕色。则白色沉淀是___________(填化学式)。 (6)工业生产过程中产生的尾气需要测定的含量，符合标准才能排放。已知有已换算成标准状况尾气，通入足量溶液吸收再加入足量溶液充分反应后(不考虑尾气中其他成分的反应)，过滤、洗涤、干燥，称量得到沉淀。溶液的作用是___________；尾气中含量(体积分数)的计算式是___________(用含、的代数式表示)。 14．（2024-2025高一下·安徽合肥市第八中学·期中）氮及其化合物既是重要的化工产品，又是重要的化工原料，它们在反应中常涉及能量变化。如图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。 回答下列问题： (1)下列环境问题与氮的氧化物排放无关的是___________。 A．酸雨 B．光化学烟雾 C．臭氧层空洞 D．白色污染 (2)氧化炉中发生反应的化学方程式为___________。 (3)向吸收塔中通入物质A的作用是___________。 (4)工业生产中为了盛装大量浓硝酸，可选择___________作为罐体材料。 A． B． C． D． (5)催化还原氮氧化物技术是目前应用最广泛的氮氧化物脱除技术，可用于上述硝酸生产的尾气处理，反应原理如图所示。 若反应的和物质的量之比为，则总反应的化学方程式为___________。 (6)脱硝技术已成为使用广泛和成熟的烟气净化技术，脱硝效率高达以上。其催化反应机理如图所示，写出该反应发生的化学方程式：___________。 (7)常温常压下，一定体积的与混合后被水完全吸收转化成稀硝酸。稀硝酸恰好将铁完全溶解，测得反应后的溶液。___________。 地 城 考向02 无机非金属材料 15．（2024-2025高一下·安徽六安·期中）2025年，宇树科技的机器人登上了春晚的舞台，上演了一场科技与艺术交织的表演。机器人的制造过程中用到多种材料，下列说法错误的是 A．机身采用复合材料具有高强度、轻量化、耐磨损等特点 B．机器人采用的芯片成分为二氧化硅 C．选用锂聚合物电池，实现将化学能转化成电能 D．散热涂层采用的石墨烯是一种新型无机非金属材料 16．（2024-2025高一下·安徽芜湖·期中）《流浪地球2》向观众展示了太空电梯、行星发动机、超级计算机550W等超前的科技幻想，探讨了数字生命、人工智能等科技伦理问题。它们与化学有着密切联系，下列说法错误的是 A．晶体硅可用于光伏发电 B．富勒烯、石墨烯都是含碳化合物 C．新型陶瓷碳化硅(SiC)可作耐高温结构材料 D．我国提出网络强国战略，光纤线路总长超过三千万公里，光纤的主要成分是 17．（2024-2025高一下·安徽芜湖·期中）化学与生活、生产密切相关，下列叙述错误的是 A．氮化硅、碳纳米管、石墨烯均属于新型无机非金属材料 B．新型陶瓷碳化硅具有优异的高温抗氧化性能，也可作耐高温半导体材料 C．航天服的“连续纤维增韧”航空材料，使用的陶瓷和碳纤维属于合成有机高分子材料 D．现代AI依赖的算力源自硅基半导体，而二氧化硅制成的光纤承担全球AI数据交换 18．（2024-2025高一下·安徽合肥·期中）以下是用石英砂(主要成分为)制备高纯硅的工艺流程图。下列说法正确的是 A．步骤①中得到粗硅的化学方程式： B．的电子式为 C．由粗硅制备高纯硅的过程中，循环使用的物质是 D．若混合物分离后，得到、、的物质的量之比为，则理论上需要额外补充 19．（2024-2025高一下·安徽合肥·期中）下列溶液的存放不能使用磨口玻璃塞的是 ①氢氟酸　②NaHSO4　③KNO3　④石灰水　⑤CuSO4　⑥NaOH　⑦Na2SiO3 A．④⑤⑥⑦ B．①④⑥ C．①③⑤ D．①④⑥⑦ 20．（2024-2025高一下·安徽池州·期中）习主席在2020年新年贺词中强调“5G商用加速推出，凝结着新时代奋斗者的心血和汗水，彰显了不同凡响的中国风采、中国力量”，制造芯片用到高纯硅，用SiHCl3与过量H2在1100～1200℃反应制备高纯硅的装置如下图所示（热源及夹持装置略去）。 已知： SiHCl3遇水H2O 强烈水解，在空气中易自燃。下列说法错误的是（   ） A．装置 B 中的试剂是浓硫酸 B．实验时先打开装置C中分液漏斗的旋塞 C．装置C中的烧瓶需要加热，其目的是使滴入烧瓶中的SiHCl3气化 D．装置D不能采用普通玻璃管的原因是在反应温度下，普通玻璃管会软化 21．（2024-2025高一下·安徽黄山·期中）化学与生产、生活、科技息息相关，下列说法错误的是 A．水玻璃可以用于制作木材防火剂 B．玻璃、陶瓷、水泥的主要成分均为硅酸盐 C．国产AI “DeepSeek”的出现离不开芯片的发展，芯片的主要成分是二氧化硅 D．国产飞机C919使用的氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料 22．（2024-2025高一下·安徽滁州·期中）中华文化源远流长，化学与文化传承密不可分。下列说法错误的是 A．“寒夜客来茶当酒，竹炉汤沸火初红”，泡茶的过程是溶解、浸取的过程 B．“雷蟠电掣云滔滔，夜半载雨输亭皋”，雷雨天时转化为属于自然固氮 C．“雨过天青云破处，这般颜色做将来”中所描述瓷器的青色不是来自氧化铁 D．白釉龙柄联腹传瓶（隋）的材质是陶瓷，陶瓷属于无机非金属材料 23．（2024-2025高一下·安徽滁州·期中）生活处处有化学，下列说法错误的是 A．硅胶能吸收水分，可用作袋装食品的干燥剂 B．二氧化硅导光能力强，并且有硬度和柔韧度，可制作光导纤维 C．二氧化硫有毒性，不可用作葡萄酒的食品添加剂 D．久煮的鸡蛋蛋黄表面常呈灰绿色，是因为蛋白中的硫元素与蛋黄中的铁元素生成的FeS与蛋黄混合呈灰绿色 24．（2024-2025高一下·安徽A10联盟·期中）信息时代、AI技术离不开硅元素 (1)自然界中硅均以___________态存在(填“游离”或“化合”)，工业中常有“沙滩到用户”的说法形容硅的冶炼过程，制备粗硅的反应方程式为___________。 (2)硅可与硫反应生成硫化硅，其无限链状部分结构如下，硫化硅的化学式为___________。 (3)硅元素有亲氧性，自然界中硅和氧除形成二氧化硅，还形成丰富多彩的硅氧阴离子。最简单的阴离子是如下图甲，图乙是其投影图。其他阴离子通过共用氧原子来形成。则图丙的化学式为___________，图丁是无限链状结构，其中___________。 (4)工业上可以通过如图所示的流程制取纯硅： ①整个制备过程必须严格控制无水无氧。遇水剧烈反应生成、HCl和另一种物质，写出该反应的化学方程式：___________。 ②假设每一轮次制备1mol纯硅，且生产过程中硅元素没有损失，反应Ⅰ中HCl的利用率为90%，反应Ⅱ中的利用率为93.75%。则在第二轮次的生产中，补充投入HCl和的物质的量之比是___________(最简整数比)。 地 城 考向03 与非金属元素相关的阿伏伽德罗常数及离子反应 25．（2024-2025高一下·安徽安庆·期中）硫和氮都是化工生产中重要的非金属元素。已知NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．标准状况下，22.4LSO3中含有SO3分子数为NA B．1molNH3和1mol，含有的电子数均为10NA C．足量Cu与含2molH2SO4的浓硫酸共热反应，生成SO2(标准状况)的体积为22.4L D．1molN2与足量的H2充分反应，转移电子数为6NA 26．（2024-2025高一下·安徽省安徽师范大学附属中学·期中）为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．1mol NO和0.5mol 混合后，分子总数小于 B．标准状况下，2.24L 中含有共价键数为0.2 C．将1mol 溶入水中，溶液中、的数目之和为 D．64g Cu与足量的浓共热，生成分子数小于 27．（2024-2025高一下·安徽芜湖·期中）表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．密闭容器中，和催化反应后分子总数为 B．含19.6g的浓硫酸与足量铜反应，生成的分子数为 C．5.6g粉与足量S粉加热充分反应转移的电子数为 D．5.6g铁片投入足量浓硝酸中，转移的电子数为 28．（2024-2025高一下·安徽合肥市第八中学·期中）下列物质在指定的分散系中能大量共存的一组是 A．空气：HCl、CO2、SO2、NH3 B．pH=2的溶液：Fe2+、Ca2+、、Cl- C．氨水：Na+、、、Al(OH)3 D．水玻璃：K+、H+、、Cl- 29．（2024-2025高一下·安徽省安徽师范大学附属中学·期中）在透明的酸性溶液中，下列各组离子能够大量共存的是 A．Fe2+、NO、K+、SO B．Cl-、SiO、Na+、I- C．Na+、Ba2+、OH-、Cl- D．Cu2+、K+、NH、NO 30．（2024-2025高一下·安徽省安徽师范大学附属中学·期中）下列实验中的现象与结论相符的是 选项 实验现象 实验结论 A 向某溶液中加入盐酸酸化的溶液，有白色沉淀生成 该溶液中一定含有 B 将受热分解产生的气体通入溶液，产生白色沉淀 分解产物中含(g) C 向溶液中加入浓NaOH溶液并加热，产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体 该溶液中存在 D 用洁净的玻璃棒蘸取待测液在酒精灯火焰上灼烧，发现火焰呈黄色 该溶液中一定含有 A．A B．B C．C D．D 31．（2024-2025高一下·安徽省合肥市第八中学·期中）下列有关离子反应的说法正确的是 A．稀硝酸与过量的铁屑反应的离子方程式： B．少量二氧化硫通入次氯酸钙溶液中： C．在稀氨水中通入过量二氧化碳： D．用溶液检验： 32．（2024-2025高一下·安徽合肥·期中）下列离子方程式正确的是 A．用氢氟酸雕刻玻璃： B．用足量氨水吸收废气中的 C．向溶液中滴加少量稀硫酸 D．实验室用溶液吸收尾气： 33．（2024-2025高一下·安徽滁州·期中）下列离子方程式能够正确解释所描述现象的是 A．氢硫酸溶液久置于空气中会变浑浊： B．一定量的铁粉加入足量的稀硝酸中，产生无色气体遇空气变为红棕色： C．将通入酸性溶液中，紫色褪去： D．溶液中加入稀盐酸，变浑浊： 34．（2024-2025高一下·安徽芜湖·期中）以含有少量、、等杂质的粗食盐水为原料，提纯并获取食盐晶体的实验流程如图。下列说法错误的是 A．试剂X和试剂Y分别为NaOH和 B．操作1、2、3均为过滤，操作4为蒸发结晶 C．滤渣2和滤渣3均可完全溶于盐酸 D．试剂Z为稀盐酸，不可用稀硝酸或稀硫酸 35．（2024-2025高一下·安徽省安徽师范大学附属中学·期中）某溶液含有下列离子中的几种：、、、、、，且溶液中各离子浓度相等。取该溶液进行如下实验： (1)取该溶液与足量NaOH溶液共热产生刺激性气体 (2)另取该溶液加入稀HCl无明显现象，再加足量溶液得到白色沉淀 (3)取(2)的上层清液加入溶液和稀硝酸得到白色沉淀下列结论正确的是 A．一定含、，可能含、 B．一定含、、，一定不含、、 C．一定不含、，可能含有 D．一定不含，一定含、、 地 城 考向04 化学反应与热能 36．（2024-2025高一下·安徽省马鞍山·期中）下列反应的能量变化不符合如图所示的是 A．镁条与稀盐酸反应 B．盐酸与碳酸氢钠反应 C．通过灼热的炭粉 D．与反应 37．（2024-2025高一下·安徽六安·期中）反应M+N→Q(放热)分两步进行：①M+N→X(吸热)；②X→Q(放热)。下列示意图中，能正确表示总反应过程中能量变化的是 A． B． C． D． 38．（2024-2025高一下·安徽宿州·期中）古典诗词凝聚了古人的智慧，下列诗句中涉及到化学变化且该反应符合下面能量变化图的是 A．《望庐山瀑布》“日照香炉生紫烟，遥看瀑布挂前川” B．《无题》“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干” C．《浪淘沙》“千淘万漉虽辛苦，吹尽狂沙始到金” D．《石灰吟》“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲” 39．（2024-2025高一下·安徽合肥第八中学·期中）下列反应过程中的能量变化符合下图的是 ①酸碱中和；②镁与盐酸的反应；③生石灰变成熟石灰的反应；④盐酸与碳酸氢钠的反应；⑤石灰石分解；⑥甲烷燃烧；⑦灼热的炭与二氧化碳反应 A．①②③⑤ B．④⑤⑦ C．③④⑦ D．⑤⑦ 40．（2024-2025高一下·安徽宿州·期中）为了探究化学反应的能量变化情况，某同学设计了如图装置，向盛有A的试管中滴加试剂B时，观察到U形管中，甲处液面上升，乙处液面下降，则试剂A和试剂B的组合正确的是 A．金属钠和水 B．碳酸氢钠和水 C．生石灰和水 D．金属铝和稀盐酸 41．（2024-2025高一下·安徽黄山·期中）已知几种化学键的键能如下：H-H的键能为436.0 kJ∙mol−1；F-F的键能为155.0 kJ∙mol−1；H-F的键能为568.0 kJ∙mol−1；N≡N的键能为942.0 kJ∙mol−1；N-F的键能为283.0 kJ∙mol−1；下列说法中正确的是 A．反应2HFH2+F2是一个吸热反应 B．反应H2+F2=2HF，每形成2molH-F键，吸收1136 KJ的能量 C．N-F键比H-F键更稳定 D．反应N2+3F22NF3中，反应物的总能量低于生成物的总能量 42．（2024-2025高一下·安徽阜阳·期中）为了探究化学能与热能的转化，某实验小组设计了如下三套实验装置： (1)上述3个装置中，不能证明“铜与浓硝酸反应是吸热反应还是放热反应”的是________。 (2)某同学选用装置Ⅰ进行实验(实验前U形管里液面左右相平)，在甲试管里加入适量氢氧化钡溶液与稀硫酸，U形管中可观察到的现象是________________________________，说明该反应属于________(填“吸热”或“放热”)反应。 (3)为探究固体M溶于水的热效应，选择装置Ⅱ进行实验(反应在甲中进行)。 ①若M为钠，则实验过程中烧杯中可观察到的现象是___________________________。 ②若观察到烧杯里产生气泡，则说明M溶于水____________________(填“一定是放热反应”“一定是吸热反应”或“可能是放热反应”)，理由是__________________。 ③若观察到烧杯里的玻璃管内形成一段水柱，则M可能是_______________________。 (4)至少有两种实验方法能证明超氧化钾与水的反应(4KO2+2H2O===4KOH+3O2↑)是放热反应还是吸热反应。方法①：选择上述装置________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)进行实验。方法②：取适量超氧化钾粉末用脱脂棉包裹并放在石棉网上，向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水，片刻后，若观察到棉花燃烧，则说明该反应是________反应。 43．（2024-2025高一下·安徽六安·期中）现代社会的一切活动都离不开能量，化学反应在发生物质变化的同时伴随能量的变化。回答下列问题： (1)已知断开中的化学键需要吸收的能量。根据反应的能量变化示意图，下列说法不正确的是___________(填字母)。 A．断开中的化学键需要吸收的能量 B．由、原子形成，共放出的能量 C．和所具有的能量为 D．和反应生成，共释放的能量 (2)下列反应属于放热反应的是___________(填序号)，通过原电池装置，可实现化学能直接转化为电能的是___________(填序号)。 A．     B． C．          D． (3)某氢氧燃料电池装置如图所示，a、b均为惰性电极。 电池工作时，空气从___________(填“A”或“B”)口通入，正极的电极反应式为___________。当电池消耗氢气时，消耗的的体积为___________L(标准状况下)。 地 城 考向05 化学反应与电能 44．（2024-2025高一下·安徽宣城·期中）下列化学用语说法正确的是 A．Cu-Zn-稀硫酸原电池原理示意图 B．NaCl溶液中的水合离子 C．和反应过程能量变化示意图 D．等质量铁粉、铁块与足量盐酸产生氢气的示意图 A．A B．B C．C D．D 45．（2024-2025高一下·安徽黄山·期中）锌锰干电池和铅酸蓄电池是生活中常用的电化学装置，其结构示意图如图所示下列说法正确的是 A．图a中正极的电极反应为： B．图a中电流从石墨棒流向锌筒，NH4Cl糊不参与反应 C．图b中电池工作时移向PbO2一极 D．图b中可以发生电能到化学能的转化 46．（2024-2025高一下·安徽阜阳·期中）某课外小组自制的氢氧燃料电池如图所示，a、b均为惰性电极。下列叙述中不正确的是 A．a极是负极，该电极上发生氧化反应 B．b极反应式是O2+4OH--4e-=2H2O C．总反应方程式为2H2+O2=2H2O D．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源 47．（2024-2025高一下·安徽马鞍山·期中）四种金属片在稀盐酸中，用导线连接，可以组成原电池，实验结果如图所示： 则四种金属的活动性由强到弱的顺序为 A． B． C． D． 48．（2024-2025高一下·安徽淮南·期中）下列图示与对应的叙述相符的是 A．图甲装置，由于比活泼，所以为负极 B．图乙装置，放电时，正极b极表面的被氧化，其质量会减少 C．图丙装置，通入的一极是正极，电极反应式为 D．图丁可以表示足量锌粉与稀硫酸反应，加少量固体产生的变化 49．（2024-2025高一下·安徽六安·期中）纸电池像纸一样轻薄柔软，在制作方法和应用范围上与传统电池相比均有很大突破。如图为某种纸电池的结构示意图。隔离膜为浸有氯化钠溶液的滤纸，总反应为：，下列说法不正确的是 A．为负极，发生氧化反应 B．该电池正极反应式为： C．电池工作时溶液中的移向负极 D．当2.4g发生反应时，流经溶液的电子数为 50．（2024-2025高一下·安徽池州·期中）是主要的温室气体之一，使用电化学方法能够对进行吸收。一种电池的模型如下图所示：(图中是固体)。下列说法错误的是 A．a电极电势小于b电极 B．该电池的电解质应使用非水电解液 C．原电池工作时，由a极向b极迁移 D．该电池工作时，每转移4mol电子，能够吸收2mol 51．（2024-2025高一下·安徽滁州·期中）一种新型的Li-O2电池的结构示意图如图所示。该电池放电时，产物为Li2O和Li2O2，随温度升高Q（消耗1molO2转移的电子数）增大。下列说法错误的是 A．锂是电池的负极，多孔功能电极为正极 B．放电时，随温度升高Q增大，是因为正极区O2-转化为 C．电池放电时，Li+通过固态电解质膜向多孔功能电极移动 D．熔融盐中离子的浓度影响充放电速率 52．（2024-2025高一下·安徽黄山·期中）微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某微生物燃料电池的工作原理如图所示，下列说法正确的是（已知质子交换膜的作用是只允许H+通过）（    ） A．该电池在高温下工作的速度更快 B．HS-在硫氧化菌作用下转化为SO42-的电极反应式为HS-+4H2O-8e-=SO42-+9H+ C．b电极是电池的负极 D．该电池工作时，H+向左通过质子交换膜 53．（2024-2025高一下·安徽省A10联盟·期中）某小组验证活泼金属可以保护不活泼金属，防止不活泼金属腐蚀。 (1)甲同学将不同金属棒用导线连接后伸入稀硫酸中，图1的正极表面的现象___________。图2的负极方程式为___________。 (2)乙同学完成了实验如图3，发现Fe表面产生___________，认为Zn没有完全保护Fe。 已知：是检验的灵敏试剂，反应为(蓝色沉淀)。 (3)丙同学查阅资料发现可以直接氧化了Fe棒，认为乙同学实验设计有缺陷，丙同学设计了新的方案___________(简述实验方案和现象)，证明Zn保护了Fe． (4)丁同学将镁和铝连接在电压传感器上再深入不同溶液中，得到电压和时间的关系，电解质溶液为稀硫酸时如图4，电解质溶液为稀氢氧化钠溶液时如图5. 酸性条件下，___________做正极(填“Mg”或“Al”)，电极方程式为___________，说明Mg保护了Al。碱性条件下，前70s左右，___________(填序号) a．Mg保护了Al    b．Al保护了Mg 这段时间负极电极方程式为___________，电压变为负值后，负极电极方程式为___________。 54．（2024-2025高一下·安徽省淮南二中·期中）如图所示，是原电池的装置图。请回答： (1)若溶液C为稀H2SO4溶液，电流表指针发生偏转，B电极材料为Fe，A电极材料为石墨，则A电极上发生的电极反应式为_______；反应进行一段时间后溶液C的pH_______(填“升高”“降低”或“基本不变”)。 (2)若需将反应Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+设计成如图所示的原电池装置，则A极(负极)材料为_______， B极电极反应式为_______。 (3)为减少汽车尾气的污染，我国正逐步向着新能源汽车发展。肼(N2H4)—空气燃料电池是一种碱性电池，无污染，能量高，有广泛的应用前景，其工作原理如图所示，回答下列问题： ①该燃料电池中正极通入的物质是_______，负极的电极反应式为_______。 ②电池工作时，OH-移向_______电极(填“a”或“b”)。 ③当电池放电转移10mol电子时，理论上需要通入约_______L(标准状况下)空气。(已知空气中氧气的体积分数约为20%) 地 城 考向06 综合性工艺流程题、实验探究题 55．（2024-2025高一下·安徽安庆·期中）某工厂的固体废渣中主要含Cu和CuO，还含有少量和。利用该固体废渣制取晶体的工艺流程如图所示： 已知：不溶于硝酸。 (1)写出Cu与稀硝酸反应的离子反应方程式___________。 (2)酸溶时，反应温度不宜超过70℃，其主要原因是___________。 (3)废渣1主要成分为___________(填化学式，下同)，废渣2成分是___________。 (4)中和环节的试剂是否可以用NaOH代替___________(填“是”或“否”)，理由是___________。 (5)从硝酸铜溶液到硝酸铜晶体需要多步操作，包括___________、___________、过滤、洗涤、低温干燥。 (6)某工厂用 kg上述工业含铜废料(含铜元素80%)制备，理论上得到的质量为___________kg。 56．（2024-2025高一下·安徽芜湖·期中）工业上由含铜废料（含有Cu、CuS、等）制备硝酸铜晶体的流程如下： (1)“焙烧”在600℃时进行，写出CuS转化为CuO和的化学方程式：________。 (2)写出“酸化”时发生的离子反应方程式________。 (3)“过滤”得到的滤渣成分为________，“淘洗”所用的溶液A可以是_______（填字母）。 A．稀硫酸        B．浓硫酸        C．稀硝酸        D．浓硝酸 (4)“反应”这一步所用的试剂是20% 和10% ，反应过程中无红棕色气体生成，该反应的化学方程式：________。 (5)根据题图分析从“反应”所得溶液中析出的方法是_______。 57．（2024-2025高一下·安徽滁州·期中）煤气化渣中含有，，及少量MgO等。一种综合利用煤气化渣，变废为宝的流程如下： 回答下列问题： (1)“滤渣”的主要成分为______（填化学式）。 (2)为了加快酸浸的速率可采取的措施是______（写一点）。 (3)“沉铝”时通入的过量X是______，发生反应的离子方程式为______。 (4)“足量铁”的作用是______（用离子方程式表示）。 (5)“煅烧”得到的物质也能合成钠基正极材料，其工艺如下： ①该工艺经“碳热还原”得到，则“碳热还原”过程中发生的反应为______。 ②“焙烧”生成的化学方程式为______。该反应中每转移1mol电子生成的体积为______L（标准状况下）。 58．（2024-2025高一下·安徽芜湖·期中）某实验小组在学习了硫及其化合物知识后，对铜与浓硫酸反应实验进行了兴趣。组装如图实验装置，对该反应及其产物进行探究。请根据他们设计的实验，结合所学知识回答下列问题： (1)请写出铜与浓硫酸反应的化学方程式______。仪器A的名称是______。 (2)磁力搅拌子启动，磁环向下移动。当磁环上的铜丝与浓硫酸接触后，半分钟左右，反应试管内铜与浓硫酸开始剧烈反应，产生大量白雾；两分钟后，装置C反应的离子方程式是______，装置D可证明铜与浓硫酸反应产生的气体具有______性。 (3)当磁环向上移动，终止反应后，反应试管内有灰白色沉淀，溶液呈现灰黑色。其中灰黑色物质是______，验证方法是______（写成一种可能成分及验证方法即可）；点燃酒精灯加热，装置B产生______现象。 (4)待溶液冷却后，进行______操作，可使装置A中的蒸馏水顺利流下。在稀释过程中，反应试管中的灰白色沉淀逐渐变为蓝色晶体，继而沉淀溶解，溶液呈明显蓝色。则蓝色晶体的化学式为______。 (5)装上装置E，打开，让氢氧化钠溶液缓慢滴入反应试管中，可发生______反应（化学反应方程式表示）。 (6)该实验装置设计不足之处是______（填写一项即可）。 59．（2024-2025高一下·安徽宿州·期中）工业上常用浓氨水检验运输氯气的管道是否泄漏。某同学为验证干燥、纯净的氨气与氯气的反应，设计装置如图所示，C装置为氯气与氨气反应的装置。 回答下列问题： (1)装置A中发生的化学反应方程式是 ___________。 (2)仪器a的名称为 ___________，装置B的作用是 ___________。 (3)装置F中浓盐酸发生反应时体现的性质是 ___________。若要得到标准状况下112mLCl2，需MnO2的质量为 ___________。 (4)为得到干燥、纯净的氯气，D、E分别应盛放的试剂是 ___________、___________(填序号)。 ①饱和NaCl溶液    ②浓NaOH溶液    ③浓硫酸    ④饱和NaHCO3溶液 (5)通入C装置的两根导管左边较长、右边较短，目的是 ___________。实验过程中观察到装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结，经检验发现另一生成物是空气的主要成分之一。写出反应的化学方程式：___________。 60．（2024-2025高一下·安徽合肥·期中）某同学根据锌与浓硫酸的反应，设计如图所示装置探究锌与浓硫酸反应的产物(部分加热和夹持装置略)。请回答下列问题： (1)装置A为制备氮气的装置，制备氮气的目的是___________。 (2)装置B中加入锌粉，通过分液漏斗加入浓硫酸并加热，产生的气体能使品红溶液褪色，产生该气体的反应化学方程式为___________该反应中浓硫酸体现的性质为___________。 (3)a处导管的作用是___________。 (4)装置D中装有足量NaOH溶液，写出D中发生反应的离子方程式___________。 (5)若将装置D中溶液换成酸性高锰酸钾溶液，写出该反应的离子方程式：___________。 61．（2024-2025高一下·安徽淮南·期中）某化学实验小组对铜及其化合物进行了有关探究。 Ⅰ：按如下图所示进行实验，观察到以下实验现象： ①铜丝表面缓慢放出气泡，锥形瓶内气体呈红棕色； ②铜丝表面气泡产生速度逐渐加快，气体颜色逐渐变深； ③一段时间后气体颜色逐渐变浅，至几乎无色； ④向上抽动铜丝，铜丝与液面脱离接触，反应停止。 回答下列问题： (1)写出铜丝与稀硝酸反应的离子方程式_______；铜丝表面气泡产生速度逐渐加快的原因是_______。 (2)反应停止时，若溶液中硝酸根离子浓度不变(忽略溶液体积变化)，铜丝溶解的质量为，则消耗标准状况下的体积为_______。 Ⅱ：改进铜与浓硫酸反应装置 a．按图组装实验装置，检查装置的气密性； b．点燃酒精灯，加热浓硫酸，待硫酸微沸后插入铜丝接触硫酸； c．待观察到浸有品红溶液的滤纸条和浸有紫色石蕊溶液的滤纸条有现象后，移出铜丝，终止反应； d．移去酒精灯，通过鼓气球向装置内部鼓入空气； e．冷却后，将反应后试管内的液体慢慢倒入盛有水的烧杯中。 (3)检查装置气密性：关闭弹簧夹，_______；写出铜与浓硫酸反应的化学方程式_______。 (4)步骤c中两张滤纸条出现的现象分别是_______。 (5)通过鼓气球向装置内部鼓入空气的原因是_______。 62．（2024-2025高一下·安徽安庆二中·期中）按要求回答下列问题： (1)某校化学兴趣小组同学取锌粒与浓充分反应制取气体，待锌粒全部溶解后，同学们准备用收集到的气体(X)做有关实验，但是老师说收集到的气体(X)可能含有杂质。为证实相关分析，该小组的同学设计了如下图所示的实验装置，对此气体(X)取样进行认真研究。 ①杂质气体可能是_______，酸性溶液的作用_______。 ②装置C中所装药品为固体CuO，装置D中所装药品为无水硫酸铜，可证实气体X中混有较多量某杂质气体的实验现象是_______。 (2)某氢氧燃料电池的工作原理如图所示，均为惰性电极。 ③使用时，氢气从_______口通入(填“A”或“B”)； ④b极的电极反应式为_______； ⑤若装置转移了0.16mol电子，则在标准状况下需通入空气的体积为_______L(设氧气占空气体积的)。 (3)在100mLNaOH溶液中加入和的固体混合物，加热使之充分反应，下图表示加入固体的质量与产生气体的体积(标准状况)的关系。 试计算： ⑥NaOH溶液的物质的量浓度是_______ ⑦当NaOH溶液为140mL，固体为51.6g时，充分反应产生的气体体积为_______L(标准状况下)。 63．（2024-2025高一下·安徽省安师大附属中学·期中）硫酸铜主要用作纺织品媒染剂、农业杀虫剂等，其晶体()在不同温度下会逐步失去结晶水甚至分解为多种产物。为探究硫酸铜晶体的分解产物，某同学设计了如下实验： 观察到的实验现象有：A中有固体残留；B中无水硫酸铜变蓝；C中产生白色沉淀；D中溶液颜色变浅、无沉淀产生；E中溶液变为红色。 (1)装有无水硫酸铜的仪器名称为___________；通入氮气的目的是___________。 (2)C中产生的沉淀的化学式为___________；D中发生反应的离子方程式为___________。 (3)E中现象证明硫酸铜晶体的分解产物中含有___________(填化学式)。 (4)将0.80g 样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如右图所示。 ①由图中可以看出，分解的最低温度是___________。 ②试通过计算确定238℃时固体物质的化学式___________。 64．（2024-2025高一下·安徽六安·期中）Ⅰ．在体积均为的甲、乙两个恒容密闭容器中，分别加入相同质量的一定量炭粉和水蒸气，发生反应，在不同温度下反应的过程如下图所示： (1)甲容器中，内的平均反应速率___________。 (2)甲容器中，A点正反应速率___________B点的逆反应速率(填“>”、“<”或“=”)。 (3)反应过程中，两个容器温度：甲___________乙(填“>”、“<”或“=”)。 (4)乙容器中C点时，的体积分数为___________。(已知某物质的体积分数) Ⅱ．可用于解毒西药和织物及纸浆漂白的脱氯剂等。在实验室，我们可以用硫代硫酸钠与稀硫酸的反应来探究影响反应速率的因素。某同学设计了如表系列实验： 实验序号 反应温度/℃ 溶液 稀硫酸 ① 20 10.0 0.10 10.0 0.50 0 ② 40 0.10 0.50 ③ 20 0.10 4.0 0.50 (5)写出硫代硫酸钠与稀硫酸反应的离子方程式___________。 (6)实验①、②可探究温度对反应速率的影响，则___________。 (7)实验___________(填序号)可探究浓度对反应速率的影响，则___________。 65．（2024-2025高一下·安徽合肥八中·期中）I．化学反应是人类获取能量的重要途径，我们可以通过化学反应实现化学能向热能、电能的直接转化。回答下列问题： (1)从断键和成键角度分析上述反应中能量的变化。部分化学键的键能如下表： 化学键 键能 436 496 463 则常温常压下，在空气中充分燃烧，生成放出热量___________。 Ⅱ．为了更好地利用化学反应中物质和能量的变化，在化学研究和工业生产中还需要关注化学反应的快慢。甲、乙两位同学探究外界条件对化学反应速率的影响。 【实验原理】硫酸与硫代硫酸钠溶液混合，会产生浑浊和有刺激性气味的气体。 【实验用品】溶液、溶液、蒸馏水、试管、烧杯、量筒、胶头滴管等。 实验一：甲同学利用一套如图装置测定化学反应速率。 (2)写出实验原理的化学方程式___________。 (3)为保证实验的准确性和可靠性，利用该装置进行实验前应先进行的操作是___________。 (4)甲同学共收集到(已折算成标准状况)气体，可计算出内的平均反应速率，该值比反应物实际消耗速率小，其原因可能是___________。 实验二：乙同学得到各组实验数据如下表。 实验编号 溶液 溶液 蒸馏水 浓度 体积 浓度 体积 体积 温度 Ⅰ 0.1 1.5 0.1 1.5 V 20 Ⅱ 0.1 2.5 0.1 1.5 9 a Ⅲ 0.1 2.5 0.1 1.5 9 30 (5)①实验Ⅱ、Ⅲ探究___________对化学反应速率的影响。 ②___________，加入水的目的是___________。 / 学科网（北京）股份有限公司 $