精品解析：江西上高二中2025-2026学年高一下学期阶段性练习四化学试题

江西上高二中2025-2026学年高一下学期阶段性练习四化学试题 相对原子质量 H：1 C：12 N：14 O：16 A1：27 Si：28 S：32 Fe：56 Ba：137 第I卷（选择题） 一、单选题（分） 1. 2025年央视春晚节目精彩纷呈，好评如潮。下列说法正确的是 A. 春晚直播间所选用的高清摄像头镜片的主要成分是单质硅 B. 秧歌表演《秧BOT》中机器人使用的碳纳米纤维是一种胶体 C. 《星汉耀江城》中的烟花是Fe、Ca、S等元素发生了焰色试验 D. 李子柒舞台造型使用的中国牡丹瓷是一种无机非金属材料 2. 下列化学用语正确的是 A. 一氯甲烷的电子式： B. CCl4的球棍模型： C. 正丁烷的结构简式： D. 丙烷分子的空间填充模型： 3. 下列说法正确的是 A. 和互为同系物 B. 是不同种核素 C. 与互为同分异构体 D. 与互为同素异形体 4. 设为阿伏伽德罗常数，下列有关说法错误的是 A. 5.6gFe与足量的硫单质反应，转移的电子数为0.2NA B. 常温常压下，中含有的Si—O键数目为 C. 常温常压下92g的NO2和N2O4混合气体含有的氧原子数为4NA D. 含2molH2SO4的浓硫酸与足量的铜在加热的条件下反应，生成NA个气体分子 5. 下列对应的方程式书写正确的是 A. 能证明亚硫酸性强于次氯酸的离子方程式： B. 甲烷与氯气在光照条件下生成二氯甲烷的化学方程式： C. 用氨水吸收工业尾气中的过量的离子方程式： D. 向溶液中滴加少量的溶液的离子方程式： 6. 下列图示与对应的叙述不相符的是 A. （a）图可表示盐酸和碳酸氢钠反应的能量变化 B. 通过（b）图可知石墨比金刚石稳定 C. 由（c）图可知，若在密闭容器中加入1molO2(g)和2molSO2(g)充分反应放出的热量为 D. 由（d）图可知，A到C是放热反应 7. 用下列实验装置进行相应实验，有关说法正确的是 A. 装置①可用于制取并收集氨气 B. 装置②若电流表指针偏向金属X，说明金属活动性Zn＞X C. 装置③可用于实验室制备并收集NO2 D. 装置④可用于探究浓度对化学反应速率的影响 8. 工业制备高纯硅的主要过程如下，下列说法正确的是 石英砂粗硅高纯硅 A. 该过程说明非金属性： B. 制备粗硅的化学反应方程式为 C. 原料气HCl和应充分去除水和氧气 D. 单晶硅是应用广泛的半导体材料，常用来生产光导纤维 9. 下列实验中，对应的现象以及结论均正确的是 选项 实验 现象 结论 A 用洁净的玻璃棒蘸取某溶液在酒精灯火焰上灼烧 火焰颜色呈黄色 该溶液中一定含有Na元素 B 向少量和过量反应后的溶液中加入KSCN 溶液变成红色 氧化的反应是可逆反应 C 向蔗糖中滴入浓硫酸 固体变黑，产生刺激性气味的气体 浓硫酸具有脱水性和氧化性 D 将铜丝伸入浓硫酸，加热 有气泡产生，气体通入足量的酸性高锰酸钾溶液褪为无色 产生的二氧化硫具有还原性 A. A B. B C. C D. D 10. 有关下列装置的说法不正确的是 A. 图1所示装置反应现象是，锌片溶解，锌片表面有气泡产生，铜片表面无明显现象 B. 图2锌锰干电池属于一次电池，随着放电时间的增加，锌筒变薄 C. 图3是“纸电池”，若a极为铁、b极为铜，c中含稀硝酸溶液时，铜为负极 D. 图4电池Al为负极，电极反应式为 11. 热激活电池(又称热电池)可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水混合物一旦受热熔融，电池瞬间即可输出电能。该电池总反应为：。关于该电池的下列说法正确的是 A. 负极的电极反应： B. 放电过程中，向钙电极移动 C. 正极反应物为 D. 常温时，在正负极之间连上检流计，指针不偏转 12. 一定温度下，向一个的密闭容器中通入等物质的量的A和B，发生反应：，经后测得C的浓度为，，以D表示的平均反应速率，下列说法错误的是 A. 反应速率 B. 该化学方程式中， C. 时，A的转化率为50% D. 时，A的浓度为 13. 正己烷是优良的有机溶剂，其球棍模型如图所示。下列有关说法正确的是 A. 正己烷能与溴水发生取代反应而使溴水褪色 B. 正己烷的一氯代物有4种 C. 正己烷的分子式为，其沸点是同分异构体中最低的 D. 主链上含有4个碳原子的正己烷的同分异构体有2种 14. 化合物T是一种用于合成药物的重要试剂，其结构如图所示。已知X、Y、Z、M、N是原子序数依次增大的前20号元素，Z、M位于同一主族，X、Y、N的最外层电子数之和等于Z的最外层电子数。下列有关叙述错误的是 A. 简单离子半径：M>N B. X与Y形成的化合物可能含有非极性键 C. Y的最高价氧化物对应水化物是强酸 D. 简单氢化物沸点：Z>M 第II卷（非选择题） 15. 利用硫铁矿烧渣（主要成分为Fe3O4、FeO、SiO2等）和粉煤灰（主要成分为Al2O3、Fe2O3、FeO等），制备高效水处理剂聚合硫酸铁铝的流程如下： （1）在流程中可以循环利用的是__________（填“滤渣I”、“滤渣Ⅱ”或“滤渣I和滤渣Ⅱ”）。酸溶Ⅱ后溶液中阳离子有__________。 （2）“氧化”时，反应的离子方程式为__________；“氧化”时应控制反应温度不超过，其原因是__________。 （3）检验“氧化”后的溶液中是否含的操作是__________。 （4）“碱溶”后过滤，向滤液中通入足量CO2生成沉淀的化学方程式为__________。 （5）聚合硫酸铁铝的化学式为，取一定量的聚合硫酸铁铝样品与足量的稀盐酸反应，将反应后所得溶液平均分成两份，一份溶液中加入足量的氯化钡溶液，得到白色沉淀2.33 g，另一份溶液加入足量的NaOH溶液，过滤、洗涤、灼烧，得到固体0.64 g，则该样品中的比值是______。 16. 利用工业废气或CO和在一定条件下可制备甲醇燃料。 I．CO和在一定条件下合成甲醇的能量变化示意图如图。 （1）由图中信息可知反应为__________（填“放热”或“吸热”）反应。反应中每生成，产生的能量变化为__________kJ。 （2）实验室中模拟甲醇合成反应，在2 L的恒容密闭容器中充入1 mol CO和，一定条件下发生反应：。测得CO和物质的量的变化如图所示。 ①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率__________。 ②能够判断该反应达到平衡的是__________（填标号）。 A．和三种物质的浓度之比为1：2：1 B． C．CO的体积分数保持不变 D．密闭容器中混合气体的密度不再改变 E．每生成，同时有键断裂 F．密闭容器中总压强不再改变 II．一定温度，在催化剂作用下，可发生反应：。在2 L恒容密闭容器中充入反应物［起始时：］，某时刻，测得的转化率为。 （3）此时，的体积分数为__________（保留三位有效数字）％。 （4）其他条件不变，若将该恒容容器改为体积可变的恒压容器，初始体积为。某时刻，测得的转化率为，此时容器体积为，则__________。 III．已知甲烷燃料电池的工作原理如图所示。 （5）该电池工作时，b极的电极反应式为__________；当完全反应时，有__________mol电子发生转移。 17. I．工业上可用反应：制得。实验室模拟该工业过程的装置如图所示。 回答下列问题： （1）A中反应的化学方程式为__________。 （2）反应开始后，C中先有浑浊产生，后又变澄清。此浑浊物是__________。 （3）装置D的作用是__________，E所盛的溶液是__________。 （4）装置B的作用之一是观察的生成速率，其中的液体最好选择__________（填标号）。 A. 蒸馏水 B. 饱和溶液 C. 饱和溶液 D. 饱和溶液 II．硫代硫酸钠可用做分析试剂及鞣革还原剂，它能与酸发生反应： 实验室以溶液与足量稀硫酸反应进行实验，根据出现浑浊时间来探讨浓度等条件对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下。 实验 序号 反应 温度（℃） 体积V／mL 时间/s 实验目的 溶液 稀 水 ① 25 5.0 10.0 0.0 i．实验①和②是探究T对该反应速率的影响；ii．实验①和③是探究浓度对该反应速率的影响。 ② 35 5.0 10.0 0.0 ③ 25 4.0 （5）__________。由大到小的排列顺序是__________（用“>”、“=”连接）。 18. 某同学想通过“被浓氧化”的实验，验证的还原性。 实验一：验证的还原性 实验操作 预期现象 实验现象 向盛有溶液的试管中，滴入几滴硝酸，振荡。 试管中产生红棕色气体，溶液变为黄色。 试管中产生红棕色气体，溶液变为深棕色。 （1）红棕色气体是__________（写化学式） 实验现象与预期不符，继续进行实验。 取深棕色溶液于试管中，滴加KSCN溶液，溶液变为红色，证明具有还原性。 实验二：探究溶液变为深棕色的原因 【资料与猜想】 查阅资料后猜想，可能是生成的或NO与溶液中的或反应，而使溶液变为深棕色。 【实验与探究】 用如图所示装置进行实验（气密性已检验，尾气处理已略去） i．关闭c，打开a和b，通入，一段时间后关闭a； ii．向甲中加入适量浓，一段时间后丙中溶液变为深棕色，丁中溶液无明显变化； iii．关闭b、打开c，更换丙、丁中的溶液（试剂不变）； iv．继续向甲中加入浓，一段时间后观察到了与ii相同的实验现象。 （2）通入的目的是__________。 （3）铜与浓硝酸反应的离子方程式是__________。 （4）装置乙的作用是__________。 （5）实验结论：溶液的深棕色可能是因为__________。 A. 与NO发生了反应 B. 与发生了反应 C. 与NO发生了反应 D. 与发生了反应 【反思与改进】 实验三：验证的还原性 （6）该小组同学依据实验二的结论改进了实验一，观察到了预期现象，其实验操作是向盛有__________的试管中滴入几滴__________，振荡。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 江西上高二中2025-2026学年高一下学期阶段性练习四化学试题 相对原子质量 H：1 C：12 N：14 O：16 A1：27 Si：28 S：32 Fe：56 Ba：137 第I卷（选择题） 一、单选题（分） 1. 2025年央视春晚节目精彩纷呈，好评如潮。下列说法正确的是 A. 春晚直播间所选用的高清摄像头镜片的主要成分是单质硅 B. 秧歌表演《秧BOT》中机器人使用的碳纳米纤维是一种胶体 C. 《星汉耀江城》中的烟花是Fe、Ca、S等元素发生了焰色试验 D. 李子柒舞台造型使用的中国牡丹瓷是一种无机非金属材料 【答案】D 【解析】 【详解】A．高清摄像头镜片需要透光性好的材料，主要成分应为二氧化硅或树脂，而非单质硅，A错误； B．碳纳米纤维是一种碳基纳米材料，属于固体材料，而非胶体，胶体是一种分散体系（分散质粒子直径在1~100 nm），需有分散剂和分散质，碳纳米纤维本身不具备胶体特性，B错误； C．焰色试验是金属元素的特征性质，S是非金属元素，不会发生焰色试验；Fe的焰色反应不明显，通常不用在烟花中，C错误； D．中国牡丹瓷属于陶瓷制品，主要成分为硅酸盐，是一种典型的无机非金属材料，高中化学中，无机非金属材料包括陶瓷、玻璃、水泥等，瓷器符合此定义，D正确； 故选D。 2. 下列化学用语正确的是 A. 一氯甲烷的电子式： B. CCl4的球棍模型： C. 正丁烷的结构简式： D. 丙烷分子的空间填充模型： 【答案】B 【解析】 【详解】A．一氯甲烷分子中碳原子与氯原子、氢原子间均共用1对电子，Cl原子外围达到8电子稳定结构，正确的电子式为 ，A错误； B．该模型为球棍模型，同时C和Cl的原子相对大小表达准确，构型为四面体，B正确； C．正丁烷为无支链结构，即为CH3CH2CH2CH3，C错误； D．图示模型为丙烷分子的球棍模型，不是空间填充满型，D错误。 故选B。 3. 下列说法正确的是 A. 和互为同系物 B. 是不同种核素 C. 与互为同分异构体 D. 与互为同素异形体 【答案】B 【解析】 【详解】A．判断同系物需满足“结构相似、分子组成相差若干个原子团”两个条件，为链状烯烃，官能团为碳碳双键，而为环烷烃，二者官能团类型不相似，因此不互为同系物，A错误； B．核素的定义是具有一定质子数和一定中子数的原子，、、的质子数均为10，中子数分别为10、11、12，三者属于同种元素的不同核素，B正确； C．判断同分异构体需满足“分子式相同、结构不同”，两个结构简式均表示2-甲基丁烷，碳骨架和原子连接方式完全一致，属于同一种物质，因此不互为同分异构体，C错误； D．同素异形体的定义是同种元素形成的不同单质，与均为氢元素形成的双原子分子，分子结构和化学性质完全相同，属于同一种物质，因此不互为同素异形体，D错误； 故答案为B。 4. 设为阿伏伽德罗常数，下列有关说法错误的是 A. 5.6gFe与足量的硫单质反应，转移的电子数为0.2NA B. 常温常压下，中含有的Si—O键数目为 C. 常温常压下92g的NO2和N2O4混合气体含有的氧原子数为4NA D. 含2molH2SO4的浓硫酸与足量的铜在加热的条件下反应，生成NA个气体分子 【答案】D 【解析】 【详解】A．Fe与S反应生成FeS，Fe的价态由0→+2，5.6g Fe(0.1mol)转移0.2mol电子，即0.2NA，A正确； B．30g SiO2(0.5mol)中每个Si原子形成4个Si—O键，总键数为0.5×4=2mol，即2NA，B正确； C．NO2和N2O4的最简式均为NO2，92g混合气体对应2mol NO2，氧原子数为2×2=4mol，即4NA，C正确； D．浓硫酸与铜反应时，随浓度降低反应停止，2mol H2SO4无法完全反应，生成的气体分子数小于NA，D错误； 答案选D。 5. 下列对应的方程式书写正确的是 A. 能证明亚硫酸性强于次氯酸的离子方程式： B. 甲烷与氯气在光照条件下生成二氯甲烷的化学方程式： C. 用氨水吸收工业尾气中的过量的离子方程式： D. 向溶液中滴加少量的溶液的离子方程式： 【答案】D 【解析】 【详解】A．具有强氧化性，会将氧化为，发生氧化还原反应，不能证明亚硫酸酸性强于次氯酸，正确的离子方程式为，A错误； B．甲烷与氯气光照下发生取代反应，每取代1个H原子生成1分子，不会生成，生成二氯甲烷的正确方程式为，B错误； C．吸收过量时，反应生成亚硫酸氢根，正确离子方程式为，C错误； D．少量完全反应，与按物质的量比1:2参与反应，离子方程式符合反应事实，D正确； 故选D。 6. 下列图示与对应的叙述不相符的是 A. （a）图可表示盐酸和碳酸氢钠反应的能量变化 B. 通过（b）图可知石墨比金刚石稳定 C. 由（c）图可知，若在密闭容器中加入1molO2(g)和2molSO2(g)充分反应放出的热量为 D. 由（d）图可知，A到C是放热反应 【答案】C 【解析】 【详解】A．盐酸和碳酸氢钠反应吸收热量，生成物能量高于反应物，则（a）图可表示盐酸和碳酸氢钠反应的能量变化，A不符合题意； B．物质具有的能量越高，稳定性越差，从（b）图可知，金刚石具有的能量比石墨高，则石墨比金刚石稳定，B不符合题意； C．由（c）图可知，和完全反应，生成2molSO3(g)时，放出的热量为。由于SO2与O2的反应为可逆反应，在密闭容器中加入1molO2(g)和2molSO2(g)充分反应，生成SO3(g)物质的量小于2mol，故放出的热量小于，C符合题意； D．图中A点的能量高于C点，则由（d）图可知，A到C是放热反应，D不符合题意； 故选C。 7. 用下列实验装置进行相应实验，有关说法正确的是 A. 装置①可用于制取并收集氨气 B. 装置②若电流表指针偏向金属X，说明金属活动性Zn＞X C. 装置③可用于实验室制备并收集NO2 D. 装置④可用于探究浓度对化学反应速率的影响 【答案】B 【解析】 【详解】A．装置①中，浓氨水滴入生石灰中，发生反应生成NH3，NH3用碱石灰干燥，但导管口离试管底太远，难以排出试管内的空气，则难以收集氨气，A不正确； B．在原电池中，电流表指针偏向电流流入的方向，即偏向正极一侧，装置②中，若电流表指针偏向金属X，则X为正极，从而说明金属活动性Zn＞X，B正确； C．装置③中，Cu与浓硝酸反应可制得NO2，但NO2能与水发生反应，不能用排水法收集，所以不能用于实验室制备并收集NO2，C不正确； D．常温下，浓硫酸能使铁表面发生钝化，反应不能持续进行，所以装置④不能用于探究浓度对化学反应速率的影响，D不正确； 故选B。 8. 工业制备高纯硅的主要过程如下，下列说法正确的是 石英砂粗硅高纯硅 A. 该过程说明非金属性： B. 制备粗硅的化学反应方程式为 C. 原料气HCl和应充分去除水和氧气 D. 单晶硅是应用广泛的半导体材料，常用来生产光导纤维 【答案】C 【解析】 【详解】A．该反应在高温下进行，不能直接比较C和Si的非金属性，非金属性应通过其他方法（如最高价氧化物酸性）判断，A错误； B．制备粗硅的正确反应为，B错误； C．HCl和H2中若含水和氧气，可能引发副反应或爆炸，需充分去除以保证反应安全性和纯度，C正确； D．光导纤维由SiO2制成，单晶硅用于半导体材料，D错误； 故选C。 9. 下列实验中，对应的现象以及结论均正确的是 选项 实验 现象 结论 A 用洁净的玻璃棒蘸取某溶液在酒精灯火焰上灼烧 火焰颜色呈黄色 该溶液中一定含有Na元素 B 向少量和过量反应后的溶液中加入KSCN 溶液变成红色 氧化的反应是可逆反应 C 向蔗糖中滴入浓硫酸 固体变黑，产生刺激性气味的气体 浓硫酸具有脱水性和氧化性 D 将铜丝伸入浓硫酸，加热 有气泡产生，气体通入足量的酸性高锰酸钾溶液褪为无色 产生的二氧化硫具有还原性 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．玻璃本身含有钠元素，灼烧时火焰呈黄色不能证明溶液中一定含Na元素，A错误； B．该实验中过量，反应后本身就有剩余，加入KSCN变红无法证明反应是可逆反应，验证可逆反应需保证过量时仍能检测到，B错误； C．蔗糖遇浓硫酸变黑是浓硫酸的脱水性使蔗糖炭化，反应放热使生成的碳与浓硫酸反应生成刺激性气味的，浓硫酸表现氧化性，C正确； D．铜和浓硫酸加热反应生成的与少量的酸性高锰酸钾发生氧化还原反应使溶液褪色，可证明具有还原性，题目中为足量的酸性高锰酸钾溶液，D错误； 故选C。 10. 有关下列装置的说法不正确的是 A. 图1所示装置反应现象是，锌片溶解，锌片表面有气泡产生，铜片表面无明显现象 B. 图2锌锰干电池属于一次电池，随着放电时间的增加，锌筒变薄 C. 图3是“纸电池”，若a极为铁、b极为铜，c中含稀硝酸溶液时，铜为负极 D. 图4电池Al为负极，电极反应式为 【答案】C 【解析】 【详解】A．该装置未形成闭合回路，不是原电池装置，Zn与稀硫酸反应产生氢气，铜不与稀硫酸反应，无明显现象，A正确； B．锌锰干电池属于一次电池，Zn作负极被氧化消耗，随着放电时间的增加，锌筒变薄，B正确； C．“纸电池”，若a极为铁、b极为铜，c中含稀硝酸溶液时，Fe为负极，C错误； D．由Mg、Al和NaOH溶液构成原电池装置，其中Al作负极发生氧化反应，电极反应：，D正确； 答案选C。 11. 热激活电池(又称热电池)可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水混合物一旦受热熔融，电池瞬间即可输出电能。该电池总反应为：。关于该电池的下列说法正确的是 A. 负极的电极反应： B. 放电过程中，向钙电极移动 C. 正极反应物为 D. 常温时，在正负极之间连上检流计，指针不偏转 【答案】D 【解析】 【分析】该装置为原电池，根据总反应式可知PbSO4为原电池的正极，Ca电极为原电池的负极，LiCl-KCl为电解质。据此解答。 【详解】A．Ca为原电池的负极，失去电子发生氧化反应，电极反应式为：Ca-2e-+2Cl-=CaCl2，故A项错误； B．原电池中，阳离子向正极移动，因此Li+向PbSO4电极移动，故B项错误； C．正极为PbSO4得电子，即PbSO4为反应物，故C项错误； D．常温下，电解质不是熔融态，离子不能移动，不能产生电流，因此在正负极之间连接检流计或电流表，指针不偏转，故D项正确。 故答案选： D。 12. 一定温度下，向一个的密闭容器中通入等物质的量的A和B，发生反应：，经后测得C的浓度为，，以D表示的平均反应速率，下列说法错误的是 A. 反应速率 B. 该化学方程式中， C. 时，A的转化率为50% D. 时，A的浓度为 【答案】C 【解析】 【分析】后生成的C物质的量为，生成的D物质的量为，改变量之比等于计量数之比，故x=3；根据相关数据列三段式如下： ，则a-1=2，a=3； 【详解】A．由上述分析可知，反应速率，故A正确； B．后生成的C物质的量为，D物质的量为， 所以，故B正确； C．时，A的转化率为=33.3%，故C错误； D．后A的物质的量就为2mol，A的浓度为，故D正确； 答案选C。 13. 正己烷是优良的有机溶剂，其球棍模型如图所示。下列有关说法正确的是 A. 正己烷能与溴水发生取代反应而使溴水褪色 B. 正己烷的一氯代物有4种 C. 正己烷的分子式为，其沸点是同分异构体中最低的 D. 主链上含有4个碳原子的正己烷的同分异构体有2种 【答案】D 【解析】 【详解】A．烷烃只能与纯溴单质在光照条件下发生取代反应，和溴水不发生取代反应；正己烷使溴水褪色是萃取的物理变化，不是取代反应，A错误； B．正己烷结构对称，共有3种等效氢，因此一氯代物有3种，B错误； C．正己烷是烷烃，通式为​，分子式应为；且烷烃同分异构体中，支链越多沸点越低，直链的正己烷沸点是其同分异构体中最高的，C错误； D．主链含4个碳原子时，分子式剩余2个碳原子只能以2个甲基作为支链，符合条件的同分异构体为：、，共2种，D正确； 故选D。 14. 化合物T是一种用于合成药物的重要试剂，其结构如图所示。已知X、Y、Z、M、N是原子序数依次增大的前20号元素，Z、M位于同一主族，X、Y、N的最外层电子数之和等于Z的最外层电子数。下列有关叙述错误的是 A. 简单离子半径：M>N B. X与Y形成的化合物可能含有非极性键 C. Y的最高价氧化物对应水化物是强酸 D. 简单氢化物沸点：Z>M 【答案】C 【解析】 【分析】X、Y、Z、M、N为原子序数依次增大的前20号元素，Z、M位于同一主族，由物质结构可得，Z有2个共价键，故Z为O，M是S；X有1个共价键，故X为H元素；Y形成4个共价键，Y是C元素； X、Y、N的最外层电子数之和等于Z的最外层电子数，即1+4+N=6，则N的最外层电子数为1，且N形成+1价阳离子，则N是K元素； 【详解】A．电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，则离子半径S2->K+，A正确； B．H与C形成的化合物可能含有非极性键，如CH2=CH2含有C-C非极性键，故B正确； C．C的最高价氧化物对应水化物H2CO3是弱酸，故C错误； D．H2O分子间可形成氢键，熔沸点较高，因此简单氢化物沸点：H2O>H2S，故D正确； 选C。 第II卷（非选择题） 15. 利用硫铁矿烧渣（主要成分为Fe3O4、FeO、SiO2等）和粉煤灰（主要成分为Al2O3、Fe2O3、FeO等），制备高效水处理剂聚合硫酸铁铝的流程如下： （1）在流程中可以循环利用的是__________（填“滤渣I”、“滤渣Ⅱ”或“滤渣I和滤渣Ⅱ”）。酸溶Ⅱ后溶液中阳离子有__________。 （2）“氧化”时，反应的离子方程式为__________；“氧化”时应控制反应温度不超过，其原因是__________。 （3）检验“氧化”后的溶液中是否含的操作是__________。 （4）“碱溶”后过滤，向滤液中通入足量CO2生成沉淀的化学方程式为__________。 （5）聚合硫酸铁铝的化学式为，取一定量的聚合硫酸铁铝样品与足量的稀盐酸反应，将反应后所得溶液平均分成两份，一份溶液中加入足量的氯化钡溶液，得到白色沉淀2.33 g，另一份溶液加入足量的NaOH溶液，过滤、洗涤、灼烧，得到固体0.64 g，则该样品中的比值是______。 【答案】（1） ①. 滤渣Ⅱ ②. Al3+、H+ （2） ①. 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O ②. 温度过高，H2O2会分解 （3）取少量氧化后的溶液于试管中，滴加几滴溶液，若产生蓝色沉淀，则证明含有Fe2+（或滴加酸性溶液，若溶液褪色，则证明含有Fe2+） （4） （5）4:5 【解析】 【分析】硫铁矿烧渣（主要成分为Fe3O4、FeO、SiO2等）溶于足量H2SO4溶液，SiO2不溶，Fe3O4、FeO溶解，生成Fe3+、Fe2+等，加入H2O2将Fe2+氧化为Fe3+，蒸发浓缩、冷却结晶，得到硫酸铁晶体；粉煤灰（主要成分为Al2O3、Fe2O3、FeO等）溶于过量NaOH溶液，Fe2O3、FeO不溶，Al2O3溶解生成Na[Al(OH)4]，通入过量CO2，生成Al(OH)3沉淀，加入足量H2SO4溶液，然后蒸发浓缩、冷却结晶，得到硫酸铝晶体，将两种晶体混合，从而制得高效水处理剂聚合硫酸铁铝。 【小问1详解】 在流程中，滤渣I中的SiO2不能用于制取硫酸铝晶体，滤渣Ⅱ中Fe2O3、FeO可用于制取硫酸铁晶体，则可以循环利用的是滤渣Ⅱ。酸溶Ⅱ时，发生Al(OH)3与H2SO4反应，则溶液中阳离子有Al3+、H+。 【小问2详解】 “氧化”时，Fe2+被H2O2氧化为Fe3+，反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；H2O2的热稳定性差，“氧化”时应控制反应温度不超过，其原因是：温度过高，H2O2会分解。 【小问3详解】 检验“氧化”后的溶液中是否含Fe2+，需排除Fe3+的干扰，不能使用KSCN溶液，则操作是：取少量氧化后的溶液于试管中，滴加几滴溶液，若产生蓝色沉淀，则证明含有Fe2+（或滴加酸性溶液，若溶液褪色，则证明含有Fe2+）。 【小问4详解】 “碱溶”后过滤，向滤液中通入足量CO2，Na[Al(OH)4]与过量CO2反应，生成Al(OH)3沉淀和NaHCO3，则生成沉淀的化学方程式为。 【小问5详解】 聚合硫酸铁铝的化学式为，n()=n(BaSO4)==0.01mol，n(Fe3+)=2n(Fe2O3)==0.008mol，则b:d=0.008mol:0.01mol=4:5。 【点睛】检验Fe2+、Fe3+混合溶液中的Fe2+时，可使用KMnO4酸性溶液。 16. 利用工业废气或CO和在一定条件下可制备甲醇燃料。 I．CO和在一定条件下合成甲醇的能量变化示意图如图。 （1）由图中信息可知反应为__________（填“放热”或“吸热”）反应。反应中每生成，产生的能量变化为__________kJ。 （2）实验室中模拟甲醇合成反应，在2 L的恒容密闭容器中充入1 mol CO和，一定条件下发生反应：。测得CO和物质的量的变化如图所示。 ①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率__________。 ②能够判断该反应达到平衡的是__________（填标号）。 A．和三种物质的浓度之比为1：2：1 B． C．CO的体积分数保持不变 D．密闭容器中混合气体的密度不再改变 E．每生成，同时有键断裂 F．密闭容器中总压强不再改变 II．一定温度，在催化剂作用下，可发生反应：。在2 L恒容密闭容器中充入反应物［起始时：］，某时刻，测得的转化率为。 （3）此时，的体积分数为__________（保留三位有效数字）％。 （4）其他条件不变，若将该恒容容器改为体积可变的恒压容器，初始体积为。某时刻，测得的转化率为，此时容器体积为，则__________。 III．已知甲烷燃料电池的工作原理如图所示。 （5）该电池工作时，b极的电极反应式为__________；当完全反应时，有__________mol电子发生转移。 【答案】（1） ①. 放热 ②. -45.5 （2） ①. ②. （3） （4）4:3 （5） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 1 mol CO(g)和2 mol H2(g)的总能量高于1 mol CH3OH(g)的能量，故该反应是放热反应，由图可知，生成1 molCH3OH(g)放出热量91 kJ，16 gCH3OH(g)的物质的量为0.5 mol，故产生的能量变化为-45.5 kJ； 【小问2详解】 ①图可知，v(CO)=，由方程式可知v(H2)=2v(CO)= ； ②A．和三种物质的浓度之比为1：2：1不能说明浓度不变，不能说明反应达到平衡，A不符合题意； B．，虽然代表正反应速率和逆反应速率，但速率比不等于方程式化学计量数之比，不是平衡状态，B不符合题意； C．CO的体积分数保持不变，可以说明达到平衡状态，C符合题意； D．恒容密闭容器体积不变，反应混合物全部是气体，混合气体质量不变，故混合气体的密度一直保持不变，不能说明反应达到平衡，D不符合题意； E．生成代表正反应速率，键断裂也代表正反应速率，不能说明反应达到平衡，E不符合题意； F．正反应方向气体物质的量减小，即压强减小，故密闭容器中总压强不再改变可以说明反应达到平衡，F符合题意； 故选CF； 【小问3详解】 n(CO2)：n(H2)=1：3，设n(CO2)为1 mol，n(H2)为3 mol，列出三段式 氢气的体积分数=氢气的物质的量分数= 【小问4详解】 n(CO2)：n(H2)=1：3，设n(CO2)为1 mol，n(H2)为3 mol，列出三段式 起始时气体的总物质的量为1 mol+3 mol=4 mol，某时刻气体的总物质的量为0.5 mol+1.5 mol+0.5 mol+0.5 mol=3 mol，同温同压时，气体体积比等于物质的量之比，故V1：V2=4 mol：3 mol=4：3； 【小问5详解】 电子由a极流向b极，则b极为正极，燃料电池中正极是氧气得电子，电解质是氢氧化钾，故b极的电极反应式为，6.4 g甲烷的物质的量为0.4 mol，碳元素化合价由甲烷中的-4价升高到碳酸根中的+4价，每个碳原子失去8个电子，故转移3.2 mol电子。 17. I．工业上可用反应：制得。实验室模拟该工业过程的装置如图所示。 回答下列问题： （1）A中反应的化学方程式为__________。 （2）反应开始后，C中先有浑浊产生，后又变澄清。此浑浊物是__________。 （3）装置D的作用是__________，E所盛的溶液是__________。 （4）装置B的作用之一是观察的生成速率，其中的液体最好选择__________（填标号）。 A. 蒸馏水 B. 饱和溶液 C. 饱和溶液 D. 饱和溶液 II．硫代硫酸钠可用做分析试剂及鞣革还原剂，它能与酸发生反应： 实验室以溶液与足量稀硫酸反应进行实验，根据出现浑浊时间来探讨浓度等条件对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下。 实验 序号 反应 温度（℃） 体积V／mL 时间/s 实验目的 溶液 稀 水 ① 25 5.0 10.0 0.0 i．实验①和②是探究T对该反应速率的影响；ii．实验①和③是探究浓度对该反应速率的影响。 ② 35 5.0 10.0 0.0 ③ 25 4.0 （5）__________。由大到小的排列顺序是__________（用“>”、“=”连接）。 【答案】（1） （2）硫（或S） （3） ①. 防止倒吸 ②. NaOH溶液（或KOH溶液） （4）C （5） ①. ②. 【解析】 【分析】烧瓶A中亚硫酸钠与70%反应制备，装置B可以观察SO2的生成速率，C中、和反应制得，D中左侧为短导管可防止液体倒吸，二氧化硫有毒，为防止污染，用装置E对尾气进行吸收，据此解答。 【小问1详解】 A中亚硫酸钠与70%反应生成、和水，反应的化学方程式为：； 【小问2详解】 具有氧化性，能与发生归中反应生成单质硫，所以反应开始后，C中先有浑浊产生，后又变澄清。此浑浊物是硫(或S)； 【小问3详解】 易被氢氧化钠溶液吸收，装置D作安全瓶，其作用是防止倒吸；装置E吸收剩余的二氧化硫，防止污染，所盛的溶液是NaOH溶液(或KOH溶液)； 【小问4详解】 要观察​生成速率，瓶中液体不能溶解或与反应： A．能溶于蒸馏水，且与之反应，A不符合题意； B．饱和​溶液会与​反应生成，B不符合题意； C．在饱和溶液中溶解度极小，且不与之反应，C符合题意； D．能与饱和溶液反应，会消耗，D不符合题意； 故选C。 【小问5详解】 实验①和③是探究浓度对该反应速率的影响，实验中溶液总体积必须相等，①的总体积为，且应保持​溶液体积不变，即，因此；实验②比①温度高，温度越高，反应速率越快，故t1＞t2；实验①比实验③的浓度更大，浓度越大，反应速率越快，故t1＜t3，因此由大到小的排列顺序是。 18. 某同学想通过“被浓氧化”的实验，验证的还原性。 实验一：验证的还原性 实验操作 预期现象 实验现象 向盛有溶液的试管中，滴入几滴硝酸，振荡。 试管中产生红棕色气体，溶液变为黄色。 试管中产生红棕色气体，溶液变为深棕色。 （1）红棕色气体是__________（写化学式） 实验现象与预期不符，继续进行实验。 取深棕色溶液于试管中，滴加KSCN溶液，溶液变为红色，证明具有还原性。 实验二：探究溶液变为深棕色的原因 【资料与猜想】 查阅资料后猜想，可能是生成的或NO与溶液中的或反应，而使溶液变为深棕色。 【实验与探究】 用如图所示装置进行实验（气密性已检验，尾气处理已略去） i．关闭c，打开a和b，通入，一段时间后关闭a； ii．向甲中加入适量浓，一段时间后丙中溶液变为深棕色，丁中溶液无明显变化； iii．关闭b、打开c，更换丙、丁中的溶液（试剂不变）； iv．继续向甲中加入浓，一段时间后观察到了与ii相同的实验现象。 （2）通入的目的是__________。 （3）铜与浓硝酸反应的离子方程式是__________。 （4）装置乙的作用是__________。 （5）实验结论：溶液的深棕色可能是因为__________。 A. 与NO发生了反应 B. 与发生了反应 C. 与NO发生了反应 D. 与发生了反应 【反思与改进】 实验三：验证的还原性 （6）该小组同学依据实验二的结论改进了实验一，观察到了预期现象，其实验操作是向盛有__________的试管中滴入几滴__________，振荡。 【答案】（1） （2）排尽装置内的空气 （3） （4）将转化为NO （5）AB （6） ①. 浓硝酸 ②. 【解析】 【分析】硫酸亚铁溶液中滴加浓硝酸，亚铁离子被硝酸氧化生成铁离子，HNO3被还原生成NO2。反应开始前先通入氮气，除去装置内的空气，随后浓硝酸与Cu反应生成NO2，通过b、c开关来控制NO2是否与水反应，最后将NO2或NO通入硫酸铁和硫酸亚铁溶液中，观察溶液变化情况得出结论。 【小问1详解】 ​氧化时，自身被还原，无论是生成的NO遇空气被氧化，还是浓硝酸直接被还原，最终红棕色气体都是​。 【小问2详解】 NO易被空气中的​氧化为，会干扰对NO能否使溶液变深棕色的探究，通入​可排尽装置内空气，排除干扰。 【小问3详解】 铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，浓硝酸可拆分为离子，据此写出离子方程式。 【小问4详解】 可与水发生反应，装置乙将​转化为NO，即可分别验证和NO对溶液颜色的影响。 【小问5详解】 从实验现象可知，无论是通入NO还是NO2，硫酸亚铁溶液均变为深棕色，而硫酸铁溶液无变化，说明NO、NO2可以与Fe2+水溶液作用产生深棕色，但是Fe3+不行，故答案选AB。 【小问6详解】 原实验中过量、硝酸少量，剩余的与​反应生成深棕色物质；改进实验时，将操作反过来：向过量浓硝酸中滴加几滴溶液，保证完全被氧化为，即可观察到预期的黄色溶液。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $