精品解析:湖北武汉市第十七中学等校2025-2026学年下学期期中考试 高一化学试卷
2026-04-23
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2份
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27页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版必修第二册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第五章 化工生产中的重要非金属元素,第六章 化学反应与能量 |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 湖北省 |
| 地区(市) | 武汉市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.07 MB |
| 发布时间 | 2026-04-23 |
| 更新时间 | 2026-05-01 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57499821.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
高一化学试卷
试卷满分:100分
用到的相对原子质量:H-1 O-16 S-32 Na-23 Al-27 Fe-56 Cu-64 Zn-65 I-127 Pb-207
一、单选题:本题共15个小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 2026年央视春晚以“科技赋能”为亮点,呈现了《武 BOT》《智造未来》等融合机器人与人工智能的精彩节目,彰显了我国新质生产力的蓬勃发展。下列说法错误的是
A. 表演武术的机器人机身采用的高强度铝合金,属于金属材料,其硬度大于纯铝
B. 机器人伺服电机使用的稀土永磁材料中,稀土元素钕(Nd)属于镧系元素,在周期表中位于第六周期
C. 晚会舞台的AR/XR沉浸式视觉效果,其核心技术芯片的主要成分为高纯单晶硅,二氧化硅常用于制造光导纤维
D. 春晚舞台使用的干冰特效,是分子内共价键断裂形成气态二氧化碳的过程
2. 常温下,在给定溶液中下列离子能大量共存的是
A. 使紫色石蕊变蓝的溶液中:、、、
B. 的溶液中:、、、
C. 透明溶液中:、、、
D. 碳酸钠溶液中:、、、
3. 用表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 溶液中,含有的阴、阳离子数为
B. 与足量溶液充分反应,转移电子数为
C. 292.5g的和的浓硫酸加热,充分反应后(假设气体全部逸出)生成气体的分子数为
D. 2.7g铝放入足量浓硝酸中,转移的电子数为
4. 下列离子方程式正确的是
A. 和溶液的反应:
B. 水玻璃在空气中变质:
C. 向溶液中通入足量氯气的反应:
D. 将气体通入碘水中使其褪色的反应:
5. 为了研究原电池的工作原理,某小组将纯镁片和纯铝片按图所示方式插入溶液中一段时间。下列说法正确的是
A. 当溶液为稀硫酸或溶液时,甲装置中片上均有气泡产生
B. 当溶液为稀硫酸时,乙装置中片上的电极反应式为
C. 当溶液为溶液时,乙装置中电子流向为:溶液
D. 当溶液为溶液时,甲和乙装置中产生气泡的速率一样快
6. 硫酰氯()常用于制造医药品、染料等,某实验小组拟用干燥的氯气和二氧化硫在活性炭催化下制取硫酰氯,装置如图所示。已知:的沸点为69℃,遇水能发生剧烈反应并生成两种强酸。下列说法错误的是
A. 装置①中,为保证液体顺利滴下,可改用恒压滴液漏斗代替分液漏斗
B. 装置②中的试剂是饱和食盐水,装置③中的试剂是浓硫酸
C. 装置④需要热水浴,控制温度超过69℃,装置⑤需要冰水浴
D. 尾气处理时只需在装置⑤后直接接装有溶液的洗气瓶即可
7. 下列“类比”结果正确的是
A. 通入溶液中不产生沉淀,则通入溶液中也不产生沉淀
B. 往固体中加入几滴水后温度升高,则往固体中加入几滴水后温度也升高
C. Fe和S反应生成FeS,Cu和S反应也生成CuS
D. Na在氧气中燃烧生成,则Li在氧气中燃烧生成
8. 下列实验操作或装置可以完成相应实验的是
A.实验室制备
B.除去中
C.NO收集和尾气处理
D.验证还原性
A. A B. B C. C D. D
9. 某反应由两步反应构成,其反应能量曲线如图所示,下列叙述正确的是
A. 的反应不一定需要加热 B. 两步反应均为吸热反应
C. A与C的能量差为 D. 三种物质中B最稳定
10. 某小组探究的催化氧化,实验装置图如下。③中气体颜色无明显变化,④中收集到红棕色气体,一段时间后,④中产生白烟。下列分析中正确的是
A. ②中只放也可以制备
B. ③中的反应是
C. ④中白烟的主要成分是
D. ⑤中只发生一个氧化还原反应
11. 以下说法正确的有
①二氧化氮和二氧化硫都是酸性氧化物
②氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
③分液漏斗和容量瓶使用之前都需要检查是否漏水
④加热铝片,内部有熔化的物质被包裹着,但铝片没有熔融下滴,说明铝的沸点大于氧化铝的沸点
⑤和互为同位素
⑥将二氧化硫滴入紫色石蕊试液中,可以看到石蕊试液先变红后褪色
⑦与均能将品红溶液漂白,但与混合漂白能力减弱
A. ②③④⑦ B. ②③⑥⑦ C. ②③⑦ D. ①②③⑥⑦
12. 利用铝土矿(主要成分为,含、等杂质)冶炼铝的主要流程如下:
已知在“溶解”时转化为铝硅酸钠沉淀。下列叙述不正确的是
A. “溶解”时适当增大溶液的浓度,可提高溶解速率
B. 操作Ⅰ、Ⅱ均为“过滤”,Ⅲ为“灼烧”、
C. 向中加入、、等元素,可以得到性能优良的铝合金
D. 通入过量时,发生反应:
13. 已知反应为放热反应,由此推断出
A. H2和N2在常温常压下,不需要任何能量就可以迅速发生反应
B. 断裂1 mol N≡N键和3 mol H-H键吸收的能量小于形成6 mol N-H键放出的能量
C. 3 mol H2和1 mol N2所具有的总能量低于2 mol NH3所具有的总能量
D. H2和N2是高能极不稳定的物质,NH3是低能且非常稳定的物质
14. 有A、B、C、D四种金属,当A、B组成原电池时,电子流动方向A→B;当A、D组成原电池时,A为正极;B与C构成原电池时,电极反应式为:C2++2e-→C、B-2e-→B2+,则A、B、C、D金属性由强到弱的顺序为
A. A>B>C>D B. A>B>D>C C. D>C>A>B D. D>A>B>C
15. 催化还原NO是重要的烟气脱硝技术,其反应过程与能量关系如图甲所示。有氧条件下,催化还原NO的反应历程如图乙所示。下列说法正确的是
A. 、都是该反应的催化剂
B. 图甲反应中断裂NO(g)和(g)中化学键释放的能量小于形成和中化学键吸收的能量
C. 图乙所示反应③中氧化剂与还原剂物质的量之比为
D. 图乙中总反应
二、非选择题:本题共4个小题,共55分。
16. 碘化亚铜(CuI)可用作有机合成催化剂,是一种白色粉末,不溶于水,在空气中相对稳定。实验室制备碘化亚铜的装置如图(部分夹持及加热装置已略去):
部分实验步骤如下:
Ⅰ.取50.0 g CuSO4·5H2O、40.0 g NaI于仪器B中,加入适量蒸馏水溶解,搅拌,得到黄色沉淀;
Ⅱ.打开分液漏斗,将产生的SO2通向黄色沉淀,充分反应后得到白色沉淀;
Ⅲ.将分离出的白色沉淀经过“系列操作”得到19.1 g产品;
Ⅳ.测定产品中CuI的纯度。
回答下列问题:
(1)A中装有Na2SO3仪器的名称为___________。
(2)已知步骤Ⅰ中的黄色沉淀含CuI和一种单质,制备CuI的化学方程式为___________。
(3)步骤Ⅱ通入SO2的主要目的(用化学方程式表示)___________。
(4)单向阀C的作用是___________。
(5)步骤Ⅲ中“系列操作”包括___________。
(6)已知荧光强度比值与Cu2+在一定浓度范围内的关系如图。取0.2 mg CuI粗产品,经预处理,将其中Cu元素全部转化为Cu2+并定容至2 L。取样1 mL测得荧光强度比值为10.7,则产品中CuI的纯度为___________%(保留一位小数),据此推算CuI的产率约为___________%(保留一位小数)。
17. 实验室模拟用硫酸渣(主要成分为Fe2O3、SiO2)制备铁基颜料铁黄(FeOOH)的流程如下:
已知:氧气约占空气体积的20%,FeS2、SiO2均与H2SO4不反应且不溶于硫酸。
回答下列问题:
(1)铁在元素周期表中的位置是___________。
(2)“酸溶”时用到的480 mL 0.5 mol/L的稀硫酸需要用18.4 mol/L浓硫酸配制,配制时所需的玻璃仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外,还需要___________,配制溶液操作中,若定容时俯视刻度线,则所配稀硫酸的浓度___________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(3)“还原”过程中涉及的离子方程式为___________。
(4)设计实验方案证明“还原”操作已经进行完全:___________。
(5)“沉降、氧化”发生的离子反应方程式:___________;若此过程中消耗标准状况下空气的体积为22.4 L,则收集到铁黄的质量约为___________g。
18. 某实验小组用如下实验装置模拟工业上制取硝酸:
(1)写出装置B中发生反应的化学方程式:___________。
(2)A中挥发的水蒸气会影响B中的反应温度,所以在A、B之间插入装有___________(药品名称)的干燥装置。
(3)装置D的作用___________,实验后装置F中NaNO2和NaNO3物质的量浓度较大的是___________(填化学名称)。
(4)工业上要获得浓度较大的硝酸,往往在稀硝酸中加入吸水剂硝酸镁,然后在较低温度下进行蒸馏,但不能采用较高温度的原因是___________。
(5)请从环境保护角度设计制备硝酸铜的方案,实验室可提供新制硝酸、Cu粉,写出方案中涉及到的化学方程式___________;___________。
19. 如图所示,是原电池的装置图。请回答:
(1)若C为氯化铁溶液,电流表指针发生偏转,A、B电极材料分别为铜和银,则B电极上发生的电极反应式为_______________;
(2)CO与H2反应还可制备CH3OH,CH3OH可作为燃料使用,用CH3OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如图:
电池总反应为2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O,c电极为_极,电极反应方程式为__。若线路中转移6mol电子,则消耗的O2在标准状况下的体积为____ L。
(3)铅蓄电池是最常见的二次电池,放电时的化学方程式为:Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l)。该蓄电池放电时,电解质溶液中 SO42-移向______(填“正”或“负”)极;正极电极反应方程式为____________;一段时间后,负极增重 48g,转移电子_____mol。
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高一化学试卷
试卷满分:100分
用到的相对原子质量:H-1 O-16 S-32 Na-23 Al-27 Fe-56 Cu-64 Zn-65 I-127 Pb-207
一、单选题:本题共15个小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 2026年央视春晚以“科技赋能”为亮点,呈现了《武 BOT》《智造未来》等融合机器人与人工智能的精彩节目,彰显了我国新质生产力的蓬勃发展。下列说法错误的是
A. 表演武术的机器人机身采用的高强度铝合金,属于金属材料,其硬度大于纯铝
B. 机器人伺服电机使用的稀土永磁材料中,稀土元素钕(Nd)属于镧系元素,在周期表中位于第六周期
C. 晚会舞台的AR/XR沉浸式视觉效果,其核心技术芯片的主要成分为高纯单晶硅,二氧化硅常用于制造光导纤维
D. 春晚舞台使用的干冰特效,是分子内共价键断裂形成气态二氧化碳的过程
【答案】D
【解析】
【详解】A.铝合金属于金属材料,合金硬度一般大于其成分纯金属,因此铝合金硬度大于纯铝,A不符合题意;
B.钕属于镧系元素,元素周期表中镧系元素位于第六周期,B不符合题意;
C.芯片的主要成分为高纯单晶硅,二氧化硅是制造光导纤维的主要材料,C不符合题意;
D.干冰升华变为气态二氧化碳属于物理变化,仅破坏二氧化碳分子间的分子间作用力,分子内的共价键不会发生断裂,D符合题意;
故答案选D。
2. 常温下,在给定溶液中下列离子能大量共存的是
A. 使紫色石蕊变蓝的溶液中:、、、
B. 的溶液中:、、、
C. 透明溶液中:、、、
D. 碳酸钠溶液中:、、、
【答案】C
【解析】
【详解】A.使紫色石蕊变蓝的溶液呈碱性,含大量,会与反应生成沉淀,不能大量共存,A 错误;
B.的溶液呈强酸性,含大量,在酸性条件下具有强氧化性,会将氧化为,发生氧化还原反应,不能大量共存,B 错误;
C.透明溶液可以有颜色,其中、、、之间互不反应,能大量共存,C 正确;
D.碳酸钠溶液中含有大量,会结合反应生成沉淀,不能大量共存,D 错误;
故答案选C。
3. 用表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 溶液中,含有的阴、阳离子数为
B. 与足量溶液充分反应,转移电子数为
C. 292.5g的和的浓硫酸加热,充分反应后(假设气体全部逸出)生成气体的分子数为
D. 2.7g铝放入足量浓硝酸中,转移的电子数为
【答案】C
【解析】
【详解】A.选项只给出溶液的物质的量浓度,未告知溶液体积,无法计算阴、阳离子的物质的量及数目,A错误;
B.与NaOH溶液的反应为歧化反应,1mol 参与反应时转移1mol电子,因此0.1mol 充分反应转移电子数为,B错误;
C.计算得Zn的物质的量为,浓硫酸总物质的量为;Zn与浓硫酸加热反应,先生成:,浓硫酸变稀后生成:,无论生成还是,1mol Zn对应生成1mol气体,根据Zn守恒可得气体总物质的量等于Zn的物质的量,即4.5 mol,因此生成气体的分子数为,C正确;
D.常温下Al遇浓硝酸会发生钝化,Al不能完全反应,因此转移电子数小于,D错误;
故选C。
4. 下列离子方程式正确的是
A. 和溶液的反应:
B. 水玻璃在空气中变质:
C. 向溶液中通入足量氯气的反应:
D. 将气体通入碘水中使其褪色的反应:
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应物是难溶弱电解质,不能拆分,正确离子方程式为,A错误;
B.水玻璃在空气中变质生成硅酸沉淀,不是,正确离子方程式为,B错误;
C.向中通入足量氯气,和会完全被氧化,与的物质的量之比应为,正确离子方程式为,C错误;
D.通入碘水,被氧化为,被还原为,该反应得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒,离子方程式书写正确,D正确;
故选D。
5. 为了研究原电池的工作原理,某小组将纯镁片和纯铝片按图所示方式插入溶液中一段时间。下列说法正确的是
A. 当溶液为稀硫酸或溶液时,甲装置中片上均有气泡产生
B. 当溶液为稀硫酸时,乙装置中片上的电极反应式为
C. 当溶液为溶液时,乙装置中电子流向为:溶液
D. 当溶液为溶液时,甲和乙装置中产生气泡的速率一样快
【答案】A
【解析】
【详解】A.与稀硫酸或溶液均反应产生氢气,所以甲装置中片上均有气泡产生,A正确;
B.当溶液为稀硫酸时,乙装置中金属电极为负极,Al电极为正极,片上的电极反应式为:,B错误;
C.当溶液为溶液时,Al作负极,电子由负极沿导线流向正极,电子不能通过电解质溶液,C错误;
D.当溶液为溶液时,乙装置中产生气泡的速率更快,因为乙装置构成了原电池,D错误;
故选A。
6. 硫酰氯()常用于制造医药品、染料等,某实验小组拟用干燥的氯气和二氧化硫在活性炭催化下制取硫酰氯,装置如图所示。已知:的沸点为69℃,遇水能发生剧烈反应并生成两种强酸。下列说法错误的是
A. 装置①中,为保证液体顺利滴下,可改用恒压滴液漏斗代替分液漏斗
B. 装置②中的试剂是饱和食盐水,装置③中的试剂是浓硫酸
C. 装置④需要热水浴,控制温度超过69℃,装置⑤需要冰水浴
D. 尾气处理时只需在装置⑤后直接接装有溶液的洗气瓶即可
【答案】D
【解析】
【分析】利用干燥的氯气和二氧化硫在活性炭催化下反应制取硫酰氯,由实验装置可知,装置①中制备氯气,由于浓盐酸具有较强的挥发性,制取的氯气中混有氯化氢杂质,装置②中除去氯气中的氯化氢,装置③中用浓硫酸干燥氯气,装置④中发生,装置⑤中收集产物,最后吸收尾气,据此分析解题。
【详解】A.恒压滴液漏斗能平衡气压,使液体能够顺利滴下,则装置①中,为保证液体顺利滴下,可改用恒压滴液漏斗代替分液漏斗,A正确;
B.生成的氯气中含有氯化氢和水蒸气,则装置②中试剂是饱和食盐水,吸收氯气中的氯化氢,装置③中试剂是浓硫酸,B正确;
C.的沸点为69℃,因此装置④需要热水浴,控制温度超过69℃,使生成的硫酰氯进入装置⑤,其中装置⑤需要冰水浴,使冷凝收集,C正确;
D.由题干信息可知,遇水能发生剧烈反应并产生白雾,为吸收尾气氯气和二氧化硫,同时防止水蒸气进入装置⑤中,则“尾气处理”时需在装置⑤后接装有碱石灰的干燥管,D错误;
故答案选D。
7. 下列“类比”结果正确的是
A. 通入溶液中不产生沉淀,则通入溶液中也不产生沉淀
B. 往固体中加入几滴水后温度升高,则往固体中加入几滴水后温度也升高
C. Fe和S反应生成FeS,Cu和S反应也生成CuS
D. Na在氧气中燃烧生成,则Li在氧气中燃烧生成
【答案】A
【解析】
【详解】A.、的酸性均弱于,根据强酸制弱酸规律,、通入溶液均不能发生反应,无沉淀生成,A正确;
B.固体加水时水合放热大于扩散吸热,温度升高;固体加水时扩散吸热大于水合放热,温度降低,B错误;
C.氧化性较弱,只能将变价金属氧化为低价态,与反应生成而非,C错误;
D.活泼性弱于,在氧气中燃烧只能生成,不能生成,D错误;
答案选A。
8. 下列实验操作或装置可以完成相应实验的是
A.实验室制备
B.除去中
C.NO收集和尾气处理
D.验证还原性
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.受热分解生成和,二者在试管口遇冷会重新化合生成,无法得到,实验室制氨气需加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物,A错误;
B.碱石灰是碱性干燥剂,会和反应,吸收氯气,不能干燥氯气,干燥氯气应该用浓硫酸,B错误;
C.能与空气中的反应,且密度与空气接近,不能用排空气法收集;且不与反应,无法被溶液吸收,不能处理尾气,C错误;
D.通入酸性溶液,若溶液褪色,说明还原,元素化合价升高,可验证的还原性,装置中“长进短出”操作也正确,D正确;
故答案选D。
9. 某反应由两步反应构成,其反应能量曲线如图所示,下列叙述正确的是
A. 的反应不一定需要加热 B. 两步反应均为吸热反应
C. A与C的能量差为 D. 三种物质中B最稳定
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据物质的能量大小可知,由A→ B的反应为吸热反应,吸热反应不一定需要加热,如NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O的反应是吸热反应,在常温下就可以发生,故 A正确;
B.从物质能量大小来看,第一步反应A→B,为吸热反应,第二步反应B→C,为放热反应,故 B错误;
C.从反应能量曲线图来看,A与C的能量差为,故C错误;
D.根据图示可知:在物质A、B、C中,C的能量最低,则三种物质中C最稳定,故D错误;
答案A。
10. 某小组探究的催化氧化,实验装置图如下。③中气体颜色无明显变化,④中收集到红棕色气体,一段时间后,④中产生白烟。下列分析中正确的是
A. ②中只放也可以制备
B. ③中的反应是
C. ④中白烟的主要成分是
D. ⑤中只发生一个氧化还原反应
【答案】C
【解析】
【分析】根据装置图可知,装置①中高锰酸钾固体受热分解产生氧气,装置②中氯化铵和氢氧化钙固体反应生成氨气,氨气与氧气在催化剂下发生反应,③中气体颜色无明显变化,④中收集到红棕色气体,说明③中产生NO,据此分析;
【详解】A.氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢,氨气和氯化氢遇冷又生成氯化铵,无法制得氨气,故A错误;
B.③中气体颜色无明显变化,④中收集到红棕色气体,红棕色气体为NO2,一段时间后产生白烟,说明③中反应的化学方程式为,NO再与氧气反应得到NO2,NO2与水反应得到硝酸,硝酸与氨气得到硝酸铵,故B错误;
C.红棕色气体NO2与水反应生成HNO3,HNO3与未反应NH3生成NH4NO3,即④中白烟的主要成分是硝酸铵,故C正确;
D.装置⑤中氮的氧化物与氧气溶于水反应生成硝酸,硝酸与铜反应生成淡蓝色的硝酸铜,发生两个氧化还原反应,故D错误;
答案为C。
11. 以下说法正确的有
①二氧化氮和二氧化硫都是酸性氧化物
②氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
③分液漏斗和容量瓶使用之前都需要检查是否漏水
④加热铝片,内部有熔化的物质被包裹着,但铝片没有熔融下滴,说明铝的沸点大于氧化铝的沸点
⑤和互为同位素
⑥将二氧化硫滴入紫色石蕊试液中,可以看到石蕊试液先变红后褪色
⑦与均能将品红溶液漂白,但与混合漂白能力减弱
A. ②③④⑦ B. ②③⑥⑦ C. ②③⑦ D. ①②③⑥⑦
【答案】C
【解析】
【详解】①酸性氧化物的定义是:能与碱反应只生成盐和水的氧化物。是酸性氧化物,但与碱反应会生成硝酸盐、亚硝酸盐和水,发生了氧化还原反应,不符合酸性氧化物定义,故①错误;
②溶于水生成,电离出使溶液呈碱性,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,故②正确;
③分液漏斗有活塞和瓶塞,容量瓶有瓶塞,使用前均需检查是否漏水,防止实验中漏液,故③正确;
④铝表面有一层致密的薄膜,的熔点低于的熔点,加热时先熔化,被未熔化的包裹,所以不滴落,这说明氧化铝的熔点高于铝的熔点,故④错误;
⑤同位素的定义是:质子数相同、中子数不同的同种元素的不同原子。质子数为6,质子数为7,是不同元素,不互为同位素,故⑤错误;
⑥溶于水生成,使石蕊试液变红,但的漂白性不能漂白酸碱指示剂,所以试液不会褪色,故⑥错误;
⑦与均能将品红溶液漂白,但与混合漂白能力减弱
与在水中会发生反应:,生成的和均无漂白性,所以混合后漂白能力减弱甚至消失,故⑦正确;
正确的是②③⑦,故答案选C。
12. 利用铝土矿(主要成分为,含、等杂质)冶炼铝的主要流程如下:
已知在“溶解”时转化为铝硅酸钠沉淀。下列叙述不正确的是
A. “溶解”时适当增大溶液的浓度,可提高溶解速率
B. 操作Ⅰ、Ⅱ均为“过滤”,Ⅲ为“灼烧”、
C. 向中加入、、等元素,可以得到性能优良的铝合金
D. 通入过量时,发生反应:
【答案】D
【解析】
【分析】铝土矿(主要成分为,含、等杂质)加氢氧化钠溶液溶解,经操作Ⅰ即过滤得到含Na[Al(OH)4]的滤液,滤液中通二氧化碳来获得氢氧化铝沉淀,经操作Ⅱ即过滤得到氢氧化铝沉淀,经操作Ⅲ即灼烧,使氢氧化铝分解生成氧化铝,电解熔融的氧化铝可得铝,以此解答该题。
【详解】A.增大反应物浓度可加快反应速率,适当增大NaOH溶液浓度能提高铝土矿的溶解速率,A正确;
B.操作Ⅰ是过滤除去、铝硅酸钠等不溶杂质得到含四羟基合铝酸钠的溶液A,操作Ⅱ是过滤得到Al(OH)3沉淀,Al(OH)3受热分解生成Al2O3,因此操作Ⅲ为灼烧,B正确;
C.向Al中加入Cu、Si、Mg等元素可制得强度、硬度等性能更优良的铝合金,C正确;
D.通入过量CO2时,最终生成的是而非,正确离子方程式为,D错误;
故选D。
13. 已知反应为放热反应,由此推断出
A. H2和N2在常温常压下,不需要任何能量就可以迅速发生反应
B. 断裂1 mol N≡N键和3 mol H-H键吸收的能量小于形成6 mol N-H键放出的能量
C. 3 mol H2和1 mol N2所具有的总能量低于2 mol NH3所具有的总能量
D. H2和N2是高能极不稳定的物质,NH3是低能且非常稳定的物质
【答案】B
【解析】
【详解】A.并不是说所有的放热反应不必加热就可发生,如氨的合成需要高温高压催化剂才能发生,A错误;
B.放热反应的焓变反应物总键能(断裂化学键吸收的总能量)生成物总键能(形成化学键放出的总能量),因此断裂1 mol N≡N键和3 mol H-H键吸收的总能量小于形成6 mol N-H键放出的总能量,B正确;
C.放热反应中反应物总能量高于生成物总能量,因此3 mol 和1 mol 的总能量高于2 mol 的总能量,C错误;
D.反应物总能量高于生成物仅能说明反应放热,不能说明、极不稳定(常温下键能大,性质稳定),也不能说明非常稳定,D错误;
故选B。
14. 有A、B、C、D四种金属,当A、B组成原电池时,电子流动方向A→B;当A、D组成原电池时,A为正极;B与C构成原电池时,电极反应式为:C2++2e-→C、B-2e-→B2+,则A、B、C、D金属性由强到弱的顺序为
A. A>B>C>D B. A>B>D>C C. D>C>A>B D. D>A>B>C
【答案】D
【解析】
【分析】原电池中,金属性相对较强的金属作负极,失去电子发生氧化反应,金属性相对较弱的金属作正极,电子从负极经导线流入正极,据此分析。
【详解】A、B组成原电池时,电子流动方向为A→B,故金属性A>B;A、D组成原电池时,A为正极,故金属性D>A;B与C构成原电池时,B被氧化,故金属性B>C,综上,A、B、C、D四种金属的活泼性强弱顺序为:D>A>B>C,故答案为D。
15. 催化还原NO是重要的烟气脱硝技术,其反应过程与能量关系如图甲所示。有氧条件下,催化还原NO的反应历程如图乙所示。下列说法正确的是
A. 、都是该反应的催化剂
B. 图甲反应中断裂NO(g)和(g)中化学键释放的能量小于形成和中化学键吸收的能量
C. 图乙所示反应③中氧化剂与还原剂物质的量之比为
D. 图乙中总反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图乙可知,在反应①中是反应物,在反应③中是生成物,故为催化剂;在反应①中是生成物,在反应③中是反应物,故是中间产物,A错误;
B.由图甲可知该反应为放热反应,表示断裂6 mol NO(g)和4 mol (g)中化学键吸收的总能量小于形成5 mol 和6 mol 中化学键放出的总能量,B错误;
C.图乙所示反应③为,其中是还原剂,O2是氧化剂,氧化剂与还原剂物质的量之比为,C错误;
D.图乙所示,反应①为,反应②为,反应③为,故总反应为,D正确;
故答案选D。
二、非选择题:本题共4个小题,共55分。
16. 碘化亚铜(CuI)可用作有机合成催化剂,是一种白色粉末,不溶于水,在空气中相对稳定。实验室制备碘化亚铜的装置如图(部分夹持及加热装置已略去):
部分实验步骤如下:
Ⅰ.取50.0 g CuSO4·5H2O、40.0 g NaI于仪器B中,加入适量蒸馏水溶解,搅拌,得到黄色沉淀;
Ⅱ.打开分液漏斗,将产生的SO2通向黄色沉淀,充分反应后得到白色沉淀;
Ⅲ.将分离出的白色沉淀经过“系列操作”得到19.1 g产品;
Ⅳ.测定产品中CuI的纯度。
回答下列问题:
(1)A中装有Na2SO3仪器的名称为___________。
(2)已知步骤Ⅰ中的黄色沉淀含CuI和一种单质,制备CuI的化学方程式为___________。
(3)步骤Ⅱ通入SO2的主要目的(用化学方程式表示)___________。
(4)单向阀C的作用是___________。
(5)步骤Ⅲ中“系列操作”包括___________。
(6)已知荧光强度比值与Cu2+在一定浓度范围内的关系如图。取0.2 mg CuI粗产品,经预处理,将其中Cu元素全部转化为Cu2+并定容至2 L。取样1 mL测得荧光强度比值为10.7,则产品中CuI的纯度为___________%(保留一位小数),据此推算CuI的产率约为___________%(保留一位小数)。
【答案】(1)圆底烧瓶
(2)
(3)
(4)单向阀C可防止出现倒吸现象
(5)洗涤、干燥 (6) ①. 95.5 ②. 47.7
【解析】
【分析】和加水溶解后发生氧化还原反应,生成、和,在水中的溶解度较小,呈黄色。和70%的混合可产生气体,通入三颈烧瓶中,与反应生成的反应,使其转化为,黄色沉淀消失,只剩下白色沉淀。过量的气体可通入溶液中吸收,避免排出污染空气,而导管中的单向阀可起到防倒吸的作用。
【小问1详解】
根据装置图,A中盛放固体的仪器为圆底烧瓶。
【小问2详解】
氧化生成沉淀和单质,根据化合价升降配平即可得到该方程式。
【小问3详解】
步骤I生成的是杂质,通入的目的是还原,使其转化为可溶于水的,除去,化学方程式为。
【小问4详解】
单向阀只允许气体从左向右流动,可防止尾气吸收装置中溶液倒吸入三颈瓶B中。
【小问5详解】
是不溶于水的沉淀,分离得到纯产品的系列操作依次为过滤分离出沉淀、洗涤除去表面可溶性杂质、干燥得到成品。
【小问6详解】
读取图像信息可知,时,,即。 定容体积为,则总,摩尔质量为,则,粗品质量为,故纯度为。,过量,根据Cu元素守恒可知,理论生成,理论质量。实际得到纯质量为,故产率为。
17. 实验室模拟用硫酸渣(主要成分为Fe2O3、SiO2)制备铁基颜料铁黄(FeOOH)的流程如下:
已知:氧气约占空气体积的20%,FeS2、SiO2均与H2SO4不反应且不溶于硫酸。
回答下列问题:
(1)铁在元素周期表中的位置是___________。
(2)“酸溶”时用到的480 mL 0.5 mol/L的稀硫酸需要用18.4 mol/L浓硫酸配制,配制时所需的玻璃仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外,还需要___________,配制溶液操作中,若定容时俯视刻度线,则所配稀硫酸的浓度___________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(3)“还原”过程中涉及的离子方程式为___________。
(4)设计实验方案证明“还原”操作已经进行完全:___________。
(5)“沉降、氧化”发生的离子反应方程式:___________;若此过程中消耗标准状况下空气的体积为22.4 L,则收集到铁黄的质量约为___________g。
【答案】(1)第四周期第Ⅷ族
(2) ①. 500 mL容量瓶、胶头滴管 ②. 偏大
(3)
(4)取少量待测溶液于试管中,滴加几滴KSCN溶液,若溶液无明显现象,则证明不存在Fe3+,即“还原”操作已经进行完全
(5) ①. ②. 71.2
【解析】
【分析】该流程以硫酸渣(主要含Fe2O3、SiO2)为原料制备铁黄(FeOOH):首先用硫酸酸溶,使Fe2O3转化为Fe3+进入溶液,不与酸反应的SiO2后续被分离;接着加入黄铁矿粉(FeS2)作为还原剂,将溶液中的Fe3+还原为Fe2+,过量的FeS2与SiO2一起通过过滤 Ⅰ 除去;随后向含Fe2+的滤液中加入氨水调节 pH、通入空气氧化,Fe2+在碱性条件下O2被氧化生成目标产物(FeOOH)沉淀,经过滤 Ⅱ 分离出沉淀,再经洗涤、干燥即可得到铁黄产品,由此分析解答。
【小问1详解】
铁的原子序数为 26,核外电子排布为 2、8、14、2,位于第四周期第Ⅷ族。
【小问2详解】
配制 480 mL 溶液,除量筒、烧杯、玻璃棒外,还需选用500 mL 容量瓶与胶头滴管(定容用)。 定容时俯视刻度线,会导致溶液体积偏小,根据c=,测量浓度偏大。
【小问3详解】
酸溶后溶液中含Fe3+,加入FeS2将Fe3+还原为Fe2+,FeS2被氧化为,配平后离子方程式为:。
【小问4详解】
还原完全时,溶液中无Fe3+,因此取少量还原后的溶液,滴加KSCN溶液,若溶液不变红,说明Fe3+已完全被还原,操作完成。
【小问5详解】
沉降氧化时,Fe2+在氨水和空气作用下被氧化为FeOOH,离子方程式为:,标准状态下22.4L空气中,O2的体积为,物质的量为,由方程式可知:O2~4FeOOH,所以n(FeOOH)=,FeOOH的摩尔质量为89g/mol,所以质量为。
18. 某实验小组用如下实验装置模拟工业上制取硝酸:
(1)写出装置B中发生反应的化学方程式:___________。
(2)A中挥发的水蒸气会影响B中的反应温度,所以在A、B之间插入装有___________(药品名称)的干燥装置。
(3)装置D的作用___________,实验后装置F中NaNO2和NaNO3物质的量浓度较大的是___________(填化学名称)。
(4)工业上要获得浓度较大的硝酸,往往在稀硝酸中加入吸水剂硝酸镁,然后在较低温度下进行蒸馏,但不能采用较高温度的原因是___________。
(5)请从环境保护角度设计制备硝酸铜的方案,实验室可提供新制硝酸、Cu粉,写出方案中涉及到的化学方程式___________;___________。
【答案】(1)
(2)碱石灰 (3) ①. 安全瓶,防倒吸 ②. 亚硝酸钠
(4)防止硝酸受热挥发和发生分解反应
(5) ①. ②.
【解析】
【分析】由实验装置图可知,装置A为提供反应物和的装置,同时可控制的流速,装置B中和在催化剂作用下共热反应生成和,装置C中盛有的浓硫酸用于吸收气体中混有的和水蒸气,装置D为安全瓶,防止水倒吸,装置E中和反应生成硝酸,装置F中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收氮的氧化物,防止污染空气。
【小问1详解】
由分析可知,装置B中和在催化剂作用下共热反应生成和,反应的化学方程式为;
【小问2详解】
装置A中是氨水,会挥发出氨气和水蒸气,除去氨气中的水蒸气用碱性干燥剂,如碱石灰;
【小问3详解】
后续装置E中是水,和等气体与水反应后导致装置内压强骤降,容易发生倒吸,装置D可以缓冲压强,防止水倒吸入前面的加热装置B;进入装置F之前,气体先经过装置E(水),发生反应,每消耗1 mol,生成1 mol,装置中的氧气不够多,无法将生成的
完全转化为,一直在减少,一直在变多,所以进入装置F的气体偏多,偏少,发生反应:,,两个反应均生成,只有第二个反应生成少量的,故装置F中物质的量浓度较大的是;
【小问4详解】
硝酸具有挥发性和不稳定性,为防止硝酸受热挥发和发生分解反应,蒸馏应在较低温度下进行,不能采用较高温度;
【小问5详解】
为防止硝酸与铜反应生成氮的氧化物污染环境,制备硝酸铜时,应先在空气中加热铜粉,使铜完全转化为氧化铜,后将氧化铜溶于稀硝酸制得硝酸铜,反应的化学方程式为,。
19. 如图所示,是原电池的装置图。请回答:
(1)若C为氯化铁溶液,电流表指针发生偏转,A、B电极材料分别为铜和银,则B电极上发生的电极反应式为_______________;
(2)CO与H2反应还可制备CH3OH,CH3OH可作为燃料使用,用CH3OH和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如图:
电池总反应为2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O,c电极为_极,电极反应方程式为__。若线路中转移6mol电子,则消耗的O2在标准状况下的体积为____ L。
(3)铅蓄电池是最常见的二次电池,放电时的化学方程式为:Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l)。该蓄电池放电时,电解质溶液中 SO42-移向______(填“正”或“负”)极;正极电极反应方程式为____________;一段时间后,负极增重 48g,转移电子_____mol。
【答案】 ①. Fe3++e-= Fe2+ ②. 负 ③. CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+ ④. 33.6 ⑤. 负 ⑥. PbO2+2e-+SO42-+4H+=PbSO4+2H2O ⑦. 1
【解析】
【分析】分析原电池正负极,一般反应的为负极,不反应的为正极,根据图象中电子转移或燃料电池中燃料作负极,根据4mol e- ~ O2计算消耗氧气的物质的量,根据原电池“同性相吸”原理分析溶液中离子移动方向,铅蓄电池中铅作负极,二氧化铅作正极,铅失去电子变为硫酸铅,质量增加。
【详解】(1)若C为氯化铁溶液,电流表指针发生偏转,A、B电极材料分别为铜和银,铜和氯化铁反应,银和氯化铁不反应,因此铜为负极,银为正极,因此B电极上发生的电极反应式为Fe3++e-= Fe2+;故答案为:Fe3++e-= Fe2+。
(2)电池总反应为2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O,根据图中信息,c电极电子流出,因此c电极为负极,是CH3OH失去电子变为CO2,电极反应方程式为CH3OH − 6e- + H2O = CO2+6H+。若线路中转移6mol电子,根据4mol e- ~ O2,因此消耗O2物质的量为1.5mol,则消耗的O2在标准状况下的体积为1.5mol×22.4 L·mol−1=33.6L;故答案为:负;CH3OH − 6e- + H2O = CO2+6H+;33.6。
(3)铅蓄电池放电时,根据原电池“同性相吸”原理,电解质溶液中 SO42−移向负极,根据反应方程式Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l)得出Pb为负极,PbO2为正极,正极电极反应方程式为PbO2+2e-+SO42−+4H+=PbSO4+2H2O,一段时间后,根据Pb -2e-+SO42− =PbSO4,转移2mol电子,负极质量增加的质量即为1mol硫酸根的质量为96g,因此负极增重48g,转移电子1mol;故答案为:负;PbO2+2e-+SO42−+4H+=PbSO4+2H2O;1。
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