精品解析:安徽蚌埠市A层高中第四次联合教研素质评价2025-2026学年下学期 高一化学试题
2026-05-07
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内容正文:
A层高中第四次联合教研素质评价
高一化学
考试时间:75分钟 试卷满分:100分
注意事项:
1.答题前填好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
可能用到的相对原子质量H-1 N-14 O-16 Na-23 Si-28 S-32 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,只有一个选项符合题目要求。
1. 2025年春晚,科技“秧”光,人机共舞《秧BOT》节目,让人印象深刻。下列叙述正确的是
A. 机器人智能AI芯片半导体材料为硅单质
B. 机器人手臂采用的碳纤维属于传统无机非金属材料
C. 机器人外壳采用的镁铝合金硬度比纯金属的小
D. 机器人的仿生电子皮肤由石墨烯—水凝胶复合材料制成,其中石墨烯是一种新型化合物
2. 中国传统文化与化学密切相关。唐代诗人杜牧的《泊秦淮》中写道“烟(水雾)笼寒水月笼沙,夜泊秦淮近酒家。”下列说法错误的是
A. 水中的氧元素位于周期表中第二周期第ⅥA族
B. 冰水混合物是纯净物
C. 月光照射在丛林中可出现丁达尔效应
D. 酒精浓度越大消毒效果越好
3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列有关说法正确的是
A. 所含电子数为
B. 与的混合物中,所含中子数为
C. 与反应,生成的分子总数为
D. 固体中含有的离子总数为
阅读下列材料,完成下面小题
氟是自然界中广泛分布的元素之一,它和其他卤素在单质及化合物的制备与性质上存在较明显的差异。与其他卤素形成的卤素互化物(如、)具有与相似的化学性质。从1771年获得氟化氢,到1886年通过电解法制备氟单质,经历了一百多年时间,工业上常采用一种易溶于水的含氟弱酸酸式盐-氟氢化钾制备单质氟。
4. 下列关于溶液的说法正确的是
A. 溶液是电解质
B. 电离方程式为:
C. 工业上也可以采用直接电解熔融制备
D. 与溶液发生的反应为:
5. 下列物质的结构或性质与用途具有对应关系的是
A. 浓硫酸具有强氧化性,可用于与反应制
B. 具有强氧化性,可用作火箭助燃剂
C. 氢氟酸具有酸性,用于蚀刻玻璃
D. HF分子之间形成氢键,HF气体的热稳定性比气体的高
6. 可逆反应在不同条件下的反应速率如下,其中反应速率最大的是
A. B.
C. D.
7. 下列物质中含有共价键的离子化合物是( )
①MgBr2 ②NaClO ③NaOH ④NH4Cl ⑤CO2 ⑥N2
A. ②③⑤ B. ②③④ C. ①②③ D. ①③⑤
8. 下列实验操作不能达到实验目的的是( )
选项
实验操作
实验目的
A
Cl2、Br2分别与H2反应
比较氯、溴的非金属性强弱
B
向MgCl2、AlCl3溶液中分别通入NH3
比较镁、铝的金属性强弱
C
测定等物质的量浓度的H2CO3、H2SO4溶液的pH
比较碳、硫的非金属性强弱
D
Fe、Cu分别放入盐酸中
比较铁、铜的金属性强弱
A. A B. B C. C D. D
9. 白磷和红磷的能量转化如图所示,下列说法正确的是
A. 红磷和白磷是同位素
B. 相同条件下,白磷比红磷稳定
C. 白磷转化为红磷的反应为放热反应
D. 相同条件下,等质量的白磷的总能量比红磷的总能量低
10. 下列装置或操作能达到实验目的是
A. ①装置制取 B. ②装置不可形成原电池
C. ③验证和水反应是否为放热反应 D. ④装置可产生喷泉实验
11. 某实验小组在实验室进行如图所示实验,杠杆两端分别挂有体积相同、质量相同的空心铜球和空心铁球,调节杠杆使其保持平衡,然后小心地向烧杯中滴入浓溶液作电解液。已知:①实验过程中,不考虑两球的浮力变化;②铜丝和铁丝表面均包裹有绝缘材料。
下列说法正确的是
A. 当杠杆为导体时,球上发生氧化反应
B. 当杠杆为导体时,的移动方向为电解液→球→杠杆→球
C. 当杠杆为导体时,电路中通过电子,电解质溶液质量减少
D. 当杠杆为绝缘体时,可观察到球下降,球上升
12. 某种阴离子的结构如图所示,已知:W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y、Q同主族。下列说法错误的是
A. 原子半径:W>X>Y>Z B. 最高正化合价:X<Q
C. 氢化物的稳定性:X<Y D. 该阴离子中不含非极性键
13. 陈述I和Ⅱ均正确且存在因果关系的是
选项
陈述I
陈述Ⅱ
A
可用于制备光导纤维
有导电性
B
制玻璃的过程中石英砂和石灰石发生反应
碳的非金属性比硅强
C
硼酸具有弱酸性
碱沾到皮肤上,先涂1%的硼酸,待中和后立即用大量水冲洗
D
水玻璃用作黏合剂和防火剂
硅酸钠水溶液黏结力强,耐高温
A. A B. B C. C D. D
14. 计算机模拟催化剂表面水煤气产氢反应过程中能量的变化如图所示。下列说法错误的是
A. 过程I、Ⅱ均表示断键的吸收能量过程
B. 过程Ⅲ既有共价键断裂,又有共价键形成
C. 由图可知比稳定
D. 该反应为放热反应
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 已知A、B、C、D、E、F、G、H是原子序数依次增大的短周期主族元素,A的某种原子核内没有中子,A和D,C和G分别为同一主族元素,B原子的最外层电子数比次外层多3,F的最高价氧化物的水化物既可以和强酸反应也可以和强碱溶液反应,G的单质常出现在火山口。
(1)C、D、H分别形成的简单离子,半径从大到小的顺序为___________(填离子符号)。
(2)G和H的最高价氧化物的水化物酸性较强的是___________(填化学式)。
(3)由A、C、D形成的化合物中化学键的类型为___________,D的单质在空气中受热产物的电子式为___________,由A、B形成的化合物的结构式为___________。
(4)A、B形成的化合物可与组成燃料电池,装置如下图所示。
①a电极上发生的电极反应式为___________。
②当消耗标准状况下时,导线上转移的电子的物质的量是___________mol。
16. 研究化学反应的快慢和限度,对工农业生产和人们生活有重要的意义。
I.某化学课外小组的同学通过铁和稀盐酸的反应探究外界条件对化学反应速率的影响,下表是实验过程中的数据及相关信息:
序号
反应温度/℃
的形状
t/min
①
20
2
10
块状
1
②
20
2
20
0
块状
1
③
20
2
20
0
粉末
1
(注:比较单位时间内制取气体体积的大小来比较反应快慢)
(1)实验①和②探究盐酸浓度对反应速率的影响,即为___________;
(2)实验室制氢气时,可在锌和稀硫酸反应的容器中加入少量硫酸铜固体能加快反应速率,原因是___________。(用文字表达)
(3)分析实验发现产生氢气的速率随时间的变化情况都是开始速率慢慢增大,后来慢慢减小。前期速率慢慢增大的主要原因是___________;后期速率慢慢减小的主要原因是___________。
Ⅱ.向体积为的恒温恒容密闭容器中充入和,在一定条件下发生反应反应至时达到平衡状态,氮气的转化率(a)与时间(t)的关系如图所示。
(4)在内,该反应的平均反应速率___________(用含、的式子表示)。
(5)比较时___________时(填“>”“<”或“=”)
(6)下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是___________(填字母)。
a.单位时间内,消耗的同时生成
b.容器内压强不再改变
c.容器内、、之比为
d.混合气体的密度不再改变
e.
17. 以粗盐和石英砂为原料联合制备纯碱和高纯硅的流程如下。
已知:①粗盐中含有、、等杂质。
②遇水剧烈反应生成、和另一种气体物质,遇空气易自燃,其熔点为-129℃,沸点为31℃。
回答下列问题:
(1)粗盐提纯过程中,除去所用的试剂为___________(填化学式)。
(2)操作1为___________,操作2为___________。
(3)天然石英砂中含有少量,可以用该流程中的___________除去(填化学式)。
(4)由制高纯硅发生反应的化学方程式为___________,该过程必须严格控制无水环境,原因为___________(用化学反应方程式表示),也需要无氧环境,原因为___________(用文字表述)。
(5)石英砂与纯碱混合高温熔融反应可制得,下列坩埚可用于该反应的是___________。
A. 石英坩埚 B. 铁坩埚 C. 陶瓷坩埚 D. 氧化铝坩埚
18. 某化学兴趣小组为探究卤族元素性质的递变规律,查阅资料如下:
I.已知是一种无色液体,与水互不相溶,密度比水大;卤素单质在中的溶解度远大于在水中的溶解度,,,溶解在中的颜色分别为黄绿色,橙红色,紫红色。
II.结合资料信息,设计以下实验。回答下列问题:
(1)制备氯水实验
①装置A中发生反应的化学方程式是___________。
②装置C中发生反应的离子方程式是___________。
③装置D的作用是___________。
(2)卤族元素性质递变规律探究实验
实验I
实验II
取中橙黄色溶液少许于试管中,滴加,振荡,静置分层后,___________(填“上”或“下”)层呈橙红色。取ii中棕黄色溶液少许于试管中,滴加,振荡,静置分层后,层变为___________色。
实验III
取中的橙黄色溶液少许于试管中,加入溶液,再加入淀粉溶液。
①实验I中i反应的离子方程式是___________。
②实验I中i和ii可以得出卤素单质的氧化性强弱为:___________。
③实验Ⅱ中空白处应填___________。
④甲同学认为:实验III观察到___________现象,得出氧化性。
乙同学对上述实验进行反思,认为实验III不能充分证明氧化性,他补做了实验IV。
实验IV
另取中的橙黄色溶液少许,先加入足量的固体,充分振荡,然后加入溶液和淀粉溶液。溶液变蓝。
补做实验IV的目的是___________。
(3)实验结论:以上实验说明,得出、、氧化性由强到弱的顺序为___________。由此推断同主族元素从上到下非金属性逐渐___________(填“增强”或“减弱”)。
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A层高中第四次联合教研素质评价
高一化学
考试时间:75分钟 试卷满分:100分
注意事项:
1.答题前填好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
可能用到的相对原子质量H-1 N-14 O-16 Na-23 Si-28 S-32 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,只有一个选项符合题目要求。
1. 2025年春晚,科技“秧”光,人机共舞《秧BOT》节目,让人印象深刻。下列叙述正确的是
A. 机器人智能AI芯片半导体材料为硅单质
B. 机器人手臂采用的碳纤维属于传统无机非金属材料
C. 机器人外壳采用的镁铝合金硬度比纯金属的小
D. 机器人的仿生电子皮肤由石墨烯—水凝胶复合材料制成,其中石墨烯是一种新型化合物
【答案】A
【解析】
【详解】A.Si为半导体材料,常用于制作芯片,A正确;
B.碳纤维指的是含碳量在90%以上的高强度高模量纤维,属于新型无机非金属材料,B错误;
C.一般情况下合金的硬度高于成分金属,故镁铝合金硬度比纯金属的大,C错误;
D.石墨烯是单质,D错误;
故选A。
2. 中国传统文化与化学密切相关。唐代诗人杜牧的《泊秦淮》中写道“烟(水雾)笼寒水月笼沙,夜泊秦淮近酒家。”下列说法错误的是
A. 水中的氧元素位于周期表中第二周期第ⅥA族
B. 冰水混合物是纯净物
C. 月光照射在丛林中可出现丁达尔效应
D. 酒精浓度越大消毒效果越好
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.氧元素为8号元素,位于周期表中第二周期第ⅥA族,故A正确;
B.冰是固态的水,冰水混合物中只含有水一种物质,属于纯净物,故B正确;
C.丛林中存在大量水雾,易形成气溶胶,月光照射在丛林中可出现丁达尔效应,故C正确;
D.酒精浓度过高,能够在细菌细胞最外层形成保护膜,阻止酒精进入细菌细胞内,达不到杀菌效果,75%酒精杀菌效果最好,故D错误;
故选D。
3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列有关说法正确的是
A. 所含电子数为
B. 与的混合物中,所含中子数为
C. 与反应,生成的分子总数为
D. 固体中含有的离子总数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.1个氢氧根离子()含10个电子,1mol 所含电子数为,A错误;
B.与的摩尔质量均为 ,4.0g混合物总物质的量为 ,且每个分子均含10个中子,故总的中子数为,B正确;
C.二氧化硫与氧气生成三氧化硫的反应为可逆反应,反应物无法完全转化,与反应生成的分子总数小于,C错误;
D.固体中仅存在和两种离子,1mol 固体中含有的离子总数为,D错误;
故选B。
阅读下列材料,完成下面小题
氟是自然界中广泛分布的元素之一,它和其他卤素在单质及化合物的制备与性质上存在较明显的差异。与其他卤素形成的卤素互化物(如、)具有与相似的化学性质。从1771年获得氟化氢,到1886年通过电解法制备氟单质,经历了一百多年时间,工业上常采用一种易溶于水的含氟弱酸酸式盐-氟氢化钾制备单质氟。
4. 下列关于溶液的说法正确的是
A. 溶液是电解质
B. 电离方程式为:
C. 工业上也可以采用直接电解熔融制备
D. 与溶液发生的反应为:
5. 下列物质的结构或性质与用途具有对应关系的是
A. 浓硫酸具有强氧化性,可用于与反应制
B. 具有强氧化性,可用作火箭助燃剂
C. 氢氟酸具有酸性,用于蚀刻玻璃
D. HF分子之间形成氢键,HF气体的热稳定性比气体的高
【答案】4. D 5. B
【解析】
【4题详解】
A.电解质属于化合物,溶液是混合物,不属于电解质,A错误;
B.是弱酸的酸式盐,为整体阴离子,电离方程式为,B错误;
C.HF是共价化合物,熔融状态不导电,无法直接电解熔融HF制备,C错误;
D.溶液中的 与氢氧根离子反应生成氟离子和水,D正确;
故选D。
【5题详解】
A.浓硫酸与反应制HF利用的是浓硫酸高沸点难挥发的性质,与强氧化性无关,A错误;
B.具有强氧化性,能够支持燃料燃烧,可用作火箭助燃剂,性质与用途对应,B正确;
C.氢氟酸蚀刻玻璃是因为HF能与玻璃中的二氧化硅反应,与酸性无关,C错误;
D.HF热稳定性高于HCl是因为键键能大于键,与分子间氢键无关,氢键主要影响物质熔沸点等物理性质,D错误;
故选B。
6. 可逆反应在不同条件下的反应速率如下,其中反应速率最大的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】反应速率与化学计量数的比值越大、反应速率越快,
A.X为固体,不能用浓度的变化量表示速率;
B.;
C.;
D.;
显然C中比值最大,反应速率最快,选项C正确,故选:C。
7. 下列物质中含有共价键的离子化合物是( )
①MgBr2 ②NaClO ③NaOH ④NH4Cl ⑤CO2 ⑥N2
A. ②③⑤ B. ②③④ C. ①②③ D. ①③⑤
【答案】B
【解析】
【详解】①MgBr2中镁离子和溴离子之间只存在离子键,故①错误;
②NaClO中钠离子和次氯酸根离子之间存在离子键,次氯酸根离子中氯原子和氧原子之间存在共价键,故②正确;
③NaOH中钠离子和氢氧根离子间存在离子键,氢氧根离子中氧原子和氢原子之间存在共价键,故③正确;
④NH4Cl中氯离子和铵根离子之间存在离子键,铵根离子中氮原子和氢原子之间存在共价键,故④正确;
⑤CO2中碳原子和氧原子之间存在共价键,故⑤错误;
⑥N2中氮原子和氮原子之间存在共价键,故⑥错误;
故选B。
8. 下列实验操作不能达到实验目的的是( )
选项
实验操作
实验目的
A
Cl2、Br2分别与H2反应
比较氯、溴的非金属性强弱
B
向MgCl2、AlCl3溶液中分别通入NH3
比较镁、铝的金属性强弱
C
测定等物质的量浓度的H2CO3、H2SO4溶液的pH
比较碳、硫的非金属性强弱
D
Fe、Cu分别放入盐酸中
比较铁、铜的金属性强弱
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.Cl2、Br2分别与H2反应,根据反应条件的难易即可判断出氯、溴的非金属性强弱,A项能达到实验目的;
B.MgCl2与NH3·H2O反应生成Mg(OH)2沉淀,AlCl3与NH3·H2O反应生成Al(OH)3沉淀,只能说明二者碱性都比一水合氨强,无法比较二者的金属性强弱,B项不能达到实验目的;
C.H2CO3、H2SO4分别为C、S的最高价氧化物对应的水化物,酸性越强,元素非金属性越强,所以通过测定相同浓度的溶液的pH可判断二者非金属性强弱,C项能达到实验目的;
D.利用Fe、Cu放入盐酸中,铁能和盐酸反应放出氢气,而铜不和盐酸反应,根据产生的现象不同即可判断出Fe、Cu的金属性强弱,D项能达到实验目的。
综上所述答案为B。
9. 白磷和红磷的能量转化如图所示,下列说法正确的是
A. 红磷和白磷是同位素
B. 相同条件下,白磷比红磷稳定
C. 白磷转化为红磷的反应为放热反应
D. 相同条件下,等质量的白磷的总能量比红磷的总能量低
【答案】C
【解析】
【详解】A.红磷和白磷是由同种元素组成的性质不同的单质,互为同素异形体,A错误;
B.物质能量越低越稳定,红磷能量低,较稳定,B错误;
C.白磷转化为红磷,从能量高物质转化为能量低物质,是放热过程,属于放热反应,C正确;
D.等质量的白磷的总能量比红磷的总能量高,D错误;
答案选C。
10. 下列装置或操作能达到实验目的是
A. ①装置制取 B. ②装置不可形成原电池
C. ③验证和水反应是否为放热反应 D. ④装置可产生喷泉实验
【答案】C
【解析】
【详解】A.氨气极易溶于水,会产生倒吸,实验中缺少防倒吸装置,A不符合题意;
B.锌和铜在稀硫酸中接触在一起,符合原电池的形成条件,形成铜锌原电池,B不符合题意;
C.反应过程中比较红墨水左右两端的液面高低,可判断Na和水反应是否为放热反应,能达到实验目的,C符合题意;
D.氯气在饱和食盐水中溶解度小,不能形成喷泉,不能达到实验目的,D不符合题意;
故选C。
11. 某实验小组在实验室进行如图所示实验,杠杆两端分别挂有体积相同、质量相同的空心铜球和空心铁球,调节杠杆使其保持平衡,然后小心地向烧杯中滴入浓溶液作电解液。已知:①实验过程中,不考虑两球的浮力变化;②铜丝和铁丝表面均包裹有绝缘材料。
下列说法正确的是
A. 当杠杆为导体时,球上发生氧化反应
B. 当杠杆为导体时,的移动方向为电解液→球→杠杆→球
C. 当杠杆为导体时,电路中通过电子,电解质溶液质量减少
D. 当杠杆为绝缘体时,可观察到球下降,球上升
【答案】C
【解析】
【详解】A.当杠杆为导体时,题中装置形成原电池,球作负极,球作正极,正极发生还原反应,A错误;
B.在电解液中向负极移动,不经过外电路,B错误;
C.当电路中通过电子时,电解液中有在正极得到电子,同时有失去电子转化为进入电解液,故电解液质量减少,C正确;
D.当杠杆为绝缘体时,球直接与溶液反应,球表面附着生成的,质量增加,可观察到球下降,球上升,D错误;
故选C。
12. 某种阴离子的结构如图所示,已知:W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,Y、Q同主族。下列说法错误的是
A. 原子半径:W>X>Y>Z B. 最高正化合价:X<Q
C. 氢化物的稳定性:X<Y D. 该阴离子中不含非极性键
【答案】C
【解析】
【分析】W、X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的前三周期主族元素,Y、Q同主族,且Y形成2个键,Q形成6个键,所以Y为氧元素,Q为硫元素;W形成4个键,原子序数小于氧,所以W为碳元素;W、X、Y原子序数依次增大,所以X为氮元素:Z形成1个键,所以Z为氟元素;
【详解】A.电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;原子半径:C>N>O>F,A正确;
B.X(N)的最高正化合价为+5价,Q(S)的最高正化合价为+6价,则最高正化合价:N<S,B正确;
C.氮与氧元素的氢化物不止一种,如N的氢化物有NH3、N2H4,O的氢化物有H2O、H2O2,稳定性不确定,如氢化物的稳定性:NH3>H2O2,C错误;
D.不同元素原子间形成的共价键属于极性键,同种元素原子间形成的共价键,两个原子吸引电子的能力相同,共用电子对不偏向任何一个原子,这种共价键属于非极性键。则该阴离子中不含非极性键,含极性键,D正确;
故选C。
13. 陈述I和Ⅱ均正确且存在因果关系的是
选项
陈述I
陈述Ⅱ
A
可用于制备光导纤维
有导电性
B
制玻璃的过程中石英砂和石灰石发生反应
碳的非金属性比硅强
C
硼酸具有弱酸性
碱沾到皮肤上,先涂1%的硼酸,待中和后立即用大量水冲洗
D
水玻璃用作黏合剂和防火剂
硅酸钠水溶液黏结力强,耐高温
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.可用于制备光导纤维是利用其对光的全反射传导特性,陈述I正确;但为绝缘体,不具有导电性,陈述Ⅱ错误,A不符合题意;
B.制玻璃时石英砂和石灰石高温下反应生成硅酸钙和,该反应是利用高温下易挥发逸出促进反应正向进行,与碳、硅的非金属性强弱无关,二者虽均正确但无因果关系,B不符合题意;
C.硼酸具有弱酸性,陈述I正确;碱沾到皮肤上的正确操作是先立即用大量水冲洗,再涂1%的硼酸,陈述Ⅱ操作顺序错误,C不符合题意;
D.硅酸钠水溶液(俗称水玻璃)黏结力强、耐高温,因此可作为黏合剂和防火剂使用,陈述I和Ⅱ均正确且存在因果关系,D符合题意;
故选D。
14. 计算机模拟催化剂表面水煤气产氢反应过程中能量的变化如图所示。下列说法错误的是
A. 过程I、Ⅱ均表示断键的吸收能量过程
B. 过程Ⅲ既有共价键断裂,又有共价键形成
C. 由图可知比稳定
D. 该反应为放热反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据图示,过程I、Ⅱ均为O-H键断裂,故均需要吸收能量,A正确;
B.过程Ⅲ中,吸附在催化剂表面的物种反应生成和,既有新共价键的形成(碳氧键和氢氢键),也有旧共价键氢氧键的断裂,B正确;
C.根据图示数据,不能判断、CO稳定性强弱,C错误;
D.生成物总能量低于反应物总能量,则总反应为放热反应,D正确;
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 已知A、B、C、D、E、F、G、H是原子序数依次增大的短周期主族元素,A的某种原子核内没有中子,A和D,C和G分别为同一主族元素,B原子的最外层电子数比次外层多3,F的最高价氧化物的水化物既可以和强酸反应也可以和强碱溶液反应,G的单质常出现在火山口。
(1)C、D、H分别形成的简单离子,半径从大到小的顺序为___________(填离子符号)。
(2)G和H的最高价氧化物的水化物酸性较强的是___________(填化学式)。
(3)由A、C、D形成的化合物中化学键的类型为___________,D的单质在空气中受热产物的电子式为___________,由A、B形成的化合物的结构式为___________。
(4)A、B形成的化合物可与组成燃料电池,装置如下图所示。
①a电极上发生的电极反应式为___________。
②当消耗标准状况下时,导线上转移的电子的物质的量是___________mol。
【答案】(1)
(2)
(3) ①. 离子键和共价键 ②. ③.
(4) ①. ②. 0.6
【解析】
【分析】已知A、B、C、D、E、F、G、H是原子序数依次增大的短周期主族元素,A的某种原子核内没有中子,则A为H;A和D为同一主族元素,且D的原子序数大于A,所以D为Na;B原子的最外层电子数比次外层多3,B的次外层电子数为2,最外层电子数为5,故B为N;C和G为同一主族元素,G的单质常出现在火山口,则G为S,C为O;F的最高价氧化物的水化物既可以和强酸反应也可以和强碱溶液反应,则F为Al;E的原子序数介于Na和Al之间,所以E为Mg;H的原子序数大于S,则H为Cl。
【小问1详解】
C、D、H分别形成的简单离子为、、。电子层数越多,离子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,离子半径越小。有3个电子层,、有2个电子层,且核电荷数Na > O,所以半径从大到小的顺序为。
【小问2详解】
G为S,其最高价氧化物的水化物为;H为Cl,其最高价氧化物的水化物为。元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,因为非金属性,所以酸性较强的是。
【小问3详解】
由A、C、D形成的化合物为NaOH,其中含有离子键和共价键。D为Na,其单质在空气中受热产物为,电子式为:,由A、B形成的18e⁻化合物为,其结构式为。
【小问4详解】
①A、B形成的18e⁻化合物为,可与组成燃料电池,在该燃料电池中,a电极上发生氧化反应生成,在碱性条件下,电极反应式为。
②b电极为正极,发生还原反应,电极反应式为。当消耗标准状况下3.36 L 时,的物质的量为,根据电极反应式可知,导线上转移的电子的物质的量是。
16. 研究化学反应的快慢和限度,对工农业生产和人们生活有重要的意义。
I.某化学课外小组的同学通过铁和稀盐酸的反应探究外界条件对化学反应速率的影响,下表是实验过程中的数据及相关信息:
序号
反应温度/℃
的形状
t/min
①
20
2
10
块状
1
②
20
2
20
0
块状
1
③
20
2
20
0
粉末
1
(注:比较单位时间内制取气体体积的大小来比较反应快慢)
(1)实验①和②探究盐酸浓度对反应速率的影响,即为___________;
(2)实验室制氢气时,可在锌和稀硫酸反应的容器中加入少量硫酸铜固体能加快反应速率,原因是___________。(用文字表达)
(3)分析实验发现产生氢气的速率随时间的变化情况都是开始速率慢慢增大,后来慢慢减小。前期速率慢慢增大的主要原因是___________;后期速率慢慢减小的主要原因是___________。
Ⅱ.向体积为的恒温恒容密闭容器中充入和,在一定条件下发生反应反应至时达到平衡状态,氮气的转化率(a)与时间(t)的关系如图所示。
(4)在内,该反应的平均反应速率___________(用含、的式子表示)。
(5)比较时___________时(填“>”“<”或“=”)
(6)下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是___________(填字母)。
a.单位时间内,消耗的同时生成
b.容器内压强不再改变
c.容器内、、之比为
d.混合气体的密度不再改变
e.
【答案】(1)10 (2)Zn置换出Cu,Zn、Cu与稀硫酸形成原电池,加快反应速率
(3) ①. 铁与盐酸反应放热,温度升高,反应速率加快 ②. 反应消耗HCl,盐酸浓度降低,反应速率减慢
(4) (5)> (6)b
【解析】
【小问1详解】
根据控制变量法,实验①②探究盐酸浓度对反应速率的影响,溶液总体积应相等,则;
【小问2详解】
锌与硫酸铜反应:,置换出铜,与锌形成原电池,反应速率增大;
【小问3详解】
金属与盐酸的反应为放热反应,随着反应进行,温度升高,反应速率加快,前期速率慢慢增大;随着反应进行盐酸浓度逐渐变小,后期速率慢慢减小;
【小问4详解】
由图可知,时,平衡时,则在内,,根据转化量之比等于化学计量数之比,则,容器体积为,因此;
【小问5详解】
时反应达到平衡,此时;时反应未达平衡,仍正向进行,大于平衡时的,因此;
【小问6详解】
a.单位时间内,消耗和生成均为正反应方向,不能说明正逆反应速率相等,不能判断平衡;
b.该反应是气体总物质的量减小的反应,恒温恒容下,压强不再改变说明气体总物质的量不变,说明反应达到平衡;
c.浓度比等于计量数比,不能说明浓度保持不变,无法判断是否达到平衡;
d.反应前后气体总质量、容器体积都不变,密度始终不变,不能作为判断平衡的依据;
e.平衡的条件为,即,整理得,题给条件无法判断平衡;
故选b。
17. 以粗盐和石英砂为原料联合制备纯碱和高纯硅的流程如下。
已知:①粗盐中含有、、等杂质。
②遇水剧烈反应生成、和另一种气体物质,遇空气易自燃,其熔点为-129℃,沸点为31℃。
回答下列问题:
(1)粗盐提纯过程中,除去所用的试剂为___________(填化学式)。
(2)操作1为___________,操作2为___________。
(3)天然石英砂中含有少量,可以用该流程中的___________除去(填化学式)。
(4)由制高纯硅发生反应的化学方程式为___________,该过程必须严格控制无水环境,原因为___________(用化学反应方程式表示),也需要无氧环境,原因为___________(用文字表述)。
(5)石英砂与纯碱混合高温熔融反应可制得,下列坩埚可用于该反应的是___________。
A. 石英坩埚 B. 铁坩埚 C. 陶瓷坩埚 D. 氧化铝坩埚
【答案】(1)BaCl2
(2) ①. 过滤 ②. 加热
(3)HCl (4) ①. ②. ③. 通入的H2与O2混合在高温下会发生爆炸,同时生成的硅易被氧化 (5)B
【解析】
【分析】粗盐提纯得到精盐水,先通入足量氨气得到氨盐水,再通入足量二氧化碳,产生晶体,操作1为过滤,得到碳酸氢钠晶体,进行操作2为加热得到纯碱;精盐水电解得到氢氧化钠、氢气和氯气,氯气与氢气在点燃条件下反应生成氯化氢;石英砂与焦炭在高温条件下反应生成粗硅,粗硅与氯化氢加热至300℃反应生成三氯硅烷,三氯硅烷与氢气加热至1100℃反应生成高纯硅,据此分析。
【小问1详解】
粗盐提纯过程中,除去所用的试剂为BaCl2,反应生成难溶于酸的硫酸钡,检验已沉淀完全的方法为静置后,向上层清液中滴加2~3滴BaCl2溶液,不出现浑浊,表明已沉淀完全;
【小问2详解】
根据分析可知,操作1为过滤,操作2为加热;
【小问3详解】
天然石英砂中含有少量Fe2O3,为碱性氧化物,可以用该流程中的HCl除去;
【小问4详解】
由SiHCl3制高纯硅,同时生成HCl,发生反应的方程式为;该过程必须严格控制无水环境,原因为SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和氢气,化学方程式为:;该过程需要无氧环境,原因为:通入的H2与O2混合在高温下会发生爆炸,同时生成的硅易被氧化;
【小问5详解】
A.石英坩埚材质含SiO2,熔融纯碱能与SiO2发生反应,A错误;
B.铁单质不与纯碱反应,因此可以用铁坩埚熔融纯碱,B正确;
C.陶瓷坩埚材质含SiO2,熔融纯碱能与SiO2发生反应,C错误;
D.氧化铝坩埚中氧化铝能与熔融纯碱反应,D错误;
故答案选B。
18. 某化学兴趣小组为探究卤族元素性质的递变规律,查阅资料如下:
I.已知是一种无色液体,与水互不相溶,密度比水大;卤素单质在中的溶解度远大于在水中的溶解度,,,溶解在中的颜色分别为黄绿色,橙红色,紫红色。
II.结合资料信息,设计以下实验。回答下列问题:
(1)制备氯水实验
①装置A中发生反应的化学方程式是___________。
②装置C中发生反应的离子方程式是___________。
③装置D的作用是___________。
(2)卤族元素性质递变规律探究实验
实验I
实验II
取中橙黄色溶液少许于试管中,滴加,振荡,静置分层后,___________(填“上”或“下”)层呈橙红色。取ii中棕黄色溶液少许于试管中,滴加,振荡,静置分层后,层变为___________色。
实验III
取中的橙黄色溶液少许于试管中,加入溶液,再加入淀粉溶液。
①实验I中i反应的离子方程式是___________。
②实验I中i和ii可以得出卤素单质的氧化性强弱为:___________。
③实验Ⅱ中空白处应填___________。
④甲同学认为:实验III观察到___________现象,得出氧化性。
乙同学对上述实验进行反思,认为实验III不能充分证明氧化性,他补做了实验IV。
实验IV
另取中的橙黄色溶液少许,先加入足量的固体,充分振荡,然后加入溶液和淀粉溶液。溶液变蓝。
补做实验IV的目的是___________。
(3)实验结论:以上实验说明,得出、、氧化性由强到弱的顺序为___________。由此推断同主族元素从上到下非金属性逐渐___________(填“增强”或“减弱”)。
【答案】(1) ①. ②. ③. 吸收未反应的Cl2,防止其逸出污染空气
(2) ①. ②. Cl2> Br2,Cl2> I2 ③. 下;紫红或紫 ④. 溶液颜色变蓝 ⑤. 排除Cl2对Br2置换I2实验的干扰
(3) ①. Cl2 > Br2 > I2 ②. 减弱
【解析】
【分析】(1)装置A是实验室制备Cl2的装置,使用MnO2与浓盐酸在加热条件下反应。装置B用于除去Cl2中的HCl气体(通常用饱和食盐水)。装置C中Cl2与水反应,制氯水,装置D用于吸收未反应的Cl2,防止污染环境。
(2)分析实验I、II、III、IV:实验I通过氯水与NaBr、KI溶液的反应,初步判断Cl2、Br2、I2的氧化性强弱。 实验II通过萃取实验,进一步确认Br2和I2的存在形式及颜色。实验III试图通过Br2与KI的反应,证明氧化性Br2 > I2,但可能存在干扰(如Cl2未完全消耗)。实验IV通过加入足量NaBr固体,排除Cl2干扰,确保实验结论可靠。
【小问1详解】
①A装置是MnO2与浓盐酸在加热条件下反应制备Cl2。反应方程式为:。
②装置C中装有水,Cl2通入后会发生反应,离子方程式为。
③装置D中装有NaOH溶液,其作用是吸收未反应的Cl2,防止其逸出污染空气。
【小问2详解】
①实验I中i是将1mL氯水加入4mL NaBr溶液中,溶液变橙黄色,说明Cl2将Br⁻氧化为Br2,自身被还原为Cl⁻。根据氧化还原反应规律,可以写出离子方程式:。
②实验I中i:Cl2 + 2Br⁻ = 2Cl⁻ + Br2,说明氧化性Cl2 > Br2。实验I中ii:Cl2 + 2I⁻ = 2Cl⁻ + I2,说明氧化性Cl2 > I2。综合来看,可以得出Cl2的氧化性最强,但Br2与I2的氧化性强弱尚未直接比较。因此,目前可得:Cl2> Br2,Cl2> I2。
③实验II中,取i中橙黄色溶液(含Br2),滴加CCl4后,Br2被萃取到CCl4层。由于CCl4密度大于水,下层呈橙红色。取ii中棕黄色溶液(含I2),滴加CCl4后,I2被萃取到CCl4层,呈紫红色(或紫色)。
④实验III中,取i中橙黄色溶液(含Br2,可能含少量Cl2),加入KI溶液后,若Br2(或Cl2)将I⁻氧化为I2,再加入淀粉溶液,溶液会变蓝。甲同学认为,若溶液变蓝,则说明Br2氧化了I⁻,即氧化性Br2 > I2;实验IV中,先向i中溶液加入足量NaBr固体,确保Cl2完全反应(Cl2 + 2Br⁻ = 2Cl⁻ + Br2),再加入KI溶液和淀粉溶液。若溶液变蓝,则说明是Br2氧化了I⁻,而非Cl2。因此,实验IV的目的是:排除Cl2对Br2置换I2实验的干扰。
【小问3详解】
综合实验I、II、III、IV:实验I表明Cl2 > Br2,Cl2 > I2。实验III和IV共同表明Br2 > I2,因此,氧化性顺序为:Cl2 > Br2 > I2;根据氧化性越强,对应元素非金属性越强,可得同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱。
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