内容正文:
北京市第十三中学2025-2026学年第二学期
高一化学(选考)期中测试
本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分,第I卷第1页至第7页;第II卷第7页至第12页。共100分,考试时间90分钟。请在答题纸书写班级、姓名、准考证号。
可能用到的相对原子质量:O 16 Ba 137 S 32
第I卷
在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项
1. 下列设备工作时,将化学能转化为热能的是
A.燃气灶
B.风力发电机
C.太阳能电池
D.铅蓄电池
A. A B. B C. C D. D
2. 下列关于硫单质的叙述不正确的是
A. 硫(俗称硫黄)是一种黄色晶体
B. 自然界中有单质硫存在
C. 与金属铜共热生成CuS
D. 难溶于水,易溶于CS2
3. 碘循环工艺能吸收制得,同时降低环境污染。其物质转化关系如图所示。下列说法不正确的是
A. 的大量排放是酸雨的成因之一
B. 反应i的化学方程式:
C. 反应ii中碘元素的化合价降低
D. 该工艺中,与的相互转化实现了碘循环
4. 下列金属中,通常用电解法冶炼的是
A. 钠 B. 铜 C. 汞 D. 银
5. 下列物质的用途体现价S的氧化性的是
A. 工业上常用漂白纸浆 B. 利用遇产生S可处理两种有毒气体
C. 常用作食品抗氧化剂 D. 实验室用与70%硫酸反应制取
6. 下列做法与调控化学反应速率无关的是
A. 向门窗合页里注油 B. 食物抽真空包装
C. 在铁制品表面刷油漆 D. 用冰箱冷藏食物
7. 室温下,将充满某气体的试管倒立在水中(如图)。下列对实验现象描述不正确的是
实验装置
选项
气体
实验现象
A
试管中液面上升,取试管中溶液滴加紫色石蕊溶液,溶液先变红后褪色
B
试管中液面上升,取试管中溶液滴加紫色石蕊溶液,溶液先变红后褪色
C
试管中液面逐渐上升,停止后,向试管中再缓缓通入一定量的,试管中的液面会继续上升
D
试管中液面迅速上升,取试管中溶液滴加酚酞溶液,溶液显红色
A. A B. B C. C D. D
8. 下列关于化学反应与能量的说法中,不正确的是
A. 工业合成氨需要在较高温度下进行,因此该反应是吸热反应
B. 化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因
C. 与的反应属于吸热反应
D. 反应物的总能量高于生成物的总能量,反应时向环境中释放能量
9. 硅在地壳中的含量位居第二,关于硅及其化合物的说法不正确的是
A. 自然界中没有游离态的硅 B. 硅可用于制造芯片和太阳能电池
C. 二氧化硅可用于制造光导纤维 D. 氢氟酸可腐蚀玻璃,故二氧化硅不是酸性氧化物
10. 自然界中的氮循环过程如图。下列有关叙述正确的是
A. 过程②属于人工固氮过程
B. 若足量,则过程②中可以一步转化为
C. 过程④中,生成至少需要提供
D. 该循环中只有氮元素的化合价发生了变化
11. 下列离子方程式的书写正确的是
A. 将通入含的溶液中:
B. 溶液与过量的溶液反应:
C. 少量通入溶液中:
D. 向滴有酚酞的氨水中滴加少量稀盐酸,粉色变浅:
12. 某实验小组用一定浓度的H2O2溶液降解有机废水。有机物初始浓度相同时,探究有关因素对该降解反应速率的影响。下列说法不正确的是
实验序号
H2O2溶液的浓度mol/L
催化剂
温度/℃
①
0.50
无
25
②
1.0
无
25
③
x
0.1gFeCl3固体
40
④
1.0
无
40
A. 实验③中,x=1.0
B. 对比实验①②的目的是探究H2O2溶液浓度对降解反应速率的影响
C. 为探究温度对降解反应速率的影响,可以选择实验①④对比
D. 温度过高时,降解反应速率减小,可能的原因是H2O2受热分解
13. 某小组同学以SO2与O2反应生成SO3为例,探究可逆反应。
信息1:一定条件下向密闭容器中充入SO2与18O2,反应一段时间后,18O存在于SO2、O2、SO3中。
信息2:密闭容器中1molSO2与0.5molO2在一定条件下发生反应,反应过程中SO3的物质的量的变化趋势如图所示。
下列说法中不正确的是
A. 逆向反应可以发生的证据是18O存在于SO2中
B. 信息2能充分证明相同条件下,可逆反应同时向正、逆两个方向进行
C. t1时正反应速率大于逆反应速率
D. t2时,n(SO3)<1mol,说明在一定条件下,可逆反应存在限度
14. 下列实验装置正确且能达到实验目的的是
A.洗气除去NO中的
B.洗气除去中的
C.制取、收集
D.浓氨水与浓硫酸反应
A. A B. B C. C D. D
15. 实验室为探究铁与足量浓硫酸的反应,并验证的性质,设计如图所示装置进行实验,下列说法不正确的是
A. 实验过程中可以通过抽动铁丝控制产生气体物质的量
B. B中高锰酸钾溶液紫色褪去,D中品红溶液褪色,均体现了的漂白性
C. C中生成淡黄色沉淀,体现了的氧化性
D. E中溶液红色变浅,体现了酸性氧化物的性质
16. 蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如图所示。
下列关于该过程的分析不正确的是
A. 过程①白色固体变黑,主要体现了浓硫酸的脱水性
B. 过程②固体体积膨胀,与产生的大量气体有关
C. 过程中产生能使品红溶液褪色的气体,体现了浓硫酸的酸性
D. 过程中蔗糖分子发生了化学键的断裂
17. 酸性锌锰干电池的构造示意图如下。关于该电池及其工作原理,下列说法不正确的是
A. 石墨作电池的正极材料 B. 电池工作时,向负极方向移动
C. 发生还原反应 D. 锌筒发生的电极反应为
18. 某同学研究铜和稀硝酸的反应。测得产生气体的体积(V)随时间(t)的变化关系如图1所示,并提出了铜和稀硝酸反应的过程如图2所示(反应过程中温度变化忽略不计)。
已知:为弱酸,为淡黄色沉淀
下列说法不正确的是
A. 铜和稀硝酸的反应既体现稀硝酸的强氧化性,也体现其酸性
B. 取时的反应液,向其中加入溶液,产生少量淡黄色沉淀,说明反应发生
C. 反应ii中每消耗,转移电子
D. 图1中,反应速率的变化可能是由于催化反应导致的
19. 一种从海水中提取的工业流程如下。
已知:的熔点为,沸点为
下列说法不正确的是
A. I、Ⅲ、Ⅳ中均发生了氧化还原反应
B. Ⅱ可用热空气将吹出
C. 经过Ⅱ、Ⅲ后,溴元素得到了富集
D. 若I与Ⅳ生成等物质的量,理论上转移电子数相同
20. 粗食盐水中常含有、、等杂质离子,某实验小组用粗食盐水制备NaCl固体的流程如下图(X、Y分别为或中的一种)。
下列说法正确的是
A. 是
B. 沉淀的成分只有、和
C. 滤液中含有的阴离子只有和
D. 流程中的步骤可以调整为②③①④⑤⑥
21. 时,三种气体在恒容密闭容器中发生反应,浓度随时间变化如下图所示。下列说法不正确的是
A. 发生的反应可表示为
B. 前2min内A的分解速率为
C. 2min后,容器内的压强不再变化
D. 恒容条件下,充入Ar,化学反应速率增大
22. 载人航天器中,电解水()是氧气(O2)再生的主要方式。其析氢电极的反应通过催化剂实现,催化过程示意图如下所示。下列说法不正确的是
A. 电解水的总反应为吸热反应
B. 过程①②吸收能量,过程③放出能量
C. 电极表面反应过程中有极性键的断裂和生成
D. 在该电极表面水被催化还原
23. 将分别通入等体积的不含、含有的溶液和溶液中,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
溶液(无氧)中无白色沉淀,
溶液(有氧)中有白色沉淀,
溶液(无氧)中有白色沉淀,
溶液(有氧)中有白色沉淀。
下列说法不正确的是
A. a所示溶液的降低的原因:与反应生成,溶液的增大
B. 曲线所示溶液中发生反应:
C. 依据该实验预测的溶液(无氧)也可以氧化
D. 与曲线、、对比,可知曲线所表示的过程中是氧化的主要微粒
24. 为探究Na2SO3的性质,实验小组同学进行了如下实验:
下列说法一定正确的是
A. ③和④中产生的气体成分完全相同 B. ②和⑥中沉淀的主要成分不同
C. ①→②和④→⑥均只发生了复分解反应 D. 的还原性在酸性条件下增强
25. 将铁钉放入浓硝酸中,生成少量气体后反应停止,得到黄色溶液a.设计实验探究溶液a显黄色的原因。
实验1:取少量溶液a,滴入几滴KSCN溶液,溶液变红,振荡后红色逐渐褪去,产生红棕色气体。另取少量溶液a,滴入NaOH溶液,产生红褐色沉淀。
实验2:取一定量固体溶于水中,溶液为黄色,加硝酸酸化,溶液变为无色。
实验3:按如图装置进行实验。
序号
实验装置
X
实验现象
①
浓硝酸
无色溶液变为黄色
②
稀酸化的
溶液
无色溶液变为黄色
③
稀酸化的
溶液
无色溶液未变黄色
下列分析不正确的是
A. 实验1说明溶液a中有
B. 实验1中产生红棕色气体说明被浓硝酸氧化为
C. 实验2说明本身的颜色不是造成溶液a显黄色的原因
D. 综合以上实验,溶液a显黄色可能与遇浓硝酸、有关
第II卷
26. 化学反应中常伴随着能量变化,利用铝研究化学反应中的能量变化速率和限度。
(1)工业中常用电解法冶炼金属铝,写出该反应的化学方程式___________。
将条打磨后,插入盐酸中。
(2)该反应的能量变化可用下图中的___________表示(填序号)。
(3)的产生速率随时间的变化如下图所示。速率变化的原因是___________。
(4)铝与某些金属氧化物在高热条件下发生的反应,同时放出巨大的热,铁路工人经常用铝热剂焊接铁轨,写出化学方程式___________。
27. 某化学实验小组同学利用如图所示装置制备氨气,并探究氨气的性质(部分仪器已略去)。
(1)制取氨气的化学方程式为___________。
(2)干燥氨气可选用的试剂是___________(填序号)。
①浓 ②碱石灰
(3)收集氨气时,氨气的进气口为___________(填“a”或“b”)。
(4)证明烧瓶中氨气集满的操作及现象是___________。
(5)利用下图所示装置探究氨气的还原性(部分夹持仪器未画出)。通入干燥将装置空气排尽后加热,观察到下列实验现象或事实,其中能证明氨气有还原性的是___________(填序号)。
a.装置Ⅰ中红色粉末变为黑色粉末,经检验是一种铁的氧化物
b.装置Ⅱ中无水粉末变为蓝色
c.装置Ⅲ无水的质量增加
d.生成一种无色无味气体,该气体无污染
(6)小组同学继续对(5)装置I反应后黑色粉末的组成进行探究。
操作
现象
步骤1:取少量黑色粉末于小烧杯中,加入过量盐酸
黑色粉末全部溶解,无气泡产生,溶液呈浅绿色
步骤2:取步骤1少量溶液于试管中,滴入2-3滴KSCN溶液,振荡
溶液不变红
步骤3:向步骤2试管中滴入少量氯水
溶液变红色
结合上述实验,写出本实验中还原的化学方程式___________。
28. 铸铁的主要成分为和,研究小组用下图所示实验研究铸铁与热的浓硫酸的反应(夹持和加热装置已略去)。
(1)同学们猜想中生成的气体可能含有两种酸性氧化物、,他们依据的反应为(浓)、___________。
(2)实验现象证明中确实有、生成。
①U型管a侧棉花的紫红色褪去,证明有___________产生。
②证明有生成的实验现象是___________。
(3)取上述反应生成的0.56 L(标准状况下)混合气体通入足量溶液中,发生反应的化学方程式是___________。反应完全后,向溶液中加入足量溶液生成白色沉淀,分离、干燥后得到固体。混合气体中的体积分数为___________。
29. 某小组同学利用下面的装置探究硫的化合物与氮的化合物的性质。
(1)装置B中发生反应的离子方程式是___________。
(2)装置C中发生反应的化学方程式是___________。
(3)装置中溶液变红,据此现象甲同学认为中现象能证明与能发生化学变化,乙同学不同意,他的理由是___________。
(4)F中烧瓶内产生红棕色气体,F中发生反应的离子方程式是___________。
(5)实验后,小组同学将D中混合物过滤,取少量滤液,加入溶液,产生白色沉淀。过滤洗涤,向沉淀中加入稀盐酸,沉淀不溶解。甲同学据此认为可被氧化,你认为是否合理,原因是___________。
30. 氮元素在日常生活中处处可见。
Ⅰ.硝酸是重要的化工原料,工业上以氨为原料制硝酸,反应流程如下图所示:
(1)①写出反应Ⅰ化学方程式___________。
②写出反应Ⅱ化学方程式___________。
③写出反应Ⅲ化学方程式___________。
Ⅱ.汽车尾气中含有多种含氮氧化物,其均为有害气体。
(2)利用催化技术可将汽车尾气中的和转化为和。一定温度下,在容积为的恒容密闭容器中加入等物质的量的和,测得该反应中部分物质的物质的量随时间的变化如图所示。
①X代表的物质是___________;a点正反应速率___________(填“>”“<”或“=”)逆反应速率。
②从反应开始至达到平衡状态,___________。
③下列可以表明上述可逆反应已达到化学平衡状态的是___________(填序号)。
a.容器中的气体平均摩尔质量保持不变
b.、、、的浓度之比为
c.的质量不再改变
d.相同时间内,反应消耗的同时生成
(3)用溶液吸收尾气中的,可提高的去除率。酸性复合吸收剂可有效去除NO。复合吸收剂组成一定时,温度对NO去除率的影响如图所示。温度高于60℃后,去除率下降的主要原因是___________。
(4)某含化合物的溶液可吸收、并使氮氧化物与含化合物结合。用该溶液处理含、的烟气,相同条件下氮氧化物的去除率与烟气中氧气体积分数的关系如图所示。
①烟气中氧气的体积分数介于时,氧气体积分数增大有利于转化为,与相比,更易被溶液吸收去除,原因是___________。
②烟气中氧气的体积分数介于时,随着体积分数的上升,氮氧化物去除率减小,原因是___________。
Ⅲ.工业合成氨技术开创了人工固氮的重要途径,但能耗高、碳排放量大。开发温和条件下合成氨的新工艺意义重大。
(5)工业合成氨气的化学方程式为___________。
(6)最近,我国科研人员报道了一种氯化镁循环法,可进一步降低能耗。该方法的总反应为。转化关系如下:
①A是___________。
②科研人员将与混合反应,证实了氮化镁中氮元素能转化为氨。不考虑其他副反应,产物中___________。
(7)可直接应用于燃料电池,其工作原理如图所示:
请写出负极的电极反应方程式:___________。
31. 某化学兴趣小组研究浓硝酸与KSCN溶液的反应。
资料:Ⅰ.SCN‒中S、C、N元素的化合价依次为:-2价、+4价、-3价。
Ⅱ.SCN‒的性质类似卤素离子,能被氧化为(SCN)2,(SCN)2可聚合为红色的(SCN)x。
Ⅲ.NO2可溶于浓硝酸。
(1)实验一:
向浓硝酸中滴加KSCN溶液,溶液立即变红是因为生成了___________(填化学式)。
(2)实验二:研究SCN‒的转化产物。
a.将实验一ⅲ中的气体通入Ba(OH)2和NaOH的混合溶液中,有白色沉淀生成。
b.过滤、洗涤白色沉淀,取少量于试管中,加入过量的稀硝酸,沉淀完全溶解,再滴加少量KMnO4溶液,不褪色。
c.另取少量实验一ⅲ中试管内的溶液加入BaCl2溶液,产生大量白色沉淀。
①甲同学根据实验一iii的现象推断SCN‒的氧化产物中一定有NO2,乙同学认为证据不足,理由是___________。
②通过b证实了红棕色气体中不含SO2,证据是___________。
③由上述实验现象可知:SCN‒转化的最终产物中一定有___________。
(3)实验三:研究实验一ⅲ中“静置一段时间后,突然剧烈反应,红色迅速褪去”的原因。丙同学设计了实验三,与实验一进行对比,证实了一定浓度的NO2能加快浓硝酸氧化(SCN)x的化学反应速率。
实验三:
①操作1是___________。
②操作2是___________。
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北京市第十三中学2025-2026学年第二学期
高一化学(选考)期中测试
本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分,第I卷第1页至第7页;第II卷第7页至第12页。共100分,考试时间90分钟。请在答题纸书写班级、姓名、准考证号。
可能用到的相对原子质量:O 16 Ba 137 S 32
第I卷
在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项
1. 下列设备工作时,将化学能转化为热能的是
A.燃气灶
B.风力发电机
C.太阳能电池
D.铅蓄电池
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.天然气燃烧,化学能转化为热能,故选A;
B.风力发电机把风能转化为电能,故不选B;
C.太阳能电池把太阳能转化为电能,故不选C;
D.铅蓄电池把化学能转化为电能,故不选D;
选A。
2. 下列关于硫单质的叙述不正确的是
A. 硫(俗称硫黄)是一种黄色晶体
B. 自然界中有单质硫存在
C. 与金属铜共热生成CuS
D. 难溶于水,易溶于CS2
【答案】C
【解析】
【详解】A.硫俗称硫黄,是一种黄色晶体,A项正确;
B.自然界中有单质硫和硫的化合物存在,B项正确;
C.硫与金属铜共热生成硫化亚铜,C项错误;
D.硫的溶解性为:难溶于水,微溶于酒精,易溶于二硫化碳,D项正确;
答案选C。
3. 碘循环工艺能吸收制得,同时降低环境污染。其物质转化关系如图所示。下列说法不正确的是
A. 的大量排放是酸雨的成因之一
B. 反应i的化学方程式:
C. 反应ii中碘元素的化合价降低
D. 该工艺中,与的相互转化实现了碘循环
【答案】C
【解析】
【详解】A.在大气中被氧化为,再与水结合成,是硫酸型酸雨的主要来源,A正确;
B.由图示可知,反应物为、、,产物为和,根据氧化还原配平,反应i的化学方程式为:,B正确;
C.反应ii为分解生成和,中碘元素为−1价,中碘元素为0价,碘元素化合价升高,不是降低,C错误;
D.在反应i中转化为,在反应ii中又转化为,实现了碘的循环,D正确;
故选C
4. 下列金属中,通常用电解法冶炼的是
A. 钠 B. 铜 C. 汞 D. 银
【答案】A
【解析】
【详解】A.钠是非常活泼的金属,无法通过还原剂还原制备,工业上通常电解熔融氯化钠冶炼,反应为,A正确;
B.铜属于中等活泼金属,通常采用热还原法(如CO还原氧化铜、湿法炼铜)冶炼,B错误;
C.汞是不活泼金属,通常采用热分解法(加热分解氧化汞)冶炼,C错误;
D.银是不活泼金属,通常采用热分解法(加热分解氧化银)冶炼,D错误;
故答案选A。
5. 下列物质的用途体现价S的氧化性的是
A. 工业上常用漂白纸浆 B. 利用遇产生S可处理两种有毒气体
C. 常用作食品抗氧化剂 D. 实验室用与70%硫酸反应制取
【答案】B
【解析】
【详解】A.漂白纸浆利用的是的漂白性,通过与有色物质结合生成无色不稳定物质实现,无元素化合价变化,不体现+4价S的氧化性,A错误;
B.与反应的化学方程式为,SO2中+4价S化合价降低为0价,得电子作氧化剂,体现氧化性,该用途可处理两种有毒气体,B正确;
C.作食品抗氧化剂时,其中+4价S化合价升高被氧化,体现还原性,不体现氧化性,C错误;
D.实验室用与70%硫酸反应制取,化学方程式为,该反应为复分解反应,未发生氧化还原反应,D错误;
故选B。
6. 下列做法与调控化学反应速率无关的是
A. 向门窗合页里注油 B. 食物抽真空包装
C. 在铁制品表面刷油漆 D. 用冰箱冷藏食物
【答案】A
【解析】
【详解】A.向门窗合页里注油是为了润滑,减小机械摩擦,属于物理操作,不涉及调控化学反应速率,A符合题意;
B.食物抽真空包装可减少氧气接触,降低食物氧化、微生物活动的反应速率,与调控反应速率有关,B不符合题意;
C.在铁制品表面刷油漆可隔绝氧气和水,减缓铁生锈的氧化反应速率,与调控反应速率有关,C不符合题意;
D.用冰箱冷藏食物通过降低温度,减缓食物腐败的化学反应速率,与调控反应速率有关,D不符合题意;
故选A。
7. 室温下,将充满某气体的试管倒立在水中(如图)。下列对实验现象描述不正确的是
实验装置
选项
气体
实验现象
A
试管中液面上升,取试管中溶液滴加紫色石蕊溶液,溶液先变红后褪色
B
试管中液面上升,取试管中溶液滴加紫色石蕊溶液,溶液先变红后褪色
C
试管中液面逐渐上升,停止后,向试管中再缓缓通入一定量的,试管中的液面会继续上升
D
试管中液面迅速上升,取试管中溶液滴加酚酞溶液,溶液显红色
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.氯气与水反应生成HCl和HClO,溶液具有酸性和漂白性,故能使紫色石蕊试液先变红后褪色,A正确;
B.二氧化硫溶于水溶液显酸性,能使紫色石蕊试液变红,但不能使其褪色,B错误;
C.二氧化氮与水反应生成NO和HNO3,试管内液面逐渐上升;再通入O2后,NO、O2和H2O反应生成硝酸,液面会继续上升,C正确;
D.氨气溶于水溶液显碱性,能使酚酞溶液变红,D正确;
故选B。
8. 下列关于化学反应与能量的说法中,不正确的是
A. 工业合成氨需要在较高温度下进行,因此该反应是吸热反应
B. 化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因
C. 与的反应属于吸热反应
D. 反应物的总能量高于生成物的总能量,反应时向环境中释放能量
【答案】A
【解析】
【详解】A.工业合成氨选择较高温度是为了提高反应速率、使催化剂活性达到最佳,反应的吸热或放热与反应条件无必然关联,该反应实际为放热反应,A错误;
B.化学反应中旧化学键断裂需要吸收能量,新化学键形成会释放能量,化学键的断裂与形成是化学反应中能量变化的主要原因,B正确;
C.与的反应是典型的吸热反应,C正确;
D.反应物总能量高于生成物总能量的反应为放热反应,反应过程中会向环境释放能量,D正确;
故选A。
9. 硅在地壳中的含量位居第二,关于硅及其化合物的说法不正确的是
A. 自然界中没有游离态的硅 B. 硅可用于制造芯片和太阳能电池
C. 二氧化硅可用于制造光导纤维 D. 氢氟酸可腐蚀玻璃,故二氧化硅不是酸性氧化物
【答案】D
【解析】
【详解】A.硅为亲氧元素,自然界中硅以化合态存在(如二氧化硅、硅酸盐),没有游离态,A正确;
B.高纯度硅是半导体材料,广泛用于芯片和太阳能电池,B正确;
C.二氧化硅是光导纤维的主要成分,C正确;
D.氢氟酸腐蚀玻璃()是特性反应,但酸性氧化物的定义是与强碱反应生成盐和水(如),D错误;
故选D。
10. 自然界中的氮循环过程如图。下列有关叙述正确的是
A. 过程②属于人工固氮过程
B. 若足量,则过程②中可以一步转化为
C. 过程④中,生成至少需要提供
D. 该循环中只有氮元素的化合价发生了变化
【答案】C
【解析】
【详解】A.过程②涉及豆科植物,属于生物固氮(自然固氮),A错误;
B.N2转化为NO2需分步进行:N2→NO(放电)、NO→NO2(氧化),无法一步完成,B错误;
C.过程④中,N元素从-3价升至+5价,失8e-;1 mol O2得4 mol e-,所以生成至少需要提供,C正确;
D.循环中O2参与反应(如生成NO、),O元素的化合价从0变为-2,并非只有N元素化合价变化,D错误;
答案选C。
11. 下列离子方程式的书写正确的是
A. 将通入含的溶液中:
B. 溶液与过量的溶液反应:
C. 少量通入溶液中:
D. 向滴有酚酞的氨水中滴加少量稀盐酸,粉色变浅:
【答案】C
【解析】
【详解】A.还原性I−>Fe2+,Cl2过量时,会将1 mol FeI2中所有的2 mol I−和1 mol Fe2+全部氧化,正确离子方程式为2Fe2++4I−+3Cl2=2Fe3++2I2+6Cl−,A错误;
B.NaOH过量时,Ba(HCO3)2中所有HCO都会参与反应,正确离子方程式为Ba2++2HCO+2OH−=BaCO3↓+CO+2H2O,B错误;
C.SO2具有还原性,会被NaClO氧化为SO,SO2少量时,生成的H+会与过量的ClO−结合为HClO,配平、电荷、产物均正确,C正确;
D.NH3⋅H2O是弱电解质,不能拆分为H++OH−,正确离子方程式为NH3⋅H2O+H+=NH+H2O,D错误;
故选C。
12. 某实验小组用一定浓度的H2O2溶液降解有机废水。有机物初始浓度相同时,探究有关因素对该降解反应速率的影响。下列说法不正确的是
实验序号
H2O2溶液的浓度mol/L
催化剂
温度/℃
①
0.50
无
25
②
1.0
无
25
③
x
0.1gFeCl3固体
40
④
1.0
无
40
A. 实验③中,x=1.0
B. 对比实验①②的目的是探究H2O2溶液浓度对降解反应速率的影响
C. 为探究温度对降解反应速率的影响,可以选择实验①④对比
D. 温度过高时,降解反应速率减小,可能的原因是H2O2受热分解
【答案】C
【解析】
【详解】A.实验③与实验④的温度相同,要探究催化剂的影响,所以H2O2浓度应相同(1.0 mol/L),因此x=1.0,A正确;
B.实验①②的H2O2浓度不同,其他条件相同,则实验目的是探究浓度对反应速率的影响,B正确;
C.实验①(0.50 mol/L,25℃)与④(1.0 mol/L,40℃)的浓度和温度均不同,变量不唯一,无法单独判断温度的影响,C错误;
D.温度过高可能导致H2O2分解,降低其有效浓度,从而减小降解速率,D正确;
故答案为:C。
13. 某小组同学以SO2与O2反应生成SO3为例,探究可逆反应。
信息1:一定条件下向密闭容器中充入SO2与18O2,反应一段时间后,18O存在于SO2、O2、SO3中。
信息2:密闭容器中1molSO2与0.5molO2在一定条件下发生反应,反应过程中SO3的物质的量的变化趋势如图所示。
下列说法中不正确的是
A. 逆向反应可以发生的证据是18O存在于SO2中
B. 信息2能充分证明相同条件下,可逆反应同时向正、逆两个方向进行
C. t1时正反应速率大于逆反应速率
D. t2时,n(SO3)<1mol,说明在一定条件下,可逆反应存在限度
【答案】B
【解析】
【详解】A.题目中发生的反应为,一段时间后存在于、和中,说明反应可逆,A正确;
B.根据信息2可以得到反应发生,由于没有任何数据,无法证明相同条件下,可逆反应同时向正、逆两个方向进行,B错误;
C.时反应未达到平衡还在正移,故正反应速率大于逆反应速率,C正确;
D.题目发生的反应为,若反应完全进行1mol与0.5mol会生成1mol,题目说时,说明在一定条件下,可逆反应存在限度,D正确;
故选B。
14. 下列实验装置正确且能达到实验目的的是
A.洗气除去NO中的
B.洗气除去中的
C.制取、收集
D.浓氨水与浓硫酸反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.可与水发生反应,难溶于水且不与水反应,该洗气装置符合“长进短出”的要求,可以除去中的,A正确;
B.会与饱和溶液反应生成,消耗待提纯的同时增加了杂质的量,不能达到除杂目的,B错误;
C.加热时,分解生成的和在试管口遇冷会重新化合为,无法制得,C错误;
D.浓硫酸难挥发,只有浓氨水挥发出,二者无法在空气中相遇生成固体小颗粒,不能观察到白烟,D错误;
故选A。
15. 实验室为探究铁与足量浓硫酸的反应,并验证的性质,设计如图所示装置进行实验,下列说法不正确的是
A. 实验过程中可以通过抽动铁丝控制产生气体物质的量
B. B中高锰酸钾溶液紫色褪去,D中品红溶液褪色,均体现了的漂白性
C. C中生成淡黄色沉淀,体现了的氧化性
D. E中溶液红色变浅,体现了酸性氧化物的性质
【答案】B
【解析】
【分析】A中浓硫酸与铁发生氧化还原反应生成二氧化硫气体,B可用于检验二氧化硫的还原性,C中生成淡黄色沉淀,二氧化硫表现氧化性,D中品红褪色体现二氧化硫漂白性,E为尾气吸收装置防止污染。
【详解】A.实验过程中可以通过抽动铁丝使得铁和浓硫酸接触或分离,控制产生气体物质的量,A正确;
B.B中高锰酸钾溶液紫色褪去,体现二氧化硫的还原性, D中品红褪色体现二氧化硫漂白性,B错误;
C.C中生成淡黄色沉淀,为生成的硫单质,二氧化硫中硫化合价降低,二氧化硫表现氧化性,C正确;
D.E中溶液红色变浅,说明E中碱性减弱,体现了SO2酸性氧化物的性质,D正确;
故选B。
16. 蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如图所示。
下列关于该过程的分析不正确的是
A. 过程①白色固体变黑,主要体现了浓硫酸的脱水性
B. 过程②固体体积膨胀,与产生的大量气体有关
C. 过程中产生能使品红溶液褪色的气体,体现了浓硫酸的酸性
D. 过程中蔗糖分子发生了化学键的断裂
【答案】C
【解析】
【详解】A.浓硫酸具有脱水性,能将有机物中的H原子和O原子按2∶1的比例脱除,蔗糖中加入浓硫酸,白色固体变黑,体现浓硫酸的脱水性,A项正确;
B.浓硫酸脱水过程中释放大量热,此时发生反应,产生大量气体,使固体体积膨胀,B项正确;
C.结合选项B可知,浓硫酸脱水过程中生成的能使品红溶液褪色,体现浓硫酸的强氧化性,C项错误;
D.该过程中,蔗糖发生化学反应,发生了化学键的断裂,D项正确;
故选C。
17. 酸性锌锰干电池的构造示意图如下。关于该电池及其工作原理,下列说法不正确的是
A. 石墨作电池的正极材料 B. 电池工作时,向负极方向移动
C. 发生还原反应 D. 锌筒发生的电极反应为
【答案】B
【解析】
【分析】锌锰干电池属于一次电池,其中锌筒为负极,石墨棒为正极,氯化铵糊为电解质溶液,据此回答。
【详解】A.酸性锌锰干电池,锌筒为负极,石墨电极为正极,故A正确;
B.原电池工作时,阳离子向正极(石墨电极)方向移动,故B错误;
C.发生得电子的还原反应,故C正确;
D.锌筒为负极,负极发生失电子的氧化反应,故D正确;
故选B。
18. 某同学研究铜和稀硝酸的反应。测得产生气体的体积(V)随时间(t)的变化关系如图1所示,并提出了铜和稀硝酸反应的过程如图2所示(反应过程中温度变化忽略不计)。
已知:为弱酸,为淡黄色沉淀
下列说法不正确的是
A. 铜和稀硝酸的反应既体现稀硝酸的强氧化性,也体现其酸性
B. 取时的反应液,向其中加入溶液,产生少量淡黄色沉淀,说明反应发生
C. 反应ii中每消耗,转移电子
D. 图1中,反应速率的变化可能是由于催化反应导致的
【答案】C
【解析】
【详解】A.铜和稀硝酸反应时,部分中N元素化合价降低生成NO,体现强氧化性,部分N元素化合价不变生成,体现酸性,A正确;
B.为淡黄色沉淀,加入产生淡黄色沉淀说明溶液中存在,即生成了,说明反应i发生,B正确;
C.反应ii为,3 mol 参与反应时,1 mol 被氧化为,N元素化合价由+3升高到+5;2 mol 被还原为NO,N元素化合价由+3降低到+2,转移电子为2 mol,不是3 mol,C错误;
D.反应过程中温度变化忽略不计,200min后反应速率明显加快,可能是生成的起到催化作用,D正确;
故选C。
19. 一种从海水中提取的工业流程如下。
已知:的熔点为,沸点为
下列说法不正确的是
A. I、Ⅲ、Ⅳ中均发生了氧化还原反应
B. Ⅱ可用热空气将吹出
C. 经过Ⅱ、Ⅲ后,溴元素得到了富集
D. 若I与Ⅳ生成等物质的量,理论上转移电子数相同
【答案】D
【解析】
【分析】由题给流程可知,海水中通入氯气,海水中的溴离子与氯气反应生成溴单质,通入热空气鼓出溴蒸气,用碳酸钠溶液吸收溴蒸气生成溴化钠、溴酸钠,富集溴元素,再加入硫酸酸化,发生反应得到溴单质,蒸馏得到工业溴,据此分析;
【详解】A.Ⅰ中发生反应:,Ⅲ中发生反应:3Br2+3=5Br-++3CO2↑,Ⅳ中发生反应:,均为氧化还原反应,A正确;
B.溴具有挥发性,可利用用热空气将吹出,B正确;
C.由分析可知,经过纯碱溶液吸收后,溴元素的浓度明显提升,所以经过Ⅱ、Ⅲ后,溴元素得到了富集,C正确;
D.由A选项的离子方程式可知,Ⅰ生成1mol溴,转移2mol电子,Ⅳ生成1mol溴,转移5mol电子,D错误;
故选D。
20. 粗食盐水中常含有、、等杂质离子,某实验小组用粗食盐水制备NaCl固体的流程如下图(X、Y分别为或中的一种)。
下列说法正确的是
A. 是
B. 沉淀的成分只有、和
C. 滤液中含有的阴离子只有和
D. 流程中的步骤可以调整为②③①④⑤⑥
【答案】D
【解析】
【分析】粗食盐水中常含有、、等杂质离子,加入过量NaOH溶液(X)生成Mg(OH)2沉淀;此时滤液中含有、等以及剩余的NaOH,再加入过量BaCl2溶液,生成硫酸钡沉淀;滤液中含有NaCl、、NaOH以及剩余的BaCl2,再加入过量的Na2CO3溶液(Y),除掉以及过量的,生成碳酸钙和碳酸钡沉淀,过滤分离以上所有沉淀。此时滤液中除了NaCl,还有过量的,加入盐酸、调pH除掉,再进行蒸发结晶得到NaCl固体。
【详解】A.根据分析可知,X是氢氧化钠,A错误;
B.根据分析可知,沉淀还含有,B错误;
C.所得的滤液中含有的阴离子另外还有剩余的,C错误;
D.先加入氯化钡溶液,沉淀除去硫酸根;然后加入碳酸钠溶液,沉淀除去钙离子和钡离子;加入氢氧化钠溶液,沉淀除去镁离子,然后过滤掉沉淀,溶液中主要含有碳酸钠和氢氧化钠以及氯化钠,加入盐酸调节,除去碳酸钠和氢氧化钠,最终得到氯化钠,故可以进行这样的调整,D正确;
故选D。
21. 时,三种气体在恒容密闭容器中发生反应,浓度随时间变化如下图所示。下列说法不正确的是
A. 发生的反应可表示为
B. 前2min内A的分解速率为
C. 2min后,容器内的压强不再变化
D. 恒容条件下,充入Ar,化学反应速率增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图象可知反应进行到2min时A的浓度减小0.4mol/L-0.2mol/L=0.2mol/L,A是反应物,B浓度增加0.3mol/L-0.1mol/L=0.2mol/L,C浓度增加0.1mol/L,B和C是生成物,且是可逆反应,根据变化量之比是化学计量数之比可知发生的反应可表示为,A正确;
B.前内A的平均反应速率(分解速率)为=,B正确;
C.时浓度不再发生变化,反应达到平衡状态,因此容器内的压强不再变化,C正确;
D.恒容条件下,充入Ar,各物质浓度不变,反应速率不变,D错误;
故选D。
22. 载人航天器中,电解水()是氧气(O2)再生的主要方式。其析氢电极的反应通过催化剂实现,催化过程示意图如下所示。下列说法不正确的是
A. 电解水的总反应为吸热反应
B. 过程①②吸收能量,过程③放出能量
C. 电极表面反应过程中有极性键的断裂和生成
D. 在该电极表面水被催化还原
【答案】C
【解析】
【详解】A.水的电解反应需要持续输入电能才能维持化学反应,属于吸热反应,A正确;
B.过程①②为O-H键断裂,需吸收能量,过程③为H-H键生成,放出能量,B正确;
C.如图所示,电极表面发生O-H键断裂和H-H键生成,分别为极性键和非极性键,C错误;
D.如图所示,电极表面水转化为氢气,H原子化合价降低,被还原,D正确;
故答案为C。
23. 将分别通入等体积的不含、含有的溶液和溶液中,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
溶液(无氧)中无白色沉淀,
溶液(有氧)中有白色沉淀,
溶液(无氧)中有白色沉淀,
溶液(有氧)中有白色沉淀。
下列说法不正确的是
A. a所示溶液的降低的原因:与反应生成,溶液的增大
B. 曲线所示溶液中发生反应:
C. 依据该实验预测的溶液(无氧)也可以氧化
D. 与曲线、、对比,可知曲线所表示的过程中是氧化的主要微粒
【答案】D
【解析】
【详解】A.曲线a为无氧环境下的溶液,与水反应生成,电离使增大,pH降低,A正确;
B.曲线c为有氧环境下的溶液,将氧化为,与生成沉淀,同时生成,反应离子方程式为,B正确;
C.的溶液中浓度为,无氧条件下可氧化,因此的溶液(无氧)中浓度相同,酸性条件下也可氧化,C正确;
D.曲线a和曲线c对比说明可以氧化,曲线a和曲线b对比说明可以氧化,曲线d的pH比曲线b更低,说明是氧化的主要微粒,D错误;
故答案选D。
24. 为探究Na2SO3的性质,实验小组同学进行了如下实验:
下列说法一定正确的是
A. ③和④中产生的气体成分完全相同 B. ②和⑥中沉淀的主要成分不同
C. ①→②和④→⑥均只发生了复分解反应 D. 的还原性在酸性条件下增强
【答案】B
【解析】
【分析】由题干实验信息可知,①→②→③过程中先发生反应:Na2SO3+BaCl2=BaSO3↓+2NaCl,然后发生Na2SO3与HNO3反应生成SO2和氮氧化物等刺激性气味的气体,BaSO3与HNO3反应生成BaSO4,同时产生氮氧化物刺激性气味的气体,而①→④→⑤→⑥过程中先发生Na2SO3与HNO3反应生成SO2和氮氧化物等刺激性气味的气体,同时部分转化为硫酸根,然后溶于水中的SO2继续被过量的硝酸根氧化为硫酸根,然后与Ba2+结合生成BaSO4沉淀,同时继续反应生成氮氧化物等刺激性气味的气体,据此分析解题。
【详解】A.由题干实验信息可知,①→③依次发生反应方程式为:Na2SO3+BaCl2=BaSO3↓+2NaCl、BaSO3与HNO3反应,已经过量的Na2SO3与HNO3反应,而①→④则是Na2SO3与HNO3反应生成NO和SO2,可知③和④中产生的气体成分不一定完全相同,NO和SO2的多少可能不同,A不合题意;
B.由题干实验信息可知,①→②发生的反应为:Na2SO3+BaCl2=BaSO3↓+2NaCl,故沉淀②的主要成分是BaSO3,而⑥中沉淀是先加入稀硝酸后再加入BaCl2,硝酸具有强氧化性,将亚硫酸钠氧化为Na2SO4,然后再与BaCl2反应生成BaSO4沉淀,故二者的主要成分不同,B符合题意;
C.由分析可知,①→②发生的反应为:Na2SO3+BaCl2=BaSO3↓+2NaCl属于分解反应,而④→⑥既发生了复分解反应又发生氧化还原反应,C不合题意;
D.由题干信息可知,由②到③时的酸性比①到④的酸性弱,但①到④转化生成的硫酸根反而更少,但①中浓度比②中的更大,不能说明的还原性在酸性条件下增强,D不合题意;
故答案为:B。
25. 将铁钉放入浓硝酸中,生成少量气体后反应停止,得到黄色溶液a.设计实验探究溶液a显黄色的原因。
实验1:取少量溶液a,滴入几滴KSCN溶液,溶液变红,振荡后红色逐渐褪去,产生红棕色气体。另取少量溶液a,滴入NaOH溶液,产生红褐色沉淀。
实验2:取一定量固体溶于水中,溶液为黄色,加硝酸酸化,溶液变为无色。
实验3:按如图装置进行实验。
序号
实验装置
X
实验现象
①
浓硝酸
无色溶液变为黄色
②
稀酸化的
溶液
无色溶液变为黄色
③
稀酸化的
溶液
无色溶液未变黄色
下列分析不正确的是
A. 实验1说明溶液a中有
B. 实验1中产生红棕色气体说明被浓硝酸氧化为
C. 实验2说明本身的颜色不是造成溶液a显黄色的原因
D. 综合以上实验,溶液a显黄色可能与遇浓硝酸、有关
【答案】B
【解析】
【详解】A.实验1中,取少量溶液a,滴入几滴KSCN溶液,溶液变红,这是铁离子特征检验现象,说明溶液a中含有;另取少量溶液a,滴入NaOH溶液,产生红褐色沉淀,进一步确认溶液a中含有,A正确;
B.实验1中,红色褪去并产生红棕色气体,是因为浓硝酸将氧化,浓硝酸被还原为红棕色气体NO2,因此产生红棕色气体不能说明被浓硝酸氧化为,B错误;
C.实验2中,固体溶于水后溶液为黄色,这是由于水解产生Fe(OH)3显示黄色,加硝酸酸化后,铁离子水解受到抑制,Fe(OH)3减少,颜色消失溶液变为无色,说明溶液a显黄色并非本身的颜色导致的,C正确;
D.实验3中,实验①和实验②中无色溶液变为黄色溶液,实验③中无色溶液未变黄色,说明溶于浓硝酸或在稀硝酸酸化下与共同作用时溶液显黄色,因此说明溶液a显黄色可能与遇浓硝酸、有关,D正确;
故答案选B。
第II卷
26. 化学反应中常伴随着能量变化,利用铝研究化学反应中的能量变化速率和限度。
(1)工业中常用电解法冶炼金属铝,写出该反应的化学方程式___________。
将条打磨后,插入盐酸中。
(2)该反应的能量变化可用下图中的___________表示(填序号)。
(3)的产生速率随时间的变化如下图所示。速率变化的原因是___________。
(4)铝与某些金属氧化物在高热条件下发生的反应,同时放出巨大的热,铁路工人经常用铝热剂焊接铁轨,写出化学方程式___________。
【答案】(1)
(2)b (3)铝与盐酸反应放热,温度升高,反应速率加快,温度对速率的影响大于浓度降低的影响。
(4)
【解析】
【分析】本题涉及工业金属冶炼、化学反应中的能量变化、影响化学反应速率的因素、铝热反应四个核心知识点。
【小问1详解】
书写工业电解法炼铝的化学方程式工业冶炼铝时,由于是共价化合物,熔融状态无法导电,因此选择电解熔融的氧化铝,同时加入冰晶石降低氧化铝的熔点,在电解条件下,氧化铝分解为铝单质和氧气,化学方程式为:
【小问2详解】
铝与盐酸发生置换反应:,该反应为放热反应,放热反应的本质是反应物的总能量高于生成物的总能量。观察图像:图a中生成物能量高于反应物,属于吸热反应的能量变化;图b中反应物能量高于生成物,符合放热反应的能量特征,因此选b。
【小问3详解】
铝与盐酸的反应是放热反应,在时间段内,反应持续放出热量,导致反应体系的温度升高。虽然随着反应进行,盐酸的浓度会逐渐降低,浓度降低会使反应速率减慢,但温度升高对反应速率的促进作用强于浓度降低的抑制作用,因此该阶段氢气的产生速率逐渐加快。
【小问4详解】
铁轨的主要成分为铁,铝热反应中,铝作为还原剂,在高温条件下还原氧化铁,生成氧化铝和铁单质,同时放出大量热使铁熔化,从而实现焊接,化学方程式为:
27. 某化学实验小组同学利用如图所示装置制备氨气,并探究氨气的性质(部分仪器已略去)。
(1)制取氨气的化学方程式为___________。
(2)干燥氨气可选用的试剂是___________(填序号)。
①浓 ②碱石灰
(3)收集氨气时,氨气的进气口为___________(填“a”或“b”)。
(4)证明烧瓶中氨气集满的操作及现象是___________。
(5)利用下图所示装置探究氨气的还原性(部分夹持仪器未画出)。通入干燥将装置空气排尽后加热,观察到下列实验现象或事实,其中能证明氨气有还原性的是___________(填序号)。
a.装置Ⅰ中红色粉末变为黑色粉末,经检验是一种铁的氧化物
b.装置Ⅱ中无水粉末变为蓝色
c.装置Ⅲ无水的质量增加
d.生成一种无色无味气体,该气体无污染
(6)小组同学继续对(5)装置I反应后黑色粉末的组成进行探究。
操作
现象
步骤1:取少量黑色粉末于小烧杯中,加入过量盐酸
黑色粉末全部溶解,无气泡产生,溶液呈浅绿色
步骤2:取步骤1少量溶液于试管中,滴入2-3滴KSCN溶液,振荡
溶液不变红
步骤3:向步骤2试管中滴入少量氯水
溶液变红色
结合上述实验,写出本实验中还原的化学方程式___________。
【答案】(1)
(2)② (3)a
(4)将湿润的红色石蕊试纸置于b口处,如试纸变蓝,则证明烧瓶中氨气已集满
(5)abd (6)2NH3+3Fe2O36FeO+N2+3H2O
【解析】
【小问1详解】
实验室制取氨气反应为氯化铵和氢氧化钙加热生成氯化钙、水和氨气,;
【小问2详解】
浓硫酸可以和氨气反应,干燥氨气可选用的试剂是②碱石灰;
【小问3详解】
氨气密度小于空气,收集氨气时,使用向下排空气法,氨气的进气口为a;
【小问4详解】
氨气水溶液显碱性,能使湿润红色试纸变蓝色,证明烧瓶中氨气集满的操作及现象是:将湿润的红色石蕊试纸置于b口处,如试纸变蓝,则证明烧瓶中氨气已集满;
【小问5详解】
a.氧化铁变为黑色粉末,说明生成氧化亚铁或者四氧化三铁,即有二价铁生成,氧化铁做氧化剂,氨气做还原剂,故a正确;
b.在氨气与氧化铁的反应中,生成物水的氧原子来自氧化铁,氢原子来自氨气,因此水的生成证明了氧化铁被还原,从而证明了氨气具有还原性,故b正确;
c.无水氯化钙可吸收水蒸气和未反应的氨气,质量增加不能证明发生氧化反应,不能证明还原性,故c错误;
d.生成了无色无味无污染的气体,则气体为氮气,氮元素化合价升高,氨气做了还原剂,故d正确;
故选abd。
【小问6详解】
黑色粉末全部溶解,无气泡产生,溶液呈浅绿色,说明黑色粉末含二价铁;向步骤1少量溶液中滴入2~3滴KSCN溶液,振荡,溶液不变色,说明溶液中不含有Fe3+;向步骤2试管中滴入少量氯水Fe2+和氯水反应可生成Fe3+,所以溶液变红;结合现象,则氨气与Fe2O3发生氧化还原反应,生成FeO、N2、H2O,该反应的化学方程式为2NH3+3Fe2O36FeO+N2+3H2O。
28. 铸铁的主要成分为和,研究小组用下图所示实验研究铸铁与热的浓硫酸的反应(夹持和加热装置已略去)。
(1)同学们猜想中生成的气体可能含有两种酸性氧化物、,他们依据的反应为(浓)、___________。
(2)实验现象证明中确实有、生成。
①U型管a侧棉花的紫红色褪去,证明有___________产生。
②证明有生成的实验现象是___________。
(3)取上述反应生成的0.56 L(标准状况下)混合气体通入足量溶液中,发生反应的化学方程式是___________。反应完全后,向溶液中加入足量溶液生成白色沉淀,分离、干燥后得到固体。混合气体中的体积分数为___________。
【答案】(1)
(2) ①. ②. U型管b侧棉花不褪色,澄清石灰水变浑浊
(3) ①. ②. 80%
【解析】
【分析】装置A中,Fe和C分别与热浓硫酸反应,生成酸性氧化物和;装置B中酸性溶液可检验并除去,澄清石灰水用于检验,据此分析。
【小问1详解】
铸铁中的C与热浓硫酸在加热条件下反应,生成、和,化学方程式为:;
【小问2详解】
①具有还原性,可使酸性溶液褪色,因此U型管a侧棉花的紫红色褪去,证明有产生;
②检验前需除去,防止其干扰检验,因此现象为:U型管b侧含有的酸性溶液的棉花不褪色或颜色变浅但不褪去,且澄清石灰水变浑浊,证明有生成;
【小问3详解】
与足量溶液发生氧化还原反应,生成硫酸,化学方程式为:;反应后加入足量溶液,生成的白色沉淀为,质量为4.66 g,其物质的量为:,根据S元素守恒,;标准状况下,混合气体的物质的量为:,因此的体积分数为。
29. 某小组同学利用下面的装置探究硫的化合物与氮的化合物的性质。
(1)装置B中发生反应的离子方程式是___________。
(2)装置C中发生反应的化学方程式是___________。
(3)装置中溶液变红,据此现象甲同学认为中现象能证明与能发生化学变化,乙同学不同意,他的理由是___________。
(4)F中烧瓶内产生红棕色气体,F中发生反应的离子方程式是___________。
(5)实验后,小组同学将D中混合物过滤,取少量滤液,加入溶液,产生白色沉淀。过滤洗涤,向沉淀中加入稀盐酸,沉淀不溶解。甲同学据此认为可被氧化,你认为是否合理,原因是___________。
【答案】(1)
(2)
(3)浓硝酸易挥发,也能使石蕊试液变红
(4)
(5)不合理,出现此现象原因可能为:也可能被残留的空气(氧气)、F装置中挥发出的硝酸或生成的等氧化,故无法证明是NO氧化了
【解析】
【分析】装置A中碳粉与浓硫酸加热反应,生成含、的混合气体,湿润品红试纸褪色可证明有生成,混合气体进入装置B,酸性高锰酸钾溶液将氧化除去,溶液紫红色褪去;装置C中氢硫酸与残留发生归中反应生成硫单质;装置D中澄清石灰水变浑浊,证明生成了。装置F中铜粉与浓硝酸反应生成红棕色,进入装置E与水反应生成硝酸,使石蕊试液变红,据此分析。
【小问1详解】
装置B中酸性溶液与发生氧化还原反应,被还原为,被氧化为,离子方程式为:;
【小问2详解】
装置C中与发生归中反应,生成S单质和水,化学方程式为:;
【小问3详解】
二氧化氮易溶于水,与水反应生成硝酸,使E中石蕊试液变红,化学方程式为;但由于F装置所用的浓硝酸易挥发,挥发出的硝酸蒸气进入E装置,同样能使石蕊试液变红,对NO2与水反应的验证造成干扰。
【小问4详解】
装置F中浓硝酸与铜反应,生成、和水,离子方程式为:;
【小问5详解】
不合理,加入溶液,产生白色沉淀,过滤洗涤,向沉淀中加入稀盐酸,沉淀不溶解,则为,出现此现象原因可能为:也可能被残留的空气(氧气)、F装置中挥发出的硝酸或生成的等氧化,故无法证明是NO氧化了。
30. 氮元素在日常生活中处处可见。
Ⅰ.硝酸是重要的化工原料,工业上以氨为原料制硝酸,反应流程如下图所示:
(1)①写出反应Ⅰ化学方程式___________。
②写出反应Ⅱ化学方程式___________。
③写出反应Ⅲ化学方程式___________。
Ⅱ.汽车尾气中含有多种含氮氧化物,其均为有害气体。
(2)利用催化技术可将汽车尾气中的和转化为和。一定温度下,在容积为的恒容密闭容器中加入等物质的量的和,测得该反应中部分物质的物质的量随时间的变化如图所示。
①X代表的物质是___________;a点正反应速率___________(填“>”“<”或“=”)逆反应速率。
②从反应开始至达到平衡状态,___________。
③下列可以表明上述可逆反应已达到化学平衡状态的是___________(填序号)。
a.容器中的气体平均摩尔质量保持不变
b.、、、的浓度之比为
c.的质量不再改变
d.相同时间内,反应消耗的同时生成
(3)用溶液吸收尾气中的,可提高的去除率。酸性复合吸收剂可有效去除NO。复合吸收剂组成一定时,温度对NO去除率的影响如图所示。温度高于60℃后,去除率下降的主要原因是___________。
(4)某含化合物的溶液可吸收、并使氮氧化物与含化合物结合。用该溶液处理含、的烟气,相同条件下氮氧化物的去除率与烟气中氧气体积分数的关系如图所示。
①烟气中氧气的体积分数介于时,氧气体积分数增大有利于转化为,与相比,更易被溶液吸收去除,原因是___________。
②烟气中氧气的体积分数介于时,随着体积分数的上升,氮氧化物去除率减小,原因是___________。
Ⅲ.工业合成氨技术开创了人工固氮的重要途径,但能耗高、碳排放量大。开发温和条件下合成氨的新工艺意义重大。
(5)工业合成氨气的化学方程式为___________。
(6)最近,我国科研人员报道了一种氯化镁循环法,可进一步降低能耗。该方法的总反应为。转化关系如下:
①A是___________。
②科研人员将与混合反应,证实了氮化镁中氮元素能转化为氨。不考虑其他副反应,产物中___________。
(7)可直接应用于燃料电池,其工作原理如图所示:
请写出负极的电极反应方程式:___________。
【答案】(1) ①. ②. ③.
(2) ①. ②. > ③. ④. ac
(3)温度升高导致过氧化氢分解
(4) ①. 一氧化氮不溶于水,而二氧化氮易溶于水,且二氧化氮能与水反应生成硝酸和一氧化氮,所以与一氧化氮相比,二氧化氮更易被溶液吸收去除 ②. 随着氧气体积分数的上升,虽然有利于一氧化氮转化为二氧化氮,但亚铁离子被氧气氧化为铁离子的程度增大,导致氮氧化合物无法与亚铁离子化合
(5)
(6) ①. Cl2 ②.
(7)
【解析】
【小问1详解】
氨气催化氧化生成NO,NO和氧气生成二氧化氮,二氧化氮和水生成硝酸和NO,NO可以再循环利用;
①反应Ⅰ为氨气催化氧化生成NO,化学方程式;
②反应Ⅱ为NO和氧气生成二氧化氮,化学方程式;
③反应为Ⅲ二氧化氮和水生成硝酸和NO,化学方程式;
【小问2详解】
利用催化技术可将汽车尾气中的和转化为和,反应为:;
①反应速率比等于系数比,由图,X、Y的变化量相同,且X为生成物,则X代表的物质是;a点之后反应仍正向进行,则正反应速率>逆反应速率。
②从反应开始至达到平衡状态,;
③a.混合气体的平均摩尔质量为,气体质量不变,但是气体的总物质的量随反应进行而改变,所以M会发生改变,当M不变时,反应达到平衡,a符合题意;
b.、、、的浓度之比为,不能说明正逆反应速率相等,不确定反应是否平衡,b不符合题意;
c.的质量不再改变,说明平衡不再移动,反应达到平衡,c符合题意;
d.相同时间内,反应消耗的同时生成,描述的都是正反应,不能说明反应达到平衡,d不符合题意;
故选ac;
【小问3详解】
过氧化氢不稳定,受热容易分解,温度高于60℃后,去除率下降的主要原因是温度升高导致过氧化氢分解;
【小问4详解】
①一氧化氮不溶于水,而二氧化氮易溶于水,且二氧化氮能与水反应生成硝酸和一氧化氮,所以与一氧化氮相比,二氧化氮更易被溶液吸收去除;
②烟气中氧气的体积分数介于2%~8%时,随着氧气体积分数的上升,氮氧化物去除率减小是因为随着氧气体积分数的上升,虽然有利于一氧化氮转化为二氧化氮,但亚铁离子被氧气氧化为铁离子的程度增大,导致氮氧化合物无法与亚铁离子化合。
【小问5详解】
工业合成氨气的反应为氮气和氢气催化反应生成氨气:;
【小问6详解】
①氯化镁电解生成Mg和氯气,结合B和氮气结合生成氮化镁可知,B为Mg,A为Cl2;
②A与水生成氧气和D,则D为HCl;D与氨气生成X,则X为氯化铵;氯化铵和生成氯化镁和氮气,化学方程式为:,根据N原子守恒可知,8mol中有2mol来源于,6mol来自,因此产物中。
【小问7详解】
由图,负极反应为碱性条件下,氨气失去电子被氧化为氮气:。
31. 某化学兴趣小组研究浓硝酸与KSCN溶液的反应。
资料:Ⅰ.SCN‒中S、C、N元素的化合价依次为:-2价、+4价、-3价。
Ⅱ.SCN‒的性质类似卤素离子,能被氧化为(SCN)2,(SCN)2可聚合为红色的(SCN)x。
Ⅲ.NO2可溶于浓硝酸。
(1)实验一:
向浓硝酸中滴加KSCN溶液,溶液立即变红是因为生成了___________(填化学式)。
(2)实验二:研究SCN‒的转化产物。
a.将实验一ⅲ中的气体通入Ba(OH)2和NaOH的混合溶液中,有白色沉淀生成。
b.过滤、洗涤白色沉淀,取少量于试管中,加入过量的稀硝酸,沉淀完全溶解,再滴加少量KMnO4溶液,不褪色。
c.另取少量实验一ⅲ中试管内的溶液加入BaCl2溶液,产生大量白色沉淀。
①甲同学根据实验一iii的现象推断SCN‒的氧化产物中一定有NO2,乙同学认为证据不足,理由是___________。
②通过b证实了红棕色气体中不含SO2,证据是___________。
③由上述实验现象可知:SCN‒转化的最终产物中一定有___________。
(3)实验三:研究实验一ⅲ中“静置一段时间后,突然剧烈反应,红色迅速褪去”的原因。丙同学设计了实验三,与实验一进行对比,证实了一定浓度的NO2能加快浓硝酸氧化(SCN)x的化学反应速率。
实验三:
①操作1是___________。
②操作2是___________。
【答案】(1)(SCN)x
(2) ①. 浓硝酸氧化(SCN)x的还原产物为NO2 ②. 向洗净的白色沉淀中加入过量的稀硝酸,沉淀完全溶解,再滴加少量KMnO4溶液,不褪色 ③. CO2、SO
(3) ①. 通入一定量的NO2 ②. 滴加5滴1mol/L的KSCN溶液
【解析】
【分析】浓硝酸中滴加KSCN溶液后溶液变红色,说明生成了(SCN)x,静置片刻后溶液红色褪去,且有红棕色气体生成,说明浓硫酸氧化(SCN)x,同时生成NO2气体;
【小问1详解】
向浓硝酸中滴加KSCN溶液,SCN−被氧化为黄色的(SCN)2,(SCN)2可聚合为红色的(SCN)x ,所以溶液立即变红;
【小问2详解】
①由于浓硝酸氧化(SCN)x时,浓硝酸的还原产物为NO2,因此不能说明SCN-转化的最终产物中一定有NO2,故答案为:浓硝酸氧化(SCN)x,浓硝酸的还原产物为NO2;
②将实验一ⅲ中的气体通入Ba(OH)2和NaOH的混合溶液中,有白色沉淀生成;则推测SCN−氧化可能得到气体SO2、CO2,与Ba(OH)2和NaOH溶液反应生成BaSO3、BaCO3白色沉淀,但再过滤、洗涤白色沉淀,取少量于试管中,加入过量的稀硝酸,沉淀完全溶解,如果有BaSO3生成则会被硝酸氧化成不溶于酸的BaSO4,沉淀就不完全溶解,再滴加少量KMnO4溶液,不褪色,综合说明没有生成SO2,故答案为:向洗净的白色沉淀中加入过量的稀硝酸,沉淀完全溶解,再滴加少量KMnO4溶液,不褪色;
③取少量实验一ⅲ中试管内的溶液加入BaCl2溶液,ⅲ中溶液成酸性,产生大量白色沉淀,则说明溶液中一定含有,因此SCN-转化的最终产物中有CO2,故答案为:、CO2;
【小问3详解】
实验目的为验证一定浓度的NO2是实验一iii中溶液红色迅速褪去反应的催化剂,可先向2mL浓硝酸中通入一定量的NO2气体,溶液变黄后再滴加5滴1mol/L的KSCN溶液,溶液变红后又迅速褪色,同时产生大量红棕色气体,则可说明NO2能加快浓硝酸氧化(SCN)x的化学反应速率(或能催化浓硝酸氧化(SCN)x),故答案为:通入一定量的NO2;滴加5滴1mol/L的KSCN溶液。
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