精品解析:湖南衡阳市祁东县第一中学2025-2026学年下学期期中考试 高一化学试题卷
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内容正文:
祁东一中2026年上期中考试高一化学试题卷
考生注意:
1.本试题卷分为第I、II卷,共18道小题。满分为100分,考试时量65分钟。
2.考生务必将各题的答案填写在答题卡的相应位置,在本试卷上作答无效。考试结束后只交答题卡。
3.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 F 19 Na 23 Al 27 P 31 S 32 Ca 40 Fe 56 Cu 64 Zn 65 Cl 35.5
第I卷(选择题 共42分)
一、选择题(本题共14个小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共42分)
1. 东汉魏伯阳在《周易参同契》中对汞的描述:“……得火则飞,不见埃尘,将欲制之,黄芽为根。”这里的“黄芽”是指
A. 硫 B. 铜 C. 铁 D. 金
2. 下列物品或设备的成分中含有二氧化硅的是
①普通玻璃 ②水晶镜片 ③石英钟表
④玛瑙首饰 ⑤硅太阳能电池 ⑥传输信号的光导纤维
⑦计算机芯片 ⑧浇灌房顶的水泥
A. ①②③④⑥ B. 全部 C. ⑤⑦⑧ D. ①②⑥⑦
3. 用石灰石和稀盐酸制取的反应中,不会影响该反应速率的是
A. 盐酸的体积 B. 盐酸的浓度
C. 石灰石颗粒的大小 D. 溶液的温度
4. 下列有关物质的叙述中,错误的是
A. 碳酸钠溶液保存在配有橡胶塞的细口瓶中,氢氟酸通常保存在塑料瓶中
B. 石灰石是制备玻璃、水泥的原料之一
C. 水泥、玻璃、青花瓷、水晶、玛瑙都属于硅酸盐工业产品
D. 合金比它的各成分金属的熔点低,硬度大,电解氧化铝可以获得铝单质
5. 某反应由两步反应A→B→C构成,其反应能量变化曲线如图所示,下列叙述正确的是
A. 两步反应均为吸热反应
B. 三种物质中C最不稳定
C. A与C的能量差为ΔE
D. A→B的反应一定需要加热
6. N2和H2在催化剂表面合成氨的微观历程如图,用 、 、 分别表示N2、H2、NH3,已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),该反应属于放热反应。下列说法不正确的是
A. ②→③过程,是吸热过程
B. ③→④过程,N原子和H原子形成了含有极性键的NH3
C. 合成氨反应中,反应物断键吸收的能量大于生成物形成新键释放的能量
D. 合成氨反应中,反应物总能量大于生成物总能量
7. 某集气瓶中的气体呈红棕色,加入足量水,盖上玻璃片振荡,得橙色溶液,气体颜色消失。再拿走玻璃片后,瓶中气体又变为红棕色,则该气体可能是下列混合气体中的
A. N2、NO2、Br2
B. NO2、NO、N2
C. NO2、NO、O2
D. N2、O2、Br2
8. 下列装置用于实验室制取NO并回收Cu,不能达到实验目的的是
A. 用装置甲制NO气体
B. 用装置乙除NO中的少量NO2
C. 用装置丙收集NO气体
D. 用装置丁蒸干溶液获得Cu·6H2O固体
9. 某同学设计了蔗糖与浓硫酸反应的装置,并对气体产物进行检验,实验装置如图所示。下列结论中错误的是
选项
现象
结论
A
Ⅰ中注入浓硫酸后,可观察到试管中白色固体变为黑色
体现了浓硫酸的吸水性
B
Ⅱ中无水硫酸铜变蓝
不能说明反应产物中
C
Ⅱ中观察到棉球a、b都褪色
均体现了的漂白性
D
Ⅲ中溶液颜色变浅,Ⅳ中澄清石灰水变浑浊
说明有产生
A. A B. B C. C D. D
10. 下列有关烷烃的叙述中,正确的是
①在烷烃分子中,所有的化学键都是单键
⑧烷烃中除甲烷外,很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去
③分子通式为CnH2n+2(n≥1)的烃不一定是烷烃
④所有烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应
⑤光照条件下,乙烷通入溴水中,可使溴水褪色
A. ①④ B. ②③ C. ①②④ D. ①③⑤
11. 某化学兴趣小组利用反应:Zn+2FeCl3ZnCl2+2FeCl2,设计了如图所示的原电池装置,下列说法不正确的是
A. Zn为负极,发生氧化反应
B. a电极反应式为2Fe3++2e-2Fe2+
C. 电子流动方向是a电极→FeCl3溶液→b电极
D. 电池的正极材料可以选用石墨、铂电极,也可以用铜电极
12. 甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构,而不是正方形的平面结构,理由是
A. 不存在同分异构体 B. 不存在同分异构体
C. 不存在同分异构体 D. 不存在同分异构体
13. 下列反应中,一定有白色沉淀生成的是( )
①向在空气中久置的Na2SO3溶液中加入BaCl2溶液,再加入稀盐酸
②向Na2CO3溶液中加入酸化的CaCl2溶液
③向Na2SO3溶液中通入Cl2,再滴加BaCl2和稀盐酸
④向Na2SO3溶液中加入H2O2溶液后再加入BaCl2溶液
A. ①③④ B. ①④ C. ①②③④ D. ②③④
14. 物质类别和核心元素的价态是学习元素及其化合物性质的重要认识视角。如图是某元素的“价—类”二维图,其中单质b是黄色固体,f、h均为正盐,且焰色都是黄色。下列说法不正确的是
A. a与少量O2反应可以生成b
B. 用BaCl2溶液不能鉴别f和h的溶液
C. e的浓溶液可用铝槽车运输
D. b到d可直接转化
第II卷(非选择题 共58分)
二、非选择题(本题共4个小题,每空2分,共58分。)
15. 为了探究Cl2、 SO2同时通入H2O中发生的反应,某校化学兴趣小组同学设计了如图所示的实验装置。
(1)该化学兴趣小组的同学为制取Cl2、SO2气体,现采用Na2SO3与70%的硫酸为原料制取SO2,采用MnO2和浓盐酸(12 mol·L-1)为原料制取Cl2。在此实验中,F仪器的作用是______________;发生装置B应选择以下三种装置中的_____________(填序号)。
(2) D装置中主要反应的离子方程式为_____________________________。
(3)为验证通入D装置中的气体是Cl2过量还是SO2过量,兴趣小组的同学准备了以下试剂:
①氯化铁溶液②氯化亚铁溶液 ③硫氰化钾溶液④酸性高锰酸钾溶液若Cl2过量,取适量D中溶液滴加至盛有______________ (选填一个序号)试剂的试管内,再加入________________(选填一个序号)试剂。发生的现象是______________________。若SO2过量,取适量D中溶液滴加至盛有______________(选填一个序 号)试剂的试管内,发生的现象是__________________________________________。
16. 某温度下,在2L恒容的密闭容器中X、Y、Z三种物质(均为气态)间进行反应,其物质的量随时间的变化曲线如图。据图回答:
(1)该反应的化学方程式可表示为_______________________________________________。
(2)反应起始至t min(设t=5),X的平均反应速率是________________。
(3)在t min时,该反应达到了____________状态,下列可判断反应已达到该状态的是________(填字母,下同)。
A.X、Y、Z的反应速率相等 B.X、Y的反应速率比为2∶3
C.混合气体的密度不变 D.生成1molZ的同时生成2molX
(4)从开始到tmin末X的转化率__________。
(5)一定能使该反应的反应速率增大的措施有________。
A.其他条件不变,及时分离出产物 B.适当降低温度
C.其他条件不变,增大X的浓度 D.保持体积不变,充入Ar气使容器内压强增大
(6)在一个体积固定的密闭容器中,进行的可逆反应A(s)+3B(g) 3C (g)。下列叙述中表明可逆反应一定达到平衡状态的是 __________
①C的生成速率与C的分解速率相等;
②单位时间内生成a mol A,同时生成3a mol B;
③B的浓度不再变化;
④混合气体总的物质的量不再发生变化;
⑤A、B、C的物质的量之比为1∶3∶3;
⑥混合气体的密度不再变化。
17. 正己烷在工业上主要用作溶剂,常用于电子信息产业生产过程中的擦拭清洗作业。但正己烷具有较强的毒性,挥发快,若使用不当,极易造成职业中毒。
(1)正己烷的分子式为_______,正己烷的结构简式为_______。amol正己烷含有_______mol碳氢键,_______mol碳碳键。
(2)下列几种烃的结构:
A. B. C. D.
其中,与正己烷互为同分异构体的有_______(填字母,下同),与正己烷互为同系物的有_______,与正己烷为同一种物质的是_______。
18. 反应Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑的能量变化趋势如图(Ⅰ)所示。将纯锌片和纯铜片按如图(Ⅱ)方式插入100 mL相同浓度的稀硫酸中一段时间。
回答下列问题:
(1)该反应为_______(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)下列说法中正确的是_______(填字母)。
A. 甲、乙均为化学能转变为电能的装置
B. 甲装置溶液中S向锌极移动
C. 甲中铜片质量减小、乙中锌片质量减小
D. 两烧杯中H+的浓度均减小
(3)在相同时间内,两烧杯中产生气泡的速率:甲_______乙(填“>”“<”或“=”)。
(4)当甲中产生1.12 L(标准状况)气体时,理论上通过导线的电子数目为_______。
(5)甲装置构成的原电池中,铜为电池的_______(填“正”或“负”)极。铜电极上发生的电极反应为_______;该原电池的总反应为_______ (用离子方程式表示)。
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祁东一中2026年上期中考试高一化学试题卷
考生注意:
1.本试题卷分为第I、II卷,共18道小题。满分为100分,考试时量65分钟。
2.考生务必将各题的答案填写在答题卡的相应位置,在本试卷上作答无效。考试结束后只交答题卡。
3.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 F 19 Na 23 Al 27 P 31 S 32 Ca 40 Fe 56 Cu 64 Zn 65 Cl 35.5
第I卷(选择题 共42分)
一、选择题(本题共14个小题,每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共42分)
1. 东汉魏伯阳在《周易参同契》中对汞的描述:“……得火则飞,不见埃尘,将欲制之,黄芽为根。”这里的“黄芽”是指
A. 硫 B. 铜 C. 铁 D. 金
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】液态的金属汞,受热易变成汞蒸气,汞属于重金属,能使蛋白质变性,属于有毒物质,但常温下,能和硫反应生成硫化汞,从而防止其变成汞气体,黄芽指呈淡黄色的硫磺,故选项A正确。
【点睛】题考查汞、硫的性质及应用的知识。通过物质的状态、颜色等进行判断是解答本题的关键。
2. 下列物品或设备的成分中含有二氧化硅的是
①普通玻璃 ②水晶镜片 ③石英钟表
④玛瑙首饰 ⑤硅太阳能电池 ⑥传输信号的光导纤维
⑦计算机芯片 ⑧浇灌房顶的水泥
A. ①②③④⑥ B. 全部 C. ⑤⑦⑧ D. ①②⑥⑦
【答案】A
【解析】
【详解】①普通玻璃成分含,②水晶、③石英、④玛瑙主要成分为,⑤硅太阳能电池主要成分为单质Si,⑥光导纤维主要成分为,⑦计算机芯片主要成分为单质,⑧水泥主要成分为硅酸盐;物品或设备的成分中含有二氧化硅的是①②③④⑥;
故选A。
3. 用石灰石和稀盐酸制取的反应中,不会影响该反应速率的是
A. 盐酸的体积 B. 盐酸的浓度
C. 石灰石颗粒的大小 D. 溶液的温度
【答案】A
【解析】
【分析】用石灰石和稀盐酸制取CO2的反应CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑;
【详解】A.盐酸的体积,与反应物浓度浓度无关,不能影响该反应速率,故A符合题意;
B.增大反应物浓度能加快反应速率,盐酸的浓度能影响该反应速率,故B不符合题意;
C.表面积越大,反应速率越快,石灰石颗粒的大小能影响该反应速率,故C不符合题意;
D.温度越高,反应速率越快,溶液的温度能影响该反应速率,故D不符合题意;
故选:A。
4. 下列有关物质的叙述中,错误的是
A. 碳酸钠溶液保存在配有橡胶塞的细口瓶中,氢氟酸通常保存在塑料瓶中
B. 石灰石是制备玻璃、水泥的原料之一
C. 水泥、玻璃、青花瓷、水晶、玛瑙都属于硅酸盐工业产品
D. 合金比它的各成分金属的熔点低,硬度大,电解氧化铝可以获得铝单质
【答案】C
【解析】
【详解】A.碳酸钠溶液显碱性,与SiO2反应,保存在配有橡胶塞的细口瓶中,氢氟酸易与玻璃中的SiO2反应,应保存在塑料瓶中;
B.水泥的原料是粘土和石灰石,玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英,所以原料中均有石灰石;
C.水晶、玛瑙的主要成分是SiO2;
D.合金的熔点低,硬度大,电解氧化铝制得单质铝和氧气;
答案选C。
5. 某反应由两步反应A→B→C构成,其反应能量变化曲线如图所示,下列叙述正确的是
A. 两步反应均为吸热反应
B. 三种物质中C最不稳定
C. A与C的能量差为ΔE
D. A→B的反应一定需要加热
【答案】C
【解析】
【详解】A.A→B生成物能量高于反应物,是吸热反应;生成物能量低于反应物,是放热反应,两步不都是吸热反应,A错误;
B.能量越低物质越稳定,C的能量最低,因此C最稳定,B错误;
C.由图中标注可知,和的能量差就是,C正确;
D.反应的吸放热与反应条件无关,吸热反应不一定需要加热,因此不一定需要加热,D错误;
故选C。
6. N2和H2在催化剂表面合成氨的微观历程如图,用 、 、 分别表示N2、H2、NH3,已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),该反应属于放热反应。下列说法不正确的是
A. ②→③过程,是吸热过程
B. ③→④过程,N原子和H原子形成了含有极性键的NH3
C. 合成氨反应中,反应物断键吸收的能量大于生成物形成新键释放的能量
D. 合成氨反应中,反应物总能量大于生成物总能量
【答案】C
【解析】
【详解】A.②→③过程是断开化学键,是吸热过程,故A正确;
B.③→④过程是形成化学键,N原子和H原子形成了含有极性键的NH3,故B正确;
C.合成氨反应是放热反应,则反应物断键吸收的能量小于生成物形成新键释放的能量,故C错误;
D.合成氨反应是放热反应,则反应物总能量大于生成物总能量,故D正确。
综上所述,答案为C。
7. 某集气瓶中的气体呈红棕色,加入足量水,盖上玻璃片振荡,得橙色溶液,气体颜色消失。再拿走玻璃片后,瓶中气体又变为红棕色,则该气体可能是下列混合气体中的
A. N2、NO2、Br2
B. NO2、NO、N2
C. NO2、NO、O2
D. N2、O2、Br2
【答案】A
【解析】
【详解】某集气瓶中的气体呈红棕色,其中可能含有NO2和Br2中的至少一种;加入足量水,盖上玻璃片振荡,得橙色溶液,说明气体中一定含有Br2蒸气;同时气体颜色消失,再拿走玻璃片后,瓶中气体又变为红棕色,说明该无色气体中含有NO,NO遇空气中的O2反应产生红棕色的NO2气体,反应方程式为:2NO+O2=2NO2,由于NO2溶于水时生成HNO3和NO,发生反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO,则该NO是NO2与水反应产生,因此原气体中一定含有Br2、NO2,根据各个选项的气体成分分析可知合理选项是A。
8. 下列装置用于实验室制取NO并回收Cu,不能达到实验目的的是
A. 用装置甲制NO气体
B. 用装置乙除NO中的少量NO2
C. 用装置丙收集NO气体
D. 用装置丁蒸干溶液获得Cu·6H2O固体
【答案】D
【解析】
【详解】A.Cu和稀硝酸常温下反应生成NO,甲为固液不加热制气装置,可用于制备NO,能达到实验目的,A不符合题意;
B.可与水反应生成(),乙为洗气装置,长进短出,可除去NO中混有的,能达到实验目的,B不符合题意;
C.难溶于水,且易和空气中反应,不能用排空气法收集,适合用排水法收集;丙装置中从短管进入,将水从长管排出,可收集到,能达到实验目的,C不符合题意;
D.要得到,不能直接蒸干溶液,直接蒸干不仅会失去结晶水,得不到目标产物;带结晶水的晶体需要通过蒸发浓缩、冷却结晶获得,因此不能达到实验目的,D符合题意;
故答案选D。
9. 某同学设计了蔗糖与浓硫酸反应的装置,并对气体产物进行检验,实验装置如图所示。下列结论中错误的是
选项
现象
结论
A
Ⅰ中注入浓硫酸后,可观察到试管中白色固体变为黑色
体现了浓硫酸的吸水性
B
Ⅱ中无水硫酸铜变蓝
不能说明反应产物中
C
Ⅱ中观察到棉球a、b都褪色
均体现了的漂白性
D
Ⅲ中溶液颜色变浅,Ⅳ中澄清石灰水变浑浊
说明有产生
A. A B. B C. C D. D
【答案】AC
【解析】
【详解】A.蔗糖遇到浓硫酸变黑,是由于浓硫酸具有脱水性,将蔗糖中氢元素和氧元素以水的比例脱出,不是吸水性,A错误;
B.无水硫酸铜变蓝,可以用来检验水,但是品红溶液和溴水都有水,不确定使硫酸铜变蓝的水是否由反应分解产生的,B正确;
C.a中品红褪色,体现二氧化硫的漂白性,b中溴水褪色,体现二氧化硫的还原性,C错误;
D.Ⅲ中溶液颜色变浅,是因为还有二氧化硫,不褪色说明二氧化硫反应完全了,Ⅳ中澄清石灰水变浑浊了,说明产生了二氧化碳气体,D正确;
故选AC。
10. 下列有关烷烃的叙述中,正确的是
①在烷烃分子中,所有的化学键都是单键
⑧烷烃中除甲烷外,很多都能使酸性KMnO4溶液的紫色褪去
③分子通式为CnH2n+2(n≥1)的烃不一定是烷烃
④所有烷烃在光照条件下都能与氯气发生取代反应
⑤光照条件下,乙烷通入溴水中,可使溴水褪色
A. ①④ B. ②③ C. ①②④ D. ①③⑤
【答案】A
【解析】
【详解】①在烷烃分子中,只存在C-C键和C-H键,所有的化学键都是单键①正确;
②所有的烷烃都不能使酸性KMnO4溶液褪色,②错误;
③分子通式为CnH2n+2(n≥1)的烃,碳原子形成的全是单键,是饱和烃,所以一
定是烷烃,③错误;
④所有的烷烃都含有C-H键,在光照条件下都能与氯气发生取代反应,④正确;
⑤光照条件下,乙烷不能和溴单质发生加成反应,乙烷通入溴水中,不能使溴水褪色,⑤错误;
综合以上分析,只有①④正确,故选A。
11. 某化学兴趣小组利用反应:Zn+2FeCl3ZnCl2+2FeCl2,设计了如图所示的原电池装置,下列说法不正确的是
A. Zn为负极,发生氧化反应
B. a电极反应式为2Fe3++2e-2Fe2+
C. 电子流动方向是a电极→FeCl3溶液→b电极
D. 电池的正极材料可以选用石墨、铂电极,也可以用铜电极
【答案】C
【解析】
【分析】根据Cl-的移动方向可知,b电极为负极,a电极为正极,据此分析;
【详解】A.根据电池反应式可知,Zn为负极,发生失电子的氧化反应,A正确;
B.a为正极,电极反应式为2Fe3++2e-2Fe2+,B正确;
C.“电子不下水”,电子流动方向是b电极→导线→a电极,C错误;
D.正极材料的活泼性应比负极材料弱,D正确;
故选C。
12. 甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构,而不是正方形的平面结构,理由是
A. 不存在同分异构体 B. 不存在同分异构体
C. 不存在同分异构体 D. 不存在同分异构体
【答案】C
【解析】
【详解】A.无论是正四面体结构还是正方形的平面结构都不存在同分异构体,A错误;
B.无论是正四面体结构还是正方形的平面结构都不存在同分异构体,B错误;
C.若是正方形的平面结构,则有两种结构,所以甲烷分子是以碳原子为中心的正四面体结构,C正确;
D.无论是正四面体结构还是正方形的平面结构都不存在同分异构体,D错误;
故选C。
13. 下列反应中,一定有白色沉淀生成的是( )
①向在空气中久置的Na2SO3溶液中加入BaCl2溶液,再加入稀盐酸
②向Na2CO3溶液中加入酸化的CaCl2溶液
③向Na2SO3溶液中通入Cl2,再滴加BaCl2和稀盐酸
④向Na2SO3溶液中加入H2O2溶液后再加入BaCl2溶液
A. ①③④ B. ①④ C. ①②③④ D. ②③④
【答案】A
【解析】
【详解】①在空气中久置的Na2SO3,有一部分会被氧化为Na2SO4,溶液中加入BaCl2溶液,生成的BaSO4不溶于稀盐酸,所以一定有白色沉淀生成;
②若向Na2CO3溶液中加入过量的酸化CaCl2溶液,Na2CO3先与酸反应,产物与CaCl2不反应,则无沉淀产生,所以不一定有白色沉淀生成;
③向Na2SO3溶液中通入Cl2,Na2SO3被氧化为Na2SO4,再滴加BaCl2,生成的BaSO4沉淀不溶于稀盐酸,所以一定有白色沉淀生成;
④向Na2SO3溶液中加入H2O2溶液后,Na2SO3被氧化为Na2SO4,再滴加BaCl2,生成BaSO4沉淀,所以一定有白色沉淀生成;
综合以上分析,①③④中一定有白色沉淀生成,故选A。
14. 物质类别和核心元素的价态是学习元素及其化合物性质的重要认识视角。如图是某元素的“价—类”二维图,其中单质b是黄色固体,f、h均为正盐,且焰色都是黄色。下列说法不正确的是
A. a与少量O2反应可以生成b
B. 用BaCl2溶液不能鉴别f和h的溶液
C. e的浓溶液可用铝槽车运输
D. b到d可直接转化
【答案】D
【解析】
【分析】单质b为黄色固体,该元素为硫;f、h是正盐且焰色为黄色,说明均为钠盐。结合价-类二维图可得: a为,b为S,为,为,e为,g为,为,h为,据此分析。
【详解】A.与少量发生反应,可生成单质硫b,A正确;
B.和均为白色沉淀,仅用溶液无法鉴别和,B正确;
C.常温下浓硫酸使铝发生钝化,因此浓硫酸可用铝槽车运输,C正确;
D.硫单质与氧气反应,无论氧气过量与否,只能直接生成,不能直接生成,需要催化氧化才能得到,因此b不能直接转化为d,D错误;
故选D。
第II卷(非选择题 共58分)
二、非选择题(本题共4个小题,每空2分,共58分。)
15. 为了探究Cl2、 SO2同时通入H2O中发生的反应,某校化学兴趣小组同学设计了如图所示的实验装置。
(1)该化学兴趣小组的同学为制取Cl2、SO2气体,现采用Na2SO3与70%的硫酸为原料制取SO2,采用MnO2和浓盐酸(12 mol·L-1)为原料制取Cl2。在此实验中,F仪器的作用是______________;发生装置B应选择以下三种装置中的_____________(填序号)。
(2) D装置中主要反应的离子方程式为_____________________________。
(3)为验证通入D装置中的气体是Cl2过量还是SO2过量,兴趣小组的同学准备了以下试剂:
①氯化铁溶液②氯化亚铁溶液 ③硫氰化钾溶液④酸性高锰酸钾溶液若Cl2过量,取适量D中溶液滴加至盛有______________ (选填一个序号)试剂的试管内,再加入________________(选填一个序号)试剂。发生的现象是______________________。若SO2过量,取适量D中溶液滴加至盛有______________(选填一个序 号)试剂的试管内,发生的现象是__________________________________________。
【答案】 ①. 防倒吸 ②. ① ③. Cl2+SO2+2H2O=4H++SO+2Cl- ④. ② ⑤. ③ ⑥. 溶液呈红色 ⑦. ④(或⑤) ⑧. 红色(或紫红色)褪为无色
【解析】
【分析】依据实验目的可知A、B气体中,一种是二氧化硫,一种是氯气,制备氯气中含有杂质氯化氢,需要通过饱和食盐水除去氯化氢,故装置B氯气,装置A生成二氧化硫,二者在D中进行反应,装置E可以除去未反应的气体。
【详解】(1) A装置为制取SO2的装置,因SO2易溶于水,故F仪器的作用为防倒吸,制取Cl2所用试剂为MnO2和浓盐酸,属于固、液混合加热制取气体,故应选①装置为发生装置B,故答案为:防倒吸;①;
(2)装Cl2和SO2同时通入水中时,Cl2将SO2氧化生成H2SO4,Cl2被还原为HCl,反应的离子方程式为Cl2+SO2+2H2O=4H++SO+2Cl-,故答案为:Cl2+SO2+2H2O=4H++SO+2Cl-;
(3)若Cl2过量,则在D中溶液中除含H2SO4、HCl外,还含有剩余Cl2及HClO,具有强氧化性,可将Fe2+氧化为Fe3+,滴加硫氰化钾溶液会变红,故可选择②③进行检验。若SO2过量,则在D中溶液中会含有SO2、H2SO3,SO2具有漂白性能使品红溶液褪色,同时也有还原性可使酸性高锰酸钾溶液褪色,故可选用④或⑤进行检验,故答案为:②;③;溶液呈红色;④(或⑤);红色(或紫红色)褪为无色。
【点睛】氯气过量可以设计实验验证氯气的氧化性,结合亚铁离子被氧化为铁离子后,加入硫氰酸钾溶液会变红色证明;二氧化硫过量可以依据二氧化硫具有漂白性和还原性设计实验和选择试剂验证。
16. 某温度下,在2L恒容的密闭容器中X、Y、Z三种物质(均为气态)间进行反应,其物质的量随时间的变化曲线如图。据图回答:
(1)该反应的化学方程式可表示为_______________________________________________。
(2)反应起始至t min(设t=5),X的平均反应速率是________________。
(3)在t min时,该反应达到了____________状态,下列可判断反应已达到该状态的是________(填字母,下同)。
A.X、Y、Z的反应速率相等 B.X、Y的反应速率比为2∶3
C.混合气体的密度不变 D.生成1molZ的同时生成2molX
(4)从开始到tmin末X的转化率__________。
(5)一定能使该反应的反应速率增大的措施有________。
A.其他条件不变,及时分离出产物 B.适当降低温度
C.其他条件不变,增大X的浓度 D.保持体积不变,充入Ar气使容器内压强增大
(6)在一个体积固定的密闭容器中,进行的可逆反应A(s)+3B(g) 3C (g)。下列叙述中表明可逆反应一定达到平衡状态的是 __________
①C的生成速率与C的分解速率相等;
②单位时间内生成a mol A,同时生成3a mol B;
③B的浓度不再变化;
④混合气体总的物质的量不再发生变化;
⑤A、B、C的物质的量之比为1∶3∶3;
⑥混合气体的密度不再变化。
【答案】 ①. 2X(g)3Y(g)+Z(g) ②. 0.08mol·L-1·min-1 ③. 化学平衡 ④. D ⑤. 33.3% ⑥. C ⑦. ①③⑥
【解析】
【分析】根据图示中反应物的减少量与生成物的增加量确定化学方程式;根据所给条件中各组分的速率或浓度是否发生变化判断反应是否达到平衡状态;根据影响化学反应速率的因素判断化学反应速率的变化,据此分析。
【详解】(1) 由图象可以看出,X的物质的量逐渐减小,则X为反应物,Y、Z的物质的量逐渐增多,作为Y、Z为生成物,当反应到达t min时,∆n(X)=0.8mol,∆n (Y)=1.2mol,∆n(Z)=0.4mol,化学反应中,各物质的物质的量的变化值与化学计量数呈正比,∆n(X):∆n (Y):∆n(Z)=2:3:1,则所以反应的化学方程式为:2X(g)3Y(g)+Z(g);
(2)某物质的化学反应速率等于这段时间内浓度的变化量与这段时间的比值,故X的平均反应速率v===0.08mol·L-1·min-1;
(3) t min时体系中各物质的物质的量不再发生变化,说明反应已经达到了化学平衡状态;
A选项中由于各物质的化学计量数不等,则X、Y、Z的反应速率相等不能说明是否达到平衡状态,故A错误;
B选项中由于化学反应速率之比等于化学计量数之比,但没有明确物质的生成速率还是反应速率,当X为消耗速率Y为生成速率时无论是否达到平衡状态,X、Y的反应速率比都为2:3,故B错误;
C选项中由于反应在体积不变的密闭容器中进行,反应过程中气体的体积不变,质量不变,则混合气体的密度不变,不能判断是否达到平衡状态,故C错误;
D选项中生成1mol Z的同时生成2mol X,说明正逆反应速率相等,达到平衡状态,故D正确;
答案选D;
(4)转化率等于这段时间内反应掉的物质的物质的量与物质的总物质的量的比值,故物质X的转化率==33.3%;
(5)A选项,其他条件不变,及时分离出产物,由于反应物的浓度不发生变化,故不会增大反应速率,A错误;
B选项,适当降低温度,使单位体积内活化分子百分数降低,降低反应速率,B错误;
C选项,增大X的浓度可以增大单位体积内X的活化分子百分数,增大反应速率,C正确;
D选项,体积不变充入Ar气,单位体积内活化分子百分数不变,反应速率不变,D错误;
故选择C;
(6)①同一物质的分解速率与生成速率相同,说明正逆反应速率相同,可以说明反应达平衡状态,①正确;
②化学反应速率之比等于化学计量数之比,无论是否达到平衡状态,都存在单位时间生成a mol A,同时生成3a mol B,②错误;
③反应达平衡时各组分浓度不再发生变化,可以说明反达平衡状态,③正确;
④气体反应物与气体生成物的化学计量数之和相等,无论是否达到平衡状态,混合气体总的物质的量都不变,④错误;
⑤平衡时各物质的物质的量取决于起始配料比以及转化的程度,各组分物质的量的比不能作为判断是否达到平衡状态的依据,⑤错误;
⑥A为固体,混合气体的密度不变化,说明气体的总质量不变,反应达到平衡状态,⑥正确;
故选择①③⑥。
17. 正己烷在工业上主要用作溶剂,常用于电子信息产业生产过程中的擦拭清洗作业。但正己烷具有较强的毒性,挥发快,若使用不当,极易造成职业中毒。
(1)正己烷的分子式为_______,正己烷的结构简式为_______。amol正己烷含有_______mol碳氢键,_______mol碳碳键。
(2)下列几种烃的结构:
A. B. C. D.
其中,与正己烷互为同分异构体的有_______(填字母,下同),与正己烷互为同系物的有_______,与正己烷为同一种物质的是_______。
【答案】(1) ①. C6H14 ②. CH3CH2CH2CH2CH2CH3 ③. 14a ④. 5a
(2) ①. A ②. BC ③. D
【解析】
【小问1详解】
“己”指六个碳原子,由烷烃的通式CnH2n+2(n为正整数)知,己烷的分子式为C6H14,由正丁烷想到“正某烃”不含支链,正己烷的结构简式CH3CH2CH2CH2CH2CH3,1个正己烷分子中含有14个氢原子,含14个碳氢键、5个碳碳键;则amol正己烷含有14amol碳氢键,5amol碳碳键;
故答案为:C6H14,CH3CH2CH2CH2CH2CH3,14a;5a。
【小问2详解】
A.异己烷与正己烷的分子式相同但结构不同,是同分异构体;
B.新戊烷和正己烷的碳原子数不同,不是同分异构体,是同系物;
C.异丁烷和正己烷的碳原子数不同,不是同分异构体,是同系物;
D.没有支链,是一条主链,是正己烷;
综上所述,同分异构体的为A,同系物的为BC,正己烷相同是D;
故答案为:A;BC;D。
18. 反应Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑的能量变化趋势如图(Ⅰ)所示。将纯锌片和纯铜片按如图(Ⅱ)方式插入100 mL相同浓度的稀硫酸中一段时间。
回答下列问题:
(1)该反应为_______(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)下列说法中正确的是_______(填字母)。
A. 甲、乙均为化学能转变为电能的装置
B. 甲装置溶液中S向锌极移动
C. 甲中铜片质量减小、乙中锌片质量减小
D. 两烧杯中H+的浓度均减小
(3)在相同时间内,两烧杯中产生气泡的速率:甲_______乙(填“>”“<”或“=”)。
(4)当甲中产生1.12 L(标准状况)气体时,理论上通过导线的电子数目为_______。
(5)甲装置构成的原电池中,铜为电池的_______(填“正”或“负”)极。铜电极上发生的电极反应为_______;该原电池的总反应为_______ (用离子方程式表示)。
【答案】(1)放热 (2)BD
(3)> (4)0.1NA(或6.02×1022)
(5) ①. 正 ②. 2H++2e-=H2↑ ③. Zn + 2H+=H2↑+Zn2+
【解析】
【小问1详解】
根据图示可知:反应物的能量比生成物的高,因此发生反应时会放出热量,该反应为放热反应;
【小问2详解】
A.乙装置没有构成原电池,不能实现化学能转变为电能的变化,A错误;
B.甲装置构成原电池,会向正电荷较多的负极Zn电极区移动,B正确;
C.甲中Cu为正极,溶液中的H+在Cu电极上得到电子变为H2逸出,Cu本身不参加反应, 故Cu电极质量不变,C错误;
D.在两个烧杯中都是H+得到电子变为H2逸出,导致溶液中c(H+)减小,D正确;
故选BD;
【小问3详解】
甲装置由于构成了原电池,使反应速率比乙装置快,故反应速率:甲>乙;
【小问4详解】
H+在正极得到电子被还原变为H2,Cu电极反应式为:2H++2e-=H2↑,n(H2)=,则转移电子的物质的量n(e-)=2n(H2)=0.1 mol,转移的电子数目N(e-)=0.1NA(或);
【小问5详解】
由于金属活动性:Zn>Cu,所以在甲装置中,Cu为正极,溶液中的H+在Cu电极上得到电子变为H2逸出,Cu电极的反应式为:2H++2e-=H2↑;该原电池的总反应为:Zn+2H+=H2↑+Zn2+。
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