摘要:
**基本信息**
高一化学期中试卷以天舟五号材料、纳米药物等真实情境为载体,融合物质结构、反应原理与工艺流程,实现化学观念建构与科学探究能力的梯度考查。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|14题/42分|化学与生活(1题氮化硅陶瓷)、物质性质(2题酸雨)、反应原理(7题NO₂氧化还原)、物质结构(4题短周期元素)|结合科技前沿(6题纳米药物磁性)、文化传承(1题秦兵马俑陶制品)|
|非选择题|4题/58分|工艺流程(15题铜矿石制备晶体)、能量与电池(16题肼/镁-空气电池)、反应过程分析(17题CO₂沉淀曲线)、脱硫工艺(18题湿式氧化法)|综合考查科学探究(15题流程设计)、证据推理(17题沉淀变化分析),关联工业生产(18题脱硫技术)|
内容正文:
高一化学试卷
总分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将答题卡交回。
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,只有一项是符合题目要求的。
1.化学与生活、生产密切相关。下列说法错误的是( )
A.天舟五号使用的氮化硅陶瓷属于新型陶瓷
B.无人驾驶的电动浇冰车所采用芯片的主要成分中含有二氧化硅
C.第9届亚冬会比赛用的滑雪板采用了大量先进复合材料、钛合金等,其中钛合金属于金属材料
D.闻名世界的秦兵马俑是陶制品,由黏土经高温烧结而成
2. 酸雨形成示意图如图所示。下列说法正确的是
A. pH<7的雨水即为酸雨
B. 汽车排气口处发生反应:N2+O22NO2
C. 可以通过“汽车尾气催化净化”、“燃煤脱硫”等措施遏制酸雨形成
D. 二氧化氮、二氧化硫均能形成强酸,所以都为酸性氧化物
3.下列化学方程式错误的是( )
A.煤制水煤气:
B.供氧:
C.覆铜板制作印刷电路板:
D.铅酸蓄电池放电:
4.X、Y、Z、W、M为原子序数依次增大的短周期主族元素,M的质子数是X的3倍。由以上5种元素组成的某种盐的结构如图所示。下列说法正确的是( )
A.第一电离能:Z>W B.简单离子的半径:W>M
C.键角:∠2>∠1 D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>Z
5.如图是自然界中的氮循环过程。下列有关叙述错误的是( )
A.反应①、反应②及工业合成氨均属于氮的固定
B.反应④中,生成至少需要提供
C.反应③的化学方程式为
D.过程中参与循环的元素有氮元素,还有氢和氧元素
6.下图是一种具有磁性的“纳米药物”,可利用磁性引导该药物到达人体内的病变部位。该技术可大大提高治疗效果。下列有关说法不正确的是( )
A.该“纳米药物”分散于水中可得胶体
B.该药物具有磁性与外壳有关
C.高温下铁与水蒸气反应可获得
D.该“纳米药物”中的二氧化硅属于酸性氧化物,能与溶液反应
7. 在NO2与水的反应中,下列说法正确的是
A. NO2只是氧化剂 B. NO2既是氧化剂,又是还原剂
C. NO2只是还原剂 D. 氮元素的化合价不发生变化
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. 下列热化学方程式或说法正确的是
A. 甲烷燃烧的热化学方程式为: ,则甲烷的燃烧热为802
B. 500℃、30 MPa下,将0.5 mol 和1.5 mol 置于密闭的容器中充分反应生成,放热19.3 kJ,其热化学方程式为:
C. 同温同压下发生反应,光照和点燃条件下不同
D. 已知S(单斜,s)=S(正交,s) ,则正交S(s)比单斜S(s)稳定
10.银锌纽扣电池(图1)是日常生活中常见的一次性电池,放电时的反应为,工作原理如图2。下列说法错误的是( )
A.电池工作过程中化学能主要转化为电能
B.电极为负极,发生氧化反应
C.电子由电极经导线流向电极
D.工作一段时间后,溶液的明显减小
11.下列关于化学反应速率的说法中,正确的是( )
①反应4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)在2L的密闭容器中进行,1min后,NH3减少了0.12mol,则1min末的化学反应速率为v(NO)=0.06mol·L-1·min-1
②H2(g)+S(s)H2S(g)恒压下充入He,化学反应速率不变
③增大压强,一定能加快化学反应速率
④一定量的锌与过量的稀硫酸反应制取氢气,为减缓反应速率,可向其中加入CH3COONa溶液
⑤煅烧黄铁矿时将矿石磨成粉末可以加快反应速率
⑥用铁片和稀硫酸反应制取氢气时,改用98%的浓硫酸可以加快产生氢气的速率
⑦光是影响某些化学反应速率的外界条件之一
A.①②⑦ B.①②⑤ C.④⑤⑦ D.③④⑥
12. 在4个均为2L密闭容器中不同投料下进行合成氨反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),根据在相同时间内测定的结果,判断该反应速率最大的为
A v(NH3)=0.05mol·L-1·min-1 B. v(H2)=0.03mol·L-1·min-1
C. v(N2)=0.02mol·L-1·min-1 D. v(H2)=0.00lmol·L-1·s-1
13. (s)、(g)和氧气的反应过程与能量变化关系如图所示。下列说法错误的是
A. B. 的
C. X是 D. 反应
14.烯烃与水溶液进行加成反应的过程如图5:
已知反应:或
下列说法正确的是
A.乙烯与HCl反应的中间体为
B.乙烯与HClO反应不能得到
C.上述反应中生成A和B的中间体均为
D.若向上述反应中加入少量则产物中会有
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. (14分)
以某铜矿石制备晶体的工艺流程如图所示,已知铜矿石的主要成分为Cu2S和少量SiO2,滤液I中含Cu2+,滤渣I可回收单质S和SiO2。
(1)Cu2S中Cu的化合价是___________
(2)铜矿石“氧化浸出”前需碾碎的目的是___________,请任意写出一条其他能满足此目的的操作___________。
(3)加入过量Fe的目的是___________;“滤液Ⅱ”中的金属阳离子为___________。
(4)“反应”中发生的离子反应方程式为___________, ___________。
(5)“沉铁”分离出沉淀后从溶液中析出Cu(NO3)2晶体的操作为___________。
16.(17分)
化学反应中的物质变化和能量变化是化学反应的基本特征,与人类生活、生产活动密切相关。请回答下列问题:
Ⅰ.运载火箭的推进器中装有肼()和,和完全反应生成1 mol和4 mol时能释放817.6kJ的能量。
(1)的电子式为_____,上述反应的反应物的总能量_____(填“大于”“小于”或“等于”)生成物的总能量。
(2)写出和完全反应生成和的化学方程式:_____。
(3)若转化为需要吸收44kJ的能量,那么和完全反应生成和时,释放的能量为_____kJ。
Ⅱ.一种镁-空气电池(海水呈弱碱性)的工作原理如图所示,放电时总反应方程式为。
已知:阴离子交换膜只允许阴离子通过。
(4)该电池放电时,海水中的阳离子向_____(填“Mg”或“Pt”)电极移动。
(5)写出负极上的电极反应式:_____。
(6)该电池工作时,若Pt电极消耗了33.6 L(标准状况)O2,Mg电极质量增加_____g。
17.(14分).
I.将气体缓缓地通入到含和的混合溶液中直至过量,生成沉淀的物质的量与所通的体积关系如图所示。
(1)O-a段反应的化学方程式是:________________。
(2)b-c段反应的离子方程式是:________________。
(3)a-b段与c-d段没有沉淀生成和减少的原因________________。(相同或不同),c-d段发生的化学变化为________________。
(4)d-e段沉淀的减少的原因是________________,f点固体的成分是________________。
(5)0-a、b-c、d-e三段斜线的斜率之比为________________。
II.(6)下列实验过程中产生沉淀的物质的量(Y)与加入试剂的物质的量(X)之间的关系错误的是________________。
A.甲向溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量且边滴边振荡
B.乙向溶液中滴加稀盐酸至过量且边滴边振荡
C.丙向溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量
D.丁向的混合溶液中逐渐通入至过量
18.(13分)广泛存在于天然气、合成氨原料气、炼厂气等,生产中需脱硫处理。回答下列问题:
Ⅰ.湿式氧化法脱除废气中的一种工艺流程如图9。
(1)过量溶液吸收生成,反应的离子方程式是__________。
(2)氧化再生步骤中,脱硫吸收液中在催化剂作用下被氧化的离子方程式是__________________。
(3)溶液a中可循环利用的主要物质有__________、催化剂。
Ⅱ.是一种有效、可再生的脱除催化剂。脱除的一种路径如图10所示:
(4)的结构式为__________。
(5)吸附方式乙比吸附方式甲更稳定的原因是______________________________;
(6)丙到丁的过程中,有__________键(填“极性”或“非极性”)的形成。
(7)工作一段时间后,利用溶解性,用____________________浸泡催化剂,减少S的沉积,提高催化剂活性。
(8)失效的催化剂(主要含FeS)可在中加热重生同时产生,1 mol FeS催化重生需要消耗标况下的__________L。
参考答案:
1.【答案】B
【详解】A.氮化硅陶瓷性能优良,硬度大、耐高温,属于新型陶瓷,A正确;
B.芯片的主要成分是单质硅(半导体材料),而二氧化硅用于光导纤维等,B错误;
C.钛合金属于金属材料(合金是金属材料的一类),描述正确,C正确;
D.秦兵马俑属于陶制品,是由黏土经高温烧结而成的硅酸盐制品,D正确;
故选B。
2.【答案】C
【详解】A.pH小于5.6的雨水即为酸雨,故A错误;
B.汽车排气口处发生的反应为一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮,反应的化学方程式为2NO+O2=2NO2,故B错误;
C.可以通过“汽车尾气催化净化”、“燃煤脱硫”等措施可以减少氮的氧化物和二氧化硫的排放,遏制酸雨形成,故C正确;
D.二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮,所以二氧化氮不属于酸性氧化物,故D错误;
故选C。
3.答案:C
解析:A.煤在高温下与水蒸气反应生成CO和,方程式正确,A正确;
B.过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,方程式书写正确,B正确;
C.与Cu反应时,被还原为而非单质Fe,正确反应为,C错误;
D.铅酸蓄电池放电时,Pb和与硫酸反应生成和,方程式正确,D正确;
故选C。
4.答案:B
解析:已知X、Y、Z、W、M是原子序数依次增大的短周期主族元素,X为+1价阳离子且M的质子数是X的3倍,则X位于第IA族,短周期的第IA族元素有,符合要求的是X为Li、M为F;Y、Z、W分别在-1价阴离子中形成4、4、2个共价键,则Y为B、Z为C、W为O;据此解答。
A.Z为C,W为O,同周期主族元素第一电离能呈增大趋势,但N的2p轨道为半充满稳定结构,第一电离能大于O,即第一电离能顺序为N>O>C,因此第一电离能O<C,即W<Z,A错误;
B.W的简单离子为,M的简单离子为,二者电子层结构相同,核电荷数越大,离子半径越小,O的核电荷数小于F,因此离子半径,即W>M,B正确;
C.键角∠1对应结构中C=O双键与C-O单键的夹角,C原子为杂化,键角约120°,∠2对应结构中B-O单键与B-O单键的夹角,B原子为杂化,键角约109.5°,因此∠1>∠2,C错误。
D.Y为B,Z为C,同周期主族元素从左到右,元素的非金属性逐渐增强,即非金属性C>B,非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,则酸性,即Z>Y,D错误;
故选B。
5.答案:B
解析:反应①为高能固氮,反应②为自然固氮,工业合成氨为人工固氮,均属于氮的固定,A项正确;反应④中,生成,失8 mol电子,根据得失电子守恒,至少需要提供,B项错误;反应③为NO与反应转化为,根据得失电子守恒、原子守恒可得化学方程式为,C项正确;根据循环过程及物质转化可知,参与循环的元素有氮元素,还有氢和氧元素,D项正确。
6.答案:A
解析:A.“纳米药物分子车”粒子直径大于100nm,分散于水中得到的为浊液,故A错误;
B.具有磁性,因此该药物具有磁性与外壳有关,故B正确;
C.铁与水蒸气在高温下反应生成和氢气,故C正确;
D.二氧化硅能够与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水,属于酸性氧化物,故D正确;
故选:A。
7.【答案】B
【详解】反应的化学方程式为:,中氮元素为价,反应中部分氮元素化合价升高至价,生成,部分降低至价,生成,因此既是氧化剂又是还原剂,B正确;
故选B。
8.【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.【答案】D
【详解】A.燃烧热要求1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物,水的稳定状态为液态,该反应生成气态水,故甲烷燃烧热不是,A错误;
B.合成氨反应为可逆反应,和不能完全反应,完全反应放出的热量大于38.6kJ,故应小于,B错误;
C.反应的焓变只与反应物和生成物的总能量有关,与反应条件无关,故光照和点燃条件下相同,C错误;
D.说明单斜硫的能量高于正交硫,能量越低物质越稳定,故正交比单斜稳定,D正确;
故选D。
10.答案:D
解析:放电时的反应为:,即Zn被氧化生成ZnO,则Zn为负极;被还原生成,为正极,据此解答。
A.银锌纽扣电池是化学电源,电池工作过程中化学能主要转化为电能,A正确;
B.由分析可知,Zn电极为负极,发生氧化反应,B正确;
C.由分析可知,Zn为负极,为正极,电子由电极(负极)经导线流向电极(正极),C正确;
D.根据总反应:,反应过程中KOH物质的量不变,则工作一段时间后,溶液的没有明显变化,D错误;
故选D。
11.【答案】C
【知识点】影响化学反应速率的因素、浓度对化学反应速率的影响、压强对化学反应速率的影响
【详解】①只能求出平均反应速率,无法计算瞬时速率,错误;
②H2(g)+S(s)H2S(g)反应前后气体分子数不变,恒压下充入He,相当于增大容器体积,气体浓度降低,化学反应速率减慢,错误;
③对于有气体参与的反应,增大压强,一定能加快化学反应速率,若无气体参与,改变压强不一定能加快化学反应速率,错误;
④向该混合溶液中加入CH3COONa溶液后,能生成CH3COOH(弱酸),氢离子浓度降低,反应速率减慢,正确;
⑤煅烧黄铁矿时将矿石磨成粉末,增大了接触面积,反应速率加快,正确;
⑥98%的浓硫酸具有强氧化性,与铁发生钝化,不生成氢气,错误;
⑦光是影响某些化学反应速率的外界条件之一,如氯气和氢气在光照条件下可发生反应,正确;
故选④⑤⑦,选C。
12:【答案】A
【解析】
【分析】将选项中的四个反应速率均转化为用氢气表示的反应速率。
【详解】A.v(NH3)=0.05mol·L-1·min-1,根据化学方程式,v(H2)=0.075mol·L-1·min-1;
B.v(H2)=0.03mol·L-1·min-1;
C.v(N2)=0.02mol·L-1·min-1,则v(H2)=0.06mol·L-1·min-1;
D.v(H2)=0.001mol·L-1·s-1=0.06mol·L-1·min-1;
故以上四个速率中,最快的为A,故答案选A。
13:【答案】D
【解析】
【分析】(s)、(g)和氧气的反应过程与能量变化关系如图,根据元素守恒可知,X为SO2,可得热化学方程式 ΔH1、 ΔH2。
【详解】A.根据盖斯定律所表示的反应为,由低能量生成高能量的物质,故属于吸热反应,即,A正确;
B.根据 ΔH1,能量比低,故燃烧时气态放热更多,即,B正确;
C.根据元素守恒可知,X为SO2,C正确;
D.根据盖斯定律,8倍的减去8倍的可得,则,D错误;
故选D。
14:D
15:【答案】(1)+1 (2) ①. 增大固体与溶液的接触面积,可以加快反应速率,同时使反应更充分; ②. 适当升高温度或增大溶液浓度
(3) ①. 使转化为Cu被置换出来 ②.
(4) ①. ②.
(5)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
【解析】
【分析】该工艺流程以主要成分为Cu2S的铜矿石为原料制备晶体,铜矿石“氧化浸出”时与发生反应生成、、单质S,少量的不能溶解,过滤得到滤渣Ⅰ主要含有单质S和,滤液Ⅰ加入过量Fe与剩余的及反应,生成、单质,即滤液Ⅱ为溶液,滤渣Ⅱ为过量的Fe与生成的Cu,加入稀硝酸生成气体、、, “沉铁”时加入,与溶液中的反应,调节溶液pH值,使完全转化为除去,此时溶液中主要含有的溶质为,经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤得到晶体。
【小问1详解】
根据化合价为0的原则,Cu2S中S元素为-2价,则Cu的化合价是+1价;
【小问2详解】
将铜矿石碾碎可以增大反应物的接触面积,使反应更快、更充分;增大反应速率可以适当升高温度或增大溶液浓度;
【小问3详解】
根据上述分析可知,加入过量Fe的目的是置换生成Cu;“还原”过程中,过量的Fe与、反应生成,故“滤液Ⅱ”中的金属阳离子为;
【小问4详解】
滤渣Ⅱ为过量的Fe与生成的Cu,与加入的稀硝酸反应,生成气体、、,离子反应方程式为、;
【小问5详解】
“沉铁”后的滤液主要含有的溶质为,经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到晶体。
16:【答案】(1) ①. ②. 大于
(2)
(3)641.6 (4)Pt
(5) (或其他合理答案)
(6)102
【解析】
【小问1详解】
为共价化合物,分子中存在非极性键和极性键,每个O原子最外层达到8电子稳定结构,电子式为;该反应放热,说明反应物的能量比生成物的能量高;
【小问2详解】
反应物为和,生成物为和,配平可得方程式为;
【小问3详解】
由题干可知,反应生成的热化学方程式为 。而转化为需要吸收44 kJ的能量,即 。将第一个热化学方程式与第二个热化学方程式的4倍相加得:,该反应的焓变为 ;
【小问4详解】
在原电池中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,该电池中,比活泼,作负极,作正极,因此海水中的阳离子向电极移动;
【小问5详解】
负极是,发生氧化反应,失去电子生成,由于海水呈弱碱性,提供了,生成不溶于水的,电极反应式为;
【小问6详解】
Pt电极消耗了标准状况的, ,根据总反应方程式,参与反应时,转移电子,则转移电子的物质的量为 ,负极上,每电子对应转化为,则电子对应转化为, Mg电极质量增加的是的质量,则Mg电极质量增加 。
17.答案:(1)
(2)
(3)不同,
(4)二氧化碳与水、碳酸钡沉淀反应生成可溶物碳酸氢钡(可以用化学方程式表述),
(5)1:2:(-1)
(6)ABD
解析:(1)根据分析,段,二氧化碳和氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀,反应的化学方程式是:
(2)段,沉淀量达到最大,因为能与反应生成氢氧化铝沉淀,根据电荷守恒定律,该反应的离子方程式为:;
(3)根据分析,段与段没有沉淀生成和减少的原因不同,因为段是将消耗完毕,接下来消耗氢氧化钾,而段KOH和已被消耗完毕,两阶段反应不同;根据分析知,段发生反应:;
(4)由分析可知,段二氧化碳与水、碳酸钡沉淀反应生成可溶物碳酸氢钡,化学方程式为;碳酸钡与二氧化碳反应生成可溶性的碳酸氢钡,沉淀部分被溶解,故f点主要的固体为始终末反应的沉淀;O-a、b-c、d-e三段,斜率表示沉淀的物质的量变化量与二氧化碳体积变化量的比值,O-a段,,同理,段,,d-e段,,故0-a、b-c、d-e三段斜线的斜率之比为;
(6)A.向溶液中加入NaOH溶液至过量,发生反应的化学方程式为,所以沉淀量达到最大时消耗的NaOH和沉淀完全溶解消耗的NaOH的物质的是之比为3:1,A错误;B.向溶液中滴加稀盐酸至过量,发生反应的化学方程式为,所以沉淀量达到最大时消耗的HCl和沉淀完全溶解消耗的HCl的物质的量之比为1:3,B错误;C.向溶液中逐滴加入NaOH溶液,开始发生反应,当铝离子沉淀完全后,发生反应,此时沉淀的量不变,继续滴加NaOH溶液,发生反应沉淀溶解,则沉淀量达到最大、沉淀量不变和沉淀完全溶解消耗的NaOH的物质的呈之比为3:1:1,C正确;
D.向的混合溶液中逐渐通入至过量,最后一步反应为沉淀的物质的量减小,D错误;故选ABD。
18.
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)异种电荷相吸(合理即可)
(6)非极性(1分)
(7)
(8)39.2
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$