内容正文:
2025—2026学年度下学期湖大附中高一期中质量检测
化学试题
试卷满分:100分 考试时间:75分钟
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Fe-56 Cu-64
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,中有一项是符合题目要求的。
1. 2026年央视春晚堪称一场“科技+文化”的硬核融合盛宴。下列有关材料说法错误的是
A. 碳纤维机械臂轻量化,利用其密度小、比强度高的特性
B. 舞台LED大屏所用的氮化镓属于新型无机非金属材料
C. 节目《武BOT》机器人柔性关节与轻量化机身使用的铝合金为传统无机非金属材料
D. 动态舞台模块核心驱动设备中含高纯硅半导体芯片
2. 下列反应既属于非氧化还原反应,又属于吸热反应的是
A. 冰雪消融 B. 灼热的炭与的反应
C. 与的反应 D. 铁片与稀盐酸的反应
3. 部分含氮物质的分类与相应化合价的关系如图所示。下列说法不正确的是
A. 实验室可用排水法收集e
B. 属于人工固氮的过程
C. 将c和e通入到强碱溶液中,可生成d
D. 工业上可用气体a、空气和水为原料生产f
4. 在一定温度下,体积为的恒容密闭容器内发生某一反应,其中气体的物质的量随反应时间的变化曲线如图所示,下列表述正确的是
A. 时间内,气体Y的化学反应速率是
B. 该反应的化学方程式为
C. 反应到时,
D. 时体系的压强与时体系的压强之比为
5. 下面是几种常见的化学电源示意图,有关说法不正确的是
A. 上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池
B. 干电池在长时间使用后,锌筒被破坏
C. 铅蓄电池工作过程中,负极反应式:Pb-2e-=Pb2+
D. 氢氧燃料电池中负极通入氢气发生氧化反应
6. 某同学研究浓度对化学平衡的影响,下列说法正确的是
已知:为吸热反应
现象:
待试管b中颜色不变后与试管a比较,溶液颜色变浅
滴加浓硫酸,试管c温度略有升高(小于20滴浓硫酸滴入5mL水中升高的温度),待试管c中颜色不变后与试管a比较,溶液颜色变深
A. 该反应是一个氧化还原反应
B. 待试管b中溶液颜色不变的目的是使反应达到平衡状态
C. 试管b的颜色变浅仅因为减少了生成物浓度
D. 试管c中的现象说明温度升高,反应往放热反应方向进行
7. 下列方程式或离子方程式正确的是
A. 制粗硅:SiO2 + C Si + CO2↑
B. 氨水滴加到AlCl3溶液中:Al3++3OH-=Al(OH)3↓
C. 硝酸需棕色试剂瓶,阴凉处保存的原因:4HNO32H2O+4NO2↑+O2↑
D. 硫化钠溶液久置后出现浑浊颜色变深:Na2S+2O2=Na2SO4
8. 我国科学家研究发现的电化学“大气固碳”方法原理如图所示,该电池放电时的总反应为。下列说法错误的是
A. 放电时,每消耗1molCO2转移电子数为
B. 放电时,电极B上吸收CO2达到“大气固碳”
C. 放电时,正极反应为:3CO2+4e-+4Li+=2Li2CO3+C
D. 放电时,A电极发生氧化反应,该电池只能选用无水电解液
9. 一定条件下,E、G、J、Q、R五种物质的转化关系如图所示,其中气体J能使品红溶液褪色。下列说法正确的是
A. 图示中的所有转化过程均为氧化还原反应
B. 足量时,G可直接转化为Q
C. 标准状况下,E、J、Q均为气体
D. R与反应转化为J的条件是加热
10. 依据粗盐提纯的原理,除去氯化钾溶液中少量的氯化镁、硫酸镁等杂质,可选用氢氧化钡溶液、稀盐酸和碳酸钾溶液三种试剂,按如图步骤操作:下列说法正确的是
A. 试剂A为 B. 加入过量A的目的是去除镁离子和硫酸根离子
C. 加入过量B的目的是使氯化氢挥发逸出 D. C可换为
11. 把a、b、c、d4种金属浸入稀硫酸中,用导线两两相连可以组成各种原电池。若a、b相连,a为负极;c、d相连,d上有气泡逸出;a、c相连时,a质量减少;b、d相连,b为正极。则4种金属的活动性顺序由大到小排列为
A. a>c>d>b B. a>c>b>d C. b>d>c>a D. a>b>c>d
12. 我国科学家使用双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化水煤气变换反应:(该反应为放热反应),反应过程示意图如下:
下列说法不正确的是
A. 过程Ⅱ为吸热过程
B. 使用催化剂提高了该反应的反应速率
C. 该反应中,和的总能量低于和的总能量
D. 示意图中,起始时的2个都参与了反应过程
13. 下列实验操作及现象均正确,且能够得出相应实验结论的是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
某溶液中加入溶液,产生白色沉淀,滴加稀盐酸沉淀不溶解
溶液中一定含有
B
将浓滴到胆矾晶体上,蓝色固体变成白色
浓具有吸水性
C
取样于试管中,加入溶液,未产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
溶液中不含
D
把通入紫色石蕊溶液中,溶液先变红后褪色
具有酸的通性和漂白性
A. A B. B C. C D. D
14. 在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A. 工业制备高纯硅:石英砂粗硅高纯硅
B. “雷雨发庄稼”涉及的物质转化:硝酸盐
C. 工业制备硫酸:
D. 工业制备石膏:
15. 将13.6 g Cu和组成的混合物加入250 mL一定浓度的稀硝酸中,固体完全溶解生成和,向所得溶液中加入溶液时,金属离子(钠离子除外)恰好沉淀完全,生成沉淀的质量为19.6 g,下列说法正确的是
A. 原稀硝酸的浓度为
B. 原固体混合物中Cu和的物质的量之比为
C. 固体完全溶解后,剩余硝酸的物质的量为0.05 mol
D. 生成的在标准状况下的体积为1.12 L
二、非选择题:本题共4题,共55分
16. 氨既是一种重要的化工产品,又是一种重要的化工原料。
Ⅰ.实验室氨的制备
(1)氨的发生装置可以选择上图中的A,反应的化学方程式为_______。
(2)B中盛碱石灰的仪器名称为_______,E中漏斗的作用是_______。
(3)欲收集一瓶干燥的氨,选择上图中的装置,其连接顺序为:a→_______(按气流方向,用小写字母表示)。
Ⅱ.下图为工业合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。
(4)氧化炉中发生反应的化学方程式为_______。
(5)M是_______(填名称),向吸收塔中通入M的作用是_______。
Ⅲ.工业酸性废水中含,可通过微生物法处理。
(6)废水中的检验方法是_______。
(7)微生物法:酸性废水中的部分在硝化细菌的作用下被氧气氧化为,再与作用生成。与在转化为的反应中消耗与的物质的量之比为_______。
17. I.如图为氢氧燃料电池的构造示意图。
(1)氧气从_______口通入(填“a”或“b”);电池工作时,向_______极移动(填“”或“”)。
(2)电池工作时正极电极反应式为_______。
Ⅱ.化学反应的微观历程及能量变化如图:
(3)图一中,催化剂有利于_______(填“增加”或“减少”)反应过程中的能耗;②→③过程是_______(填“吸热”或“放热”)过程。
(4)根据图二可知,一定量的和充分反应生成时,释放_______kJ能量。
18. I.利用还原能有效促进“碳中和”,反应的化学方程式为。在300℃时,向容积为2L的恒容密闭容器中,充入和2mol,反应过程中测得各物质的物质的量浓度随时间变化如图所示:
(1)的浓度随时间变化曲线为_______(填“a”“b”或“c”);在M点,_______(填“>”“=”或“<”)。
(2)2min时,反应速率改变的原因可能是_______(填字母)。
A.升高温度 B.降低温度 C.加入催化剂
(3)0~4min内,用的浓度变化表示的平均反应速率为_______。
Ⅱ.探究外界条件对反应速率的影响
【实验原理】反应:硫代硫酸钠与稀硫酸反应过程中溶液出现乳白色浑浊和有刺激性气味的气体。
【实验用品】0.1mol/LNa2S2O3溶液、0.1mol/LH2SO4溶液、蒸馏水。试管、烧杯、量筒、胶头滴管等。
实验一:甲同学利用如图装置测定化学反应速率。
(4)除如图所示的实验用品外,还需要的实验仪器是_______。烧瓶中发生反应的离子方程式为_______。
实验二:乙同学得到各组实验数据如下表。
实验
编号
Na2S2O3溶液
H2SO4溶液
蒸馏水
浓度/
(mol/L)
体积/
mL
浓度/
(mol/L)
体积/
mL
体积/
mL
温度
/℃
Ⅰ
0.1
1.5
0.1
1.5
V
20
Ⅱ
0.1
2.5
0.1
1.5
8
a
Ⅲ
0.1
2.5
0.1
1.5
8
30
(5)实验Ⅰ、Ⅱ探究_______对化学反应速率的影响。V=_______。加入VmL水的目的是_______。
(6)实验Ⅱ、Ⅲ探究温度对化学反应速率的影响。实验表明,实验Ⅲ的反应速率最快,支持这一结论的实验现象是_______。
19. 某学习小组设计了图示实验装置(省略了夹持仪器)来测定某铁碳合金中铁的质量分数。
(1)称取w g铁碳合金,加入足量浓硫酸,未点燃酒精灯前,A、B均无明显现象,其原因是:①常温下碳与浓硫酸不反应;②_______。
(2)写出加热时A中碳与浓硫酸发生反应的化学方程式_______。
(3)B中的现象是:_______;C的作用是:_______。
(4)如果利用球形干燥管反应前后质量的变化来测定铁的质量分数,甲同学认为结果可能偏大,理由是_______。
(5)乙同学认为可以用烧瓶里反应后的溶液经过一系列操作来测定铁的质量分数:加入足量的NaOH溶液、过滤、洗涤、在空气中灼烧、称重。洗涤应该在过滤装置中进行;检查是否洗净,需要用到的试剂是_______。一系列操作后所得固体为a g,则合金中铁的质量分数为_______%。
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2025—2026学年度下学期湖大附中高一期中质量检测
化学试题
试卷满分:100分 考试时间:75分钟
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Fe-56 Cu-64
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,中有一项是符合题目要求的。
1. 2026年央视春晚堪称一场“科技+文化”的硬核融合盛宴。下列有关材料说法错误的是
A. 碳纤维机械臂轻量化,利用其密度小、比强度高的特性
B. 舞台LED大屏所用的氮化镓属于新型无机非金属材料
C. 节目《武BOT》机器人柔性关节与轻量化机身使用的铝合金为传统无机非金属材料
D. 动态舞台模块核心驱动设备中含高纯硅半导体芯片
【答案】C
【解析】
【详解】A.碳纤维具有密度小、比强度(单位质量强度)高的特点,适合制作轻量化机械臂,A正确;
B.氮化镓是第三代半导体材料,属于新型无机非金属材料,B正确;
C.铝合金是金属合金,属于金属材料;传统无机非金属材料指玻璃、陶瓷、水泥等硅酸盐类材料,C错误;
D.高纯硅是良好的半导体材料,可用于制造半导体芯片,D正确;
故选C。
2. 下列反应既属于非氧化还原反应,又属于吸热反应的是
A. 冰雪消融 B. 灼热的炭与的反应
C. 与的反应 D. 铁片与稀盐酸的反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.冰雪消融是冰雪的融化过程,不涉及化学反应,A不符合题意;
B.灼热的炭与发生反应C+CO22CO,既属于氧化还原反应,又属于吸热反应, B不符合题意;
C.与反应生成BaCl2、NH3等,既属于非氧化还原反应,又属于吸热反应,C符合题意;
D.铁片与稀盐酸发生置换反应,并放出热量,D不符合题意;
故选C。
3. 部分含氮物质的分类与相应化合价的关系如图所示。下列说法不正确的是
A. 实验室可用排水法收集e
B. 属于人工固氮的过程
C. 将c和e通入到强碱溶液中,可生成d
D. 工业上可用气体a、空气和水为原料生产f
【答案】A
【解析】
【分析】分析价类二维图可知a为NH3,b为N2,c为NO,d为亚硝酸盐,e为NO2,f为HNO3。
【详解】A.与水反应生成一氧化氮和硝酸,不可用排水法收集,故A错误;
B.是合成氨过程,将游离态的氮转化为化合态的氮属于氮的固定,且人工固氮的过程,故B正确;
C.和通入溶液中,可生成,故C正确;
D.工业上可利用催化氧化为,再由和、反应生成硝酸, 故D正确;
故答案为:A。
4. 在一定温度下,体积为的恒容密闭容器内发生某一反应,其中气体的物质的量随反应时间的变化曲线如图所示,下列表述正确的是
A. 时间内,气体Y的化学反应速率是
B. 该反应的化学方程式为
C. 反应到时,
D. 时体系的压强与时体系的压强之比为
【答案】D
【解析】
【详解】A.时间内Y减少,浓度是,则,A不符合题意;
B.达到平衡时Y减少,X增加,根据物质的量变化量之比等于化学计量数之比,可以得到该反应的化学方程式为,B不符合题意;;
C.图中显示时,X与Y的物质量相等,并非速率相等,C不符合题意;;
D.时气体总物质量为,时气体总物质量为,故压强之比为,D符合题意;
故答案为D。
5. 下面是几种常见的化学电源示意图,有关说法不正确的是
A. 上述电池分别属于一次电池、二次电池和燃料电池
B. 干电池在长时间使用后,锌筒被破坏
C. 铅蓄电池工作过程中,负极反应式:Pb-2e-=Pb2+
D. 氢氧燃料电池中负极通入氢气发生氧化反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.干电池是一次性电池,铅蓄电池是可充电电池属于二次电池,氢氧燃料电池属于燃料电池,故A正确;
B.在干电池中,Zn作负极,被氧化,则使用过程中锌筒被破坏,故B正确;
C.铅蓄电池工作过程中,负极反应式为Pb-2e-+SO42-=PbSO4,故C错误;
D.氢氧燃料电池中负极上通入氢气,失电子,发生氧化反应,故D正确;
故答案为C。
6. 某同学研究浓度对化学平衡的影响,下列说法正确的是
已知:为吸热反应
现象:
待试管b中颜色不变后与试管a比较,溶液颜色变浅
滴加浓硫酸,试管c温度略有升高(小于20滴浓硫酸滴入5mL水中升高的温度),待试管c中颜色不变后与试管a比较,溶液颜色变深
A. 该反应是一个氧化还原反应
B. 待试管b中溶液颜色不变的目的是使反应达到平衡状态
C. 试管b的颜色变浅仅因为减少了生成物浓度
D. 试管c中的现象说明温度升高,反应往放热反应方向进行
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应中元素化合价没有变化,不属于氧化还原反应,A错误;
B.待试管b中溶液颜色不变的目的是使反应到达平衡,B正确;
C.试管b中加入NaOH溶液,中和了,减小了生成物的量,使反应往生成生成物的方向进行,浓度降低,使溶液颜色变浅;也可能是因为溶液体积增大,浓度降低,使颜色变浅,C错误;
D.由题干已知信息可知,正反应是吸热反应,则逆反应是放热反应,加入浓硫酸温度只是略有变化,说明发生了吸热反应,使升温幅度小于20滴浓硫酸滴入5mL水中升高的温度;最终颜色变深,主要是因为加入浓硫酸,使氢离子浓度升高,生成物浓度变大,使反应更多的往逆反应方向进行,D错误;
故答案为:B。
7. 下列方程式或离子方程式正确的是
A. 制粗硅:SiO2 + C Si + CO2↑
B. 氨水滴加到AlCl3溶液中:Al3++3OH-=Al(OH)3↓
C. 硝酸需棕色试剂瓶,阴凉处保存的原因:4HNO32H2O+4NO2↑+O2↑
D. 硫化钠溶液久置后出现浑浊颜色变深:Na2S+2O2=Na2SO4
【答案】C
【解析】
【详解】A.工业制粗硅时二氧化硅和过量的碳高温下反应生成CO,正确方程式反应为,A错误;
B.氨水为弱碱,氨水滴加到AlCl3溶液中生成氢氧化铝沉淀,反应的离子方程式为,B错误;
C.硝酸不稳定,见光易分解,反应为,因此需棕色试剂瓶阴凉处保存,C正确;
D.硫化钠溶液久置浑浊是因为被氧化生成S单质,反应方程式为,D错误;
选C。
8. 我国科学家研究发现的电化学“大气固碳”方法原理如图所示,该电池放电时的总反应为。下列说法错误的是
A. 放电时,每消耗1molCO2转移电子数为
B. 放电时,电极B上吸收CO2达到“大气固碳”
C. 放电时,正极反应为:3CO2+4e-+4Li+=2Li2CO3+C
D. 放电时,A电极发生氧化反应,该电池只能选用无水电解液
【答案】A
【解析】
【分析】由锂离子的移动方向可知,放电时,电极A为负极,锂失去电子发生氧化反应生成锂离子,电极反应式为,电极B为正极,锂离子作用下二氧化碳在正极得到电子发生还原反应生成碳酸锂和碳,电极反应式为 ;以此进行分析;
【详解】A.由放电时总反应可知, 二氧化碳参与反应时,转移电子的物质的量为,则每消耗二氧化碳转移电子数为,A错误;
B.由图可知,放电时通入电极B,转化为和,实现“大气固碳”,B正确;
C.由分析可知,放电时,正极反应为 ,C正确;
D.电极A中的是活泼金属,可与水反应,因此该电池必须选择无水电解液,且在负极失电子发生氧化反应,D正确;
故选A。
9. 一定条件下,E、G、J、Q、R五种物质的转化关系如图所示,其中气体J能使品红溶液褪色。下列说法正确的是
A. 图示中的所有转化过程均为氧化还原反应
B. 足量时,G可直接转化为Q
C. 标准状况下,E、J、Q均为气体
D. R与反应转化为J的条件是加热
【答案】D
【解析】
【分析】气体J能使品红溶液褪色,确定J为;J与反应生成Q,Q为;Q与反应生成R,R为;R与反应生成E,E与J反应生成G,G与反应生成,推导得E为,G为单质。
【详解】A.与反应生成的过程无元素化合价变化,为非氧化还原反应,并非所有转化均为氧化还原反应,A错误;
B.G为单质,与反应无论是否足量,直接反应仅生成,无法直接转化为,B错误;
C.标准状况下为固态,并非气体,C错误;
D.R为,与浓硫酸反应生成需要加热条件,D正确;
故选 D。
10. 依据粗盐提纯的原理,除去氯化钾溶液中少量的氯化镁、硫酸镁等杂质,可选用氢氧化钡溶液、稀盐酸和碳酸钾溶液三种试剂,按如图步骤操作:下列说法正确的是
A. 试剂A为 B. 加入过量A的目的是去除镁离子和硫酸根离子
C. 加入过量B的目的是使氯化氢挥发逸出 D. C可换为
【答案】B
【解析】
【分析】镁离子和硫酸根离子用Ba(OH)2溶液除去,A为Ba(OH)2溶液,多余的Ba2+用碳酸钾溶液除去,B为K2CO3溶液,过滤后再加盐酸除去多余的碳酸钾和生成的KOH,C为盐酸,最后加热煮沸除去多余的HCl,得到纯净的KCl溶液。
【详解】A.经过分析,试剂A为Ba(OH)2,A错误;
B.A为Ba(OH)2溶液,加入过量A的目的是除去镁离子和硫酸根离子,B正确;
C.B为K2CO3溶液,加入过量B的目的是除去多余的Ba(OH)2,C错误;
D.若HCl换成硝酸,产物中会有KNO3,产品不纯,D错误;
答案选B。
11. 把a、b、c、d4种金属浸入稀硫酸中,用导线两两相连可以组成各种原电池。若a、b相连,a为负极;c、d相连,d上有气泡逸出;a、c相连时,a质量减少;b、d相连,b为正极。则4种金属的活动性顺序由大到小排列为
A. a>c>d>b B. a>c>b>d C. b>d>c>a D. a>b>c>d
【答案】A
【解析】
【详解】原电池中负极金属活泼性大于正极,a、b相连,a为负极;活动性a>b;
c、d相连,d上有气泡逸出,d是正极,活动性c>d;
a、c相连时,a质量减少,a是负极,活动性a>c;
b、d相连,b为正极,活动性d>b;
4种金属的活动性顺序由大到小排列为a>c>d>b,
故选A。
12. 我国科学家使用双功能催化剂(能吸附不同粒子)催化水煤气变换反应:(该反应为放热反应),反应过程示意图如下:
下列说法不正确的是
A. 过程Ⅱ为吸热过程
B. 使用催化剂提高了该反应的反应速率
C. 该反应中,和的总能量低于和的总能量
D. 示意图中,起始时的2个都参与了反应过程
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据图示可知,过程Ⅱ为水分子中O-H键的断裂,化学键的断裂为吸热过程,A正确;
B.使用催化剂可以降低反应物的活化能,从而提高反应速率,B正确;
C.生成物总能量-反应物总能量<0,即生成物总能量小于反应物总能量,所以和的总能量高于和的总能量,C错误;
D.从示意图中可知,经过程Ⅰ、过程Ⅱ起始时的2个分子中的O-H键均有断裂,则起始时的2个都参与了反应,D正确;
故选C。
13. 下列实验操作及现象均正确,且能够得出相应实验结论的是
选项
实验操作及现象
实验结论
A
某溶液中加入溶液,产生白色沉淀,滴加稀盐酸沉淀不溶解
溶液中一定含有
B
将浓滴到胆矾晶体上,蓝色固体变成白色
浓具有吸水性
C
取样于试管中,加入溶液,未产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
溶液中不含
D
把通入紫色石蕊溶液中,溶液先变红后褪色
具有酸的通性和漂白性
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.加入溶液产生的不溶于稀盐酸的白色沉淀可能是,也可能是,溶液中可能含有而非,A错误;
B.胆矾中的结晶水属于结合态水分子,浓硫酸吸收胆矾中的结晶水,使蓝色变为白色,体现浓硫酸的吸水性,实验操作、现象和结论均正确,B正确;
C.检验时加入溶液后需要加热,否则难以分解释放,未加热不产生气体不能说明溶液不含,C错误;
D.的漂白性不能使酸碱指示剂褪色,将通入紫色石蕊溶液中溶液只会变红不会褪色,现象描述错误,且漂白性是的性质而非的性质,D错误;
故选。
14. 在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A. 工业制备高纯硅:石英砂粗硅高纯硅
B. “雷雨发庄稼”涉及的物质转化:硝酸盐
C. 工业制备硫酸:
D. 工业制备石膏:
【答案】A
【解析】
【详解】A.工业制备高纯硅的流程为:石英砂(SiO2)与焦炭高温下生成粗硅,粗硅与HCl反应生成SiHCl3,SiHCl3在H2中还原为高纯硅,A正确;
B.“雷雨发庄稼”中,N2在放电条件下生成NO正确,但NO需先与O2生成NO2,再与水反应生成HNO3,B错误;
C.工业制备硫酸时,FeS2燃烧生成SO2而非SO3,后续SO2催化氧化为SO3,C错误;
D.CaCl2与SO2无法直接反应生成CaSO3(需碱性条件),第一步转化不成立,D错误;
故答案选A。
15. 将13.6 g Cu和组成的混合物加入250 mL一定浓度的稀硝酸中,固体完全溶解生成和,向所得溶液中加入溶液时,金属离子(钠离子除外)恰好沉淀完全,生成沉淀的质量为19.6 g,下列说法正确的是
A. 原稀硝酸的浓度为
B. 原固体混合物中Cu和的物质的量之比为
C. 固体完全溶解后,剩余硝酸的物质的量为0.05 mol
D. 生成的在标准状况下的体积为1.12 L
【答案】A
【解析】
【分析】向所得溶液中加入0.5mol/L的NaOH溶液1L,金属离子恰完全沉淀,此时溶液中溶质为,,沉淀为,质量为19.6g,其物质的量为,根据铜元素守恒有,所以固体完全溶解后的溶液中:。设Cu和的物质的量分别为x mol、y mol,根据二者质量和有:64x+144y=13.6,根据铜元素守恒有x+2y=0.2,联立方程解得x=0.1,y=0.05,即分别为。
【详解】A.根据N元素守恒可知,根据电子转移守恒可知:,所以,,解得,故,所以原硝酸溶液的浓度为,A正确;
B.结合分析知,原固体混合物中,B错误;
C.反应后的溶液中加入氢氧化钠溶液,氢氧化钠先与过量的硝酸发生中和反应,再与硝酸铜发生沉淀反应,原硝酸的物质的量为0.6mol,硝酸铜中的硝酸根的物质的量为0.4mol,NO的物质的量为0.1mol,根据氮原子守恒,固体完全溶解后,剩余的硝酸的物质的量为0.1mol,C错误;
D.由A中计算可知,所以标准状况下NO的体积,D错误;
故答案选A。
二、非选择题:本题共4题,共55分
16. 氨既是一种重要的化工产品,又是一种重要的化工原料。
Ⅰ.实验室氨的制备
(1)氨的发生装置可以选择上图中的A,反应的化学方程式为_______。
(2)B中盛碱石灰的仪器名称为_______,E中漏斗的作用是_______。
(3)欲收集一瓶干燥的氨,选择上图中的装置,其连接顺序为:a→_______(按气流方向,用小写字母表示)。
Ⅱ.下图为工业合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。
(4)氧化炉中发生反应的化学方程式为_______。
(5)M是_______(填名称),向吸收塔中通入M的作用是_______。
Ⅲ.工业酸性废水中含,可通过微生物法处理。
(6)废水中的检验方法是_______。
(7)微生物法:酸性废水中的部分在硝化细菌的作用下被氧气氧化为,再与作用生成。与在转化为的反应中消耗与的物质的量之比为_______。
【答案】(1)
(2) ①. 球形干燥管 ②. 防止倒吸
(3)d→c→f→e→i
(4)
(5) ①. 空气(氧气) ②. 氧化NO,提高氮元素的利用率
(6)取少量废水于试管中,加入NaOH溶液并加热,把湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝,说明含有
(7)3:5
【解析】
【分析】A为氨气的发生装置,B为氨气的干燥装置,装有碱石灰,C为氨气的收集装置,氨气密度比空气小,用向下排空气法,需要短进长出,E为尾气处理,倒置漏斗可以防倒吸,据此回答。
【小问1详解】
氨的发生装置选择A,因为A装置适用于固体加热制气体,反应方程式为:;
【小问2详解】
B中盛碱石灰的仪器名称为球形干燥管,E中漏斗的作用是防止倒吸;
【小问3详解】
根据分析可知,收集干燥的氨气需要连接干燥装置,连接顺序为:a→d→c→f→e→i;
【小问4详解】
氧化炉中氨气与氧气反应生成一氧化氮和水,反应方程式为:;
【小问5详解】
M是空气(氧气),向吸收塔中通入空气(氧气)氧化NO,提高氮元素的利用率;
【小问6详解】
检验的方法是:取少量废水于试管中,加入NaOH溶液并加热,把湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝,说明含有;
【小问7详解】
在微生物法处理中,在硝化细菌作用下被氧化为,然后与反应生成N2,反应方程式为:,则消耗与的物质的量之比为3:5。
17. I.如图为氢氧燃料电池的构造示意图。
(1)氧气从_______口通入(填“a”或“b”);电池工作时,向_______极移动(填“”或“”)。
(2)电池工作时正极电极反应式为_______。
Ⅱ.化学反应的微观历程及能量变化如图:
(3)图一中,催化剂有利于_______(填“增加”或“减少”)反应过程中的能耗;②→③过程是_______(填“吸热”或“放热”)过程。
(4)根据图二可知,一定量的和充分反应生成时,释放_______kJ能量。
【答案】(1) ①. b ②. X
(2)
(3) ①. 减少 ②. 吸热
(4)46
【解析】
【小问1详解】
氢氧燃料电池的总反应为2H2+O2=2H2O,氢气发生氧化反应,氧气得电子发生还原反应,根据电子运动方向,可知氧气从b口通入;原电池中阴离子向负极移动,图中电子流向为X→Y,因此X为负极,Y为正极,故氢氧根向X极移动。
【小问2详解】
正极上氧气得电子,在碱性条件下生成氢氧根,电极反应式为。
【小问3详解】
图一中,催化剂降低反应活化能,加快反应速率,有利于减少反应过程中的能耗;②→③是化学键断裂的过程,即旧键断裂,属于吸热过程。
【小问4详解】
根据图二可知,1 molN2(g)和3 molH2(g)充分反应生成2 molNH3(g)时,释放600 kJ-508 kJ=92 kJ能量,则生成1 molNH3(g)释放46 kJ能量。
18. I.利用还原能有效促进“碳中和”,反应的化学方程式为。在300℃时,向容积为2L的恒容密闭容器中,充入和2mol,反应过程中测得各物质的物质的量浓度随时间变化如图所示:
(1)的浓度随时间变化曲线为_______(填“a”“b”或“c”);在M点,_______(填“>”“=”或“<”)。
(2)2min时,反应速率改变的原因可能是_______(填字母)。
A.升高温度 B.降低温度 C.加入催化剂
(3)0~4min内,用的浓度变化表示的平均反应速率为_______。
Ⅱ.探究外界条件对反应速率的影响
【实验原理】反应:硫代硫酸钠与稀硫酸反应过程中溶液出现乳白色浑浊和有刺激性气味的气体。
【实验用品】0.1mol/LNa2S2O3溶液、0.1mol/LH2SO4溶液、蒸馏水。试管、烧杯、量筒、胶头滴管等。
实验一:甲同学利用如图装置测定化学反应速率。
(4)除如图所示的实验用品外,还需要的实验仪器是_______。烧瓶中发生反应的离子方程式为_______。
实验二:乙同学得到各组实验数据如下表。
实验
编号
Na2S2O3溶液
H2SO4溶液
蒸馏水
浓度/
(mol/L)
体积/
mL
浓度/
(mol/L)
体积/
mL
体积/
mL
温度
/℃
Ⅰ
0.1
1.5
0.1
1.5
V
20
Ⅱ
0.1
2.5
0.1
1.5
8
a
Ⅲ
0.1
2.5
0.1
1.5
8
30
(5)实验Ⅰ、Ⅱ探究_______对化学反应速率的影响。V=_______。加入VmL水的目的是_______。
(6)实验Ⅱ、Ⅲ探究温度对化学反应速率的影响。实验表明,实验Ⅲ的反应速率最快,支持这一结论的实验现象是_______。
【答案】(1) ①. b ②. >
(2)AC (3)0.075
(4) ①. 计时器(或秒表) ②. +2H+=SO2↑+S↓+H2O
(5) ①. Na2S2O3溶液浓度 ②. 9 ③. 控制硫酸的起始浓度相同
(6)实验III观察到出现浑浊的时间更短
【解析】
【小问1详解】
初始充入2和,容积为,故二者初始浓度均为;反应中的化学计量数大于,浓度减小更快,因此的浓度变化曲线为;M点反应未达到平衡,仍向正向进行,因此;
【小问2详解】
2 min后反应物浓度减小更快,说明反应速率突然增大;
A.升高温度,反应速率加快,A正确;
B.加入催化剂,反应速率加快,B正确;
C.降低温度会减慢反应速率,C错误;
因此选AC;
【小问3详解】
0~4 min,浓度从变为 , ,平均速率 ;
【小问4详解】
测定反应速率需要记录反应时间,因此还需要计时器(或秒表);硫代硫酸钠与氢离子反应生成硫沉淀、二氧化硫和水,离子方程式为 ;
【小问5详解】
实验Ⅰ、Ⅱ中,硫代硫酸钠的体积不同,导致浓度不同,因此探究的是浓度对反应速率的影响;实验要保证总体积一致,实验Ⅱ总体积为2.5 mL+1.5 mL+8 mL=12 mL,因此V=12 mL−1.5 mL−1.5 mL=9 mL;加水的目的是使溶液总体积相同,控制硫酸的起始浓度相同,只有硫代硫酸钠浓度不同,符合控制变量法要求,故答案为控制硫酸的起始浓度相同;
【小问6详解】
温度越高,反应速率越快,因此温度更高的实验Ⅲ,生成硫沉淀更快,溶液出现浑浊的时间更短,故答案为实验III观察到出现浑浊的时间更短。
19. 某学习小组设计了图示实验装置(省略了夹持仪器)来测定某铁碳合金中铁的质量分数。
(1)称取w g铁碳合金,加入足量浓硫酸,未点燃酒精灯前,A、B均无明显现象,其原因是:①常温下碳与浓硫酸不反应;②_______。
(2)写出加热时A中碳与浓硫酸发生反应的化学方程式_______。
(3)B中的现象是:_______;C的作用是:_______。
(4)如果利用球形干燥管反应前后质量的变化来测定铁的质量分数,甲同学认为结果可能偏大,理由是_______。
(5)乙同学认为可以用烧瓶里反应后的溶液经过一系列操作来测定铁的质量分数:加入足量的NaOH溶液、过滤、洗涤、在空气中灼烧、称重。洗涤应该在过滤装置中进行;检查是否洗净,需要用到的试剂是_______。一系列操作后所得固体为a g,则合金中铁的质量分数为_______%。
【答案】(1)常温下Fe遇浓硫酸发生钝化
(2)
(3) ①. 品红溶液褪色(或“颜色变浅”) ②. 除尽反应产物中的SO2气体
(4)装置内的CO2难以被E完全吸收
(5) ①. 盐酸和BaCl2溶液(合理即可) ②.
【解析】
【小问1详解】
常温下,铁遇浓硫酸会发生钝化,在铁表面生成一层致密的氧化物薄膜,阻止内部铁继续与浓硫酸反应;同时常温下碳与浓硫酸不反应,因此未点燃酒精灯前A、B均无明显现象。所以原因②为:常温下铁遇浓硫酸发生钝化。
【小问2详解】
加热条件下,碳与浓硫酸发生氧化还原反应:碳被氧化为,浓硫酸被还原为,同时生成水。根据氧化还原反应的配平原则,化学方程式为: 。
【小问3详解】
B中盛有品红溶液,具有漂白性,能使品红溶液褪色,因此B中的现象是品红溶液褪色;C中是足量酸性溶液,具有还原性,可被酸性高锰酸钾氧化,而不与酸性高锰酸钾反应,因此C的作用是除尽反应产物中的,防止其干扰后续的测定。
【小问4详解】
利用E中碱石灰的质量变化测定质量,进而计算碳的质量,铁的质量分数为 。若反应结束后,装置内的难以被E完全吸收,会导致测得的质量偏小,计算出的碳的质量偏小,最终铁的质量分数偏大。
【小问5详解】
反应后溶液中含有,洗涤沉淀时,需检验最后一次洗涤液中是否含来判断是否洗净。所用试剂为盐酸和溶液:取最后一次洗涤液,先加盐酸酸化,再滴加溶液,若无白色沉淀生成,说明沉淀已洗净。灼烧后所得固体为,质量为。根据铁元素守恒,中铁元素的质量等于合金中铁的质量。中铁元素的质量分数为,因此铁的质量为 。则合金中铁的质量分数为:
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