内容正文:
2025-2026学年岷县第一中学、第二中学、第三学校、
第四中学高一下学期期末考试
(化学)试卷
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 S:32 Cl:35.5
一、选择题(本题包括14小题,每小题3分,共42分)
1. 下列物质中,不属于合金的是
A. 硬铝 B. 黄铜 C. 钢铁 D. 铁锈
2. 下列有关化学用语表示正确的是
A. 氮气的电子式: B. 乙烯的结构简式:
C. 甲烷的球棍模型: D. 的结构示意图:
3. 莽草酸可作抗病毒、抗癌药物中间体,其结构简式如图所示。下列关于该有机物的说法不正确的是
A. 分子中含有三种官能团 B. 分子式为
C. 1mol该有机物能与4mol Na发生反应 D. 能发生加成反应和酯化反应
4. 氮元素是自然界各种生物体生命活动不可缺少的重要元素,下列叙述正确的是
A. 所有铵盐中,N元素的化合价都是-3价
B. 实验室常用湿润的红色石蕊试纸来检验氨气
C. 自然固氮、人工固氮都是将N2转化为NH3
D. 硝酸一般保存在无色试剂瓶中,并置于阴凉处
5. 氢能是一种理想的绿色能源。下列叙述正确的是
A. 上图可表示氢气在氯气中燃烧的能量变化
B. 等质量的H2(g)在足量O2(g)中燃烧生成H2O(g)比生成H2O(l)放出的热量少
C. 所有的吸热反应都需要加热才能进行
D. 上图中反应物断键吸收的能量比生成物成键放出的能量少
6. 下列有关化学反应表示正确的是
A. 受热分解:
B. 溶于水制硝酸:
C. NaOH溶液吸收:
D. 与的反应:
7. 和发生反应 ,该反应分两步进行:
①;
②
其中间态物质的能量关系如图所示。
下列说法正确的是
A. 中存在键
B. 反应①为放热反应
C. 与反应②相比,反应①的速率较小
D. 总反应的
8. 碱性氢氧燃料电池是常见的化学电源,其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A. 氢氧燃料电池放电时化学能转化为电能
B. 通入的电极为负极
C. 通入的电极上发生的反应为:
D. 反应一段时间后,溶液中溶液浓度增大,变大
9. 、、、为常见的四种短周期主族元素,原子序数依次增大。基态原子只有种运动状态的电子;基态原子的能级电子数是能级的倍;与同周期,基态原子能级有个未成对电子;元素的单质是重要的半导体材料。下列说法正确的是
A. 分子的稳定性:
B. 共价晶体的熔沸点大小:
C. 和单质在高温下生成单质和酸性气体
D. 化学式为的一元酸中,元素的化合价可能为、价
10. 二羟甲戊酸是生物合成青蒿素的原料之一,其结构简式如图。下列关于该化合物的说法正确的是
A. 分子式为
B. 能发生加聚反应、氧化反应、取代反应
C. 若将图中2个羟基上的H均用D代替,则在加热和用Cu做催化剂下,被氧气氧化后的有机产物中依然含有D
D. 1 mol该有机物与足量Na反应生成1 molH2
11. 葡萄糖溶液与银氨溶液[Ag(NH3)2OH]混合加热,生成NH3、Ag、H2O和葡萄糖酸铵[]。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 常温下22.4 L葡萄糖含有的分子数为
B. 葡萄糖酸铵溶液含有的离子数为
C. 18 gH2O分子含有的质子数为
D. 1 molAg(NH3)2OH完全反应转移的电子数为
12. 某城镇的生产和生活区的分布情况如下图所示,下列说法正确的是
A. 火力发电厂燃煤中加入以减少酸雨的形成及温室气体的排放
B. 硝酸铵固体受热或经撞击易发生爆炸,不能用作氮肥
C. 污水处理厂可用硫酸亚铁、硫酸铝、聚合硫酸铝等混凝剂处理细小悬浮物
D. 氯气是一种有毒气体,不能用于自来水的杀菌、消毒
13. 一种新型结构的锌—空气电池放电时总反应为,装置如图所示。关于该放电过程,下列说法正确的是
A. 石墨电极为电池的正极,发生氧化反应
B. 电子的流向:Zn→水凝胶固态电解质→石墨
C. 正极电极反应方程式为
D. 转移时,理论上消耗氧气的体积为2.24 L
二、非选择题(本题包括4小题,共58分)
14. 甲基丙烯酸()是合成有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯,PMMA)的原料之一,以丙烯为主要原料合成PMMA的路线如图所示:
请回答:
(1)化合物B的结构简式为________。
(2)B→C的反应类型为________。
(3)F的含氧官能团名称是________。
(4)写出同时满足下列条件G的一种同分异构体的结构简式________。
①能与反应产生
②能使的溶液褪色
③分子中含有3种不同类型的氢
(5)已知①(R为烃基)
②
写出以为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线示例见本题题干)_________________________________________________________。
15. 过渡元素铜及其化合物应用广泛。
(1)硫酸铜晶体结构
科学家实验测得胆矾()的结构如图所示。
用配合物的形式表示胆矾的化学式______________,该配合物中含有的微粒间作用力有配位键、共价键和______________。
(2)硫酸铜溶液的用途
①向硫酸铜溶液中加饱和溶液,颜色由蓝色转化为绿色,配位体由完全转化为,写出该离子反应方程式______________。
②实验室用锌粒和稀硫酸反应制备氢气,向反应混合物中滴加少量硫酸铜溶液,气泡生成速率迅速加快的原因为______________。
③溶液与过量反应可以生成配合物离子,1 mol该微粒中含有的σ键和π键的数目之比为______________。
④已知深蓝色晶体易溶于水而难溶于乙醇,其水溶液呈深蓝色。补充制备纯净晶体的实验步骤:向盛有4 mL的硫酸铜溶液的试管中______________,干燥即得纯净的晶体。(必须使用的试剂:的氨水、95%的乙醇)。
16. 氨是现代农业和化工产业的核心原料,其开发利用涵盖合成氨、氨氧化制硝酸、氨燃料电池储能三大领域。
(1)合成氨:将一定比例的、混合气体以恒定流速通过装有催化剂的反应管,发生反应:。测得的转化率随温度的变化关系如图所示。
①若维持温度不变,下列能说明反应达到平衡状态的是______(填字母)。
A.
B.断裂3 mol H-H键的同时断裂6 mol N-H键
C.出口处混合气体中的体积分数保持不变
D.容器内与的物质的量之比保持1∶3不变
②温度在之间,随着温度的升高,转化率显著上升的原因是____________________。
(2)氨氧化制硝酸:工业制硝酸的核心反应是氨的催化氧化:,该反应在催化剂表面进行,吸附态物种用“*”标注,反应机理如图所示。
①反应一段时间后,检测到有少量生成。则生成是在过程______(填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
②研究发现,催化剂表面的累积会抑制的吸附,适当增加浓度可提升反应效率,其原因是______。
(3)氨氧燃料电池
某氨氧燃料电池装置如图所示,电解质为KOH溶液,a、b均为惰性电极,电池总反应:。
①氨气应从______(填“A”或“B”)口通入,该电极的电极反应式为______。
②实际工作中,若KOH溶液浓度过高,电池的放电效率(可以用消耗相同量的时,外电路中转移的电子数多少来衡量)会下降,且检测到负极有少量(肼)生成。请结合电极反应分析放电效率下降可能的原因是__________________________________________。
17. 碘化钾(KI)可用于地方性甲状腺的预防与治疗。实验室中制备一定量KI的步骤及实验装置(加热及夹持装置已省略)如下。
步骤1:往气密性良好的各装置中加入相应试剂。向装置B中滴入一定量的KOH溶液,在60℃下反应至溶液由棕黄色变为无色。
步骤2:通入气体直至饱和,生成KI和硫单质。
步骤3:将装置B中的混合液倒入烧杯中,过滤、洗涤,滤液蒸发结晶得到KI固体。
(1)“步骤1”中适宜的加热方式为___________(填“热水浴加热”或“直接加热”),“步骤3”中过滤的目的是分离出S,操作中用到的玻璃仪器除玻璃棒外还有___________。
(2)仪器a的名称是___________,实验中不能用稀硝酸代替稀硫酸的根本原因是___________。
(3)装置C的作用是___________,试剂X可能是___________(填字母标号)。
A.浓盐酸 B.NaOH溶液 C.稀硫酸
(4)“步骤1”时得到的氧化产物可用于加碘盐的生产中,则与KOH溶液反应的离子方程式为___________。
(5)为测定KI的纯度,称取0.5000g样品溶于水,加入稍过量硫酸酸化的充分反应后,加热除去过量,加入几滴淀粉溶液,用的酸性标准溶液测定(),消耗了14.50mL的标准溶液,则样品的纯度为___________(计算结果保留两位有效数字)。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
2025-2026学年岷县第一中学、第二中学、第三学校、
第四中学高一下学期期末考试
(化学)试卷
可能用到的相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 S:32 Cl:35.5
一、选择题(本题包括14小题,每小题3分,共42分)
1. 下列物质中,不属于合金的是
A. 硬铝 B. 黄铜 C. 钢铁 D. 铁锈
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.硬铝是含Cu、Mg、Mn、Si的铝合金,故A不符合题意;
B.黄铜是铜、锌合金,故B不符合题意;
C.钢铁是铁碳合金,故C不符合题意;
D.铁锈的主要成分是氧化铁,氧化铁是金属氧化物,不属于合金,故D符合题意;
故选D。
2. 下列有关化学用语表示正确的是
A. 氮气的电子式: B. 乙烯的结构简式:
C. 甲烷的球棍模型: D. 的结构示意图:
【答案】D
【解析】
【详解】A.氮气分子内存在氮氮三键,正确电子式为,该选项给出的电子式共用电子对排布错误,A错误;
B.乙烯结构中含有碳碳双键,书写结构简式时碳碳双键不能省略,正确结构简式为,B错误;
C.选项给出的是甲烷的球棍模型,中心原子是碳原子,小球尺寸应当大于四个氢原子,比例错误,C错误;
D.核内有16个质子,核外有18个电子,电子层排布为2、8、8,图示结构示意图符合要求,D正确;
故选D。
3. 莽草酸可作抗病毒、抗癌药物中间体,其结构简式如图所示。下列关于该有机物的说法不正确的是
A. 分子中含有三种官能团 B. 分子式为
C. 1mol该有机物能与4mol Na发生反应 D. 能发生加成反应和酯化反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.分子中含有碳碳双键、羟基和羧基三种官能团,A正确;
B.分子中C、H、O原子个数依次是7、10、5,分子式为C7H10O5,B错误;
C.醇羟基、羧基都能和钠以1∶1反应,所以1mol该物质最多消耗4molNa,C正确;
D.具有烯烃、醇和羧酸的性质,碳碳双键能发生加成反应,羧基和羟基都能发生酯化反应,D正确;
故选B。
4. 氮元素是自然界各种生物体生命活动不可缺少的重要元素,下列叙述正确的是
A. 所有铵盐中,N元素的化合价都是-3价
B. 实验室常用湿润的红色石蕊试纸来检验氨气
C. 自然固氮、人工固氮都是将N2转化为NH3
D. 硝酸一般保存在无色试剂瓶中,并置于阴凉处
【答案】B
【解析】
【详解】A.铵盐如中,铵根中的N为-3价,硝酸根中的N为+5价,并非所有N元素化合价都是-3价,A错误;
B.氨气为碱性气体,遇湿润的红色石蕊试纸会使其变蓝,实验室常用该方法检验氨气,B正确;
C.固氮是将游离态的转化为化合态含氮化合物的过程,自然固氮如放电时与反应生成,并非都转化为,C错误;
D.硝酸见光易分解,应保存在棕色试剂瓶中并置于阴凉处,不能用无色试剂瓶存放,D错误;
故选B。
5. 氢能是一种理想的绿色能源。下列叙述正确的是
A. 上图可表示氢气在氯气中燃烧的能量变化
B. 等质量的H2(g)在足量O2(g)中燃烧生成H2O(g)比生成H2O(l)放出的热量少
C. 所有的吸热反应都需要加热才能进行
D. 上图中反应物断键吸收的能量比生成物成键放出的能量少
【答案】B
【解析】
【详解】A.氢气在氯气中燃烧为放热反应,反应物总能量应高于生成物总能量,图为吸热反应的能量变化,A错误;
B.转化为会放出额外热量,因此等质量燃烧生成时放出的热量比生成少,B正确;
C.吸热反应不一定需要加热才能发生,例如氢氧化钡晶体与氯化铵的反应为吸热反应,常温下即可进行,C错误;
D.反应为吸热反应,,因此反应物断键吸收的能量比生成物成键放出的能量多,D错误;
故选B。
6. 下列有关化学反应表示正确的是
A. 受热分解:
B. 溶于水制硝酸:
C. NaOH溶液吸收:
D. 与的反应:
【答案】B
【解析】
【详解】A.该反应中中N为+3价,产物中N为+5价、中N为+1价,得失电子不守恒,正确配平的化学方程式为:,A错误;
B.溶于水生成硝酸和NO,硝酸为强酸可拆,离子方程式书写正确,B正确;
C.吸收生成硝酸钠、亚硝酸钠和水,正确反应为,产物错误,C错误;
D.该反应为放热反应,应为负值,D错误;
故答案为B。
7. 和发生反应 ,该反应分两步进行:
①;
②
其中间态物质的能量关系如图所示。
下列说法正确的是
A. 中存在键
B. 反应①为放热反应
C. 与反应②相比,反应①的速率较小
D. 总反应的
【答案】C
【解析】
【详解】A.原子的核外电子只有轨道上有电子,中的键为键,不存在键,A错误;
B.由能量图可知反应①的生成物(、和剩余)总能量高于反应物总能量,为吸热反应,B错误;
C.反应速率由活化能决定,活化能越大速率越小,反应①的活化能(第一座能峰的能垒)高于反应②的活化能,因此反应①的速率更小,C正确;
D.总反应的生成物总能量低于反应物总能量,属于放热反应,,D错误;
故答案选C。
8. 碱性氢氧燃料电池是常见的化学电源,其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A. 氢氧燃料电池放电时化学能转化为电能
B. 通入的电极为负极
C. 通入的电极上发生的反应为:
D. 反应一段时间后,溶液中溶液浓度增大,变大
【答案】A
【解析】
【分析】碱性氢氧燃料电池为原电池装置,通入的电极上H元素化合价升高,发生氧化反应,为负极,通入的电极上O元素化合价降低,发生还原反应,为正极。电解质为碱性溶液,负极电极反应式为,正极电极反应式为,总反应为,反应生成水,溶液被稀释。
【详解】A.氢氧燃料电池属于原电池,放电时将化学能直接转化为电能,A正确;
B.在反应中得电子发生还原反应,通入的电极为正极,B错误;
C.电解质为碱性溶液,负极失电子后与结合生成,反应为,不会生成,C错误;
D.总反应生成,溶液体积增大,浓度减小,浓度减小,pH变小,D错误;
故选 A。
9. 、、、为常见的四种短周期主族元素,原子序数依次增大。基态原子只有种运动状态的电子;基态原子的能级电子数是能级的倍;与同周期,基态原子能级有个未成对电子;元素的单质是重要的半导体材料。下列说法正确的是
A. 分子的稳定性:
B. 共价晶体的熔沸点大小:
C. 和单质在高温下生成单质和酸性气体
D. 化学式为的一元酸中,元素的化合价可能为、价
【答案】D
【解析】
【分析】基态X原子只有1种运动状态的电子,说明X核外仅有1个电子,为H;基态Y原子s能级电子数是p能级的2倍,其电子排布为,对应元素为C;Z与Y同周期,基态Z原子p能级有2个未成对电子且原子序数大于Y,其电子排布为,对应元素为O;W单质是重要的半导体材料,短周期主族元素中符合条件的为Si,且原子序数大于O,符合原子序数依次增大的顺序。
【详解】A.非金属性C强于Si,气态氢化物稳定性,A错误;
B.和晶体均为共价晶体,键键长小于键,键能更大,熔沸点,B错误;
C.与反应生成和,为不成盐氧化物,不属于酸性气体,C错误;
D.化学式为的一元酸为乙酸,结构简式为,甲基中C为-3价,羧基中C为+3价,D正确;
故选D。
10. 二羟甲戊酸是生物合成青蒿素的原料之一,其结构简式如图。下列关于该化合物的说法正确的是
A. 分子式为
B. 能发生加聚反应、氧化反应、取代反应
C. 若将图中2个羟基上的H均用D代替,则在加热和用Cu做催化剂下,被氧气氧化后的有机产物中依然含有D
D. 1 mol该有机物与足量Na反应生成1 molH2
【答案】C
【解析】
【详解】A.该有机物含1个羧基,不饱和度为1,分子式应为,A错误;
B.该有机物不含碳碳双键或碳碳三键,无法发生加聚反应,B错误;
C.该有机物中叔碳上的羟基连接的碳原子无氢,不能被Cu催化氧化,该位置的D保留,因此氧化后有机产物中仍含有D,C正确;
D.1mol该有机物含1mol羧基、2mol羟基,共3mol活泼氢,与足量Na反应生成1.5mol ,D错误;
故答案为:C。
11. 葡萄糖溶液与银氨溶液[Ag(NH3)2OH]混合加热,生成NH3、Ag、H2O和葡萄糖酸铵[]。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 常温下22.4 L葡萄糖含有的分子数为
B. 葡萄糖酸铵溶液含有的离子数为
C. 18 gH2O分子含有的质子数为
D. 1 molAg(NH3)2OH完全反应转移的电子数为
【答案】D
【解析】
【详解】A.常温下葡萄糖为固体,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,22.4L葡萄糖的物质的量不确定,分子数无法确定为,A错误;
B.题目仅给出葡萄糖酸铵溶液的浓度,未给出溶液体积,无法计算离子的物质的量,离子数无法确定为,B错误;
C.2个H各含1个质子,O含8个质子,1个分子含10个质子,18g的物质的量为=1mol,含有的质子数为,不是,C错误;
D.中Ag为+1价,反应后生成0价的Ag单质,1mol 完全反应时转移1mol电子,即转移电子数为,D正确;
故选D。
12. 某城镇的生产和生活区的分布情况如下图所示,下列说法正确的是
A. 火力发电厂燃煤中加入以减少酸雨的形成及温室气体的排放
B. 硝酸铵固体受热或经撞击易发生爆炸,不能用作氮肥
C. 污水处理厂可用硫酸亚铁、硫酸铝、聚合硫酸铝等混凝剂处理细小悬浮物
D. 氯气是一种有毒气体,不能用于自来水的杀菌、消毒
【答案】C
【解析】
【详解】A.燃煤中加入可与反应减少酸雨的形成,无法减少温室气体的排放,A错误;
B.硝酸铵含氮量较高,只要严格按照规范储存、使用,就可以用作氮肥,B错误;
C.硫酸亚铁、硫酸铝、聚合硫酸铝等在水中可水解生成胶体,能够吸附细小悬浮物使之沉降,可用作污水处理的混凝剂,C正确;
D.氯气虽有毒,但它与水反应生成的次氯酸具有强氧化性,可杀菌消毒,控制合适用量时可用于自来水的杀菌、消毒,D错误;
故答案为C。
13. 一种新型结构的锌—空气电池放电时总反应为,装置如图所示。关于该放电过程,下列说法正确的是
A. 石墨电极为电池的正极,发生氧化反应
B. 电子的流向:Zn→水凝胶固态电解质→石墨
C. 正极电极反应方程式为
D. 转移时,理论上消耗氧气的体积为2.24 L
【答案】C
【解析】
【分析】该原电池石墨是正极,电极反应式为,锌是负极,电极反应式为Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O;
【详解】A.石墨电极为电池的正极,正极得电子发生还原反应,并非氧化反应,A错误;
B.电子仅能在外电路中移动,不会经过电解质,电解质中定向移动的是阴、阳离子,B错误;
C.该电池电解质为碱性环境,正极上得电子与水反应生成,电极反应方程式为,C正确;
D.选项未指明气体处于标准状况,无法确定消耗氧气的体积,D错误;
答案选C。
二、非选择题(本题包括4小题,共58分)
14. 甲基丙烯酸()是合成有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯,PMMA)的原料之一,以丙烯为主要原料合成PMMA的路线如图所示:
请回答:
(1)化合物B的结构简式为________。
(2)B→C的反应类型为________。
(3)F的含氧官能团名称是________。
(4)写出同时满足下列条件G的一种同分异构体的结构简式________。
①能与反应产生
②能使的溶液褪色
③分子中含有3种不同类型的氢
(5)已知①(R为烃基)
②
写出以为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线示例见本题题干)_________________________________________________________。
【答案】(1) (2)氧化反应
(3)羧基 (4)
(5)
【解析】
【分析】和水在催化剂和加热条件下反应,产物为醇,结合B转化C的反应条件Cu作为催化剂与氧气在加热条件的反应,把醇羟基氧化为羰基,羰基连接在2号碳原子上,那么醇羟基也连接在2号碳原子上,所以B的结构简式为;C转化D是加成反应;D中的氰基发生水解反应生成E;E在浓硫酸和加热条件下发生消去反应生成F;F和甲醇发生酯化反应生成G;G中碳碳双键发生加聚反应生成高分子材料PMMA。
【小问1详解】
根据分析,化合物B的结构简式为:;
【小问2详解】
根据分析,醇羟基氧化为羰基,反应类型为氧化反应;
【小问3详解】
结合F的结构简式,含氧官能团为羧基;
【小问4详解】
根据G的结构简式,存在5个 C,两个O,2个不饱和度,能与碳酸氢钠反应产生二氧化碳,那么存在羧基,羧基在碳链端点的位置;能与溴的四氯化碳溶液反应,那么存在碳碳双键,碳碳叁键等,还有一个不饱和度,那么存在碳碳双键,且有三种氢,那么符合条件的有机物结构简式为:;
【小问5详解】
目标产物有两个酯基,首先将酯基拆分,是由和乙酸通过酯化反应制得的。故转化过程为:
15. 过渡元素铜及其化合物应用广泛。
(1)硫酸铜晶体结构
科学家实验测得胆矾()的结构如图所示。
用配合物的形式表示胆矾的化学式______________,该配合物中含有的微粒间作用力有配位键、共价键和______________。
(2)硫酸铜溶液的用途
①向硫酸铜溶液中加饱和溶液,颜色由蓝色转化为绿色,配位体由完全转化为,写出该离子反应方程式______________。
②实验室用锌粒和稀硫酸反应制备氢气,向反应混合物中滴加少量硫酸铜溶液,气泡生成速率迅速加快的原因为______________。
③溶液与过量反应可以生成配合物离子,1 mol该微粒中含有的σ键和π键的数目之比为______________。
④已知深蓝色晶体易溶于水而难溶于乙醇,其水溶液呈深蓝色。补充制备纯净晶体的实验步骤:向盛有4 mL的硫酸铜溶液的试管中______________,干燥即得纯净的晶体。(必须使用的试剂:的氨水、95%的乙醇)。
【答案】(1) ①. ②. 离子键、氢键
(2) ①. ②. 少量Zn与发生置换反应生成了Cu,形成Zn-Cu原电池,加快了反应速率 ③. 1:1 ④. 逐滴加入氨水,边加边振荡,至最初生成的蓝色沉淀恰好完全溶解,得到深蓝色溶液;再向试管中加入一定量95%的乙醇,静置,待晶体析出后过滤,用少量95% 乙醇洗涤,干燥
【解析】
【小问1详解】
根据图示胆矾结构可知,与4个形成配离子,用配合物形式表示胆矾的化学式为;
胆矾结构图示中,与4个通过配位键形成配离子,、中存在共价键,与之间与1个通过氢键进行连接,阴阳离子之间存在离子键,该配合物微粒间作用力有共价键、配位键、离子键和氢键,答案为离子键、氢键;
【小问2详解】
①胆矾中的配体全部被替换,生成,反应的离子方程式为;
②与稀硫酸反应时加入少量硫酸铜溶液,会先与反应置换出,生成的与、稀硫酸构成原电池,加快了电子转移的速率,从而加快生成氢气的反应速率答案为置换出,与和稀硫酸形成原电池,加快了生成氢气的反应速率 (回答合理即可);
③配离子中与4个之间形成配位键,中碳原子与氮原子之间以碳氮三键()连接,配位键和碳氮三键中的1个单键属于键,碳氮三键中其余2个共价键属于键,1 mol该微粒中键的数目为、键的数目为, 键与键的数目之比为1:1;
④硫酸铜与氨水反应,先生成沉淀,继续滴加氨水至沉淀溶解,得到深蓝色的四氨合铜溶液,由于四氨合铜晶体难溶于乙醇,向溶液中加入95%乙醇可降低其溶解度,析出晶体,经过滤、洗涤、干燥即可得到纯净产物,答案为逐滴加入氨水,边滴边振荡至生成的沉淀恰好完全溶解,再加入适量95%的乙醇,静置结晶后过滤、洗涤。
16. 氨是现代农业和化工产业的核心原料,其开发利用涵盖合成氨、氨氧化制硝酸、氨燃料电池储能三大领域。
(1)合成氨:将一定比例的、混合气体以恒定流速通过装有催化剂的反应管,发生反应:。测得的转化率随温度的变化关系如图所示。
①若维持温度不变,下列能说明反应达到平衡状态的是______(填字母)。
A.
B.断裂3 mol H-H键的同时断裂6 mol N-H键
C.出口处混合气体中的体积分数保持不变
D.容器内与的物质的量之比保持1∶3不变
②温度在之间,随着温度的升高,转化率显著上升的原因是____________________。
(2)氨氧化制硝酸:工业制硝酸的核心反应是氨的催化氧化:,该反应在催化剂表面进行,吸附态物种用“*”标注,反应机理如图所示。
①反应一段时间后,检测到有少量生成。则生成是在过程______(填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
②研究发现,催化剂表面的累积会抑制的吸附,适当增加浓度可提升反应效率,其原因是______。
(3)氨氧燃料电池
某氨氧燃料电池装置如图所示,电解质为KOH溶液,a、b均为惰性电极,电池总反应:。
①氨气应从______(填“A”或“B”)口通入,该电极的电极反应式为______。
②实际工作中,若KOH溶液浓度过高,电池的放电效率(可以用消耗相同量的时,外电路中转移的电子数多少来衡量)会下降,且检测到负极有少量(肼)生成。请结合电极反应分析放电效率下降可能的原因是__________________________________________。
【答案】(1) ①. AB ②. 温度升高使反应速率加快,同时催化剂活性增强,相同时间内转化量更多
(2) ①. Ⅱ ②. 适当增大浓度,会生成更多的,与进一步快速反应生成,而减少累积。解除了对吸附的抑制,提升的吸附量与反应速率,从而提升反应效率
(3) ①. A ②. ③. KOH浓度过高时,发生不完全氧化生成,单位物质的量的失去的电子数减少,转移电子总量降低,放电效率下降
【解析】
【小问1详解】
①A.反应速率之比等于化学计量数比,,满足正逆反应速率相等,说明反应达到平衡,A正确;
B.断裂键(正反应),同时断裂键(逆反应),正逆速率相等,说明反应达到平衡,B正确;
C.在连续进气、出气的流动管式反应器中,出口气体组成保持不变,仅代表体系达到了稳态,只能说明净反应速率恒定,不能证明正、逆反应速率相等,因此不能作为化学平衡的标志,C错误;
D.若初始投料,反应中消耗量之比也为,因此无论是否平衡,二者物质的量之比始终为,不能说明平衡,D错误;
故选AB;
②200~600℃之间反应未达到平衡状态,温度升高使反应速率加快,同时催化剂活性增强,相同时间内转化量更多,故转化率显著上升。
【小问2详解】
①过程Ⅱ中吸附态的、、结合生成和,其中两个相互结合可生成,因此生成在过程Ⅱ;
②适当增大浓度,会生成更多的,与进一步快速反应生成,而减少累积,解除了对吸附的抑制,提升的吸附量与反应速率,从而提升反应效率。
【小问3详解】
①电子由极流向极,说明是负极,发生氧化反应,因此从A口通入;碱性条件下失电子生成,配平得到电极反应式;
②浓度过高时,部分在负极发生反应:;发生不完全氧化生成,单位物质的量的失去的电子数减少,转移电子总量降低,放电效率下降。
17. 碘化钾(KI)可用于地方性甲状腺的预防与治疗。实验室中制备一定量KI的步骤及实验装置(加热及夹持装置已省略)如下。
步骤1:往气密性良好的各装置中加入相应试剂。向装置B中滴入一定量的KOH溶液,在60℃下反应至溶液由棕黄色变为无色。
步骤2:通入气体直至饱和,生成KI和硫单质。
步骤3:将装置B中的混合液倒入烧杯中,过滤、洗涤,滤液蒸发结晶得到KI固体。
(1)“步骤1”中适宜的加热方式为___________(填“热水浴加热”或“直接加热”),“步骤3”中过滤的目的是分离出S,操作中用到的玻璃仪器除玻璃棒外还有___________。
(2)仪器a的名称是___________,实验中不能用稀硝酸代替稀硫酸的根本原因是___________。
(3)装置C的作用是___________,试剂X可能是___________(填字母标号)。
A.浓盐酸 B.NaOH溶液 C.稀硫酸
(4)“步骤1”时得到的氧化产物可用于加碘盐的生产中,则与KOH溶液反应的离子方程式为___________。
(5)为测定KI的纯度,称取0.5000g样品溶于水,加入稍过量硫酸酸化的充分反应后,加热除去过量,加入几滴淀粉溶液,用的酸性标准溶液测定(),消耗了14.50mL的标准溶液,则样品的纯度为___________(计算结果保留两位有效数字)。
【答案】(1) ①. 热水浴加热 ②. 烧杯、漏斗
(2) ①. 锥形瓶 ②. 稀HNO3具有强氧化性,易氧化-2价的硫元素,无法制取H2S
(3) ①. 吸收H2S尾气,防止污染空气 ②. B
(4)
(5)96%
【解析】
【分析】由装置A制备硫化氢,在装置B中氢氧化钾、单质碘在60℃下反应生成KI和KIO3,通入硫化氢与KIO3发生反应生成产物KI,由于硫化氢有毒,会污染空气,故装置C中盛放有氢氧化钠溶液,用于吸收H2S尾气,以此解题。
【小问1详解】
“步骤1”时温度要求控制在60℃,故需要热水浴加热;分离出S的操作为过滤,故用到的玻璃仪器除玻璃棒外还有烧杯、漏斗,故答案为:热水浴加热;烧杯、漏斗;
【小问2详解】
由图可知,仪器a的名称是锥形瓶,稀HNO3具有强氧化性,易氧化-2价的硫元素,无法制取H2S,故实验中不能用稀硝酸代替稀硫酸,故答案为:锥形瓶;稀HNO3具有强氧化性,易氧化-2价的硫元素,无法制取H2S;
【小问3详解】
硫化氢气体有毒性,不能直接排放到大气中,故装置C的作用是吸收H2S尾气,防止污染空气;硫化氢可以和氢氧化钠反应,故试剂X可能是氢氧化钠溶液,故答案为:吸收H2S尾气,防止污染空气;B;
【小问4详解】
碘盐中加入碘酸钾,故“步骤1”时得到产物主要是碘酸钾,故反应的离子方程式为:,故答案为:;
【小问5详解】
根据方程式可知关系式I2~2~2KI,则n(KI)= n()=0.2000mol/L×14.5×10-3L=0.0029mol,其质量m(KI)=0.0029mol×166g/mol=0.4814g,样品的纯度=,故答案为96%。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$