内容正文:
青岛西海岸中学高一年级2026年4月份阶段性检测
化学试题
可能用到的元素的相对原子质量: O 16 H 1 Br 80
一.单项选择题(每小题只有一个选项符合题意,每小题2分,共20分)
1. 化学与生产、生活、科技等密切相关。下列说法正确的是
A. 冬奥会部分场馆建筑应用了新材料碲化镉发电玻璃,碲和镉均属于过渡元素
B. 近年来的材料新宠——石墨烯,与金刚石互为同位素
C. 速滑馆“冰丝带”用干冰作为制冷剂,干冰升华过程中破坏了共价键
D. “东风夜放花千树,更吹落,星如雨”中燃放烟花涉及的焰色反应不是化学反应
2. 下列有关化学用语表示错误的是
A. HClO的电子式:
B. 中子数为143的U:
C. 氨分子的空间结构示意图:
D. 用电子式表示的形成过程:
3. 下列叙述正确的数目是
①SiO2可用于制太阳能电池,AgBr可用于胶卷的感光剂
②通过此反应,说明非金属性:C>Si
③用洁净的铂丝蘸取某溶液在火焰上灼烧观察到黄色火焰,则溶液中一定有Na+无K+
④液溴易挥发,所以加水液封,保存在盖有橡胶塞的棕色细口玻璃瓶中
⑤Li单质密度比钠小,保存在石蜡油中
⑥用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热,铝熔化但不滴落
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
4. 测定海带中碘元素含量时,部分仪器选择或使用正确的是
A.称量
B.灼烧
C.反萃取
D.配制待测液(500mL)
A. A B. B C. C D. D
5. 工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下:
下列叙述正确的是
A. 试剂X可以是氢氧化钠溶液,也可以是盐酸
B. 反应①过滤后所得沉淀为氢氧化铁
C. 图中所示转化反应都不是氧化还原反应
D. 反应②的化学方程式为Na[Al(OH)4]+CO2=Al(OH)3↓+NaHCO3
6. 经过多方努力,郑州市的空气质量有明显改善。造成雾霾的重要原因之一是汽车尾气的排放,汽车加装尾气处理装置可以减少有害尾气的排放。在汽车尾气净化装置里,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如下图所示。下列说法错误的是
A. NO2是该过程的中间产物
B. 汽车尾气的主要污染成分为CO和NO
C. NO和O2必须在催化剂表面才能反应
D. 该催化转化的总反应方程式:2NO+O2+4CO4CO2+N2
7. 某小组为了探究影响溶液与溶液在酸性[所用试剂浓度:]条件下反应速率的因素,设计的实验方案如表所示。混合溶液的体积变化忽略不计,下列说法错误的是
实验
编号
实验
温度/K
褪色时间
/min
1
298
4.0
2
2
8
2
298
5.0
2
2
1
6
3
303
5.0
2
1
2
A.
B. 该反应的离子方程式为
C. 实验1中的反应速率为
D. 实验2和3探究的是温度对反应速率的影响
8. 汽车尾气中产生NO的反应为:,一定条件下,等物质的量的和在恒容密闭容器中发生上述反应,下图曲线a表示该反应在温度T下的浓度随时间的变化,曲线b表示该反应在只改变某一个起始反应条件时(不改变容器体积)的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是
A. 温度T下,随着反应的进行,混合气体的密度减小
B. 温度T下,内的平均反应速率
C. 温度T下,和的体积分数相等,表明该反应已达到平衡
D. 曲线b对应的条件改变可能是降低温度
9. 一种可为运动员补充能量的物质,其分子结构式如图。已知为原子序数依次增大的短周期主族元素,W原子最外层电子数是其内层电子数的2倍,Z和Y同族。下列说法正确的是
A. 原子半径:
B. 最高价氧化物对应水化物的酸性:
C. 均能与R形成微粒
D. Z的简单气态氢化物的空间构型为正四面体形
10. 用“浸出—萃取”法从铅烟灰(主要含有、,还含有和等杂质)中回收铟()的工艺流程如图。
已知:①“萃取”发生反应:(有机液)(有机液);
②“反萃取”发生反应:(有机液)(有机液)。
下列说法正确的是
A. “高温酸浸”时,为加快酸浸速率可用浓盐酸代替稀硫酸
B. “萃取”时,使用的主要玻璃仪器有恒压分液漏斗、烧杯
C. “反萃取”时,将和足量盐酸充分混合可得
D. “置换”时,主要反应为
二、不定项选择题(每小题有一个或两个选项符合题意, 每小题4分,漏选得2分,错选
不得分,共20分)
11. 为验证卤素单质氧化性的相对强弱,某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检验)。以下说法错误的是
A. m的作用是平衡气压,便于液体顺利留下
B. 装置中NaOH溶液的作用是吸收尾气,防止污染空气
C. 装置B中溶液变黄说明氧化性Cl2>Br2;装置E中溶液变蓝说明氧化性Br2>I2
D. 当检验氧化性Br2>I2时,需要采用控制变量的思想
12. X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素,其中仅Z为金属元素,X、W为同一主族元素。甲、乙、丙均为含Y元素的化合物,其中甲、丙中的X、W均为最高价。x、、w分别为X、Y、W的单质。其转化关系如图所示,下列判断正确的是
A. 反应①属于氧化还原反应,反应②属于非氧化还原反应
B. Z的最高价氧化物对应的水化物可能为强碱
C. 一定条件下,x与甲反应可生成乙
D. 反应②可以证明X的非金属性强于W
13. 解释下列事实的方程式正确的是
A. 向中投入固体:
B. 向溶液中通过量气体:
C. 向溶液中滴入溶液,恰好使完全沉淀:
D. 向氯化钠溶液中通入氟气:
14. 一定条件下,向2L密闭容器中充入一定物质的量和,发生反应反应放热,达到平衡时测得转化了37.5%,转化了25%。下列说法正确的是
A. 达到平衡时,正、逆反应速率相等且均为零
B. 充入容器中的、物质的量之比为2∶9
C. 若,则
D. 升高温度,正、逆反应速率均增大,原平衡状态被破坏
15. 液态肼碱性燃料电池由于其较高的能量密度而备受关注,其工作原理如图所示。
下列说法错误的是
A. M电极上发生氧化反应
B. N电极发生的反应为
C. 每生成1mol,转移6mol电子
D. 放电过程中,右侧溶液的pH逐渐增大
三、填空题(共60分)
16. Ⅰ. V、W、X、Y、Z是五种常见的短周期主族元素,其原子半径随原子序数变化如图所示。X原子和Ne的核外电子数相差1,且X和W能形成化合物;Y在地壳中的含量排第二位;同周期中,Z最高价氧化物对应水化物的酸性最强。
回答下列问题:
(1)Y在元素周期表中的位置是_____________。
(2)已知U与V是同主族元素,单核离子具有相同的电子层结构,其离子半径由大到小的顺序是_________________(用离子符号表示)。
(3)W、X、Z三种元素形成具有漂白性化合物的电子式为_______________;W和V形成的化合物中,有一种是应用广泛的绿色氧化剂,其结构式为_______________。
(4)Y与Z形成的化合物和足量水反应,可生成一种弱酸和一种强酸,该反应的化学方程式为_____________________________________。
Ⅱ.从海水中提取溴的一种路线如下:
(5)“吹出塔”通入空气进行溴的吹出,符合不同温度下空气通入量与溴吹出率关系的图示是____________(填标号)。
(6)“吸收塔”中主要反应的离子方程式为________________________________________。
(7)海水最终得到,若总提取率为60%,原海水中溴离子的浓度为_________。
17. 2022年2月在北京举办了冬季奥运会,冬奥会奖牌是金镶玉材料,而玉的成分是硅酸盐和二氧化硅,回答下面问题:
(1)向硅酸钠溶液中通入少量CO2,生成一种凝胶硅酸,说明硅酸是_____酸(填“强或弱”),此实验可以证明碳元素的非金属性____(填“大于”或“小于”)硅元素。
(2)举办冬奥会需要低温环境,而氨气是一种很好的制冷剂。写出氨气的电子式_______。
(3)北京冬奥会基本实现100%绿电供应和碳中和。工业上可用CO生产燃料甲醇(CH3OH),一定条件下发生反应:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g),反应过程中的能量变化情况如图所示:
①曲线I和曲线II分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况,计算当反应生成1.5molCH3OH(g)时,能量变化值是_______kJ。
②选择适宜的催化剂(填“能”或“不能”)_______改变该反应的热效应。
(4)氢气燃料电池和甲醇燃料电池在北京冬奥会上得到广泛应用。如图是碱性氢氧燃料电池的模拟示意图:
①a电极是_______极,b电极发生的电极反应式是_______。
②将上图中的H2改为甲醇就构成了碱性甲醇燃料电池,写出a电极发生的电极反应式_______。
18. 以铍精矿(主要成分为铍、铝、硅、铁的氧化物和碳酸钙)为原料制备氢氧化铍的工艺流程如图所示。
已知:①与具有相似的化学性质;
②几种金属生成氢氧化物沉淀时的pH值如下表所示。
金属离子
开始沉淀的pH
8.0
2.7
3.3
5.2
完全沉淀的pH
9.6
3.7
4.9
8.8
回答下列问题:
(1)“浸出”前粉碎铍精矿的目的是___________;滤渣1的主要成分为___________(填化学式)。
(2)“氧化”时发生反应的离子方程式为___________;白的实际用量远大于理论用量,可能的原因是___________。
(3)“调pH”的范围是___________。
(4)“沉铍”时发生反应的离子方程式为___________,判断已经沉淀完全的实验操作是___________。
19. 和是氮的两种重要氧化物。回答下列问题:
时,在的恒容绝热密闭容器中发生反应:反应过程中各气体浓度随时间变化的情况如图所示。
(1)代表气体浓度随时间变化的曲线为______(填“甲”或“乙”)。
(2)当的浓度为时,反应时间为,则时,用气体的浓度变化量表达该反应的平均速率为______。
(3) A、B两点对应时刻,反应速率大小:______填“>”“<”或“=”)。
(4)不能说明该反应达到平衡状态的是______(填序号)。
a.混合气体的温度不再改变 b.
c.容器内气体颜色不再改变 d.容器内气体的密度不再改变
(5)化学平衡常数()是指一定温度下,可逆反应无论从正反应开始,还是从逆反应开始,也不管反应物起始浓度大小,最后都达到平衡状态,这时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比值。例如:,试计算时,反应的平衡常数______。
(6)为减轻汽车尾气中和对环境的污染,可在汽车排气管上安装催化转化器,主要发生的反应是:。已知断裂相应化学键需要的能量如表:
化学键
(气体)
(气体)
键能
1072
630
946
若消耗,放出热量,则表格中的a为______。
20. 资料显示“O2的氧化性随溶液pH的增大逐渐减弱”。某兴趣小组探究不同条件下KI与O2的反应.实验如下。
装置
烧杯中的液体
现象(5分钟后)
①2 mL1 mol/LKI溶液+5滴淀粉
无明显变化
②2 mL1 mol/LKI溶液+5滴淀粉+2 mL0.2 mol/L HCl
溶液变蓝
③2 mL1 mol/LKI溶液+5滴淀粉+2 mL0.2 mol/L KCl
无明显变化
④2 mL1 mol/LKI溶液+5滴淀粉+2 mL0.2 mol/L CH3COOH
溶液变蓝,颜色较②浅
(1)实验②中生成I2的离子方程式是___________。
(2)实验③的目的是_________________________________________________________________。
(3)实验④比②溶液颜色浅的原因是________。
(4)为进一步探究KI与O2的反应,用上表中的装置继续进行实验:
烧杯中的液体
现象(5小时后)
⑤2 mLpH=8.5混有KOH的1mol/L KI溶液+5滴淀粉
溶液才略变蓝
⑥2 mLpH=10混有KOH的1mol/L KI溶液+5滴淀粉
无明显变化
I.对于实验⑥的现象.甲同学提出猜想“pH=10时O2不能氧化I-”,设计了下列装置进行实验,验证猜想。
i.烧杯a中的溶液为____。
ii.实验结果表明,此猜想不成立。支持该结论的实验现象是:通入O2后,_______。
Ⅱ.乙同学向pH=10的KOH溶液(含淀粉)中滴加碘水,溶液先变蓝后迅速褪色.经检测褪色后的溶液中含有IO3-,褪色的原因是(用离子方程式表示)____________。
(5)该小组同学对实验过程进行了整体反思.推测实验①的现象产生的原因可能是______;实验⑥的现象产生的原因可能是_______。
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青岛西海岸中学高一年级2026年4月份阶段性检测
化学试题
可能用到的元素的相对原子质量: O 16 H 1 Br 80
一.单项选择题(每小题只有一个选项符合题意,每小题2分,共20分)
1. 化学与生产、生活、科技等密切相关。下列说法正确的是
A. 冬奥会部分场馆建筑应用了新材料碲化镉发电玻璃,碲和镉均属于过渡元素
B. 近年来的材料新宠——石墨烯,与金刚石互为同位素
C. 速滑馆“冰丝带”用干冰作为制冷剂,干冰升华过程中破坏了共价键
D. “东风夜放花千树,更吹落,星如雨”中燃放烟花涉及的焰色反应不是化学反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.碲属于ⅥA族元素,不属于过渡元素,A错误;
B.金刚石、石墨烯是碳元素的单质,互为同素异形体,同位素是指质子数相同而中子数不同的两种核素,B错误;
C.干冰升华过程中,只发生状态的改变,不发生分子的改变,不破坏共价键,C错误;
D.焰色反应发生的原因是原子核外电子吸收能量后跃迁到高能级轨道,而这个状态是不稳定的,当它重新跃迁回到低能级轨道时,能量会以光子的形式放出,从而产生“焰色”,而在这一过程中,并未发生物质种类的变化,因此不是化学变化,D正确;
故答案选D。
2. 下列有关化学用语表示错误的是
A. HClO的电子式:
B. 中子数为143的U:
C. 氨分子的空间结构示意图:
D. 用电子式表示的形成过程:
【答案】D
【解析】
【详解】A.HClO的结构式为H-O-Cl,O原子分别与H原子、Cl原子形成1对共用电子对,其电子式为,A正确;
B.核素的表示方法为,其中Z为质子数,A为质量数,质量数=质子数 +中子数。对于U原子,质子数Z = 92,中子数为143,则质量数A = 92 + 143 = 235,所以可表示为,B正确;
C.氨分子NH3的中心N原子采取sp3杂化,有1对孤电子对,分子空间结构为三角锥形,键角约为,该空间结构示意图为,C正确;
D.Na2O是离子化合物,用电子式表示其形成过程时,要体现出电子的转移。题中箭头应该由失电子的钠原子指向得电子的氧原子,D错误;
故答案选D。
3. 下列叙述正确的数目是
①SiO2可用于制太阳能电池,AgBr可用于胶卷的感光剂
②通过此反应,说明非金属性:C>Si
③用洁净的铂丝蘸取某溶液在火焰上灼烧观察到黄色火焰,则溶液中一定有Na+无K+
④液溴易挥发,所以加水液封,保存在盖有橡胶塞的棕色细口玻璃瓶中
⑤Li单质密度比钠小,保存在石蜡油中
⑥用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热,铝熔化但不滴落
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
【答案】B
【解析】
【详解】①SiO2可用于制光导纤维,Si可用于制太阳能电池,AgBr可用于胶卷的感光剂,①不正确;
②反应中,C、Si都表现出还原性,由于反应生成的CO气体不断逸出,导致反应不断进行,不能说明非金属性C>Si,②不正确;
③用洁净的铂丝蘸取某溶液在火焰上灼烧观察到黄色火焰,则溶液中一定有Na+,由于没有透过蓝色钴玻璃观察火焰,不能确定是否含有K+,③不正确;
④液溴易挥发,密度比水大,且微溶于水,可加水液封,但液溴腐蚀橡胶,不能使用橡皮塞,应保存在盖有玻璃塞的棕色细口玻璃瓶中,④不正确;
⑤Li单质密度比钠小,会浮在煤油的表面上,不能保存在煤油中,通常保存在石蜡油中,⑤正确;
⑥用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热,由于表面生成的氧化铝的熔点高于铝的熔点,所以铝熔化但不滴落,⑥正确;
综合以上分析,⑤⑥正确,故选B。
4. 测定海带中碘元素含量时,部分仪器选择或使用正确的是
A.称量
B.灼烧
C.反萃取
D.配制待测液(500mL)
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.用托盘天平称量物体的质量时应该是左物右码,A项物码放反了,故A错误;
B.灼烧固体应该放在坩埚里,不用蒸发皿,故B错误;
C.萃取、反萃取都要用分液漏斗,故C正确;
D.配制一定物质的量浓度的溶液时用容量瓶,应该选用500mL的容量瓶,故D错误;
故答案为:C。
5. 工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,含Fe2O3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下:
下列叙述正确的是
A. 试剂X可以是氢氧化钠溶液,也可以是盐酸
B. 反应①过滤后所得沉淀为氢氧化铁
C. 图中所示转化反应都不是氧化还原反应
D. 反应②的化学方程式为Na[Al(OH)4]+CO2=Al(OH)3↓+NaHCO3
【答案】D
【解析】
【分析】将铝土矿(主要成分,含杂质)先用试剂X溶解,结合转化后的产物可知,加的X为溶液,反应生成,不反应过滤后在滤渣中分离除去,滤液通过量Y得沉淀和溶液,根据元素守恒说明Y为,最后将加热转化为,电解得金属Al,据此分析解答。
【详解】A.由分析可知,试剂X需要分离铝、铁元素,可以是氢氧化钠溶液,但不可以是盐酸,A错误;
B.反应①过滤后所得沉淀为不溶于强碱的杂质,不与氢氧化钠溶液反应成为沉淀,B错误;
C.图中所示转化反应中,最后一步反应是氧化还原反应,即电解熔融的氧化铝是氧化还原反应,C错误;
D.反应②为向溶液中通入过量的二氧化碳,该反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,化学方程式正确,D正确;
故选D。
6. 经过多方努力,郑州市的空气质量有明显改善。造成雾霾的重要原因之一是汽车尾气的排放,汽车加装尾气处理装置可以减少有害尾气的排放。在汽车尾气净化装置里,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如下图所示。下列说法错误的是
A. NO2是该过程的中间产物
B. 汽车尾气的主要污染成分为CO和NO
C. NO和O2必须在催化剂表面才能反应
D. 该催化转化的总反应方程式:2NO+O2+4CO4CO2+N2
【答案】C
【解析】
【详解】A. 由题目提供的图可知:2NO+O2=2NO2,2NO2+4CO4CO2+N2,NO2是该过程的中间产物,故A正确;
B. 汽油不完全燃烧可生成CO,空气中的氮气在气缸中放电条件下可生成NO,汽车尾气的主要污染成分是CO、NO、NO2等,故B正确;
C. NO和O2在常温下就能反应生成NO2,故C错误;
D. 该反应的反应物是NO、O2、CO,生成物是CO2、N2,反应条件是催化剂,所以该反应方程式2NO+O2+4CO4CO2+N2,故D正确。
故选C。
7. 某小组为了探究影响溶液与溶液在酸性[所用试剂浓度:]条件下反应速率的因素,设计的实验方案如表所示。混合溶液的体积变化忽略不计,下列说法错误的是
实验
编号
实验
温度/K
褪色时间
/min
1
298
4.0
2
2
8
2
298
5.0
2
2
1
6
3
303
5.0
2
1
2
A.
B. 该反应的离子方程式为
C. 实验1中的反应速率为
D. 实验2和3探究的是温度对反应速率的影响
【答案】C
【解析】
【分析】本题是一道探究反应速率的影响因素的题,根据表格中的数据可知,1、2组数据是探究亚硫酸氢钠的浓度对反应速率的影响,2、3组数据是探究温度对反应速率的影响,以此解题。
【详解】A.根据表格中数据可知,1、2组数据是探究亚硫酸氢钠的浓度对反应速率的影响,则其他因素是相同的,故4+2+2+a=5+2+2+1,解得a=2,2、3组数据是探究温度对反应速率的影响,则5+b+2+1=5+2+2+1,解得b=2,A正确;
B.该反应中锰由+7价降低到+2价,硫由+4价升高到+6价,根据得失电子守恒可知,,B正确;
C.实验1中的起始浓度为反应速率为,C错误;
D.根据分析可知,实验2和3探究的是温度对反应速率的影响,D正确;
故选C。
8. 汽车尾气中产生NO的反应为:,一定条件下,等物质的量的和在恒容密闭容器中发生上述反应,下图曲线a表示该反应在温度T下的浓度随时间的变化,曲线b表示该反应在只改变某一个起始反应条件时(不改变容器体积)的浓度随时间的变化。下列叙述正确的是
A. 温度T下,随着反应的进行,混合气体的密度减小
B. 温度T下,内的平均反应速率
C. 温度T下,和的体积分数相等,表明该反应已达到平衡
D. 曲线b对应的条件改变可能是降低温度
【答案】B
【解析】
【详解】A.反应前后气体总质量不变,容器容积不变,故混合气体密度不变,A错误;
B.由图知,N2的起始浓度为c0mol/L,t2时的浓度为c1,由,B正确;
C.由于,和都是反应物气体,而且二者的起始物质的量相等,反应的物质的量也相等,故剩余的物质的量也相等,因此体积分数也相等,体积分数不是变量,不能用来判断平衡,C错误;
D.由图知,b的反应速率是大于a的,降低温度,反应速率减慢,故b不是降低温度,D错误;
故选B。
9. 一种可为运动员补充能量的物质,其分子结构式如图。已知为原子序数依次增大的短周期主族元素,W原子最外层电子数是其内层电子数的2倍,Z和Y同族。下列说法正确的是
A. 原子半径:
B. 最高价氧化物对应水化物的酸性:
C. 均能与R形成微粒
D. Z的简单气态氢化物的空间构型为正四面体形
【答案】C
【解析】
【分析】R、W、Z、X、Y为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z和Y同族,Y能形成5个共价键、Z形成3个共价键,则Z是N元素、Y是P元素;W形成4个共价键,且W原子最外层电子数是其内层电子数的2倍、R形成1个共价键,R是H元素、W是C元素;X形成2个共价键,X是O元素,据此回答。
【详解】A.由分析知,Z是N元素、Y是P元素,同主族从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径:,A错误;
B.由分析知,W是C元素,Z是N元素,非金属性越强,最高价氧化物水化物的酸性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性:,B错误;
C.与R形成微粒分别为CH4、NH3、H2O,C正确;
D.Z的简单气态氢化物为NH3,中心N原子的价电子对数为,含有1个孤电子对,空间构型为三角锥形,D错误;
故选C。
10. 用“浸出—萃取”法从铅烟灰(主要含有、,还含有和等杂质)中回收铟()的工艺流程如图。
已知:①“萃取”发生反应:(有机液)(有机液);
②“反萃取”发生反应:(有机液)(有机液)。
下列说法正确的是
A. “高温酸浸”时,为加快酸浸速率可用浓盐酸代替稀硫酸
B. “萃取”时,使用的主要玻璃仪器有恒压分液漏斗、烧杯
C. “反萃取”时,将和足量盐酸充分混合可得
D. “置换”时,主要反应为
【答案】D
【解析】
【分析】铅烟灰加入二氧化锰、稀硫酸高温酸浸得到含的溶液,加入萃取使得进入有机相,分液得到有机相,然后反萃取得到的水相,再使用锌单质置换得到铟;
【详解】A.“高温酸浸”时,不能用浓盐酸代替稀硫酸,盐酸具有挥发性,且浓盐酸在高温条件下与二氧化锰反应生成氯气,A错误;
B.“萃取”时,使用的主要玻璃仪器有普通分液漏斗、烧杯,无需使用恒压分液漏斗,B错误;
C.“反萃取”的(有机液)(有机液)反应为可逆反应,进行不完全,将和足量盐酸充分混合,不能得到,C错误;
D.“置换”时,主要反应为锌将水层溶液中中In元素置换出来生成In单质,同时锌会和酸中氢离子生成氢气,同时生成氯化锌,反应为:,D正确;
故选D。
二、不定项选择题(每小题有一个或两个选项符合题意, 每小题4分,漏选得2分,错选
不得分,共20分)
11. 为验证卤素单质氧化性的相对强弱,某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检验)。以下说法错误的是
A. m的作用是平衡气压,便于液体顺利留下
B. 装置中NaOH溶液的作用是吸收尾气,防止污染空气
C. 装置B中溶液变黄说明氧化性Cl2>Br2;装置E中溶液变蓝说明氧化性Br2>I2
D. 当检验氧化性Br2>I2时,需要采用控制变量的思想
【答案】C
【解析】
【分析】打开K1,关闭K2,K3,打开活塞a,滴加浓盐酸在A中与KMnO4反应生成Cl2,进入E中与KI反应,验证Cl2与I2的氧化性强弱;关闭K1,打开K2,K3,氯气进入B和C中,与NaBr反应,当B和C中的溶液都变为黄色时,证明BC中的NaBr中均有少量氯气进入,关闭K3,继续向B中通入Cl2,当B中溶液由黄色变为棕红色时,证明NaBr已被反应完全,验证氯气和溴的氧化性强弱,关闭活塞a,停止产生氯气,最后实验Ⅳ,打开活塞b,使C中反应生成的溴进入D中,验证溴的氧化性强于碘,据此分析解题。
【详解】A.m仪器为恒压滴液漏斗,可平衡气压,便于液体顺利留下,A正确;
B.根据分析可知,装置E和B上方浸有氢氧化钠溶液的棉花可吸收多余尾气,防止污染环境,B正确;
C.单从实验E中现象:溶液变蓝,不能说明氧化性:Br2>I2,需要关闭活塞a,不再产生氯气后,再打开活塞b,使C中反应生成的溴进入D中,才能验证溴的氧化性强于碘,C错误;
D.结合分析可知,验证氧化性Br2>I2时,需要采用控制单一变量的思想,排除氯气的干扰,D正确;
答案选C。
12. X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素,其中仅Z为金属元素,X、W为同一主族元素。甲、乙、丙均为含Y元素的化合物,其中甲、丙中的X、W均为最高价。x、、w分别为X、Y、W的单质。其转化关系如图所示,下列判断正确的是
A. 反应①属于氧化还原反应,反应②属于非氧化还原反应
B. Z的最高价氧化物对应的水化物可能为强碱
C. 一定条件下,x与甲反应可生成乙
D. 反应②可以证明X的非金属性强于W
【答案】BC
【解析】
【分析】由题可知,X应为C,X、W为同一主族元素,W应为Si,丙中的w(Si)为最高价,与C高温下反应生成乙和W,丙应为SiO2,乙为CO,元素Y应为O,C与氧气点燃生成CO2,即甲为CO2,Z可能为Na或Mg或Al。
【详解】A.由分析可知,反应①为、反应②为,均为氧化还原反应,A错误;
B.Z可能为Na或Mg或Al,当Z为Na时,最高价氧化物对应的水化物为NaOH,属于强碱,B正确;
C.高温时,C与CO2反应可生成CO,化学方程式为:,C正确;
D.元素非金属性越强,单质的氧化性越强,反应②为,C作还原剂,将SiO2还原为Si,不能证明C非金属性强于Si,D错误;
故选BC。
13. 解释下列事实的方程式正确的是
A. 向中投入固体:
B. 向溶液中通过量气体:
C. 向溶液中滴入溶液,恰好使完全沉淀:
D. 向氯化钠溶液中通入氟气:
【答案】C
【解析】
【详解】A.固体与水的反应中既做氧化剂又做还原剂,向中投入固体发生反应,A错误;
B.溶液中通过量气体生成硅酸和碳酸氢钠,对应离子方程式为:,B错误;
C.,当完全沉淀,此时铝离子反应生成氢氧化铝,铵根离子反应生成了一水合氨,对应离子方程式为,C正确;
D.具有强氧化性,与盐溶液中的水发生反应,不能置换出氯气,D错误;
故答案为:C。
14. 一定条件下,向2L密闭容器中充入一定物质的量和,发生反应反应放热,达到平衡时测得转化了37.5%,转化了25%。下列说法正确的是
A. 达到平衡时,正、逆反应速率相等且均为零
B. 充入容器中的、物质的量之比为2∶9
C. 若,则
D. 升高温度,正、逆反应速率均增大,原平衡状态被破坏
【答案】BD
【解析】
【详解】A.平衡时,正逆反应速率相等但不为零,故A错误;
B.设反应开始时,充入容器中的、的物质的量分别为amol和bmol,则转化了的的物质的量为37.5%a,转化了的的物质的量为25%b,根据化学方程式可知,转化了的、的物质的量之比为1:3,则有37.5%a:25%b=1:3,所以a:b=2:9,故B正确;
C.根据速率之比等于化学方程式的化学计量系数之比,则若,则,故C错误;
D.升高温度,速率加快,原平衡被破坏,故D正确;
故选BD。
15. 液态肼碱性燃料电池由于其较高的能量密度而备受关注,其工作原理如图所示。
下列说法错误的是
A. M电极上发生氧化反应
B. N电极发生的反应为
C. 每生成1mol,转移6mol电子
D. 放电过程中,右侧溶液的pH逐渐增大
【答案】CD
【解析】
【分析】该装置为原电池装置,N2H4转化为N2时N元素化合价由-2价升高为0价, M为负极,电极反应为:,N为正极,电极反应为:,氢氧根可通过阴离子交换膜移向负极(M)。
【详解】A.根据分析,M为负极,M电极上发生氧化反应,A正确;
B.N为正极,发生的反应为:,B正确
C.N2H4转化为N2时N元素化合价由-2价升高为0价,每生成1mol,转移4mol电子,C错误;
D.放电过程中,根据电极反应,转移相同电子数时,右侧生成和向左侧转移的氢氧根数目相同,右侧溶液的pH不变,D错误;
故选CD。
三、填空题(共60分)
16. Ⅰ. V、W、X、Y、Z是五种常见的短周期主族元素,其原子半径随原子序数变化如图所示。X原子和Ne的核外电子数相差1,且X和W能形成化合物;Y在地壳中的含量排第二位;同周期中,Z最高价氧化物对应水化物的酸性最强。
回答下列问题:
(1)Y在元素周期表中的位置是_____________。
(2)已知U与V是同主族元素,单核离子具有相同的电子层结构,其离子半径由大到小的顺序是_________________(用离子符号表示)。
(3)W、X、Z三种元素形成具有漂白性化合物的电子式为_______________;W和V形成的化合物中,有一种是应用广泛的绿色氧化剂,其结构式为_______________。
(4)Y与Z形成的化合物和足量水反应,可生成一种弱酸和一种强酸,该反应的化学方程式为_____________________________________。
Ⅱ.从海水中提取溴的一种路线如下:
(5)“吹出塔”通入空气进行溴的吹出,符合不同温度下空气通入量与溴吹出率关系的图示是____________(填标号)。
(6)“吸收塔”中主要反应的离子方程式为________________________________________。
(7)海水最终得到,若总提取率为60%,原海水中溴离子的浓度为_________。
【答案】(1)第3周期IVA族
(2)
(3) ①. ②.
(4)
(5)B (6)
(7)0.8
【解析】
【分析】Ⅰ. 由图可知,V、W、X、Y、Z五种常见的短周期主族元素的原子序数依次增大,V的原子半径最小,X的原子半径最大,由题意可知是,X原子和氖的核外电子数相差1,且X和W能形成化合物X2W,则V为H元素、W为O元素、X为Na元素;Y在地壳中的含量排第二位,则Y为Si元素;同周期中,Z最高价氧化物对应水化物的酸性最强,则Z为Cl元素。
Ⅱ.由题给流程可知,向含有溴离子的苦卤中通入氯气,将溶液中的溴离子氧化为溴,向吹出塔中通入空气和水蒸气,将溴吹入吸收塔中;吸收塔中的二氧化硫水溶液与溴反应生成硫酸和氢溴酸;向反应后的溶液中通入氯气,将溶液中的氢溴酸氧化为溴,反应后的溶液在蒸馏塔中蒸馏后,再经冷凝、精馏得到产品溴。
【小问1详解】
硅元素的原子序数为14 ,位于元素周期表第3周期IVA族;
【小问2详解】
由题意可知,U为Li元素;电子层数相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则锂离子的离子半径小于H-离子;
【小问3详解】
钠元素、氧元素和氯元素形成的离子化合物次氯酸钠具有强氧化性,能使有机色素漂白褪色而表现漂白性,次氯酸钠的电子式为:;氢元素和氧元素形成的过氧化氢是应用广泛的绿色氧化剂,过氧化氢分子的结构式为:;
【小问4详解】
由题意可知,硅元素和氯元素形成的四氯化硅在溶液中能发生水解反应生成硅酸沉淀和氯化氢,反应的化学方程式为:;
【小问5详解】
溴受热易挥发,则空气的通入量越大、温度越高,溴吹出率越高,故选B;
【小问6详解】
由分析可知,“吸收塔”中发生的主要反应为二氧化硫水溶液与溴反应生成硫酸和氢溴酸,反应的离子方程式为:;
【小问7详解】
由题意可知,原海水中溴离子的浓度为:=0.8 mmol/L。
17. 2022年2月在北京举办了冬季奥运会,冬奥会奖牌是金镶玉材料,而玉的成分是硅酸盐和二氧化硅,回答下面问题:
(1)向硅酸钠溶液中通入少量CO2,生成一种凝胶硅酸,说明硅酸是_____酸(填“强或弱”),此实验可以证明碳元素的非金属性____(填“大于”或“小于”)硅元素。
(2)举办冬奥会需要低温环境,而氨气是一种很好的制冷剂。写出氨气的电子式_______。
(3)北京冬奥会基本实现100%绿电供应和碳中和。工业上可用CO生产燃料甲醇(CH3OH),一定条件下发生反应:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g),反应过程中的能量变化情况如图所示:
①曲线I和曲线II分别表示不使用催化剂和使用催化剂的两种情况,计算当反应生成1.5molCH3OH(g)时,能量变化值是_______kJ。
②选择适宜的催化剂(填“能”或“不能”)_______改变该反应的热效应。
(4)氢气燃料电池和甲醇燃料电池在北京冬奥会上得到广泛应用。如图是碱性氢氧燃料电池的模拟示意图:
①a电极是_______极,b电极发生的电极反应式是_______。
②将上图中的H2改为甲醇就构成了碱性甲醇燃料电池,写出a电极发生的电极反应式_______。
【答案】(1) ①. 弱 ②. 大于
(2) (3) ①. 136.5 ②. 不能
(4) ①. 负 ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
向硅酸钠溶液中通入少量CO2,生成一种凝胶硅酸,说明发生了复分解反应产生Na2CO3和H2SiO3,说明硅酸是酸性比碳酸更弱的弱酸,元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强,所以此实验可以证明碳元素的非金属性大于硅元素。
【小问2详解】
N原子最外层上有5个电子,则氨分子中N的3个成单电子分别与3个H原子形成3对共用电子对,氨气的电子式为;
【小问3详解】
由图知,CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g),生成物总能量低于反应物总能量,为放热反应,反应中每生成1molCH3OH(g)时,放出热量为(510-419)kJ=91kJ,则生成1.5molCH3OH(g)时,放出热量为136.5kJ。②选择适宜的催化剂能改变反应速率,但不能改变该反应的热效应。
【小问4详解】
①在氢氧燃料电池中,通入燃料H2的电极a为负极,H2失去电子被氧化、在OH-参与下形成H2O,通入O2的b电极为正极,正极上O2得到电子发生还原反应,与溶液中的H2O结合形成OH-,故b电极的反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-;
②将上图中的H2改为甲醇就构成了碱性甲醇燃料电池,a电极上甲醇失去电子被氧化、在OH-参与下形成碳酸根和H2O,则发生的电极反应式为:。
18. 以铍精矿(主要成分为铍、铝、硅、铁的氧化物和碳酸钙)为原料制备氢氧化铍的工艺流程如图所示。
已知:①与具有相似的化学性质;
②几种金属生成氢氧化物沉淀时的pH值如下表所示。
金属离子
开始沉淀的pH
8.0
2.7
3.3
5.2
完全沉淀的pH
9.6
3.7
4.9
8.8
回答下列问题:
(1)“浸出”前粉碎铍精矿的目的是___________;滤渣1的主要成分为___________(填化学式)。
(2)“氧化”时发生反应的离子方程式为___________;白的实际用量远大于理论用量,可能的原因是___________。
(3)“调pH”的范围是___________。
(4)“沉铍”时发生反应的离子方程式为___________,判断已经沉淀完全的实验操作是___________。
【答案】(1) ①. 增大浸出时的接触面积,加快浸出速率(合理即可) ②. 、
(2) ①. ②. 催化分解
(3)
(4) ①. ②. 静置,向上层清液中继续滴加氨水,若无沉淀生成,证明已经沉淀完全
【解析】
【分析】铍精矿用硫酸酸浸后,滤,1为SiO2和CaSO4,滤液中金属离子为Fe2+、Fe3+、Be2+、Al3+,H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,滤液用一水合氨调pH后得到滤渣2:Al(OH)3、Fe(OH)3,得到滤液用一水合氨沉铍后得到Be(OH)2。
【小问1详解】
“浸出”前粉碎铍精矿的目的是:增大浸出时的接触面积,加快浸出速率(合理即可);滤渣1的主要成分为:、;
【小问2详解】
H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,离子方程式为:;白的实际用量远大于理论用量,可能的原因是:催化分解;
【小问3详解】
“调pH”的目的是将Fe3+、Al3+沉淀完全而Be2+不沉淀,范围是:;
【小问4详解】
“沉铍”时发生反应的离子方程式为:,判断已经沉淀完全的实验操作是:静置,向上层清液中继续滴加氨水,若无沉淀生成,证明已经沉淀完全。
19. 和是氮的两种重要氧化物。回答下列问题:
时,在的恒容绝热密闭容器中发生反应:反应过程中各气体浓度随时间变化的情况如图所示。
(1)代表气体浓度随时间变化的曲线为______(填“甲”或“乙”)。
(2)当的浓度为时,反应时间为,则时,用气体的浓度变化量表达该反应的平均速率为______。
(3) A、B两点对应时刻,反应速率大小:______填“>”“<”或“=”)。
(4)不能说明该反应达到平衡状态的是______(填序号)。
a.混合气体的温度不再改变 b.
c.容器内气体颜色不再改变 d.容器内气体的密度不再改变
(5)化学平衡常数()是指一定温度下,可逆反应无论从正反应开始,还是从逆反应开始,也不管反应物起始浓度大小,最后都达到平衡状态,这时各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比值。例如:,试计算时,反应的平衡常数______。
(6)为减轻汽车尾气中和对环境的污染,可在汽车排气管上安装催化转化器,主要发生的反应是:。已知断裂相应化学键需要的能量如表:
化学键
(气体)
(气体)
键能
1072
630
946
若消耗,放出热量,则表格中的a为______。
【答案】(1)乙 (2)mol/(L·min)
(3)> (4)d
(5)0.36 (6)799
【解析】
【小问1详解】
反应中NO2浓度的变化量是N2O4的2倍,所以代表气体浓度随时间变化的曲线为乙。
【小问2详解】
当的浓度为时,N2O4的浓度减小0.02mol/L,则NO2浓度增大0.04mol/L,反应时间为,内,用气体的浓度变化量表达该反应的平均速率为 mol/(L·min)。
【小问3详解】
随反应进行,反应物浓度逐渐减小,反应物浓度越小,反应速率越慢,A、B两点对应时刻,反应速率大小:>。
【小问4详解】
a.在恒容绝热密闭容器中发生反应,温度是变量,混合气体的温度不再改变,反应达到平衡状态,故不选a;
b.,可知正逆反应速率之比等于系数比,反应达到平衡状态,故不选b;
c.容器内气体颜色不再改变,说明NO2的浓度不再改变,反应达到平衡状态,故不选c;
d.气体总质量不变、容器体积不变,密度是恒量,容器内气体的密度不再改变,反应不一定平衡,故选d;
选d。
【小问5详解】
时,反应的平衡常数。
【小问6详解】
若消耗,放出热量,则,a=799。
20. 资料显示“O2的氧化性随溶液pH的增大逐渐减弱”。某兴趣小组探究不同条件下KI与O2的反应.实验如下。
装置
烧杯中的液体
现象(5分钟后)
①2 mL1 mol/LKI溶液+5滴淀粉
无明显变化
②2 mL1 mol/LKI溶液+5滴淀粉+2 mL0.2 mol/L HCl
溶液变蓝
③2 mL1 mol/LKI溶液+5滴淀粉+2 mL0.2 mol/L KCl
无明显变化
④2 mL1 mol/LKI溶液+5滴淀粉+2 mL0.2 mol/L CH3COOH
溶液变蓝,颜色较②浅
(1)实验②中生成I2的离子方程式是___________。
(2)实验③的目的是_________________________________________________________________。
(3)实验④比②溶液颜色浅的原因是________。
(4)为进一步探究KI与O2的反应,用上表中的装置继续进行实验:
烧杯中的液体
现象(5小时后)
⑤2 mLpH=8.5混有KOH的1mol/L KI溶液+5滴淀粉
溶液才略变蓝
⑥2 mLpH=10混有KOH的1mol/L KI溶液+5滴淀粉
无明显变化
I.对于实验⑥的现象.甲同学提出猜想“pH=10时O2不能氧化I-”,设计了下列装置进行实验,验证猜想。
i.烧杯a中的溶液为____。
ii.实验结果表明,此猜想不成立。支持该结论的实验现象是:通入O2后,_______。
Ⅱ.乙同学向pH=10的KOH溶液(含淀粉)中滴加碘水,溶液先变蓝后迅速褪色.经检测褪色后的溶液中含有IO3-,褪色的原因是(用离子方程式表示)____________。
(5)该小组同学对实验过程进行了整体反思.推测实验①的现象产生的原因可能是______;实验⑥的现象产生的原因可能是_______。
【答案】 ①. 4I-+O2+4H+=2I2+2H2O ②. 验证Cl-是否影响KI与O2的反应 ③. 其他条件相同时,CH3COOH是弱电解质,溶液中c(H+)较盐酸小,O2的氧化性减弱 ④. pH=10的KOH溶液 ⑤. 电流表指针偏转,烧杯b的溶液颜色变深 ⑥. 3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O ⑦. 中性条件下,O2的氧化性比较弱,该反应速率慢,短时间内难以生成“一定量” 碘单质使溶液颜色发生变化 ⑧. pH=10的KOH溶液中I-被氧化生成I2,I2迅速发生歧化反应变为IO3-和I-
【解析】
【详解】(1)实验②是在酸性条件下氧气将碘离子氧化生成碘单质,碘单质遇淀粉使溶液变蓝,其反应的离子方程式是:4I-+O2+4H+=2I2+2H2O;(2)实验②加入盐酸电离产生的H+和Cl-,通过实验③可以排除是否为Cl-离子对于KI与O2的反应的影响;(3) 其他条件相同时,CH3COOH是弱电解质,溶液中c(H+)较盐酸小,O2的氧化性随溶液pH的增大逐渐减弱,故实验④比②溶液颜色浅;(4) i.甲同学提出猜想“pH=10时O2不能氧化I-”,故烧杯a中的溶液可以为pH=10的KOH溶液;ii.通入O2后,若电流表指针偏转,烧杯b的溶液颜色变深,则pH=10时O2也能氧化I-,此猜想不成立。Ⅱ.碱性条件下碘单质发生歧化反应生成IO3-和I-,则开始滴入时遇淀粉变蓝,后碘消耗而褪色,其离子反应方程式为:3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O ;(5)实验①的现象产生的原因可能是中性条件下,O2的氧化性比较弱,该反应速率慢,短时间内难以生成“一定量”的碘单质使溶液颜色发生变化;实验⑥的现象产生的原因可能是pH=10的KOH溶液中I-被氧化生成I2,I2迅速发生歧化反应变为IO3-和I-。
点睛:本题考查氧元素和碘元素的氧化性强弱的探究,通过对酸碱性溶液中氧的氧化性强弱进行探究,利用碘遇淀粉变蓝的现象进行判断,综合考查了实验基础及电化学基础,离子反应等知识点,本题解题的关键在于实验条件的理解及离子变化中氧化性、还原性强弱的判断。
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