精品解析:天津市蓟州区上仓中学2025-2026学年高三上学期月考 化学试题
2026-08-24
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内容正文:
上仓中学2025-2026学年度第一学期高三年级化学学科
阶段性练习二
相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Cl-35.5 K-39
一、单选题,共14题,每题3分,共42分。
1. 化学和生活、科技、社会发展息息相关,下列说法不正确的是
A. “深海一号”母船海水浸泡区的铝块可保障船体不易腐蚀
B. 神舟十七号载人飞船使用的可充电镉镍电池属于二次电池
C. 河南省博物院中馆藏文物“武则天金简”易发生吸氧腐蚀
D. “北斗三号”导航卫星使用的透光电极材料——石墨烯,属于新型无机非金属材料
2. 中国古代有很多伟大发明。分析下列生产过程,其中不涉及氧化还原反应的是
A
B
C
D
古法酿酒
古法炼铁
煅烧贝壳
火药爆炸
A. A B. B C. C D. D
3. 已知二氯化二硫(S2Cl2)的结构式为Cl﹣S﹣S﹣Cl,它易与水反应,方程式如下:2S2Cl2+2H2O=4HCl+SO2↑+3S↓,对该反应的说法正确的是
A. S2Cl2既作氧化剂又作还原剂
B. H2O作还原剂
C. 每生成1molSO2转移4mol电子
D. 氧化产物与还原产物物质的量比为3:1
4. 下列有关物质的叙述错误的是
A. 碳酸氢铵可用作食品膨松剂
B. 浓硝酸保存在棕色试剂瓶中
C. 将气体通入石蕊试液中,石蕊试液变红;继续通入气体,红色褪去
D. “三月打雷麦谷堆”是指在雷电作用下最终可转化成被农作物吸收的化合态氮
5. 下列各组离子能大量共存的是
①“84”消毒液的水溶液中:Fe3+、Cl-、Ca2+、Na+
②加入KSCN显红色的溶液:K+、NH4+、Cl-、S2-
③能够与金属Cu常温下反应放出气体的溶液;Fe3+、Al3+、SO42-、K+
④pH=2的溶液中:NH4+、Na+、Cl-、Cu2+
⑤无色溶液中:K+、CH3COO-、HCO3-、MnO4-
A. ②③ B. ①③ C. ①⑤ D. ③④
6. CaH2可以作为供氢剂(其中CaH2中氢元素为-1价),反应方程式如下:CaH2+2H2O=Ca (OH)2+2H2↑,以下说法正确的是
A. 水既不是氧化剂也不是还原剂 B. Ca (OH)2是氧化产物
C. 被氧化的原子与被还原的原子个数比为1:1 D. 水既是氧化剂又是还原剂
7. 下列反应是氧化还原反应且反应过程中的能量变化符合下图的是
A. 氢氧化钡晶体和氯化铵晶体研磨 B. 金属溶于水
C. 高温分解 D. 高温条件下碳粉与二氧化碳的反应
8. 下列反应的离子或化学方程式书写正确的是
A. 将少量通入NaClO溶液中:
B. 将少量通入溶液中:
C. 漂白粉溶液中通入过量:
D. 向硫酸铝溶液滴加过量氨水:
9. 下列有关金属冶炼的说法正确的是
A. 制Na:高温分解NaCl制备Na
B. 制备高纯硅:
C. 制Mg:将海水富集得到的氯化镁溶液电解得到镁和氯气
D. 制Mn:将铝粉与难熔的以一定比例混合后,高温冶炼得到锰
10. 某学习小组探究溶液被空气中氧气氧化的影响因素,设计实验如下:
已知:(棕黄色),下列说法错误的是
A. 对比实验现象和,酸性环境加快了的氧化速率
B. b中被氧化的离子方程式为(营造的酸性环境用表示)
C. 中层无色,证明无的生成
D. 以上实验可证明检验的方法用淀粉溶液比用更灵敏
11. 下列热化学方程式或叙述正确的是
A. 使用高效催化剂能降低反应的焓变,提高反应速率
B. 同温同压下,在光照和点燃条件下的相同
C. 稀硫酸与溶液反应:
D. 在101kPa下的燃烧热,则水分解的热化学方程式为
12. 一种锌-空气电池的简易装置结构如图所示。下列说法错误的是
A. 电子流动方向:凝胶→石墨
B. 金属Zn为负极
C. 石墨电极反应式:
D. 空气中的等酸性气体会影响电池的性能
13. 检验下列物质所选用的试剂正确的是
A. H2S气体:NaOH溶液
B. 溶液中的CO :盐酸,澄清石灰水
C. 溶液中的SO : Ba(NO3)2溶液
D. 溶液中的Cu2+:氨水
14. 探究氮及其化合物的性质过程中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是
A. 图①将集有氨气的试管倒扣于水槽中,液体迅速充满试管,说明极易溶于水
B. 将图②烧杯中的改为NaOH溶液,喷泉实验效果会更好
C. 图③加热固体,观察到固体逐渐减少,试管口有液滴产生,说明具有热不稳定性
D. 将红热的Pt丝伸入如图④所示的锥形瓶中,瓶口出现少量的红棕色气体,说明氨气催化氧化的产物中有
第Ⅱ卷(非选择题,共58分)
15. Ⅰ.某同学设计下图简易装置测定中和热。回答下列问题:
(1)该装置中缺少的仪器是_____。碎泡沫塑料的作用是_____。
(2)50mL0.10mol/L的盐酸与50mL0.11mol/L的NaOH溶液混合后,测得反应放出的热量为285J,则中和热_____。若将环形玻璃搅拌棒换为金属搅拌棒,则测得反应放出的热量将_____(填“偏多”“偏少”或“不变”)。
(3)以下操作可能会导致测得的偏大的是_____。
A.玻璃搅拌器换成黄金搅拌器
B.量取稀硫酸的体积时仰视读数
C.分多次把氢氧化钠溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
Ⅱ.2021年世界环境日中国主题:人与自然和谐共生。
(4)以为催化剂的光热化学循环分解反应为温室气体的减排提供了一个新路径,断开各分子中化学键吸收的能量如下表所示。
化学键
C=O
(CO)
O=O
能量/kJ/mol
799
1072
496
则以为催化剂分解生成和的热化学方程式为_____。
(5)以太阳能为热源,金属氧化物为催化剂可以分解水制和,实现能源绿色化,其过程如下:
过程Ⅰ:
过程Ⅱ:
总反应:
则过程Ⅱ的_____。
16. 过氧化钠常用作漂白剂、杀菌消毒剂,能与水和二氧化碳等物质发生反应,保存不当容易变质。某兴趣小组以过氧化钠为对象进行如下探究:
探究一: “干燥的CO2不能与Na2O2反应”和“CO2在有水存在时才能与Na2O2反应”,设计如下实验装置:
(1)连接装置,检查气密性。在干燥管中装入Na2O2后,打开活塞加入稀硫酸,生成CO2。打开K1,关闭K2,一段时间后再加热铜丝。其中,X中应加入试剂_________(填名称)。先通一段时间CO2的目的是_________,实验观察到铜丝未变化,则得出结论“干燥的CO2不能与Na2O2反应”。
(2)若打开K2,关闭K1,出现_________现象,可证明“有水时CO2与Na2O2反应”产生了O2。
探究二: Na2O2是否已经变质并粗略测定该样品中Na2O2的质量分数
(3)甲同学取少量Na2O2样品,将其溶于水,加入_________溶液,充分振荡后有白色沉淀,证明Na2O2样品已经与空气中的CO2反应变质。
(4)乙同学为粗略测定该样品中Na2O2的质量分数,称取m g样品,设计如下装置进行实验:
实验开始后,A中发生反应的化学方程式为:_________;利用装置B除去混合气体未反应的CO2;调整装置C、D内液面高度相同,读出量筒D中水的体积,并将其折算成氧气的质量为n g。则该样品中Na2O2的质量分数为: _________。
17. 纯硅被誉为“信息革命的催化剂”,工业上有两种以粗硅为原料制备高纯硅的工艺。
已知:沸点57.7℃,遇会剧烈反应;沸点31.5℃,且能与强烈反应,并在空气中易自燃。
(1)制备粗硅的化学反应方程式为________。
(2)和遇水都会剧烈反应,都会生成、。但会多生成一种物质,则物质的名称为________。
(3)实验室用下图装置制备。
①B中试剂是________,B的作用是________(请用离子方程式解释)。
②装置F的作用是________,实验开始应后点燃________(填“A”或“D”)装置的酒精灯。
③A装置中的离子反应方程式为________。
(4)与过量制备纯硅的装置如图(热源及夹持装置已略去)。
①装置D中发生反应的化学方程式为________。
②如图是用强光照射密闭广口瓶中新制氯水时,用数字化传感器采集的图像,下列纵坐标代表的物理量与图像相符的是________。
a.瓶中氯气的体积分数 b.瓶中氧气的体积分数
c.溶液的导电能力 d.溶液的漂白能力
18. 含氮物质的处理在环境保护中具有重要价值。某学习小组探究了铜和硝酸反应及含氮物质的性质。回答下列问题:
(1)铜与浓硝酸反应的装置如图,仪器A的名称为________。
(2)铜与浓硝酸反应的离子方程式为________。
(3)实验室制备氨气的化学方程式:________。
(4)氮氧化物()直接排放会造成酸雨,可以用碱溶液如NaOH溶液吸收,主要反应为:,。若标况下3.36L的(仅含NO、)被2 mol/L的NaOH溶液完全吸收,则NaOH溶液的体积至少为________mL。
(5)某氮肥厂产生的氨氮废水中的氮元素多以和的形式存在,氨氮废水是造成河流及湖泊富营养化的主要因素。某团队设计处理氨氮废水的流程如下:
①过程Ⅱ为硝化过程,在微生物的作用下实现的转化,此过程中,在反应中作________剂。
②过程Ⅲ为反硝化过程,向一定条件下的废水中加入甲醇(),实现的转化。将1 mol 完全转化为转移的电子数为________。
(6)氨气还可作为脱硝剂除去氮氧化物,如NO和在一定条件下发生反应:。利用该原理,设计如图原电池,写出电极N上发生的反应________。
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上仓中学2025-2026学年度第一学期高三年级化学学科
阶段性练习二
相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Cl-35.5 K-39
一、单选题,共14题,每题3分,共42分。
1. 化学和生活、科技、社会发展息息相关,下列说法不正确的是
A. “深海一号”母船海水浸泡区的铝块可保障船体不易腐蚀
B. 神舟十七号载人飞船使用的可充电镉镍电池属于二次电池
C. 河南省博物院中馆藏文物“武则天金简”易发生吸氧腐蚀
D. “北斗三号”导航卫星使用的透光电极材料——石墨烯,属于新型无机非金属材料
【答案】C
【解析】
【详解】A.“深海一号”母船海水浸泡区铝块作负极与船体形成原电池,利用“牺牲阳极法” 可保障船体不易腐蚀,A不符合题意;
B.可充电镉镍电池又称二次电池,B不符合题意;
C.武则天金简是纯金打造的,不易发生吸氧腐蚀,C符合题意;
D.石墨烯是由碳原子组成的单质,属于新型无机非金属材料,D不符合题意;
故答案选C;
2. 中国古代有很多伟大发明。分析下列生产过程,其中不涉及氧化还原反应的是
A
B
C
D
古法酿酒
古法炼铁
煅烧贝壳
火药爆炸
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.主要反应为:(C6H10O5)n+nH2OnC6H12O6,C6H12O62C2H5OH+2CO2↑,酿酒涉及葡萄糖的氧化反应,A不合题意;
B.金属的冶炼由化合物生成单质,金属被还原,反应为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,为氧化还原反应,B不合题意;
C.贝壳的主要成分为碳酸钙,分解生成二氧化碳和氧化钙,反应为:CaCO3CaO+CO2,属于非氧化还原反应,C符合题意;
D.火药爆炸,反应为:S+2KNO3+3C=N2+3CO2+K2S,S+O2SO2等,发生氧化还原反应,D不合题意;
故答案为:C。
3. 已知二氯化二硫(S2Cl2)的结构式为Cl﹣S﹣S﹣Cl,它易与水反应,方程式如下:2S2Cl2+2H2O=4HCl+SO2↑+3S↓,对该反应的说法正确的是
A. S2Cl2既作氧化剂又作还原剂
B. H2O作还原剂
C. 每生成1molSO2转移4mol电子
D. 氧化产物与还原产物物质的量比为3:1
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】因Cl的非金属性比S强,故S2Cl2中S、Cl的化合价分别为+1、-1价,根据化合价分析,反应中只有硫的化合价发生变化。
A. 反应物中只有S2Cl2的化合价发生变化, 所以S2Cl2既作氧化剂又作还原剂,A项正确;
B. 水中元素化合价未改变,不是还原剂,B项错误;
C. SO2中硫的化合价为+4价,故每生成1 mol SO2转移3 mol电子,C项错误;
D. SO2为氧化产物,S为还原产物,故氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶3,D项错误;
答案选A。
4. 下列有关物质的叙述错误的是
A. 碳酸氢铵可用作食品膨松剂
B. 浓硝酸保存在棕色试剂瓶中
C. 将气体通入石蕊试液中,石蕊试液变红;继续通入气体,红色褪去
D. “三月打雷麦谷堆”是指在雷电作用下最终可转化成被农作物吸收的化合态氮
【答案】C
【解析】
【详解】A.碳酸氢铵受热分解产生气体,常用于食品膨松剂,A正确;
B.浓硝酸见光易分解,需避光保存于棕色试剂瓶,B正确;
C.SO2溶于水生成H2SO3使石蕊变红,但其漂白有选择性,不能使石蕊试液中红色褪去,C错误;
D.雷电使N2转化为NO、NO2,最终形成硝酸盐供植物吸收,D正确;
故答案为C。
5. 下列各组离子能大量共存的是
①“84”消毒液的水溶液中:Fe3+、Cl-、Ca2+、Na+
②加入KSCN显红色的溶液:K+、NH4+、Cl-、S2-
③能够与金属Cu常温下反应放出气体的溶液;Fe3+、Al3+、SO42-、K+
④pH=2的溶液中:NH4+、Na+、Cl-、Cu2+
⑤无色溶液中:K+、CH3COO-、HCO3-、MnO4-
A. ②③ B. ①③ C. ①⑤ D. ③④
【答案】D
【解析】
【详解】试题分析:①“84”消毒液的水溶液中含有ClO-,具有强氧化性,与Fe2+发生氧化还原反应而不能共存,故①错误;②加入KSCN显红色的溶液中含有Fe3+,与S2-相互促进水解而不能共存,故②错误;③能够与金属Cu常温下反应放出气体的溶液,具有强氧化性,但该组离子之间不反应,则能够共存,故③正确;④pH=2的溶液,为酸性溶液,该组离子之间不反应,则能够共存,故④正确;⑤MnO4-在水溶液中为紫色,与无色溶液不符,故⑤错误;故选D。
【考点定位】考查离子反应与离子共存
【名师点晴】明确题目中的隐含信息及离子之间的反应是解答本题的关键,再结合常见的离子反应为生成不溶物、生成水或弱电解质、生成挥发性的气体、生成配合物及发生氧化还原反应,本题难点是②,通过KSCN溶液显血红色,隐藏了溶液里有Fe3+的信息,结合氧化Fe3+的氧化性不能与还原性的I-共存,据此分析解题。
6. CaH2可以作为供氢剂(其中CaH2中氢元素为-1价),反应方程式如下:CaH2+2H2O=Ca (OH)2+2H2↑,以下说法正确的是
A. 水既不是氧化剂也不是还原剂 B. Ca (OH)2是氧化产物
C. 被氧化的原子与被还原的原子个数比为1:1 D. 水既是氧化剂又是还原剂
【答案】C
【解析】
【分析】根据反应方程式CaH2+2H2O=Ca (OH)2+2H2↑可知CaH2中氢元素为-1价上升至0价,所以CaH2是还原剂,对应的产物H2为氧化产物;H2O中部分H元素化合价由+1价下降为氢气中的0价,所以H2O是氧化剂,对应产物H2为还原产物,所以H2既是氧化产物又是还原产物。
【详解】A.H2O中部分H元素化合价由+1价下降为氢气中的0价,所以H2O是氧化剂,A错误;
B.根据分析可知Ca(OH)2既不是氧化产物也不是还原产物,B错误;
C.CaH2中氢元素为-1价上升至0价,被氧化;H2O中部分H元素化合价由+1价下降为氢气中的0价,被还原,根据化合价升降守恒可知被氧化的H原子与被还原的H原子个数比为1:1,C正确;
D.H2O中部分H元素化合价由+1价下降为氢气中的0价,所以H2O是氧化剂,D错误;
答案选D。
7. 下列反应是氧化还原反应且反应过程中的能量变化符合下图的是
A. 氢氧化钡晶体和氯化铵晶体研磨 B. 金属溶于水
C. 高温分解 D. 高温条件下碳粉与二氧化碳的反应
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,反应物总能量小于生成物总能量,反应为吸热反应,据此回答。
【详解】A.氢氧化钡晶体和氯化铵晶体研磨属于吸热反应,但是不属于氧化还原反应,A错误;
B.金属Na与水反应放热,B错误;
C.高温分解CaCO3是吸热反应,但是不属于氧化还原反应,C错误;
D.高温条件下碳粉与二氧化碳的反应是吸热反应,属于氧化还原反应,D正确;
故选D。
8. 下列反应的离子或化学方程式书写正确的是
A. 将少量通入NaClO溶液中:
B. 将少量通入溶液中:
C. 漂白粉溶液中通入过量:
D. 向硫酸铝溶液滴加过量氨水:
【答案】B
【解析】
【详解】A.具有强氧化性,可将具有还原性的氧化为,不会生成,离子方程式书写错误,正确的应为,A错误;
B.还原性顺序为,少量通入溶液时优先与反应,给出的离子方程式书写正确,B正确;
C.通入过量时,会和、反应生成可溶的,产物不会有沉淀,方程式书写错误,正确的应为,C错误;
D.氨水是弱碱,不能溶解,反应只能生成沉淀,不会生成,离子方程式书写错误,正确的应为,D错误;
故选B。
9. 下列有关金属冶炼的说法正确的是
A. 制Na:高温分解NaCl制备Na
B. 制备高纯硅:
C. 制Mg:将海水富集得到的氯化镁溶液电解得到镁和氯气
D. 制Mn:将铝粉与难熔的以一定比例混合后,高温冶炼得到锰
【答案】D
【解析】
【详解】A.性质稳定,高温下不分解,工业上采用电解熔融的方法制备,A错误;
B.为酸性氧化物,仅能与氢氟酸反应,与盐酸不反应,无法直接转化为,B错误;
C.电解氯化镁溶液时,阴极是水电离出的放电生成,无法得到单质,工业上电解熔融氯化镁制,C错误;
D.的金属活动性强于,可通过铝热反应,高温下将还原为单质,D正确;
故选D。
10. 某学习小组探究溶液被空气中氧气氧化的影响因素,设计实验如下:
已知:(棕黄色),下列说法错误的是
A. 对比实验现象和,酸性环境加快了的氧化速率
B. b中被氧化的离子方程式为(营造的酸性环境用表示)
C. 中层无色,证明无的生成
D. 以上实验可证明检验的方法用淀粉溶液比用更灵敏
【答案】C
【解析】
【分析】通过对比实验研究某一因素对实验的影响,应该要注意控制研究的变量以外,其它量要相同,以此进行对比;
【详解】A.ab的实验变量为是否通入二氧化碳,二氧化碳和水生成碳酸使得溶液酸性增强,对比实验现象和,说明酸性环境加快了的氧化速率,A正确;
B.空气中氧气具有氧化性,在酸性条件下,b中被氧气氧化为碘离子,离子方程式为,B正确;
C.已知:(棕黄色),反应中生成的碘单质和过量碘离子转化为,使得四氯化碳萃取不到碘单质,不能说明无的生成,C错误;
D.比较cd实验,d中能检验到碘单质的生成,说明检验的方法用淀粉溶液比用更灵敏,D正确;
故选C。
11. 下列热化学方程式或叙述正确的是
A. 使用高效催化剂能降低反应的焓变,提高反应速率
B. 同温同压下,在光照和点燃条件下的相同
C. 稀硫酸与溶液反应:
D. 在101kPa下的燃烧热,则水分解的热化学方程式为
【答案】B
【解析】
【详解】A.使用高效催化剂能够改变反应途径,但不改变反应物和生成物的始态和终态,故不能降低反应的焓变,能够降低反应所需要的活化能,从而提高反应速率,A错误;
B.反应热与反应的途径和条件无关,只与反应的始态和终态有关,故同温同压下,在光照和点燃条件下的相同,B正确;
C.酸碱中和反应是放热反应,故<0,稀硫酸与溶液反应:,C错误;
D.燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成指定稳定的物质(H2O为液态)时释放的热量,故在101kPa下的燃烧热,则水分解的热化学方程式为,D错误;
故答案为B。
12. 一种锌-空气电池的简易装置结构如图所示。下列说法错误的是
A. 电子流动方向:凝胶→石墨
B. 金属Zn为负极
C. 石墨电极反应式:
D. 空气中的等酸性气体会影响电池的性能
【答案】A
【解析】
【详解】A.原电池中电子仅能在外电路(导线)中移动,不能经过电解质凝胶,电解质依靠离子定向移动传导电荷,A错误;
B.锌-空气电池工作时,Zn发生失电子的氧化反应,金属Zn为负极,B正确;;
C.石墨为正极,碱性条件下O2得电子生成OH-,电极反应式为,C正确;
D.空气中的等酸性气体会与KOH发生反应,导致电解质碱性减弱,会影响电池的性能,D正确;
故答案选A。
13. 检验下列物质所选用的试剂正确的是
A. H2S气体:NaOH溶液
B. 溶液中的CO :盐酸,澄清石灰水
C. 溶液中的SO : Ba(NO3)2溶液
D. 溶液中的Cu2+:氨水
【答案】D
【解析】
【详解】A.硫化氢与NaOH反应生成硫化钠和水,无明显现象,不能用NaOH检验H2S,A错误;
B.碳酸根离子、碳酸氢根离子、亚硫酸根离子等都能与盐酸反应生成二氧化碳或二氧化硫,二氧化碳或二氧化硫都能使澄清石灰水变浑浊,B错误;
C.亚硫酸根离子、碳酸根离子等都能与硝酸钡反应生成白色沉淀,C错误;
D.氨水与铜离子反应生成蓝色沉淀氢氧化铜,氨水过量时,沉淀溶解,可用氨水检验铜离子,D正确;
故答案选D。
14. 探究氮及其化合物的性质过程中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是
A. 图①将集有氨气的试管倒扣于水槽中,液体迅速充满试管,说明极易溶于水
B. 将图②烧杯中的改为NaOH溶液,喷泉实验效果会更好
C. 图③加热固体,观察到固体逐渐减少,试管口有液滴产生,说明具有热不稳定性
D. 将红热的Pt丝伸入如图④所示的锥形瓶中,瓶口出现少量的红棕色气体,说明氨气催化氧化的产物中有
【答案】D
【解析】
【详解】A.将集有氨的试管倒扣于水槽中,液体迅速充满试管,即可说明因为氨极易溶于水,导致试管内气压急剧减小,所以液体迅速充满试管,故A正确;
B.二氧化氮溶于水生成硝酸和一氧化氮,二氧化氮与氢氧化钠溶液能反应生成硝酸钠、亚硝酸钠和水,二氧化氮与氢氧化钠溶液反应更容易,则喷泉实验效果会更好,故B正确;
C.图③加热固体,观察到固体逐渐减少,试管口有液滴产生,说明受热分解的产物有水,说明NH4HCO3具有热不稳定性,故C正确;
D.氨水具有挥发性,挥发出来的氨气在红热的铂丝做催化剂作用下与氧气反应生成一氧化氮,一氧化氮与空气中的氧气转化为二氧化氮,二氧化氮溶于水生成硝酸,硝酸与氨水反应生成硝酸铵,故D错误;
答案选D。
第Ⅱ卷(非选择题,共58分)
15. Ⅰ.某同学设计下图简易装置测定中和热。回答下列问题:
(1)该装置中缺少的仪器是_____。碎泡沫塑料的作用是_____。
(2)50mL0.10mol/L的盐酸与50mL0.11mol/L的NaOH溶液混合后,测得反应放出的热量为285J,则中和热_____。若将环形玻璃搅拌棒换为金属搅拌棒,则测得反应放出的热量将_____(填“偏多”“偏少”或“不变”)。
(3)以下操作可能会导致测得的偏大的是_____。
A.玻璃搅拌器换成黄金搅拌器
B.量取稀硫酸的体积时仰视读数
C.分多次把氢氧化钠溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
Ⅱ.2021年世界环境日中国主题:人与自然和谐共生。
(4)以为催化剂的光热化学循环分解反应为温室气体的减排提供了一个新路径,断开各分子中化学键吸收的能量如下表所示。
化学键
C=O
(CO)
O=O
能量/kJ/mol
799
1072
496
则以为催化剂分解生成和的热化学方程式为_____。
(5)以太阳能为热源,金属氧化物为催化剂可以分解水制和,实现能源绿色化,其过程如下:
过程Ⅰ:
过程Ⅱ:
总反应:
则过程Ⅱ的_____。
【答案】(1) ①. 温度计 ②. 保温
(2) ①. ②. 偏少
(3)AC (4)
(5)+216.5kJ/mol
【解析】
【小问1详解】
测定中和热的装置包含:大、小烧杯,隔热保温用的泡沫,塑料盖板,温度计,环形玻璃搅拌棒;根据题干中图形可知该装置缺少的仪器为:温度计;碎泡沫塑料的作用为:保温。
【小问2详解】
50mL0.10mol/L的盐酸与50mL0.11mol/L的NaOH溶液混合后,充分反应生成的物质的量为,同时放出的热量为,则得到中和热;若将环形玻璃搅拌棒换为金属搅拌棒,由于金属的传热性能比玻璃强,会导致反应热量散失,测得放出的热量偏少。
【小问3详解】
由于中和热的,如果测得的偏大,则反映出测得放出的热量偏少,以下操作可能会导致测得的偏大的是:
A.将玻璃搅拌器换成黄金搅拌器,由于金属的传热性能比玻璃强,会导致反应热量散失,测得放出的热量偏少,从而使测得的偏大,A符合要求;
B.量取稀硫酸的体积时仰视读数,使得所取硫酸体积增大,测得中和放出的热量增多,从而使测得的偏小,B不符合要求;
C.分多次把氢氧化钠溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,每加一次氢氧化钠溶液,都会导致反应热量散失,使得最终测得放出的热量偏少,从而使测得的偏大,C符合要求;
故答案为:AC。
【小问4详解】
生成和的方程式为:,根据表格中数据可知其焓变为,则得到以为催化剂分解生成和的热化学方程式为:。
【小问5详解】
根据盖斯定律,过程Ⅱ可由(总反应过程Ⅰ)所得,则。
16. 过氧化钠常用作漂白剂、杀菌消毒剂,能与水和二氧化碳等物质发生反应,保存不当容易变质。某兴趣小组以过氧化钠为对象进行如下探究:
探究一: “干燥的CO2不能与Na2O2反应”和“CO2在有水存在时才能与Na2O2反应”,设计如下实验装置:
(1)连接装置,检查气密性。在干燥管中装入Na2O2后,打开活塞加入稀硫酸,生成CO2。打开K1,关闭K2,一段时间后再加热铜丝。其中,X中应加入试剂_________(填名称)。先通一段时间CO2的目的是_________,实验观察到铜丝未变化,则得出结论“干燥的CO2不能与Na2O2反应”。
(2)若打开K2,关闭K1,出现_________现象,可证明“有水时CO2与Na2O2反应”产生了O2。
探究二: Na2O2是否已经变质并粗略测定该样品中Na2O2的质量分数
(3)甲同学取少量Na2O2样品,将其溶于水,加入_________溶液,充分振荡后有白色沉淀,证明Na2O2样品已经与空气中的CO2反应变质。
(4)乙同学为粗略测定该样品中Na2O2的质量分数,称取m g样品,设计如下装置进行实验:
实验开始后,A中发生反应的化学方程式为:_________;利用装置B除去混合气体未反应的CO2;调整装置C、D内液面高度相同,读出量筒D中水的体积,并将其折算成氧气的质量为n g。则该样品中Na2O2的质量分数为: _________。
【答案】(1) ①. 浓硫酸 ②. 将装置内的氧气排出
(2)铜丝由红变黑 (3)氯化钙
(4) ①. 2Na2O2+2CO2=2 Na2CO3+O2 ②.
【解析】
【分析】碳酸钠和稀硫酸生成二氧化碳气体,若打开K1、关闭K2,二氧化碳通过浓硫酸干燥后进入球形干燥管,因为干燥的二氧化碳不能和过氧化钠反应,所以没有氧气生成,加热的铜丝不发生变化;若打开K2,关闭K1,二氧化碳气体中含有水蒸气,若铜丝由红变黑,可证明“有水时CO2与Na2O2反应”产生了O2。
【小问1详解】
要证明干燥的CO2不能与Na2O2反应,试剂X应是干燥剂,故X是浓硫酸;装置中含有空气,空气干扰实验,所以先通一段时间CO2的目的是:将装置内的氧气排出,防止其与铜反应干扰实验;
【小问2详解】
氧气和铜生成黑色氧化铜,若打开K2,关闭K1,则二氧化碳气体中含有水蒸气,若铜丝由红变黑,证明“有水时CO2与Na2O2反应”产生了O2;
【小问3详解】
过氧化钠和空气中二氧化碳生成碳酸钠,碳酸钠和氯化钙生成碳酸钙沉淀,故取少量Na2O2样品,将其溶于水,加入氯化钙溶液(合理即可),充分振荡后有白色沉淀,证明Na2O2样品已经与空气中的CO2反应变质。
【小问4详解】
A中过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,反应的化学方程式是2Na2O2+2CO2=2 Na2CO3+O2;依据化学方程式可知,该样品中Na2O2为,则该样品中Na2O2的质量分数为=。
17. 纯硅被誉为“信息革命的催化剂”,工业上有两种以粗硅为原料制备高纯硅的工艺。
已知:沸点57.7℃,遇会剧烈反应;沸点31.5℃,且能与强烈反应,并在空气中易自燃。
(1)制备粗硅的化学反应方程式为________。
(2)和遇水都会剧烈反应,都会生成、。但会多生成一种物质,则物质的名称为________。
(3)实验室用下图装置制备。
①B中试剂是________,B的作用是________(请用离子方程式解释)。
②装置F的作用是________,实验开始应后点燃________(填“A”或“D”)装置的酒精灯。
③A装置中的离子反应方程式为________。
(4)与过量制备纯硅的装置如图(热源及夹持装置已略去)。
①装置D中发生反应的化学方程式为________。
②如图是用强光照射密闭广口瓶中新制氯水时,用数字化传感器采集的图像,下列纵坐标代表的物理量与图像相符的是________。
a.瓶中氯气的体积分数 b.瓶中氧气的体积分数
c.溶液的导电能力 d.溶液的漂白能力
【答案】(1)
(2)
氢气 (3) ①.
饱和食盐水 ②.
除去中混有的气体,且存在平衡 ,饱和食盐水中浓度大,使平衡逆向移动,减少的溶解 ③.
吸收多余的防止污染空气,同时防止空气中的水蒸气进入E中使水解 ④. D ⑤.
(4) ①.
②. b
【解析】
【分析】石英砂和焦炭先反应制备粗硅,粗硅和氯气反应生成四氯化硅,再经氢气还原得到高纯硅;粗硅和氯化氢反应生成三氯甲硅烷和四氯化硅,三氯甲硅烷再经氢气还原得到高纯硅。(3)以氯气为原料制备四氯化硅等,先用和浓HCl共热制得,氯气中含HCl,饱和食盐水吸收氯气中的氯化氢,经浓硫酸干燥后,氯气在加热下与硅反应生成四氯化硅、四氯化硅易水解、氯气有毒,要用碱石灰进行尾气吸收;(4)该实验装置中A利用锌粒和稀硫酸反应制取氢气,通入B中干燥除去氢气中混有的水蒸气,C通过水浴加热使汽化后随过量氢气一同进入D的石英管中,在高温条件下和反应生成纯硅,后续省略的尾气处理装置用于处理未反应的易燃易爆的氢气等尾气;
【小问1详解】
工业用二氧化硅和碳在高温下反应制备粗硅,化学反应方程式为:;
【小问2详解】
沸点31.5℃,且能与强烈反应,并在空气中易自燃,则具有很强的还原性,因为中氢的化合价是-1价,与+1价的氢发生归中反应,故与水反应生成硅酸、、,则多生成的这一种物质X的名称为氢气;
【小问3详解】
①A装置制得的氯气中混有HCl杂质,B中盛放饱和食盐水,HCl极易溶于水可被吸收,同时在饱和食盐水中溶解度很小,对应离子方程式为,饱和食盐水中高浓度的使平衡逆向移动,降低溶解损耗;②能与强烈反应,氯气有毒。则实验中要防止E内进入水蒸气、进行尾气吸收;球形干燥管的作用为:吸收尾气,并防止空气中的水蒸气进入E中;加热下Si与氧气能反应,故实验时应先点燃装置A的酒精灯让氯气将装置内空气排尽,然后点燃D装置的酒精灯;③A装置中和浓共热制得,离子方程式为:;
【小问4详解】
①高温下还原得到纯硅,属于置换反应,化学方程式为;
②a.新制氯水光照发生反应,氯气不断被消耗,体积分数逐渐下降,不符合图像上升趋势,a不符合题意;
b.反应生成氧气,瓶中氧气体积分数随时间逐渐升高,与图像相符,b符合题意;
c.弱电解质HClO逐渐转化为强电解质HCl,溶液中离子浓度增大,导电能力应逐渐上升后趋于稳定,且初始时刻(50s时)导电能力不为0,c不符合题意;
d.HClO是漂白有效成分,光照后HClO浓度降低,溶液漂白能力逐渐减弱,不符合图像,d不符合题意;
故选b。
18. 含氮物质的处理在环境保护中具有重要价值。某学习小组探究了铜和硝酸反应及含氮物质的性质。回答下列问题:
(1)铜与浓硝酸反应的装置如图,仪器A的名称为________。
(2)铜与浓硝酸反应的离子方程式为________。
(3)实验室制备氨气的化学方程式:________。
(4)氮氧化物()直接排放会造成酸雨,可以用碱溶液如NaOH溶液吸收,主要反应为:,。若标况下3.36L的(仅含NO、)被2 mol/L的NaOH溶液完全吸收,则NaOH溶液的体积至少为________mL。
(5)某氮肥厂产生的氨氮废水中的氮元素多以和的形式存在,氨氮废水是造成河流及湖泊富营养化的主要因素。某团队设计处理氨氮废水的流程如下:
①过程Ⅱ为硝化过程,在微生物的作用下实现的转化,此过程中,在反应中作________剂。
②过程Ⅲ为反硝化过程,向一定条件下的废水中加入甲醇(),实现的转化。将1 mol 完全转化为转移的电子数为________。
(6)氨气还可作为脱硝剂除去氮氧化物,如NO和在一定条件下发生反应:。利用该原理,设计如图原电池,写出电极N上发生的反应________。
【答案】(1)
具支试管 (2)
(3)
(4)
75 (5) ①.
还原 ②.
(或 )
(6)
【解析】
【分析】(1)装置A中放入铜丝、浓硝酸;铜丝可上下抽动,能够控制反应发生与停止。A中Cu和浓硝酸反应生成气体,气体导管通入B烧杯的溶液中;溶液作为尾气吸收液,吸收防止氮氧化物逸出污染空气。(6)电解质溶液是碱性溶液,外接负载构成原电池, M极通入,输出:中N从‑3价升到0价,发生氧化反应,为负极;N极通入输出,中N从+2价降到0价,发生还原反应,为正极。
【小问1详解】
该仪器为带侧支导管的反应试管,仪器A的名称为具支试管;
【小问2详解】
铜和浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,浓硝酸在离子方程式中拆为氢离子和硝酸根,满足电荷、原子守恒,离子方程式为;
【小问3详解】
实验室固固加热制备氨气,利用氯化铵和熟石灰共热制取氨气,化学方程式为;
【小问4详解】
标况下总物质的量为。气体被完全吸收,根据钠、氮原子守恒:无论产物是还是,均存在,因此所需的最小体积为;
【小问5详解】
①中N为-3价,转化为、N化合价升高,失电子发生氧化反应,作还原剂;
②中N为+3价,转化为中0价的N,1 mol 得到3 mol电子,转移电子数为。
【小问6详解】
该原电池中M极通入,N元素升价发生氧化反应为负极;N极通入NO,N元素从+2价降价为0价发生还原反应为正极,在KOH碱性电解质中,NO得电子生成,结合电荷守恒、原子守恒配平得到对应电极反应。
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