精品解析：湖南省衡阳市衡阳县第一中学2024-2025学年高一上学期1月期末化学试题（创新实验班）

2024-2025学年上学期高一创新实验班期末质量检测试题卷 化学 注意事项： 1.本试卷共两大题，18 小题，满分100分，考试时量75分钟。 2.试卷分为试题卷和答题卡两个部分；答题前，考生务必将自己的姓名、考号、学校填在试题卷和答题卡上。 3.将答案写在答题卡上，写在试题卷上无效。 4.考试结束后，将答题卡上交。 可能用到的相对原子质量：H-1，C-12，N-14，O-16，Na-23，A1-27，S- 32，C1-35. 5，K- 39，Ca-40，Fe-56，Cu-64，Ag- 108，Ba-137 一、选择题(14 小题，每小题3分，共42分，每小题只有一个正确答案) 1. 中华文化源远流长，化学与生活密切相关，下列说法不正确的是 A. 青铜器“四羊方尊”的主要材质为合金 B. 铜制文物表面生成铜绿[Cu2(OH)2CO3]，它属于碱式盐 C. 长沙走马楼出土的竹木简牍主要成分是纤维素 D. 蔡伦采用碱液蒸煮制浆法造纸，该过程不涉及化学变化 【答案】D 【解析】 【详解】A．青铜器为铜锡合金，“四羊方尊”主要材质为合金，A正确； B． 由金属阳离子、氢氧根离子和碳酸根离子构成，属于碱式盐，B正确； C．竹木的主要成分为纤维素，C正确； D．碱液蒸煮制浆过程中，碱会与原料中的木质素等成分发生反应，有新物质生成，涉及化学变化，D错误； 故选D。 2. 使用如图装置（搅拌装置略）探究溶液离子浓度变化，灯光变化不可能出现“亮→暗(或灭）→亮”现象的是 选项 A B C D 试剂a CuSO4 NH4HCO3 H2SO4 CH3COOH 试剂b Ba(OH)2 Ca(OH)2 Ba(OH)2 NH3·H2O A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．Ba(OH)2与CuSO4发生离子反应：Ba2++2OH-+Cu2++=BaSO4↓+Cu(OH)2↓，随着反应的进行，溶液中自由移动的离子浓度减小，灯泡变暗，当二者恰好反应时，溶液中几乎不存在自由移动的微粒，灯泡完全熄灭。当CuSO4溶液过量时，其电离产生的Cu2+、导电，使灯泡逐渐又变亮，A不符合题意； B．Ca(OH)2与NH4HCO3发生离子反应：Ca2++2OH-++=CaCO3↓+H2O+NH3·H2O，随着反应的进行，溶液中自由移动离子浓度减小，灯泡逐渐变暗，当二者恰好反应时，溶液中自由移动的微粒浓度很小，灯泡很暗。当 NH4HCO3溶液过量时，其电离产生的、 导电，使灯泡逐渐又变亮，B不符合题意； C．Ba(OH)2与H2SO4发生离子反应：Ba2++2OH-+2H++=BaSO4↓+2H2O，随着反应的进行，溶液中自由移动的离子浓度减小，灯泡变暗，当二者恰好反应时，溶液中几乎不存在自由移动的微粒，灯泡完全熄灭。当H2SO4溶液过量时，其电离产生的H+、导电，使灯泡逐渐又变亮，C不符合题意； D．CH3COOH与氨水发生离子反应：CH3COOH+NH3·H2O=CH3COO-++H2O，反应后自由移动的离子浓度增大，溶液导电能力增强，灯泡更明亮，不出现亮—灭(或暗)—亮的变化，D符合题意； 故合理选项是D。 3. 下列离子方程式正确的是 A. Ca(HCO3)2 溶液与过量NaOH溶液反应：Ca2++2+2OH- =CaCO3↓++2H2O B. FeI2溶于过量的稀硝酸溶液中：Fe2++4H++=Fe3++NO↑+2H2O C. NaHSO4溶液与Ba (OH)2溶液反应至中性：H+++Ba2+ +OH- = BaSO4↓+H2O D. NH4HCO3溶液与足量Ca (OH) 2 溶液反应： +OH-+Ca2+=CaCO3↓+H2O 【答案】A 【解析】 【详解】A．与过量反应时，与按物质的量比参与反应，过量将完全转化为，其中1份与生成沉淀，剩余1份，离子方程式书写正确，A正确； B．还原性强于，过量稀硝酸会同时将和氧化，该方程式未体现的反应，正确的离子方程式为：，B错误； C．反应至中性时，与恰好完全中和，与物质的量之比应为，正确离子方程式为：，C错误； D．足量会同时与和反应，该方程式未体现与的反应，正确的离子方程式为： ，D错误； 故选A。 4. 甲酸(HCOOH)被认为是一种有前途的储氢化合物。在催化剂作用下，甲酸分解制氢的过程如图所示。 下列分析不正确的是 A. 过程I，若用2HCOOH代替HCOOH，则在催化剂a处吸附的是2H B. 过程II，生成的CO2分子是直线型结构 C. 过程Ⅲ，形成非极性共价键 D. HCOOH分解制氢的总反应为：HCOOHCO2↑+H2↑ 【答案】A 【解析】 【详解】A．观察甲酸的结构可知，过程I，催化剂a吸收的H是与O相连的H，而不是羧基C上的H，故用2HCOOH，则催化剂a吸收的不是标记氢2H，故A错误； B．CO2分子结构式为O=C=O，CO2分子是直线型结构，故B正确； C．过程III形成H2，H2中的H-H是非极性键，故C正确； D．甲酸HCOOH经过三个过程，生成H2和CO2，总反应为：HCOOHCO2↑+H2↑，故D正确； 故选：A。 5. NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术，其反应过程与能量关系如图1；研究发现在催化剂上可能发生的反应过程如图2。下列说法不正确的是 A. NH3催化还原NO为放热反应 B. 过程I中NH3断裂极性键，需要吸收能量，Fe3+体现了氧化性 C. 过程III的离子方程式： D. 反应过程中，反应物为NH3、O2、NO，Fe3+、Fe2+为中间产物 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．根据反应能量关系图，反应物总能555量比生成物总能量高，所以该反应是放热反应，描述正确，不符题意； B．NH3中共价键确为极性键，参与反应发生断键，Fe3+转化为Fe2+，得电子降价，体现氧化性，描述正确，不符题意； C．根据关系图，Fe2+在酸性条件下，被氧气氧化形成Fe3+，方程式书写正确，不符题意； D．根据转化关系，Fe3+应为催化剂，Fe2+是反应过程中的中间产物，描述错误，符合题意； 综上，本题选D。 6. 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 常温常压下，10.6 g中含有的钠离子数目为 B. 标准状况下，11.2 L水中含有的分子数为 C. 1.8 g中含有的中子数目为 D. 含2 mol 的浓硫酸与足量铜共热，转移的电子数为 【答案】A 【解析】 【详解】A．的物质的量为，含有的钠离子的物质的量为0.2 mol，钠离子数为，A正确； B．标准状况下水为液体，不能用气体摩尔体积计算11.2 L水的物质的量，分子数不等于题述数值，B错误； C．每个分子含10个中子，1.8 g重水中含有的中子数为，C错误； D．反应过程中浓硫酸逐渐变为稀硫酸，稀硫酸不与铜反应，硫酸不能完全反应，转移的电子数小于，D错误； 故选A。 7. 有BaCl2和NaCl的混合溶液aL，将它均分成两份。一份滴加稀硫酸，使Ba2+离子完全沉淀，消耗xmolH2SO4；另一份滴加AgNO3溶液，使Cl-离子完全沉淀，消耗ymolAgNO3.则原混合溶液中的c(Na+) A. mol·L-1 B. mol·L-1 C. mol·L-1 D. mol·L-1 【答案】D 【解析】 【详解】BaCl2和NaCl的混合溶液aL，将它均分成两份，每一份0.5aL，一份滴加稀硫酸，使钡离子离子完全沉淀消耗x mol硫酸，说明溶液中氯化钡的物质的量为xmol，另一份滴加硝酸银溶液使氯离子离子完全沉淀消耗y mol硝酸银，说明氯离子的物质的量为ymol，xmol氯化钡中的氯离子物质的量为2xmol，则氯化钠中的氯离子物质的量为(y-2x)mol，则原溶液中钠离子物质的量为2(y-2x)mol，钠离子浓度为 mol·L-1；故正确D； 答案选D。 8. 工业生产中除去电石渣浆(含)中的并制取硫酸盐的一种常用流程如图。下列说法错误的是 A. 由上述过程I、II可知氧化性 B. 过程II中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为 C. 过程I中发生反应： D. 将渣浆中的(浓度为)转化为，理论上至少需要氧气 【答案】B 【解析】 【分析】由流程可知，CaO与硫酸锰反应生成Mn(OH)2，通入氧气生成，过程Ⅰ中反应的离子方程式为2Mn(OH)2+O2+4OH-=2+4H2O；与S2-反应生成S2，进而与氧气反应生成，过程Ⅱ中反应的离子方程式为4+2S2-+9H2O═S2+4Mn(OH)2↓+10OH-，以此解答该题。 【详解】A．由分析可知，O2氧化Mn(OH)2生成，则氧化性：O2＞，然后氧化S2-生成S2，则氧化性：> S2，氧化性：，故A正确； B．在过程II中，根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒，可得反应的离子方程式为：，其中为氧化剂，为还原剂，则氧化剂和还原剂的物质的量之比为，故B错误； C．由分析可知，过程1中涉及反应为2Mn(OH)2+O2+4OH-=2+4H2O，故C正确； D．10 L渣浆中的S2-(浓度为320 mg/L)的物质的量n(S2-)=，将其氧化为时，失去电子的物质的量n(e-)=0.1 mol×[6-(-2)]=0.8 mol，根据电子守恒可知需O2的物质的量n(O2)=，故D正确； 故选B。 9. W、X、Y、 Z为不同周期的主族元素，原子序数依次增大且小于20，四种元素形成的化合物M的结构如图，农业上常用作肥料。下列说法错误的是 A. 非金属性： X>Y B. X、Y分别与W形成的简单化合物的沸点：X>Y C. 化合物M既能与酸反应又能与碱反应 D. W与X或Z均可形成既含有离子键又含有非极性共价键的离子化合物 【答案】D 【解析】 【分析】W、X、Y、Z为不同周期主族元素，原子序数依次增大且小于20，可得W为第一周期的；X为第二周期元素，成键特征显示其最外层有6个电子，为；Y为第三周期元素，是肥料的组成元素且可形成5对共用电子，为；Z为第四周期+1价主族阳离子，为，化合物M为。 【详解】A．同周期非金属性从左到右递增，同主族非金属性从上到下递减，故非金属性，即，A正确； B．X、Y与W形成的简单化合物分别为和，分子间存在氢键，沸点远高于，即沸点，B正确； C．为弱酸的酸式盐，可与强酸反应生成磷酸，也可与强碱反应生成正盐，既能与酸反应又能与碱反应，C正确； D．与形成的、均为共价化合物，不含离子键；与形成的仅含离子键，不含非极性共价键，D错误； 故选D。 10. 为了探究与水反应的情况，进行如图实验，实验中观察到甲中固体逐渐溶解，乙中溶液变为红色，下列推断错误的是 A. 甲中有氨气产生 B. 乙中倒置干燥管能防倒吸 C. 其他条件不变，移走热水浴，乙中变色速率减慢 D. 若用稀硫酸代替水，甲中可能观察到白烟 【答案】D 【解析】 【分析】甲中四氮化四硫固体逐渐溶解，乙中溶液变为红色，说明氮化四硫与水反应生成氨气。 【详解】A．由分析可知，氮化四硫与水反应生成能使酚酞试液变红色的氨气，故A正确； B．氨气极易溶于水，所以乙中倒置干燥管的容积大，能起到防倒吸的作用，故B正确； C．其他条件不变，移走热水浴，甲中反应温度降低，反应速率减慢，反应生成的氨气减少导致乙中变色速率减慢，故C正确； D．硫酸是高沸点酸，能与氨气反应生成硫酸铵，但不能产生白烟，故D错误； 故选D。 11. 一定温度下，在的H2SO4溶液中加入过量锌粉，为减缓反应速率但又不影响生成H2的总量，可向反应物中加入适量的 A. Na2CO3固体 B. 醋酸钠固体 C. 硝酸钠固体 D. 硫酸钠固体 【答案】B 【解析】 【详解】A．会与反应消耗，使生成的总量减少，A错误； B．加入醋酸钠固体后，与结合生成弱电解质，降低了浓度，反应速率减慢；随着反应进行，会逐步电离出全部，因此生成的总量不变，B正确； C．加入硝酸钠固体后，溶液中存在和，与反应生成氮氧化物而非，会减少的生成量，C错误； D．加入硫酸钠固体，不会改变的浓度和物质的量，既不减缓反应速率，也不改变生成量，D错误； 故选B。 12. 锌—空气电池（如图所示）适宜用作城市电动车的动力电源，该电池放电时Zn转化为ZnO。则该电池工作时，下列说法正确的是 A. Zn电极是该电池的正极 B. 当电路中流过2 mol电子，消耗的体积为11.2 L（标准状况下） C. 向石墨电极移动 D. Zn电极的电极反应式为 【答案】B 【解析】 【分析】该电池放电时，Zn转化为ZnO，说明Zn电极发生氧化反应，是负极；石墨电极上氧气发生还原反应，是正极。图中电解质为KOH溶液，负极反应式为，正极反应式为。 【详解】A．该电池放电时，Zn电极发生氧化反应，是负极，A错误； B．石墨正极反应表明，每消耗1 mol氧气转移4 mol电子；电路中流过2 mol电子时，消耗氧气0.5 mol，标准状况下其体积为0.5 mol×22.4 L/mol = 11.2 L，B正确； C．由分析中的正、负极反应可知，氢氧根离子在石墨电极生成、在Zn电极消耗，故其由石墨电极一侧向Zn电极一侧移动，C错误； D．图中电解质为KOH溶液，Zn负极反应应按碱性介质书写，不能写成生成氢离子的形式；完整正确的负极反应式为，D错误； 故选B。 13. 一定温度下，在5 L的密闭容器中投入1.6 mol气体A和1.0 mol气体B发生反应生成气体C，12 s时生成C的物质的量为1.2 mol（过程如图）。下列说法正确的是 A. 该反应的化学方程式为 B. 12 s时容器内的气体压强与起始时的气体压强之比为11:13 C. 2 s内用气体A表示的化学反应速率为 D. 4 s时正反应速率等于逆反应速率 【答案】B 【解析】 【分析】由图可知，12 s时A、B的物质的量分别为0.4 mol、0.6 mol，结合C的生成量可确定反应中A、B、C的化学计量数之比；曲线达到平台时体系达到平衡。 【详解】A．从开始到12 s，A、B的物质的量分别减少1.2 mol、0.4 mol，同时生成1.2 mol C，故A、B、C的化学计量数之比为3:1:3。曲线达到平台，表明该反应为可逆反应，正确的化学方程式为，原式的反应符号错误，A错误； B．起始时气体总物质的量为1.6 mol+1.0 mol=2.6 mol，12 s时气体总物质的量为0.4 mol+0.6 mol+1.2 mol=2.2 mol。温度和容器体积不变，气体压强之比等于气体总物质的量之比，故压强之比为2.2:2.6=11:13，B正确； C．图中2 s时A的物质的量为1.0 mol，则0～2 s内用A表示的平均反应速率为，不是题给数值，C错误； D．4 s后A、B的物质的量仍在变化，说明4 s时体系尚未达到平衡，正反应速率不等于逆反应速率，D错误； 故选B。 14. 部分被氧化的Fe-Cu合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO) 共5. 76g，经如下处理： 已知：氯化铁溶液可用于腐蚀印刷电路铜板，离子反应为Cu + 2Fe3+=Cu2+ +2Fe2+。 下列说法正确的是 ①滤液A中的阳离子为Fe2+、Fe3+、 H+ ②样品中氧元素的质量为0.32g ③溶解样品的过程中消耗硫酸的总物质的量为0.04mol ④V=224 ⑤V=448 A. ①③④ B. ②③④ C. ②③⑤ D. ②④⑤ 【答案】C 【解析】 【分析】硫酸足量，Fe2O3、CuO与硫酸反应产生Fe3+、Cu2+，Fe反应变为Fe2+，Cu与硫酸不反应。由氧化性：Fe3+＞Cu2+＞H+ ，可知Fe3+优先反应，由于滤液A中不含Cu2+，且有气体H2生成，则滤液A中不含Fe3+，滤渣3.2 g为金属铜，其物质的量为0.05 mol。即合金样品中共含有铜元素0.05 mol 。滤液A中加入足量氢氧化钠溶液，所得滤渣灼烧得到的固体3.2 g为Fe2O3，其物质的量为0.02 mol，其中铁元素的物质的量为0.04 mol，据此分析。 【详解】①由以上分析可知滤液A中的阳离子为Fe2+、H+ ，不含Fe3+，①错误； ②样品中含有的元素有Fe、Cu、O三种，由以上分析可知含有Cu元素质量是3.2 g，含有Fe元素的物质的量为0.04 mol，则m(Fe)=0.04 mol×56 g/mol=2.24 g，所以含有O元素的质量m(O)=5.76 g-3.2 g-2.24 g=0.32 g，②正确； ③样品与硫酸恰好完全反应时，得到溶液为FeSO4溶液，根据元素守恒可知n(H2SO4)=n(FeSO4)=n(Fe)=0.04 mol，③正确； ④根据③分析可知：参加反应的硫酸的物质的量是0.04 mol，其中含H+是0.08 mol；根据②可知混合物中含有O元素的物质的量是0.02 mol，则其与H+结合产生H2O 0.02 mol，消耗H+为0.04 mol，因此其余的0.04 mol H+变为H2逸出，产生H2的物质的量是0.02 mol，所以H2在标准状况下的体积V(H2)=0.02 mol×22.4 L/mol=0.448 L=448 mL，④错误； ⑤根据④计算可知反应放出H2在标准状况下的体积V=448 mL，⑤正确； 综上②③⑤正确，故选C。 二、非选择题(4小题，共58分) 15. I．下列是某研究性学习小组对某无色水样成分的检测过程，已知该水样中可能含有、、、、、、、、、中的若干种离子，该小组同学取水样进行实验：向水样中先滴加硝酸钡溶液，再滴加溶液，实验过程中沉淀质量的变化如图所示。 （1）仅凭观察可知该水样中一定不含有的阳离子是______________。 （2）由B点到C点过程中消耗溶液的体积为_______。 （3）试根据实验结果推测是否存在________(填“是”或“否”)；若存在，其物质的量浓度的范围是________。 Ⅱ．湿法制备高铁酸钾()是以次氯酸钠和氯化铁为原料，在碱性溶液中反应生成高铁酸钠，然后加入氢氧化钾，将其转化成高铁酸钾。 （4）写出并配平生成高铁酸钠的反应的离子方程式：_____________________。 （5）若反应过程中转移了电子，则还原产物的物质的量为______。 （6）低温下，向高铁酸钠溶液中加入至饱和可析出高铁酸钾（），原因是__________________________。 【答案】（1）、 （2）40 （3）是； （4） （5）0.15 （6）该温度下的溶解度比小，更容易达到过饱和而析出晶体 【解析】 【小问1详解】 题目已知该水样为“无色水样”，而在水溶液中呈棕黄色，在水溶液中呈蓝色，因此仅凭观察即可确定水样中一定不含有的阳离子是、； 【小问2详解】 加入足量后沉淀部分溶解，可以判断出OB段沉淀应有和两种，其中遇发生反应，由图可知，，，则 ，代入方程式计算可得，则； 【小问3详解】 由（2）可知溶液中含有，则与不能大量共存的 、、、一定不存在，结合（1）可知，原水样中可能存在的阳离子只剩下，根据溶液呈电中性原则，阳离子必然存在，故一定存在； 溶液中，，根据电荷守恒，已知阴离子带负电荷总物质的量为 ，若溶液中不含，则 ；若含有，则，因此 ，其物质的量浓度 ； 【小问4详解】 次氯酸钠在碱性条件下将氧化为，自身被还原为。根据氧化还原反应得失电子守恒和电荷守恒，配平后的离子方程式为： ； 【小问5详解】 该反应中转化为，元素化合价由价降至价，每生成还原产物 转移电子，若反应过程中转移了电子，则生成的还原产物的物质的量为； 【小问6详解】 向高铁酸钠溶液中加入至饱和可析出高铁酸钾，发生的是沉淀转化（或复分解反应），其原因是该温度下的溶解度比小，更容易达到过饱和而析出晶体。 16. 二氧化氯()常用作饮用水的消毒杀菌剂，沸点为11.0℃，某实验小组在实验室用如下装置制备并研究其相关性质。 已知：①气体浓度过高时易爆炸分解；②稳定剂可吸收，生成，使用时加酸只释放一种气体。 回答下列问题： Ⅰ.制备： （1）打开、，关闭，将浓HCl滴入装置A的圆底烧瓶中。 ①盛装浓HCl的仪器名称为___________。 ②装置A中发生反应的离子方程式为___________。 （2）装置B中盛放的试剂是___________。 （3）向装置D中通入的目的是___________；装置D中发生反应的化学方程式为___________。 Ⅱ.验证的氧化性： （4）停止滴加装置A中的浓HCl，待装置D中反应完全时，使___________(用、、填空，下同)开启，___________关闭，再将稀盐酸滴入稳定剂中。 （5）观察到装置G中出现的现象是___________。 Ⅲ.测定某溶液的浓度： （6）为测定某溶液的浓度，进行如下实验：准确量取10.00mL溶液，酸化后加入过量KI溶液，充分反应后，加入几滴淀粉溶液，用标准溶液滴定至终点；重复上述操作2～3次，平均消耗标准溶液30.00mL。已知：，。则该溶液中的物质的量浓度为___________。 【答案】（1） ①. 分液漏斗 ②. （2）饱和食盐水 （3） ①. 防止气体浓度过高时爆炸分解 ②. （4） ①. 、 ②. （5）溶液变红 （6）0.06 【解析】 【分析】A中浓盐酸与高锰酸钾反应制备氯气，B中饱和食盐水吸收氯气中的氯化氢，C中浓硫酸干燥氯气，D中氯气与NaClO2反应制备ClO2，E中收集ClO2，使用时加盐酸即可产生ClO2，F中碱石灰可防止氯气泄漏到空气中，G中ClO2与硫酸亚铁溶液发生反应，验证ClO2的氧化性，H中氢氧化钠吸收氯气，防止污染空气。 【小问1详解】 ①盛装浓HCl的仪器名称为：分液漏斗；②装置A中发生反应的离子方程式为：； 【小问2详解】 装置B中盛放的试剂是：饱和食盐水； 【小问3详解】 根据题中已知信息：气体浓度过高时易爆炸分解，故向装置D中通入的目的是：防止气体浓度过高时爆炸分解；装置D中发生反应的化学方程式为：； 【小问4详解】 停止滴加装置A中的浓HCl，待装置D中反应完全时，使、开启，关闭，再将稀盐酸滴入稳定剂中，可释放出； 【小问5详解】 G中ClO2与硫酸亚铁溶液发生反应，能将其氧化为Fe3+，故装置G中出现的现象是：溶液变红； 【小问6详解】 根据题中离子方程式可找出关系式：，故ClO2的物质的量为：。 17. 以粉煤灰(主要成分为Al2O3、SiO2，还含少量Fe2O3等)为原料制取氧化铝的部分工艺流程如下： (1)“酸浸”过程发生的主要反应的离子方程式是_______________________________________________。 “酸浸”在恒容密闭反应釜中进行，温度不宜过高的原因是________________________________________________________________________。 (2)“除铁”生成Fe(OH)3的离子方程式为_________________，检验溶液中铁元素已经除尽的方法是________________________________________________________________________。 (3)“结晶”是向浓溶液中通入HCl气体，从而获得AlCl3·6H2O晶体的过程，溶液中Al3＋和盐酸的浓度随通气时间的变化如下图所示。Al3＋浓度减小的原因是_________________________。 (4)上述流程中，可以循环利用的物质是____。 【答案】 ①. Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O ②. 温度太高，盐酸大量挥发会引起容器内压强过大，导致反应釜损坏 ③. Fe3＋＋3===Fe(OH)3↓＋3CO2↑ ④. 静置，取少量上层清液于试管中，滴入KSCN溶液，溶液不变红色 ⑤. 盐酸浓度增大，溶液中Cl－浓度增大，促进Al3＋形成AlCl3·6H2O晶体析出 ⑥. HCl(或盐酸) 【解析】 【分析】制备Al2O3的流程：粉煤灰的主要成分为Al2O3和SiO2（含少量杂质Fe2O3），加浓盐酸，Al2O3、Fe2O3转化为离子，SiO2不溶于盐酸，过滤，滤渣为SiO2，滤液中含有Al3+、Fe3+，加入适量碳酸氢铵，Fe3+转化为沉淀从而达到除铁的目的，滤液中氯化铝在氯化氢的氛围中加热结晶得AlCl3·6H2O晶体，AlCl3·6H2O晶体煅烧得到Al2O3以及副产品氯化氢，据此分析解答。 【详解】制备Al2O3的流程：粉煤灰的主要成分为Al2O3和SiO2（含少量杂质Fe2O3），加浓盐酸，Al2O3、Fe2O3转化为离子，SiO2不溶于盐酸，过滤，滤渣为SiO2，滤液中含有Al3+、Fe3+，加入适量碳酸氢铵，Fe3+转化为沉淀从而达到除铁的目的，滤液中氯化铝在氯化氢的氛围中加热结晶得AlCl3·6H2O晶体，AlCl3·6H2O晶体煅烧得到Al2O3以及副产品氯化氢。 (1)“酸浸”过程发生的主要反应为氧化铝与盐酸反应生成氯化铝和水，反应的离子方程式是Al2O3＋6H＋=2Al3＋＋3H2O； “酸浸”在恒容密闭反应釜中进行，温度太高，盐酸大量挥发会引起容器内压强过大，导致反应釜损坏，故温度不宜过高； (2)“除铁”生成Fe(OH)3是氯化铁与碳酸氢铵发生双水解反应生成氢氧化铁、氯化铵和二氧化碳，反应的离子方程式为Fe3＋＋3HCO=Fe(OH)3↓＋3CO2↑，检验溶液中铁元素已经除尽的方法是静置，取少量上层清液于试管中，滴入KSCN溶液，溶液不变红色； (3) 盐酸浓度增大，溶液中Cl－浓度增大，促进Al3＋形成AlCl3·6H2O晶体析出，Al3＋浓度减小； (4)上述流程中，结晶时必须用到氯化氢，而副产品为氯化氢，故可以循环利用的物质是HCl(或盐酸)。 【点睛】本题以氧化铝提取工艺流程为载体，考查元素化合物性质及相互转化等知识点，注意把握制备原理、把握物质的性质以及相关反应方程式的书写，难点是离子方程式的书写。 18. 碳及其化合物种类繁多，用途广泛。 （1）碳在氧气或臭氧中燃烧的能量变化如图所示。 则全部转化为时，______(填“吸收”或“放出”)热量______kJ。 （2）用二氧化碳和丙烷为原料可制备丙烯。一定温度下，向2 L恒容密闭容器中通入和，发生反应：，测得的物质的量随时间的变化如下表所示。 t/min 0 5 10 15 20 3 2.1 1.5 1.2 1.2 已知：。 ①在0～5 min，的平均生成速率为______。 ②达平衡时，的转化率为______。 ③平衡时与初始时容器内压强之比为______。 （3）甲烷()—空气燃料电池是一种高效能、轻污染的车载电池，其工作原理如图。 ①图中左侧电极为______(填“正”或“负”)极，该电极的电极反应式为____________。 ②当电池消耗甲烷2.4 g时，消耗的的体积为______L(标准状况)。 【答案】（1） ①. 放出 ②. （2） ①. ②. ③. （或） （3） ①. 负 ②. ③. 【解析】 【分析】甲烷—空气质子交换膜燃料电池中，阳离子向乙电极移动，故甲电极为负极、乙电极为正极。负极通入，发生氧化反应：，生成的通过质子交换膜移向正极；正极通入，发生还原反应：，总反应为，据此分析。 【小问1详解】 根据能量变化图，写出热化学方程式： ① ② 根据盖斯定律，由②-①得：，该反应为放热反应，说明转化为的反应放热；的物质的量为，结合反应关系反应放热，则转化为时，放出的热量为； 【小问2详解】 反应为，容器体积。 ①内，，根据反应计量比，，则； ②后反应达到平衡，，则，的转化率为； ③初始总物质的量；平衡时各物质的物质的量： ，，，，，总物质的量； 恒温恒容下，压强之比等于物质的量之比，故平衡时与初始时的压强之比为（或约）； 【小问3详解】 甲烷—空气燃料电池中，向右侧电极移动，故右侧为正极，左侧甲电极为负极；负极上发生氧化反应，生成和，电极反应式为； 根据电子守恒，，，则，标准状况下体积为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年上学期高一创新实验班期末质量检测试题卷 化学 注意事项： 1.本试卷共两大题，18 小题，满分100分，考试时量75分钟。 2.试卷分为试题卷和答题卡两个部分；答题前，考生务必将自己的姓名、考号、学校填在试题卷和答题卡上。 3.将答案写在答题卡上，写在试题卷上无效。 4.考试结束后，将答题卡上交。 可能用到的相对原子质量：H-1，C-12，N-14，O-16，Na-23，A1-27，S- 32，C1-35. 5，K- 39，Ca-40，Fe-56，Cu-64，Ag- 108，Ba-137 一、选择题(14 小题，每小题3分，共42分，每小题只有一个正确答案) 1. 中华文化源远流长，化学与生活密切相关，下列说法不正确的是 A. 青铜器“四羊方尊”的主要材质为合金 B. 铜制文物表面生成铜绿[Cu2(OH)2CO3]，它属于碱式盐 C. 长沙走马楼出土的竹木简牍主要成分是纤维素 D. 蔡伦采用碱液蒸煮制浆法造纸，该过程不涉及化学变化 2. 使用如图装置（搅拌装置略）探究溶液离子浓度变化，灯光变化不可能出现“亮→暗(或灭）→亮”现象的是 选项 A B C D 试剂a CuSO4 NH4HCO3 H2SO4 CH3COOH 试剂b Ba(OH)2 Ca(OH)2 Ba(OH)2 NH3·H2O A. A B. B C. C D. D 3. 下列离子方程式正确的是 A. Ca(HCO3)2 溶液与过量NaOH溶液反应：Ca2++2+2OH- =CaCO3↓++2H2O B. FeI2溶于过量的稀硝酸溶液中：Fe2++4H++=Fe3++NO↑+2H2O C. NaHSO4溶液与Ba (OH)2溶液反应至中性：H+++Ba2+ +OH- = BaSO4↓+H2O D. NH4HCO3溶液与足量Ca (OH) 2 溶液反应： +OH-+Ca2+=CaCO3↓+H2O 4. 甲酸(HCOOH)被认为是一种有前途的储氢化合物。在催化剂作用下，甲酸分解制氢的过程如图所示。 下列分析不正确的是 A. 过程I，若用2HCOOH代替HCOOH，则在催化剂a处吸附的是2H B. 过程II，生成的CO2分子是直线型结构 C. 过程Ⅲ，形成非极性共价键 D. HCOOH分解制氢的总反应为：HCOOHCO2↑+H2↑ 5. NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术，其反应过程与能量关系如图1；研究发现在催化剂上可能发生的反应过程如图2。下列说法不正确的是 A. NH3催化还原NO为放热反应 B. 过程I中NH3断裂极性键，需要吸收能量，Fe3+体现了氧化性 C. 过程III的离子方程式： D. 反应过程中，反应物为NH3、O2、NO，Fe3+、Fe2+为中间产物 6. 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A. 常温常压下，10.6 g中含有的钠离子数目为 B. 标准状况下，11.2 L水中含有的分子数为 C. 1.8 g中含有的中子数目为 D. 含2 mol 的浓硫酸与足量铜共热，转移的电子数为 7. 有BaCl2和NaCl的混合溶液aL，将它均分成两份。一份滴加稀硫酸，使Ba2+离子完全沉淀，消耗xmolH2SO4；另一份滴加AgNO3溶液，使Cl-离子完全沉淀，消耗ymolAgNO3.则原混合溶液中的c(Na+) A. mol·L-1 B. mol·L-1 C. mol·L-1 D. mol·L-1 8. 工业生产中除去电石渣浆(含)中的并制取硫酸盐的一种常用流程如图。下列说法错误的是 A. 由上述过程I、II可知氧化性 B. 过程II中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为 C. 过程I中发生反应： D. 将渣浆中的(浓度为)转化为，理论上至少需要氧气 9. W、X、Y、 Z为不同周期的主族元素，原子序数依次增大且小于20，四种元素形成的化合物M的结构如图，农业上常用作肥料。下列说法错误的是 A. 非金属性： X>Y B. X、Y分别与W形成的简单化合物的沸点：X>Y C. 化合物M既能与酸反应又能与碱反应 D. W与X或Z均可形成既含有离子键又含有非极性共价键的离子化合物 10. 为了探究与水反应的情况，进行如图实验，实验中观察到甲中固体逐渐溶解，乙中溶液变为红色，下列推断错误的是 A. 甲中有氨气产生 B. 乙中倒置干燥管能防倒吸 C. 其他条件不变，移走热水浴，乙中变色速率减慢 D. 若用稀硫酸代替水，甲中可能观察到白烟 11. 一定温度下，在的H2SO4溶液中加入过量锌粉，为减缓反应速率但又不影响生成H2的总量，可向反应物中加入适量的 A. Na2CO3固体 B. 醋酸钠固体 C. 硝酸钠固体 D. 硫酸钠固体 12. 锌—空气电池（如图所示）适宜用作城市电动车的动力电源，该电池放电时Zn转化为ZnO。则该电池工作时，下列说法正确的是 A. Zn电极是该电池的正极 B. 当电路中流过2 mol电子，消耗的体积为11.2 L（标准状况下） C. 向石墨电极移动 D. Zn电极的电极反应式为 13. 一定温度下，在5 L的密闭容器中投入1.6 mol气体A和1.0 mol气体B发生反应生成气体C，12 s时生成C的物质的量为1.2 mol（过程如图）。下列说法正确的是 A. 该反应的化学方程式为 B. 12 s时容器内的气体压强与起始时的气体压强之比为11:13 C. 2 s内用气体A表示的化学反应速率为 D. 4 s时正反应速率等于逆反应速率 14. 部分被氧化的Fe-Cu合金样品(氧化产物为Fe2O3、CuO) 共5. 76g，经如下处理： 已知：氯化铁溶液可用于腐蚀印刷电路铜板，离子反应为Cu + 2Fe3+=Cu2+ +2Fe2+。 下列说法正确的是 ①滤液A中的阳离子为Fe2+、Fe3+、 H+ ②样品中氧元素的质量为0.32g ③溶解样品的过程中消耗硫酸的总物质的量为0.04mol ④V=224 ⑤V=448 A. ①③④ B. ②③④ C. ②③⑤ D. ②④⑤ 二、非选择题(4小题，共58分) 15. I．下列是某研究性学习小组对某无色水样成分的检测过程，已知该水样中可能含有、、、、、、、、、中的若干种离子，该小组同学取水样进行实验：向水样中先滴加硝酸钡溶液，再滴加溶液，实验过程中沉淀质量的变化如图所示。 （1）仅凭观察可知该水样中一定不含有的阳离子是______________。 （2）由B点到C点过程中消耗溶液的体积为_______。 （3）试根据实验结果推测是否存在________(填“是”或“否”)；若存在，其物质的量浓度的范围是________。 Ⅱ．湿法制备高铁酸钾()是以次氯酸钠和氯化铁为原料，在碱性溶液中反应生成高铁酸钠，然后加入氢氧化钾，将其转化成高铁酸钾。 （4）写出并配平生成高铁酸钠的反应的离子方程式：_____________________。 （5）若反应过程中转移了电子，则还原产物的物质的量为______。 （6）低温下，向高铁酸钠溶液中加入至饱和可析出高铁酸钾（），原因是__________________________。 16. 二氧化氯()常用作饮用水的消毒杀菌剂，沸点为11.0℃，某实验小组在实验室用如下装置制备并研究其相关性质。 已知：①气体浓度过高时易爆炸分解；②稳定剂可吸收，生成，使用时加酸只释放一种气体。 回答下列问题： Ⅰ.制备： （1）打开、，关闭，将浓HCl滴入装置A的圆底烧瓶中。 ①盛装浓HCl的仪器名称为___________。 ②装置A中发生反应的离子方程式为___________。 （2）装置B中盛放的试剂是___________。 （3）向装置D中通入的目的是___________；装置D中发生反应的化学方程式为___________。 Ⅱ.验证的氧化性： （4）停止滴加装置A中的浓HCl，待装置D中反应完全时，使___________(用、、填空，下同)开启，___________关闭，再将稀盐酸滴入稳定剂中。 （5）观察到装置G中出现的现象是___________。 Ⅲ.测定某溶液的浓度： （6）为测定某溶液的浓度，进行如下实验：准确量取10.00mL溶液，酸化后加入过量KI溶液，充分反应后，加入几滴淀粉溶液，用标准溶液滴定至终点；重复上述操作2～3次，平均消耗标准溶液30.00mL。已知：，。则该溶液中的物质的量浓度为___________。 17. 以粉煤灰(主要成分为Al2O3、SiO2，还含少量Fe2O3等)为原料制取氧化铝的部分工艺流程如下： (1)“酸浸”过程发生的主要反应的离子方程式是_______________________________________________。 “酸浸”在恒容密闭反应釜中进行，温度不宜过高的原因是________________________________________________________________________。 (2)“除铁”生成Fe(OH)3的离子方程式为_________________，检验溶液中铁元素已经除尽的方法是________________________________________________________________________。 (3)“结晶”是向浓溶液中通入HCl气体，从而获得AlCl3·6H2O晶体的过程，溶液中Al3＋和盐酸的浓度随通气时间的变化如下图所示。Al3＋浓度减小的原因是_________________________。 (4)上述流程中，可以循环利用的物质是____。 18. 碳及其化合物种类繁多，用途广泛。 （1）碳在氧气或臭氧中燃烧的能量变化如图所示。 则全部转化为时，______(填“吸收”或“放出”)热量______kJ。 （2）用二氧化碳和丙烷为原料可制备丙烯。一定温度下，向2 L恒容密闭容器中通入和，发生反应：，测得的物质的量随时间的变化如下表所示。 t/min 0 5 10 15 20 3 2.1 1.5 1.2 1.2 已知：。 ①在0～5 min，的平均生成速率为______。 ②达平衡时，的转化率为______。 ③平衡时与初始时容器内压强之比为______。 （3）甲烷()—空气燃料电池是一种高效能、轻污染的车载电池，其工作原理如图。 ①图中左侧电极为______(填“正”或“负”)极，该电极的电极反应式为____________。 ②当电池消耗甲烷2.4 g时，消耗的的体积为______L(标准状况)。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $