精品解析：河北承德第一中学等校2025-2026学年高一下学期期中考试 化学试卷

绝密★启用前 高一化学 2205G101C 班级__________姓名__________ 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Fe 56 Cu 64 Zn 65 I 127 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 中华上下五千年的历史长河中，有先人们对器具材料的制造同时也有现代的科技对传统材料的改进和重塑。下列相关说法正确的是 A. “臣心一片磁针石，不指南方不肯休”，磁针石主要成分为 B. “天宫二号”空间实验室太阳能电池板的主要材料是硅 C. “梦想”号大洋钻探船使用的钻头表面涂层金刚石薄膜属于金属材料 D. 具有很强的导电能力，可用于生产光导纤维 2. 日常生活中的下列做法，与化学反应速率无关的是 A. 风箱鼓风煮饭 B. 加酒曲酿酒 C. 月饼包装中放置铁粉 D. 食盐中添加碘酸钾 3. 对于可逆反应，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是 A. B. C. D. 4. 过量铁粉与的稀盐酸反应，为了加快此反应速率而不改变的产量，可以使用如下方法中的 ①升高温度(不考虑盐酸挥发) ②加固体 ③改用盐酸 ④加少量固体 ⑤加 A. ①②④ B. ①③④ C. ③④⑤ D. ②③⑤ 5. 下列说法正确的是 A. 在同温同压下 ； ，则 B. 已知 ，则单斜硫比正交硫稳定 C. 已知 ，则含的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出的热量 D. 一定条件下，在密闭容器中加入和充分反应，放出的热量，则 6. 下列离子方程式正确的是 A. 稀硝酸与过量的铁屑反应： B. 氢氧化亚铁溶于稀硝酸： C. 向溶液中通入等物质的量的： D. 用溶液检验： 7. 表示阿伏加德罗常数的值，下列说法一定正确的是 A. 标准状况下，与充分反应，转移电子数为 B. 铅酸蓄电池负极增重，理论上转移电子数为 C. 将饱和溶液滴入沸水中形成的胶体粒子的数目为 D. 电解熔融氧化铝制铝时，当阳极生成时，电路中转移电子数为 8. 铁及其化合物在生产、生活中广泛应用。铁元素的价—类二维图如图所示，其中的箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法错误的是 A. 可由和水蒸气高温反应制得 B. 、、均可通过化合反应制备 C. 为除去溶液中的，可向溶液中通入或者滴加溶液 D. 高铁酸盐处理饮用水时，既可以杀菌消毒，也可吸附水中悬浮杂质 9. 某化学兴趣小组同学用下图装置测定氧化铁样品(含和)中的质量分数。下列说法错误的是 A. 实验开始时先点燃④处酒精灯，再打开弹簧夹 B. 装置②、③盛装的试剂可能分别为溶液和浓硫酸 C. 装置⑥的作用是防止空气中的水蒸气进入装置⑤ D. 该装置缺少尾气处理装置 10. 用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是 A. 用装置①定量测定化学反应速率 B. 用装置②测定中和反应的反应热 C. 用装置③探究金属、的活泼性 D. 用图④保护钢闸门不被腐蚀 11. 反应经历了两步基元反应：①；②。其反应过程中能量变化如图所示，下列叙述正确的是 A. 为吸热反应，必须加热才能进行 B. 和的总键能大于的键能 C. 的决速步骤为 D. 增大反应物浓度，可以增大活化分子百分数，加快反应速率 12. 我国科学家开发出了一种新型可充电“摇椅”式电池，工作原理如图所示，放电时转化为和附着在电极表面。 下列说法错误的是 A. 电极电势：Zn电极<多孔石墨电极 B. 放电时，负极电极反应式为 C. 充电时，当电路中转移电子时，阳极质量减少 D. 该电池的总反应为 13. 利用电化学装置(见下图)可消除氮氧化物污染，变废为宝。下列说法正确的是 A. 图1中石墨Ⅱ为正极，电极反应式为 B. 若用图1装置对图2装置进行电解，电极应与石墨Ⅰ相连 C. 图2装置为使电解产物全部转化为，需要补充的试剂为 D. 电路中转移电子时，可利用图2装置处理 14. 将固体置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应，①；②。达到平衡时，，，下列说法错误的是 A. 平衡时， B. 此温度下反应①的平衡常数为25 C. 平衡时的分解率为 D. 平衡时混合气体的平均相对分子质量为72.5 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 铜是人类最早使用的金属之一，对文明发展具有重要意义。某工厂以黄铜矿(主要成分为，含少量)为原料，采用“生物浸出”技术提取铜并得到副产物，工艺流程如下： 请回答下列问题： （1）“生物浸出”前通常将黄铜矿粉碎，目的是________________________________________。 （2）“生物浸出”时，微生物催化作用下，在酸性溶液中可以被氧气氧化成硫酸盐，写出反应的化学方程式：__________________________________________________，浸出温度不宜过高，其原因是________________________________________。 （3）“滤渣”的主要成分是__________(填化学式)。 （4）“除杂、转化”时加入的试剂X是__________(填化学式)，发生主要反应的离子方程式为________________________________________。 （5）“电解精炼”时，粗铜应作__________(填“阳极”或“阴极”)，该电极发生反应的电极反应式为____________________、______________________。 （6）“系列操作”为____________________、过滤、用乙醇洗涤、干燥，得到。用乙醇洗涤而不用水洗涤的目的是__________________________________________________。 16. 氢氧化亚铁用于制颜料、药物、并用于催化剂、吸收剂和砷解毒剂等。某化学兴趣小组同学设计以下实验探究氢氧化亚铁的制备。 Ⅰ．A组实验：利用电解实验可以制得纯净的白色沉淀，如图所示，已知两电极的材料分别为石墨和铁。 （1）b电极的电极反应式为____________________。 （2）实验前要加热煮沸溶液的目的是______________________________。 （3）c的作用是隔绝空气，防止生成的被氧化，则c可以选择__________(填字母)。 A. 苯 B. C. 乙醇 D. 煤油 Ⅱ．B组实验：用如图所示装置(夹持仪器省略)制备氢氧化亚铁。 （4）玻璃管a的作用是__________________________________________________。 （5）①连接装置，检查装置气密性后，关闭、，打开、、，目的是____________________________________________________________。 ②一段时间后，关闭__________，打开__________，将A中溶液压入B中可得。 ③最后关闭、，打开，使中气体通入中，发生反应的化学方程式为____________________________________________________________。 17. 甲烷()是天然气的主要成分，既是重要的燃料，也是重要的化工原料。 （1）已知：ⅰ.甲烷的标准燃烧热为； ⅱ. 。 ①请写出表示甲烷标准燃烧热的热化学方程式：__________________________________________。 ②1 mol气态分子分解成气态原子和气态原子所需要的能量称为的键能，单位为。部分化学键的键能如下表所示： 化学键 C-H O=O C=O O-H 键能() 413 498 799 通过计算可知__________。 （2）某研究小组利用甲烷燃料电池作为电源，模拟氯碱工业和电镀，装置如图所示。 ①甲池为甲烷燃料电池，b处通入__________(填“”或“”)，a处电极反应式为_________________。 ②乙池模拟氯碱工业，该池发生反应的总化学方程式是________________________，电解时，M选用__________交换膜(填“阳离子”或“阴离子”)，一段时间后分别向两电极附近滴入几滴酚酞溶液，__________(填“C”或“Fe”)电极附近溶液变红。 ③丙池模拟铁上镀铜，则X电极材料为__________(填化学式)，假设一开始两电极质量相同，当甲池消耗标准状况下时，、两电极质量差为__________。 18. 我国力争2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”，捕集的转化为燃料可有效实现碳资源的综合充分利用。利用、为原料合成的主要反应如下： Ⅰ． Ⅱ． 请回答下列问题： （1）反应 __________，__________(用、表示)，该反应在__________(填“较高温度”“较低温度”或“任意温度”)下可自发进行。 （2）在恒温恒容密闭容器中，充入和，发生反应Ⅰ，反应后达平衡状态，平衡时压强为起始压强的。 ①只改变下列一个条件，能提高反应速率的措施是__________(填字母)。 A．加入催化剂 B．降低温度 C．升高温度 D．缩小容积 E．恒容充入 ②下列能说明该反应达到平衡状态的是__________(填字母)。 a．混合气体的密度不变 b．混合气体的平均摩尔质量不变 c． d．断开键，同时生成键 e．和相等 ③内，的平均反应速率为__________，该温度下的平衡常数__________(填分数)。 （3）向某恒压(3.0 MPa)密闭容器中通入和的混合气体[混合比例]，测定甲醇时空收率随温度的变化曲线如图所示。(甲醇时空收率是表示单位物质的量催化剂表面甲醇的平均生成速率)。 为获得最大的甲醇时空收率，根据图像选择催化剂最佳配比和反应最佳温度为__________(填字母)。 A. ， B. NiGa，220℃ C. NiGa，240℃ D. ， 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 绝密★启用前 高一化学 2205G101C 班级__________姓名__________ 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Fe 56 Cu 64 Zn 65 I 127 一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 中华上下五千年的历史长河中，有先人们对器具材料的制造同时也有现代的科技对传统材料的改进和重塑。下列相关说法正确的是 A. “臣心一片磁针石，不指南方不肯休”，磁针石主要成分为 B. “天宫二号”空间实验室太阳能电池板的主要材料是硅 C. “梦想”号大洋钻探船使用的钻头表面涂层金刚石薄膜属于金属材料 D. 具有很强的导电能力，可用于生产光导纤维 【答案】B 【解析】 【详解】A．磁针石的主要成分为，而非，A错误； B．硅是良好的半导体材料，可用于制造太阳能电池板，“天宫二号”太阳能电池板主要材料为硅，B正确； C．金刚石是碳单质，属于无机非金属材料，不属于金属材料，C错误； D．几乎不具有导电能力，其可用于生产光导纤维是因为具有良好的光传输性能，D错误； 故选B。 2. 日常生活中的下列做法，与化学反应速率无关的是 A. 风箱鼓风煮饭 B. 加酒曲酿酒 C. 月饼包装中放置铁粉 D. 食盐中添加碘酸钾 【答案】D 【解析】 【详解】A．风箱鼓风可增大氧气浓度，加快燃料燃烧的反应速率，与化学反应速率有关，A不符合题意； B．酒曲是酿酒反应的催化剂，可加快反应速率，与化学反应速率有关，B不符合题意； C．铁粉可消耗包装内的氧气，降低氧气浓度，减慢月饼氧化变质的速率，与化学反应速率有关，C不符合题意； D．食盐中添加碘酸钾的目的是为人体补充碘元素，预防碘缺乏病，与化学反应速率无关，D符合题意； 故选D。 3. 对于可逆反应，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据反应速率与化学计量数成正比，比值越大，速率越快；；B为固体，不能用浓度变化表示反应速率；；；所以比值最大，故选A。 4. 过量铁粉与的稀盐酸反应，为了加快此反应速率而不改变的产量，可以使用如下方法中的 ①升高温度(不考虑盐酸挥发) ②加固体 ③改用盐酸 ④加少量固体 ⑤加 A. ①②④ B. ①③④ C. ③④⑤ D. ②③⑤ 【答案】B 【解析】 【详解】①升高温度可加快反应速率，且总物质的量不变，产量不变，①符合题意； ②加固体时，酸性条件下具有强氧化性，与反应生成，消耗了，会使产量减少，②不符合题意； ③改用盐酸，总物质的量与原溶液相等，但浓度增大，能加快反应速率，且产量不变，③符合题意； ④加少量固体，过量置换出形成原电池加快反应速率，且总物质的量不变，产量不变，④符合题意； ⑤加会稀释盐酸，浓度降低，反应速率减慢，⑤不符合题意； 综上，①③④符合题意，故选B。 5. 下列说法正确的是 A. 在同温同压下 ； ，则 B. 已知 ，则单斜硫比正交硫稳定 C. 已知 ，则含的稀溶液与稀醋酸完全中和，放出的热量 D. 一定条件下，在密闭容器中加入和充分反应，放出的热量，则 【答案】A 【解析】 【详解】A．物质由固态变为气态需要吸收热量，等物质的量的气态能量高于固态，燃烧时气态放出的热量更多，放热反应的为负值，放出热量越多越小，故，A正确； B．该反应，说明单斜硫能量高于正交硫，能量越低物质越稳定，因此正交硫比单斜硫稳定，B错误； C．醋酸是弱酸，电离过程需要吸收热量，因此含1mol的稀溶液与稀醋酸完全中和时放出的热量小于，C错误； D．与生成的反应为可逆反应，和不能完全反应，因此完全反应放出的热量大于，反应的，D错误； 故选A。 6. 下列离子方程式正确的是 A. 稀硝酸与过量的铁屑反应： B. 氢氧化亚铁溶于稀硝酸： C. 向溶液中通入等物质的量的： D. 用溶液检验： 【答案】C 【解析】 【详解】A．稀硝酸与过量铁屑反应时，过量会将反应生成的还原为，正确的离子方程式为，A错误； B．稀硝酸具有强氧化性，可将中的氧化为，发生氧化还原反应，正确的离子方程式为，B错误； C．离子还原性顺序为，优先与反应；等物质的量的和反应时，1 mol恰好与2 mol完全反应，未参与反应，离子方程式书写正确，C正确； D．与反应生成的是可溶的络合物，不属于沉淀，不能标注，正确的离子方程式为，D错误； 故选C。 7. 表示阿伏加德罗常数的值，下列说法一定正确的是 A. 标准状况下，与充分反应，转移电子数为 B. 铅酸蓄电池负极增重，理论上转移电子数为 C. 将饱和溶液滴入沸水中形成的胶体粒子的数目为 D. 电解熔融氧化铝制铝时，当阳极生成时，电路中转移电子数为 【答案】B 【解析】 【详解】A．铁和氯气反应生成氯化铁，标准状况下，56g （物质的量为1mol）与22.4L （物质的量为1mol）反应时，完全反应，1mol 完全反应得到2mol电子，转移电子数为，故A错误； B．铅酸蓄电池负极反应为，每转移2mol电子，负极增重1mol 的质量即96g，故负极增重96g时转移电子数为，故B正确； C．饱和溶液中含0.01mol FeCl3，胶体粒子是大量的聚集体，因此形成的胶体粒子数目远小于，故C错误； D．题目未指明处于标准状况，无法计算其物质的量，因此不能确定转移电子数，故D错误； 选B。 8. 铁及其化合物在生产、生活中广泛应用。铁元素的价—类二维图如图所示，其中的箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法错误的是 A. 可由和水蒸气高温反应制得 B. 、、均可通过化合反应制备 C. 为除去溶液中的，可向溶液中通入或者滴加溶液 D. 高铁酸盐处理饮用水时，既可以杀菌消毒，也可吸附水中悬浮杂质 【答案】C 【解析】 【详解】A．与水蒸气高温下发生反应，可制得，A正确； B．与化合生成，与化合生成，、和化合生成，三者均可通过化合反应制备，B正确； C．通入氧化时，会引入新杂质，不能达到除杂目的，仅滴加可实现除杂，C错误； D．高铁酸盐中为价，具有强氧化性可杀菌消毒，其还原产物水解生成胶体，可吸附水中悬浮杂质，D正确； 故选C。 9. 某化学兴趣小组同学用下图装置测定氧化铁样品(含和)中的质量分数。下列说法错误的是 A. 实验开始时先点燃④处酒精灯，再打开弹簧夹 B. 装置②、③盛装的试剂可能分别为溶液和浓硫酸 C. 装置⑥的作用是防止空气中的水蒸气进入装置⑤ D. 该装置缺少尾气处理装置 【答案】A 【解析】 【分析】装置①中锌粒与稀盐酸反应产生H2，经装置②中NaOH除去HCl、装置③中浓硫酸干燥后，在装置④中在加热条件下还原氧化铁，装置⑤中无水氯化钙检验生成水的质量，装置⑥中碱石灰防止空气中的水蒸气进入，实验装置缺少尾气处理装置。 【详解】A．实验开始时若先点燃④处酒精灯，装置内空气未排尽，加热时氢气与空气混合易发生爆炸，应先打开弹簧夹通氢气排尽空气后再点燃酒精灯，A错误； B．装置①生成的氢气中混有HCl杂质和水蒸气，②中NaOH溶液可除去HCl，③中浓硫酸可干燥氢气，B正确； C．装置⑤用于吸收反应生成的水，装置⑥中的碱石灰可防止空气中的水蒸气进入⑤导致测得的水的质量偏大，C正确； D．未完全反应的氢气直接排放有易燃易爆风险，该装置缺少尾气处理装置，D正确； 故选A。 10. 用下列实验装置进行相应实验，能达到实验目的的是 A. 用装置①定量测定化学反应速率 B. 用装置②测定中和反应的反应热 C. 用装置③探究金属、的活泼性 D. 用图④保护钢闸门不被腐蚀 【答案】D 【解析】 【详解】A．装置①使用长颈漏斗，反应生成的会从长颈漏斗逸出，无法准确测定生成气体的体积，不能定量测定化学反应速率，A错误； B．装置②缺少环形玻璃搅拌棒，无法使酸碱充分混合反应，测得的反应热误差较大，不能测定中和反应的反应热，B错误； C．以溶液为电解质溶液时，可与反应作原电池负极，不与反应作正极，无法根据该原电池正负极比较、的活泼性，C错误； D．装置④为外加电流法，钢闸门连接电源负极作阴极，可被保护不被腐蚀，能达到实验目的，D正确； 故选D。 11. 反应经历了两步基元反应：①；②。其反应过程中能量变化如图所示，下列叙述正确的是 A. 为吸热反应，必须加热才能进行 B. 和的总键能大于的键能 C. 的决速步骤为 D. 增大反应物浓度，可以增大活化分子百分数，加快反应速率 【答案】C 【解析】 【详解】A．总反应的生成物能量高于反应物总能量，为吸热反应，但反应吸放热与反应条件无必然联系，吸热反应不一定需要加热才能进行，故A错误； B．反应①为放热反应，，反应物总键能生成物总键能，因此和的总键能小于的键能，故B错误； C．多步反应的决速步骤为活化能最大的基元反应，第二步的活化能大于第一步的活化能，因此决速步骤为，故C正确； D．增大反应物浓度，仅能增大单位体积内活化分子数目，活化分子百分数不变，故D错误； 选C。 12. 我国科学家开发出了一种新型可充电“摇椅”式电池，工作原理如图所示，放电时转化为和附着在电极表面。 下列说法错误的是 A. 电极电势：Zn电极<多孔石墨电极 B. 放电时，负极电极反应式为 C. 充电时，当电路中转移电子时，阳极质量减少 D. 该电池的总反应为 【答案】B 【解析】 【分析】放电时为原电池，转化为和，C元素化合价降低发生还原反应，所以石墨电极为正极，正极电极反应式为，充电时石墨电极为阳极；Zn失去电子发生氧化反应，Zn电极为负极，负极电极反应式为，充电时Zn电极为阴极。 【详解】A．由分析知，放电时Zn电极为负极，多孔石墨电极为正极，正极电势高于负极，故电极电势：电极多孔石墨电极，A正确； B．由分析知，负极电极反应式为， B错误； C．充电时阳极反应为，每转移4mol电子，阳极消耗2mol和1mol C，质量减少，故转移0.4mol电子时阳极质量减少26.2g，C正确； D．将正负极放电反应相加可得总反应，充电为放电的逆过程，故总反应为，D正确； 故选B。 13. 利用电化学装置(见下图)可消除氮氧化物污染，变废为宝。下列说法正确的是 A. 图1中石墨Ⅱ为正极，电极反应式为 B. 若用图1装置对图2装置进行电解，电极应与石墨Ⅰ相连 C. 图2装置为使电解产物全部转化为，需要补充的试剂为 D. 电路中转移电子时，可利用图2装置处理 【答案】D 【解析】 【详解】A．石墨Ⅱ通入O2和，生成，氧元素化合价降低发生还原反应，故石墨Ⅱ为正极。因为电解质为熔融，所以电极反应式为，A错误； B．石墨Ⅰ通入，生成，氮元素化合价由+4价升至+5价，发生氧化反应，故石墨Ⅰ为负极。a电极通入NO转化为，氮元素化合价由+2降至-3，发生还原反应，故a为阴极，应连接原电池负极。b电极通入NO转化为，氮元素化合价由+2升至+5，发生氧化反应，故b为阳极，应连接原电池正极（石墨Ⅱ）。B错误； C．阴极NO转化为，转移5 e-，阳极NO转化为，转移3 e-。根据得失电子守恒，若阴极消耗3 mol NO生成3 mol ，则阳极需要消耗5 mol NO生成5 mol 。生成的比多，需要补充NH3，不是。C错误； D．阴极1 mol NO转化为1 mol ，转移5 mol e-，阳极1 mol NO转化为1 mol ，转移3 mol e-。电路中转移电子时，阴极消耗NO的物质的量，阳极消耗NO的物质的量，共处理，D正确； 故答案选D。 14. 将固体置于密闭容器中，在一定温度下发生下列反应，①；②。达到平衡时，，，下列说法错误的是 A. 平衡时， B. 此温度下反应①的平衡常数为25 C. 平衡时的分解率为 D. 平衡时混合气体的平均相对分子质量为72.5 【答案】B 【解析】 【详解】A．反应②生成，可知反应②消耗，结合平衡时，得反应①生成的总，由反应①计量关系，等于反应①生成的总，即，A正确； B．反应①的反应物为固体，平衡常数，代入平衡浓度得，故B错误； C．初始，分解的等于反应①生成的总，分解率为，故C正确； D．平衡时、、、，总气体浓度为，总气体物质的量为；气体总质量等于分解的的质量，分解的，总质量为，平均摩尔质量为，即平均相对分子质量为72.5，故D正确； 答案选B。 二、非选择题：本题共4小题，共58分。 15. 铜是人类最早使用的金属之一，对文明发展具有重要意义。某工厂以黄铜矿(主要成分为，含少量)为原料，采用“生物浸出”技术提取铜并得到副产物，工艺流程如下： 请回答下列问题： （1）“生物浸出”前通常将黄铜矿粉碎，目的是________________________________________。 （2）“生物浸出”时，微生物催化作用下，在酸性溶液中可以被氧气氧化成硫酸盐，写出反应的化学方程式：__________________________________________________，浸出温度不宜过高，其原因是________________________________________。 （3）“滤渣”的主要成分是__________(填化学式)。 （4）“除杂、转化”时加入的试剂X是__________(填化学式)，发生主要反应的离子方程式为________________________________________。 （5）“电解精炼”时，粗铜应作__________(填“阳极”或“阴极”)，该电极发生反应的电极反应式为____________________、______________________。 （6）“系列操作”为____________________、过滤、用乙醇洗涤、干燥，得到。用乙醇洗涤而不用水洗涤的目的是__________________________________________________。 【答案】（1）增大接触面积、加快浸出速率，提高浸出率 （2） ①. ②. 温度过高，微生物失活，失去催化作用 （3） （4） ①. ②. 、 （5） ①. 阳极 ②. ③. （6） ①. 蒸发浓缩、冷却结晶 ②. 降低的溶解度，减少溶解损失，且乙醇易挥发、便于快速干燥 【解析】 【分析】黄铜矿的主要成分有和，不与稀硫酸、氧气发生反应，难溶于酸性体系，故滤渣为，此时溶液中的离子为与，为除去铜离子，且不引入杂质，加入试剂X为Fe，之后得到的固体滤渣中含有Fe，Cu单质，通过电解精炼得到纯铜。 【小问1详解】 将固体粉碎是化工流程常见预处理操作，通过减小固体粒径增大接触面积，既可以加快反应速率，也能让矿粒中的铜元素更充分参与反应，提升浸出效率； 【小问2详解】 酸性条件下CuFeS2被O2氧化为硫酸盐，结合产物含CuSO4、，其方程式为；该反应依赖微生物催化，高温会破坏微生物的活性结构，导致催化能力丧失； 【小问3详解】 黄铜矿中的不与稀硫酸、氧气发生反应，难溶于酸性体系； 【小问4详解】 该步骤需要除去溶液中的，同时将浸出生成的转化为目标产物所需的，故选择的试剂为；其反应离子方程式为：、； 【小问5详解】 电解精炼铜的原理是粗铜作阳极，发生氧化反应溶解，纯铜在阴极析出；粗铜中比铜活泼的杂质铁也会在阳极优先失电子发生氧化反应，该电极反应方程式为：；； 【小问6详解】 带结晶水的可溶性盐不能采用直接蒸发结晶，需通过蒸发浓缩提高溶液浓度，再冷却降低溶解度使晶体析出；FeSO4⋅7H2O在水中溶解度大且亚铁离子易被氧化、晶体受热易失结晶水，用乙醇洗涤可大幅降低晶体溶解量，且乙醇易挥发能快速干燥晶体。 16. 氢氧化亚铁用于制颜料、药物、并用于催化剂、吸收剂和砷解毒剂等。某化学兴趣小组同学设计以下实验探究氢氧化亚铁的制备。 Ⅰ．A组实验：利用电解实验可以制得纯净的白色沉淀，如图所示，已知两电极的材料分别为石墨和铁。 （1）b电极的电极反应式为____________________。 （2）实验前要加热煮沸溶液的目的是______________________________。 （3）c的作用是隔绝空气，防止生成的被氧化，则c可以选择__________(填字母)。 A. 苯 B. C. 乙醇 D. 煤油 Ⅱ．B组实验：用如图所示装置(夹持仪器省略)制备氢氧化亚铁。 （4）玻璃管a的作用是__________________________________________________。 （5）①连接装置，检查装置气密性后，关闭、，打开、、，目的是____________________________________________________________。 ②一段时间后，关闭__________，打开__________，将A中溶液压入B中可得。 ③最后关闭、，打开，使中气体通入中，发生反应的化学方程式为____________________________________________________________。 【答案】（1） （2）排出溶解的，防止生成的被氧化 （3）AD （4）平衡气压，使稀硫酸顺利流下 （5） ①. 使装置A中产生的气体进入装置B中，排尽B中空气 ②. ③. ④. 【解析】 【小问1详解】 制备需要与氢氧根离子结合，因此电解装置中Fe必须作阳极失电子生成，即接电源正极的a电极为Fe，b电极为石墨作阴极，阴极上水电离出的得电子生成，同时产生，即； 【小问2详解】 ​还原性较强，极易被溶液中溶解的氧化，加热煮沸可以降低气体溶解度，除去溶液中溶解的氧气，防止生成的被氧化； 【小问3详解】 选择的隔离层c需要满足：密度比水小、不溶于水、性质稳定。苯和煤油符合要求；四氯化碳密度比水大，会沉在溶液下方无法隔绝空气；乙醇与水互溶，不能起到隔绝作用，因此选AD；  【小问4详解】 玻璃管a连通了A装置内的空间和上方滴液漏斗的空间，平衡气压，让稀硫酸可以顺利流下； 【小问5详解】 ①该步骤中A内铁片和稀硫酸反应产生氢气，利用氢气的流动排尽装置B内的空气，避免后续生成的​接触氧气被氧化； ②要将A中生成的溶液压入B中，需要关闭、打开，让A中持续生成的​积累使压强增大，溶液就会被压入装置B的NaOH溶液中生成​； ③C中在催化下分解生成​，​通入B中会将白色​氧化为红褐色的，对应反应为氢氧化亚铁的经典氧化反应，方程式为。 17. 甲烷()是天然气的主要成分，既是重要的燃料，也是重要的化工原料。 （1）已知：ⅰ.甲烷的标准燃烧热为； ⅱ. 。 ①请写出表示甲烷标准燃烧热的热化学方程式：__________________________________________。 ②1 mol气态分子分解成气态原子和气态原子所需要的能量称为的键能，单位为。部分化学键的键能如下表所示： 化学键 C-H O=O C=O O-H 键能() 413 498 799 通过计算可知__________。 （2）某研究小组利用甲烷燃料电池作为电源，模拟氯碱工业和电镀，装置如图所示。 ①甲池为甲烷燃料电池，b处通入__________(填“”或“”)，a处电极反应式为_________________。 ②乙池模拟氯碱工业，该池发生反应的总化学方程式是________________________，电解时，M选用__________交换膜(填“阳离子”或“阴离子”)，一段时间后分别向两电极附近滴入几滴酚酞溶液，__________(填“C”或“Fe”)电极附近溶液变红。 ③丙池模拟铁上镀铜，则X电极材料为__________(填化学式)，假设一开始两电极质量相同，当甲池消耗标准状况下时，、两电极质量差为__________。 【答案】（1） ①. ②. 463 （2） ①. ②. ③. ④. 阳离子 ⑤. Fe ⑥. Cu ⑦. 256 【解析】 【小问1详解】 ① 标准燃烧热是指在101 kPa时1 mol纯物质完全燃烧生成指定产物时放出的热量。甲烷燃烧生成气态二氧化碳和液态水，放出热量，故其热化学方程式为：。 ② 根据盖斯定律，已知 、 ，则反应的焓变。反应热 ，即：， 解得 。 【小问2详解】 ① 乙池模拟氯碱工业即电解饱和食盐水生成氯气和NaOH，若Fe电极为阳极则会失电子溶解，故Fe必须为阴极，C电极为阳极。由此推断，甲池中左侧电极为负极，右侧电极为正极，在甲烷燃料电池中，负极通入燃料甲烷，故a处通入；正极b处通入氧化剂氧气，电解质为KOH溶液，故a处电极反应式为 。 ② 氯碱工业电解饱和食盐水的总反应为 。为防止阳极产生的 与阴极产生的 发生反应，需使用阳离子交换膜（允许 通过）。阴极发生还原反应：，生成了 ，故滴入酚酞后Fe电极附近溶液变红。 ③ 丙池模拟铁上镀铜，待镀金属铁应作阴极，镀层金属铜作阳极。Y极连接电源负极，为阴极，故Y电极材料为Fe，X极为Cu。标准状况下的物质的量为 。根据负极反应 ，消耗 转移电子 。在丙池中，Y极(阴极)析出铜：，质量增加 ；X极(阳极)溶解铜：，质量减少，则最终两电极的质量差为 。 18. 我国力争2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”，捕集的转化为燃料可有效实现碳资源的综合充分利用。利用、为原料合成的主要反应如下： Ⅰ． Ⅱ． 请回答下列问题： （1）反应 __________，__________(用、表示)，该反应在__________(填“较高温度”“较低温度”或“任意温度”)下可自发进行。 （2）在恒温恒容密闭容器中，充入和，发生反应Ⅰ，反应后达平衡状态，平衡时压强为起始压强的。 ①只改变下列一个条件，能提高反应速率的措施是__________(填字母)。 A．加入催化剂 B．降低温度 C．升高温度 D．缩小容积 E．恒容充入 ②下列能说明该反应达到平衡状态的是__________(填字母)。 a．混合气体的密度不变 b．混合气体的平均摩尔质量不变 c． d．断开键，同时生成键 e．和相等 ③内，的平均反应速率为__________，该温度下的平衡常数__________(填分数)。 （3）向某恒压(3.0 MPa)密闭容器中通入和的混合气体[混合比例]，测定甲醇时空收率随温度的变化曲线如图所示。(甲醇时空收率是表示单位物质的量催化剂表面甲醇的平均生成速率)。 为获得最大的甲醇时空收率，根据图像选择催化剂最佳配比和反应最佳温度为__________(填字母)。 A. ， B. NiGa，220℃ C. NiGa，240℃ D. ， 【答案】（1） ①. -92.4 ②. ③. 较低温度 （2） ①. ACD ②. bc ③. 0.225 ④. （3）A 【解析】 【小问1详解】 根据盖斯定律，将反应Ⅰ减去反应Ⅱ可得目标反应 。因此，该反应的焓变 ；平衡常数 。该反应的 ，且正反应是气体分子数减少的反应，即熵变 。根据吉布斯自由能判据 时反应自发进行，可知该反应在较低温度下可自发进行； 【小问2详解】 ① A．加入催化剂，反应速率加快；B．降低温度，反应速率减慢；C．升高温度，反应速率加快；D．缩小容积，压强增大，反应物浓度增大，反应速率加快；E．恒容充入 ，反应物浓度不变，反应速率不变；故选 ACD； ②a．恒容密闭容器中气体总质量不变，容器体积不变，混合气体的密度始终不变，不能说明达到平衡状态； b．气体总质量不变，但反应前后气体总物质的量改变，平均摩尔质量是变量，当其不变时说明达到平衡状态； c．速率之比等于化学计量数之比，即 ，若 ，则 ，说明达到平衡状态； d．断开 键（消耗 ）和生成 键（生成 和 ）均表示正反应方向，不能说明正逆反应速率相等； e．浓度相等是偶然现象，不代表浓度不再改变，不能说明达到平衡状态； 故选 bc； ③ 设参加反应的 物质的量为 ，列出三段式： ，恒温恒容下，气体的压强之比等于物质的量之比，则 ，解得 。 则 内，其平均反应速率 。 平衡时各物质的浓度分别为：，，，。 则该温度下的平衡常数 ； 【小问3详解】 由图象可知，使用 催化剂时，甲醇时空收率的曲线最高，且在温度为 左右达到峰值，此时甲醇时空收率最大，故选A。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $