精品解析:广东广州市第二中学2025-2026学年高一下学期期中考试 化学试题
2026-09-02
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内容正文:
广州二中教育集团2025学年第二学期期中考试
高一化学
本试卷共8页,共20题,满分为100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必用2B铅笔在“考生号”处填涂考生号。用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号、座位号填写在答题卡上。
2.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的,答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
相对原子质量H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cu 64
一、单项选择题:本题共16小题,共44分。第1-10小题,每小题2分,11-16小题,每小题4分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 下列馆藏精品中,主要成分为属于硅酸盐材料的是
A.南宋龙泉窑粉青釉双凤耳瓷瓶
B.《山水花卉合册》
C.西周圉铜簋
D.战国龙凤虎纹绣丝绸
A. A B. B C. C D. D
2. 下列说法正确的是
A. 丙烷的空间填充模型为
B. 和互为同分异构体
C. 链状烷烃,碳原子在一条直线上
D. 链状烷烃中,碳原子数越多,碳质量分数越大
3. 劳动创造美好生活。下列对劳动项目涉及的相关化学知识表述错误的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用漂白粉漂白棉、麻和纸张
含氯漂白剂具有强氧化性
B
用焦炭和石英砂制取粗硅
C
太阳能电池板被广泛应用
利用单晶硅的光电性质
D
用溶液回收废旧电路板中的铜
氧化性
A. A B. B C. C D. D
4. 科技让生活更美好,下列与科技成就相关描述错误的是
A. 北斗三代铷钟所用与北斗二代铷钟所用互为同位素
B. 用作智能手机无线充电的纤维电池,可实现将化学能转化为电能
C. 有线电视和通信系统所用介质材料石英光纤,主要成分为SiO2
D. 小米SU7纯电动轿车所用耐高温碳陶瓷制动盘,属于传统无机非金属材料
5. 利用下列装置进行相应实验,能达到实验目的的是
A.先、后依次通入CO2、NH3,模拟“侯氏制碱法”
B.检验反应产生的SO2
C.比较Mg、Al的金属性
D.制取并收集NH3
A. A B. B C. C D. D
6. 下列四个常用电化学装置的叙述错误的是
A. 图Ⅰ所示干电池中,石墨电极上发生还原反应
B. 图Ⅰ所示干电池中,锌失去电子,作负极
C. 图Ⅱ所示电池中,氧气从正极通入,电子由流向
D. 图Ⅱ所示燃料电池中,其工作原理为燃烧氧气将化学能转化为电能
7. 下列说法正确的是
A. 图甲表示和反应过程中的能量变化
B. 图乙表示石墨变成金刚石的能量变化,说明金刚石比石墨稳定
C. 图丙表示等质量的白磷固体和红磷固体分别完全燃烧的能量变化,前者放出的热量多
D. 图丁表明反应物断键吸收能量小于生成物形成新键释放的能量
8. 能满足下列物质直接转化关系,且推理正确的是
A. X可为Fe,可用KSCN检验盐N
B. X可为S,氧化物Y是一种食品添加剂,具有抗氧化作用
C. X可为,转化过程中没有颜色变化
D. 反应①和②一定为氧化还原反应,反应③一定为非氧化还原反应
9. 下列离子反应方程式书写正确的是
A. 与过量稀硝酸
B. 溶液中滴加过量溶液:
C. 通入少量氨水中;
D. 碱液吸收处理过量气体:
10. 按如图组装装置并进行实验:将浓硫酸注入试管,观察实验现象。下列叙述正确的是
A. 试纸b和d褪色,均可说明具有漂白性
B. 试纸c变黄,说明具有还原性
C. 可为溶液,用于吸收尾气
D. 将针筒和试管中的药品换成浓盐酸和固体,试纸a出现同样现象
11. 下列各实验的现象及结论都正确的是
选项
实验
现象
结论
A
浓硫酸滴入蔗糖中,产生的气体导入澄清石灰水
蔗糖变黑、体积膨胀,澄清石灰水变浑浊
浓硫酸具有脱水性和强氧化性
B
铜粉加入稀硫酸中,加热;再加入少量硝酸钾固体
加热时无明显现象,加入硝酸钾后溶液变蓝
硝酸钾起催化作用
C
过量铁粉加入稀硝酸中,充分反应后,滴加KSCN溶液
有无色气泡产生,溶液呈血红色
稀硝酸能将Fe氧化成
D
将Na粒投入溶液
析出银白色固体
固体为Mg
A. A B. B C. C D. D
12. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下,中含有的共价键数目为
B. 含的浓硫酸与共热,生成分子数为
C. 用和足量的反应生成分子的数目为
D. 与足量在光照下反应,生成的数目为
13. 利用“价-类”二维图研究物质的性质是一种行之有效的方法,下图是硫、氮的“价-类”二维图。下列说法正确的是
A. c和j都能与强碱反应,都属于酸性氧化物
B. a与g的水溶液不会发生反应
C. 和的浓溶液都具有强氧化性,常温下都能与铜反应
D. 各可通过一步反应完成转化
14. 化合物A是一种常见的食品添加剂,结构如下图。其中X、Y、Z、Q、W为质子数依次增大的短周期主族元素原子,Q原子的电子总数是内层电子数的4倍。下列说法正确的是
A. 简单氢化物的稳定性:
B. 氧化物对应的水化物酸性:
C. X可分别与Y、Z、Q形成10电子分子
D. W与Q组成的化合物一定不含有共价键
15. 某温度下,在3L恒容密闭容器中投入一定量的A、B,发生反应:3A(g)+bB(g) cC(g)+2D(s),12s时生成C的物质的量为1.2mol。下列说法中正确的是
A. 图中两曲线相交时,v正(A)=v逆(A)
B. 0~2s,D的平均反应速率为0.1mol·L-1·s-1
C. 化学计量系数b∶c=1∶2
D. 12s时,B的转化率为75%
16. 电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量,其工作原理如图所示,NH3被氧化为常见无毒物质。下列说法错误的是
A. 溶液中K+向电极b移动
B. 负载通过0.6mol电子时,有4.48L (标况)NH3被氧化
C. 反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为4:3
D. 正极的反应式为:O2+4e-+2H2O=4OH-,故电池工作一段时间后,电解质液溶液的pH升高
二、非选择题:本题共4题,共56分。
17. “氨的催化氧化”是工业生产硝酸的重要步骤,某化学课外活动小组设计模拟该实验过程。
Ⅰ.氮气的制备与收集
(1)制取并收集一瓶干燥的氨气,上述装置导管口的连接顺序为_________。
(2)A装置中发生反应的化学方程式为__________________。
Ⅱ.的制备及影响化学反应速率的因素探究
序号
水浴温度/℃
时
Ⅰ
9.0
1.0
0
Ⅱ
25
3.0
0
Ⅲ
25
9.0
0
1.0
Ⅳ
45
9.0
1.0
0
(3)实验Ⅰ和Ⅱ是探究反应物浓度对反应速率的影响。则__________,__________。
(4)已知是分解的催化剂,__________(填“”、“”或“”)。
(5)若,结论是____________________。
Ⅲ.利用如图所示的实验装置模拟工业生产制备少量硝酸,并探究实验现象。
(6)写出硬质玻璃管中发生的化学方程式___________________。
(7)控制氨气和氧气的比例是制备硝酸的关键,若比例不当,A中不仅有红棕色气体生成,还会产生白烟,白烟的化学式是__________,装置中的试剂是__________。
18. 某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属、、及其氧化物,还有少量其他不溶性物质。采用如图工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体()。
已知:溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示:
金属离子
开始沉淀时的pH
7.2
3.7
2.2
7.5
沉淀完全时的pH
8.7
4.7
3.2
9.0
回答下列问题:
(1)“碱浸”中溶液可以有效地除去溶解表面油脂和金属铝及其氧化物,写出NaOH溶液除去铝单质的化学方程式________________。
(2)“酸浸”过程,为提高浸出率,可采取的措施是____________________(至少写两条)。
(3)“转化”过程中,的作用是_____________________。
(4)“调”应控制的范围是_____________________。
(5)若工艺流程改为先“调pH”后“转化”,即
则“滤液③”中可能含有的杂质离子为______________。
(6)资料显示,硫酸镍结晶水合物的形态与温度有如表关系(写操作时,应详细具体)
温度
低于
高于
晶体形态
多种结晶水合物
为得到,“浓缩结晶”包含的系列操作是蒸发浓缩、____________、过滤,洗涤,干燥。
(7)硫酸镍在强碱溶液中用氧化,可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的,写出该反应的离子方程式___________。
19. 将转化为高附加值产品,对实现“双碳”目标具有重要意义。利用萨巴蒂尔反应将转化为甲烷,其反应为:,回答下列问题:
(1)已知:、时,物质中的化学键的键能(298.15 K、下,气态分子中化学键解离成气态原子所吸收的能量被称作键能)数据如下:
化学键
键能/
413.4
436.0
462.8
745.0
当通过反应,可知该反应是_______(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)在五个2 L恒温密闭容器中均充入和,分别于不同温度下发生上述反应。时,测得的转化率与反应温度的关系如图(已知:转化率是指已被转化的反应物的物质的量与其初始物质的量之比)。
①由图可知,的转化率随温度的升高而增大的原因是____________________________。
②400℃时,在内,的平均反应速率为__________(用含的表达式表示),在末,的浓度为__________。
(3)下列情况能说明上述反应已达到平衡状态的是_______________(填标号)。
A.
B.
C.断裂键的同时断裂键
D.混合气体的密度不再改变
E.混合气体的压强不再改变
(4)上述反应生成的可借助下图的燃料电池将化学能直接转化为电能,以为电解质溶液。
①a极的电极反应式为___________________________。
②当导线中转移2.0 mol电子时,该燃料电池消耗的氧气在标准状况下的体积为________。
20. 某小组同学探究亚硫酸钠()的性质并利用亚硫酸钠制备其它含硫化合物。
Ⅰ.探究的性质。
实验装置
实验序号
试剂
实验现象
1
盐酸
产生无色气体
2
酸性高锰酸钾溶液
溶液褪色
3
溶液
无现象
4
溶液
无现象
(1)将实验1中产生的气体通入品红溶液,观察到的现象是__________。
(2)写出实验2中反应的离子方程式:____________________。
(3)①实验3中无现象,甲同学通过检测的生成证明与发生了反应。实验方案为:取实验3中溶液于试管中,____________________(填试剂和操作),产生白色沉淀。
②乙同学认为甲同学的实验没有排除的影响,设计对比实验:取溶液于试管中,加入上述相同的试剂,___________________________(填现象)。
综合甲、乙同学的实验可知,能将氧化。
(4)向实验4的混合液中继续滴加5滴稀硫酸(),产生黄色浑浊。对黄色浑浊产生的原因做出猜想。
猜想1:酸性条件下,氧化,产生。
猜想2:酸性条件下,空气中氧化,产生。
猜想3:酸性条件下,氧化,产生。
①设计实验证实了猜想1和2不是产生的主要原因:向溶液加入_____________,产生有臭鸡蛋气味的气体(),溶液未变浑浊。
②实验反思:影响物质的氧化性或还原性强弱的因素可能有_______________________。
Ⅱ.制备其它含硫化合物。
(5)欲制备,从氧化还原的角度分析,合理的是__________(填字母)。
a. b. c.
(6)①溶液充分吸收后,得到溶液,写出加热固体脱水制得的化学方程式:________________________________。
②取样品溶于水配成溶液,与碘水恰好完全反应。样品中的质量分数为___________(假设杂质不反应)。[已知:]
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广州二中教育集团2025学年第二学期期中考试
高一化学
本试卷共8页,共20题,满分为100分。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必用2B铅笔在“考生号”处填涂考生号。用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号、座位号填写在答题卡上。
2.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的,答案无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
相对原子质量H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cu 64
一、单项选择题:本题共16小题,共44分。第1-10小题,每小题2分,11-16小题,每小题4分。每小题只有一个选项符合题意。
1. 下列馆藏精品中,主要成分为属于硅酸盐材料的是
A.南宋龙泉窑粉青釉双凤耳瓷瓶
B.《山水花卉合册》
C.西周圉铜簋
D.战国龙凤虎纹绣丝绸
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.南宋龙泉窑粉青釉双凤耳瓷瓶属于陶瓷,主要成分属于硅酸盐材料,A符合题意;
B.《山水花卉合册》的画布是纸本,主要成分是纤维素,属于天然高分子材料,B不符合题意;
C.西周圉铜簋的材料是青铜,属于合金,金属材料,C不符合题意;
D.战国龙凤虎纹绣丝绸属于蚕丝制品,蚕丝的主要成分是蛋白质,属于天然高分子材料,D不符合题意;
故选A。
2. 下列说法正确的是
A. 丙烷的空间填充模型为
B. 和互为同分异构体
C. 链状烷烃,碳原子在一条直线上
D. 链状烷烃中,碳原子数越多,碳质量分数越大
【答案】D
【解析】
【详解】A.丙烷的结构简式为CH3CH2CH3,其球棍模型为,该模型不是空间填充模型,A错误;
B.和的分子式不同,均属于烷烃,且在分子组成上相差1个CH2原子团,二者互为同系物,不互为同分异构体,B错误;
C.乙烷的碳原子在一条直线上,但含3个及以上碳原子的链状烷烃,即使是正烷烃,碳原子也不在一条直线上,而呈锯齿形,C错误;
D.链状烷烃的分子式通式为CnH2n+2,碳的质量分数为=,碳原子数(n)越多,越小,碳质量分数越大,D正确;
故选D。
3. 劳动创造美好生活。下列对劳动项目涉及的相关化学知识表述错误的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用漂白粉漂白棉、麻和纸张
含氯漂白剂具有强氧化性
B
用焦炭和石英砂制取粗硅
C
太阳能电池板被广泛应用
利用单晶硅的光电性质
D
用溶液回收废旧电路板中的铜
氧化性
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.漂白粉属于含氯漂白剂,有效成分为,具有强氧化性,可用于漂白棉、麻和纸张,A正确;
B.高温下焦炭还原石英砂制取粗硅时,高温条件下C过量,反应生成而非,正确反应为,给出的化学方程式错误,B错误;
C.单晶硅是良好的半导体材料,利用其光电转换性质可制作太阳能电池板,C正确;
D.溶液与发生反应,根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,可知氧化性大于,D正确;
故选B。
4. 科技让生活更美好,下列与科技成就相关描述错误的是
A. 北斗三代铷钟所用与北斗二代铷钟所用互为同位素
B. 用作智能手机无线充电的纤维电池,可实现将化学能转化为电能
C. 有线电视和通信系统所用介质材料石英光纤,主要成分为SiO2
D. 小米SU7纯电动轿车所用耐高温碳陶瓷制动盘,属于传统无机非金属材料
【答案】D
【解析】
【详解】A.与是质子数相同,中子数不同的原子,互为同位素,A正确;
B.纤维电池放电是将化学能转化为电能,B正确;
C.光纤主要成分为二氧化硅,C正确;
D.耐高温碳陶瓷性能优良,属于新型无机非金属材料,D错误;
故选D。
5. 利用下列装置进行相应实验,能达到实验目的的是
A.先、后依次通入CO2、NH3,模拟“侯氏制碱法”
B.检验反应产生的SO2
C.比较Mg、Al的金属性
D.制取并收集NH3
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.因为NH3极易溶于水、氨气的水溶液呈碱性,而CO2在水中的溶解度不大,为增大CO2的溶解度,并最终提高纯碱的产量(本实验生成NaHCO3),模拟“侯氏制碱法”时,应先、后依次通入NH3、CO2,A不正确;
B.铜丝与浓硫酸在加热条件下反应制取SO2,可使用品红溶液检验SO2,SO2尾气用NaOH溶液吸收,B正确;
C.虽然镁比铝活泼,但镁与NaOH溶液不反应,而铝能与NaOH溶液反应,所以Mg、Al、NaOH溶液构成原电池时,Al作负极,Mg作正极,不能利用此装置比较Mg、Al的金属性,C不正确;
D.NH4Cl的热稳定性差,分解生成NH3和HCl,但在试管口NH3和HCl遇冷又化合为NH4Cl,不能收集到NH3,D不正确;
故选B。
6. 下列四个常用电化学装置的叙述错误的是
A. 图Ⅰ所示干电池中,石墨电极上发生还原反应
B. 图Ⅰ所示干电池中,锌失去电子,作负极
C. 图Ⅱ所示电池中,氧气从正极通入,电子由流向
D. 图Ⅱ所示燃料电池中,其工作原理为燃烧氧气将化学能转化为电能
【答案】D
【解析】
【详解】A.图Ⅰ为锌锰干电池,石墨电极为正极,正极上发生得电子的还原反应,A正确;
B.图Ⅰ干电池中,为负极,失去电子发生氧化反应,B正确;
C.图Ⅱ为酸性氢氧燃料电池,通入的电极为负极,通入的电极为正极,电子由负极经外电路流向正极,C正确;
D.氢氧燃料电池工作时,和在电极上发生电化学反应直接将化学能转化为电能,不发生燃烧反应,D错误;
故选D。
7. 下列说法正确的是
A. 图甲表示和反应过程中的能量变化
B. 图乙表示石墨变成金刚石的能量变化,说明金刚石比石墨稳定
C. 图丙表示等质量的白磷固体和红磷固体分别完全燃烧的能量变化,前者放出的热量多
D. 图丁表明反应物断键吸收能量小于生成物形成新键释放的能量
【答案】C
【解析】
【详解】A.和的反应为吸热反应,与图甲过程中的能量变化不相符,故A错误;
B.能量越低越稳定,则石墨更稳定,故B错误;
C.白磷比红磷能量高,生成物都是五氧化二磷,则等质量的白磷固体和红磷固体分别完全燃烧,白磷放出的热量多,故C正确;
D.图丁为吸热反应,则反应物断键吸收能量大于生成物形成新键释放的能量,故D错误;
故选C。
8. 能满足下列物质直接转化关系,且推理正确的是
A. X可为Fe,可用KSCN检验盐N
B. X可为S,氧化物Y是一种食品添加剂,具有抗氧化作用
C. X可为,转化过程中没有颜色变化
D. 反应①和②一定为氧化还原反应,反应③一定为非氧化还原反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.若X为Fe,铁的氧化物(、等)均不能与水反应生成对应碱,转化③无法实现,且只能检验三价铁盐,无法检验亚铁盐,A错误;
B.若X为S,转化路径为(或),完全成立;是合法食品添加剂,具有还原性可作抗氧化剂,B正确;
C.若X为,转化中无色与反应生成红棕色,存在明显颜色变化,C错误;
D.反应①②均有参与,一定是氧化还原反应;但反应③不一定为非氧化还原反应,如属于氧化还原反应,D错误;
故答案为B。
9. 下列离子反应方程式书写正确的是
A. 与过量稀硝酸
B. 溶液中滴加过量溶液:
C. 通入少量氨水中;
D. 碱液吸收处理过量气体:
【答案】A
【解析】
【详解】A.过量稀硝酸与反应生成硝酸铁、一氧化氮和水,反应的离子方程式为:,A正确;
B.溶液中滴加过量溶液,与反应生成沉淀,与反应生成,反应的离子方程式为:,B错误;
C.与少量氨水反应生成和,氨水为弱电解质,离子方程式中应写化学式,反应的离子方程式为:,C错误;
D.过量与碱液反应生成,反应的离子方程式为,D错误;
故选A。
10. 按如图组装装置并进行实验:将浓硫酸注入试管,观察实验现象。下列叙述正确的是
A. 试纸b和d褪色,均可说明具有漂白性
B. 试纸c变黄,说明具有还原性
C. 可为溶液,用于吸收尾气
D. 将针筒和试管中的药品换成浓盐酸和固体,试纸a出现同样现象
【答案】C
【解析】
【分析】浓硫酸与亚硫酸钠反应生成,为酸性氧化物,具有漂白性、氧化性、还原性。接触湿润蓝色石蕊试纸时与水反应生成亚硫酸,使试纸变红;接触品红试纸时体现漂白性使试纸褪色;接触浸有溶液的试纸时,与反应生成硫单质,体现氧化性;接触浸有溶液的试纸时,与强氧化性的发生氧化还原反应,体现还原性。为酸性气体,可与碱性溶液反应,可用碱性溶液进行尾气处理。若将药品换为浓盐酸和固体,二者反应生成,与水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸具有强氧化性,可使变色后的石蕊试纸褪色。
【详解】A.试纸b为品红试纸,褪色可说明具有漂白性,试纸d为浸有溶液的试纸,具有强氧化性,二者发生氧化还原反应使试纸褪色,说明具有还原性,A错误;
B.试纸c为浸有溶液的试纸,变黄是因为反应生成硫单质,中硫元素化合价从+4价降低为0价,得电子体现氧化性,B错误;
C.为酸性氧化物,可与溶液反应生成盐和水,溶液可用于吸收尾气,C正确;
D.将药品换成浓盐酸和固体,二者反应生成,与水反应生成盐酸和次氯酸,盐酸使湿润蓝色石蕊试纸变红,次氯酸具有强氧化性可将变红的试纸漂白,原实验中仅能使湿润蓝色石蕊试纸变红,不能漂白指示剂,试纸a现象不同,D错误;
故选C。
11. 下列各实验的现象及结论都正确的是
选项
实验
现象
结论
A
浓硫酸滴入蔗糖中,产生的气体导入澄清石灰水
蔗糖变黑、体积膨胀,澄清石灰水变浑浊
浓硫酸具有脱水性和强氧化性
B
铜粉加入稀硫酸中,加热;再加入少量硝酸钾固体
加热时无明显现象,加入硝酸钾后溶液变蓝
硝酸钾起催化作用
C
过量铁粉加入稀硝酸中,充分反应后,滴加KSCN溶液
有无色气泡产生,溶液呈血红色
稀硝酸能将Fe氧化成
D
将Na粒投入溶液
析出银白色固体
固体为Mg
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.浓硫酸具有脱水性,使蔗糖脱水碳化变黑,浓硫酸具有强氧化性,与碳化生成的碳反应产生CO2和SO2,体积膨胀、澄清石灰水变浑浊,A正确;
B.硝酸钾提供硝酸根、稀硫酸提供酸性环境,酸性环境下硝酸根有强氧化性,将Cu氧化为Cu2+,溶液变蓝,即硝酸钾是反应物,不是催化剂,B错误;
C.过量铁粉与稀硝酸反应最终生成硝酸亚铁、水、NO,滴加KSCN溶液不会变红,现象描述与实际情况矛盾,C错误;
D.Na先与水反应生成NaOH和H2,NaOH与MgCl2反应生成Mg(OH)2白色沉淀,而非析出Mg固体,D错误;
答案选A。
12. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下,中含有的共价键数目为
B. 含的浓硫酸与共热,生成分子数为
C. 用和足量的反应生成分子的数目为
D. 与足量在光照下反应,生成的数目为
【答案】A
【解析】
【详解】A.标准状况下,22.4 L 的物质的量为,每个分子含3个N-H共价键,故共价键数目为,A正确;
B.含2 mol 的浓硫酸与64 g 共热,随反应进行浓硫酸浓度逐渐降低,稀硫酸与不反应,故参加反应的的物质的量小于2 mol,生成分子数小于,B错误;
C.0.6 g 的物质的量为,与生成的反应为可逆反应,反应物无法完全转化,故生成分子的数目小于,C错误;
D.1 mol 与足量在光照下发生取代反应,反应为连锁反应,会同时生成、、、四种有机产物,故生成的数目小于,D错误;
故选 A。
13. 利用“价-类”二维图研究物质的性质是一种行之有效的方法,下图是硫、氮的“价-类”二维图。下列说法正确的是
A. c和j都能与强碱反应,都属于酸性氧化物
B. a与g的水溶液不会发生反应
C. 和的浓溶液都具有强氧化性,常温下都能与铜反应
D. 各可通过一步反应完成转化
【答案】D
【解析】
【分析】首先根据价-类二维图确定各物质:左侧为氮元素系列,为,为,为,为(或),为;右侧为硫元素系列,为,为,为,为,为;
【详解】A.为,与强碱反应只生成盐和水,属于酸性氧化物;为(或),与强碱反应生成两种含氮盐且氮元素化合价发生变化,不属于酸性氧化物,A错误;
B.为,水溶液为氢硫酸,为,水溶液为氨水,二者可发生中和反应生成铵盐,B错误;
C.为浓,为浓,二者均具有强氧化性,常温下浓可与铜反应,浓常温下与铜不反应,需要加热条件,C错误;
D.为,为,与反应可一步生成,与反应可一步生成,二者可通过一步反应完成相互转化,D正确;
故答案为D。
14. 化合物A是一种常见的食品添加剂,结构如下图。其中X、Y、Z、Q、W为质子数依次增大的短周期主族元素原子,Q原子的电子总数是内层电子数的4倍。下列说法正确的是
A. 简单氢化物的稳定性:
B. 氧化物对应的水化物酸性:
C. X可分别与Y、Z、Q形成10电子分子
D. W与Q组成的化合物一定不含有共价键
【答案】C
【解析】
【分析】X、Y、Z、Q、W为质子数依次增大的短周期主族元素原子,其中Q原子的电子总数是内层电子数的4倍,则Q的内层电子数是2,总电子数是8,故Q为O元素;在化合物A的阴离子中,X、Y、Z原子形成共价键的数目分别为1、4、3,结合质子数相对大小,推知它们分别为H、C、N元素,而W能形成稳定的+1价阳离子,则W为Na元素。
【详解】A.非金属性:O>N,元素的非金属性越强,则简单氢化物的稳定性越强,因此稳定性:H2O>NH3,即Q>Z,A错误;
B.非金属性:N>C,元素的非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,则酸性:HNO3>H2CO3,即Z>Y,且题目未表明是最高价氧化物对应的水化物,B错误;
C.X分别与Y、Z、Q形成的CH4、NH3、H2O都是10电子分子,C正确;
D.W(Na)与 Q(O)形成的化合物有Na2O和Na2O2,其中Na2O2中含有离子键和共价键,D错误;
故答案选C。
15. 某温度下,在3L恒容密闭容器中投入一定量的A、B,发生反应:3A(g)+bB(g) cC(g)+2D(s),12s时生成C的物质的量为1.2mol。下列说法中正确的是
A. 图中两曲线相交时,v正(A)=v逆(A)
B. 0~2s,D的平均反应速率为0.1mol·L-1·s-1
C. 化学计量系数b∶c=1∶2
D. 12s时,B的转化率为75%
【答案】C
【解析】
【分析】提取图中信息,可得出:起始浓度:c(A)=0.8mol/L,c(B)=0.5mol/L,12s时浓度:c(A)=0.2mol/L,c(B)=0.3mol/L,12s时c(C)==0.4mol/L,则可建立如下三段式:
依据相同时间内,各物质的浓度变化量之比等于化学计量数之比, 得出3:b:c=0.6:0.2:0.4,从而得出b=1,c=2。
【详解】A.图中两曲线相交之后,两种反应物的浓度继续减小,则反应未达到平衡,v正(A)>v逆(A),A不正确;
B.D呈固态,不能用D的浓度变化表示平均反应速率,B不正确;
C.由分析可知,化学计量系数b∶c=1∶2,C正确;
D.12s时,B的转化率为=40%,D不正确;
故选C。
16. 电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量,其工作原理如图所示,NH3被氧化为常见无毒物质。下列说法错误的是
A. 溶液中K+向电极b移动
B. 负载通过0.6mol电子时,有4.48L (标况)NH3被氧化
C. 反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为4:3
D. 正极的反应式为:O2+4e-+2H2O=4OH-,故电池工作一段时间后,电解质液溶液的pH升高
【答案】D
【解析】
【分析】NH3被氧化为常见无毒物质,应生成氮气,a电极通入氨气生成氮气,失电子被氧化,所以a为原电池负极,则b为正极,氧气得电子被还原。
【详解】A.原电池中阳离子向正极移动,所以溶液中K+向电极b移动,A正确;
B.根据题意NH3被氧化为N2,N元素化合价升高3价,所以负载通过0.6mol电子时,有0.2molNH3被氧化,标况下体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L,B正确;
C.反应中N元素化合价升高3价,1mol氨气失去3mol电子,1mol氧气得到4mol电子,根据得失电子守恒,消耗NH3与O2的物质的量之比为4:3,C正确;
D.负极NH3被氧化为N2,正极O2碱性环境中被还原为OH-,则电池的总反应为4NH3+3O2=2N2+6H2O,水增加,则氢氧根的浓度减小,电解液的pH下降,D错误;
综上所述答案为D。
二、非选择题:本题共4题,共56分。
17. “氨的催化氧化”是工业生产硝酸的重要步骤,某化学课外活动小组设计模拟该实验过程。
Ⅰ.氮气的制备与收集
(1)制取并收集一瓶干燥的氨气,上述装置导管口的连接顺序为_________。
(2)A装置中发生反应的化学方程式为__________________。
Ⅱ.的制备及影响化学反应速率的因素探究
序号
水浴温度/℃
时
Ⅰ
9.0
1.0
0
Ⅱ
25
3.0
0
Ⅲ
25
9.0
0
1.0
Ⅳ
45
9.0
1.0
0
(3)实验Ⅰ和Ⅱ是探究反应物浓度对反应速率的影响。则__________,__________。
(4)已知是分解的催化剂,__________(填“”、“”或“”)。
(5)若,结论是____________________。
Ⅲ.利用如图所示的实验装置模拟工业生产制备少量硝酸,并探究实验现象。
(6)写出硬质玻璃管中发生的化学方程式___________________。
(7)控制氨气和氧气的比例是制备硝酸的关键,若比例不当,A中不仅有红棕色气体生成,还会产生白烟,白烟的化学式是__________,装置中的试剂是__________。
【答案】(1)
d c f e k
(2)
(3) ①.
25 ②.
7.0 (4)
(5)
其他条件相同时,温度越高,化学反应速率越快
(6)
(7) ①.
②.
水
【解析】
【小问1详解】
A装置加热氯化铵和氢氧化钙固体制备氨气。氨气是碱性气体,需用C装置中的碱石灰干燥,干燥管通常大口进小口出,故连接d c;氨气密度比空气小,采用D装置进行向下排空气法收集,应从短管进长管出,故连接f e;氨气极易溶于水,E、F装置会引起倒吸,应选用五氧化二磷吸收尾气,故最后连接k。故答案为d c f e k。
【小问2详解】
A装置中发生的是实验室制备氨气的反应,即氯化铵与氢氧化钙在加热条件下发生复分解反应,生成氯化钙、氨气和水,方程式为。
【小问3详解】
实验Ⅰ和Ⅱ探究反应物浓度对反应速率的影响,根据控制变量法,必须保持温度和其他条件相同,仅改变过氧化氢的浓度。因此温度应与实验Ⅱ相同,即;为了保证过氧化氢的浓度仅受其体积影响,两次实验的溶液总体积必须相等。实验Ⅰ总体积为,则实验Ⅱ中,解得。
【小问4详解】
实验Ⅰ无催化剂,实验Ⅲ加入了作为催化剂。催化剂能降低反应的活化能,加快化学反应速率,因此相同时间内实验Ⅲ产生的氧气体积更大,即。
【小问5详解】
实验Ⅰ和实验Ⅳ的过氧化氢浓度、溶液总体积均相同,仅温度不同(和)。若,说明时相同时间内产生的气体更多,反应速率更快,由此可得出结论:其他条件相同时,升高温度能加快化学反应速率。
【小问6详解】
硬质玻璃管中进行的是氨的催化氧化反应,氨气与氧气在催化剂和加热条件下发生氧化还原反应,生成一氧化氮和水,方程式为。
【小问7详解】
若氨气比例过大,生成的与反应生成红棕色的,与水反应生成硝酸,挥发出的硝酸与过量的氨气化合生成硝酸铵固体小颗粒,即产生白烟,其化学式为。
B装置的目的是模拟工业制备硝酸,即用水吸收气体使其转化为硝酸,因此B装置中的试剂是水。
18. 某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属、、及其氧化物,还有少量其他不溶性物质。采用如图工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体()。
已知:溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示:
金属离子
开始沉淀时的pH
7.2
3.7
2.2
7.5
沉淀完全时的pH
8.7
4.7
3.2
9.0
回答下列问题:
(1)“碱浸”中溶液可以有效地除去溶解表面油脂和金属铝及其氧化物,写出NaOH溶液除去铝单质的化学方程式________________。
(2)“酸浸”过程,为提高浸出率,可采取的措施是____________________(至少写两条)。
(3)“转化”过程中,的作用是_____________________。
(4)“调”应控制的范围是_____________________。
(5)若工艺流程改为先“调pH”后“转化”,即
则“滤液③”中可能含有的杂质离子为______________。
(6)资料显示,硫酸镍结晶水合物的形态与温度有如表关系(写操作时,应详细具体)
温度
低于
高于
晶体形态
多种结晶水合物
为得到,“浓缩结晶”包含的系列操作是蒸发浓缩、____________、过滤,洗涤,干燥。
(7)硫酸镍在强碱溶液中用氧化,可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的,写出该反应的离子方程式___________。
【答案】(1)
(2)将滤饼①粉碎、适当升高温度、搅拌、适当增大稀硫酸的浓度等(任写两条即可)
(3)将溶液中的氧化为,以便后续调时将其转化为沉淀除去
(4)3.2≤pH<7.2
(5)
(6)降温至以下结晶
(7)
【解析】
【分析】废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物,还有少量其他不溶性物质,加入氢氧化钠溶液,金属铝及其氧化物都能溶解在滤液中被除去,继续加稀硫酸,镍和铁及其氧化物溶解在硫酸中,其他少量不溶物出现在滤渣②中,往滤液中加入过氧化氢,将二价铁离子氧化成三价铁离子,再加氢氧化钠溶液调节pH可除去铁离子,则滤渣③为氢氧化铁,最后控制pH,浓缩结晶得到产品,据此解答。
【小问1详解】
NaOH溶液除去铝单质的化学方程式。
【小问2详解】
“酸浸”过程,为加快浸出率,可采取的措施是将滤饼①粉碎、适当升高温度、搅拌、适当增大稀硫酸的浓度等(任写两条即可)。
【小问3详解】
“转化”过程中,的作用是将溶液中的氧化为,以便后续调时将其转化为沉淀除去。
【小问4详解】
“调”的目的是使铁离子沉淀而镍离子不沉淀,应控制的范围是3.2≤pH<7.2。
【小问5详解】
由于亚铁离子开始沉淀的pH高于镍离子,若工艺流程改为先“调pH”后“转化”,会导致亚铁离子不能沉淀,后续加入H2O2后亚铁离子会被氧化为铁离子,则“滤液③”中可能含有的杂质离子为。
【小问6详解】
为得到,“浓缩结晶”包含系列操作是蒸发浓缩、降温至以下结晶、过滤,洗涤,干燥。
【小问7详解】
硫酸镍在强碱溶液中用氧化,可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的,该反应的离子方程式。
19. 将转化为高附加值产品,对实现“双碳”目标具有重要意义。利用萨巴蒂尔反应将转化为甲烷,其反应为:,回答下列问题:
(1)已知:、时,物质中的化学键的键能(298.15 K、下,气态分子中化学键解离成气态原子所吸收的能量被称作键能)数据如下:
化学键
键能/
413.4
436.0
462.8
745.0
当通过反应,可知该反应是_______(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)在五个2 L恒温密闭容器中均充入和,分别于不同温度下发生上述反应。时,测得的转化率与反应温度的关系如图(已知:转化率是指已被转化的反应物的物质的量与其初始物质的量之比)。
①由图可知,的转化率随温度的升高而增大的原因是____________________________。
②400℃时,在内,的平均反应速率为__________(用含的表达式表示),在末,的浓度为__________。
(3)下列情况能说明上述反应已达到平衡状态的是_______________(填标号)。
A.
B.
C.断裂键的同时断裂键
D.混合气体的密度不再改变
E.混合气体的压强不再改变
(4)上述反应生成的可借助下图的燃料电池将化学能直接转化为电能,以为电解质溶液。
①a极的电极反应式为___________________________。
②当导线中转移2.0 mol电子时,该燃料电池消耗的氧气在标准状况下的体积为________。
【答案】(1)
放热 (2) ①.
反应未达到平衡,温度升高,反应速率加快,相同时间内的转化率增大 ②.
mol⋅L−1⋅min−1(或 mol⋅L−1⋅min−1) ③.
(3)CE
(4) ①.
②.
【解析】
【小问1详解】
根据反应热,可得 ,因为,所以该反应为放热反应;
【小问2详解】
①该反应为放热反应,若达到平衡状态,升高温度平衡会逆向移动,的转化率应下降。图中转化率随温度升高而增大,说明在时反应尚未达到平衡,此时温度升高使反应速率加快,相同时间内消耗的增多,转化率增大;
②时,的转化率为,则转化的物质的量为,则在内,的平均反应速率 。根据化学方程式,生成的物质的量等于消耗的物质的量,即,故末的浓度为 ;
【小问3详解】
A.各物质浓度之比等于其化学计量数之比时,不能说明同一组分的正、逆反应速率相等,不能说明反应达到平衡状态,A不符合题意;
B.未指明正、逆反应速率,反应过程中任何时刻都存在,不能说明反应达到平衡状态,B不符合题意;
C.断裂键代表正反应消耗 ,断裂键代表逆反应消耗 ,正、逆反应速率之比等于化学计量数之比,能说明反应达到平衡,C符合题意;
D.恒容密闭容器中混合气体总质量不变,混合气体的密度始终不变,则混合气体的密度不再改变,不能说明反应达到平衡,D不符合题意;
E.该反应前后气体分子总数发生改变,恒温恒容条件下,压强不变说明各物质的物质的量不再改变,能说明反应达到平衡,E符合题意;
故选CE。
【小问4详解】
①a极通入燃料,为原电池的负极,发生氧化反应。在碱性电解质溶液中,失去电子生成和,其电极反应式为:;
②正极反应式为:,当导线中转移电子时,消耗的物质的量为,在标准状况下的体积为。
20. 某小组同学探究亚硫酸钠()的性质并利用亚硫酸钠制备其它含硫化合物。
Ⅰ.探究的性质。
实验装置
实验序号
试剂
实验现象
1
盐酸
产生无色气体
2
酸性高锰酸钾溶液
溶液褪色
3
溶液
无现象
4
溶液
无现象
(1)将实验1中产生的气体通入品红溶液,观察到的现象是__________。
(2)写出实验2中反应的离子方程式:____________________。
(3)①实验3中无现象,甲同学通过检测的生成证明与发生了反应。实验方案为:取实验3中溶液于试管中,____________________(填试剂和操作),产生白色沉淀。
②乙同学认为甲同学的实验没有排除的影响,设计对比实验:取溶液于试管中,加入上述相同的试剂,___________________________(填现象)。
综合甲、乙同学的实验可知,能将氧化。
(4)向实验4的混合液中继续滴加5滴稀硫酸(),产生黄色浑浊。对黄色浑浊产生的原因做出猜想。
猜想1:酸性条件下,氧化,产生。
猜想2:酸性条件下,空气中氧化,产生。
猜想3:酸性条件下,氧化,产生。
①设计实验证实了猜想1和2不是产生的主要原因:向溶液加入_____________,产生有臭鸡蛋气味的气体(),溶液未变浑浊。
②实验反思:影响物质的氧化性或还原性强弱的因素可能有_______________________。
Ⅱ.制备其它含硫化合物。
(5)欲制备,从氧化还原的角度分析,合理的是__________(填字母)。
a. b. c.
(6)①溶液充分吸收后,得到溶液,写出加热固体脱水制得的化学方程式:________________________________。
②取样品溶于水配成溶液,与碘水恰好完全反应。样品中的质量分数为___________(假设杂质不反应)。[已知:]
【答案】(1)品红溶液褪色
(2)
(3) ①. 加入足量稀盐酸,再滴加溶液 ②. 无白色沉淀产生
(4) ①. 稀硫酸 ②. 溶液的酸碱性(或)
(5)b (6) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
实验1中,盐酸与反应生成气体,化学方程式为,具有漂白性,能使品红溶液褪色。
【小问2详解】
实验2中,酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,将氧化为,自身被还原为,中从+7价降至+2价,得5个电子,中S从+4价升至+6价,失2个电子,最小公倍数为10,故、系数为2,、系数为5,根据电荷守恒和质量守恒可知,反应的离子方程式为。
【小问3详解】
①检验时,需先加盐酸酸化以排除的干扰(溶于盐酸,不溶),再加溶液。
②对比实验是为了证明空气中的在相同条件下不能将氧化为(或氧化量极少不足以产生明显沉淀),因此,在只受空气影响的对照组中,加入相同试剂后应无白色沉淀(或无明显现象)。
【小问4详解】
①猜想1是氧化,猜想2是空气中氧化,要证明它们不是主要原因,需向溶液中加入含的酸性溶液(模拟猜想1的条件),同时观察是否被氧化,加入稀硫酸(提供酸性环境且含)即可,产生且未变浑浊,说明酸性条件下和均未大量氧化。
②在碱性(实验4混合液)中不氧化,但在酸性()时氧化了,说明溶液的酸碱性(pH)会影响氧化还原能力。
【小问5详解】
中S平均化合价为+2,根据归中反应原理,反应物中S的化合价应一个高于+2价,一个低于+2价,可制备:
a.中S的化合价分别为+4,+6(均高于+2,),a错误;
b.中S的化合价分别为+4,0,b正确;
c.中S的化合价分别为+4,+4(均高于+2),c错误;
故答案选b。
【小问6详解】
①加热固体脱水制得,反应的化学方程式为。
②已知,,,,,则其质量分数为。
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