内容正文:
广州市第八十六中学2025-2026学年度第二学期期中考试化学试题
考试用时:75分钟 卷面总分:100分 本卷共8页
可能用到的相对原子质量:H 1 N 14 O 16 Na 23 S 32
一、选择题:本题共16小题,共44分。第1~10题每小题2分,第11~16题每小题4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. 化学与生活、社会密切相关。下列说法正确的是
A. 酸雨是小于7的雨水,、或都会导致酸雨的形成
B. 碳酸钡不容易被X射线透过,可用作医疗上的“钡餐”
C. 福建舰甲板所用我国自主研发的特种钢,属于新型金属材料
D. “天机芯”是全球首款异构融合类电脑芯片,其主要成分和光导纤维相同
2. 下列化学用语或知识理解正确的是
A. 乙烯的结构简式:
B. 该空间填充模型可以表示和分子
C. 和互为同系物
D. 和互为同分异构体
3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 与足量的反应,转移的电子数为
B. 和氯气充分反应得到的分子数目为
C. 含的浓硫酸与足量铜反应,产物的微粒数目为
D. 完全溶于所得溶液,微粒数目为
4. 离子反应能揭示化学反应的实质。下列离子方程式书写正确的是
A. 将通入到溶液中:
B. 铜与稀硝酸反应:
C. 向溶液中通入过量氯气:
D. 过量的浓氨水加入到溶液中:
5. 在的反应中,现采取下列措施,其中能够使反应速率增大的措施是
①缩小体积,增大压强 ②增加碳的量 ③恒容下通入
④恒容下充入 ⑤及时排出生成的 ⑥将碳粉碎
A. ①④ B. ②③⑤⑥ C. ①③⑥ D. ①②④
6. 某化学小组利用以下装置探究含硫物质之间的转化。滴加浓硫酸后,预期现象及其相应推理中正确的是
A. 小气球体积会变大,主要原因是反应产生大量
B. 滴有溶液的滤纸出现淡黄色,说明具有还原性
C. 滴有紫色石蕊溶液的滤纸会先变红后褪色,原因是:
D. 滴有品红溶液和溶液的滤纸均会褪色,说明具有漂白性
7. 类比是研究物质性质的常用方法之一,可预测许多物质的性质,但类比是相对的,不能违背客观事实。下列各种类比推测的说法中正确的是
A. 加热条件下,已知Fe与S能直接化合生成FeS,推测Cu与S可直接化合生成Cu2S
B. 适量CO2通入Ca(ClO)2溶液中可生成CaCO3和HClO,则适量SO2通入Ca(ClO)2溶液中可生成CaSO3和HClO
C. 加热条件下,已知足量Cu与浓硫酸反应只生成SO2,推测足量铝与浓硫酸反应也只生成SO2
D. 已知过量Fe与稀硝酸反应生成Fe(NO3)2,推测点燃时过量Fe与Cl2反应生成FeCl2
8. 部分含或物质的分类与相应化合价关系如图。下列说法正确的是
A. d、j均属于酸性氧化物 B. 的浓溶液久置会变黄色
C. 与可以直接转化为 D. 转化为属于氮的固定
9. 用下列实验装置完成对应实验,能达到实验目的的是
实验装置
实验目的
A.制备纯净的
B.除去中的杂质
实验装置
实验目的
C.验证浓硫酸具有氧化性
D.喷泉实验
A. A B. B C. C D. D
10. 下列实验中,对应的操作、现象以及结论都正确的是
选项
操作
现象
结论
A
向硫酸酸化的溶液中滴入
溶液变黄
氧化性:
B
先向某溶液中加入溶液,再加入足量盐酸
先产生白色沉淀,后沉淀不溶解
原溶液中一定含有
C
将红热的木炭放入浓硫酸中,产生的气体通入到澄清石灰水中
石灰水变浑浊
碳被氧化成
D
向某样品溶液中加入溶液并微热,将带有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口
有白烟生成
该样品中一定含
A. A B. B C. C D. D
11. 氨基钠()在有机合成领域有着重要应用,易氧化,易与水反应生成极易溶于水的氨气。实验室可用钠与液氨反应制得氨基钠,装置如图。下列说法正确的是
A. 制取氨气的装置可选用B装置,在制备氨基钠前应先通入氨气排尽装置内空气
B. 制备氨基钠时,中有氢气生成
C. 氨基钠溶于水,所得溶液呈酸性
D. 用干燥的蓝色石蕊试纸靠近D的导气管出口,若试纸变红,则说明空气排尽
12. 载人航天器中,电解水()是氧气()再生的主要方式。其中析出氢气的电极反应通过催化剂实现,催化过程示意图如下所示。下列说法错误的是
A. 电解水的总反应的能量变化图为
B. 过程①②吸收能量,过程③放出能量
C. 析氢电极表面反应过程中有极性键的断裂和生成
D. 在析氢电极表面水被催化还原
13. 汽车废气中的和会导致光化学烟雾。利用某分子筛作催化剂,可脱除废气中的和,生成两种无毒物质,其反应历程如图所示,下列说法正确的是
A. 反应过程中、之间的反应生成是氧化还原反应
B. 汽车尾气中含有的氮氧化合物是由汽油燃烧产生的
C. 可能是
D. 上述历程的总反应为
14. 一定温度下,、、三种物质在4 L的恒容密闭容器中发生反应,其物质的量随时间变化曲线如图,下列说法正确的是
A. 该反应的化学方程式是
B. 从开始至平衡时的反应速率
C. 达到平衡时,容器内气体压强是反应前的60%
D. 第4 min时,正、逆反应速率的大小关系为
15. 某化学兴趣小组设计了如图所示的原电池装置用于消除的污染,反应为:。
已知:①质子交换膜只允许通过,②电极材料均为石墨。下列说法正确的是
A. 放电一段时间后,负极区溶液酸性增强
B. 原电池工作时,电极作负极
C. 若11.2 L(标准状况)参与反应,则有通过质子交换膜
D. 该原电池工作时,电子由电极流出经过稀硫酸流向电极
16. 丙烯()是重要的化工原料,在一定条件下有如图所示的转化关系,下列说法错误的是
A. 丙烯分子中3个碳原子共平面
B. 丙烯的产物为饱和烃
C. 丙烯的反应属于加成反应,的结构简式为
D. 聚合物D的链节为
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17. 氮的氧化物()是大气污染物之一,工业上在一定温度和催化剂条件下用将还原生成。某同学在实验室中对与反应进行了探究。回答下列问题:
(1)的制备
①氨气的发生装置可以选择上图中的A装置或B装置,如果选择A装置,写出其反应的化学方程式:___________________________________。
②氨气混有水蒸气,可选用的干燥剂有__________。
A.浓硫酸 B.碱石灰 C. D.无水
③欲收集一瓶干燥的氨气,选择上图中的装置,其连接顺序为:__________。
发生装置a或b→____→____→____→____→i(按气流方向,用小写字母表示)。
(2)与的反应
将上述收集到的充入注射器中,硬质玻璃管中加入少量催化剂并充入(两端用夹子、夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验(X和Y中充入气体处于常压下)。
操作步骤
实验现象
解释原因
打开,推动注射器活塞,使X中的气体缓慢通入Y管中
Y管中__________
反应的化学方程式
将注射器活塞退回原处并固定,待装置恢复到室温
Y管中有少量水珠
生成的气态水凝结
打开
__________
____________________
(3)CO和均是有害气体,也可在表面转化为无害气体,反应原理为。有关化学反应的能量变化过程如图所示。
反应中每转移电子,__________(填“吸收”或“放出”)的能量为__________kJ。
18. Ⅰ.硫代硫酸钠()在精细化工领域应用广泛,实验室模拟工业制备的一种装置如图所示。回答下列问题:
已知:在中性或碱性环境中稳定,在酸性环境中易分解产生硫单质;
(1)A中反应的化学方程式为______________________________。
(2)装置B的作用之一是观察的生成速率,其中的液体最好选择__________(填标号)。
a.蒸馏水 b.饱和溶液 c.饱和溶液 d.饱和溶液
(3)开始实验后,装置中先出现黄色浑浊,后逐渐澄清,待完全澄清时停止反应,得到溶液和一种无色无味无毒的气体。
①写出装置C中发生总反应的化学方程式:________________________________________。
②若不及时停止装置A中的反应,产量会降低,原因是______________________________。
(4)装置D的作用是_____。
Ⅱ.硫代硫酸钠()可用做分析试剂及鞣革还原剂,它能与酸发生反应:。实验室以溶液与足量稀硫酸反应进行实验,根据出现浑浊时间来探讨浓度等条件对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下。
实验
序号
反应温度(℃)
体积
时间
/s
实验目的
溶液
()
稀
()
水
①
25
5.0
10.0
0.0
ⅰ.实验①和②是探究X对该反应速率的影响;
ⅱ.实验①和③是探究浓度对该反应速率的影响。
②
35
5.0
10.0
0.0
③
25
5.0
4.0
(5)条件X是________,________,、、由大到小的排列顺序是________(用“>”、“=”连接)。
(6)用已知浓度的溶液可以测定固体的纯度。
称取固体样品,加水完全溶解后,向其中滴加的溶液至恰好完全反应,消耗溶液,已知反应为,则固体的纯度为__________。
19. 工业上硝酸的制备和自然界中硝酸的生成既有相同之处,又有区别。路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ是工业生产硝酸的主要途径,路线ⅰ、ⅱ、ⅲ是雷电高能氮转化过程中硝酸的生成途径。
(1)为提高步骤Ⅰ的反应速率,可以采取的措施有______________________________(写出2条),步骤Ⅱ的化学反应方程式为___________________________________。
(2)对步骤Ⅲ的反应进行研究,一定温度下,在恒容密闭容器中,发生反应:,随时间的变化如下表:
时间
0
1
2
3
4
5
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
①内,__________。
②下图中,能表示浓度变化的曲线是__________(填字母)。
③下列能说明该反应已经达到平衡状态的是________(填字母)。
a. b.容器内压强保持不变
c.容器内混合气体的密度保持不变 d.反应过程中
e.容器内混合气体的颜色保持不变
(3)利用下图燃料电池装置,可处理尾气与,又可制得硝酸。
①NO与应从________(填“a”或“b”)通入。正极电极反应式为____________________。
②电池工作一段时间后,消耗,制得,则参与反应的与的物质的量之比为_________。
20. 工业上一般以黄铁矿(主要成分为)为原料制备硫酸。主要涉及以下过程:
Ⅰ.制
(1)其工艺流程如下图,下列说法正确的是__________。
A. 工业上可以用硫黄代替黄铁矿制备
B. 煅烧反应为,氧化产物只有
C. 催化氧化时,鼓入足量空气是为了使完全转化成
D. 工业上也可以直接用水吸收制取硫酸
(2)将煅烧产生的与空气反应:,若生成放出热量为,则通入与足量充分反应生成放出的热量_________(填“>”“<”或“=”)Q。
Ⅱ.废渣的回收利用
煅烧后的废渣中含大量的,以及少量的、,充分利用烧渣制备一种易吸收、高效率的铁制剂——柠檬酸亚铁,流程如图所示:
(3)“溶浸”前要对烧渣进行粉碎,目的是:______________________________,“溶浸”后滤渣的主要成分是__________(填化学式)。
(4)“转化”时加入铁屑的目的是________________________________________。(用离子方程式解释)
(5)“除铝”目的是使铝铁分离,则调节溶液pH范围是__________。
相关金属离子[]形成氢氧化物沉淀的范围如下:
金属离子
开始沉淀的
6.3
1.5
3.4
沉淀完全的
8.3
2.8
4.7
(6)补充完整“沉铁”时反应的离子方程式_____。
(7)柠檬酸亚铁的产率和产品中的铁元素含量随溶液、温度的变化曲线如图所示,则最佳条件是__________,温度为__________。
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广州市第八十六中学2025-2026学年度第二学期期中考试化学试题
考试用时:75分钟 卷面总分:100分 本卷共8页
可能用到的相对原子质量:H 1 N 14 O 16 Na 23 S 32
一、选择题:本题共16小题,共44分。第1~10题每小题2分,第11~16题每小题4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. 化学与生活、社会密切相关。下列说法正确的是
A. 酸雨是小于7的雨水,、或都会导致酸雨的形成
B. 碳酸钡不容易被X射线透过,可用作医疗上的“钡餐”
C. 福建舰甲板所用我国自主研发的特种钢,属于新型金属材料
D. “天机芯”是全球首款异构融合类电脑芯片,其主要成分和光导纤维相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.酸雨的定义是pH小于5.6的雨水,正常雨水因为溶解生成碳酸,pH约为5.6,不会造成酸雨,、才是形成酸雨的污染物,A错误;
B.医疗钡餐使用的是硫酸钡,碳酸钡会和胃酸中的盐酸发生反应,生成可溶性,钡离子具有重金属毒性,会使人中毒,不能用作钡餐,B错误;
C.特种钢属于合金,合金属于金属材料,福建舰甲板的国产特种钢是新型金属材料,C正确;
D.电脑芯片主要成分为单质硅,光导纤维主要成分为二氧化硅,二者成分不同,D错误;
故选C。
2. 下列化学用语或知识理解正确的是
A. 乙烯的结构简式:
B. 该空间填充模型可以表示和分子
C. 和互为同系物
D. 和互为同分异构体
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙烯的结构简式必须标出碳碳双键官能团,正确写法为,A错误;
B.该空间填充模型中中心原子半径大于周围原子半径,中原子半径大于,符合模型特征,但中原子半径大于,与模型不符,故不能表示,B错误;
C.和均只含1个碳碳双键,结构相似,分子组成相差1个原子团,互为同系物,C正确;
D.二者分子式相同(均为),结构相同(单键可以旋转),是同种物质,D错误;
故本题选C。
3. 设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 与足量的反应,转移的电子数为
B. 和氯气充分反应得到的分子数目为
C. 含的浓硫酸与足量铜反应,产物的微粒数目为
D. 完全溶于所得溶液,微粒数目为
【答案】A
【解析】
【详解】A.Fe与S反应生成,0.4mol Fe完全反应时,每个Fe失去2个电子,转移电子的物质的量为,转移电子数为,A正确;
B.甲烷与氯气的取代反应为连锁反应,1mol 和4mol氯气充分反应后,产物为、、、的混合物,得到的分子数目小于,B错误;
C.含2mol 的浓硫酸与足量铜反应,随着反应进行,浓硫酸浓度降低变为稀硫酸,稀硫酸与铜不反应,实际参与反应的小于2mol,生成的微粒数目小于,C错误;
D.1.7g 的物质的量为,溶于水后,含氮微粒有、、,根据氮元素守恒,三者总物质的量为0.1mol,故的微粒数目小于,D错误;
故选 A。
4. 离子反应能揭示化学反应的实质。下列离子方程式书写正确的是
A. 将通入到溶液中:
B. 铜与稀硝酸反应:
C. 向溶液中通入过量氯气:
D. 过量的浓氨水加入到溶液中:
【答案】C
【解析】
【详解】A.亚硫酸酸性弱于盐酸,通入溶液中无法发生反应生成沉淀,对应离子方程式不成立,A错误;
B.铜与稀硝酸反应的还原产物为,不是,产物不符合反应事实,正确的离子方程式为:3Cu+2+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O,B错误;
C.溶液中通入过量氯气,被氧化为,被还原为,离子方程式符合反应事实,电荷、原子均守恒,C正确;
D.为弱电解质,书写离子方程式时不能拆分为,拆分错误,正确的离子方程式为:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3,D错误;
故选 C。
5. 在的反应中,现采取下列措施,其中能够使反应速率增大的措施是
①缩小体积,增大压强 ②增加碳的量 ③恒容下通入
④恒容下充入 ⑤及时排出生成的 ⑥将碳粉碎
A. ①④ B. ②③⑤⑥ C. ①③⑥ D. ①②④
【答案】C
【解析】
【详解】①缩小体积增大压强:气体浓度同步升高,有效碰撞概率提升,反应速率增大,正确;
②增加碳的量:C是固体,纯固体的浓度视为定值,增加用量不会改变反应速率,错误;
③恒容下通入:反应物的浓度增大,反应速率增大,正确;
④恒容下充入:体系总压增大,但反应相关气体、CO的浓度均不变,反应速率不变,错误;
⑤及时排出生成的:生成物浓度降低,反应速率会减小,错误;
⑥将碳粉碎:增大了碳与气体的接触面积,反应速率增大,正确;
符合题意的为①③⑥,故答案选C。
6. 某化学小组利用以下装置探究含硫物质之间的转化。滴加浓硫酸后,预期现象及其相应推理中正确的是
A. 小气球体积会变大,主要原因是反应产生大量
B. 滴有溶液的滤纸出现淡黄色,说明具有还原性
C. 滴有紫色石蕊溶液的滤纸会先变红后褪色,原因是:
D. 滴有品红溶液和溶液的滤纸均会褪色,说明具有漂白性
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应生成大量,装置内气体压强增大,小气球体积变大,A正确;
B.与发生归中反应生成淡黄色单质,中元素化合价降低,作氧化剂,体现氧化性,中元素化合价升高,作还原剂,体现还原性,B错误;
C.不能漂白酸碱指示剂,与水反应生成仅能使紫色石蕊溶液变红,不会出现褪色现象,C错误;
D.使品红溶液褪色体现漂白性,使溶液褪色是因为具有还原性,将强氧化性的还原,并非漂白性,D错误;
故选A。
7. 类比是研究物质性质的常用方法之一,可预测许多物质的性质,但类比是相对的,不能违背客观事实。下列各种类比推测的说法中正确的是
A. 加热条件下,已知Fe与S能直接化合生成FeS,推测Cu与S可直接化合生成Cu2S
B. 适量CO2通入Ca(ClO)2溶液中可生成CaCO3和HClO,则适量SO2通入Ca(ClO)2溶液中可生成CaSO3和HClO
C. 加热条件下,已知足量Cu与浓硫酸反应只生成SO2,推测足量铝与浓硫酸反应也只生成SO2
D. 已知过量Fe与稀硝酸反应生成Fe(NO3)2,推测点燃时过量Fe与Cl2反应生成FeCl2
【答案】A
【解析】
【详解】A.硫的非金属性比较弱,已知Fe与S能直接化合生成FeS,则Cu与S可直接化合生成Cu2S,A正确;
B.适量CO2通入Ca(ClO)2溶液中可生成CaCO3和HClO,但SO2具有还原性,会被ClO-氧化为,生成CaSO4,B错误;
C.加热条件下,足量Cu与浓硫酸反应只生成SO2,铝和浓硫酸会发生钝化,但加热条件下,足量铝与浓硫酸反应先生成SO2,后来铝与稀硫酸继续反应生成H2等,C错误;
D.足量Fe与稀硝酸反应生成Fe(NO3)2,但由于固态Fe与FeCl3固体不能发生反应,所以点燃时足量Fe与Cl2反应只能生成FeCl3,D错误;
故选A。
8. 部分含或物质的分类与相应化合价关系如图。下列说法正确的是
A. d、j均属于酸性氧化物 B. 的浓溶液久置会变黄色
C. 与可以直接转化为 D. 转化为属于氮的固定
【答案】B
【解析】
【分析】根据图像中化合价特点可知,左侧是氮元素关系图,右侧是硫元素关系图。g是、h是、i是NO、j是、k是;a是、b是S、c是、d是、e是、f是含的盐。
【详解】A.是,属于酸性氧化物;是,与碱反应生成两种盐和水,不属于酸性氧化物,A错误;
B.是浓,浓硝酸不稳定,久置分解生成红棕色,溶解在浓硝酸中使溶液显黄色,B正确;
C.是单质,与反应只能直接生成,需要在催化剂、加热条件下才能进一步转化为(),C错误;
D.氮的固定是将游离态的氮()转化为化合态氮的过程,是,本身属于化合态氮,其转化为()不属于氮的固定,D错误;
故选B。
9. 用下列实验装置完成对应实验,能达到实验目的的是
实验装置
实验目的
A.制备纯净的
B.除去中的杂质
实验装置
实验目的
C.验证浓硫酸具有氧化性
D.喷泉实验
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.与的取代反应为连锁反应,会生成多种氯代乙烷混合物,且黑色纸套避光时取代反应无法发生,不能制备纯净的,A错误;
B.酸性高锰酸钾溶液会将氧化为,引入新杂质,不能达到除杂目的,B错误;
C.浓硫酸先使蔗糖脱水炭化,反应放热,与浓硫酸反应生成,进入氯水使氯水褪色,证明元素化合价降低,浓硫酸表现氧化性,C正确;
D.在饱和食盐水中溶解度很小,无法产生足够的压强差形成喷泉,D错误;
故选C。
10. 下列实验中,对应的操作、现象以及结论都正确的是
选项
操作
现象
结论
A
向硫酸酸化的溶液中滴入
溶液变黄
氧化性:
B
先向某溶液中加入溶液,再加入足量盐酸
先产生白色沉淀,后沉淀不溶解
原溶液中一定含有
C
将红热的木炭放入浓硫酸中,产生的气体通入到澄清石灰水中
石灰水变浑浊
碳被氧化成
D
向某样品溶液中加入溶液并微热,将带有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口
有白烟生成
该样品中一定含
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.硫酸酸化的溶液中存在和(来自),酸性条件下具有强氧化性,可氧化为使溶液变黄,无法证明氧化性,实验操作及结论错误,A错误;
B.加入产生的白色沉淀可能为或,盐酸不溶解,无法排除的干扰,不能证明原溶液一定含,实验结论错误,B错误;
C.红热木炭与浓硫酸反应生成和,二者均能使澄清石灰水变浑浊,无法证明碳被氧化为,实验操作及结论错误,C错误;
D.有白烟生成说明反应产生了,与浓盐酸挥发的反应生成固体小颗粒即白烟,由与共热反应生成,可证明样品一定含,D正确;
故本题选D。
11. 氨基钠()在有机合成领域有着重要应用,易氧化,易与水反应生成极易溶于水的氨气。实验室可用钠与液氨反应制得氨基钠,装置如图。下列说法正确的是
A. 制取氨气的装置可选用B装置,在制备氨基钠前应先通入氨气排尽装置内空气
B. 制备氨基钠时,中有氢气生成
C. 氨基钠溶于水,所得溶液呈酸性
D. 用干燥的蓝色石蕊试纸靠近D的导气管出口,若试纸变红,则说明空气排尽
【答案】B
【解析】
【分析】本实验目的为制备易氧化、易与水反应的,反应原理为钠与液氨反应,因此体系需隔绝空气与水蒸气。加热固体时,分解生成的和在试管口遇冷重新化合为,无法制得氨气,故B装置不能用于制取氨气。通入氨气可排尽装置内空气,避免被氧化、避免水蒸气与反应。钠与液氨反应生成和,故C中有生成。与水反应生成和,所得溶液呈碱性。为碱性气体,需用湿润的红色石蕊试纸检验,干燥试纸无法检验,且使湿润红色石蕊试纸变蓝,而非蓝色试纸变红。
【详解】A.加热固体时,分解生成的和在试管口遇冷重新化合为,无法制得氨气,因此不能选用B装置制取氨气,A错误;
B.钠与液氨发生反应,因此C中有氢气生成,B正确;
C.与水发生反应,反应生成和,所得溶液呈碱性,C错误;
D.干燥的蓝色石蕊试纸无法检验,且为碱性气体,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,不能使蓝色石蕊试纸变红,该检验方法错误,D错误;
故选B。
12. 载人航天器中,电解水()是氧气()再生的主要方式。其中析出氢气的电极反应通过催化剂实现,催化过程示意图如下所示。下列说法错误的是
A. 电解水的总反应的能量变化图为
B. 过程①②吸收能量,过程③放出能量
C. 析氢电极表面反应过程中有极性键的断裂和生成
D. 在析氢电极表面水被催化还原
【答案】C
【解析】
【详解】A.电解水总反应为吸热反应,生成物总能量高于反应物,与所给能量变化图一致,A正确;
B.过程①②为中键断裂,断裂化学键吸收能量,过程③为键生成,形成化学键放出能量,B正确;
C.反应过程中仅有极性键的断裂和非极性键的生成,没有新的极性键生成,C错误;
D.析氢电极上中元素化合价从+1价降低为0价,得电子发生还原反应,水被催化还原,D正确;
故选C。
13. 汽车废气中的和会导致光化学烟雾。利用某分子筛作催化剂,可脱除废气中的和,生成两种无毒物质,其反应历程如图所示,下列说法正确的是
A. 反应过程中、之间的反应生成是氧化还原反应
B. 汽车尾气中含有的氮氧化合物是由汽油燃烧产生的
C. 可能是
D. 上述历程的总反应为
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应生成的过程中各元素化合价均未发生变化,无电子转移,不属于氧化还原反应,A错误;
B.汽油是烃类混合物,仅含C、H元素不含N,汽车尾气中的氮氧化合物是高温下空气中和反应生成的,并非汽油燃烧的产物,B错误;
C.根据原子守恒,反应中X为和,且反应生成的是无毒物质,有毒不符合要求,C错误;
D.结合反应历程,反应物为、、,产物为无毒的和,配平可得总反应为,D正确;
故本题选D。
14. 一定温度下,、、三种物质在4 L的恒容密闭容器中发生反应,其物质的量随时间变化曲线如图,下列说法正确的是
A. 该反应的化学方程式是
B. 从开始至平衡时的反应速率
C. 达到平衡时,容器内气体压强是反应前的60%
D. 第4 min时,正、逆反应速率的大小关系为
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应中,但该反应为可逆反应,化学方程式是,A错误;
B.为固体,浓度视为常数,不能用固体表示化学反应速率,B错误;
C.恒温恒容时,气体压强之比等于气体物质的量之比。反应前气体总物质的量为,平衡时气体总物质的量为,,C正确;
D.第时反应未达到平衡,仍向正反应方向进行,故,D错误;
故选C。
15. 某化学兴趣小组设计了如图所示的原电池装置用于消除的污染,反应为:。
已知:①质子交换膜只允许通过,②电极材料均为石墨。下列说法正确的是
A. 放电一段时间后,负极区溶液酸性增强
B. 原电池工作时,电极作负极
C. 若11.2 L(标准状况)参与反应,则有通过质子交换膜
D. 该原电池工作时,电子由电极流出经过稀硫酸流向电极
【答案】A
【解析】
【分析】根据总反应,中元素化合价从升高到,发生氧化反应,故通入的A电极为负极,电极反应为;中元素化合价从降低到,发生还原反应,故通入的B电极为正极,电极反应为。质子交换膜只允许通过,电子仅在外电路中移动,从负极区移向正极区。
【详解】A.负极反应生成,每转移电子,负极生成,同时有通过质子交换膜移向正极,负极区浓度增大,溶液酸性增强,A正确;
B.在B电极发生还原反应,B电极为正极,B错误;
C.标准状况下的物质的量为,参与反应转移电子,对应有通过质子交换膜,C错误;
D.电子仅在外电路中移动,由负极A流出经导线流向正极B,不能进入电解质溶液,D错误;
故选A。
16. 丙烯()是重要的化工原料,在一定条件下有如图所示的转化关系,下列说法错误的是
A. 丙烯分子中3个碳原子共平面
B. 丙烯的产物为饱和烃
C. 丙烯的反应属于加成反应,的结构简式为
D. 聚合物D的链节为
【答案】C
【解析】
【分析】丙烯与溴单质发生加成反应,A为1,2-二溴丙烷。丙烯与水在加热、催化剂条件下发生加成反应,B为1-丙醇或2-丙醇。丙烯与H2发生加成反应,C为丙烷。丙烯可发生加聚反应,D为聚丙烯。
【详解】A.乙烯为平面结构,丙烯中碳碳双键的2个碳原子及直接相连的甲基碳原子共平面,因此3个碳原子共平面,A正确;
B.丙烯与发生加成反应生成丙烷,属于饱和烃,B正确;
C.丙烯与发生加成反应时,碳碳双键断开,两个溴原子分别加在双键两端的碳原子上,产物应为,C错误;
D.丙烯发生加聚反应生成聚丙烯,链节与图示结构一致,D正确;
故本题选C。
二、非选择题:本题共4小题,共56分。
17. 氮的氧化物()是大气污染物之一,工业上在一定温度和催化剂条件下用将还原生成。某同学在实验室中对与反应进行了探究。回答下列问题:
(1)的制备
①氨气的发生装置可以选择上图中的A装置或B装置,如果选择A装置,写出其反应的化学方程式:___________________________________。
②氨气混有水蒸气,可选用的干燥剂有__________。
A.浓硫酸 B.碱石灰 C. D.无水
③欲收集一瓶干燥的氨气,选择上图中的装置,其连接顺序为:__________。
发生装置a或b→____→____→____→____→i(按气流方向,用小写字母表示)。
(2)与的反应
将上述收集到的充入注射器中,硬质玻璃管中加入少量催化剂并充入(两端用夹子、夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验(X和Y中充入气体处于常压下)。
操作步骤
实验现象
解释原因
打开,推动注射器活塞,使X中的气体缓慢通入Y管中
Y管中__________
反应的化学方程式
将注射器活塞退回原处并固定,待装置恢复到室温
Y管中有少量水珠
生成的气态水凝结
打开
__________
____________________
(3)CO和均是有害气体,也可在表面转化为无害气体,反应原理为。有关化学反应的能量变化过程如图所示。
反应中每转移电子,__________(填“吸收”或“放出”)的能量为__________kJ。
【答案】(1) ①. ②. B ③. d→c→f→e
(2) ①. 红棕色变浅或褪色 ②. Z中的NaOH溶液倒吸进入Y管中 ③. 恢复至室温后生成的水凝结为液体,导致Y管内气体压强小于外界大气压
(3) ①. 放出 ②. 113
【解析】
【小问1详解】
由实验装置图可知,装置A为氯化铵固体和氢氧化钙固体共热制备氨气;装置B为浓氨水与氧化钙或碱石灰反应制备氨气;装置C中盛有的碱石灰用于干燥氨气;装置D为向下排空气法收集氨气的装置;装置F中盛有的水用于吸收氨气,防止污染空气,则装置的连接顺序为A或B、C、D、F,接口的连接顺序为a或b→d→c→f→e→i;
①由分析可知,装置A中发生的反应为氯化铵固体和氢氧化钙固体共热反应生成氯化钙、氨气和水,反应的化学方程式为:;
②A.浓硫酸能与氨气反应,不能用于干燥氨气,A错误;
B.碱石灰不能与氨气反应,能用于干燥氨气,B正确;
C.五氧化二磷是酸性氧化物,能与氨气反应,不能用于干燥氨气,C错误;
D.无水氯化钙能吸收氨气生成八氨合氯化钙,不能用于干燥氨气,D错误;
故选B;
③由分析可知,收集一瓶干燥的氨气时,装置的连接顺序为A或B、C、D、F,接口的连接顺序为a或b→d→c→f→e→i;
【小问2详解】
打开K1,推动注射器活塞,使X中的氨气缓慢通入Y管中,Y管中发生的反应为催化剂作用下氨气与二氧化氮反应生成氮气和水,则实验现象为红棕色变浅或褪色;由方程式可知,将注射器活塞退回原处并固定,待装置恢复到室温,Y管中有少量水珠会使Y管中气体的物质的量减少,导致Y管内气体压强小于外界大气压,所以打开K2后,Z中的氢氧化钠溶液会倒吸入Y管中;
【小问3详解】
由图可知,该反应是反应物总能量大于生成物总能量的放热反应,反应的焓变为:ΔH=-(360 kJ/mol-134 kJ/mol)=- 226 kJ/mol,则由方程式可知,反应转移2 mol电子时,放出热量为226 kJ,所以反应转移1mol电子时,放出热量为:226 kJ×=113 kJ。
18. Ⅰ.硫代硫酸钠()在精细化工领域应用广泛,实验室模拟工业制备的一种装置如图所示。回答下列问题:
已知:在中性或碱性环境中稳定,在酸性环境中易分解产生硫单质;
(1)A中反应的化学方程式为______________________________。
(2)装置B的作用之一是观察的生成速率,其中的液体最好选择__________(填标号)。
a.蒸馏水 b.饱和溶液 c.饱和溶液 d.饱和溶液
(3)开始实验后,装置中先出现黄色浑浊,后逐渐澄清,待完全澄清时停止反应,得到溶液和一种无色无味无毒的气体。
①写出装置C中发生总反应的化学方程式:________________________________________。
②若不及时停止装置A中的反应,产量会降低,原因是______________________________。
(4)装置D的作用是_____。
Ⅱ.硫代硫酸钠()可用做分析试剂及鞣革还原剂,它能与酸发生反应:。实验室以溶液与足量稀硫酸反应进行实验,根据出现浑浊时间来探讨浓度等条件对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下。
实验
序号
反应温度(℃)
体积
时间
/s
实验目的
溶液
()
稀
()
水
①
25
5.0
10.0
0.0
ⅰ.实验①和②是探究X对该反应速率的影响;
ⅱ.实验①和③是探究浓度对该反应速率的影响。
②
35
5.0
10.0
0.0
③
25
5.0
4.0
(5)条件X是________,________,、、由大到小的排列顺序是________(用“>”、“=”连接)。
(6)用已知浓度的溶液可以测定固体的纯度。
称取固体样品,加水完全溶解后,向其中滴加的溶液至恰好完全反应,消耗溶液,已知反应为,则固体的纯度为__________。
【答案】(1)
(2)c (3) ①. ②. 过量会使溶液呈酸性,在酸性环境中易分解产生硫单质
(4)防止倒吸 (5) ①. 温度 ②. 6.0 ③.
(6)
【解析】
【分析】由实验装置图可知,圆底烧瓶A中亚硫酸钠与70%硫酸溶液反应制备二氧化硫;装置B中盛有的不能与二氧化硫反应的饱和亚硫酸氢钠溶液用于观察二氧化硫的生成速率;装置C中碳酸钠和硫化钠混合溶液与二氧化硫制备硫代硫酸钠;装置D为空载仪器,作用是作安全瓶,起到防倒吸的作用;装置E中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收二氧化硫,防止污染空气。
【小问1详解】
由分析可知,圆底烧瓶A中亚硫酸钠与硫酸反应生成二氧化硫、硫酸钠和水,反应的化学方程式为:;
【小问2详解】
a.二氧化硫易溶于蒸馏水,且能与水反应生成亚硫酸,则试剂不可能是蒸馏水,a不符合题意;
b.二氧化硫能与饱和亚硫酸钠溶液反应生成亚硫酸氢钠,则试剂不可能是饱和亚硫酸钠溶液,b不符合题意;
c.二氧化硫不能溶于饱和亚硫酸氢钠溶液,则试剂可以是饱和亚硫酸氢钠溶液,c符合题意;
d.二氧化硫能与饱和碳酸氢钠溶液反应生成亚硫酸氢钠和二氧化碳,则试剂不可能是饱和碳酸氢钠溶液,d不符合题意;
故选c;
【小问3详解】
①由分析可知,装置C中碳酸钠和硫化钠混合溶液与二氧化硫制备硫代硫酸钠,反应的化学方程式为:;
②由题给信息可知,硫代硫酸钠在酸性环境中易分解产生硫单质,所以实验时若不及时停止装置A中的反应,过量二氧化硫会使溶液呈酸性,会导致硫代硫酸钠在酸性环境中易分解产生硫单质;
【小问4详解】
由分析可知,装置D为空载仪器,作用是作安全瓶,起到防倒吸的作用;
【小问5详解】
由表格数据可知,实验①和实验②的反应温度不同,目的是探究温度对反应速率的影响;实验①和③的实验目的是探究浓度对该反应速率的影响,由探究实验变量唯一化原则可知,实验时溶液总体积应保持不变,则Vx=15.0-9.0=6.0;实验②比实验①的反应温度高,反应温度越高,反应速率越快,则反应时间t1>t2,实验①所用稀硫酸的浓度大于实验③,反应物的浓度越大,反应速率越快,则反应时间t3>t1,所以反应时间由大到小的排列顺序为:t3>t1>t2;
【小问6详解】
由题意可知,反应消耗250.0 mL 0.20 mol/L碘溶液,由方程式可知,硫代硫酸钠固体的纯度为:=80%。
19. 工业上硝酸的制备和自然界中硝酸的生成既有相同之处,又有区别。路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ是工业生产硝酸的主要途径,路线ⅰ、ⅱ、ⅲ是雷电高能氮转化过程中硝酸的生成途径。
(1)为提高步骤Ⅰ的反应速率,可以采取的措施有______________________________(写出2条),步骤Ⅱ的化学反应方程式为___________________________________。
(2)对步骤Ⅲ的反应进行研究,一定温度下,在恒容密闭容器中,发生反应:,随时间的变化如下表:
时间
0
1
2
3
4
5
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
①内,__________。
②下图中,能表示浓度变化的曲线是__________(填字母)。
③下列能说明该反应已经达到平衡状态的是________(填字母)。
a. b.容器内压强保持不变
c.容器内混合气体的密度保持不变 d.反应过程中
e.容器内混合气体的颜色保持不变
(3)利用下图燃料电池装置,可处理尾气与,又可制得硝酸。
①NO与应从________(填“a”或“b”)通入。正极电极反应式为____________________。
②电池工作一段时间后,消耗,制得,则参与反应的与的物质的量之比为_________。
【答案】(1) ①. 升高温度、增大压强或使用催化剂等 ②.
(2) ①. 0.0015 mol/(L·s) ②. b ③. be
(3) ①. a ②. ③.
【解析】
【分析】由题给流程可知,工业制备硝酸的反应为催化剂作用下氮气与氢气在高温高压下反应生成氨气,催化剂作用下氨气与氧气共热发生催化氧化反应生成一氧化氮和水;氮气在放电条件下与氧气反应生成一氧化氮;一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮;二氧化氮与水反应制得硝酸和一氧化氮。
【小问1详解】
由分析可知,步骤Ⅰ为合成氨反应,升高温度、增大压强、使用催化剂或增大反应物浓度等措施可以提高该反应的速率;步骤Ⅱ发生的反应为催化剂作用下氨气与氧气共热发生催化氧化反应生成一氧化氮和水,反应的化学方程式为:;
【小问2详解】
①由表格数据可知,2 s时一氧化氮的物质的量为0.008 mol,则由方程式可知,0∼2 s内,氧气的反应速率为:=0.0015 mol/(L·s);
②由表格数据可知,反应达到平衡时,一氧化氮的物质的量为0.007mol,则由方程式可知,平衡时二氧化氮的浓度为:=0.0065 mol/L,所以由图可知,能表示二氧化氮浓度变化的曲线是曲线b;
③a.由方程式可知,不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,a错误;
b.该反应是气体体积减小的反应,反应中容器内压强减小,则容器内压强保持不变说明正逆反应速率相等,反应达到了平衡状态,b正确;
c.由质量守恒定律可知,反应前后气体的质量相等,容积固定的密闭容器中反应时容器内混合气体的密度始终保持不变,则容器内混合气体的密度保持不变不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,c错误;
d.反应过程中不能说明正逆反应速率相等,无法判断反应是否达到平衡,d错误;
e.一氧化氮和氧气是无色气体,二氧化氮是红棕色气体,反应中容器内混合气体的颜色变深,则容器内混合气体的颜色保持不变说明正逆反应速率相等,反应达到了平衡状态,e正确;
故选be;
【小问3详解】
①由电子移动方向可知,左侧电极为负极,则a口通入的气体为一氧化氮与二氧化氮,水分子作用下一氧化氮和二氧化氮在负极失去电子发生氧化反应生成硝酸根离子和氢离子;右侧电极为正极,酸性条件下氧气在正极得到电子发生还原反应生成水,电极反应式为:;
②设一氧化氮和二氧化氮的物质的量分别为x mol和y mol,由氮原子个数守恒可得: 由得失电子数目守恒可得:,联立方程可得:x=1、y=2,则参与反应的一氧化氮与二氧化氮的物质的量之比为1:2。
20. 工业上一般以黄铁矿(主要成分为)为原料制备硫酸。主要涉及以下过程:
Ⅰ.制
(1)其工艺流程如下图,下列说法正确的是__________。
A. 工业上可以用硫黄代替黄铁矿制备
B. 煅烧反应为,氧化产物只有
C. 催化氧化时,鼓入足量空气是为了使完全转化成
D. 工业上也可以直接用水吸收制取硫酸
(2)将煅烧产生的与空气反应:,若生成放出热量为,则通入与足量充分反应生成放出的热量_________(填“>”“<”或“=”)Q。
Ⅱ.废渣的回收利用
煅烧后的废渣中含大量的,以及少量的、,充分利用烧渣制备一种易吸收、高效率的铁制剂——柠檬酸亚铁,流程如图所示:
(3)“溶浸”前要对烧渣进行粉碎,目的是:______________________________,“溶浸”后滤渣的主要成分是__________(填化学式)。
(4)“转化”时加入铁屑的目的是________________________________________。(用离子方程式解释)
(5)“除铝”目的是使铝铁分离,则调节溶液pH范围是__________。
相关金属离子[]形成氢氧化物沉淀的范围如下:
金属离子
开始沉淀的
6.3
1.5
3.4
沉淀完全的
8.3
2.8
4.7
(6)补充完整“沉铁”时反应的离子方程式_____。
(7)柠檬酸亚铁的产率和产品中的铁元素含量随溶液、温度的变化曲线如图所示,则最佳条件是__________,温度为__________。
【答案】(1)A (2)<
(3) ①. 增大反应物接触面积,加快反应速率,提高浸取率 ②.
(4)
(5)6.3 (6)
(7) ①. 7 ②. 80℃
【解析】
【分析】由题给流程可知,粉碎后的黄铁矿在空气中焙烧得到烧渣和二氧化硫;催化剂作用下二氧化硫与空气在400~500℃条件下发生催化氧化反应生成三氧化硫;用98.3%浓硫酸吸收三氧化硫制得硫酸;向烧渣中加入稀硫酸溶浸,将金属氧化物转化为硫酸盐,二氧化硅不反应,过滤得到含有二氧化硅的滤渣和滤液;向滤液中加入铁屑转化,将溶液中的铁离子转化为亚铁离子,加入合适试剂调节反应后溶液的pH,将溶液中的铝离子转化为氢氧化铝沉淀,过滤得到氢氧化铝和滤液;向滤液中通入氨气、加入碳酸氢铵沉铁,将溶液中的亚铁离子转化为碳酸亚铁沉淀,过滤、洗涤得到碳酸亚铁;向碳酸亚铁中加入柠檬酸溶液溶解,溶解得到的溶液经系列操作得到柠檬酸亚铁晶体。
【小问1详解】
A.硫在空气中燃烧也能生成二氧化硫,所以工业上可以用硫黄代替黄铁矿制备二氧化硫,A正确;
B.由方程式可知,反应中铁元素、硫元素的化合价均升高被氧化,则氧化铁、二氧化硫都是反应的氧化产物,B错误;
C.二氧化硫的催化氧化反应是可逆反应,可逆反应不可能完全反应,所以鼓入足量空气是为了提高二氧化硫的转化率,C错误;
D.三氧化硫与水反应生成硫酸时放出大量的热,反应放出的热量易形成影响三氧化硫吸收的酸雾,所以工业上也不能直接用水吸收三氧化硫制取硫酸,D错误;
故选A;
【小问2详解】
二氧化硫的催化氧化反应是可逆反应,可逆反应不可能完全反应,所以通入2 mol二氧化硫与足量氧气充分反应生成三氧化硫时,二氧化硫不可能完全反应,放出的热量小于Q;
【小问3详解】
“溶浸”前要对烧渣进行粉碎,目的是增大固体的表面积,有利于增大反应物的接触面积,加快反应速率,提高浸取率;由分析可知,“溶浸”后滤渣的主要成分是二氧化硅;
【小问4详解】
由分析可知,“转化”时加入铁屑的目的是将溶液中的铁离子转化为亚铁离子,反应的离子方程式为:;
【小问5详解】
由分析可知,“除铝”加入合适试剂调节反应后溶液的pH的目的是将溶液中的铝离子转化为氢氧化铝沉淀,而亚铁离子不沉淀,由表格可知,调节溶液pH范围是4.7~6.3;
【小问6详解】
由分析可知,“沉铁”时通入氨气、加入碳酸氢铵沉铁的目的是将溶液中的亚铁离子转化为碳酸亚铁沉淀,反应的离子方程式为:;
【小问7详解】
由图可知,溶液pH为7、温度为80℃时,柠檬酸亚铁的产率和产品中的铁元素含量均较高,所以制备柠檬酸亚铁最佳条件是pH为7、温度为80℃。
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