精品解析:北京中学2025-2026学年度第二学期期中质量调研 高一化学试题
2026-09-06
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内容正文:
北京中学2025—2026学年度第二学期期中质量调研试题
高一英才化学试题
本试卷共10页,100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。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 O-16 Zn-65
第一部分 选择题
单项选择题(每题3分,共42分)
1. 汽车的零部件使用了四千余种不同的材料。下列零部件所用材料的主要成分属于无机非金属材料的是
A. 车身主体—钢铁
B. 汽车车窗—玻璃
C. 汽车轮胎—合成橡胶
D. 电线绝缘层—聚氯乙烯塑料
【答案】B
【解析】
【详解】A.车身主体--钢铁属于金属材料,故A错误;
B.汽车车窗--玻璃属于无机非金属材料,故B正确;
C.汽车轮胎--合成橡胶属于有机高分子材料,故C错误;
D.电线绝缘层--聚氯乙烯塑料属于有机高分子材料,故D错误;
故选:B。
2. 下列反应属于吸热反应的是
A. 氢气与氯气的反应 B. 晶体与反应
C. 镁与盐酸反应 D. 酒精的燃烧
【答案】B
【解析】
【详解】A.氢气与氯气的反应是化合反应,通常为放热反应,不属于吸热反应,A错误;
B.晶体与反应需吸收热量,是典型的吸热反应,B正确;
C.镁与盐酸反应是活泼金属与酸的反应,属于放热反应,不属于吸热反应,C错误;
D.酒精的燃烧是燃烧反应,燃烧反应均为放热反应,不属于吸热反应,D错误;
故选B。
3. 下列物质的用途体现价S的氧化性的是
A. 工业上常用漂白纸浆 B. 利用遇产生S可处理两种有毒气体
C. 常用作食品抗氧化剂 D. 实验室用与70%硫酸反应制取
【答案】B
【解析】
【详解】A.漂白纸浆利用的是的漂白性,通过与有色物质结合生成无色不稳定物质实现,无元素化合价变化,不体现+4价S的氧化性,A错误;
B.与反应的化学方程式为,SO2中+4价S化合价降低为0价,得电子作氧化剂,体现氧化性,该用途可处理两种有毒气体,B正确;
C.作食品抗氧化剂时,其中+4价S化合价升高被氧化,体现还原性,不体现氧化性,C错误;
D.实验室用与70%硫酸反应制取,化学方程式为,该反应为复分解反应,未发生氧化还原反应,D错误;
故选B。
4. 下图为某原电池装置的示意图。下列叙述中,不正确的是
A. 电子由Zn片通过溶液流向Cu片
B. 装置工作一段时间后,溶液的pH增大
C. 将稀硫酸换成硫酸铜溶液后,负极反应不变
D. 将Cu片换成碳棒,溶液中离子迁移方向不变
【答案】A
【解析】
【分析】Zn的金属活动性比Cu强,则Zn作负极,Cu作正极。
【详解】A.Zn为负极,电子由Zn片经过外电路流向Cu片,电子不能经过电解质溶液,A错误;
B.总反应为Zn+2H+=Zn2++H2↑,氢离子浓度减小,溶液的pH值变大,B正确;
C.将稀硫酸换成硫酸铜溶液后,Zn仍是活泼金属作负极,负极反应不变,C正确;
D.将Cu片换成碳棒,原电池反应不变,溶液中离子迁移方向不变,D正确;
答案选A。
5. 下列实验装置正确且能达到实验目的的是
A.洗气除去NO中的
B.洗气除去中的
C.制取、收集
D.浓氨水与浓硫酸反应
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.可与水发生反应,难溶于水且不与水反应,该洗气装置符合“长进短出”的要求,可以除去中的,A正确;
B.会与饱和溶液反应生成,消耗待提纯的同时增加了杂质的量,不能达到除杂目的,B错误;
C.加热时,分解生成的和在试管口遇冷会重新化合为,无法制得,C错误;
D.浓硫酸难挥发,只有浓氨水挥发出,二者无法在空气中相遇生成固体小颗粒,不能观察到白烟,D错误;
故选A。
6. 下列解释事实的化学用语正确的是
A. 的催化氧化反应:
B. 浓硝酸用棕色瓶保存:
C. 氯水可用于吸收:
D. Fe溶于过量稀:
【答案】B
【解析】
【详解】A.催化氧化的产物为,正确反应为,A错误;
B.浓硝酸见光易分解,因此需用棕色瓶保存,方程式已配平,B正确;
C.具有强氧化性,会将氧化为,正确离子方程式为,C错误;
D.稀硝酸过量时被氧化为,正确离子方程式为,D错误;
答案选B。
7. 蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如图所示。
下列关于该过程的分析不正确的是
A. 过程①白色固体变黑,主要体现了浓硫酸的脱水性
B. 过程②固体体积膨胀,与产生的大量气体有关
C. 过程中产生能使品红溶液褪色的气体,体现了浓硫酸的酸性
D. 过程中蔗糖分子发生了化学键的断裂
【答案】C
【解析】
【详解】A.浓硫酸具有脱水性,能将有机物中的H原子和O原子按2∶1的比例脱除,蔗糖中加入浓硫酸,白色固体变黑,体现浓硫酸的脱水性,A项正确;
B.浓硫酸脱水过程中释放大量热,此时发生反应,产生大量气体,使固体体积膨胀,B项正确;
C.结合选项B可知,浓硫酸脱水过程中生成的能使品红溶液褪色,体现浓硫酸的强氧化性,C项错误;
D.该过程中,蔗糖发生化学反应,发生了化学键的断裂,D项正确;
故选C。
8. 过量铁粉与100mL0.01mol/L的稀盐酸发生反应。下列操作可以在不改变H2产量的同时增大该反应的速率的是
①加水;②加入NaOH固体;③滴加几滴浓盐酸;④加入NaCl溶液;
⑤升高温度(忽略盐酸挥发);⑥改用10mL0.1mol/L的盐酸
A. ⑤ B. ③⑤⑥ C. ⑤⑥ D. ④⑤⑥
【答案】C
【解析】
【详解】①加水稀释,盐酸浓度降低,导致反应速率减慢,但HCl物质的量不变,故H2产量不变,不符合题意;
②加入NaOH固体,NaOH与HCl反应,消耗HCl,导致H2产量减少,盐酸浓度降低导致反应速率减慢,不符合题意;
③滴加几滴浓盐酸,盐酸浓度增大,反应速率加快,加入浓盐酸使HCl物质的量增加,H2产量增加,不符合题意;
④加入NaCl溶液,相当于稀释盐酸,导致反应速率减慢,HCl物质的量不变,H2产量不变,不符合题意;
⑤升高温度(忽略盐酸挥发),反应速率加快,忽略盐酸挥发,HCl物质的量不变,H2产量不变,符合题意;
⑥改用10mL0.1mol/L的盐酸,原HCl物质的量:0.1 L×0.01 mol/L=0.001 mol,新HCl物质的量:0.01 L×0.1 mol/L=0.001 mol ,HCl物质的量不变,H2产量不变,但盐酸浓度增大(从0.01 mol/L到0.1 mol/L),反应速率加快,符合题意;
综上,⑤⑥符合题意,故选C。
9. 25℃时,在恒容密闭容器中发生反应:A(g)⇌2B(g),反应过程中各气体浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是
A. 曲线甲表示B浓度随时间的变化
B. a、b两点的正反应速率:va>vb
C. c点反应达到平衡
D. 0~60s,v(B)=0.001mol·L-1·s-1
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据容器中的反应可知B的变化量是A的两倍,曲线甲表示A浓度随时间的变化,A错误;
B.对于一个化学反应,从开始反应到结束,反应物浓度越来越小,速率越来越慢,故,B正确;
C.c点所示A、B两物质的浓度相同,后面时刻A的浓度继续减小,B的浓度继续增大,反应正移,未达到平衡,C错误;
D.0~60s,,D错误。
故选B。
10. 碱性锌锰干电池的结构示意图如图。该电池放电时发生反应:
下列说法正确的是
A. Zn发生还原反应
B. 正极发生反应
C. 每转移0.1 mol电子,有0.1 mol OH-向正极方向移动
D. 理论上,每转移0.1 mol电子,有8.1 gZnO生成
【答案】B
【解析】
【分析】在原电池反应中,负极Zn失去电子被氧化为ZnO,正极上MnO2得到电子被还原为MnOOH,然后根据电路中电子转移的物质的量与元素化合价升降总数相等分析。
【详解】A.根据电池总反应方程式可知:在反应中Zn元素化合价由反应前Zn单质的0价变为反应后ZnO中的+2价,Zn元素化合价升高失去电子被氧化,发生氧化反应,A错误;
B.在正极上MnO2得到电子,Mn元素化合价由反应前MnO2中的+4价变为MnOOH中的+3价,化合价降低1价,得到1个电子,结合H2O生成MnOOH和OH⁻,故正极电极反应式为:,B正确;
C.在原电池中,阴离子OH⁻会向正电荷较多的负极方向移动,而不是向正极方向移动,C错误;
D.总反应中Zn失去2 mol电子生成1 mol ZnO,当反应时电路中转移0.1 mol电子时生成0.05 mol ZnO,其质量为m(ZnO)=0.05 mol×81g/mol=4.05 g,D错误;
故合理选项是B。
11. 以为催化剂的光热化学循环分解的反应,为室温气体减排提供了一个新途径,该反应的机理及各分子化学键完全断裂时能量变化如图所示:
下列说法不正确的是
A. 过程①中吸收能量使得钛氧键发生了断裂
B. 该反应中,光能和热能转化为化学能
C. 使用催化剂可以提高化学反应速率
D. 2 mol二氧化碳完全分解生成2 mol一氧化碳和1 mol氧气需要吸收30kJ能量
【答案】D
【解析】
【详解】A.据图可知过程①中Ti4+变为Ti3+,说明该过程中吸收能量使钛氧键发生了断裂,A正确;
B.该图中以TiO2为催化剂、光和热条件下分解CO2反应生成CO和O2,根据能量守恒定律知,该反应中,光能和热能转化为化学能,B正确;
C.催化剂可以降低反应活化能,加快反应速率,C正确;
D.根据题目所给信息断键吸收的能量为1598kJ/mol×2 mol,成键释放的能量为(1072kJ/mol×2 mol +496 kJ/mol×1 mol),所以2mol二氧化碳完全分解成2mol一氧化碳和1mol氧气需要吸热1598kJ/mol×2 mol -(1072kJ/mol×2 mol +496 kJ/mol×1 mol) =556kJ,D错误;
综上所述答案为D。
12. 研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储,转化关系如下图所示。
a、c代表S或中的一种。
下列说法正确的是
A. a、b分别是、
B. ②中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1
C. ①、③均为放出能量的反应
D. 整个反应过程实现了太阳能转化为热能
【答案】D
【解析】
【分析】a、c代表S或中的一种,c和氧气反应生成a,则c是S、a是SO2。
【详解】A.b分解生成氧气、SO2、H2O,氧元素化合价升高,则S元素化合价降低,所以a、b分别是,A错误;
B.反应②是二氧化硫、水发生歧化反应生成硫酸和S,反应方程式为3SO2+2H2O=2H2SO4+S,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2,B错误;
C.反应①需太阳能驱动,为吸收能量的反应;反应③是S和氧气反应生成二氧化硫,该反应放热,反应③释放出能量,C错误;
D.依据题干信息,再结合反应原理、选项C可知:整个循环利用太阳能驱动反应①,最终将太阳能转化为热能,D正确;
故选D。
13. 将5mL0.1mol•L-1 KI溶液与1mL0.1mol•L-1 FeCl3溶液混合,发生反应a,一段时间后溶液颜色不再改变。将所得溶液分成两份,一份加淀粉,溶液变蓝;一份加KSCN,溶液变红。下列说法不正确的是
A. 加淀粉溶液变蓝,表明Fe3+与I-反应生成I2
B. 加KSCN溶液变红,表明反应a存在限度
C. 溶液的颜色不再变化,表明反应a达到平衡状态
D. 溶液的颜色不再变化,表明Fe2+、Fe3+、I2、I-的物质的量浓度均相等
【答案】D
【解析】
【分析】反应a为2Fe3++2I-⇌2Fe2++I2,淀粉遇碘变蓝,可检验生成的碘,且氯化铁少量,检验反应后铁离子可证明反应的限度,平衡时浓度不变,但不一定相等,以此来解答。
【详解】A.淀粉遇碘变蓝,由加淀粉溶液变蓝,表明Fe3+与I-反应生成I2,故A正确;
B.氯化铁少量,加KSCN溶液变红,表明反应a存在限度,故B正确;
C.溶液的颜色不再变化,可知浓度不变,表明反应a达到平衡状态,故C正确;
D.溶液的颜色不再变化,可知浓度不变,但Fe2+、Fe3+、I2、I-的物质的量浓度不一定相等,与起始量、转化率有关,故D错误;
故选D。
14. 根据反应,用下列装置制备。
下列说法不正确的是
A. 甲中发生反应:
B. 丙中溶液X选用稀可吸收过量的
C. 乙、丙、丁装置中导管口的连接顺序为:g→c,b→e
D. 实验开始时,应先点燃甲中酒精灯,一段时间后,再打开丁中分液漏斗的活塞
【答案】C
【解析】
【分析】要制备碳酸氢钠需要氨气和二氧化碳原料气体 ,所以先利用装置甲氢氧化钙和氯化铵固体加热制备氨气,装置丁稀盐酸和石灰石制备二氧化碳,制备的二氧化碳气体中含少量氯化氢气体,要用乙装置饱和碳酸氢钠溶液除杂,再将气体都通入丙装置制备碳酸氢钠,因为氨气溶解度大,要防倒吸,所以从e口通入,二氧化碳从d口通入。
【详解】A.甲中固体氯化铵和氢氧化钙加热反应制备氨气,发生反应:,故A正确;
B.因为氨气是有毒气体,需要尾气处理,氨气溶于水显碱性,丙中溶液X选用稀可吸收过量的,故B正确;
C.由分析可知,乙、丙、丁装置中导管口的连接顺序为:g→c,b→d,故C错误;
D.因为氨气极易溶于水,且溶于水显碱性,所以先通入氨气可以增大二氧化碳溶解度,所以实验开始时,应先点燃甲中酒精灯,一段时间后,再打开丁中分液漏斗的活塞,故D正确;
故选C。
第二部分 (共58分)
15. 氮循环是地球生命的基石,工业革命以来,人类活动对氮循环产生了显著影响。
(1)是氮循环中的关键物质,在生产中应用广泛。下列说法正确的是___________(填序号)。
a.氨的催化氧化法制硝酸,利用了的氧化性
b.与硝酸反应制高效氮肥,因为具有还原性
c.工业上用和为原料,在一定条件下合成
(2)环境中总含氮量的监测对维持氮循环体系稳定运行有重要意义。水样中总含氮量的一种检测方法是将水中的含氮物质经多步转化得到,通过定量测定的含量,计算得出水样中的总氮量。实验室中定性检验水样中是否含有的方法为:取少量水样于试管中,___________。
(3)利用微生物处理氨氮废水(氮元素主要以形式存在)具有高效、节能等优点。下列是三种利用微生物处理氨氮废水的方法,其中Ⅰ、Ⅱ中甲醇均转化为。
Ⅰ.传统硝化-反硝化法
Ⅱ.短程硝化-反硝化法
Ⅲ.短程硝化-厌氧氨氧化法
①Ⅰ中,酸性条件下和反应的离子方程式为___________。
②Ⅱ相较于Ⅰ所具备的主要优点是___________(写出两条)。
③Ⅲ中,将全部转化为,理论上需要___________mol。
【答案】(1)c (2)向试管中滴加过量氢氧化钠溶液,加热试管,并将湿润的红色石蕊试纸放在试管口
(3) ①. ②. 反应步骤少,消耗的氧气和甲醇少 ③.
【解析】
【小问1详解】
a.氨的催化氧化法制硝酸,利用了的还原性,a错误;
b.与硝酸反应制高效氮肥,因为的水溶液呈碱性,b错误;
c.工业上利用哈伯法,用和为原料,在高温高压的条件下合成,c正确;
故答案选c;
【小问2详解】
实验室中通过法检验,其步骤为:取少量水样于试管中,向试管中滴加过量氢氧化钠溶液,加热试管,并将湿润的红色石蕊试纸放在试管口;
【小问3详解】
①酸性条件下和反应生成,其离子方程式为;
②对比Ⅰ和Ⅱ的反应,可得Ⅱ相较于Ⅰ所具备的主要优点有反应步骤少,消耗的氧气和甲醇少;
③由Ⅲ中转化可知,转化的总反应为,将全部转化为,理论上需要的物质的量为。
16. 天然气既是高效洁净的能源,又是重要的化工原料,天然气的主要成分为甲烷。
(1)甲烷在空气中发生燃烧反应的能量变化示意图为_______(填序号)。
A. B.
(2)甲烷可直接应用于燃料电池,其工作原理如图所示。
①负极反应物是_______。
②正极发生_______反应(填“氧化”或“还原”)。
③KOH溶液中OH⁻迁移的方向为_______(填“从a到b”或“从b到a”).
(3)甲烷、水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一,其反应为:
已知:i.该反应为吸热反应
ii.断裂1mol化学键所吸收的能量如下
化学键
C-H
O-H
H-H
C=O
吸收能量kJ
a
b
c
d
①当1molCH4参与反应时吸收的能量为_______kJ(用字母表示)。
②一定温度下,向体积为2L的恒容密闭容器中充入1molCH4(g)和2molH2O(g),反应过程中测得CH4的物质的量与反应时间的关系如下表。
时间/s
1
2
3
4
5
n(CH4)/mol
0.9
0.82
0.76
0.72
0.70
0~5s时间段内平均反应速率v(CH4)=_______。
③恒容时,写出2条能使该反应速率增大的措施_______、_______。
④下列说法中能充分说明该反应已达化学平衡状态的是_______(填序号)。
a.CH4浓度不再变化 b.正、逆反应速率相等
c.生成0.1molCO2同时消耗0.2molH2O d.容器中气体的总质量不变
【答案】(1)A (2) ①. CH4 ②. 还原 ③. 从b到a
(3) ①. (4a+4b)-(4c+2d) ②. 0.03 ③. 加热 ④. 再充入水蒸气 ⑤. ab
【解析】
【小问1详解】
甲烷在空气中燃烧是放热反应,故其能量变化示意图为A;
【小问2详解】
①甲烷氧气燃料电池中甲烷失去电子发生氧化反应,作负极,故负极反应物是CH4;
②正极氧气得到电子,O的化合价降低,发生还原反应;
③在原电池中阴离子向负极移动,故KOH溶液中OH⁻迁移的方向为从b到a;
【小问3详解】
①结合题意当1molCH4参与反应时吸收的能量=应物总键能-生成物总键能=;
②0~5s时间段内平均反应速率v(CH4)=;
③从反应速率的影响因素考虑,能使该反应速率增大的措施有加热、再充入水蒸气;
④a.CH4浓度不再变化,说明正、逆反应速率相等,反应平衡,a正确;
b.正、逆反应速率相等,则各种物质浓度不变,反应平衡,b正确;
c.生成0.1molCO2同时消耗0.2molH2O,都是正反应,不能证明正、逆反应速率相等,反应不平衡,c错误;
d.该反应中所有的反应物和产物都是气体,根据质量守恒可知,容器中气体的总质量不变,不能证明反应达到平衡,d错误;
故选ab。
17. 从印刷电路板的腐蚀废液(主要含、、等)中回收、制备的流程如下。
(1)上述流程中能加快反应速率的措施有__________。
(2)粗品的主要成分是硫酸铜晶体,而不是硝酸铜晶体,分析有两种可能的原因:
①相对于,粗液中浓度过小,原因是__________ (用离子方程式表示),不能得到硝酸铜晶体。
②粗液中浓度较大,但由于__________,不能得到硝酸铜晶体。
(3)测量粗品中铁(含、)的含量,评定纯度等级。
Ⅰ.用水溶解一定质量粗品,加入稀和溶液,加热。
Ⅱ.待溶液冷却后,加入试剂X至。过滤、洗涤,得到红褐色沉淀。
Ⅲ.用稀溶解红褐色沉淀,滴入溶液,稀释至一定体积。将溶液红色的深浅与标准色阶对照,确定含量。
已知:完全沉淀的为6.7,完全沉淀的为2.8
①I中将氧化为的离子方程式是__________。
②试剂X是__________。
【答案】(1)搅拌、加热
(2) ①. ②. 硫酸铜晶体的溶解度小于硝酸铜晶体
(3) ①. ②. 氨水(或)
【解析】
【分析】在腐蚀废液中加入铁粉并搅拌后,腐蚀废液中的经过置换反应转化为粗铜,腐蚀废液中的被铁粉还原为;粗铜经过酸溶得到含的粗液,其经过蒸发浓缩、冷却结晶得到粗品;溶液经过氧化还原反应转化为。
【小问1详解】
通过加热能提高温度,增加活化分子数,从而提高反应速率,搅拌能增加反应物之间的接触面积,可提高反应速率,故在加入铁粉时进行搅拌可加快反应速率,在进行酸溶时加热可加快反应速率;
【小问2详解】
①稀硝酸和发生氧化还原反应,可以消耗稀硝酸,减少了溶液中浓度,从而不能得到硝酸铜晶体,该氧化还原反应的离子方程式为;
②即使粗液中浓度较大,但是在相同温度条件下,硫酸铜晶体的溶解度小于硝酸铜晶体,故硫酸铜会先从溶液中结晶出来;
【小问3详解】
①在步骤Ⅰ中,具有氧化性,具有还原性,二者在酸性条件下发生氧化还原反应,该反应的离子方程式为;
②加入一定量时,在碱性条件下和会分别转化为和沉淀,当加入过量时会溶解,转化为,此时沉淀中只有,故试剂X是,用它来实现分离铜和铁的目的。
18. 某研究小组用浓硫酸与铜反应制备SO2并研究SO2的化学性质。
(1)铜与浓硫酸反应的化学方程式为__________。
实验过程中,同学们观察到铜片表面变黑,于是对黑色物质的组成进行实验探究。
【实验1】铜片与浓硫酸在不同温度下反应(实验装置如图所示,加热和夹持仪器已略去)
操作
现象
加热到120°C~250°C
铜片表面变黑,有大量气体产生,形成墨绿色浊液
继续加热至338°C
铜片上黑色消失,瓶中出现“白雾”,溶液略带蓝色,瓶底部有较多灰白色沉淀。
(2)装置B的作用是防止液体倒吸,装置C中盛放的试剂是__________,发生的离子方程式为__________。
【实验2】探究实验1中120°~250°时所得黑色固体的成分。
提出猜想:黑色固体中可能含有CuO或CuS。
资料:I.亚铁氰化钾[K4Fe(CN)6]是Cu2+的灵敏检测剂,向含有Cu2+的溶液中滴加K4Fe(CN)6溶液,生成红棕色沉淀。
Ⅱ.CuS是黑色固体,难溶于稀硫酸;可溶于硝酸;微溶于浓氨水或热的浓盐酸。
【实验2-1】探究黑色固体中是否含CuO
操作
现象
i.取表面附着黑色固体的铜片5片,用蒸馏水洗干净,放入盛有10mL试剂A的小烧杯中,搅拌
黑色表层脱落,露出光亮的铜片
ii.取出铜片,待黑色沉淀沉降
上层溶液澄清、无色
(3)试剂A是__________。
(4)甲认为ii中溶液无色有可能是Cu2+浓度太小,于是补充实验确认了溶液中不含Cu2+,补充的实验操作及现象是__________。
【实验2-2】探究黑色固体中是否含CuS
操作
现象
i.取实验2中黑色固体少许,加入适量浓氨水,振荡后静置
有固体剩余,固液分界线处附近的溶液呈浅蓝色
ii.另取实验2中黑色固体少许,加入适量浓盐酸,微热后静置
有固体剩余,溶液变成浅绿色
(5)由实验2-1和实验2-2可知,实验1中,120°~250°时所得的黑色固体__________。
实验反思:分析实验1中338°时产生现象的原因,同学们认为是120°~250°产生的黑色固体与热的浓硫酸进一步反应造成。
(6)已知反应产物中的含硫物质只有CuSO4和SO2,则黑色固体消失时发生反应的化学方程式为__________。
【答案】(1)
(2) ①. NaOH溶液 ②. (3)稀硫酸
(4)取少量ii中的上层清液于试管中,滴加K4Fe(CN)6溶液,无红棕色沉淀生成 (5)CuS
(6)
【解析】
【分析】装置A中铜与浓硫酸加热条件下发生反应生成,由于易溶于水且有毒,装置B用于防止液体倒吸,装置C用于吸收产生的,防止空气污染,故盛装的试剂为氢氧化钠溶液。
【小问1详解】
铜与浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,化学反应方程式为。
【小问2详解】
是有毒的酸性气体,直接排放到空气中会污染环境,需要用碱液吸收以防止污染空气,吸收常用NaOH溶液,所以C中盛放的是NaOH溶液,发生反应的离子方程式为。
【小问3详解】
该实验目的是检验黑色固体是否含CuO,CuO可溶于稀酸生成蓝色,结合资料Ⅱ可知,CuS难溶于稀硫酸,因此加入的试剂A为稀硫酸,既可以溶解CuO,又不会溶解CuS,还不会和Cu单质反应,符合实验要求。
【小问4详解】
根据资料I,亚铁氰化钾[K4Fe(CN)6]是的灵敏检测剂,向含有Cu2+的溶液中滴加K4Fe(CN)6溶液,生成红棕色沉淀,所以补充的实验操作是取少量ii中的上层清液于试管中,滴加K4Fe(CN)6溶液,无红棕色沉淀生成。
【小问5详解】
通过实验2-1可以知道黑色固体中不含CuO,根据实验2-2中的现象,可以确定黑色固体中含有CuS。
【小问6详解】
根据题目信息可知,CuS和热浓硫酸反应,含硫产物只有和,该反应为氧化还原反应:CuS中-2价的S、浓硫酸中+6价的S发生归中反应生成+4价的,结合原子守恒和得失电子守恒配平得到化学方程式为。
19. 某学习小组探究某浓度浓硝酸和稀硝酸与铁的反应。
实验
现象
Ⅰ中:Fe表面产生大量无色气泡,液面上方变为红棕色
Ⅱ中:Fe表面产生红棕色气泡,过一会儿停止
Ⅲ中:连接导线,一段时间后Fe表面产生红棕色气泡,而后停止;随即又产生红棕色气泡,而后停止,……如此往复多次。Cu表面始终产生红棕色气泡
(1)Ⅰ中液面上方气体由无色变为红棕色的化学方程式为_______。
(2)取少量Ⅰ中溶液,加入KSCN溶液,_______(填现象),说明产生了Fe3+。
(3)Ⅱ中现象说明Fe表面形成致密的氧化层,阻止Fe进一步反应。说明硝酸具有_______性。
(4)Ⅲ中,连接导线后体系形成了原电池。为分析反应过程,在Fe、Cu之间连接电流计,实验如下。
实验
现象
ⅰ.K闭合时,指针向左偏转(Cu做负极),Fe表面无明显现象
ⅱ.过一会儿指针向右偏,Fe表面产生红棕色气体;后又迅速向左偏,Fe表面停止产生气泡,……如此往复多次
ⅲ.一段时间后,指针一直处于右端,Fe表面持续产生红棕色气体
ⅳ.Cu表面始终产生红棕色气泡
①用方程式解释现象ⅳ:_______。
②推测现象ⅰ中被还原的是_______。
③解释现象ii中指针左右偏转,往复多次的原因_______。
④现象ⅲ中,Fe一直做负极,难以形成氧化层,可能的原因是_______。
【答案】 ①. 2NO + O2= 2NO2 ②. 溶液变成红色 ③. 强氧化性 ④. Cu+4HNO3 (浓) = Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,NO+2H++e-= NO2↑+H2O ⑤. 铁表面的氧化层 ⑥. Fe做正极时,氧化层逐渐被还原而溶解,使Fe与浓HNO3接触,Fe失电子做负极,同时被氧化形成致密的氧化层。待氧化层完全形成后,Fe不能继续失电子,再次做正极。如此,指针左右偏转,往返多次 ⑦. 反应放热,溶液温度升高;随反应进行,硝酸浓度降低
【解析】
【分析】本题通过实验探究某浓度浓硝酸和稀硝酸与铁的反应情况,并通过原电池实验来探究铁、铜做电极,浓硝酸作电解质溶液的反应情况,总体难度一般。
【详解】(1)由于Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,NO为无色气体,遇到空气立即与氧气反应转化为红棕色的NO2,故Ⅰ中液面上方气体由无色变为红棕色的化学方程式为2NO + O2= 2NO2,故答案为:2NO + O2= 2NO2;
(2)Fe3+遇到SCN-溶液立即变为血红色,故取少量Ⅰ中溶液,加入KSCN溶液,溶液变成红色,说明产生了Fe3+,故答案为:溶液变成红色;
(3)Ⅱ中现象说明Fe表面形成致密的氧化层,阻止Fe进一步反应,即常温下铁在浓硝酸中发生钝化现象,说明硝酸具有强氧化性,故答案为:强氧化;
(4) ①由于铜在常温下就能与浓硝酸发生反应:Cu+4HNO3 (浓) = Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,同时随着反应的进行,硝酸浓度减小,铁表面不再形成氧化物保护膜,故铁作负极,铜作正极,电极反应式为:NO+2H++e-= NO2↑+H2O,故答案为:Cu+4HNO3 (浓) = Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,NO+2H++e-= NO2↑+H2O;
②刚开始时,铁表面形成氧化物保护膜,故铁电极作正极,得电子被还原,故可推测此时被还原的是铁表面的氧化层,故答案为:铁表面的氧化层;
③Fe做正极时,氧化层逐渐被还原而溶解,使Fe与浓HNO3接触,Fe失电子做负极,同时被氧化形成致密的氧化层。待氧化层完全形成后,Fe不能继续失电子,再次做正极。如此,指针左右偏转,往返多次,故答案为:Fe做正极时,氧化层逐渐被还原而溶解,使Fe与浓HNO3接触,Fe失电子做负极,同时被氧化形成致密的氧化层。待氧化层完全形成后,Fe不能继续失电子,再次做正极。如此,指针左右偏转,往返多次;
④随反应进行,硝酸浓度降低,反应放热,溶液温度升高,铁表面难以形成氧化层,故Fe一直做负极,故答案为:反应放热,溶液温度升高;随反应进行,硝酸浓度降低。
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北京中学2025—2026学年度第二学期期中质量调研试题
高一英才化学试题
本试卷共10页,100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。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 O-16 Zn-65
第一部分 选择题
单项选择题(每题3分,共42分)
1. 汽车的零部件使用了四千余种不同的材料。下列零部件所用材料的主要成分属于无机非金属材料的是
A. 车身主体—钢铁
B. 汽车车窗—玻璃
C. 汽车轮胎—合成橡胶
D. 电线绝缘层—聚氯乙烯塑料
2. 下列反应属于吸热反应的是
A. 氢气与氯气的反应 B. 晶体与反应
C. 镁与盐酸反应 D. 酒精的燃烧
3. 下列物质的用途体现价S的氧化性的是
A. 工业上常用漂白纸浆 B. 利用遇产生S可处理两种有毒气体
C. 常用作食品抗氧化剂 D. 实验室用与70%硫酸反应制取
4. 下图为某原电池装置的示意图。下列叙述中,不正确的是
A. 电子由Zn片通过溶液流向Cu片
B. 装置工作一段时间后,溶液的pH增大
C. 将稀硫酸换成硫酸铜溶液后,负极反应不变
D. 将Cu片换成碳棒,溶液中离子迁移方向不变
5. 下列实验装置正确且能达到实验目的的是
A.洗气除去NO中的
B.洗气除去中的
C.制取、收集
D.浓氨水与浓硫酸反应
A. A B. B C. C D. D
6. 下列解释事实的化学用语正确的是
A. 的催化氧化反应:
B. 浓硝酸用棕色瓶保存:
C. 氯水可用于吸收:
D. Fe溶于过量稀:
7. 蔗糖与浓硫酸发生作用的过程如图所示。
下列关于该过程的分析不正确的是
A. 过程①白色固体变黑,主要体现了浓硫酸的脱水性
B. 过程②固体体积膨胀,与产生的大量气体有关
C. 过程中产生能使品红溶液褪色的气体,体现了浓硫酸的酸性
D. 过程中蔗糖分子发生了化学键的断裂
8. 过量铁粉与100mL0.01mol/L的稀盐酸发生反应。下列操作可以在不改变H2产量的同时增大该反应的速率的是
①加水;②加入NaOH固体;③滴加几滴浓盐酸;④加入NaCl溶液;
⑤升高温度(忽略盐酸挥发);⑥改用10mL0.1mol/L的盐酸
A. ⑤ B. ③⑤⑥ C. ⑤⑥ D. ④⑤⑥
9. 25℃时,在恒容密闭容器中发生反应:A(g)⇌2B(g),反应过程中各气体浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是
A. 曲线甲表示B浓度随时间的变化
B. a、b两点的正反应速率:va>vb
C. c点反应达到平衡
D. 0~60s,v(B)=0.001mol·L-1·s-1
10. 碱性锌锰干电池的结构示意图如图。该电池放电时发生反应:
下列说法正确的是
A. Zn发生还原反应
B. 正极发生反应
C. 每转移0.1 mol电子,有0.1 mol OH-向正极方向移动
D. 理论上,每转移0.1 mol电子,有8.1 gZnO生成
11. 以为催化剂的光热化学循环分解的反应,为室温气体减排提供了一个新途径,该反应的机理及各分子化学键完全断裂时能量变化如图所示:
下列说法不正确的是
A. 过程①中吸收能量使得钛氧键发生了断裂
B. 该反应中,光能和热能转化为化学能
C. 使用催化剂可以提高化学反应速率
D. 2 mol二氧化碳完全分解生成2 mol一氧化碳和1 mol氧气需要吸收30kJ能量
12. 研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储,转化关系如下图所示。
a、c代表S或中的一种。
下列说法正确的是
A. a、b分别是、
B. ②中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1
C. ①、③均为放出能量的反应
D. 整个反应过程实现了太阳能转化为热能
13. 将5mL0.1mol•L-1 KI溶液与1mL0.1mol•L-1 FeCl3溶液混合,发生反应a,一段时间后溶液颜色不再改变。将所得溶液分成两份,一份加淀粉,溶液变蓝;一份加KSCN,溶液变红。下列说法不正确的是
A. 加淀粉溶液变蓝,表明Fe3+与I-反应生成I2
B. 加KSCN溶液变红,表明反应a存在限度
C. 溶液的颜色不再变化,表明反应a达到平衡状态
D. 溶液的颜色不再变化,表明Fe2+、Fe3+、I2、I-的物质的量浓度均相等
14. 根据反应,用下列装置制备。
下列说法不正确的是
A. 甲中发生反应:
B. 丙中溶液X选用稀可吸收过量的
C. 乙、丙、丁装置中导管口的连接顺序为:g→c,b→e
D. 实验开始时,应先点燃甲中酒精灯,一段时间后,再打开丁中分液漏斗的活塞
第二部分 (共58分)
15. 氮循环是地球生命的基石,工业革命以来,人类活动对氮循环产生了显著影响。
(1)是氮循环中的关键物质,在生产中应用广泛。下列说法正确的是___________(填序号)。
a.氨的催化氧化法制硝酸,利用了的氧化性
b.与硝酸反应制高效氮肥,因为具有还原性
c.工业上用和为原料,在一定条件下合成
(2)环境中总含氮量的监测对维持氮循环体系稳定运行有重要意义。水样中总含氮量的一种检测方法是将水中的含氮物质经多步转化得到,通过定量测定的含量,计算得出水样中的总氮量。实验室中定性检验水样中是否含有的方法为:取少量水样于试管中,___________。
(3)利用微生物处理氨氮废水(氮元素主要以形式存在)具有高效、节能等优点。下列是三种利用微生物处理氨氮废水的方法,其中Ⅰ、Ⅱ中甲醇均转化为。
Ⅰ.传统硝化-反硝化法
Ⅱ.短程硝化-反硝化法
Ⅲ.短程硝化-厌氧氨氧化法
①Ⅰ中,酸性条件下和反应的离子方程式为___________。
②Ⅱ相较于Ⅰ所具备的主要优点是___________(写出两条)。
③Ⅲ中,将全部转化为,理论上需要___________mol。
16. 天然气既是高效洁净的能源,又是重要的化工原料,天然气的主要成分为甲烷。
(1)甲烷在空气中发生燃烧反应的能量变化示意图为_______(填序号)。
A. B.
(2)甲烷可直接应用于燃料电池,其工作原理如图所示。
①负极反应物是_______。
②正极发生_______反应(填“氧化”或“还原”)。
③KOH溶液中OH⁻迁移的方向为_______(填“从a到b”或“从b到a”).
(3)甲烷、水蒸气催化重整是制备高纯氢的方法之一,其反应为:
已知:i.该反应为吸热反应
ii.断裂1mol化学键所吸收的能量如下
化学键
C-H
O-H
H-H
C=O
吸收能量kJ
a
b
c
d
①当1molCH4参与反应时吸收的能量为_______kJ(用字母表示)。
②一定温度下,向体积为2L的恒容密闭容器中充入1molCH4(g)和2molH2O(g),反应过程中测得CH4的物质的量与反应时间的关系如下表。
时间/s
1
2
3
4
5
n(CH4)/mol
0.9
0.82
0.76
0.72
0.70
0~5s时间段内平均反应速率v(CH4)=_______。
③恒容时,写出2条能使该反应速率增大的措施_______、_______。
④下列说法中能充分说明该反应已达化学平衡状态的是_______(填序号)。
a.CH4浓度不再变化 b.正、逆反应速率相等
c.生成0.1molCO2同时消耗0.2molH2O d.容器中气体的总质量不变
17. 从印刷电路板的腐蚀废液(主要含、、等)中回收、制备的流程如下。
(1)上述流程中能加快反应速率的措施有__________。
(2)粗品的主要成分是硫酸铜晶体,而不是硝酸铜晶体,分析有两种可能的原因:
①相对于,粗液中浓度过小,原因是__________ (用离子方程式表示),不能得到硝酸铜晶体。
②粗液中浓度较大,但由于__________,不能得到硝酸铜晶体。
(3)测量粗品中铁(含、)的含量,评定纯度等级。
Ⅰ.用水溶解一定质量粗品,加入稀和溶液,加热。
Ⅱ.待溶液冷却后,加入试剂X至。过滤、洗涤,得到红褐色沉淀。
Ⅲ.用稀溶解红褐色沉淀,滴入溶液,稀释至一定体积。将溶液红色的深浅与标准色阶对照,确定含量。
已知:完全沉淀的为6.7,完全沉淀的为2.8
①I中将氧化为的离子方程式是__________。
②试剂X是__________。
18. 某研究小组用浓硫酸与铜反应制备SO2并研究SO2的化学性质。
(1)铜与浓硫酸反应的化学方程式为__________。
实验过程中,同学们观察到铜片表面变黑,于是对黑色物质的组成进行实验探究。
【实验1】铜片与浓硫酸在不同温度下反应(实验装置如图所示,加热和夹持仪器已略去)
操作
现象
加热到120°C~250°C
铜片表面变黑,有大量气体产生,形成墨绿色浊液
继续加热至338°C
铜片上黑色消失,瓶中出现“白雾”,溶液略带蓝色,瓶底部有较多灰白色沉淀。
(2)装置B的作用是防止液体倒吸,装置C中盛放的试剂是__________,发生的离子方程式为__________。
【实验2】探究实验1中120°~250°时所得黑色固体的成分。
提出猜想:黑色固体中可能含有CuO或CuS。
资料:I.亚铁氰化钾[K4Fe(CN)6]是Cu2+的灵敏检测剂,向含有Cu2+的溶液中滴加K4Fe(CN)6溶液,生成红棕色沉淀。
Ⅱ.CuS是黑色固体,难溶于稀硫酸;可溶于硝酸;微溶于浓氨水或热的浓盐酸。
【实验2-1】探究黑色固体中是否含CuO
操作
现象
i.取表面附着黑色固体的铜片5片,用蒸馏水洗干净,放入盛有10mL试剂A的小烧杯中,搅拌
黑色表层脱落,露出光亮的铜片
ii.取出铜片,待黑色沉淀沉降
上层溶液澄清、无色
(3)试剂A是__________。
(4)甲认为ii中溶液无色有可能是Cu2+浓度太小,于是补充实验确认了溶液中不含Cu2+,补充的实验操作及现象是__________。
【实验2-2】探究黑色固体中是否含CuS
操作
现象
i.取实验2中黑色固体少许,加入适量浓氨水,振荡后静置
有固体剩余,固液分界线处附近的溶液呈浅蓝色
ii.另取实验2中黑色固体少许,加入适量浓盐酸,微热后静置
有固体剩余,溶液变成浅绿色
(5)由实验2-1和实验2-2可知,实验1中,120°~250°时所得的黑色固体__________。
实验反思:分析实验1中338°时产生现象的原因,同学们认为是120°~250°产生的黑色固体与热的浓硫酸进一步反应造成。
(6)已知反应产物中的含硫物质只有CuSO4和SO2,则黑色固体消失时发生反应的化学方程式为__________。
19. 某学习小组探究某浓度浓硝酸和稀硝酸与铁的反应。
实验
现象
Ⅰ中:Fe表面产生大量无色气泡,液面上方变为红棕色
Ⅱ中:Fe表面产生红棕色气泡,过一会儿停止
Ⅲ中:连接导线,一段时间后Fe表面产生红棕色气泡,而后停止;随即又产生红棕色气泡,而后停止,……如此往复多次。Cu表面始终产生红棕色气泡
(1)Ⅰ中液面上方气体由无色变为红棕色的化学方程式为_______。
(2)取少量Ⅰ中溶液,加入KSCN溶液,_______(填现象),说明产生了Fe3+。
(3)Ⅱ中现象说明Fe表面形成致密的氧化层,阻止Fe进一步反应。说明硝酸具有_______性。
(4)Ⅲ中,连接导线后体系形成了原电池。为分析反应过程,在Fe、Cu之间连接电流计,实验如下。
实验
现象
ⅰ.K闭合时,指针向左偏转(Cu做负极),Fe表面无明显现象
ⅱ.过一会儿指针向右偏,Fe表面产生红棕色气体;后又迅速向左偏,Fe表面停止产生气泡,……如此往复多次
ⅲ.一段时间后,指针一直处于右端,Fe表面持续产生红棕色气体
ⅳ.Cu表面始终产生红棕色气泡
①用方程式解释现象ⅳ:_______。
②推测现象ⅰ中被还原的是_______。
③解释现象ii中指针左右偏转,往复多次的原因_______。
④现象ⅲ中,Fe一直做负极,难以形成氧化层,可能的原因是_______。
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