内容正文:
2025~2026学年度第二学期期末
高一化学
注意事项:
1.本试题共8页,满分100分,时间75分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上。
3.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。涂写在本试卷上无效。
4.作答非选择题时,将答案书写在答题卡上,书写在本试卷上无效。
5.考试结束后,监考员将答题卡按顺序收回,装袋整理;试题不回收。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Fe-56 Ni-59 Cu-64
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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. 机器人的制造用到多种材料,下列说法错误的是
A. 机身散热涂层采用的石墨烯是一种新型无机非金属材料
B. 选用锂聚合物电池,实现将化学能转化成电能
C. 机器人采用的芯片成分为二氧化硅
D. 支撑结构的铝合金具有密度小、强度高、抗腐蚀性强的特性
【答案】C
【解析】
【详解】A.石墨烯是碳单质,属于新型无机非金属材料,A正确;
B.锂聚合物电池属于化学电源,放电时实现化学能向电能的转化,B正确;
C.芯片的主要成分为单质,是光导纤维的主要成分,C错误;
D.铝合金属于轻合金,具有密度小、强度高的特点,且铝表面易形成致密氧化膜,抗腐蚀性强,D正确;
故选C。
2. 下列化学用语表示错误的是
A. 聚乙烯的链节: B. 异丁烷的结构简式:
C. 分子的球棍模型: D. 一氯甲烷的电子式:
【答案】D
【解析】
【详解】A.聚乙烯由乙烯加聚反应生成,链节为,A正确;
B.异丁烷系统命名为2-甲基丙烷,结构简式为,B正确;
C.为正四面体结构,Cl原子半径大于C原子,图示球棍模型符合其结构特点,C正确;
D.一氯甲烷中Cl原子最外层满足8电子稳定结构,除与C共用的电子对外,还应有3对孤对电子,图示电子式漏写了Cl的3对孤对电子,D错误;
故选D。
3. 下列金属的冶炼方法正确的是
A. 汞——热分解法 B. 钠——铝热法 C. 铝——热还原法 D. 金——电解法
【答案】A
【解析】
【详解】A.汞属于不活泼金属,可通过加热分解的方法获得金属汞,属于热分解法,A正确;
B.钠的金属活泼性强于铝,铝热法仅能冶炼活泼性弱于铝的金属,钠需用电解熔融的方法冶炼,B错误;
C.铝是活泼性较强的金属,工业上采用电解熔融的方法冶炼,不能用热还原法,C错误;
D.金的化学性质极稳定,自然界中多以单质形式存在,采用物理富集的方法即可提取,无需电解法,D错误;
故选A。
4. 生活细微处,亦有化学回响。下列“生活小妙招”不合理的是
选项
目的
生活小妙招
A
催熟香蕉
将香蕉和熟苹果放在一起密封
B
防止补铁剂中的Fe2+被氧化
补铁剂与维生素C一同服用
C
提升菜肴的“风味层次”
炒菜时加入适量料酒和香醋
D
防止铁生锈
在铁制的下水管道上焊接铜块
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.熟苹果释放的乙烯具有催熟作用,可促进香蕉成熟,合理;A不符合题意;
B.维生素C具有还原性,可防止补铁剂中的Fe2+被氧化,合理;B不符合题意;
C.料酒中的乙醇和香醋中的乙酸发生酯化反应,生成具有香味的酯类物质,可提升菜肴风味,合理;C不符合题意;
D.铁、铜在潮湿环境中形成原电池,铁比铜活泼作负极,会加快铁的腐蚀,无法防止铁生锈,不合理;D符合题意;
故选D。
5. 合成氨工艺沿革,诠释科学精神传承。几种固氮方式如图,下列说法正确的是
A. 上述四种固氮方式只有雷电固氮属于自然固氮
B. 氨气能使湿润的蓝色石蕊试纸变红
C. 合成氨反应是可逆反应,存在反应限度
D. 新型催化剂不能改变生成的反应速率
【答案】C
【解析】
【详解】A.自然固氮包括雷电固氮和生物固氮,根瘤菌固氮也属于自然固氮,A错误;
B.氨气溶于水显碱性,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,无法使蓝色石蕊试纸变红,B错误;
C.合成氨反应为,属于可逆反应,所有可逆反应都存在反应限度,C正确;
D.催化剂可通过改变反应活化能从而改变反应速率,D错误;
故选C。
6. 某小组用稀盐酸和NaOH溶液测定中和反应的反应热,简易量热装置如图所示。下列关于该实验的说法正确的是
A. 如果将玻璃搅拌器改为铜质搅拌器,则测得的偏大
B. 为了使酸碱充分反应,应缓慢分次倒入溶液并搅拌
C. 为准确测定稀盐酸与溶液反应的反应热,所用酸和碱的物质的量应相等
D. 用等体积的浓硫酸代替稀盐酸进行实验,所测得的相同
【答案】A
【解析】
【详解】A.铜质搅拌器导热性强,会导致实验过程中热量散失更多,测得的反应放热数值偏小,中和反应为放热反应,为负值,因此测得的偏大,A正确;
B.缓慢分次倒入溶液会造成热量散失,导致测定结果不准确,应一次性快速倒入溶液,B错误;
C.为保证一种反应物完全反应,通常需要使酸或碱适当过量,若二者物质的量相等,可能无法保证反应完全,C错误;
D.浓硫酸溶于水会释放大量热量,用等体积浓硫酸代替稀盐酸进行实验,测得的总放热量更多,为负值,因此测得的更小,与稀盐酸实验的不相同,D错误;
故选A。
7. 日常生活中很多物品都离不开电镀,现将一块铜牌镀上一层银,工作示意图如下,下列说法正确的是
A. 银片上发生氧化反应
B. 电镀一段时间后,AgNO3溶液的浓度会变小
C. 阴极发生的电极反应式为
D. 反应一段时间后,将电源反接,铜牌可以恢复到原来的状态
【答案】A
【解析】
【详解】A.镀银时银片作为阳极,阳极上物质失电子发生氧化反应,A正确;
B.电镀过程中阳极溶解的Ag与阴极析出的Ag物质的量相等,溶液的浓度保持不变,B错误;
C.铜牌作阴极,阴极发生还原反应,电极反应式为,给出的反应为氧化反应,不符合阴极反应规律,C错误;
D.电源反接后铜牌变为阳极,Cu活泼性强于Ag,Cu优先失电子发生反应而溶解,铜牌无法恢复到原来的状态,D错误;
故选A。
8. 下列过程对应的化学方程式错误的是
A. 实验室制备氨气:
B. 浓硝酸光照分解:
C. 乙烯通入溴的四氯化碳溶液中:
D. 甲烷与氯气在光照下生成一氯甲烷:
【答案】B
【解析】
【详解】A.实验室采用氯化铵与氢氧化钙固体共热的方法制备氨气,该方程式配平正确、反应条件及产物均符合事实,A正确;
B.浓硝酸光照分解的反应未配平,正确的反应为,B错误;
C.乙烯和溴发生加成反应生成1,2-二溴乙烷,方程式书写符合反应事实,C正确;
D.甲烷与氯气在光照下发生取代反应生成一氯甲烷和氯化氢,该方程式书写正确,D正确;
故选B。
9. 元素的部分价类二维关系如图。下列说法正确的是
A. b在一定条件下可与氧气直接反应生成d
B. b→a→c→d→e是工业制硝酸的过程
C. 可以与e的浓溶液反应生成c
D. g和h不可能是同种物质
【答案】B
【解析】
【详解】首先根据价类二维图确定各物质:a为(-3价氢化物),b为(0价单质),c为(+2价氧化物),d为(或,+4价氧化物),e为(+5价酸),f为(-3价碱),g为铵盐(含-3价氮的盐),h为硝酸盐(含+5价氮的盐)。
A.和氧气在放电或高温条件下只能直接反应生成,无法直接生成,需进一步与氧气反应才能得到,A错误;
B.工业制硝酸的完整生产流程为:氮气和氢气合成氨,氨催化氧化生成,被氧气氧化为,与水反应生成硝酸,对应路径,B正确;
C.与浓硝酸反应的化学方程式为,主要产物为(d),不是(c),C错误;
D.中既含-3价的铵根氮,又含+5价的硝酸根氮,既是铵盐(g)又是硝酸盐(h),因此g和h可以是同种物质,D错误;
故选B。
10. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 与反应,生成的分子数小于
B. 标准状况下,2.24 L乙烷中所含非极性共价键的数目为
C. 常温下,铁与足量的浓硝酸反应,转移的电子数为
D. 和的混合气体中含有的氧原子数为
【答案】C
【解析】
【详解】A.与生成的反应为可逆反应,不能进行完全,故生成的分子数小于,A正确;
B.标准状况下,2.24L乙烷的物质的量为,1个乙烷分子中含1个非极性共价键,故非极性键数目为,B正确;
C.常温下铁遇浓硝酸会发生钝化,反应仅在铁表面进行无法持续完全反应,故转移电子数远小于,C错误;
D.和的最简式均为,23g混合气体中含最简式的物质的量为,故氧原子数为,D正确;
故答案选C。
11. 空气吹出法是目前从海水中提取溴最成熟的工业方法,其工艺流程如下:
下列说法错误的是
A. X可以为SO2,也可以换成Na2SO3
B. 步骤Ⅱ与步骤Ⅲ的主要目的是富集溴
C. 吹出塔中吹出溴利用了溴的挥发性
D. 工业上每获得1 mol Br2(液溴),需要消耗标准状况下22.4 L Cl2
【答案】D
【解析】
【详解】A.和均具有还原性,均可将还原为实现溴的吸收,A正确;
B.海水中溴元素浓度低,步骤Ⅱ的吹出、吸收和步骤Ⅲ的再氧化,核心目的是富集溴元素,B正确;
C.溴单质具有挥发性,吹出塔中通入空气、水蒸气可将吹出,利用了溴的挥发性,C正确;
D.获得,步骤Ⅰ氧化需要消耗,步骤Ⅲ再次氧化富集后的还需要消耗,共需要,标准状况下体积为,D错误;
故选D。
12. 下列各组热化学方程式中,ΔH1>ΔH2的是
选项
反应1
反应2
A
B
C
D
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.固态变为气态需要吸收热量,等物质的量的气态燃烧放出的热量比固态更多,放热反应为负值,放出热量越多越小,故,A不符合题意;
B.反应1为碳和水的水煤气反应,属于吸热反应,;反应2为氧化钙与水的化合反应,属于放热反应,,正数大于负数,故,B符合题意;
C.反应1为氢气和氯气的化合反应,;反应2为的分解反应,是反应1逆过程的,吸热,故,C不符合题意;
D.等物质的量的完全燃烧生成放出的热量比不完全燃烧生成放出的热量多,为负值,故,D不符合题意;
故选B。
13. 一种电解制取ClO2的装置如图所示。下列说法正确的是
A. 电极b与直流电源的正极相连
B. Na+透过阳离子交换膜由a极区移至b极区
C. 电极a上发生的反应为
D. 电解过程中每转移4 mol电子,可获得22.4 L H2(标准状况下)
【答案】B
【解析】
【详解】A.电极b区生成,为得电子发生还原反应,故电极b为阴极,与直流电源的负极相连,A错误;
B.电解池中阳离子向阴极移动,可透过阳离子交换膜,故由阳极a极区移至阴极b极区,B正确;
C.电极a为阳极,发生失电子的氧化反应,正确反应为,选项中反应写为得电子,C错误;
D.阴极生成的反应为,每转移4mol电子生成2mol ,标准状况下体积为,D错误;
故选B。
14. 色度传感器可用于测定溶液的透光率。现用色度传感器探究Na2S2O3与硫酸反应()过程中浓度对反应速率的影响。室温下,将不同体积的Na2S2O3溶液与H2SO4溶液混合(见下表),测得混合溶液的透光率随时间(t)的变化曲线如图所示。
实验序号
Na2S2O3溶液/mL
H2SO4溶液/mL
蒸馏水/mL
①
0.50
1.50
1.00
②
1.00
V1
0.50
③
1.50
1.50
0
④
1.50
1.00
V2
⑤
1.50
0.50
1.00
资料:单位时间内生成沉淀的量越多,溶液的透光率越低。下列说法正确的是
A. Na2S2O3浓度和H2SO4浓度对反应速率的影响程度不同
B. 表中V1=0.5,V2=1.5
C. 曲线L5表示实验⑤的变化曲线
D. 若实验②中t=40 s时,测得溶液中,则0~40 s内用Na2S2O3表示的平均反应速率为(假设反应过程中混合溶液的体积不变)
【答案】A
【解析】
【分析】本题探究浓度对反应速率的影响,实验中需保证溶液总体积不变(控制变量法),首先计算总体积:实验①总溶液体积,所有实验总体积均为;且生成S沉淀越多,透光率越低,反应速率越快,透光率下降越快,曲线越靠下。
【详解】A.对比实验②()和实验④(),反应物总物质的量相同,但反应速率不同,说明和浓度对反应速率的影响程度不同,A正确;
B.根据总体积为: ,,B错误;
C.反应物浓度越大,反应速率越快,透光率下降越快。实验③中和浓度均为最大,反应速率最快,对应下降最快的曲线;实验⑤浓度最小,反应速率比③慢,因此不是实验⑤,C错误;
D.实验②总体积为,初始; 时, ,根据反应关系, , ,D错误;
故选A。
15. 用下列实验装置能达到相应实验目的的是
A.制取并收集NO2
B.比较Fe3+、Cu2+对H2O2分解速率的影响
C.验证浓硫酸具有脱水性和氧化性
D.制取乙酸乙酯
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.可与水发生反应,不能用排水法收集,应使用向上排空气法收集,A错误;
B.对照实验需控制唯一变量,该实验中溶液浓度不同,且加入的盐的阴离子种类不同,变量不唯一,无法比较、对分解的催化效果,B错误;
C.浓硫酸滴入蔗糖中,蔗糖变黑证明浓硫酸具有脱水性;反应生成的可使溴水褪色,证明浓硫酸被还原,具有氧化性,可达到实验目的,C正确;
D.制取乙酸乙酯时,导管末端应在饱和碳酸钠溶液液面上方,防止发生倒吸,该装置导管插入液面下,存在倒吸风险,D错误;
故选C。
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 有机化合物F是一种食用香料,以淀粉为原料合成F的路线如图所示。已知E分子中含有一个甲基(—CH3),在哺乳动物体内或自然界中都可最终降解为CO2和H2O。
请回答下列问题:
(1)D所含官能团的名称为___________,E的结构简式为___________。
(2)葡萄糖的分子式为___________,检验葡萄糖可选用的试剂为___________(填名称)。
(3)反应Ⅱ的反应类型为___________。
(4)下列说法正确的是___________(填字母)。
a.淀粉与纤维素互为同分异构体 b.E中所有原子位于同一平面上
c.B和互为同系物 d.F可与钠反应产生氢气
(5)①的化学方程式为___________。
②用如图装置进行的实验。已知:B、C的沸点分别为、。
实验过程中铜网出现红色和___________色交替的现象。根据实验目的和题目信息,甲处应选择___________(填“热水浴”或“冷水浴”,下同),乙处应选择___________。
(6)两分子E在一定条件下可以发生酯化反应生成六元环状有机物,其结构简式为___________。
【答案】(1) ①. 羧基 ②.
(2) ①. ②. 银氨溶液或新制氢氧化铜
(3)酯化反应或取代反应
(4)cd (5) ①. ②. 黑 ③. 热水浴 ④. 冷水浴
(6)
【解析】
【分析】淀粉水解得到葡萄糖,葡萄糖转化得乙醇(B),乙醇催化氧化生成乙醛(C),乙醛经氧化得到乙酸(D),结合F的结构和E含1个甲基,推得E为。
【小问1详解】
D是乙酸,所含官能团名称为羧基;根据分析,E的结构简式为;
【小问2详解】
葡萄糖的分子式为;葡萄糖含醛基,检验可选用的试剂为新制氢氧化铜悬浊液(或银氨溶液);
【小问3详解】
反应Ⅱ是乙酸与E生成酯的反应,反应类型为酯化反应(或取代反应);
【小问4详解】
a.淀粉和纤维素的聚合度不同,不互为同分异构体,a错误;
b.E含甲基,甲基为四面体结构,所有原子不可能共面,b错误;
c.B(乙醇)与甲醇结构相似,分子组成相差1个,互为同系物,c正确;
d.F含羧基,可与钠反应生成氢气,d正确;
故答案为cd。
【小问5详解】
① 是乙醇催化氧化生成乙醛,化学方程式为:
② 红色Cu被氧化为黑色,又被乙醇还原为红色Cu,所以交替出现红色和黑色;乙醇沸点78.5℃,甲需要加热使乙醇汽化,因此选热水浴;乙醛沸点20.8℃,乙需要冷却使乙醛冷凝收集,因此选冷水浴。
【小问6详解】
两分子E发生分子间酯化,生成六元环状有机物,结构简式为。
17. 某化学兴趣小组为探究的性质,按下图装置进行实验。
回答下列问题:
(1)装置A中需增加______________(填仪器名称)才能产生,生成的化学反应方程式为________________________________________。
(2)B中出现淡黄色沉淀,则证明具有_____________性,反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。
(3)装置C、D中均观察到溶液褪色,体现的性质________(填“相同”或“不同”);用酒精灯对D中褪色溶液加热,可观察到的现象为___________________________。
(4)当反应进行一段时间后,装置E中最终生成少量红色沉淀,为确定红色沉淀的成分,进行以下实验:
已知:为红色固体。通过分析实验数据,可推断出红色沉淀的成分是_____________(填“只有Cu”、“只有”或“和的混合物”);E中出现少量红色沉淀的总反应的离子方程式为____________________________________________________。
(5)F中溶液足量,实验结束后F中溶质的化学式为_____________。
【答案】(1) ①. 酒精灯 ②.
(2) ①. 氧化 ②. 1:2
(3) ①. 不同 ②. 溶液恢复红色
(4) ①. 只有 ②.
(5)、
【解析】
【分析】在装置A中用浓硫酸与Cu发生氧化还原反应制取SO2,在装置B中SO2与Na2S反应产生S,证明SO2的氧化性,在装置C中酸性高锰酸钾褪色证明SO2具有还原性,之后将SO2通入装置D的品红溶液中,看到品红溶液褪色,证明SO2具有漂白性;在装置E中SO2可以将Cu(OH)2还原为Cu单质,SO2被氧化为硫酸根离子;装置F为尾气吸收装置,可以防止SO2污染空气。
【小问1详解】
Cu和浓硫酸制取二氧化硫的反应需要加热,装置缺少酒精灯;加热条件下铜与浓硫酸发生氧化还原反应,生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应方程式为:;
【小问2详解】
B中离子反应方程式为:,SO2中S化合价从+4降低到0,作氧化剂;反应中1 mol SO2得到4 mol电子,2 mol S2-失去4 mol电子,氧化剂SO2;还原剂S2-物质的量之比为1:2;
【小问3详解】
C中酸性高锰酸钾褪色:SO2还原高锰酸根;D中品红褪色:SO2与品红结合生成不稳定无色物质,体现漂白性,二者体现的性质不同;SO2的漂白产物受热易分解,加热后的品红溶液,溶液会恢复红色;
【小问4详解】
根据转化流程提供信息可知:1.6 g红色物质在氧气流中燃烧生成2.0 g CuO,其中Cu的质量为,说明红色固体中含有1.6 g Cu,因此原红色固体只含有Cu;故E中SO2与新制Cu(OH)2悬浊液反应产生Cu单质,则SO2被氧化为硫酸根,根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒,可得该反应的离子方程式为:;
【小问5详解】
F中足量NaOH吸收SO2:,NaOH足量,因此反应结束后溶质有生成的亚硫酸钠,以及剩余过量的氢氧化钠。
18. 由化学能转变的热能仍然是人类目前使用的最主要能源之一,回答下列问题:
(1)科学家用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程及能量变化过程的示意图如下:
①CO和O结合成CO2的过程中要_________(填“吸收”或“放出”)热量。
②状态Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,最稳定的是状态_________。
(2)肼(N2H4)又称联氨,是一种可燃性的液体,可用作火箭燃料,反应时释放大量热并快速产生大量气体。已知在101 kPa、298 K时,1 mol液态N2H4在氧气中完全燃烧生成N2和水蒸气,放出热量624 kJ,该反应的热化学方程式是_________。
(3)纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注。已知:
;
;
。
则工业上用炭粉在高温条件下还原CuO制取Cu2O和CO的热化学方程式为_________。
(4)N2(g)和H2(g)反应生成2 mol NH3 (g)的过程中能量变化如图甲所示,计算该反应中每消耗1 molN2(g)放出的热量为_________kJ。若起始时向容器内充入1 molN2(g)和3 molH2(g),达到平衡时有40%的N2(g)转化,则反应中放出的热量为_________kJ。
(5)一定温度下,向体积为2L的恒容密闭容器中按通入一定量的N2、H2,发生反应:,实验测得某两种物质的物质的量随时间的变化曲线如图乙所示。
①曲线A表示_________(填“N2”、“H2”或“NH3”)的物质的量随时间的变化。
②0~6 min内,用H2浓度的变化表示该反应的平均速率为_________mol/(L·min);8 min时,NH3的体积分数为_________(精确到0.1%)。
【答案】(1) ①. 放出 ②. Ⅲ
(2)
(3)
(4) ①. 92.2 ②. 36.88
(5) ①. NH3 ②. 0.075 ③. 33.3%
【解析】
【小问1详解】
① 由能量变化过程示意图可知,状态Ⅰ的总能量高于状态Ⅲ的总能量,因此和结合成的过程是能量降低的过程,要放出热量。② 物质具有的能量越低越稳定,状态Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,状态Ⅲ的能量最低,因此最稳定。
【小问2详解】
液态在氧气中完全燃烧生成和水蒸气,放出热量,则该反应的焓变,其热化学方程式为:。
【小问3详解】
已知:① ;② ;③ 。根据盖斯定律,由①+②-③可得目标反应:,其焓变。
【小问4详解】
根据图甲可知,生成(即消耗)的反应热,故每消耗放出的热量为。若起始充入和,达到平衡时有的转化,即消耗了,则反应中放出的热量为。
【小问5详解】
① 由图乙可知,曲线A的物质的量从开始逐渐增加,说明A是生成物,即表示的物质的量随时间的变化。② 内,的物质的量增加了,根据化学方程式可知,消耗的的物质的量为。则用表示的平均反应速率。曲线B的物质的量减少了,与的变化量之比为,故B表示。起始时,按通入,则起始时。时反应已达平衡,此时,,剩余的。混合气体的总物质的量为,故的体积分数为。
19. 镍氢电池广泛用于油电一体的混合动力汽车,该电池材料的回收利用也成为研究热点。回答下列问题:
Ⅰ.某品牌镍氢电池的总反应为,其中MH为吸附了氢原子的储氢合金。下图为该电池放电时的工作原理示意图。
(1)混合动力车上坡时利用电池放电提供能源。
①电极A是_________(填“正极”或“负极”)。
②正极的电极反应式为_________。
(2)混合动力车下坡时,利用动能给电池充电。充电时阴极的电极反应式为_________。此时电极A附近的pH(忽略溶液体积的变化)_________(填“变大”、“不变”或“变小”)。
Ⅱ.该品牌废旧镍氢电池回收过程中,金属镍的转化过程如下:
转化过程中所用H2SO4和NaOH溶液通过电解Na2SO4溶液获得,装置如图。已知:阴离子交换膜可选择性透过阴离子,阳离子交换膜可选择性透过阳离子。
(3)上图中,电极C为电解池的_________(填“阴极”或“阳极”)。
(4)产生H2SO4的是_________(填“甲池”、“乙池”或“丙池”),结合化学用语说明产生H2SO4的原理:_________。
(5)回收该品牌废旧镍氢电池过程中,在阴极收集到气体134.4L(标准状况下),理论上最多可回收得到Ni(OH)2的质量为_________g。
【答案】(1) ①. 负极 ②.
(2) ①. ②. 变大
(3)阳极 (4) ①. 甲池 ②. 电极C为该电解池的阳极,H2O在阳极失去电子生成O2,电极反应式为,生成H+,同时通过阴离子交换膜进入甲池,产生H2SO4
(5)558
【解析】
【小问1详解】
①由图示可知,放电时电子从电极A流出,发生氧化反应,故电极A为负极。
②放电时,正极发生还原反应, 得到电子生成 ,结合电解质为 溶液的碱性环境,正极的电极反应式为 。
【小问2详解】
充电时,原电池的负极(电极A)连接电源负极作阴极,发生还原反应,其电极反应式为放电时负极反应的逆过程,即
。由于反应生成了 ,导致电极A附近的 浓度增大,因此 变大。
【小问3详解】
在电解池中,阳离子向阴极移动。根据图示, 向电极D所在的丙池移动,说明电极D为阴极,则电极C为阳极。
【小问4详解】
电极C为阳极,水在阳极失去电子生成 和 ,电极反应式为 ;同时,乙池中的 在电场作用下通过阴离子交换膜进入甲池,与生成的 结合形成 ,故产生 的是甲池。
【小问5详解】
电解 溶液时,阴极发生还原反应:。在标准状况下收集到 气体(即 ),其物质的量为 。根据电极反应式可知,生成 的同时会生成 。在后续转化中,这些 用于沉淀 ,反应方程式为 。根据 守恒,理论上最多可沉淀得到 。 的摩尔质量为 ,故其质量为 。
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注意事项:
1.本试题共8页,满分100分,时间75分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上。
3.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。涂写在本试卷上无效。
4.作答非选择题时,将答案书写在答题卡上,书写在本试卷上无效。
5.考试结束后,监考员将答题卡按顺序收回,装袋整理;试题不回收。
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Fe-56 Ni-59 Cu-64
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45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. 机器人的制造用到多种材料,下列说法错误的是
A. 机身散热涂层采用的石墨烯是一种新型无机非金属材料
B. 选用锂聚合物电池,实现将化学能转化成电能
C. 机器人采用的芯片成分为二氧化硅
D. 支撑结构的铝合金具有密度小、强度高、抗腐蚀性强的特性
2. 下列化学用语表示错误的是
A. 聚乙烯的链节: B. 异丁烷的结构简式:
C. 分子的球棍模型: D. 一氯甲烷的电子式:
3. 下列金属的冶炼方法正确的是
A. 汞——热分解法 B. 钠——铝热法 C. 铝——热还原法 D. 金——电解法
4. 生活细微处,亦有化学回响。下列“生活小妙招”不合理的是
选项
目的
生活小妙招
A
催熟香蕉
将香蕉和熟苹果放在一起密封
B
防止补铁剂中的Fe2+被氧化
补铁剂与维生素C一同服用
C
提升菜肴的“风味层次”
炒菜时加入适量料酒和香醋
D
防止铁生锈
在铁制的下水管道上焊接铜块
A. A B. B C. C D. D
5. 合成氨工艺沿革,诠释科学精神传承。几种固氮方式如图,下列说法正确的是
A. 上述四种固氮方式只有雷电固氮属于自然固氮
B. 氨气能使湿润的蓝色石蕊试纸变红
C. 合成氨反应是可逆反应,存在反应限度
D. 新型催化剂不能改变生成的反应速率
6. 某小组用稀盐酸和NaOH溶液测定中和反应的反应热,简易量热装置如图所示。下列关于该实验的说法正确的是
A. 如果将玻璃搅拌器改为铜质搅拌器,则测得的偏大
B. 为了使酸碱充分反应,应缓慢分次倒入溶液并搅拌
C. 为准确测定稀盐酸与溶液反应的反应热,所用酸和碱的物质的量应相等
D. 用等体积的浓硫酸代替稀盐酸进行实验,所测得的相同
7. 日常生活中很多物品都离不开电镀,现将一块铜牌镀上一层银,工作示意图如下,下列说法正确的是
A. 银片上发生氧化反应
B. 电镀一段时间后,AgNO3溶液的浓度会变小
C. 阴极发生的电极反应式为
D. 反应一段时间后,将电源反接,铜牌可以恢复到原来的状态
8. 下列过程对应的化学方程式错误的是
A. 实验室制备氨气:
B. 浓硝酸光照分解:
C. 乙烯通入溴的四氯化碳溶液中:
D. 甲烷与氯气在光照下生成一氯甲烷:
9. 元素的部分价类二维关系如图。下列说法正确的是
A. b在一定条件下可与氧气直接反应生成d
B. b→a→c→d→e是工业制硝酸的过程
C. 可以与e的浓溶液反应生成c
D. g和h不可能是同种物质
10. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A. 与反应,生成的分子数小于
B. 标准状况下,2.24 L乙烷中所含非极性共价键的数目为
C. 常温下,铁与足量的浓硝酸反应,转移的电子数为
D. 和的混合气体中含有的氧原子数为
11. 空气吹出法是目前从海水中提取溴最成熟的工业方法,其工艺流程如下:
下列说法错误的是
A. X可以为SO2,也可以换成Na2SO3
B. 步骤Ⅱ与步骤Ⅲ的主要目的是富集溴
C. 吹出塔中吹出溴利用了溴的挥发性
D. 工业上每获得1 mol Br2(液溴),需要消耗标准状况下22.4 L Cl2
12. 下列各组热化学方程式中,ΔH1>ΔH2的是
选项
反应1
反应2
A
B
C
D
A. A B. B C. C D. D
13. 一种电解制取ClO2的装置如图所示。下列说法正确的是
A. 电极b与直流电源的正极相连
B. Na+透过阳离子交换膜由a极区移至b极区
C. 电极a上发生的反应为
D. 电解过程中每转移4 mol电子,可获得22.4 L H2(标准状况下)
14. 色度传感器可用于测定溶液的透光率。现用色度传感器探究Na2S2O3与硫酸反应()过程中浓度对反应速率的影响。室温下,将不同体积的Na2S2O3溶液与H2SO4溶液混合(见下表),测得混合溶液的透光率随时间(t)的变化曲线如图所示。
实验序号
Na2S2O3溶液/mL
H2SO4溶液/mL
蒸馏水/mL
①
0.50
1.50
1.00
②
1.00
V1
0.50
③
1.50
1.50
0
④
1.50
1.00
V2
⑤
1.50
0.50
1.00
资料:单位时间内生成沉淀的量越多,溶液的透光率越低。下列说法正确的是
A. Na2S2O3浓度和H2SO4浓度对反应速率的影响程度不同
B. 表中V1=0.5,V2=1.5
C. 曲线L5表示实验⑤的变化曲线
D. 若实验②中t=40 s时,测得溶液中,则0~40 s内用Na2S2O3表示的平均反应速率为(假设反应过程中混合溶液的体积不变)
15. 用下列实验装置能达到相应实验目的的是
A.制取并收集NO2
B.比较Fe3+、Cu2+对H2O2分解速率的影响
C.验证浓硫酸具有脱水性和氧化性
D.制取乙酸乙酯
A. A B. B C. C D. D
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16. 有机化合物F是一种食用香料,以淀粉为原料合成F的路线如图所示。已知E分子中含有一个甲基(—CH3),在哺乳动物体内或自然界中都可最终降解为CO2和H2O。
请回答下列问题:
(1)D所含官能团的名称为___________,E的结构简式为___________。
(2)葡萄糖的分子式为___________,检验葡萄糖可选用的试剂为___________(填名称)。
(3)反应Ⅱ的反应类型为___________。
(4)下列说法正确的是___________(填字母)。
a.淀粉与纤维素互为同分异构体 b.E中所有原子位于同一平面上
c.B和互为同系物 d.F可与钠反应产生氢气
(5)①的化学方程式为___________。
②用如图装置进行的实验。已知:B、C的沸点分别为、。
实验过程中铜网出现红色和___________色交替的现象。根据实验目的和题目信息,甲处应选择___________(填“热水浴”或“冷水浴”,下同),乙处应选择___________。
(6)两分子E在一定条件下可以发生酯化反应生成六元环状有机物,其结构简式为___________。
17. 某化学兴趣小组为探究的性质,按下图装置进行实验。
回答下列问题:
(1)装置A中需增加______________(填仪器名称)才能产生,生成的化学反应方程式为________________________________________。
(2)B中出现淡黄色沉淀,则证明具有_____________性,反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。
(3)装置C、D中均观察到溶液褪色,体现的性质________(填“相同”或“不同”);用酒精灯对D中褪色溶液加热,可观察到的现象为___________________________。
(4)当反应进行一段时间后,装置E中最终生成少量红色沉淀,为确定红色沉淀的成分,进行以下实验:
已知:为红色固体。通过分析实验数据,可推断出红色沉淀的成分是_____________(填“只有Cu”、“只有”或“和的混合物”);E中出现少量红色沉淀的总反应的离子方程式为____________________________________________________。
(5)F中溶液足量,实验结束后F中溶质的化学式为_____________。
18. 由化学能转变的热能仍然是人类目前使用的最主要能源之一,回答下列问题:
(1)科学家用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程及能量变化过程的示意图如下:
①CO和O结合成CO2的过程中要_________(填“吸收”或“放出”)热量。
②状态Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中,最稳定的是状态_________。
(2)肼(N2H4)又称联氨,是一种可燃性的液体,可用作火箭燃料,反应时释放大量热并快速产生大量气体。已知在101 kPa、298 K时,1 mol液态N2H4在氧气中完全燃烧生成N2和水蒸气,放出热量624 kJ,该反应的热化学方程式是_________。
(3)纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注。已知:
;
;
。
则工业上用炭粉在高温条件下还原CuO制取Cu2O和CO的热化学方程式为_________。
(4)N2(g)和H2(g)反应生成2 mol NH3 (g)的过程中能量变化如图甲所示,计算该反应中每消耗1 molN2(g)放出的热量为_________kJ。若起始时向容器内充入1 molN2(g)和3 molH2(g),达到平衡时有40%的N2(g)转化,则反应中放出的热量为_________kJ。
(5)一定温度下,向体积为2L的恒容密闭容器中按通入一定量的N2、H2,发生反应:,实验测得某两种物质的物质的量随时间的变化曲线如图乙所示。
①曲线A表示_________(填“N2”、“H2”或“NH3”)的物质的量随时间的变化。
②0~6 min内,用H2浓度的变化表示该反应的平均速率为_________mol/(L·min);8 min时,NH3的体积分数为_________(精确到0.1%)。
19. 镍氢电池广泛用于油电一体的混合动力汽车,该电池材料的回收利用也成为研究热点。回答下列问题:
Ⅰ.某品牌镍氢电池的总反应为,其中MH为吸附了氢原子的储氢合金。下图为该电池放电时的工作原理示意图。
(1)混合动力车上坡时利用电池放电提供能源。
①电极A是_________(填“正极”或“负极”)。
②正极的电极反应式为_________。
(2)混合动力车下坡时,利用动能给电池充电。充电时阴极的电极反应式为_________。此时电极A附近的pH(忽略溶液体积的变化)_________(填“变大”、“不变”或“变小”)。
Ⅱ.该品牌废旧镍氢电池回收过程中,金属镍的转化过程如下:
转化过程中所用H2SO4和NaOH溶液通过电解Na2SO4溶液获得,装置如图。已知:阴离子交换膜可选择性透过阴离子,阳离子交换膜可选择性透过阳离子。
(3)上图中,电极C为电解池的_________(填“阴极”或“阳极”)。
(4)产生H2SO4的是_________(填“甲池”、“乙池”或“丙池”),结合化学用语说明产生H2SO4的原理:_________。
(5)回收该品牌废旧镍氢电池过程中,在阴极收集到气体134.4L(标准状况下),理论上最多可回收得到Ni(OH)2的质量为_________g。
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