内容正文:
广州市天河外国语学校2025学年第二学期期中考试卷
高一年级化学试题
本试卷分第I卷和第II卷两部分,共100分。考试时间75分钟。
第I卷(选择题 共44分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考号等信息填写在答题纸上。
2. 答案必须填写在答题纸的相应位置上,答案写在试题卷上无效。
3. 考试结束后,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 S 32 A1 27 I 127
一、单项选择题 (每题只有一个最佳选项,1-10每题,2分,11-16每题4分,共44分)
1. 岭南文化源远流长,对社会的发展起着积极的推动作用。下列地方文化涉及的材料属于无机非金属材料的是
地方文化
A.石湾陶塑
B.顺德木制龙舟
地方文化
C.广东剪纸
D.粤剧现代戏服
A. A B. B C. C D. D
2. 化学和生活、科技、社会发展息息相关。下列说法正确的是
A. 太阳能电池使用的材料是半导体,其主要成分是
B. 锌片在AgNO3溶液中生成“银树”,反应中锌被氧化
C. 巴黎奥运会场馆使用的“碲化镉”光伏发电系统将化学能转化为电能
D. 明矾和高铁酸钾都可以作为高效净水剂,能起到消毒杀菌的作用
3. 已知氢气的燃烧热为,下列热化学方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
4. 海洋中蕴藏着大量的化学资源,海水的综合利用示意图如下,下列有关说法正确的是
A. 海水淡化:蒸馏法、电渗析法、离子交换法,相对来说蒸馏法淡化更加节能
B. 海水提钠:工业电解饱和食盐水制备金属钠与氯气
C. 海水提溴:海水经历氧化、吹出、吸收、再氧化等多步操作目的是富集溴
D. 海水制碱:直接向海水中先通入NH3,再通入CO2来制备纯碱
5. 和都是重要的化工原料,已知,易溶于水,沸点较低,具有强还原性。下列实验装置和操作不能达到实验目的的是
A. 用甲装置制备氨水 B. 用乙装置进行的喷泉实验
C. 用丙装置制备 D. 用丁装置提纯
6. 硝酸是重要的化工原料,用于制化肥、农药、炸药、染料等。工业上制硝酸的原理是将氨经过一系列反应得到硝酸,如图所示,下列说法正确的是
A. 转化④必须加入氧化剂才能实现
B. 转化①中加入足量的,可以使转化率达100%
C. 转化④的尾气中含有和,可利用NaOH溶液吸收
D. 转化②中加入,则反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为5:4
7. 利用下列装置和试剂进行实验,能达到实验目的的是
A.灼烧海带制海带灰
B.测定中和反应的反应热
C.收集用海水蒸馏得到的蒸馏水
D.验证 Cu与浓硝酸反应的ΔH 是否为正值
A. A B. B C. C D. D
8. 下列图示与对应的叙述不相符的是
A. (a)图可表示Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl反应的能量变化
B. 通过(b)图可知石墨比金刚石稳定
C. 由(c)图可知,若在密闭容器中加入和充分反应放出的热量为
D. 由(d)图可知,A与C的能量差为:
9. 是主要的大气污染物之一,双碱法脱硫过程如图所示。下列说法错误的是
A. 过多排放到空气中,会造成硫酸型酸雨
B. 过程和过程都发生了氧化还原反应
C. 吸收,理论上需消耗(标准状况下)
D. 双碱法对应的两种碱为和
10. 一定温度下,在2L容器中,A、B两种气体转化时,其物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 4min时,
B. 该反应的化学方程式为
C. 8min后,容器中A、B的百分含量不再变化
D. 反应开始至4min,用A表示的平均反应速率为
11. 根据实验目的,下列实验操作及现象和结论都正确的是
选项
实验目的
实验操作及现象
结论
A
探究Na2O与水反应的产物
将1~2mL水滴入盛有1~2gNa2O固体的试管中,再滴入2滴酚酞溶液,溶液变红
反应生成了NaOH
B
检验溶液中是否含有
向待测溶液中滴加稀盐酸,产生无色、无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体
该溶液中一定含有
C
检验某盐中是否含有Cl-
向某盐的溶液中滴入适量稀盐酸,无现象,再滴入AgNO3溶液产生白色沉淀
该盐中一定含有Cl-
D
检验某溶液中含有
向待测液中加入强碱溶液并加热,产生能使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体
溶液中存在
A. A B. B C. C D. D
12. 按如图组装装置并进行实验:将铜丝插入溶液中,当c中红色褪去时,将铜丝拔离液面。下列叙述错误的是
A. a中有化合反应发生,并有颜色变化
B. b中气体变红棕色时,所含氮氧化物至少有两种
C. c中溶液红色刚好褪去时,恰好完全反应
D. 若将a中稀硝酸换为浓硫酸并加热,则c中溶液颜色会褪去
13. 在2 L密闭容器中,控制不同温度,分别充入和发生反应:。测得随时间变化的有关实验数据如下表。下列说法错误的是
组别
温度
时间/min
0
10
20
40
50
①
0.50
0.35
0.25
0.10
0.10
②
0.50
0.30
0.18
0.15
0.15
A.
B. 、温度下,40 min时均已达到化学平衡状态
C. 温度下,平衡时的体积分数约为7.3%
D. 温度下,0~20 min内的反应速率为
14. 部分含硫元素或氮元素物质的类别与相应化合价关系如图所示。下列描述不合理的是
A. 不同浓度的f与Cu反应均生成铜盐
B. 一定条件下,b与e可发生反应转化为c
C. f、g为常见的强酸,常温下其浓溶液可用铁制容器储运
D. f、g的浓溶液和活性炭反应可以生成e,体现了f、g的强氧化性和酸性
15. 过量与以下的溶液反应,下列总反应方程式错误的是
溶液
现象
化学方程式
A
产生淡黄色沉淀
B
溶液由棕黄色变浅绿色
C
溶液褪色,产生白色沉淀
D
(含酚酞)
溶液由红色变无色
A. A B. B C. C D. D
16. 一种基于的储氯电池装置如图,放电过程中a、b极均增重。若将b极换成Ag/AgCl电极,b极仍增重。关于图中装置所示电池,下列说法错误的是
A. 放电时向b极迁移
B. 该电池可用于海水脱盐
C. a极反应:
D. 若以Ag/AgCl电极代替a极,电池将失去储氯能力
第I卷(非选择题 共56分)
17. 海带中含有丰富的碘元素。某研究性学习小组设计并进行以下实验从海带中提取碘:
提示:苯是有机萃取剂,其密度小于水。
(1)实验室灼烧海带的主要仪器有酒精灯、玻璃棒、三脚架、泥三角、_______、_______(填名称)。
(2)步骤④中反应的离子方程式是______。
(3)步骤⑤中,______(填“能”或“不能”)用酒精来萃取碘,理由是______。
(4)请设计一种检验步骤⑤提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法:______。
(5)海带提碘实验中,得到碘的苯溶液后也可用“反萃取法”萃取、富集碘单质,实验步骤如下:
上述过程②中,发生反应的离子方程式为______。
(6)实验室常用碘量法测定溶液中的含量。取样品,加入溶液,发生反应,充分反应后,消耗溶液。则该样品中的含量是______。
18. 某油脂厂废弃的催化剂主要含有金属Pb、Al、Fe及其氧化物,采用如图工艺流程回收其中的铝并制备绿矾晶体()。回答下列问题:
溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子
开始沉淀时(c=0.01mol/L)的pH
3.7
2.2
7.5
沉淀完全时(c=1.0×10-5mol/L)的pH
4.7
3.2
9.0
(1)废催化剂“酸浸”前,先用热的溶液除去表面的油污,然后粉碎,粉碎的主要目的为_______。
(2)滤渣1的主要成分为_______(填化学式),加入M发生反应的离子方程式为_______。
(3)“沉铝”时pH应该控制的范围为_______,若“沉铝”时用溶液代替NaOH溶液,则滤渣2为碱式碳酸铝[],同时有逸出,写出该反应的离子方程式:_______。
(4)“控制pH”后从溶液中得到绿矾晶体,包含的操作是_______、过滤、洗涤及干燥。
(5)铝电池有广泛应用前景,一种可充放电的铝离子电池工作原理如图所示,电解质为离子液体,CuS在电池反应后转化为和。放电时,负极反应式为_______________,负极每消耗,有_______g Al溶解。
19. 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___________。取少量Ⅰ中溶液,加入KSCN溶液,根据实验现象证实Ⅰ中产生了Fe3+。
(2)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。
(3)Ⅲ中,连接导线后形成了原电池。为分析反应过程,在Fe、Cu之间连接电流计:
实验
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___________(答出两点)。
20. 汽车尾气中含有CO、NO等有害气体。
(1)汽车尾气中NO生成过程的能量变化示意图如下:
该条件下,1mol N2和1mol O2完全反应生成NO,会___________(填“吸收”或“放出”)___________kJ能量。
(2)通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量,其工作原理如图所示:
NiO电极上发生的是___________反应(填“氧化”或“还原”),写出该电极的电极反应式___________。
(3)利用催化技术可将汽车尾气中的CO和NO转化为CO2和N2.该反应的化学方程式为:2NO+2CO2CO2 + N2。
①某温度下,在容积不变的密闭容器中通入CO和NO,测得不同时间CO的浓度如下表:
时间/s
0
1
2
3
……
c(CO) / ×10−3 mol·L−1
3.60
3.05
2.85
2.75
……
用CO的浓度变化表示0~2 s的平均反应速率为___________ mol·L−1·s−1。
②下列情况可说明该反应达到化学平衡状态的是___________(填序号)。
a.CO的浓度不再改变
b.容器中的气体质量保持不变
c.NO、CO、CO2、N2的物质的量之比为2︰2︰2︰1
d.相同时间内,反应消耗2 mol NO同时消耗1 mol N2
③已知:增大催化剂的比表面积可提高该反应速率。
为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下表中。
实验编号
t (℃)
NO初始浓度(mol·L−1)
CO初始浓度(mol·L−1)
催化剂的比表面积(m2·g−1)
280
1.20×10-3
5.80×10-3
82
a
1.20×10-3
5.80×10-3
124
350
b
5.80×10-3
82
i.将表中数据补充完整:a___________;b___________。
ii.实验和实验中,NO的物质的量浓度c(NO)随时间t 的变化曲线如图所示,其中表示实验的是曲线___________(填“甲”或“乙”)。
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广州市天河外国语学校2025学年第二学期期中考试卷
高一年级化学试题
本试卷分第I卷和第II卷两部分,共100分。考试时间75分钟。
第I卷(选择题 共44分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考号等信息填写在答题纸上。
2. 答案必须填写在答题纸的相应位置上,答案写在试题卷上无效。
3. 考试结束后,将答题卡交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 S 32 A1 27 I 127
一、单项选择题 (每题只有一个最佳选项,1-10每题,2分,11-16每题4分,共44分)
1. 岭南文化源远流长,对社会的发展起着积极的推动作用。下列地方文化涉及的材料属于无机非金属材料的是
地方文化
A.石湾陶塑
B.顺德木制龙舟
地方文化
C.广东剪纸
D.粤剧现代戏服
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.石湾陶塑的主要成分为硅酸盐,属于无机非金属材料,A符合题意;
B.顺德木制龙舟的主要成分为纤维素,属于有机高分子材料,B不符合题意;
C.广东剪纸的主要成分为纤维素,属于有机高分子材料,C不符合题意;
D.粤剧现代戏服的主要成分为合成纤维,属于有机高分子材料,D不符合题意;
故选A。
2. 化学和生活、科技、社会发展息息相关。下列说法正确的是
A. 太阳能电池使用的材料是半导体,其主要成分是
B. 锌片在AgNO3溶液中生成“银树”,反应中锌被氧化
C. 巴黎奥运会场馆使用的“碲化镉”光伏发电系统将化学能转化为电能
D. 明矾和高铁酸钾都可以作为高效净水剂,能起到消毒杀菌的作用
【答案】B
【解析】
【详解】A.太阳能电池所用半导体材料的主要成分为单质,是光导纤维的主要成分,A错误;
B.锌与发生置换反应,反应中化合价升高、失电子,被氧化,B正确;
C.碲化镉光伏发电系统是将太阳能转化为电能,不是化学能转化为电能,C错误;
D.明矾净水是水解生成胶体吸附悬浮杂质,明矾无强氧化性,不能起到消毒杀菌作用,高铁酸钾可消毒杀菌,D错误;
故选B。
3. 已知氢气的燃烧热为,下列热化学方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.1 mol 完全燃烧生成液态水对应的应为,该选项数值错误,A错误;
B.2 mol 完全燃烧生成液态水放出的热量为,热化学方程式标注了各物质状态,数值符合要求,B正确;
C.热化学方程式必须注明各物质的聚集状态,该选项未标注、、的状态,方程式不规范,C错误;
D.燃烧热要求生成稳定的氧化物(液态水),该选项产物为气态水,不符合定义,且该反应的ΔH也不等于-285.8 kJ/mol,D错误;
故选B。
4. 海洋中蕴藏着大量的化学资源,海水的综合利用示意图如下,下列有关说法正确的是
A. 海水淡化:蒸馏法、电渗析法、离子交换法,相对来说蒸馏法淡化更加节能
B. 海水提钠:工业电解饱和食盐水制备金属钠与氯气
C. 海水提溴:海水经历氧化、吹出、吸收、再氧化等多步操作目的是富集溴
D. 海水制碱:直接向海水中先通入NH3,再通入CO2来制备纯碱
【答案】C
【解析】
【分析】海水中主要是水,其中还含有NaCl、MgCl2、NaBr等多种可溶性盐,海水经淡化得到的淡水可以供人们饮用、灌溉农田、印染、纺织等工业用水等。海水中的NaCl通过分离提纯得到精盐NaCl,电解熔融NaCl可以制取金属钠和氯气;电解饱和NaCl溶液可以制取烧碱、氢气、氯气;海水中含有的NaBr浓度很低,要获得单质溴,需要将氯气通入到一定量的海水中,经氧化、吹出、吸收、蒸馏等环节,其目的是富集以提高溴的含量;利用海水制碱Na2CO3时,要先从海水中分离提纯NaCl,然后向饱和氯化钠溶液中先通入足量NH3,再通入足量CO2气体,将析出的NaHCO3过滤,分离出NaHCO3,然后煅烧NaHCO3,就制取得到纯碱。
【详解】A.海水淡化的方法有多种,如:蒸馏法、电渗析法、离子交换法,利用高分子反渗透膜将海水淡化,相较于传统的蒸馏法更加节能,A错误;
B.工业上要用电解熔融的氯化钠制备金属钠与氯气,若电解饱和食盐水,则制备的物质是氢氧化钠、氢气与氯气,B错误;
C.由于海水中NaBr的浓度很低,因此海水提溴的过程主要包括通入Cl2氧化Br-为Br2、然后吹入热空气吹出单质Br2、用SO2水溶液进行吸收、再通Cl2氧化Br-为Br2等环节,其目的是富集以提高溴的含量,C正确
D.海水中氯化钠浓度太低,利用海水制碱的操作应该是向饱和食盐水中先通入足量NH3,使溶液显碱性,然再通入足量CO2,使溶解度小的NaHCO3结晶析出,然后过滤、灼烧所得固体,就制备得到纯碱,D错误;
故合理选项是C。
5. 和都是重要的化工原料,已知,易溶于水,沸点较低,具有强还原性。下列实验装置和操作不能达到实验目的的是
A. 用甲装置制备氨水 B. 用乙装置进行的喷泉实验
C. 用丙装置制备 D. 用丁装置提纯
【答案】C
【解析】
【详解】A.氨气极易溶于水,球形干燥管可防止倒吸,A正确;
B.用乙装置可以进行的喷泉实验,可用热毛巾热敷圆底烧瓶触发实验,B正确;
C.氨气可被次氯酸钠氧化生成,若过量,可继续氧化生成的,应将溶液注入氨水中,C错误;
D.沸点较低,蒸馏时温度计水银球位于支管口,测定馏分的温度、冷凝管中冷凝水下进上出,图中装置合理,D正确;
故答案选C。
6. 硝酸是重要的化工原料,用于制化肥、农药、炸药、染料等。工业上制硝酸的原理是将氨经过一系列反应得到硝酸,如图所示,下列说法正确的是
A. 转化④必须加入氧化剂才能实现
B. 转化①中加入足量的,可以使转化率达100%
C. 转化④的尾气中含有和,可利用NaOH溶液吸收
D. 转化②中加入,则反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为5:4
【答案】C
【解析】
【详解】A.转化④可发生反应,既作氧化剂又作还原剂,无需额外加入氧化剂即可实现,A错误;
B.转化①为合成氨可逆反应,即使加入足量,反应也不能进行完全,转化率不可能达到100%,B错误;
C.和可与溶液发生反应:、,因此可利用溶液吸收尾气,C正确;
D.转化②的反应为,还原剂为,氧化剂为,二者物质的量之比为,D错误;
故选C。
7. 利用下列装置和试剂进行实验,能达到实验目的的是
A.灼烧海带制海带灰
B.测定中和反应的反应热
C.收集用海水蒸馏得到的蒸馏水
D.验证 Cu与浓硝酸反应的ΔH 是否为正值
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.灼烧海带制海带灰应在坩埚中进行,灼烧固体在坩埚中进行,坩埚应该放在三脚架,泥三角上,故A错误;
B.测定中和反应的反应热时应用环形玻璃搅拌棒进行搅拌,使反应物充分反应,故B错误;
C.收集用海水蒸馏得到的蒸馏水时锥形瓶不能用橡胶塞塞住,否则会因气体无法逸出而发生意外事故,故C错误;
D.若铜与浓硝酸的反应为放热反应,反应放出的热量将导致与红墨水连通的试管内气压增大,红墨水液面出现左低右高,则题给装置可验证铜与浓硝酸反应的焓变是否为正值,故D正确;
故选D。
8. 下列图示与对应的叙述不相符的是
A. (a)图可表示Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl反应的能量变化
B. 通过(b)图可知石墨比金刚石稳定
C. 由(c)图可知,若在密闭容器中加入和充分反应放出的热量为
D. 由(d)图可知,A与C的能量差为:
【答案】C
【解析】
【详解】A.Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl的反应为吸热反应,(a)图中反应物的总能量小于生成物的总能量,表示的反应为吸热反应,则(a)图可表示Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl反应的能量变化,A不符合题意;
B.物质具有的能量越低,稳定性越强,通过(b)图可知,石墨的能量低于金刚石的能量,则石墨比金刚石稳定,B不符合题意;
C.由(c)图可知,若反应过程中消耗了1molO2(g)和2molSO2(g),同时生成2molSO3(g),反应放热(a-b)kJ,而SO2(g)与O2(g)的反应为可逆反应,当在密闭容器中加入1molO2(g)和2molSO2(g),充分反应后生成的SO3(g)小于2mol,所以放出的热量小于(a-b)kJ,C符合题意;
D.由(d)图可知,总反应(A→C)可视为经两步反应得到,则总反应的,则,所以A与C的能量差为,D不符合题意;
故选C。
9. 是主要的大气污染物之一,双碱法脱硫过程如图所示。下列说法错误的是
A. 过多排放到空气中,会造成硫酸型酸雨
B. 过程和过程都发生了氧化还原反应
C. 吸收,理论上需消耗(标准状况下)
D. 双碱法对应的两种碱为和
【答案】B
【解析】
【详解】A.过多排放,发生,造成硫酸型酸雨,A项正确;
B.过程没有元素化合价变化,不是氧化还原反应,B项错误;
C.S元素化合价由+4升高到+6,吸收,需消耗,即标准状况下,C项正确;
D.双碱法对应的两种碱为和,D项正确。
故选B。
10. 一定温度下,在2L容器中,A、B两种气体转化时,其物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列说法错误的是
A. 4min时,
B. 该反应的化学方程式为
C. 8min后,容器中A、B的百分含量不再变化
D. 反应开始至4min,用A表示的平均反应速率为
【答案】A
【解析】
【详解】A.4min时,A的物质的量等于B,但4min后,A的物质的量减小,B的物质的量增加,说明4min时反应未达到平衡,v正≠v逆,A错误;
B.由图示可知,4min时,A的物质的量减少0.8mol-0.4mol=0.4mol,B的物质的量增加0.4mol-0.2mol=0.2mol,则A为反应物,B为生成物,达平衡时A、B的物质的量均不为0,反应为可逆反应,而物质的量变化量之比为化学计量数之比,则反应的化学方程式为:2A⇌B,B正确;
C.8min时,A、B的物质的量不再改变,反应达到平衡状态,容器中 A、B的百分含量不在变化,C正确;
D.反应开始至4min,,D正确;
答案选A。
11. 根据实验目的,下列实验操作及现象和结论都正确的是
选项
实验目的
实验操作及现象
结论
A
探究Na2O与水反应的产物
将1~2mL水滴入盛有1~2gNa2O固体的试管中,再滴入2滴酚酞溶液,溶液变红
反应生成了NaOH
B
检验溶液中是否含有
向待测溶液中滴加稀盐酸,产生无色、无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体
该溶液中一定含有
C
检验某盐中是否含有Cl-
向某盐的溶液中滴入适量稀盐酸,无现象,再滴入AgNO3溶液产生白色沉淀
该盐中一定含有Cl-
D
检验某溶液中含有
向待测液中加入强碱溶液并加热,产生能使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体
溶液中存在
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.与水发生反应,为强碱,可使酚酞溶液变红,实验操作、现象和结论均正确,A正确;
B.滴加稀盐酸产生的无色无味、能使澄清石灰水变浑浊的气体为,溶液中可能含有,不一定含有,B错误;
C.检验时加入的稀盐酸会引入,干扰原溶液中的检验,无法证明原盐中一定含有,C错误;
D.与强碱共热生成的是碱性气体,可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,实验试纸选择和现象描述均错误,D错误;
故选A。
12. 按如图组装装置并进行实验:将铜丝插入溶液中,当c中红色褪去时,将铜丝拔离液面。下列叙述错误的是
A. a中有化合反应发生,并有颜色变化
B. b中气体变红棕色时,所含氮氧化物至少有两种
C. c中溶液红色刚好褪去时,恰好完全反应
D. 若将a中稀硝酸换为浓硫酸并加热,则c中溶液颜色会褪去
【答案】C
【解析】
【详解】A.铜和稀硝酸反应,会生成一氧化氮,一氧化氮为无色气体,液面上方有氧气存在,一氧化氮与氧气反应,生成红棕色的二氧化氮,属于化合反应,生成为蓝色,有颜色变化,A正确;
B.b中气体变红棕色时,说明有二氧化氮存在,存在的反应,所以所含氮氧化物至少有两种,B正确;
C.酚酞的变色范围是8.2~10,c中溶液红色刚好褪去时,此时溶液可能呈弱碱性,所以不能判断是否恰好完全反应,C错误;
D.若将a中稀硝酸换为浓硫酸并加热,会生成二氧化硫,二氧化硫通入碳酸氢钠溶液中,可生成亚硫酸氢钠,溶液显酸性,c中溶液颜色会褪去,D正确;
故选C。
13. 在2 L密闭容器中,控制不同温度,分别充入和发生反应:。测得随时间变化的有关实验数据如下表。下列说法错误的是
组别
温度
时间/min
0
10
20
40
50
①
0.50
0.35
0.25
0.10
0.10
②
0.50
0.30
0.18
0.15
0.15
A.
B. 、温度下,40 min时均已达到化学平衡状态
C. 温度下,平衡时的体积分数约为7.3%
D. 温度下,0~20 min内的反应速率为
【答案】D
【解析】
【详解】A.温度下反应速率更快,如10 min时消耗量更大,说明,因此,A不符合题意;
B.和温度下,40 min时不再变化,:0.10 mol保持至50 min;:0.15 mol保持至50 min,表明已达到化学平衡状态,B不符合题意;
C.温度下平衡时,物质的量为0.15 mol,根据反应计量比计算总物质的量为2.05 mol,体积分数为,C不符合题意;
D.温度下0~20 min内,消耗0.25 mol,根据,则消耗0.50 mol,浓度变化为,反应速率,不等于 ,D符合题意;
故选D。
14. 部分含硫元素或氮元素物质的类别与相应化合价关系如图所示。下列描述不合理的是
A. 不同浓度的f与Cu反应均生成铜盐
B. 一定条件下,b与e可发生反应转化为c
C. f、g为常见的强酸,常温下其浓溶液可用铁制容器储运
D. f、g的浓溶液和活性炭反应可以生成e,体现了f、g的强氧化性和酸性
【答案】D
【解析】
【分析】a为,b为,c为或,d为,e为或,f为,g为。
【详解】A.f是,浓、稀硝酸与反应均生成铜盐,A正确;
B.b为,e为,二者发生归中反应,生成单质(即c),B正确;
C.、均为常见强酸,常温下浓溶液可使铁钝化,因此可用铁制容器储运,C正确;
D.浓与反应、浓与反应中,酸的成酸元素全部化合价降低,仅体现强氧化性,无盐生成,不体现酸性,D错误;
故选D。
15. 过量与以下的溶液反应,下列总反应方程式错误的是
溶液
现象
化学方程式
A
产生淡黄色沉淀
B
溶液由棕黄色变浅绿色
C
溶液褪色,产生白色沉淀
D
(含酚酞)
溶液由红色变无色
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.过量 与的溶液反应,生成产生的淡黄色沉淀是S,还生成,过量不能生成,因此,总反应的化学方程式为,A错误;
B.过量 与的溶液反应,生成,总反应的化学方程式为,B正确;
C.过量 与的溶液反应,生成的白色沉淀是,总反应的化学方程式为,C 正确;
D.水解使溶液显碱性,其水溶液能使酚酞变红;过量 与的溶液反应,生成,溶液显酸性,因此,溶液由红色变无色,总反应的化学方程式为,D正确;
综上所述,本题选A。
16. 一种基于的储氯电池装置如图,放电过程中a、b极均增重。若将b极换成Ag/AgCl电极,b极仍增重。关于图中装置所示电池,下列说法错误的是
A. 放电时向b极迁移
B. 该电池可用于海水脱盐
C. a极反应:
D. 若以Ag/AgCl电极代替a极,电池将失去储氯能力
【答案】D
【解析】
【分析】放电过程中a、b极均增重,这说明a电极是负极,电极反应式为,b电极是正极,电极反应式为NaTi2(PO4)3+2e-+2Na+=Na3Ti2(PO4)3,据此解答。
【详解】A.放电时b电极是正极,阳离子向正极移动,所以向b极迁移,A正确;
B.负极消耗氯离子,正极消耗钠离子,所以该电池可用于海水脱盐,B正确;
C.a电极是负极,电极反应式为,C正确;
D.若以Ag/AgCl电极代替a极,此时Ag失去电子,结合氯离子生成氯化银,所以电池不会失去储氯能力,D错误;
答案选D。
第I卷(非选择题 共56分)
17. 海带中含有丰富的碘元素。某研究性学习小组设计并进行以下实验从海带中提取碘:
提示:苯是有机萃取剂,其密度小于水。
(1)实验室灼烧海带的主要仪器有酒精灯、玻璃棒、三脚架、泥三角、_______、_______(填名称)。
(2)步骤④中反应的离子方程式是______。
(3)步骤⑤中,______(填“能”或“不能”)用酒精来萃取碘,理由是______。
(4)请设计一种检验步骤⑤提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法:______。
(5)海带提碘实验中,得到碘的苯溶液后也可用“反萃取法”萃取、富集碘单质,实验步骤如下:
上述过程②中,发生反应的离子方程式为______。
(6)实验室常用碘量法测定溶液中的含量。取样品,加入溶液,发生反应,充分反应后,消耗溶液。则该样品中的含量是______。
【答案】(1) ①.
坩埚 ②.
坩埚钳 (2)
(3) ①.
不能 ②.
酒精与水互溶 (4)
取少量提取碘后的水溶液于试管中,滴加几滴淀粉溶液,若溶液变蓝,说明含有单质碘,否则不含
(5)
(6)
【解析】
【分析】海带在坩埚中灼烧成海带灰,在水中浸泡形成海带灰悬浊液,过滤得到含碘离子的溶液,向溶液中加入过氧化氢和稀硫酸与碘离子反应生成单质碘,用苯萃取后分液,得到含碘苯溶液,再蒸馏即可得到单质碘;也可向含碘苯溶液中加入浓溶液,反应生成、和水,再加入稀硫酸反应生成单质碘,过滤后得到固态单质碘;
【小问1详解】
灼烧固体物质一般在坩埚中进行,需要的仪器有酒精灯、玻璃棒、三脚架、泥三角、坩埚、坩埚钳;
【小问2详解】
步骤④中,在酸性条件下将氧化为,自身被还原为,反应的离子方程式为 ;
【小问3详解】
萃取剂的选择原则是:与原溶剂互不相溶,溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度,且不与溶质发生反应。酒精与水能以任意比互溶,故不能用酒精作萃取剂;
【小问4详解】
检验的常用试剂是淀粉溶液,遇淀粉变蓝。操作为:取少量提取碘后的水溶液于试管中,滴加几滴淀粉溶液,若溶液变蓝,说明含有单质碘,否则不含;
【小问5详解】
过程②中,与在酸性条件下发生归中反应生成,反应的离子方程式为;
【小问6详解】
根据反应方程式 可知,消耗的,则,其质量。样品体积为,故该样品中的含量为。
18. 某油脂厂废弃的催化剂主要含有金属Pb、Al、Fe及其氧化物,采用如图工艺流程回收其中的铝并制备绿矾晶体()。回答下列问题:
溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子
开始沉淀时(c=0.01mol/L)的pH
3.7
2.2
7.5
沉淀完全时(c=1.0×10-5mol/L)的pH
4.7
3.2
9.0
(1)废催化剂“酸浸”前,先用热的溶液除去表面的油污,然后粉碎,粉碎的主要目的为_______。
(2)滤渣1的主要成分为_______(填化学式),加入M发生反应的离子方程式为_______。
(3)“沉铝”时pH应该控制的范围为_______,若“沉铝”时用溶液代替NaOH溶液,则滤渣2为碱式碳酸铝[],同时有逸出,写出该反应的离子方程式:_______。
(4)“控制pH”后从溶液中得到绿矾晶体,包含的操作是_______、过滤、洗涤及干燥。
(5)铝电池有广泛应用前景,一种可充放电的铝离子电池工作原理如图所示,电解质为离子液体,CuS在电池反应后转化为和。放电时,负极反应式为_______________,负极每消耗,有_______g Al溶解。
【答案】(1)
增大接触面积,加快反应速率,提高浸出率
(2) ①.
②.
(3) ①.
②.
(4)
蒸发浓缩、冷却结晶 (5) ①.
②.
【解析】
【分析】废催化剂主要含Pb、Al、Fe及其氧化物,加稀硫酸酸浸,Pb与硫酸反应生成沉淀成为滤渣1;酸浸液中含有、,加入还原剂M将还原为;再加调节pH沉铝,使完全沉淀得到铝的氢氧化物,即滤渣2,煅烧得到,电解制备Al;留在溶液中,控制pH,经蒸发浓缩、冷却结晶获得绿矾。
【小问1详解】
粉碎固体可以增大反应物接触面积,加快酸浸反应速率,提高金属元素的浸出率;
【小问2详解】
酸浸时Pb和稀硫酸反应生成,难溶于酸,所以滤渣1为;加入还原剂M的目的是把还原为,对应的离子方程式为,此处M选用Fe单质,不引入新杂质;
【小问3详解】
沉铝的目标是让完全沉淀,而不沉淀,查表可知沉淀完全pH=4.7,开始沉淀pH=7.5,因此pH控制范围是;和发生双水解,生成碱式碳酸铝沉淀并放出,离子方程式为;
【小问4详解】
的溶解度随温度降低而减小,从溶液获取绿矾晶体的操作是蒸发浓缩、冷却结晶,之后过滤、洗涤、干燥;
【小问5详解】
放电时Al作负极,发生氧化反应,结合电解液离子生成,负极反应式:;根据方程式,每消耗,有溶解,则消耗时,溶解Al的物质的量为,质量为。
19. 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___________。取少量Ⅰ中溶液,加入KSCN溶液,根据实验现象证实Ⅰ中产生了Fe3+。
(2)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。
(3)Ⅲ中,连接导线后形成了原电池。为分析反应过程,在Fe、Cu之间连接电流计:
实验
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___________(答出两点)。
【答案】(1)
(2)强氧化性 (3) ①. , ②. 铁表面的氧化层 ③. 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. 反应放热,溶液温度升高;随反应进行,硝酸被消耗,浓度降低
【解析】
【分析】Ⅰ中发生的反应为铁和稀硝酸反应生成硝酸铁、一氧化氮和水;Ⅱ中铁在浓硝酸中发生钝化,在铁表面形成了致密的氧化层,阻止铁进一步反应;Ⅲ中刚开始时,铜能与浓硝酸反应,铁在浓硝酸中钝化,则铜做原电池的负极被损耗,铁做正极,铁表面形成氧化物保护膜得电子被还原,铁表面氧化层逐渐被还原而溶解,使铁与浓硝酸接触,金属性比铜强的铁做负极,铁失去电子被氧化,在表面形成致密的氧化层;待氧化层完全形成后,铁不能与浓硝酸接触,不能继续失电子,再次做正极,可以如此反复多次。
【小问1详解】
Ⅰ中发生的反应为铁和稀硝酸反应生成硝酸铁、一氧化氮和水,反应的化学方程式为Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,一氧化氮为无色气体,遇到空气立即与氧气反应转化为红棕色的二氧化氮,则Ⅰ中液面上方气体由无色变为红棕色的反应为一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮,反应的化学方程式为2NO + O2= 2NO2;
【小问2详解】
II中现象说明硝酸具有强氧化性,铁在浓硝酸中发生钝化,在铁表面形成了致密的氧化层,阻止铁进一步反应,故答案为:强氧化性;
【小问3详解】
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。
20. 汽车尾气中含有CO、NO等有害气体。
(1)汽车尾气中NO生成过程的能量变化示意图如下:
该条件下,1mol N2和1mol O2完全反应生成NO,会___________(填“吸收”或“放出”)___________kJ能量。
(2)通过NO传感器可监测汽车尾气中NO的含量,其工作原理如图所示:
NiO电极上发生的是___________反应(填“氧化”或“还原”),写出该电极的电极反应式___________。
(3)利用催化技术可将汽车尾气中的CO和NO转化为CO2和N2.该反应的化学方程式为:2NO+2CO2CO2 + N2。
①某温度下,在容积不变的密闭容器中通入CO和NO,测得不同时间CO的浓度如下表:
时间/s
0
1
2
3
……
c(CO) / ×10−3 mol·L−1
3.60
3.05
2.85
2.75
……
用CO的浓度变化表示0~2 s的平均反应速率为___________ mol·L−1·s−1。
②下列情况可说明该反应达到化学平衡状态的是___________(填序号)。
a.CO的浓度不再改变
b.容器中的气体质量保持不变
c.NO、CO、CO2、N2的物质的量之比为2︰2︰2︰1
d.相同时间内,反应消耗2 mol NO同时消耗1 mol N2
③已知:增大催化剂的比表面积可提高该反应速率。
为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下表中。
实验编号
t (℃)
NO初始浓度(mol·L−1)
CO初始浓度(mol·L−1)
催化剂的比表面积(m2·g−1)
280
1.20×10-3
5.80×10-3
82
a
1.20×10-3
5.80×10-3
124
350
b
5.80×10-3
82
i.将表中数据补充完整:a___________;b___________。
ii.实验和实验中,NO的物质的量浓度c(NO)随时间t 的变化曲线如图所示,其中表示实验的是曲线___________(填“甲”或“乙”)。
【答案】(1) ①. 吸收 ②. 180
(2) ①. 氧化 ②. NO-2e-+O2-=NO2
(3) ①. 3.7510-4 ②. a、d ③. 280 ④. 1.20×10-3 ⑤. 乙
【解析】
【小问1详解】
该条件下,1mol N2和1mol O2完全反应断键需要吸收的能量是946kJ+498kJ=1444kJ,生成2molNO时形成化学键释放的能量是2×632kJ=1264kJ<1444kJ,所以会吸收1444kJ-1264kJ=180kJ能量。
【小问2详解】
NiO电极上NO转化为NO2,发生失去电子的氧化反应,即发生的是氧化反应,该电极的电极反应式为NO-2e-+O2-=NO2。
【小问3详解】
①0~2 s内CO浓度减少了3.6×10−3 mol·L−1-2.85×10−3 mol·L−1=7.5×10−4 mol·L−1,则用CO的浓度变化表示0~2 s的平均反应速率为 mol·L−1·s−1=3.7510-4 mol·L−1·s−1。
②a.CO的浓度不再改变,说明正、逆反应速率相等,反应达到化学平衡状态;
b.依据质量守恒定律可判断容器中的气体质量始终保持不变,不能据此说明反应达到化学平衡状态;
c.NO、CO、CO2、N2的物质的量之比为2︰2︰2︰1,并不能说明正、逆反应速率相等,不能据此说明反应达到化学平衡状态;
d.相同时间内,反应消耗2 mol NO同时消耗1 mol N2,说明正、逆反应速率相等,反应达到化学平衡状态;
答案选ad。
③i.实验Ⅰ、Ⅱ中催化剂的比表面积是变量,因此其它条件是相同的,则a=280;所以Ⅰ、Ⅲ中温度是变量,因此其它条件是相同的,则b=1.20×10-3。
ii.实验Ⅱ中催化剂的比表面积大,反应速率快,达到平衡的时间短,则其中表示实验Ⅱ的是曲线乙。
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