精品解析:陕西汉中市勉县第二中学2025-2026学年高一下学期期中考试 化学试题
2026-09-14
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内容正文:
勉县二中2025~2026学年度第二学期期中考试
高一化学
注意事项:
1.本试卷共6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;试卷不回收。
可能用到的相对原子质量:O-16 Fe-56
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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. 馆藏文物记载着中华文明的灿烂成就。下列文物主要由硅酸盐材料制成的是
A.四羊青铜方尊
B.青釉花凤尾瓷瓶
C.太阳神鸟金饰
D.兽首玛瑙杯
A. A B. B C. C D. D
2. 下列诗句中不涉及氧化还原反应的是
A. 露从今夜白,月是故乡明 B. 何意百炼钢,化为绕指柔
C. 野火烧不尽,春风吹又生 D. 春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干
3. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. Mg2+的结构示意图: B. 过氧化钠的电子式:
C. 纯碱的化学式:NaOH D. 中子数为8的氮原子:
4. 关于实验安全,下列说法错误的是
A. 实验室制备氯气,需在通风橱中进行
B. 含硫酸的废液可以直接排入下水道
C. 焰色试验,需要注意防火和避免直接触碰
D. 未用完的钠可以放回原试剂瓶
5. 下列物质的性质与用途不具有对应关系的是
A. N2化学性质稳定,可用作瓜果保护气
B. 液氮汽化时吸收大量的热,可用作制冷剂
C. 氢氟酸能与SiO2反应,可用于刻蚀玻璃
D. SO2具有氧化性,可用作葡萄酒的抗氧化剂
6. 下列物质间的转化不能通过一步反应实现的是
A. Na→Na2O2 B. SiO2→Na2SiO3
C. Fe2O3→Fe(OH)3 D. NO→NO2
7. 有一瓶失去标签的无色强酸性溶液,该溶液中还可能大量存在的离子组是
A. Na+、Mg2+、、Cl- B. Cu2+、Na+、Cl-、
C. K+、Na+、、 D. Ca2+、Na+、I-、
8. 下列对于硝酸的认识错误的是
A. 浓硝酸在见光或受热时会发生分解
B. 久置的浓硝酸会变为稀硝酸
C. 常温下可用铝槽车储运浓硝酸
D. 铜分别与浓硝酸、稀硝酸反应的产物完全相同
9. X、Y、Z、W四种短周期主族元素的部分信息如表所示,下列判断正确的是
元素
X
Y
Z
W
原子半径(nm)
0.102
0.160
0.074
0.071
最高正化合价或最低负化合价
+6
+2
-2
-1
A. 离子半径:W>Z>X B. Y位于第二周期ⅡA族
C. W是周期表中非金属性最强的元素 D. 最简单氢化物的稳定性:X>Z
10. 如图所示,在A处通入未经干燥的氯气,当关闭B阀时,C处干燥的红布条看不到明显现象;当打开B阀后,C处的红布条逐渐褪色。则D瓶中应盛放的溶液不可能是
A. 饱和溶液 B. 饱和氯化钠溶液 C. 氢氧化钠溶液 D. 浓硫酸
11. 用表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 0.1mol Na投入到足量水中,反应完全后,转移的电子数为0.1
B. 32g O2和O3的混合气体中含有氧原子数为
C. 标准状况下,11.2L H2O含有的分子数为0.5
D. 28g Fe粉和足量S粉充分反应,转移的电子数为1.5
12. 提纯NaCl粗品(含少量的Ca2+、Mg2+和)得到NaCl纯品的方案如下,所用试剂为BaCl2溶液、Na2CO3溶液、盐酸和NaOH溶液。
下列说法错误的是
A. 4种试剂的使用顺序为Na2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、盐酸
B. 调滤液pH前,每次所加的试剂都要略微过量
C. 调滤液pH的目的是用盐酸除去过量的NaOH和Na2CO3
D. 调pH后的滤液蒸发至出现较多固体时,停止加热,利用余热使滤液蒸干
13. 为了探究外界条件对H2O2分解反应速率的影响,某同学分别在四支试管中加入了相同体积的H2O2溶液,并测量收集VmL气体所需的时间,实验记录如下:
实验序号
H2O2溶液浓度
反应温度
催化剂
所用时间/s
①
5%
20℃
2滴1mol·L-1 FeCl3溶液
t1
②
10%
20℃
2滴1mol·L-1 FeCl3溶液
t2
③
10%
20℃
2滴1mol·L-1 CuSO4溶液
t3
④
c
40℃
2滴1mol·L-1 FeCl3溶液
t4
下列说法错误的是
A. 实验①②探究的是浓度对反应速率的影响
B. 实验②③探究的是不同催化剂对反应速率的影响
C. 实验②④探究温度对反应速率的影响,则c=10%
D. 若t3>t2,则说明Fe3+比Cu2+对H2O2分解催化效果好
14. 硫及其化合物的转化关系如图(反应条件和部分产物省略),X是其简单氢化物,L常温常压下呈液态,且L分子中电子总数为10。下列说法正确的是
A. Y是单质,只有氧化性
B. Z、W都是酸性氧化物
C. Q的浓溶液常温下可与Cu反应生成Z
D. Q的浓溶液可以干燥X气体
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. NH3是一种重要的化工原料,可用于制氮肥、HNO3、铵盐、纯碱等。
Ⅰ.实验室制备NH3
(1)仪器①的名称为______。
(2)实验室用NH4Cl固体和Ca(OH)2固体制取并收集一瓶干燥的NH3,应从上图中选择的装置连接顺序为______(按气流方向,用小写字母和“→”表示)。制取时发生反应的化学方程式为__________________。
Ⅱ.NH3性质探究:利用制取的干燥NH3进行如下实验。
实验现象
实验结论
装置A中i______
反应生成了Cu
装置B中无水CuSO4变蓝
反应生成了ii______
D中收集到无色无味无毒气体
反应生成了N2
(3)完成表格中填空:i_____________,ii_____________。
(4)装置C的作用是吸收未反应的NH3和______。
(5)装置A中发生反应的化学方程式为__________________,体现了NH3的______(填“氧化”或“还原”)性。
16. 化学电源在生产生活中有着广泛的应用,回答下列问题:
(1)常见的锌锰干电池构造如图1所示,该干电池属于______(填“一次电池”或“二次电池”),从氧化还原反应的角度分析,锌筒上发生的反应属于______反应。
(2)若把反应按照图2设计成原电池,请完成图中横线上的填空。
①负极:______________;
②正极:______________;
③电解质溶液:____________________;
④负极发生的电极反应式:_________________。
(3)将X、Y、Z、W四种金属片放在稀盐酸中并用导线连接,可以组成原电池,实验结果如图甲、乙、丙所示。
甲中金属Z为______(填“正极”或“负极”),四种金属的活动性从强到弱的顺序为____________。
17. 工业上以黄铁矿为原料制备硫酸的原理示意图如下:
请回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ前先将黄铁矿粉碎,目的是__________________。
(2)步骤Ⅱ中SO2催化氧化生成SO3的化学方程式为__________________。
(3)下列说法正确的是______(填字母)。
A. 步骤Ⅱ中的反应是吸热反应
B. 步骤Ⅲ中选用的吸收剂是98.3%的浓硫酸
C. 步骤Ⅲ中未被吸收的尾气可循环利用
D. 图中每一步含硫物质均发生氧化反应
(4)历史上曾用绿矾(FeSO4·7H2O)制备硫酸。高温条件下FeSO4发生分解反应:。为检验FeSO4高温分解的气体产物,将产生的气体通入如图所示的装置中。
装置①、②能检验出的气体产物分别是______、______。装置③中观察到溶液褪色,发生反应的离子方程式为__________________。
(5)将适量蔗糖放入烧杯中,先加入几滴水,然后再加入适量浓硫酸,迅速搅拌,观察到蔗糖逐渐变黑,体积膨胀,并产生有刺激性气味的气体。上述过程体现了浓硫酸的______性和______性,该刺激性气味的气体是______(填化学式)。
18. 我国科学家研发的通过太阳能发电电解水制氢,再将二氧化碳催化加氢合成甲醇(CH3OH)的项目为实现“双碳”目标做出了贡献。
(1)电解水()时析氢电极的反应在电极表面合金催化剂上实现,催化过程示意图如图所示。
过程①②中均有___________(填“极性键”或“非极性键”)的断裂,过程③______(填“吸收”或“放出”)能量。
(2)二氧化碳催化加氢合成甲醇的能量变化如图所示,则该反应为______(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)一定温度下,在2L容积不变的密闭容器中,充入1mol CO2(g)和3mol H2(g)发生反应,反应过程中测得CO2(g)和CH3OH(g)的物质的量随时间的变化情况如下表。
时间/min
0
3
6
9
12
n(CH3OH)/mol
0
0.50
a
0.75
0.75
n(CO2)/mol
1
0.50
0.35
0.25
0.25
①a=______。
②0~3min内,v(H2)=______mol·L-1·min-1;第6min时的v正(CO2)______(填“>”、“<”或“=”)第9min时的v逆(CO2)。
③在恒温恒容条件下,向容器中充入He(g),该反应的速率______(填“加快”、“减慢”或“不变”,下同);其他条件不变,若升高温度,该反应的速率___________。
④恒温恒容下,下列能作为该反应达到平衡状态的标志的是______(填字母)。
A.断裂3mol H—H键的同时形成2mol H—O键
B.混合气体的压强不再变化
C.H2的浓度不再变化
D.CO2和H2的物质的量之比为1:3
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勉县二中2025~2026学年度第二学期期中考试
高一化学
注意事项:
1.本试卷共6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;试卷不回收。
可能用到的相对原子质量:O-16 Fe-56
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42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. 馆藏文物记载着中华文明的灿烂成就。下列文物主要由硅酸盐材料制成的是
A.四羊青铜方尊
B.青釉花凤尾瓷瓶
C.太阳神鸟金饰
D.兽首玛瑙杯
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.四羊青铜方尊的主要材质为青铜,属于铜合金,是金属材料,不属于硅酸盐材料,A错误;
B.青釉花凤尾瓷瓶属于陶瓷制品,陶瓷的主要成分为硅酸盐材料,B正确;
C.太阳神鸟金饰的主要材质为金,属于金属材料,不属于硅酸盐材料,C错误;
D.兽首玛瑙杯的主要成分为,不属于硅酸盐材料,D错误;
故选B。
2. 下列诗句中不涉及氧化还原反应的是
A. 露从今夜白,月是故乡明 B. 何意百炼钢,化为绕指柔
C. 野火烧不尽,春风吹又生 D. 春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干
【答案】A
【解析】
【详解】A.露的形成是空气中水蒸气遇冷液化的物理变化,无化学反应发生,不涉及氧化还原反应,A符合题意;
B.百炼钢过程中生铁中的碳单质被氧化为碳的氧化物除去,存在元素化合价升降,涉及氧化还原反应,B不符合题意;
C.野草燃烧属于剧烈的氧化还原反应,存在元素化合价升降,涉及氧化还原反应,C不符合题意;
D.蜡烛燃烧是有机物与氧气发生的氧化还原反应,存在元素化合价升降,涉及氧化还原反应,D不符合题意;
故选A。
3. 下列化学用语或图示表达正确的是
A. Mg2+的结构示意图: B. 过氧化钠的电子式:
C. 纯碱的化学式:NaOH D. 中子数为8的氮原子:
【答案】A
【解析】
【详解】A.的质子数为12,失去2个电子形成,核外电子排布为第一层2个、第二层8个,该结构示意图为,A正确;
B.过氧化钠是离子化合物,由和构成,其电子式为,B错误;
C.纯碱是碳酸钠的俗称,化学式为,为烧碱的化学式,C错误;
D.质量数=质子数+中子数,氮原子质子数为7,中子数为8时,质量数为,则中子数为8的氮原子表示为,D错误;
故选A。
4. 关于实验安全,下列说法错误的是
A. 实验室制备氯气,需在通风橱中进行
B. 含硫酸的废液可以直接排入下水道
C. 焰色试验,需要注意防火和避免直接触碰
D. 未用完的钠可以放回原试剂瓶
【答案】B
【解析】
【详解】A.属于有毒气体,制备时为避免人员中毒,需在通风橱中进行操作,A正确;
B.硫酸具有强腐蚀性,直接排放会腐蚀下水管道,同时会造成水体污染,含硫酸的废液需先经过中和处理才可排放,不能直接排入下水道,B错误;
C.焰色试验需要使用火焰进行灼烧,操作时温度较高,因此需要注意防火,同时避免直接触碰高温器具防止烫伤,C正确;
D.钠化学性质极活泼,随意丢弃易与水、氧气发生反应引发火灾、爆炸等安全事故,未用完的钠可以放回原试剂瓶保存,D正确;
故选B。
5. 下列物质的性质与用途不具有对应关系的是
A. N2化学性质稳定,可用作瓜果保护气
B. 液氮汽化时吸收大量的热,可用作制冷剂
C. 氢氟酸能与SiO2反应,可用于刻蚀玻璃
D. SO2具有氧化性,可用作葡萄酒的抗氧化剂
【答案】D
【解析】
【详解】A.化学性质稳定,不易与其他物质发生反应,可隔绝氧气防止瓜果氧化腐烂,可用作瓜果保护气,性质与用途对应,A正确;
B.液氮汽化时吸收大量热量,能使周围环境温度降低,可用作制冷剂,性质与用途对应,B正确;
C.玻璃的主要成分含,氢氟酸能与发生反应,因此可用于刻蚀玻璃,性质与用途对应,C正确;
D.用作葡萄酒的抗氧化剂,是利用其还原性,可与氧气反应防止葡萄酒中的成分被氧化,不是利用氧化性,性质与用途不具有对应关系,D错误;
故选D。
6. 下列物质间的转化不能通过一步反应实现的是
A. Na→Na2O2 B. SiO2→Na2SiO3
C. Fe2O3→Fe(OH)3 D. NO→NO2
【答案】C
【解析】
【详解】A.在氧气中加热或点燃可直接反应生成,能一步实现,A不符合题意;
B.与溶液反应可直接生成,能一步实现,B不符合题意;
C.难溶于水,不能直接反应生成,需要先与酸反应生成铁盐,再与碱反应得到,不能一步实现,C符合题意;
D.常温下与反应可直接生成,能一步实现,D不符合题意;
故选C。
7. 有一瓶失去标签的无色强酸性溶液,该溶液中还可能大量存在的离子组是
A. Na+、Mg2+、、Cl- B. Cu2+、Na+、Cl-、
C. K+、Na+、、 D. Ca2+、Na+、I-、
【答案】A
【解析】
【详解】A.、、、均为无色离子,在强酸性溶液中相互之间不发生反应,也不与反应,可以大量共存,A正确;
B.在水溶液中显蓝色,不符合无色溶液的要求,不能大量存在,B错误;
C.强酸性溶液中存在大量,会与反应生成和,不能大量存在,C错误;
D.强酸性条件下具有强氧化性,会与发生氧化还原反应,二者不能大量共存,D错误;
故选A。
8. 下列对于硝酸的认识错误的是
A. 浓硝酸在见光或受热时会发生分解
B. 久置的浓硝酸会变为稀硝酸
C. 常温下可用铝槽车储运浓硝酸
D. 铜分别与浓硝酸、稀硝酸反应的产物完全相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.浓硝酸不稳定,见光或受热时会发生分解反应:,A正确;
B.浓硝酸具有挥发性,且久置过程中会发生分解消耗溶质,因此久置的浓硝酸浓度降低变为稀硝酸,B正确;
C.常温下铝遇浓硝酸会发生钝化,表面生成致密的氧化物薄膜阻止反应进一步进行,因此可用铝槽车储运浓硝酸,C正确;
D.铜与浓硝酸反应的还原产物为,与稀硝酸反应的还原产物为,二者反应产物不完全相同,D错误;
故选D。
9. X、Y、Z、W四种短周期主族元素的部分信息如表所示,下列判断正确的是
元素
X
Y
Z
W
原子半径(nm)
0.102
0.160
0.074
0.071
最高正化合价或最低负化合价
+6
+2
-2
-1
A. 离子半径:W>Z>X B. Y位于第二周期ⅡA族
C. W是周期表中非金属性最强的元素 D. 最简单氢化物的稳定性:X>Z
【答案】C
【解析】
【分析】短周期中最高正价为的为;最高正价且原子半径大于的为;最低负价且原子半径很小的为;最低负价且半径小于的为,据此分析选项;
【详解】A.电子层数越多半径越大,电子层结构相同时核电荷数越大半径越小,三种离子半径大小为,即,A错误;
B.由分析可知,为,位于第三周期Ⅱ族,B错误;
C.由分析可知,为,非金属性同周期元素从左到右依次增强,同主族元素从上到下依次减弱,故F是元素周期表中非金属性最强的元素,C正确;
D.同一主族元素,从上到下非金属性不断减弱,非金属性,非金属性越强,简单氢化物越稳定,故稳定性,即,D错误;
故选C。
10. 如图所示,在A处通入未经干燥的氯气,当关闭B阀时,C处干燥的红布条看不到明显现象;当打开B阀后,C处的红布条逐渐褪色。则D瓶中应盛放的溶液不可能是
A. 饱和溶液 B. 饱和氯化钠溶液 C. 氢氧化钠溶液 D. 浓硫酸
【答案】B
【解析】
【分析】在A处通入未经干燥的氯气,当关闭B阀时,C处干燥的红布条看不到明显现象,说明D装置吸收了氯气或者是干燥了氯气。
【详解】A.饱和Na2CO3溶液与氯气反应,氯气被吸收了,C处有色布条不褪色,实验现象符合;
B.饱和NaCl溶液不与氯气反应,也不能将氯气干燥,实验现象不符合;
C.氯气与氢氧化钠反应,氯气被吸收了,C处有色布条不褪色,实验现象符合;
D.浓硫酸具有吸水性,能吸收氯气中的水蒸气而干燥氯气,干燥氯气不能使有色布条褪色,实验现象符合;
对应现象的不可能是饱和氯化钠溶液,答案选B。
11. 用表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 0.1mol Na投入到足量水中,反应完全后,转移的电子数为0.1
B. 32g O2和O3的混合气体中含有氧原子数为
C. 标准状况下,11.2L H2O含有的分子数为0.5
D. 28g Fe粉和足量S粉充分反应,转移的电子数为1.5
【答案】A
【解析】
【详解】A.与水反应生成氢氧化钠和氢气,化学方程式为,元素化合价从0价升高到+1价,0.1 mol 完全反应失去0.1 mol电子,转移的电子数为,A正确;
B.和均由氧原子构成,32 g混合气体中氧原子的物质的量为,氧原子数为,B错误;
C.标准状况下不是气态,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,无法计算其分子数,C错误;
D.与反应生成硫化亚铁,化学方程式为,元素化合价从0价升高到+2价,28 g 的物质的量为,0.5 mol Fe完全反应转移1 mol电子,则转移电子数为,D错误;
故选A。
12. 提纯NaCl粗品(含少量的Ca2+、Mg2+和)得到NaCl纯品的方案如下,所用试剂为BaCl2溶液、Na2CO3溶液、盐酸和NaOH溶液。
下列说法错误的是
A. 4种试剂的使用顺序为Na2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、盐酸
B. 调滤液pH前,每次所加的试剂都要略微过量
C. 调滤液pH的目的是用盐酸除去过量的NaOH和Na2CO3
D. 调pH后的滤液蒸发至出现较多固体时,停止加热,利用余热使滤液蒸干
【答案】A
【解析】
【分析】粗品中含有、和,加入可以除去、加入可以除去、可以除去和过量的,因此溶液必须在溶液之后加入;过滤后,需要加入稀盐酸除去过量的和,最后蒸发得到纯品,由此解答;
【详解】A.的作用是除去和过量的,因此溶液必须在溶液之后加入,该顺序中在之后,过量无法被除去,会引入新杂质,A错误;
B.为保证杂质离子被完全除去,调滤液前每次所加的试剂都要略微过量,B正确;
C.过滤后滤液中含有过量的和,加盐酸调可将二者转化为,达到除去过量杂质的目的,C正确;
D.蒸发操作时,待滤液出现较多固体时停止加热,利用余热蒸干,可防止固体飞溅,操作规范,D正确;
故选A。
13. 为了探究外界条件对H2O2分解反应速率的影响,某同学分别在四支试管中加入了相同体积的H2O2溶液,并测量收集VmL气体所需的时间,实验记录如下:
实验序号
H2O2溶液浓度
反应温度
催化剂
所用时间/s
①
5%
20℃
2滴1mol·L-1 FeCl3溶液
t1
②
10%
20℃
2滴1mol·L-1 FeCl3溶液
t2
③
10%
20℃
2滴1mol·L-1 CuSO4溶液
t3
④
c
40℃
2滴1mol·L-1 FeCl3溶液
t4
下列说法错误的是
A. 实验①②探究的是浓度对反应速率的影响
B. 实验②③探究的是不同催化剂对反应速率的影响
C. 实验②④探究温度对反应速率的影响,则c=10%
D. 若t3>t2,则说明Fe3+比Cu2+对H2O2分解催化效果好
【答案】D
【解析】
【分析】该实验是利用控制变量法研究外界条件对分解反应速率的影响,需要保证其他因素不变,由此解答
【详解】A.实验①②温度、催化剂均相同,仅浓度不同,符合控制变量法,探究的是浓度对反应速率的影响,A正确;
B.实验②③浓度、温度均相同,仅催化剂种类不同,符合控制变量法,探究的是不同催化剂对反应速率的影响,B正确;
C.实验②④探究温度对反应速率的影响,根据控制变量法,除温度外其他条件应相同,故浓度,C正确;
D.实验②③所用催化剂的阴离子种类不同(分别为和),存在两个变量,若,不能说明是比的催化效果好,也可能是阴离子影响,D错误;
故选D。
14. 硫及其化合物的转化关系如图(反应条件和部分产物省略),X是其简单氢化物,L常温常压下呈液态,且L分子中电子总数为10。下列说法正确的是
A. Y是单质,只有氧化性
B. Z、W都是酸性氧化物
C. Q的浓溶液常温下可与Cu反应生成Z
D. Q的浓溶液可以干燥X气体
【答案】B
【解析】
【分析】X为硫的简单氢化物,L为10电子常温液态物质,结合转化关系可推出Y为,Z为,W为,Q为,由此解答;
【详解】A.Y为单质,硫元素化合价为0价,处于中间价态,既有氧化性又有还原性,A错误;
B.Z为、W为,二者均能与碱反应只生成盐和水,都属于酸性氧化物,B正确;
C.Q为,浓硫酸与需要在加热条件下才反应生成,常温下不反应,C错误;
D.X为,具有强还原性,浓硫酸具有强氧化性,二者会发生氧化还原反应,因此浓硫酸不能干燥,D错误;
故选B。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. NH3是一种重要的化工原料,可用于制氮肥、HNO3、铵盐、纯碱等。
Ⅰ.实验室制备NH3
(1)仪器①的名称为______。
(2)实验室用NH4Cl固体和Ca(OH)2固体制取并收集一瓶干燥的NH3,应从上图中选择的装置连接顺序为______(按气流方向,用小写字母和“→”表示)。制取时发生反应的化学方程式为__________________。
Ⅱ.NH3性质探究:利用制取的干燥NH3进行如下实验。
实验现象
实验结论
装置A中i______
反应生成了Cu
装置B中无水CuSO4变蓝
反应生成了ii______
D中收集到无色无味无毒气体
反应生成了N2
(3)完成表格中填空:i_____________,ii_____________。
(4)装置C的作用是吸收未反应的NH3和______。
(5)装置A中发生反应的化学方程式为__________________,体现了NH3的______(填“氧化”或“还原”)性。
【答案】(1)分液漏斗
(2) ①. f→e→d→b→a→e→d→g ②.
(3) ①. 黑色粉末逐渐变红 ②. 水(H2O)
(4)防止D中水蒸气进入装置B,干扰水的检验
(5) ①. ②. 还原
【解析】
【分析】Ⅰ.实验室利用固体和固体加热制备,需要使用从左到右第四个装置;然后对氨气进行干燥,可以使用碱石灰进行干燥,需要使用从左到右第三个装置;然后对氨气进行收集,氨气的密度小于空气,使用向下排空气法,需要使用从左到右第一个装置,并且短进长出;最后对尾气进行吸收,防止污染环境,需要从左到右第五个装置,为了防止该装置中的水进入收集氨气的装置,需要在中间增加一个从左到右第三个装置;
Ⅱ.将氨气通入氧化铜粉末进行加热,黑色粉末变红,说明氧化铜被氨气还原为铜单质;无水硫酸铜变蓝,说明有水生成;装置C的作用是吸收多余的氨气并且防止D中的水蒸气进入装置B,干扰水的检验;装置D中收集的无色无味的气体为氮气,由此解答;
【小问1详解】
根据仪器①的结构可知,仪器①的名称为分液漏斗;
【小问2详解】
由分析可知,制取并收集一瓶干燥的的顺序应为:制备氨气、干燥氨气、收集氨气、防止水进入收集装置、吸收尾气,因此连接顺序应为f→e→d→b→a→e→d→g;和加热生成氯化钙、氨气和水,因此化学方程式为;
【小问3详解】
由分析可知,如果生成,则黑色的粉末会变成红色,因此实验现象为黑色粉末逐渐变红;装置B中无水硫酸铜变蓝,说明生成了水;
【小问4详解】
由分析可知,装置C的作用是吸收多余的氨气并且防止D中的水蒸气进入装置B,干扰水的检验;
【小问5详解】
和在加热的条件下反应生成铜、氮气和水,因此化学方程式为;中的氮元素从-3价升高到中的0价,发生氧化反应,为还原剂,因此体现了还原性。
16. 化学电源在生产生活中有着广泛的应用,回答下列问题:
(1)常见的锌锰干电池构造如图1所示,该干电池属于______(填“一次电池”或“二次电池”),从氧化还原反应的角度分析,锌筒上发生的反应属于______反应。
(2)若把反应按照图2设计成原电池,请完成图中横线上的填空。
①负极:______________;
②正极:______________;
③电解质溶液:____________________;
④负极发生的电极反应式:_________________。
(3)将X、Y、Z、W四种金属片放在稀盐酸中并用导线连接,可以组成原电池,实验结果如图甲、乙、丙所示。
甲中金属Z为______(填“正极”或“负极”),四种金属的活动性从强到弱的顺序为____________。
【答案】(1) ①. 一次电池 ②. 氧化
(2) ①. 铜或Cu ②. 石墨或C(合理即可) ③. FeCl3溶液或Fe2(SO4)3溶液或Fe(NO3)3溶液 ④.
(3) ①. 负极 ②. Z>Y>X>W
【解析】
【小问1详解】
锌锰干电池在放电后不能通过充电的方式恢复活性,因此属于一次电池。在原电池中,锌筒作为负极,失去电子变成锌离子,发生氧化反应;
【小问2详解】
根据给定的总反应方程式 可知:① 在反应中失去电子化合价升高,发生氧化反应,因此负极材料为 (或铜);② 正极需要是不如 活泼的导电材料,通常选择石墨棒或铂片等;③ 反应中 在正极得到电子被还原,因此电解质溶液必须是含有 的可溶性盐溶液,如 溶液或 溶液或溶液 ;④ 负极上铜失去电子生成铜离子,其电极反应式为 ;
【小问3详解】
在原电池的电解质溶液中,阴离子总是向负极移动,图甲中 向 电极移动,说明 为负极, 为正极;原电池中负极比正极活泼,故金属活动性 ,图乙中 电极上有气泡(氢气)产生,说明 极发生还原反应作正极, 作负极,故金属活动性 ;图丙中电极 逐渐溶解,说明 失去电子作负极, 作正极,故金属活动性 ,综合以上分析,四种金属的活动性从强到弱的顺序为 。
17. 工业上以黄铁矿为原料制备硫酸的原理示意图如下:
请回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ前先将黄铁矿粉碎,目的是__________________。
(2)步骤Ⅱ中SO2催化氧化生成SO3的化学方程式为__________________。
(3)下列说法正确的是______(填字母)。
A. 步骤Ⅱ中的反应是吸热反应
B. 步骤Ⅲ中选用的吸收剂是98.3%的浓硫酸
C. 步骤Ⅲ中未被吸收的尾气可循环利用
D. 图中每一步含硫物质均发生氧化反应
(4)历史上曾用绿矾(FeSO4·7H2O)制备硫酸。高温条件下FeSO4发生分解反应:。为检验FeSO4高温分解的气体产物,将产生的气体通入如图所示的装置中。
装置①、②能检验出的气体产物分别是______、______。装置③中观察到溶液褪色,发生反应的离子方程式为__________________。
(5)将适量蔗糖放入烧杯中,先加入几滴水,然后再加入适量浓硫酸,迅速搅拌,观察到蔗糖逐渐变黑,体积膨胀,并产生有刺激性气味的气体。上述过程体现了浓硫酸的______性和______性,该刺激性气味的气体是______(填化学式)。
【答案】(1)增大反应物的接触面积,加快反应速率
(2) (3)BC
(4) ①. SO3 ②. SO2 ③.
(5) ①. 脱水 ②. 强氧化(前两空答案顺序可调换) ③. SO2
【解析】
【分析】黄铁矿通入空气加热生成二氧化硫,二氧化硫与氧气在作催化剂加热的条件下生成三氧化硫,然后利用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫得到浓硫酸,由此解答;
【小问1详解】
先将黄铁矿粉碎,可以增大反应物的接触面积,加快反应速率;
【小问2详解】
二氧化硫与氧气在作催化剂加热的条件下生成三氧化硫,因此化学方程式为;
【小问3详解】
A.步骤Ⅱ中催化氧化生成虽然需要加热,但是该反应为放热反应,A错误;
B.步骤Ⅲ中吸收时,选用98.3%的浓硫酸作为吸收剂,可以避免直接使用水吸收时形成酸雾,导致吸收不充分的问题,B正确;
C.步骤Ⅲ中未被吸收的尾气还有未反应的,将其循环使用可以提高原料的利用率,同时减少污染物排放,C正确;
D.步骤Ⅲ中转化为,S元素的化合价未发生变化,没有发生氧化反应,D错误;
故选BC;
【小问4详解】
与水反应生成,与溶液反应生成白色沉淀,若装置①中出现白色沉淀,则说明气体中存在;装置②中盛放的是品红溶液,具有漂白性,可以使品红溶液褪色,因此装置②可以检验气体存在;具有还原性,而酸性溶液具有强氧化性,因此在酸性条件下会将氧化为,自身被还原成,因此离子方程式为;
【小问5详解】
蔗糖加入浓硫酸后逐渐变黑是由于浓硫酸将蔗糖中的H、O元素按原子个数比2:1脱去,这体现了浓硫酸的脱水性,之后体积膨胀并产生有刺激性气味的气体,是由于脱水生成的碳单质会和浓硫酸发生氧化还原反应,该过程体现了浓硫酸的强氧化性;碳和浓硫酸反应的化学方程式为,其中具有刺激性气味的气体是。
18. 我国科学家研发的通过太阳能发电电解水制氢,再将二氧化碳催化加氢合成甲醇(CH3OH)的项目为实现“双碳”目标做出了贡献。
(1)电解水()时析氢电极的反应在电极表面合金催化剂上实现,催化过程示意图如图所示。
过程①②中均有___________(填“极性键”或“非极性键”)的断裂,过程③______(填“吸收”或“放出”)能量。
(2)二氧化碳催化加氢合成甲醇的能量变化如图所示,则该反应为______(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)一定温度下,在2L容积不变的密闭容器中,充入1mol CO2(g)和3mol H2(g)发生反应,反应过程中测得CO2(g)和CH3OH(g)的物质的量随时间的变化情况如下表。
时间/min
0
3
6
9
12
n(CH3OH)/mol
0
0.50
a
0.75
0.75
n(CO2)/mol
1
0.50
0.35
0.25
0.25
①a=______。
②0~3min内,v(H2)=______mol·L-1·min-1;第6min时的v正(CO2)______(填“>”、“<”或“=”)第9min时的v逆(CO2)。
③在恒温恒容条件下,向容器中充入He(g),该反应的速率______(填“加快”、“减慢”或“不变”,下同);其他条件不变,若升高温度,该反应的速率___________。
④恒温恒容下,下列能作为该反应达到平衡状态的标志的是______(填字母)。
A.断裂3mol H—H键的同时形成2mol H—O键
B.混合气体的压强不再变化
C.H2的浓度不再变化
D.CO2和H2的物质的量之比为1:3
【答案】(1) ①. 极性键 ②. 放出
(2)放热 (3) ①. 0.65 ②. 0.25 ③. > ④. 不变 ⑤. 加快 ⑥. BC
【解析】
【小问1详解】
过程①②是水分子在催化剂表面解离为氢原子和氢氧根离子的过程,该过程断裂的是水分子中的 键,由于氢和氧是不同的非金属元素,故断裂的属于极性键;过程③是两个氢原子结合生成氢气分子的过程,即形成 键,形成化学键的过程会放出能量;
【小问2详解】
由图2的能量变化曲线可知,反应物的总能量高于生成物的总能量,因此该反应为放热反应;
【小问3详解】
① 根据化学方程式 可知,反应消耗的 与生成的 的物质的量之比为 ,第 时, 的物质的量为 ,共消耗了 ,故生成的 的物质的量为 ,因此;
② 内, 的物质的量减少了 ,根据方程式可知消耗的 为 ,容器体积为 ,则 ;
第 时和第 时各物质的量相同,说明第 时反应已达平衡,随着反应进行,反应物浓度减小,正反应速率逐渐减小,故第 时的 大于第 时的 ,第 时反应已达平衡,第 时 等于第 时的 ,因此第 时的 第 时的 ;
③ 恒温恒容条件下充入惰性气体 ,反应体系的体积不变,各反应物和生成物的浓度均保持不变,因此该反应的速率不变;其他条件不变,若升高温度,分子热运动加剧,活化分子百分数增加,有效碰撞频率提高,该反应的速率加快;
④ A.断裂 键代表正反应速率,形成 键也代表正反应速率,不能说明正逆反应速率相等,不能说明达到平衡状态,A错误;
B.该反应是气体分子数减小的反应,恒温恒容下,混合气体的压强不变说明气体总物质的量不再改变,标志着反应达到平衡,B正确;
C. 的浓度不再变化是体系各组分含量保持不变的体现,是化学平衡状态的直接标志,C正确;
D.如果初始充入的 和 的物质的量之比为 ,反应过程中任意时刻两者的物质的量之比始终为 ,不能作为判断平衡的标志,D错误;
故选BC。
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