【精品解析】广东省深圳市高级中学2023-2024学年高一下学期4月期中考试化学试题(含解析)

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广东省深圳市高级中学2023-2024学年高一下学期4月期中考试化学试题
1.(2024高一下·深圳期中)化学与人类生产、生活、科研密切相关下列有关说法不正确的是
A.难溶于水和盐酸,可用作钡餐
B.月壤中的“嫦娥石”其成分属于无机盐
C.葡萄酒中添加二氧化硫以起到杀菌、抗氧化作用说明二氧化硫是种无毒的气体
D.工业生产玻璃、水泥,均需用石灰石作原料
2.(2024高一下·深圳期中)下列生活应用或生产活动,没有运用相应化学知识的是(  )
选项 生活应用或生产活动 化学知识
A 用SO2漂白纸张 SO2具有氧化性
B 用铝槽车运输浓硝酸 Al在冷的浓硝酸中发生钝化
C 用生石灰作食品干燥剂 CaO易与水反应
D 用Si制作芯片 Si是良好的半导体材料
A.A B.B C.C D.D
3.(2024高一下·深圳期中)下列化学用语正确的是
A.中子数为20的氯原子
B.的电子式
C.氨分子的结构式
D.的原子结构示意图
4.(2024高一下·深圳期中)下列关于物质的制备、分离提纯或性质检验叙述正确的是
A.甲装置:可用石英坩埚或陶瓷坩埚灼烧氢氧化钠固体
B.实验室中可在乙装置中用CaF2与浓硫酸加热条件下制HF气体
C.可用丙装置分离固体食盐和碘
D.通过丁装置试管中下层液体呈紫红色,一定可以说明非金属性:Cl>Br>I
5.(2024高一下·深圳期中)NA代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A.常温常压下,中含有共价键数为4NA
B.和含有电子数均为10NA
C.含有质子数为NA
D.铁在足量氯气中充分燃烧转移电子数为0.2NA
6.(2024高一下·深圳期中)是一种广泛应用于工业、农业和医药领域的重要化工气体,下列有关氨气的实验中,能达到实验目的的是
A B C D
制取 干燥 收集 先从a口通,再从b口通制
A.A B.B C.C D.D
7.(2024高一下·深圳期中)下列离子方程式书写正确的是(  )
A.足量通入少量石灰水中:
B.溶液与溶液共热:
C.与稀硝酸反应:
D.硫酸氢钠溶液与少量反应:
8.(2024高一下·深圳期中)某兴趣小组用大小和形状相同的铜片和锌片作电极研究柠檬水果电池,装置如下图所示,当电池工作时,下列说法不正确的是
A.铜片电极上发生了还原反应
B.锌片电极反应式为Zn-2e-=Zn2+
C.该装置实现了从化学能向电能的转化
D.电流从锌片经导线流向铜片
9.(2024高一下·深圳期中)下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是
A.生成物总能量一定低于反应物总能量
B.放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率
C.通过比较反应物具有的总能量和生成物具有的总能量判断反应是放热还是吸热
D.同温同压下,在光照和点燃条件下的放出的热量不同
10.(2024高一下·深圳期中)氮化硅()是一种高温结构陶瓷材料,它硬度大、熔点高、化学性质稳定。合成氮化硅的一种工艺流程如图所示。下列说法正确的是
已知:在潮湿的空气中易水解,产生白雾
A.该流程中可循环使用的物质是
B.第③步反应是氧化还原反应
C.因为硬度大不属于无机非金属材料
D.第③步反应可用氨水代替
11.(2024高一下·深圳期中)利用三通阀进行气体的性质探究装置如图所示,先通过旋转阀门连通注射剂2、4收集气体,再进行性质探究实验,下列说法不正确的是
A.装置4的反应中,硝酸体现出酸性和氧化性
B.旋转阀门连通装置1、2,2中气体颜色不变
C.装置4若换成浓氨水和碱石灰,可进行氨气的性质探究
D.连通装置1、2实验后,装置3中换成NaOH溶液可进行尾气的吸收处理
12.(2024高一下·深圳期中)下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项 操作 现象 结论
A 向Na2SiO3溶液溶液通入CO2 有白色沉淀 非金属性:C>Si
B 向滴有KSCN的FeCl3溶液通入SO2 溶液褪色 SO2具有漂白性
C 向Al2(SO4)3溶液通入足量NH3 先有沉淀后溶解 Al(OH)3为两性氢氧化物
D 向滴有酚酞的NaOH溶液通入NO2 溶液褪色 NO2是酸性氧化物
A.A B.B C.C D.D
13.(2024高一下·深圳期中)翡翠是由X、Y、Z、W四种短周期元素组成的矿物,可表示为XY[Z2W6],X、Y、W元素的简单离子的电子层结构相同,X的原子半径比Y的大,Z的单质是常见的半导体材料,W是地壳中含量最多的元素。下列说法不正确的是
A.Y在化合物中显+3价
B.X与W只能形成一种化合物
C.W的简单氢化物稳定性比Z的强
D.X的最高价氧化物对应的水化物碱性比Y的强
14.(2024高一下·深圳期中)某反应由两步反应A→B→C完成,它的反应能量变化曲线如图所示。下列叙述正确的是
A.两步反应均为吸热反应 B.A与C的能量差为E4
C.三种物质中C最稳定 D.A→B的反应一定需要加热
15.(2024高一下·深圳期中)有一种纸质软电池,该电池采用薄层纸片作为载体和传导体,一面附着Zn,另面附着MnO2。电池总反应为Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnO(OH),关于此电池,下列说法正确的是
A.该电池的正极反应式为MnO2+e-+H2O=MnO(OH)+OH-
B.该电池Zn为负极,ZnO为正极,MnO2作催化剂
C.当0.1molZn溶解时,流经电解液的电子的物质的量为0.2mol
D.电池工作时,OH-通过薄层纸片向附着二氧化锰的电极移动
16.(2024高一下·深圳期中)在相同条件下通入一定量X,研究催化剂对反应的影响,各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图。下列说法正确的是
A.无催化剂时,反应不能进行
B.与催化剂Ⅰ相比,Ⅱ使反应活化能更低
C.使用催化剂Ⅰ,时,
D.c曲线可表示使用催化剂I时Z的浓度随t的变化
17.(2024高一下·深圳期中)某同学设计了如图装置(夹持装置已略去)用于制取,并验证的部分性质,回答下列问题:
(1)装置A中用于添加浓硫酸的仪器名称为   。
(2)A中发生反应的化学方程式为   。浓硫酸表现出来的性质是   。
(3)某同学为了检验装置中A、B两部分的气密性,进行的操作是关闭弹簧夹a、打开弹簧夹b,用酒精灯在三口烧瓶下微热,观察到B中长导管口有明显气泡现象,他判断气密性良好。你认为该操作是否合理   (填“合理”或“不合理”)。
(4)实验前要向装置中鼓入,目的是   。
(5)为了验证是酸性氧化物,B中可选用的试剂是_______(填字母)。
A.无色酚酞溶液 B.蓝色石蕊试液
C.红色品红溶液 D.淀粉溶液
(6)装置C中可观察到白色沉淀现象,由此可验证具有   性,相关反应的总的离子方程式为   。
18.(2024高一下·深圳期中)铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在,主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物,从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如图所示:
已知:最高价含铬酸根在酸性介质中以形式存在,在碱性介质中以形式存在。
回答下列问题:
(1)若铬钒渣中铬的含氧酸盐为,则“煅烧”过程中发生反应的化学方程式为   。若在实验室中进行煅烧铬钒渣,   (填“能”或“不能”)用陶瓷坩埚,理由是   。
(2)是   (填“酸性”、“碱性”或“两性”)氧化物,写出它在日常生活中的一种用途:   。
(3)“沉淀”步骤中生成反应的离子方程式为   。
(4)“还原”步骤中氧化剂与还原剂的物质的量之比为   。
19.(2024高一下·深圳期中)某学习小组以反应为原理设计实验测定金属M的相对原子质量,实验装置如图。
已知,MxOy可为CuO、Fe2O3、MgO;氨气不溶于有机溶剂CCl4.
(1)实验步骤:
①连接实验装置,上述仪器接口顺序为a→   (按气流方向从左到右,仪器不重复使用,填标号),检验装置的气密性;
②将m1g纯净的金属氧化物MxOy装入玻璃管C中;
③打开K1和K2,点燃装置A中酒精灯,当装置中充满NH3后再点燃装置C中酒精灯,加热至MxOy反应完全;
④熄灭C中酒精灯,冷却至室温;熄灭A中酒精灯;
⑤冷却至室温后,称量得C中玻璃管剩余固体的质量为m2g。
(2)利用装置A制取氨气的化学方程式为   。
(3)仪器D的名称为   ;装置B中加入的CCl4的作用是   。
(4)若金属氧化物为CuO,则装置C中发生反应的化学方程式为   ,该反应中NH3表现出   性,根据实验记录,算得铜的相对原子质量为   (用含m1、m2的式子表示)。
(5)若MxOy未完全反应,则会导致测得的金属M的相对原子质量   (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
20.(2024高一下·深圳期中)化学在生产生活中无处不在。
.某汽车安全气囊的气体发生剂主要含有叠氮化钠()、三氧化二铁()、硝酸铵等物质。当汽车发生碰撞时,气体发生剂产生大量气体使气囊迅速膨胀,从而起到保护作用。
(1)汽车受到猛烈碰撞时,点火器点火引发迅速分解,生成氮气和金属钠,同时释放大量的热。下列关于该反应过程中的能量变化示意图正确的是   (填字母),生成氮气的电子式为   。
A. B. C.
.、(甲醇)既是重要的化工原料,又是重要的能源物质。
(2)将2.0 mol和4.0 mol通入容积为4 L的反应器,保持容器容积不变,在一定温度下发生反应,测得在5 min时,CO的物质的量为0.8 mol,则0~5 min内,用表示该反应的平均反应速率为   。
(3)一定条件下,将1.0 mol与2.0 mol充入密闭容器中发生反应,下列措施可以提高化学反应速率的是   (填字母)。
a.恒容条件下充入He b.增大体积 c.升高温度 d.保持恒容投入更多的 e.加入合适的催化剂
(4)用设计燃料电池,其利用率更高,装置如图所示(A、B为多孔碳棒),电池总反应为。
①实验测得向B电极定向移动,则   (填“A”或“B”)电极入口通甲烷,该电极反应的离子方程式为   。
②当消耗甲烷的体积为33.6 L(标准状况下)时,假设电池的能量转化率为80%,则导线中转移电子的物质的量为   。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】二氧化硫的性质;硫酸盐;水泥的主要化学成分、生产原料及其用途;玻璃的主要化学成分、生产原料及其用途
【解析】【解答】A. BaSO4不溶于水、酸,不易被X射线穿透,可经人体排出体外,不会引起Ba2+中毒,常用BaSO4作钡餐,故A正确;
B.含金属离子和磷酸根离子,属于无机盐,故B正确;
C.二氧化硫具有还原性,葡萄酒中添加二氧化硫以起到杀菌、抗氧化作用,故C错误;
D.工业生产玻璃原料为纯碱、石灰石和石英,工业生产水泥的原料为黏土和石灰石,故D正确;
故答案选C。
【分析】
BaSO4不溶于水、酸,不易被X射线穿透;无机盐是由酸根离子和碱根离子组成的化合物;
二氧化硫具有还原性,在葡萄酒中起到抗氧化作用;工业生产玻璃原料为纯碱、石灰石和石英,工业生产水泥的原料为黏土和石灰石。
2.【答案】A
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系
【解析】【解答】A.SO2可用于漂白纸浆,是因为二氧化硫具有漂白性,与氧化性无关,故A符合题意;
B.常温下铝与浓硝酸发生了钝化,在金属的表面生成一层致密的金属氧化物,阻止了金属和酸继续反应,所以可用铝槽车运输浓硝酸,故B不符合题意;
C.生石灰作食品干燥剂是因为氧化钙易与水反应生成氢氧化钙,故C不符合题意;
D.硅位于金属与非金属的交界处,具有金属与非金属的性质,硅是一种良好的半导体材料,可用Si作计算机芯片,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.SO2漂白是与有色的有机物结合生成无色的物质;
B.Fe、Al在冷的浓硝酸、浓硫酸中发生钝化;
C.生石灰与水反应,具有吸水性,可做干燥剂;
D.Si做芯片是利用Si是良好的半导体材料。
3.【答案】C
【知识点】原子中的数量关系;原子结构示意图;结构式;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.质量数=质子数+中子数,氯原子质子数为17,中子数为20,质量数为20+17=37,故为,A错误;
B.双氧水为共价化合物,电子式为,B错误;
C.1个NH3中1个N和3个H形成3个N-H键,其结构式,C正确;
D.碳原子的质子数是6,原子结构示意图,D错误;
故答案选C。
【分析】
A.质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N),用原子的组成;
B.为共价化合物,共价化合物中原子间通过共用电子对结合;
C.用一个“-”代替一对共用电子,写出对应的结构式;
D.原子呈电中性,原子核带的正电荷=核外电子数。
4.【答案】C
【知识点】氯气的化学性质;硅和二氧化硅;升华;气体发生装置;氯、溴、碘的性质实验
【解析】【解答】A.石英主要成分为二氧化硅,加热时能与氢氧化钠反应,不能用石英坩埚或陶瓷坩埚灼烧氢氧化钠固体,A错误;
B.HF能与玻璃中的SiO2反应生成SiF4气体、水,实验室中不能在乙装置中用CaF2与浓硫酸加热条件下制HF气体,B错误;
C.氯化钠为离子晶体熔沸点较高,碘易升华,加热时,丙装置中碘升华后在滤纸上凝华,可实现固体食盐和碘的分离,C正确;
D.Cl2与NaBr溶液反应生成Br2、氯化钠,Br2与KI反应生成I2、溴化钾。若Cl2过量,也能与KI反应,干扰Br2与I2的氧化性的比较;通过丁装置试管中下层液体呈紫红色,不能说明非金属性:Cl>Br>I,D错误;
故答案选C。
【分析】
A.二氧化硅为酸性氧化物与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水;
B.HF能SiO2反应生成SiF4气体、水;
C.氯化钠为离子晶体,碘为分子晶体易升华;
D.非金属单质氧化性越强,元素分非金属性越强。
5.【答案】B
【知识点】氯气的化学性质;铁的化学性质;氧化还原反应的电子转移数目计算;物质结构中的化学键数目计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.常温常压下,不是22.4L/mol,2.24LCH4不是1mol,含有的共价键不是4NA,故A错误;
B.为1mol,含有10mol电子;为1mol,含有10mol电子,两者含有电子数均为10NA,故B正确;
C.中含有11个质子,含有1.1NA质子,故C错误;
D.5.6g铁 为=0.1mol,铁在氯气中燃烧生成氯化铁,铁元素化合价由0价变为+3价,0.1mol铁燃烧后转移0.3NA个电子,故D错误;
故答案选B。
【分析】
A.适应一定的温度压强的气体。如标准状况下,约为22.4L/mol;
B.1个含有10个电子;1个含有10个电子;
C.1个含有11个质子;
D.氯气为强氧化剂,加热条件下能将变价金属铁单质氧化为三价铁。
6.【答案】D
【知识点】氨的性质及用途;氨的实验室制法;除杂;气体发生装置;气体的收集
【解析】【解答】A.利用氯化铵固体和氢氧化钙固体生成氨气、氯化钙、水,为了防止水倒流试管底部引起试管炸裂,试管口应略向下倾斜,A错误;
B.与氯化钙反应,不能用无水氯化钙干燥,B错误;
C.密度比空气小,集气瓶中导管短进长出,C错误;
D.在水中溶解度较小,为了提高NaHCO3生成量,a处先通,可防倒吸,再从b处通,D项正确;
故答案选D。
【分析】
A.实验中加热固体药品,有水生成时为了防止水倒流试管底部引起试管炸裂,试管口应略向下倾斜;
B.干燥剂与被干燥的物质不反应;
C.集气瓶中进导管的长短取决于收集气体密度与空气密度的相对大小,若气体密度大于空气密度,导管应长进短出;若气体密度小于空气密度,导管应短进长出进长出;
D.为了制备更多的NaHCO3,利用在碱性溶液中溶解性大于中性溶液,向饱和食盐水中在a处先通,可防倒吸,再从b处通。
7.【答案】B
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】 A.过量SO2与Ca(OH)2反应生成Ca(HSO3)2,A错误;
B.(NH4)2SO4溶液与NaOH溶液共热离子方程式为:,B正确;
C.Fe2+被HNO3氧化,不能生成Fe2+,生成铁离子,C错误;
D.NaHSO4与Fe反应生成Fe2+,D错误;
故答案为:B。
【分析】 A.不符合客观事实,过量SO2与Ca(OH)2反应生成Ca(HSO3)2;
B.离子方程式书写正确;
C.硝酸有强氧化性,发生氧化还原反应;
D.不符合客观事实,反应生成Fe2+;
8.【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.在该原电池中,Cu作正极,正极:,氢离子得电子被还原发生还原反应,A正确;
B.金属活动性:Zn>Cu,该原电池中,Zn为负极,发生反应为:Zn-2e-=Zn2+,B正确;
C.该装置为原电池,将化学能转化为电能,C正确;
D.电池工作时电子从负极锌片经导线流向正极铜片,电流从正极铜片经导线流向负极锌片,D错误;
故答案选D。
【分析】
金属活动性:Zn>Cu,水果电池中Zn为负极,失电子发生氧化反应;Cu为正极,正极上发生还原反应电子从负极经导线流向正极,电流则由正极流向负极。
9.【答案】C
【知识点】化学能与热能的相互转化;吸热反应和放热反应;化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A.生成物总能量低于反应物总能量,该反应为放热反应;生成物总能量高于反应物总能量该反应为吸热反应, 生成物总能量不一定低于反应物总能量 ,A错误;
B.反应速率的大小与吸热反应还是放热反应无关,即放热反应的反应速率不一定大于吸热反应的反应速率,B错误;
C.生成物总能量低于反应物总能量,该反应为放热反应;生成物总能量高于反应物总能量该反应为吸热反应,所以可通过比较反应物具有的总能量和生成物具有的总能量判断反应是放热还是吸热,C正确;
D.反应的热效应只与反应的始态和终态有关,与反应条件和反应途径无关,故同温同压下相同质量的反应物在光照和点燃条件下发生反应,放出的热量相同,D错误;
故答案选C。
【分析】
生成物总能量低于反应物总能量,该反应为放热反应;生成物总能量高于反应物总能量该反应为吸热反应;反应速率的大小与反应中能量的变化无关;根据盖斯定律可知反应的热效应只与反应的始态和终态有关,与反应条件和反应途径无关。
10.【答案】A
【知识点】氧化还原反应;氨的性质及用途;硅和二氧化硅;无机非金属材料;含硅矿物及材料的应用
【解析】【解答】A.由分析可知,Si(NH)2高温下加热生成氮化硅、氨气,生成的氨气可以在③中循环利用,A正确;
B.第③步反应中SiCl4和氨气一定温度生成Si(NH)2和HCl,该反应无元素化合价改变,为非氧化还原反应,B错误;
C.属于新型无机非金属材料,C错误;
D.在潮湿的空气中易水解,产生白雾,不能用氨水代替氨气,D错误;
故答案选A。
【分析】
石英砂主要成分SiO2与焦炭反应生成粗硅和CO,粗硅中硅单质与Cl2发生反应生成SiCl4;SiCl4和氨气一定温度生成Si(NH)2,Si(NH)2高温下加热生成氮化硅、氨气。
11.【答案】B
【知识点】硝酸的化学性质;氮的氧化物的性质及其对环境的影响;性质实验方案的设计;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.装置4发生反应反应3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,该反应硝酸体现出氧化性和酸性,A正确;
B.注射器2中充满NO,当与注射器1中空气中氧气反应生成NO2为红棕色气体,气体颜色发生了改变 ,B错误;
C.装置4若换成浓氨水和碱石灰生成,可进行NH3与空气和水反应的性质探究,C正确;
D.连通装置1、2实验后NO与注射器1中空气中氧气反应生成NO2,装置3中NaOH溶液与NO2反应: 2NO2 + 2NaOH = NaNO3+ NaNO2 + H2O ,可进行尾气的吸收处理,D正确;
故答案选B。
【分析】
注射器4中的稀硝酸与铜发生反应:3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,生成硝酸铜,NO和水。
12.【答案】A
【知识点】氮的氧化物的性质及其对环境的影响;二氧化硫的性质;两性氧化物和两性氢氧化物;性质实验方案的设计;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】A. 向Na2SiO3溶液溶液通入CO2 有白色沉淀则生成硅酸,说明酸性碳酸大于硅酸 ,根据最高价氧化物对应水化物的酸性越强,元素非金属性越强,得出非金属性:C>Si,A正确;
B.向滴有KSCN的FeCl3溶液呈红色通入SO2溶液褪色,是二氧化硫和铁离子发生氧化还原反应,铁离子被还原为亚铁离子使得溶液褪色,不是二氧化硫漂白性引起的,B错误;
C. 向溶液通入足量NH3 生成氢氧化铝不溶于弱碱氨水中,沉淀不会溶解,C错误;
D.NO2和水生成硝酸、NO,NO2不是酸性氧化物,D错误;
故答案选A。
【分析】
A.元素最高价氧化物对应水化物的酸性越强,元素非金属性越强;
B.SO2具有还原性,和具有氧化性的铁离子发生氧化还原反应,铁离子被还原为亚铁离子;
C.氢氧化铝为两性氢氧化物,溶于强酸、强碱溶液中,不溶于弱碱氨水;
D.酸性氧化物与碱反应生成一种盐和水。
13.【答案】B
【知识点】原子结构与元素的性质;硅和二氧化硅;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用;硅酸盐
【解析】【解答】
A.根据分析可知Y为Al,Al原子最外层3个电子,在化合物中显+3价,故A正确;
B.X为Na、W为O,二者可以组成离子化合物氧化钠、过氧化钠,故B错误;
C.非金属性O>Si,氢化物稳定性,故C正确;
D.金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性Na>Al,碱性:,故D正确;
故答案选B。
【分析】
W是地壳中含量最多的元素,W为O元素;Z的单质是常见的半导体材料,Z为Si;翡翠是由X、Y、Z、W四种短周期元素组成的矿物,可表示为XY[Z2W6],翡翠属于硅酸盐,X、Y化合价之和为+4,X、Y、W元素的简单离子的电子层结构相同,离子核外电子数为10,原子半径X>Y,X为Na、Y为Al。
14.【答案】C
【知识点】化学反应中能量的转化;化学能与热能的相互转化;吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A.能量AC,A→B是吸热反应,B→C是放热反应,故A错误;
B.A→C过程中能量减少了E5,能量差为E5,故B错误;
C.物质具有的能量越低越稳定,从图可知物质具有能量B>A>C,三种物质中C最稳定,故C正确;
D.吸热反应、放热反应与反应条件无关,吸热反应不一定需要加热,比如氯化铵和Ba(OH)2 8H2O的反应不需要加热,A→B的反应不一定需要加热,故D错误。
故答案为C。
【分析】
化学反应中反应物总能量大于生成物总能量,该反应为放热反应;化学反应中反应物总能量小于生成物总能量,该反应为吸热反应;物质具有的能量越低越稳定;吸热反应、放热反应与反应条件无关,吸热反应不一定需要加热。
15.【答案】A
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A.MnO2为正极发生还原反应MnO2+e-+H2O=MnO(OH)+OH-;故A正确;
B.根据电池总反应为Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnO(OH)可知Zn为负极 ,MnO2为正极,故B错误;
C.当0.1molZn溶解时,流经导线的电子为0.2mol,电子不能进入溶液,故C错误;
D.Zn为负极 ,MnO2为正极,电池工作时,阴离子移向负极,OH-通过薄层纸片向负极Zn电极移动,故D错误;
故答案选A。
【分析】
根据电池总反应为Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnO(OH)可知Zn为负极 ,Zn发生氧化反应Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O,MnO2为正极发生还原反应MnO2+e-+H2O=MnO(OH)+OH-;电池工作时,阴离子移向负极,电子从负极经外电路进入正极。
16.【答案】D
【知识点】活化能及其对化学反应速率的影响;催化剂;化学反应速率的影响因素;化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】A.催化剂可以改变反应速率,但不影响反应进行的程度,A错误;
B.由图可知,相同时间使用催化剂Ⅰ物质浓度变化大,催化剂Ⅰ比催化剂Ⅱ催化效果好,催化剂Ⅰ使反应活化能更低,反应更快,则Ⅱ使反应活化能更高,B错误;
C.使用催化剂Ⅰ,0~2min 内X的平均反应速率为:,不是瞬时速率,C错误;
D.由分析可知,c曲线可表示使用催化剂Ⅰ时Z的浓度随t的变化,D正确;
故选D。
【分析】
由图可知,X为反应物,随着反应进行X的量减小,a为X浓度变化曲线,在0~2min内X的浓度变化了2.0mol/L,根据化学方程式可知,Y、Z的浓度应变化分别为4.0mol/L、2.0mol/L,可知b为为Y浓度变化曲线、c为Z浓度变化曲线;
17.【答案】(1)分液漏斗
(2);酸性、吸水性
(3)不合理
(4)排净装置中的空气,防止溶液中被空气中的氧化而干扰实验
(5)B
(6)还原;
【知识点】二氧化硫的性质;浓硫酸的性质;制备实验方案的设计;化学实验方案的评价;离子方程式的书写
【解析】【解答】
(1)根据图示装置可知,盛放浓硫酸的仪器为分液漏斗,故答案为:分液漏斗;
(2)装置A中浓硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫、硫酸钠、水,对应化学方程式为,该反应中没有元素化合价的变化,浓硫酸表现出酸性和吸水性,故答案为:;酸性、吸水性;
(3)检验装置中A、B两部分的气密性,需进行的操作是关闭弹簧夹a、打开弹簧夹b,用酒精灯在三口烧瓶下微热,观察到C中长导管口有明显气泡现象,冷却后长导管中出现一段水柱,说明该装置气密性良好,否则无法判断该装置的气密性是否良好,故答案为:不合理;
(4)为了防止装置中含有氧气、铁离子都能将二氧化硫氧化干扰实验,通入氮气的目的是排净装置中的空气防止干扰实验,故答案为: 排净装置中的空气,防止溶液中被空气中的氧化而干扰实验 ;
(5)A.二氧化硫与水反应生成亚硫酸,溶液呈酸性,不能使无色酚酞溶液变色,无法检验二氧化硫为酸性氧化物,A错误;
B.二氧化硫与水反应生成亚硫酸,溶液呈酸性,能够使蓝色石蕊试液变红,可以证明二氧化硫为酸性氧化物,B正确;
C.二氧化硫具有漂白性,能够使红色品红溶液褪色,无法证明二氧化硫为酸性氧化物,C错误;
D.淀粉溶液与二氧化硫不发生反应,无法证明二氧化硫为酸性氧化物,D错误;
故答案选B;
(6)氯化铁具有氧化性,与二氧化硫、氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,证明二氧化硫具有还原性,反应的离子方程式为,故答案为:还原;。
【分析】
装置A在中发生,装置B用于验证二氧化硫为酸性氧化物,可用蓝色石蕊试液检验,二氧化硫进入C中先与铁离子发生氧化还原反应生成亚铁离子和硫酸根离子,硫酸根离子再与钡离子反应生成硫酸钡沉淀,用碱液吸收多余的二氧化硫,防止污染环境。
18.【答案】(1)(或,或其他合理答案;不能;、NaOH均能与陶瓷坩埚中的发生反应或其他合理答案
(2)碱性;用作红色颜料
(3)
(4)2:3
【知识点】硅和二氧化硅;硅酸的性质及制法;铁的氧化物和氢氧化物;制备实验方案的设计;与氧化剂、还原剂有关的计算
【解析】【解答】
(1)若铬钒渣中铬的含氧酸盐为NaCrO2,则“煅烧”过程中NaCrO2转化为Na2CrO4,发生反应的化学方程式为或。陶瓷中含有的SiO2能与NaOH、Na2CO3高温发生反应,在实验室中进行煅烧铬钒渣,不能用陶瓷坩埚,故答案为:或;不能;Na2CO3、NaOH均能与陶瓷坩埚中的SiO2发生反应;
(2)Fe2O3与酸反应生成盐和水,Fe2O3是碱性氧化物,Fe2O3为红棕色难溶于水的物质,常生活中用作红色颜料,故答案为:碱性;用作红色颜料;
(3)“沉淀”步骤中,Na2SiO3溶液中加入稀硫酸,生成H2SiO3沉淀、硫酸钠,对应离子方程式为,故答案为:;
(4)“还原”步骤中,Na2Cr2O7溶液中加入Na2S2O5溶液,发生氧化还原反应:2Na2Cr2O7+3Na2S2O5+5H2SO4=5Na2SO4+2Cr2(SO4)3+5H2O,该反应中Na2Cr2O7为氧化剂,Na2S2O5为还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3,故答案为:2:3。
【分析】
铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在,主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物,加入Na2CO3、NaOH、通入空气进行煅烧,将铁元素转化为Fe2O3,硅元素转化为Na2SiO3,铬元素转化为Na2CrO4;加入H2O浸取,得到Fe2O3;过滤后,往滤液中加入稀硫酸,生成H2SiO3沉淀;过滤后,往滤液中加入MgSO4溶液、(NH4)2SO4溶液,生成MgSiO3、MgNH4PO4沉淀;过滤后,往滤液中加入稀硫酸调节溶液的pH,将钒转化为V2O5;过滤后,往滤液中加入Na2S2O5溶液,并调节pH,生成Cr(OH)3沉淀。
19.【答案】(1)fgdebc(或fgedbc)
(2)(或其他合理答案)
(3)(球形)干燥管;防倒吸
(4);还原;
(5)偏大
【知识点】氨的性质及用途;氨的实验室制法;化学实验操作的先后顺序;制备实验方案的设计;化学实验方案的评价
【解析】【解答】
(1)A制备氨气,D中球形干燥管为了干燥氨气,气体从大头进,小头出;C中金属氧化物与氨气反应,B装置为尾气处理装置吸收多余氨气,防止污染,气体从长导管进,上述仪器接口顺序为a→f→g→d→e→b→c,故答案为: fgdebc(或fgedbc) ;
(2)装置A中用氯化铵和氢氧化钙的混合物加热生成氨气、氯化钙、水,反应的化学方程式为,故答案为:;
(3)仪器D的名称为球形干燥管,为了干燥氨气,气体从大头进,小头出;氨气不溶于有机溶剂CCl4,装置B中加入的CCl4的作用是防倒吸,故答案为: (球形)干燥管 ;防倒吸;
(4)若金属氧化物为CuO,装置C中氧化铜和氨气反应生成铜、氮气、水,发生反应的化学方程式为,该反应NH3中N元素化合价升高,NH3表现出还原性;CuO中x、y都为1,根据金属摩尔质量为,得铜的相对原子质量为,故答案为:;还原;;
(5)若MxOy未完全反应,则m2偏大,会导致测得的金属M的相对原子质量偏大,故答案为:偏大。
【分析】
金属氧化物MxOy的质量为m1g,冷却至室温后,称量得C中玻璃管剩余固体的质量为m2g,即金属M的质量为m2g,氧原子的质量为(m1-m2)g,氧原子的物质的量为 ,根据氧化物的化学式,可知金属M的物质的量是,金属M的摩尔质量为 ,实验的关键是准确测得反应前后C中固体质量。
20.【答案】A;;0.12;cde;B;;9.6 mol
【知识点】吸热反应和放热反应;常见化学电源的种类及其工作原理;化学反应速率的影响因素;化学反应速率和化学计量数的关系;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】
(1)NaN3迅速分解,释放大量的热,该反应为放热反应,即反应物总能量大于生成物总能量,故选A;生成氮气的电子式为,故答案为:A;;
(2)5 min内,CO增加了0.8 mol,物质变化的量之比等于化学计量数之比,H2增加了2.4mol,则0~5 min内,故答案为:;
(3)a.恒容条件下充入He,容器体积不变,各气体物质的浓度不变,化学反应速率不变,a错误;
b.增大体积,各气体物质的量浓度均减小,化学反应速率减小,b错误;
c.升高温度,化学反应速率加快,c正确;
d.保持恒容投入更多的H2O(g),增大水蒸气的浓度,化学反应速率加快,d正确;
e.加入合适的催化剂,加快化学反应速率,e正确;
故答案选cde;
(4)①原电池中阴离子向负极移动,实验测得向B电极定向移动,B为负极,燃料电池中燃料在负极失去电子发生氧化反应,则B电极甲烷发生反应,故答案为:;
②理论上1molCH4转移8mol电子,当消耗甲烷的体积为33.6 L(标准状况下)时,即1.5mol,电池的能量转化率为80%,转移电子为9.6mol,故答案为:9.6mol。
【分析】
反应物总能量大于生成物总能量,反应为放热反应;化学反应中物质变化的量之比等于化学计量数之比;在燃料电池中,通入燃料CH4一极作负极,发生氧化反应,通入O2一极作正极,发生还原反应,阴离子向负极移动,阳离子移向正极,据此回答。
1 / 1广东省深圳市高级中学2023-2024学年高一下学期4月期中考试化学试题
1.(2024高一下·深圳期中)化学与人类生产、生活、科研密切相关下列有关说法不正确的是
A.难溶于水和盐酸,可用作钡餐
B.月壤中的“嫦娥石”其成分属于无机盐
C.葡萄酒中添加二氧化硫以起到杀菌、抗氧化作用说明二氧化硫是种无毒的气体
D.工业生产玻璃、水泥,均需用石灰石作原料
【答案】C
【知识点】二氧化硫的性质;硫酸盐;水泥的主要化学成分、生产原料及其用途;玻璃的主要化学成分、生产原料及其用途
【解析】【解答】A. BaSO4不溶于水、酸,不易被X射线穿透,可经人体排出体外,不会引起Ba2+中毒,常用BaSO4作钡餐,故A正确;
B.含金属离子和磷酸根离子,属于无机盐,故B正确;
C.二氧化硫具有还原性,葡萄酒中添加二氧化硫以起到杀菌、抗氧化作用,故C错误;
D.工业生产玻璃原料为纯碱、石灰石和石英,工业生产水泥的原料为黏土和石灰石,故D正确;
故答案选C。
【分析】
BaSO4不溶于水、酸,不易被X射线穿透;无机盐是由酸根离子和碱根离子组成的化合物;
二氧化硫具有还原性,在葡萄酒中起到抗氧化作用;工业生产玻璃原料为纯碱、石灰石和石英,工业生产水泥的原料为黏土和石灰石。
2.(2024高一下·深圳期中)下列生活应用或生产活动,没有运用相应化学知识的是(  )
选项 生活应用或生产活动 化学知识
A 用SO2漂白纸张 SO2具有氧化性
B 用铝槽车运输浓硝酸 Al在冷的浓硝酸中发生钝化
C 用生石灰作食品干燥剂 CaO易与水反应
D 用Si制作芯片 Si是良好的半导体材料
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系
【解析】【解答】A.SO2可用于漂白纸浆,是因为二氧化硫具有漂白性,与氧化性无关,故A符合题意;
B.常温下铝与浓硝酸发生了钝化,在金属的表面生成一层致密的金属氧化物,阻止了金属和酸继续反应,所以可用铝槽车运输浓硝酸,故B不符合题意;
C.生石灰作食品干燥剂是因为氧化钙易与水反应生成氢氧化钙,故C不符合题意;
D.硅位于金属与非金属的交界处,具有金属与非金属的性质,硅是一种良好的半导体材料,可用Si作计算机芯片,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.SO2漂白是与有色的有机物结合生成无色的物质;
B.Fe、Al在冷的浓硝酸、浓硫酸中发生钝化;
C.生石灰与水反应,具有吸水性,可做干燥剂;
D.Si做芯片是利用Si是良好的半导体材料。
3.(2024高一下·深圳期中)下列化学用语正确的是
A.中子数为20的氯原子
B.的电子式
C.氨分子的结构式
D.的原子结构示意图
【答案】C
【知识点】原子中的数量关系;原子结构示意图;结构式;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A.质量数=质子数+中子数,氯原子质子数为17,中子数为20,质量数为20+17=37,故为,A错误;
B.双氧水为共价化合物,电子式为,B错误;
C.1个NH3中1个N和3个H形成3个N-H键,其结构式,C正确;
D.碳原子的质子数是6,原子结构示意图,D错误;
故答案选C。
【分析】
A.质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N),用原子的组成;
B.为共价化合物,共价化合物中原子间通过共用电子对结合;
C.用一个“-”代替一对共用电子,写出对应的结构式;
D.原子呈电中性,原子核带的正电荷=核外电子数。
4.(2024高一下·深圳期中)下列关于物质的制备、分离提纯或性质检验叙述正确的是
A.甲装置:可用石英坩埚或陶瓷坩埚灼烧氢氧化钠固体
B.实验室中可在乙装置中用CaF2与浓硫酸加热条件下制HF气体
C.可用丙装置分离固体食盐和碘
D.通过丁装置试管中下层液体呈紫红色,一定可以说明非金属性:Cl>Br>I
【答案】C
【知识点】氯气的化学性质;硅和二氧化硅;升华;气体发生装置;氯、溴、碘的性质实验
【解析】【解答】A.石英主要成分为二氧化硅,加热时能与氢氧化钠反应,不能用石英坩埚或陶瓷坩埚灼烧氢氧化钠固体,A错误;
B.HF能与玻璃中的SiO2反应生成SiF4气体、水,实验室中不能在乙装置中用CaF2与浓硫酸加热条件下制HF气体,B错误;
C.氯化钠为离子晶体熔沸点较高,碘易升华,加热时,丙装置中碘升华后在滤纸上凝华,可实现固体食盐和碘的分离,C正确;
D.Cl2与NaBr溶液反应生成Br2、氯化钠,Br2与KI反应生成I2、溴化钾。若Cl2过量,也能与KI反应,干扰Br2与I2的氧化性的比较;通过丁装置试管中下层液体呈紫红色,不能说明非金属性:Cl>Br>I,D错误;
故答案选C。
【分析】
A.二氧化硅为酸性氧化物与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水;
B.HF能SiO2反应生成SiF4气体、水;
C.氯化钠为离子晶体,碘为分子晶体易升华;
D.非金属单质氧化性越强,元素分非金属性越强。
5.(2024高一下·深圳期中)NA代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A.常温常压下,中含有共价键数为4NA
B.和含有电子数均为10NA
C.含有质子数为NA
D.铁在足量氯气中充分燃烧转移电子数为0.2NA
【答案】B
【知识点】氯气的化学性质;铁的化学性质;氧化还原反应的电子转移数目计算;物质结构中的化学键数目计算;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A.常温常压下,不是22.4L/mol,2.24LCH4不是1mol,含有的共价键不是4NA,故A错误;
B.为1mol,含有10mol电子;为1mol,含有10mol电子,两者含有电子数均为10NA,故B正确;
C.中含有11个质子,含有1.1NA质子,故C错误;
D.5.6g铁 为=0.1mol,铁在氯气中燃烧生成氯化铁,铁元素化合价由0价变为+3价,0.1mol铁燃烧后转移0.3NA个电子,故D错误;
故答案选B。
【分析】
A.适应一定的温度压强的气体。如标准状况下,约为22.4L/mol;
B.1个含有10个电子;1个含有10个电子;
C.1个含有11个质子;
D.氯气为强氧化剂,加热条件下能将变价金属铁单质氧化为三价铁。
6.(2024高一下·深圳期中)是一种广泛应用于工业、农业和医药领域的重要化工气体,下列有关氨气的实验中,能达到实验目的的是
A B C D
制取 干燥 收集 先从a口通,再从b口通制
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】氨的性质及用途;氨的实验室制法;除杂;气体发生装置;气体的收集
【解析】【解答】A.利用氯化铵固体和氢氧化钙固体生成氨气、氯化钙、水,为了防止水倒流试管底部引起试管炸裂,试管口应略向下倾斜,A错误;
B.与氯化钙反应,不能用无水氯化钙干燥,B错误;
C.密度比空气小,集气瓶中导管短进长出,C错误;
D.在水中溶解度较小,为了提高NaHCO3生成量,a处先通,可防倒吸,再从b处通,D项正确;
故答案选D。
【分析】
A.实验中加热固体药品,有水生成时为了防止水倒流试管底部引起试管炸裂,试管口应略向下倾斜;
B.干燥剂与被干燥的物质不反应;
C.集气瓶中进导管的长短取决于收集气体密度与空气密度的相对大小,若气体密度大于空气密度,导管应长进短出;若气体密度小于空气密度,导管应短进长出进长出;
D.为了制备更多的NaHCO3,利用在碱性溶液中溶解性大于中性溶液,向饱和食盐水中在a处先通,可防倒吸,再从b处通。
7.(2024高一下·深圳期中)下列离子方程式书写正确的是(  )
A.足量通入少量石灰水中:
B.溶液与溶液共热:
C.与稀硝酸反应:
D.硫酸氢钠溶液与少量反应:
【答案】B
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】 A.过量SO2与Ca(OH)2反应生成Ca(HSO3)2,A错误;
B.(NH4)2SO4溶液与NaOH溶液共热离子方程式为:,B正确;
C.Fe2+被HNO3氧化,不能生成Fe2+,生成铁离子,C错误;
D.NaHSO4与Fe反应生成Fe2+,D错误;
故答案为:B。
【分析】 A.不符合客观事实,过量SO2与Ca(OH)2反应生成Ca(HSO3)2;
B.离子方程式书写正确;
C.硝酸有强氧化性,发生氧化还原反应;
D.不符合客观事实,反应生成Fe2+;
8.(2024高一下·深圳期中)某兴趣小组用大小和形状相同的铜片和锌片作电极研究柠檬水果电池,装置如下图所示,当电池工作时,下列说法不正确的是
A.铜片电极上发生了还原反应
B.锌片电极反应式为Zn-2e-=Zn2+
C.该装置实现了从化学能向电能的转化
D.电流从锌片经导线流向铜片
【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A.在该原电池中,Cu作正极,正极:,氢离子得电子被还原发生还原反应,A正确;
B.金属活动性:Zn>Cu,该原电池中,Zn为负极,发生反应为:Zn-2e-=Zn2+,B正确;
C.该装置为原电池,将化学能转化为电能,C正确;
D.电池工作时电子从负极锌片经导线流向正极铜片,电流从正极铜片经导线流向负极锌片,D错误;
故答案选D。
【分析】
金属活动性:Zn>Cu,水果电池中Zn为负极,失电子发生氧化反应;Cu为正极,正极上发生还原反应电子从负极经导线流向正极,电流则由正极流向负极。
9.(2024高一下·深圳期中)下列与化学反应能量变化相关的叙述正确的是
A.生成物总能量一定低于反应物总能量
B.放热反应的反应速率总是大于吸热反应的反应速率
C.通过比较反应物具有的总能量和生成物具有的总能量判断反应是放热还是吸热
D.同温同压下,在光照和点燃条件下的放出的热量不同
【答案】C
【知识点】化学能与热能的相互转化;吸热反应和放热反应;化学反应速率的影响因素
【解析】【解答】A.生成物总能量低于反应物总能量,该反应为放热反应;生成物总能量高于反应物总能量该反应为吸热反应, 生成物总能量不一定低于反应物总能量 ,A错误;
B.反应速率的大小与吸热反应还是放热反应无关,即放热反应的反应速率不一定大于吸热反应的反应速率,B错误;
C.生成物总能量低于反应物总能量,该反应为放热反应;生成物总能量高于反应物总能量该反应为吸热反应,所以可通过比较反应物具有的总能量和生成物具有的总能量判断反应是放热还是吸热,C正确;
D.反应的热效应只与反应的始态和终态有关,与反应条件和反应途径无关,故同温同压下相同质量的反应物在光照和点燃条件下发生反应,放出的热量相同,D错误;
故答案选C。
【分析】
生成物总能量低于反应物总能量,该反应为放热反应;生成物总能量高于反应物总能量该反应为吸热反应;反应速率的大小与反应中能量的变化无关;根据盖斯定律可知反应的热效应只与反应的始态和终态有关,与反应条件和反应途径无关。
10.(2024高一下·深圳期中)氮化硅()是一种高温结构陶瓷材料,它硬度大、熔点高、化学性质稳定。合成氮化硅的一种工艺流程如图所示。下列说法正确的是
已知:在潮湿的空气中易水解,产生白雾
A.该流程中可循环使用的物质是
B.第③步反应是氧化还原反应
C.因为硬度大不属于无机非金属材料
D.第③步反应可用氨水代替
【答案】A
【知识点】氧化还原反应;氨的性质及用途;硅和二氧化硅;无机非金属材料;含硅矿物及材料的应用
【解析】【解答】A.由分析可知,Si(NH)2高温下加热生成氮化硅、氨气,生成的氨气可以在③中循环利用,A正确;
B.第③步反应中SiCl4和氨气一定温度生成Si(NH)2和HCl,该反应无元素化合价改变,为非氧化还原反应,B错误;
C.属于新型无机非金属材料,C错误;
D.在潮湿的空气中易水解,产生白雾,不能用氨水代替氨气,D错误;
故答案选A。
【分析】
石英砂主要成分SiO2与焦炭反应生成粗硅和CO,粗硅中硅单质与Cl2发生反应生成SiCl4;SiCl4和氨气一定温度生成Si(NH)2,Si(NH)2高温下加热生成氮化硅、氨气。
11.(2024高一下·深圳期中)利用三通阀进行气体的性质探究装置如图所示,先通过旋转阀门连通注射剂2、4收集气体,再进行性质探究实验,下列说法不正确的是
A.装置4的反应中,硝酸体现出酸性和氧化性
B.旋转阀门连通装置1、2,2中气体颜色不变
C.装置4若换成浓氨水和碱石灰,可进行氨气的性质探究
D.连通装置1、2实验后,装置3中换成NaOH溶液可进行尾气的吸收处理
【答案】B
【知识点】硝酸的化学性质;氮的氧化物的性质及其对环境的影响;性质实验方案的设计;化学实验方案的评价
【解析】【解答】A.装置4发生反应反应3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,该反应硝酸体现出氧化性和酸性,A正确;
B.注射器2中充满NO,当与注射器1中空气中氧气反应生成NO2为红棕色气体,气体颜色发生了改变 ,B错误;
C.装置4若换成浓氨水和碱石灰生成,可进行NH3与空气和水反应的性质探究,C正确;
D.连通装置1、2实验后NO与注射器1中空气中氧气反应生成NO2,装置3中NaOH溶液与NO2反应: 2NO2 + 2NaOH = NaNO3+ NaNO2 + H2O ,可进行尾气的吸收处理,D正确;
故答案选B。
【分析】
注射器4中的稀硝酸与铜发生反应:3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,生成硝酸铜,NO和水。
12.(2024高一下·深圳期中)下列实验操作、现象和结论均正确的是
选项 操作 现象 结论
A 向Na2SiO3溶液溶液通入CO2 有白色沉淀 非金属性:C>Si
B 向滴有KSCN的FeCl3溶液通入SO2 溶液褪色 SO2具有漂白性
C 向Al2(SO4)3溶液通入足量NH3 先有沉淀后溶解 Al(OH)3为两性氢氧化物
D 向滴有酚酞的NaOH溶液通入NO2 溶液褪色 NO2是酸性氧化物
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【知识点】氮的氧化物的性质及其对环境的影响;二氧化硫的性质;两性氧化物和两性氢氧化物;性质实验方案的设计;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】A. 向Na2SiO3溶液溶液通入CO2 有白色沉淀则生成硅酸,说明酸性碳酸大于硅酸 ,根据最高价氧化物对应水化物的酸性越强,元素非金属性越强,得出非金属性:C>Si,A正确;
B.向滴有KSCN的FeCl3溶液呈红色通入SO2溶液褪色,是二氧化硫和铁离子发生氧化还原反应,铁离子被还原为亚铁离子使得溶液褪色,不是二氧化硫漂白性引起的,B错误;
C. 向溶液通入足量NH3 生成氢氧化铝不溶于弱碱氨水中,沉淀不会溶解,C错误;
D.NO2和水生成硝酸、NO,NO2不是酸性氧化物,D错误;
故答案选A。
【分析】
A.元素最高价氧化物对应水化物的酸性越强,元素非金属性越强;
B.SO2具有还原性,和具有氧化性的铁离子发生氧化还原反应,铁离子被还原为亚铁离子;
C.氢氧化铝为两性氢氧化物,溶于强酸、强碱溶液中,不溶于弱碱氨水;
D.酸性氧化物与碱反应生成一种盐和水。
13.(2024高一下·深圳期中)翡翠是由X、Y、Z、W四种短周期元素组成的矿物,可表示为XY[Z2W6],X、Y、W元素的简单离子的电子层结构相同,X的原子半径比Y的大,Z的单质是常见的半导体材料,W是地壳中含量最多的元素。下列说法不正确的是
A.Y在化合物中显+3价
B.X与W只能形成一种化合物
C.W的简单氢化物稳定性比Z的强
D.X的最高价氧化物对应的水化物碱性比Y的强
【答案】B
【知识点】原子结构与元素的性质;硅和二氧化硅;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用;硅酸盐
【解析】【解答】
A.根据分析可知Y为Al,Al原子最外层3个电子,在化合物中显+3价,故A正确;
B.X为Na、W为O,二者可以组成离子化合物氧化钠、过氧化钠,故B错误;
C.非金属性O>Si,氢化物稳定性,故C正确;
D.金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性Na>Al,碱性:,故D正确;
故答案选B。
【分析】
W是地壳中含量最多的元素,W为O元素;Z的单质是常见的半导体材料,Z为Si;翡翠是由X、Y、Z、W四种短周期元素组成的矿物,可表示为XY[Z2W6],翡翠属于硅酸盐,X、Y化合价之和为+4,X、Y、W元素的简单离子的电子层结构相同,离子核外电子数为10,原子半径X>Y,X为Na、Y为Al。
14.(2024高一下·深圳期中)某反应由两步反应A→B→C完成,它的反应能量变化曲线如图所示。下列叙述正确的是
A.两步反应均为吸热反应 B.A与C的能量差为E4
C.三种物质中C最稳定 D.A→B的反应一定需要加热
【答案】C
【知识点】化学反应中能量的转化;化学能与热能的相互转化;吸热反应和放热反应
【解析】【解答】A.能量AC,A→B是吸热反应,B→C是放热反应,故A错误;
B.A→C过程中能量减少了E5,能量差为E5,故B错误;
C.物质具有的能量越低越稳定,从图可知物质具有能量B>A>C,三种物质中C最稳定,故C正确;
D.吸热反应、放热反应与反应条件无关,吸热反应不一定需要加热,比如氯化铵和Ba(OH)2 8H2O的反应不需要加热,A→B的反应不一定需要加热,故D错误。
故答案为C。
【分析】
化学反应中反应物总能量大于生成物总能量,该反应为放热反应;化学反应中反应物总能量小于生成物总能量,该反应为吸热反应;物质具有的能量越低越稳定;吸热反应、放热反应与反应条件无关,吸热反应不一定需要加热。
15.(2024高一下·深圳期中)有一种纸质软电池,该电池采用薄层纸片作为载体和传导体,一面附着Zn,另面附着MnO2。电池总反应为Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnO(OH),关于此电池,下列说法正确的是
A.该电池的正极反应式为MnO2+e-+H2O=MnO(OH)+OH-
B.该电池Zn为负极,ZnO为正极,MnO2作催化剂
C.当0.1molZn溶解时,流经电解液的电子的物质的量为0.2mol
D.电池工作时,OH-通过薄层纸片向附着二氧化锰的电极移动
【答案】A
【知识点】电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用;氧化还原反应的电子转移数目计算
【解析】【解答】A.MnO2为正极发生还原反应MnO2+e-+H2O=MnO(OH)+OH-;故A正确;
B.根据电池总反应为Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnO(OH)可知Zn为负极 ,MnO2为正极,故B错误;
C.当0.1molZn溶解时,流经导线的电子为0.2mol,电子不能进入溶液,故C错误;
D.Zn为负极 ,MnO2为正极,电池工作时,阴离子移向负极,OH-通过薄层纸片向负极Zn电极移动,故D错误;
故答案选A。
【分析】
根据电池总反应为Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnO(OH)可知Zn为负极 ,Zn发生氧化反应Zn-2e-+2OH-=ZnO+H2O,MnO2为正极发生还原反应MnO2+e-+H2O=MnO(OH)+OH-;电池工作时,阴离子移向负极,电子从负极经外电路进入正极。
16.(2024高一下·深圳期中)在相同条件下通入一定量X,研究催化剂对反应的影响,各物质浓度c随反应时间t的部分变化曲线如图。下列说法正确的是
A.无催化剂时,反应不能进行
B.与催化剂Ⅰ相比,Ⅱ使反应活化能更低
C.使用催化剂Ⅰ,时,
D.c曲线可表示使用催化剂I时Z的浓度随t的变化
【答案】D
【知识点】活化能及其对化学反应速率的影响;催化剂;化学反应速率的影响因素;化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】A.催化剂可以改变反应速率,但不影响反应进行的程度,A错误;
B.由图可知,相同时间使用催化剂Ⅰ物质浓度变化大,催化剂Ⅰ比催化剂Ⅱ催化效果好,催化剂Ⅰ使反应活化能更低,反应更快,则Ⅱ使反应活化能更高,B错误;
C.使用催化剂Ⅰ,0~2min 内X的平均反应速率为:,不是瞬时速率,C错误;
D.由分析可知,c曲线可表示使用催化剂Ⅰ时Z的浓度随t的变化,D正确;
故选D。
【分析】
由图可知,X为反应物,随着反应进行X的量减小,a为X浓度变化曲线,在0~2min内X的浓度变化了2.0mol/L,根据化学方程式可知,Y、Z的浓度应变化分别为4.0mol/L、2.0mol/L,可知b为为Y浓度变化曲线、c为Z浓度变化曲线;
17.(2024高一下·深圳期中)某同学设计了如图装置(夹持装置已略去)用于制取,并验证的部分性质,回答下列问题:
(1)装置A中用于添加浓硫酸的仪器名称为   。
(2)A中发生反应的化学方程式为   。浓硫酸表现出来的性质是   。
(3)某同学为了检验装置中A、B两部分的气密性,进行的操作是关闭弹簧夹a、打开弹簧夹b,用酒精灯在三口烧瓶下微热,观察到B中长导管口有明显气泡现象,他判断气密性良好。你认为该操作是否合理   (填“合理”或“不合理”)。
(4)实验前要向装置中鼓入,目的是   。
(5)为了验证是酸性氧化物,B中可选用的试剂是_______(填字母)。
A.无色酚酞溶液 B.蓝色石蕊试液
C.红色品红溶液 D.淀粉溶液
(6)装置C中可观察到白色沉淀现象,由此可验证具有   性,相关反应的总的离子方程式为   。
【答案】(1)分液漏斗
(2);酸性、吸水性
(3)不合理
(4)排净装置中的空气,防止溶液中被空气中的氧化而干扰实验
(5)B
(6)还原;
【知识点】二氧化硫的性质;浓硫酸的性质;制备实验方案的设计;化学实验方案的评价;离子方程式的书写
【解析】【解答】
(1)根据图示装置可知,盛放浓硫酸的仪器为分液漏斗,故答案为:分液漏斗;
(2)装置A中浓硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫、硫酸钠、水,对应化学方程式为,该反应中没有元素化合价的变化,浓硫酸表现出酸性和吸水性,故答案为:;酸性、吸水性;
(3)检验装置中A、B两部分的气密性,需进行的操作是关闭弹簧夹a、打开弹簧夹b,用酒精灯在三口烧瓶下微热,观察到C中长导管口有明显气泡现象,冷却后长导管中出现一段水柱,说明该装置气密性良好,否则无法判断该装置的气密性是否良好,故答案为:不合理;
(4)为了防止装置中含有氧气、铁离子都能将二氧化硫氧化干扰实验,通入氮气的目的是排净装置中的空气防止干扰实验,故答案为: 排净装置中的空气,防止溶液中被空气中的氧化而干扰实验 ;
(5)A.二氧化硫与水反应生成亚硫酸,溶液呈酸性,不能使无色酚酞溶液变色,无法检验二氧化硫为酸性氧化物,A错误;
B.二氧化硫与水反应生成亚硫酸,溶液呈酸性,能够使蓝色石蕊试液变红,可以证明二氧化硫为酸性氧化物,B正确;
C.二氧化硫具有漂白性,能够使红色品红溶液褪色,无法证明二氧化硫为酸性氧化物,C错误;
D.淀粉溶液与二氧化硫不发生反应,无法证明二氧化硫为酸性氧化物,D错误;
故答案选B;
(6)氯化铁具有氧化性,与二氧化硫、氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,证明二氧化硫具有还原性,反应的离子方程式为,故答案为:还原;。
【分析】
装置A在中发生,装置B用于验证二氧化硫为酸性氧化物,可用蓝色石蕊试液检验,二氧化硫进入C中先与铁离子发生氧化还原反应生成亚铁离子和硫酸根离子,硫酸根离子再与钡离子反应生成硫酸钡沉淀,用碱液吸收多余的二氧化硫,防止污染环境。
18.(2024高一下·深圳期中)铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在,主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物,从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如图所示:
已知:最高价含铬酸根在酸性介质中以形式存在,在碱性介质中以形式存在。
回答下列问题:
(1)若铬钒渣中铬的含氧酸盐为,则“煅烧”过程中发生反应的化学方程式为   。若在实验室中进行煅烧铬钒渣,   (填“能”或“不能”)用陶瓷坩埚,理由是   。
(2)是   (填“酸性”、“碱性”或“两性”)氧化物,写出它在日常生活中的一种用途:   。
(3)“沉淀”步骤中生成反应的离子方程式为   。
(4)“还原”步骤中氧化剂与还原剂的物质的量之比为   。
【答案】(1)(或,或其他合理答案;不能;、NaOH均能与陶瓷坩埚中的发生反应或其他合理答案
(2)碱性;用作红色颜料
(3)
(4)2:3
【知识点】硅和二氧化硅;硅酸的性质及制法;铁的氧化物和氢氧化物;制备实验方案的设计;与氧化剂、还原剂有关的计算
【解析】【解答】
(1)若铬钒渣中铬的含氧酸盐为NaCrO2,则“煅烧”过程中NaCrO2转化为Na2CrO4,发生反应的化学方程式为或。陶瓷中含有的SiO2能与NaOH、Na2CO3高温发生反应,在实验室中进行煅烧铬钒渣,不能用陶瓷坩埚,故答案为:或;不能;Na2CO3、NaOH均能与陶瓷坩埚中的SiO2发生反应;
(2)Fe2O3与酸反应生成盐和水,Fe2O3是碱性氧化物,Fe2O3为红棕色难溶于水的物质,常生活中用作红色颜料,故答案为:碱性;用作红色颜料;
(3)“沉淀”步骤中,Na2SiO3溶液中加入稀硫酸,生成H2SiO3沉淀、硫酸钠,对应离子方程式为,故答案为:;
(4)“还原”步骤中,Na2Cr2O7溶液中加入Na2S2O5溶液,发生氧化还原反应:2Na2Cr2O7+3Na2S2O5+5H2SO4=5Na2SO4+2Cr2(SO4)3+5H2O,该反应中Na2Cr2O7为氧化剂,Na2S2O5为还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3,故答案为:2:3。
【分析】
铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在,主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物,加入Na2CO3、NaOH、通入空气进行煅烧,将铁元素转化为Fe2O3,硅元素转化为Na2SiO3,铬元素转化为Na2CrO4;加入H2O浸取,得到Fe2O3;过滤后,往滤液中加入稀硫酸,生成H2SiO3沉淀;过滤后,往滤液中加入MgSO4溶液、(NH4)2SO4溶液,生成MgSiO3、MgNH4PO4沉淀;过滤后,往滤液中加入稀硫酸调节溶液的pH,将钒转化为V2O5;过滤后,往滤液中加入Na2S2O5溶液,并调节pH,生成Cr(OH)3沉淀。
19.(2024高一下·深圳期中)某学习小组以反应为原理设计实验测定金属M的相对原子质量,实验装置如图。
已知,MxOy可为CuO、Fe2O3、MgO;氨气不溶于有机溶剂CCl4.
(1)实验步骤:
①连接实验装置,上述仪器接口顺序为a→   (按气流方向从左到右,仪器不重复使用,填标号),检验装置的气密性;
②将m1g纯净的金属氧化物MxOy装入玻璃管C中;
③打开K1和K2,点燃装置A中酒精灯,当装置中充满NH3后再点燃装置C中酒精灯,加热至MxOy反应完全;
④熄灭C中酒精灯,冷却至室温;熄灭A中酒精灯;
⑤冷却至室温后,称量得C中玻璃管剩余固体的质量为m2g。
(2)利用装置A制取氨气的化学方程式为   。
(3)仪器D的名称为   ;装置B中加入的CCl4的作用是   。
(4)若金属氧化物为CuO,则装置C中发生反应的化学方程式为   ,该反应中NH3表现出   性,根据实验记录,算得铜的相对原子质量为   (用含m1、m2的式子表示)。
(5)若MxOy未完全反应,则会导致测得的金属M的相对原子质量   (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
【答案】(1)fgdebc(或fgedbc)
(2)(或其他合理答案)
(3)(球形)干燥管;防倒吸
(4);还原;
(5)偏大
【知识点】氨的性质及用途;氨的实验室制法;化学实验操作的先后顺序;制备实验方案的设计;化学实验方案的评价
【解析】【解答】
(1)A制备氨气,D中球形干燥管为了干燥氨气,气体从大头进,小头出;C中金属氧化物与氨气反应,B装置为尾气处理装置吸收多余氨气,防止污染,气体从长导管进,上述仪器接口顺序为a→f→g→d→e→b→c,故答案为: fgdebc(或fgedbc) ;
(2)装置A中用氯化铵和氢氧化钙的混合物加热生成氨气、氯化钙、水,反应的化学方程式为,故答案为:;
(3)仪器D的名称为球形干燥管,为了干燥氨气,气体从大头进,小头出;氨气不溶于有机溶剂CCl4,装置B中加入的CCl4的作用是防倒吸,故答案为: (球形)干燥管 ;防倒吸;
(4)若金属氧化物为CuO,装置C中氧化铜和氨气反应生成铜、氮气、水,发生反应的化学方程式为,该反应NH3中N元素化合价升高,NH3表现出还原性;CuO中x、y都为1,根据金属摩尔质量为,得铜的相对原子质量为,故答案为:;还原;;
(5)若MxOy未完全反应,则m2偏大,会导致测得的金属M的相对原子质量偏大,故答案为:偏大。
【分析】
金属氧化物MxOy的质量为m1g,冷却至室温后,称量得C中玻璃管剩余固体的质量为m2g,即金属M的质量为m2g,氧原子的质量为(m1-m2)g,氧原子的物质的量为 ,根据氧化物的化学式,可知金属M的物质的量是,金属M的摩尔质量为 ,实验的关键是准确测得反应前后C中固体质量。
20.(2024高一下·深圳期中)化学在生产生活中无处不在。
.某汽车安全气囊的气体发生剂主要含有叠氮化钠()、三氧化二铁()、硝酸铵等物质。当汽车发生碰撞时,气体发生剂产生大量气体使气囊迅速膨胀,从而起到保护作用。
(1)汽车受到猛烈碰撞时,点火器点火引发迅速分解,生成氮气和金属钠,同时释放大量的热。下列关于该反应过程中的能量变化示意图正确的是   (填字母),生成氮气的电子式为   。
A. B. C.
.、(甲醇)既是重要的化工原料,又是重要的能源物质。
(2)将2.0 mol和4.0 mol通入容积为4 L的反应器,保持容器容积不变,在一定温度下发生反应,测得在5 min时,CO的物质的量为0.8 mol,则0~5 min内,用表示该反应的平均反应速率为   。
(3)一定条件下,将1.0 mol与2.0 mol充入密闭容器中发生反应,下列措施可以提高化学反应速率的是   (填字母)。
a.恒容条件下充入He b.增大体积 c.升高温度 d.保持恒容投入更多的 e.加入合适的催化剂
(4)用设计燃料电池,其利用率更高,装置如图所示(A、B为多孔碳棒),电池总反应为。
①实验测得向B电极定向移动,则   (填“A”或“B”)电极入口通甲烷,该电极反应的离子方程式为   。
②当消耗甲烷的体积为33.6 L(标准状况下)时,假设电池的能量转化率为80%,则导线中转移电子的物质的量为   。
【答案】A;;0.12;cde;B;;9.6 mol
【知识点】吸热反应和放热反应;常见化学电源的种类及其工作原理;化学反应速率的影响因素;化学反应速率和化学计量数的关系;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】
(1)NaN3迅速分解,释放大量的热,该反应为放热反应,即反应物总能量大于生成物总能量,故选A;生成氮气的电子式为,故答案为:A;;
(2)5 min内,CO增加了0.8 mol,物质变化的量之比等于化学计量数之比,H2增加了2.4mol,则0~5 min内,故答案为:;
(3)a.恒容条件下充入He,容器体积不变,各气体物质的浓度不变,化学反应速率不变,a错误;
b.增大体积,各气体物质的量浓度均减小,化学反应速率减小,b错误;
c.升高温度,化学反应速率加快,c正确;
d.保持恒容投入更多的H2O(g),增大水蒸气的浓度,化学反应速率加快,d正确;
e.加入合适的催化剂,加快化学反应速率,e正确;
故答案选cde;
(4)①原电池中阴离子向负极移动,实验测得向B电极定向移动,B为负极,燃料电池中燃料在负极失去电子发生氧化反应,则B电极甲烷发生反应,故答案为:;
②理论上1molCH4转移8mol电子,当消耗甲烷的体积为33.6 L(标准状况下)时,即1.5mol,电池的能量转化率为80%,转移电子为9.6mol,故答案为:9.6mol。
【分析】
反应物总能量大于生成物总能量,反应为放热反应;化学反应中物质变化的量之比等于化学计量数之比;在燃料电池中,通入燃料CH4一极作负极,发生氧化反应,通入O2一极作正极,发生还原反应,阴离子向负极移动,阳离子移向正极,据此回答。
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