四川省南充市嘉陵第一中学2023-2024学年高一下学期4月期中化学试题(原卷版+解析版)

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四川省南充市嘉陵第一中学2023-2024学年高一下学期4月期中化学试题(原卷版+解析版)

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嘉陵一中高2023级高一下期期中考试
化学试卷
考试时间:75分钟 总分:100分
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Al-27 S-32 Fe-56 Cu-64 Ba-137
一、单项选择题(每小题3分,共51分)
1. 下列说法正确的是
A. 溶液可以用带磨口玻璃塞的试剂瓶保存
B. 有毒,不能用作食品添加剂
C. 浓硫酸干燥气体时,浓硫酸体现吸水性
D. 是形成酸雨的主要物质
2. 下列反应属于吸热反应的是
A. 木炭燃烧 B. CaCO3受热分解 C. Na与水反应 D. 盐酸与NaOH溶液反应
3. 下列装置能形成原电池的是
A. B. C. D.
4. 在无色透明的溶液中,可以大量共存的离子组是
A. B.
C D.
5. 下列离子方程式正确是
A. 向溶液中通入:
B. 通入水中制硝酸:
C. 向溶液中滴加稀盐酸:
D. 室温下用稀溶解铜:
6. 检验下列物质所选用的试剂正确的是
选项 待检验物质 所用试剂
A 溶液中的 溶液
B 气体 澄清石灰水
C 溶液中的 溶液
D 溶液中的 溶液,湿润的蓝色石蕊试纸
A. A B. B C. C D. D
7. 燃烧生成液态水和气态,放出的热量。下列热化学方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
8. 铜锌原电池(如图)工作时,下列叙述正确的是
A. 负极电极反应式为 B. 盐桥中的移向溶液
C. 外电路中,电子从铜片流向锌片 D. 为正极,电极上发生还原反应
9. 用下列实验装置完成对应实验,能达到实验目的的是
选项 A B C D
实验装置
实验目的 验证浓硫酸具有脱水性和氧化性 制取氨气 干燥 喷泉实验
A. A B. B C. C D. D
10. 有A、B、C、D四块未知金属片,欲判断其金属活动性顺序,进行如下实验,根据电流表指针偏转方向,可以获知:
①A、B用导线相连后,同时浸入稀H2SO4溶液中,A极为负极;
②C、D用导线相连后,同时浸入稀H2SO4溶液中,电流由D→导线→C;
③A、C相连后,同时浸入稀H2SO4溶液中,C极产生大量气泡;
④B、D相连后,同时浸入稀H2SO4溶液中,D极发生氧化反应。
据此,判断四种金属的活动性顺序是
A A>B>C>D B. C>A>B>D C. A>C>D>B D. B>D>C>A
11. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是
A. 常温下,将2.7g铝片投入足量的浓硝酸中,铝失去的电子数为
B. 标准状况下,和混合后原子数一定为
C. 常温常压下,和的混合物中含有氧原子数为
D. ,若反应放出热量,则转移电子数为
12. 已知化学反应的能量变化如图,下列叙述正确的是
A. 每生成2分子AB吸收b kJ热量
B. 该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
C 该反应热
D. 断裂1 mol 和1 mol 键,放出a kJ能量
13. 某实验小组学生用的盐酸与的溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量计算反应热。下列说法不正确的是
A. 图中仪器A的名称为玻璃搅拌器
B. 若用铜丝代替玻璃搅拌器,则测得的偏大
C. 溶液应分多次缓慢加入盐酸溶液中
D. 烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是防止热量损失,减少实验误差
14. 下列热化学方程式正确的是
A. 甲烷的燃烧热ΔH=-890.3 kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3kJ·mol-1
B. 500℃、30MPa下,将0.5molN2(g)和1.5mol H2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-38.6kJ·mol-1
C. HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3kJ·mol-1,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH=2×(-57.3)kJ·mol-1
D. 已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH=a,2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=b,则a15. 甲烷燃料电池以熔融碳酸盐()为电解质,该电池工作原理如图所示。
下列说法错误的是
A. 负极的电极反应式为
B. 标准状况下,消耗转移的电子数目为
C. 正极的电极反应式为
D. 电池工作时,向通入的一极迁移
16. 用催化还原可以消除氮氧化物污染。已知:


下列说法错误的是
A. 反应①②中,相同物质的量的甲烷发生反应,转移的电子数相同。
B. 若用标准状况下还原生成、和,则放出的热量为。
C. 由反应①可知:。
D. 已知的燃烧热为,由组成的混合物,完全燃烧并恢复到常温时放出的热量为,则的燃烧热为。
17. 向含有1 mol HNO3和1 mol H2SO4的混合溶液中逐渐加入铁粉至过量,溶液中金属阳离a、b与所加铁粉的物质的量的关系如图所示(已知稀硝酸的还原产物只有NO)。下列有关判断正确的是
A. a表示的n(Fe2+)变化曲线 B. P点时,n(Fe2+)=0.45mol
C. n1=0.375 D. 向P点溶液中加入铜粉,最多可溶解28.8 g
二、填空题(共49分)
18. Ⅰ.依据氧化还原反应:设计的原电池如下图所示,
请回答下列问题:
(1)电极X的材料是________;电解质溶液Y是________;
(2)银电极为原电池的_________极。(填“正”或“负”)
Ⅱ.如图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置。请回答下列问题:
(3)电极a为Fe,电极b为Cu,电解质溶液为CuSO4溶液时,则负极的电极反应式为______,若初始时两电极质量相等,当电路中有0.2mole-通过时,两电极的质量差为______g。
(4)当电极a为,电极b为Cu,电解质溶液为浓硝酸时,则电池的正极反应式为______,对比(3)和(4),说明原电池中相对活泼的金属做正极还是负极,除了与金属本身的还原性有关外,还与______有关。
19. 回答下列问题
(1)分子可形成单斜硫和斜方硫,转化过程如下;
(单斜,)(斜方,),则常温下,单斜硫和斜方硫中较稳定的是_______。
(2)已知;①


则的_______。
(3)肼()是一种高能燃料,在工业生产中用途广泛,其结构式如图所示:
①液态在中燃烧生成和水蒸气,完全反应放出热量为,则该反应的热化学方程式为_______
②已知共价键键能如下:
键能
则中N-N的键能为________。
(4)肼—过氧化氢碱性燃料电池由于其较高的能量密度而备受关注,其工作原理如图所示:
①该电池的B极区发生________(填“氧化反应”或“还原反应”),
②负极的电极反应式为________。
20. 某工厂的固体废渣中主要含和,还含有少量和。
利用该固体废渣制取的部分工艺流程如图所示:
已知:①属于碱性氧化物;在酸性溶液中不稳定,会转变为和。
②是酸性氧化物,难于水和酸。
(1)若中和时加入的恰好完全反应,则过滤后所得废渣的成分为________。
(2)与稀硝酸反应时,硝酸体现出的性质:________。
(3)酸溶时,反应温度不宜超过,其主要原因是________。
(4)写出与稀硝酸反应的离子方程式:________。
(5)已知:的溶解度曲线如图所示
以某工业废水(含)为原料,制取晶体的操作流程如下:
先向工业废水中加入溶液,充分反应后,过滤,洗涤;向滤渣中加入稀硝酸至固体完全溶解,_________,_________,(填操作名称)过滤,洗涤,干燥,即制得晶体。
21. 某研究小组拟用下图装置测定催化氧化为的转化率。
(已知;熔点为,沸点为,熔点为,沸点为。)
(1)仪器a的名称是_________。
(2)A中反应的化学方程式_________。
(3)D烧杯中装的液体是冰水,其作用是_________。
(4)写出E中反应的离子方程式_________。
(5)为达同样目的,E中的也可以用__________代替。
A. 足量的饱和食盐水 B. 足量的溶液
C. 足量的溶液 D. 足量的和混合溶液
(6)实验结束后,若D装置增加的质量为,E中产生的白色沉淀的质量为,则C装置中的转化率为__________(用含字母的代数式表示,可不化简)
(提示:的转化率=C装置中反应了的的量/的总量)嘉陵一中高2023级高一下期期中考试
化学试卷
考试时间:75分钟 总分:100分
可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Al-27 S-32 Fe-56 Cu-64 Ba-137
一、单项选择题(每小题3分,共51分)
1. 下列说法正确的是
A. 溶液可以用带磨口玻璃塞的试剂瓶保存
B. 有毒,不能用作食品添加剂
C. 浓硫酸干燥气体时,浓硫酸体现吸水性
D. 是形成酸雨的主要物质
【答案】C
【解析】
【详解】A.显碱性,能够与玻璃中的二氧化硅反应,应用带橡胶塞的试剂瓶保存溶液,故A错误;
B.二氧化硫可做食品添加剂,可做红酒的添加剂,保鲜杀菌,故B错误;
C.浓硫酸具有吸水性,可以用来干燥一些气体,故C正确;
D.SO2和氮氧化物是形成酸雨的主要物质,故D错误。
答案选C。
2. 下列反应属于吸热反应的是
A. 木炭燃烧 B. CaCO3受热分解 C. Na与水反应 D. 盐酸与NaOH溶液反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.燃烧反应都放出热量,所以木炭燃烧反应属于放热反应,A不符合题意;
B.CaCO3受热分解,生成CaO和CO2,同时吸收热量,属于吸热反应,B符合题意;
C.Na与水反应,生成氢氧化钠和氢气,同时放出热量,属于放热反应,C不符合题意;
D.盐酸与NaOH发生中和反应,中和反应都是放热反应,D不符合题意;
故选B。
3. 下列装置能形成原电池的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.两个电极均为Cu,且没有氧化还原反应,无法形成原电池,故A不选;
B.符合所有原电池的构成条件,可以形成原电池,故B选;
C.没有形成闭合回路,不能形成原电池,故C不选;
D.没有电解质,不能形成原电池,故D不选。
答案选B。
4. 在无色透明的溶液中,可以大量共存的离子组是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.均是无色离子,相互间不反应,可以大量共存,故A选;
B.显黄色,且与要反应,故不能大量共存,故B不选;
C.显紫红色,且与要反应,故不能大量共存,故C不选;
D.要反应,故不能大量共存,故D不选。
答案选A。
5. 下列离子方程式正确的是
A. 向溶液中通入:
B. 通入水中制硝酸:
C. 向溶液中滴加稀盐酸:
D. 室温下用稀溶解铜:
【答案】D
【解析】
【详解】A.向溶液中通入,不会发生反应,故A错误;
B.通入水中制硝酸的离子方程式为:,故B错误;
C.易溶于水,拆成离子形式,离子方程式为,故C错误;
D.室温下用稀溶解铜,生成硝酸铜、NO、H2O,离子方程式为:,故D正确。
答案选D。
6. 检验下列物质所选用的试剂正确的是
选项 待检验物质 所用试剂
A 溶液中的 溶液
B 气体 澄清石灰水
C 溶液中的 溶液
D 溶液中 溶液,湿润的蓝色石蕊试纸
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.只用溶液不能排除银离子等的干扰,应该先加稀盐酸,无现象再加溶液,故A错误;
B.CO2也能使澄清石灰水变浑浊,应该用品红溶液检验SO2,故B错误;
C.Fe3+与SCN-反应生成红色物质,可以用溶液检验溶液中的,故C正确;
D.应该用湿润的红色石蕊试纸,故D错误;
答案选C。
7. 燃烧生成液态水和气态,放出的热量。下列热化学方程式正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【详解】的物质的量为mol,完全燃烧生成液态水和气态,放出的热量,则1mol甲烷完全燃烧生成液态水和气态,放出的热量为=890.4kJ,故热化学方程式为: ,D符合题意。
答案选D。
8. 铜锌原电池(如图)工作时,下列叙述正确是
A. 负极电极反应式为 B. 盐桥中的移向溶液
C. 外电路中,电子从铜片流向锌片 D. 为正极,电极上发生还原反应
【答案】D
【解析】
【分析】由图可知,Zn比Cu活泼,Zn作负极,电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,Cu作正极,电极反应式为Cu2++2e-=Cu,据此作答。
【详解】A.Zn是负极,电极反应式为:Zn-2e-=Zn2+,故A错误;
B.阳离子向正极移动,故K+移向溶液,故B错误;
C.电子从负极沿导线移向正极,故电子从锌片流向铜片,故C错误;
D.为正极,电极上发生还原反应,故D正确。
答案选D。
9. 用下列实验装置完成对应实验,能达到实验目的的是
选项 A B C D
实验装置
实验目的 验证浓硫酸具有脱水性和氧化性 制取氨气 干燥 喷泉实验
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.蔗糖变黑体现浓硫酸脱水性,浓硫酸与碳反应生成二氧化硫,溴水褪色,体现浓硫酸氧化性,故A正确;
B.固体加热,试管口应略向下倾斜,故B错误;
C.洗气瓶导管应长进短出,故C错误;
D.Cl2在饱和食盐水中溶解度小,不能完成喷泉实验,故D错误。
答案选A。
10. 有A、B、C、D四块未知金属片,欲判断其金属活动性顺序,进行如下实验,根据电流表指针偏转方向,可以获知:
①A、B用导线相连后,同时浸入稀H2SO4溶液中,A极为负极;
②C、D用导线相连后,同时浸入稀H2SO4溶液中,电流由D→导线→C;
③A、C相连后,同时浸入稀H2SO4溶液中,C极产生大量气泡;
④B、D相连后,同时浸入稀H2SO4溶液中,D极发生氧化反应。
据此,判断四种金属的活动性顺序是
A. A>B>C>D B. C>A>B>D C. A>C>D>B D. B>D>C>A
【答案】C
【解析】
【分析】一般来说,在原电池中,较活泼的金属作负极,较不活泼的金属作正极。负极上失电子发生氧化反应,正极上得电子发生还原反应。放电时电流从正极流向负极,电子从负极流向正极,据此判断金属活动性顺序:
【详解】①A、B用导线相连后,同时浸入稀硫酸溶液中,A极为负极,所以活泼性A>B;②在原电池中,电子从负极流经外电路流向正极,C、D用导线相连后同时浸入稀硫酸中,电流由由D→导线→C,则电子由C→导线→D;则活泼性C>D;③A、C相连后,同时浸入稀硫酸溶液中,C极产生大量气泡,说明C极是正极,所以活泼性A>C;④B、D相连后,同时浸入稀硫酸溶液中,D极发生氧化反应,说明D极是负极,所以活泼性D>B;综上所述可知四种金属活泼性由强到弱顺序是: A>C>D>B,故选C。
11. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是
A. 常温下,将2.7g铝片投入足量的浓硝酸中,铝失去的电子数为
B. 标准状况下,和混合后原子数一定为
C. 常温常压下,和的混合物中含有氧原子数为
D. ,若反应放出热量,则转移电子数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.铝常温下遇到浓硝酸发生钝化,常温下,将2.7g铝片投入足量的浓硝酸中,铝失去的电子数小于0.3NA,故A错误;
B.标准状况下,为0.1mol,含有的原子数0.2NA,为0.1mol,含有原子数为0.2NA,混合后原子总数不变,一定为,故B正确;
C.常温常压下,和混合物中含有氧原子数为,故C错误;
D.,表示电子转移数目为4NA时放出热量,若反应放出热量,则转移电子数为,故D错误。
答案选B。
12. 已知化学反应的能量变化如图,下列叙述正确的是
A. 每生成2分子AB吸收b kJ热量
B. 该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
C. 该反应热
D. 断裂1 mol 和1 mol 键,放出a kJ能量
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.依据图象分析判断,1molA和 1moB反应生成2molAB,每生成2molAB吸收(a-b)kJ热量,A项错误;
B.依据能量图象分析可知反应物能量低于生成物能量,B项错误;
C.依据能量图象分析可知反应物能量低于生成物能量,反应热△H=反应物能量总和-生成物能量总和,△H=+(a - b),C项正确;
D.断裂1 mol A-A和1 mol B-B键,吸收a kJ能量,D项错误;
答案选C。
13. 某实验小组学生用的盐酸与的溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量计算反应热。下列说法不正确的是
A. 图中仪器A的名称为玻璃搅拌器
B. 若用铜丝代替玻璃搅拌器,则测得的偏大
C. 溶液应分多次缓慢加入盐酸溶液中
D. 烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是防止热量损失,减少实验误差
【答案】C
【解析】
【详解】A.仪器A的名称为玻璃搅拌器,故A正确;
B.铜丝传热快,若用铜丝做成环形搅拌棒,热量损失大,中和热偏小,但焓变△H为负值,所以测得的△H将偏大,故B正确;
C.溶液应一次性加入盐酸溶液中,以减少热量损失,故C错误;
D.测定中和热时,为减少热量损失,烧杯间填满碎泡沫塑料,以起到保温、隔热作用,即防止热量损失,减少实验误差,故D正确。
答案选C。
14. 下列热化学方程式正确的是
A. 甲烷的燃烧热ΔH=-890.3 kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-890.3kJ·mol-1
B. 500℃、30MPa下,将0.5molN2(g)和1.5mol H2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,其热化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-38.6kJ·mol-1
C. HCl和NaOH反应的中和热ΔH=-57.3kJ·mol-1,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热ΔH=2×(-57.3)kJ·mol-1
D. 已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH=a,2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=b,则a【答案】D
【解析】
【详解】A. 由甲烷的燃烧热H= 890.3 kJ mol 1,燃烧热表示可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物,产物水为液体水,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) H= 890.3 kJ mol 1,A项错误;
B. 将0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3 kJ,合成氨为可逆反应,0.5 mol N2不能完全反应生成,则1molN2(g)充分反应生成NH3(g)放热大于38.6kJ,放热反应的焓变为负值,则N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H< 38.6 kJ mol 1,B项错误;
C. 中和反应为放热反应,焓变为负值,生成硫酸钙放热,由HCl和NaOH反应的中和热△H= 57.3 kJ mol 1可知,H2SO4和Ca(OH)2反应的△H<2×( 57.3) kJ mol 1,C项错误;
D. 完全燃烧比不完全燃烧放出热量多,燃烧反应的焓变为负值,由2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) △H=a, 2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=b,可知a答案选D。
【点睛】燃烧热是指完全燃烧1mol物质生成稳定氧化物所放出来的热量,A项要特别注意气态水不稳定,应该对应的是液体水。
15. 甲烷燃料电池以熔融碳酸盐()为电解质,该电池工作原理如图所示。
下列说法错误的是
A. 负极的电极反应式为
B. 标准状况下,消耗转移电子数目为
C. 正极的电极反应式为
D. 电池工作时,向通入的一极迁移
【答案】A
【解析】
【分析】由示意图可知,电子流出的一极为负极,即左侧为负极,通入甲烷,电极反应式为:,右边为正极,通入O2和CO2,电极反应式为:;
【详解】A.由上述分析可知,负极的电极反应式为,故A错误;
B.标准状况下,的物质的量为1mol,由负极反应式可知,消耗转移的电子数目为,故B正确;
C.正极的电极反应式为,故C正确;
D.左侧是负极,a是甲烷,工作时向通入甲烷的一极迁移,故D正确。
答案选A。
16. 用催化还原可以消除氮氧化物的污染。已知:


下列说法错误的是
A. 反应①②中,相同物质的量的甲烷发生反应,转移的电子数相同。
B. 若用标准状况下还原生成、和,则放出的热量为。
C. 由反应①可知:
D. 已知的燃烧热为,由组成的混合物,完全燃烧并恢复到常温时放出的热量为,则的燃烧热为。
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应①②中还原剂均为CH4,关系式为CH4~CO2~8e-,所以相同物质的量的甲烷发生反应时,转移的电子数相同,故A正确;
B.根据盖斯定律①+②得到CH4还原NO2生成N2和水蒸气的热化学方程式为CH4(g)+2NO2(g)=CO2(g)+N2(g)+2H2O(g) △H=-867 kJ/mol,4.48LCH4即0.2molCH4还原NO2生成N2和水蒸气,放出的热量为867 kJ/mol×0.2mol=173.4 kJ,故B正确;
C.由于H2O(g)=H2O(l)△H<0,即水蒸气变成液体水时放热,所以CH4(g)+4NO2(g)=CO2(g)+4NO(g)+2H2O(l) △H<-574 kJ/mol,故C错误;
D.设H2的燃烧热为xkJ mol-1,又CH4的燃烧热是akJ/mol,所以由CH4、H2按3:1比例组成的混合物2mol,完全燃烧并恢复到常温时,放出的热量为bkJ,可得2××a+2××x=b,则解得x=2b-3a,即H2的燃烧热为(2b-3a)kJ/mol,故D正确。
答案选C。
17. 向含有1 mol HNO3和1 mol H2SO4的混合溶液中逐渐加入铁粉至过量,溶液中金属阳离a、b与所加铁粉的物质的量的关系如图所示(已知稀硝酸的还原产物只有NO)。下列有关判断正确的是
A. a表示的n(Fe2+)变化曲线 B. P点时,n(Fe2+)=0.45mol
C. n1=0.375 D. 向P点溶液中加入铜粉,最多可溶解28.8 g
【答案】B
【解析】
【分析】向含有1 mol HNO3和1 mol H2SO4的混合溶液中逐渐加入铁粉至过量,首先发生反应:Fe+4H+ +NO=Fe3++NO↑+2H2O,该过程消耗的H+和NO的比例为4∶1,溶液中H+和NO的比例为3∶1,所以氢离子不足,不会发生2H++Fe=Fe2++H2↑,当铁过量时发生:2Fe3++Fe=3Fe2+。
【详解】A.开始时Fe被氧化为Fe3+,所以a是表示Fe3+的关系曲线,则b是表示Fe2+的关系曲线,A错误;
B.溶液中共有3molH+,根据离子方程式可知,第一步反应共消耗0.75molFe,生成0.75molFe3+,当铁过量,会发生反应:2Fe3++Fe=3Fe2+,设Fe3+被还原的物质的量x mol,则反应产生Fe2+物质的量为1.5x mol,n2点时Fe3+和Fe2+的物质的量相同,0.75-x=1.5x,解得x=0.3 mol,此时溶液中Fe2+的物质的量n(Fe2+)=1.5x=1.5×0.3 mol=0.45 mol,即P点时,n(Fe2+)=0.45 mol,B正确;
C.根据B选项分析可知n1=0.75 mol,C错误;
D.向P点溶液中加Cu,发生反应:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,设加入铜的质量是y g,根据方程式可知:2 mol Fe3+反应消耗64 g Cu,而P点溶液中含有Fe3+的物质的量是0.45 mol,则其反应消耗Cu的质量为(×64)g=14.4g,D错误;
综上所述答案为B。
二、填空题(共49分)
18. Ⅰ.依据氧化还原反应:设计的原电池如下图所示,
请回答下列问题:
(1)电极X的材料是________;电解质溶液Y是________;
(2)银电极为原电池的_________极。(填“正”或“负”)
Ⅱ.如图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置。请回答下列问题:
(3)电极a为Fe,电极b为Cu,电解质溶液为CuSO4溶液时,则负极的电极反应式为______,若初始时两电极质量相等,当电路中有0.2mole-通过时,两电极的质量差为______g。
(4)当电极a为,电极b为Cu,电解质溶液为浓硝酸时,则电池的正极反应式为______,对比(3)和(4),说明原电池中相对活泼的金属做正极还是负极,除了与金属本身的还原性有关外,还与______有关。
【答案】(1) ①. Cu ②. AgNO3
(2)正 (3) ①. Fe-2e-=Fe2+ ②. 12
(4) ①. ②. 电解质溶液
【解析】
【小问1详解】
由电池总反应,可确定负极金属为Cu,电解质中含有Ag+,则电极X的材料是Cu,电解质溶液Y是AgNO3;
【小问2详解】
在银电极,电解质溶液中的Ag+得电子生成Ag,则银电极为原电池的正极。
【小问3详解】
电极a为Fe,电极b为Cu,电解质溶液为CuSO4溶液,则Fe为负极,Cu为正极,负极Fe失电子生成Fe2+,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,若初始时两电极质量相等,当电路中有0.2mole-通过时,Fe电极质量减轻0.1mol×56g/mol=5.6g,Cu电极质量增加0.1mol×64g/mol=6.4g,两电极的质量差为6.4g-(-5.6g)=12g。
【小问4详解】
当电极a为,电极b为Cu,电解质溶液为浓硝酸时,由于Fe发生钝化,所以Fe为正极,Cu为负极,则电池的正极为Fe,得电子生成NO2气体等,电极反应式为,对比(3)和(4),说明原电池中相对活泼的金属做正极还是负极,除了与金属本身的还原性有关外,还与电解质溶液有关。
【点睛】浓硝酸表现强氧化性时,通常被金属还原为二氧化氮。
19. 回答下列问题
(1)分子可形成单斜硫和斜方硫,转化过程如下;
(单斜,)(斜方,),则常温下,单斜硫和斜方硫中较稳定的是_______。
(2)已知;①


则的_______。
(3)肼()是一种高能燃料,在工业生产中用途广泛,其结构式如图所示:
①液态在中燃烧生成和水蒸气,完全反应放出热量为,则该反应的热化学方程式为_______
②已知共价键键能如下:
键能
则中N-N的键能为________。
(4)肼—过氧化氢碱性燃料电池由于其较高的能量密度而备受关注,其工作原理如图所示:
①该电池的B极区发生________(填“氧化反应”或“还原反应”),
②负极的电极反应式为________。
【答案】(1)斜方硫 (2)
(3) ①. ②. 192
(4) ①. 还原反应 ②.
【解析】
【小问1详解】
反应为放热反应,说明单斜硫比斜方硫具有的能量高,物质的内能越高,稳定性越小,即斜方硫较稳定;
【小问2详解】
根据盖斯定律,方程式①-②+③可得,故=;
【小问3详解】
①的物质的量为=0.5mol,完全反应放出热量为,则1mol完全燃烧放出热量为,热化学方程式为:;
②设N-N键键能为x,ΔH=反应物键能总和-生成物键能总和=391kJ/mol×4+x+498kJ/mol-(936kJ/mol)-(463kJ/mol×4)=-534kJ/mol,x=192kJ/mol;
【小问4详解】
①由图可知,氮元素价态升高失电子,故A极为负极,B极为正极,B极发生还原反应;
②故A极为负极,结合示意图和电荷守恒,电极反应式为N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O。
20. 某工厂的固体废渣中主要含和,还含有少量和。
利用该固体废渣制取的部分工艺流程如图所示:
已知:①属于碱性氧化物;在酸性溶液中不稳定,会转变为和。
②是酸性氧化物,难于水和酸。
(1)若中和时加入的恰好完全反应,则过滤后所得废渣的成分为________。
(2)与稀硝酸反应时,硝酸体现出的性质:________。
(3)酸溶时,反应温度不宜超过,其主要原因是________。
(4)写出与稀硝酸反应的离子方程式:________。
(5)已知:的溶解度曲线如图所示
以某工业废水(含)为原料,制取晶体的操作流程如下:
先向工业废水中加入溶液,充分反应后,过滤,洗涤;向滤渣中加入稀硝酸至固体完全溶解,_________,_________,(填操作名称)过滤,洗涤,干燥,即制得晶体。
【答案】(1)
(2)氧化性、酸性 (3)防止温度过高分解(或者挥发)
(4)
(5) ①. 蒸发浓缩 ②. 降温到温度略高于结晶
【解析】
【分析】本题是化工流程的简单考查,首先在酸性下转化为转变为和,在硝酸中溶解为,被硝酸氧化为,硝酸自身被还原为NO,和硝酸不反应,在废渣中,加入中和过量的硝酸,得到硝酸铜溶液。
【小问1详解】
和硝酸不反应,所以废渣的成分为;
【小问2详解】
与稀硝酸反应,生成Cu(NO3)2和NO,稀硝酸体现了氧化性和酸性;
【小问3详解】
酸溶时,反应温度不宜超过,是为了防止温度过高分解(或者挥发);
【小问4详解】
与稀硝酸反应,正一价铜被氧化为Cu2+,稀硝酸被还原为NO,所以离子方程式为:;
【小问5详解】
以某工业废水(含)为原料,先加溶液生成Cu(OH)2沉淀,再加入硝酸溶解为溶液,要得到,应该采用冷却结晶的方法,具体操作为:先加热浓缩,结合温度和溶解度的关系,为了防止的生成,应该降温到温度略高于26.4℃结晶,然后过滤,洗涤,干燥,即制得晶体。
21. 某研究小组拟用下图装置测定催化氧化为的转化率。
(已知;熔点为,沸点为,熔点为,沸点为。)
(1)仪器a的名称是_________。
(2)A中反应的化学方程式_________。
(3)D烧杯中装的液体是冰水,其作用是_________。
(4)写出E中反应的离子方程式_________。
(5)为达同样目的,E中的也可以用__________代替。
A. 足量的饱和食盐水 B. 足量的溶液
C. 足量的溶液 D. 足量的和混合溶液
(6)实验结束后,若D装置增加的质量为,E中产生的白色沉淀的质量为,则C装置中的转化率为__________(用含字母的代数式表示,可不化简)
(提示:的转化率=C装置中反应了的的量/的总量)
【答案】(1)分液漏斗
(2)(浓)
(3)冷凝(分离和)
(4) (5)CD
(6)
【解析】
【分析】A装置用于制备SO2,B装置浓硫酸干燥SO2,SO2与氧气混合后在C装置发生反应,D装置用于冷凝SO3,剩余SO2通入中生成硫酸钡沉淀。
【小问1详解】
仪器a的名称是分液漏斗;
【小问2详解】
A中浓硫酸与亚硫酸钠反应生成硫酸钠、SO2和H2O,反应的化学方程式(浓);
【小问3详解】
D烧杯中冰水的作用是冷凝(分离和);
【小问4详解】
E中SO2在酸性条件下被氧化为硫酸根,进而与钡离子反应生成硫酸钡沉淀,反应的离子方程式;
【小问5详解】
A.SO2与食盐水不反应,故A不选;
B.SO2与溶液不反应,故B不选;
C.SO2与溶液生成亚硫酸钡沉淀,通过沉淀质量可以计算SO2的量,故C选;
D.SO2与足量的和混合溶液生成硫酸钡沉淀,通过沉淀质量可以计算SO2的量,故D选;
答案选CD;
【小问6详解】
装置D增加的质量为mg,说明生成三氧化硫的质量是mg,则转化成三氧化硫的二氧化硫的物质的量为:,装置E中产生白色沉淀为硫酸钡,根据质量守恒,则吸收的二氧化硫的物质的量为:,所以二氧化硫的转化率为:。

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