山西省阳泉市第一中学校2023-2024学年高二上学期开学考试化学试题（原卷版+解析版）

阳泉市第一中学校2023-2024学年高二上学期开学考试
化学试题
可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 O：16 Na：23
Ⅰ卷 客观题
一、选择题(本大题共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，请将其字母标号在答题卡上涂黑)
1. 化学与资源、材料、环境密切相关，下列有关说法正确是
A. 石油的分馏、煤的干馏都属于物理变化
B. “光化学烟雾”主要是由工厂废气和汽车排放的氮氧化物所引起的
C. 生铁和钢都是铁的含碳合金，钢中的含碳量较高
D. 核心舱搭载的柔性太阳能电池板的核心材料是二氧化硅
2. NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 0.1mol/L Na2SO4溶液中含有的Na+ 数为0.2NA
B. 标准状况下，0.5mol氯仿其体积为11.2L
C. 1mol Na2O2与足量的水反应转移电子数为2NA
D. 10g H218O中含有的中子数为5NA
3. 下列各组粒子能在水溶液中大量共存的是
A. K+、Na+、OH－、 B. Ba2+、H+、Cl－、CH3COO－
C. Cu2+、Mg2+、、 D. Fe3+、H+、Cl－、I－
4. 下列有关化学用语表示正确的是
A. NH3的电子式： B. 氯原子的结构示意图：
C. 次氯酸的结构式：H-O-Cl D. 丙烯的球棍模型：
5. 化学烫发巧妙利用了头发中蛋白质发生化学反应实现对头发的“定型”，其变化过程示意图如下。下列说法不正确的是
A. 药剂A具有还原性
B. ①→②过程若有键断裂，则转移电子
C. ②→③过程若药剂B是，其还原产物为
D. 化学烫发通过改变头发中某些蛋白质中键位置来实现头发的定型
6. 下列反应的离子方程式书写正确的是
A. 将过量CO2通入澄清石灰水中：CO2 ＋Ca2+ ＋2OH－ = CaCO3 ↓＋ H2O
B. 将金属钠投入水中：Na＋H2O = Na+ ＋OH－＋ H2 ↑
C. 稀硫酸与氢氧化钡溶液反应：H+++ Ba2++OH－= BaSO4↓+ H2O
D. 氧化铝与NaOH溶液反应：Al2O3 ＋2OH－ = 2 ＋ H2O
7. 现需用到80mL 1.0mol·L-1 NaOH溶液，现以NaOH固体配制该溶液，下列说法正确的是
A. 使用的玻璃仪器主要有烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管
B. 需用托盘天平称取3.2g NaOH固体
C. 在溶解固体和转移溶液时均用到玻璃棒，且玻璃棒作用相同
D. 定容并摇匀后，发现凹液面低于刻度线，需补充滴加蒸馏水至刻度线为止
8. 我国科研团队借助一种固体催化剂(LDH) ，在常温常压和可见光条件下合成了氨，其过程如图所示。下列说法不正确的是
A. 该过程实现了常温下氮的固定
B. 该过程实现了太阳能向化学能的转化
C. 该反应的化学方程式为2N2+6H2O 4NH3+3O2，是一个放热反应
D. 可以用NH3进行氮氧化物的尾气处理
9. 类推的思维方式在化学学习与研究中经常采用，以下类推的结论正确的是
A. Na、K同族元素，Na常温下与水剧烈反应，则K常温下也能与水剧烈反应
B. C在足量的O2中燃烧生成CO2，则S在足量的O2中燃烧生成SO3
C. HCl的水溶液酸性很强，则HF的水溶液酸性也很强
D. CaCO3的溶解度小于Ca(HCO3)2，则Na2CO3的溶解度小于NaHCO3
10. 我国力争在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和，下列说法不正确的是（ ）
A. 金刚石和石墨是碳的两种不同的单质，二者互称同素异形体
B. 石墨转变为金刚石要吸收热量，故石墨比金刚石稳定
C. 考古时常用于测定文物年代的是碳元素的一种核素C
D. 通过净煤技术，如煤的气化和液化可以减轻温室效应
11. X、Y、Z、W是原子序数依次增大的不同主族的短周期元素，X、Y的简单离子的核外电子数相同，Y的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，Z原子最外层电子数是K层的3倍。下列说法正确的是
A. 简单离子半径：Y>Z
B. W的单质具有漂白性
C. 气态氢化物的热稳定性：WD. Y与Z、W都能形成离子化合物
12. PH3常作为一种熏蒸剂，在贮粮中用于防治害虫，一种制备PH3的流程如图所示：
下列说法正确的是
A. 流程中，每一步均属于氧化还原反应
B. 次磷酸的分子式为H3PO2，属于三元酸
C. 白磷与浓NaOH溶液反应的化学方程式为：P4+3NaOH(浓)+3H2OPH3↑+3NaH2PO2
D. 已知P4分子的空间构型是正四面体，则1 molP4分子中P-P键数目为4NA
13. 下列物质的性质与用途，说法不正确的是
A. 75%医用酒精有氧化性，可用来消毒杀菌
B. BaSO4难溶于水，可用作消化系统X射线检查的内服药剂“钡餐”
C. Al(OH)3 胶体有吸附性，明矾可用于净水
D. NaHCO3受热易分解，食品加工时常用作膨松剂
14. 锌和某浓度的HNO3反应时，若参加反应的锌与HNO3的物质的量之比为2:5，产物有硝酸锌、X和水，则X可能是
A. NO B. N2O C. N2O3 D. NO2
Ⅱ卷 主观题
二、非选择题(本大题共4小题，共58分)
15. 我国电池的年市场消费量约为80亿只，其中是锌锰干电池，利用废旧锌锰干电池的炭包(含碳粉、和等物质)制备纯的工艺如下图所示：

回答下列问题：
（1）在“酸浸”时为了加快浸出速率，可采取的措施有___________、___________。 (写出两点)，“酸浸”过程中稀硝酸是过量的，Fe和稀硝酸反应生成的离子方程式为___________，用于检验该反应生成的金属阳离子的试剂是___________。
（2）“焙炒”的目的是___________。
（3）在粗溶解时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________，溶解过程中所用的高于理论用量，原因是___________。
（4）沉锰后焙烧时，发生反应的化学方程式为___________。
16. 海洋资源的利用具有广阔前景。
（1）从海水制得的粗盐含有Ca2+、Mg2+、等杂质离子，正确的除杂操作顺序为___________
①加入稍过量的BaCl2溶液；②加入稍过量的Na2CO3溶液；③加入适量的稀盐酸；④加入稍过量的NaOH溶液；⑤过滤。
A. ④①②③⑤ B. ②①④⑤③ C. ①②⑤③④ D. ①④②⑤③
（2）从海水中提取溴的主要步骤是向浓缩的海水中通入Cl2，将Br－氧化，该反应的离子方程式是______。
（3）下图是从海水中提取镁的简单流程。
①工业上常用于沉淀Mg2＋ 的试剂A是___________。
②由无水MgCl2制取Mg的化学方程式是___________。
（4）海带灰中富含以I-形式存在的碘元素。实验室提取I2的途径如下所示：
①灼烧海带时所用的主要仪器名称是___________。
②向酸化的滤液中加H2O2溶液，写出该反应的离子方程式：___________。
17. 甲烷和甲醇(CH3OH)既是重要化工原料，又是未来重要的能源物质。
（1）该反应为，反应过程中能量变化如图所示。则1molCO(g)和2molH2(g)的总能量___________(填“>”、“<”或“=”)1molCH3OH(g)的能量。
（2）在容积为1L的恒容密闭容器中投入等物质的量的CO2(g)和H2(g)，进行反应：。CO2(g)、CH3OH(g)的物质的量随时间变化关系如图所示：
图中，表示正反应速率与逆反应速率相等的点是___________(填“a”、“b”、“c”或“d”)。用同一物质表示反应速率时，a、c两点的正反应速率：υa___________υc (填“>”、“<”或“=”，下同)，该反应达到平衡时，CO2的转化率___________50%。
（3）将2.0molCH4(g)和3.0molH2O(g)通入容积为2L的恒容密闭容器中，恒温条件下发生反应：。测得在10min时反应达到平衡，此时CH4的物质的量为1.6mol，则0~10min内，用CO表示该反应的平均反应速率υ(CO)=___________。下列描述中能说明该反应已达平衡状态的是___________(填标号)。
a. 断裂3mol H H键时，生成2mol H O键 b. 容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变
c. 容器内混合气体的压强保持不变 d. 容器内CO与H2的体积之比保持不变
（4）甲烷可直接应用于燃料电池，该电池采用KOH溶液为电解质，其工作原理如图所示：
①外电路电子移动方向：___________(填“a→b”或“b→a”)。
②a电极的电极方程式为___________。
③标准状况下消耗5.6LO2，外电路中通过导线电子的数目为___________。
18. 已知A是石油裂解气的主要产物之一，也可以用于调节植物生长，B在酸性高锰酸钾溶液的作用下可以生成D，现以A为主要原料合成F和高分子化合物E，其合成路线如图所示。
（1）E的结构简式为___________，燃烧等质量的A和E，二者消耗氧气的物质的量___________(填“相等”或“不相等”)
（2）C中的官能团名称为___________，反应③的反应类型是___________。
（3）写出①、②反应的化学方程式。
①_______________________。
②_______________________。
（4）实验室常用下图装置制取F，请回答相关问题：
①甲试管中混合溶液的加入顺序是___________。
②乙试管中所盛试剂的作用是___________。
③该装置图中有一个明显的错误是___________。
④若要把乙中制得的F分离出来，应采用的实验操作是___________。
阳泉市第一中学校2023-2024学年高二上学期开学考试
化学试题 答案解析
可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 O：16 Na：23
Ⅰ卷 客观题
一、选择题(本大题共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，请将其字母标号在答题卡上涂黑)
1. 化学与资源、材料、环境密切相关，下列有关说法正确的是
A. 石油的分馏、煤的干馏都属于物理变化
B. “光化学烟雾”主要是由工厂废气和汽车排放的氮氧化物所引起的
C. 生铁和钢都是铁的含碳合金，钢中的含碳量较高
D. 核心舱搭载的柔性太阳能电池板的核心材料是二氧化硅
【答案】B
【解析】
【详解】A．石油的分馏为物理变化，煤的干馏为化学变化，故A错误；
B．氮氧化物可导致“光化学烟雾”、“酸雨”等，故B正确；
C．生铁和钢都是铁的含碳合金，生铁中的含碳量较高，故C错误；
D．太阳能电池板的核心材料是硅，故D错误；
2. NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 0.1mol/L Na2SO4溶液中含有的Na+ 数为0.2NA
B. 标准状况下，0.5mol的氯仿其体积为11.2L
C. 1mol Na2O2与足量的水反应转移电子数为2NA
D. 10g H218O中含有的中子数为5NA
【答案】D
【解析】
【详解】A．溶液体积未知，无法计算溶液中离子的数目，故A错误；
B．标准状况下，氯仿不是气体，不能用气体摩尔体积公式计算其体积大小，故B错误；
C．由化学方程式2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2可知，2molNa2O2反应时转移2mol电子，则1molNa2O2反应时转移NA个电子，故C错误；
D．10g H218O的物质的量为，其含有的中子数为，故D正确；
故本题选D。
3. 下列各组粒子能在水溶液中大量共存的是
A. K+、Na+、OH－、 B. Ba2+、H+、Cl－、CH3COO－
C. Cu2+、Mg2+、、 D. Fe3+、H+、Cl－、I－
【答案】C
【解析】
【详解】A．在溶液中，OH－、会发生反应，生成等，不能大量共存，A不符合题意；
B．在溶液中，H+、CH3COO－会发生反应，生成弱电解质CH3COOH，B不符合题意；
C．在溶液中，Cu2+、Mg2+、、都不能发生反应，能大量共存，C符合题意；
D．溶液中，Fe3+、I－能发生氧化还原反应，生成Fe2+、I2，D不符合题意；
故选C。
4. 下列有关化学用语表示正确的是
A. NH3的电子式： B. 氯原子的结构示意图：
C. 次氯酸的结构式：H-O-Cl D. 丙烯的球棍模型：
【答案】C
【解析】
【详解】A．NH3的电子式为： ，故A错误；
B．氯原子的最外层电子数为7，原子结构示意图为 ，故B错误；
C．次氯酸的结构为H-O-Cl，故C正确；
D． 此为丙烷的球棍模型，丙烯的球棍模型为 ，故D错误；
故选C。
5. 化学烫发巧妙利用了头发中蛋白质发生化学反应实现对头发的“定型”，其变化过程示意图如下。下列说法不正确的是
A. 药剂A具有还原性
B. ①→②过程若有键断裂，则转移电子
C. ②→③过程若药剂B是，其还原产物为
D. 化学烫发通过改变头发中某些蛋白质中键位置来实现头发的定型
【答案】C
【解析】
【详解】A．①→②是氢原子添加进去，该过程是还原反应，因此①是氧化剂，具有氧化性，则药剂A具有还原性，故A正确；
B．①→②过程中S的价态由 1价变为 2价，若有键断裂，则转移电子，故B正确；
C．②→③过程发生氧化反应，若药剂B是，则B化合价应该降低，因此其还原产物为，故C错误；
D．通过①→②过程和②→③过程，某些蛋白质中键位置发生了改变，因此化学烫发通过改变头发中某些蛋白质中键位置来实现头发的定型，故D正确。
综上所述，答案为C。
6. 下列反应的离子方程式书写正确的是
A. 将过量CO2通入澄清石灰水中：CO2 ＋Ca2+ ＋2OH－ = CaCO3 ↓＋ H2O
B. 将金属钠投入水中：Na＋H2O = Na+ ＋OH－＋ H2 ↑
C. 稀硫酸与氢氧化钡溶液反应：H+++ Ba2++OH－= BaSO4↓+ H2O
D. 氧化铝与NaOH溶液反应：Al2O3 ＋2OH－ = 2 ＋ H2O
【答案】D
【解析】
【详解】A．将过量CO2通入澄清石灰水中，生成碳酸氢钙，离子方程式为：CO2＋OH－ =，故A错误；
B．钠投入水中反应生成氢氧化钠和氢气，离子方程式为：2Na＋2H2O =2Na+＋2OH－＋H2↑，选项中未配平，故B错误；
C．氢氧化钡溶液与稀硫酸反应化学方程式为Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O，因此反应离子方程式为Ba2++2OH-++2H+=2H2O+BaSO4↓，故C错误；
D．氧化铝与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和水，离子方程式为：Al2O3 ＋2OH－ = 2 ＋ H2O，故D正确；
故选D。
7. 现需用到80mL 1.0mol·L-1 NaOH溶液，现以NaOH固体配制该溶液，下列说法正确的是
A. 使用的玻璃仪器主要有烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管
B. 需用托盘天平称取3.2g NaOH固体
C. 在溶解固体和转移溶液时均用到玻璃棒，且玻璃棒作用相同
D. 定容并摇匀后，发现凹液面低于刻度线，需补充滴加蒸馏水至刻度线为止
【答案】A
【解析】
【详解】A．配制80mL 1.0mol·L-1 NaOH溶液，应选用100mL容量瓶，即使用的玻璃仪器主要有烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管，故A正确；
B．需要的NaOH物质的量为n=0.1L×1.0mol·L-1 =0.1mol，质量为：0.1mol×40g/mol=4g，故B错误；
C．在溶解固体时，用玻璃棒搅拌，在转移溶液时，用玻璃棒引流，作用不同，故C错误；
D．定容并摇匀后，发现凹液面低于刻度线，是因为容量瓶内壁上有液体未流下，无需处理，故D错误；
故选A。
8. 我国科研团队借助一种固体催化剂(LDH) ，在常温常压和可见光条件下合成了氨，其过程如图所示。下列说法不正确的是
A. 该过程实现了常温下氮的固定
B. 该过程实现了太阳能向化学能的转化
C. 该反应的化学方程式为2N2+6H2O 4NH3+3O2，是一个放热反应
D. 可以用NH3进行氮氧化物的尾气处理
【答案】C
【解析】
【详解】A．根据题意和图可知氮元素由游离态变为化合态，属于氮的固定，故A正确；
B．该过程是在常温常压和可见光条件下合成了氨，过程中太阳能转化为化学能，故B正确；
C．根据图示可知反应吸收了太阳能，因此反应的化学方程式为2N2+6H2O 4NH3+3O2，是一个吸热反应，故C错误；
D．NH3可与NOx发生归中反应，生成N2和H2O，从而消除污染，故D正确；
故选C。
9. 类推的思维方式在化学学习与研究中经常采用，以下类推的结论正确的是
A. Na、K同族元素，Na常温下与水剧烈反应，则K常温下也能与水剧烈反应
B. C在足量的O2中燃烧生成CO2，则S在足量的O2中燃烧生成SO3
C. HCl的水溶液酸性很强，则HF的水溶液酸性也很强
D. CaCO3的溶解度小于Ca(HCO3)2，则Na2CO3的溶解度小于NaHCO3
【答案】A
【解析】
【详解】A．Na、K都为ⅠA族元素，且K在Na的下方，金属性K比Na强，Na常温下与水剧烈反应，则K常温下也能与水剧烈反应，A正确；
B．C在足量的O2中燃烧生成CO2，但SO2转化为SO3时，需要催化剂的作用，则S在足量的O2中燃烧只能生成SO2，B不正确；
C．HCl的水溶液酸性很强，但由于F的非金属性比Cl强，H-F键的键能很大，水分子难以将其破坏，所以HF的水溶液酸性较弱，C不正确；
D．CaCO3为难溶性碳酸盐，其溶解度小于Ca(HCO3)2，而Na2CO3为可溶性碳酸盐，其溶解度大于NaHCO3，D不正确；
故选A。
10. 我国力争在2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和，下列说法不正确的是（ ）
A. 金刚石和石墨是碳的两种不同的单质，二者互称同素异形体
B. 石墨转变为金刚石要吸收热量，故石墨比金刚石稳定
C. 考古时常用于测定文物年代的是碳元素的一种核素C
D. 通过净煤技术，如煤气化和液化可以减轻温室效应
【答案】D
【解析】
【详解】A．石墨和金刚石都是碳的单质，二者互为同分异构体，故A正确；
B．能量越低越稳定，石墨转变为金刚石要吸热，说明石墨的能量更低，所以石墨比金刚石稳定，故B正确；
C．考古时常使用C来测定文物的年代，C是碳元素的一种核素，故C正确；
D．净煤技术是指从煤炭开发到利用的全过程中旨在减少污染排放与提高利用效率的加工、燃烧、转化及污染控制等新技术，煤的气化和液化不能减少温室气体的排放，从而无法减轻温室效应，故D错误；
答案选D。
11. X、Y、Z、W是原子序数依次增大的不同主族的短周期元素，X、Y的简单离子的核外电子数相同，Y的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，Z原子最外层电子数是K层的3倍。下列说法正确的是
A. 简单离子半径：Y>Z
B. W的单质具有漂白性
C. 气态氢化物的热稳定性：WD. Y与Z、W都能形成离子化合物
【答案】D
【解析】
【分析】Y的原子半径是短周期主族元素原子中最大的，故Y是Na，Z原子最外层电子数是K层的3倍，故Z为S，X、Y、Z、W是原子序数依次增大，故W为Cl。X、Y的简单离子的核外电子数相同且属不同主族的短周期元素，故X为N。
【详解】A．离子半径：Na＋B．氯气无漂白性，次氯酸具有漂白性，B错误；
C．气态氢化物的热稳定性：H2SD．Na是活泼金属，与S、Cl都能形成离子化合物，D正确；
故选D。
12. PH3常作为一种熏蒸剂，在贮粮中用于防治害虫，一种制备PH3的流程如图所示：
下列说法正确的是
A 流程中，每一步均属于氧化还原反应
B. 次磷酸的分子式为H3PO2，属于三元酸
C. 白磷与浓NaOH溶液反应的化学方程式为：P4+3NaOH(浓)+3H2OPH3↑+3NaH2PO2
D. 已知P4分子的空间构型是正四面体，则1 molP4分子中P-P键数目为4NA
【答案】C
【解析】
【分析】由白磷制备PH3，首先发生反应P4+3NaOH(浓)+3H2OPH3↑+3NaH2PO2，NaH2PO2与硫酸发生复分解反应，生成H3PO2和Na2SO4；H3PO2分解生成PH3和H3PO4。
【详解】A．流程的第二步反应中，NaH2PO2与硫酸发生复分解反应，生成H3PO2和Na2SO4，不属于氧化还原反应，A 不正确；
B．次磷酸的分子式为H3PO2，与足量NaOH反应时，只生成NaH2PO2，则其属于一元酸，B不正确；
C．由题给信息可知，白磷与浓NaOH溶液，生成PH3和NaH2PO2，则反应的化学方程式为：P4+3NaOH(浓)+3H2OPH3↑+3NaH2PO2，C正确；
D．P4分子的空间构型是正四面体，分子中含有6个P-P键，则1 molP4分子中P-P键数目为6NA，D不正确；
故选C。
13. 下列物质的性质与用途，说法不正确的是
A. 75%的医用酒精有氧化性，可用来消毒杀菌
B. BaSO4难溶于水，可用作消化系统X射线检查的内服药剂“钡餐”
C. Al(OH)3 胶体有吸附性，明矾可用于净水
D. NaHCO3受热易分解，食品加工时常用作膨松剂
【答案】A
【解析】
【详解】A．酒精没有氧化性，其杀菌原理是使蛋白质变性，故A错误；
B．BaSO4难溶于水，不会被消化系统吸收，所以可用作消化系统X射线检查的内服药剂“钡餐”，故B正确；
C． Al(OH)3胶体具有吸附性，明矾溶于水，生成Al(OH)3胶体，所以明矾可用于净水，故C正确；
D．NaHCO3受热易分解，生成CO2，所以在食品加工时常用作膨松剂，故D正确；
答案选A。
14. 锌和某浓度的HNO3反应时，若参加反应的锌与HNO3的物质的量之比为2:5，产物有硝酸锌、X和水，则X可能是
A. NO B. N2O C. N2O3 D. NO2
【答案】B
【解析】
【详解】锌和稀硝酸发生氧化还原反应，参加反应的锌和硝酸的物质的量之比为2：5，假设锌为4mol，生成硝酸锌为4mol，作酸性的硝酸为8mol，反应后Zn被氧化为+2价，设硝酸还原产物为x价，则根据电子得失守恒可知4mol×（2-0）=2mol×（5-x），解得x=+1，即还原产物为N2O，答案选B。
Ⅱ卷 主观题
二、非选择题(本大题共4小题，共58分)
15. 我国电池的年市场消费量约为80亿只，其中是锌锰干电池，利用废旧锌锰干电池的炭包(含碳粉、和等物质)制备纯的工艺如下图所示：

回答下列问题：
（1）在“酸浸”时为了加快浸出速率，可采取的措施有___________、___________。 (写出两点)，“酸浸”过程中稀硝酸是过量的，Fe和稀硝酸反应生成的离子方程式为___________，用于检验该反应生成的金属阳离子的试剂是___________。
（2）“焙炒”的目的是___________。
（3）在粗溶解时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________，溶解过程中所用的高于理论用量，原因是___________。
（4）沉锰后焙烧时，发生反应的化学方程式为___________。
【答案】（1） ①. 粉碎或研磨炭包 ②. 适当升高温度或适当增加酸的浓度 ③. Fe+4H++=Fe 3++NO↑+2H2O ④. KSCN溶液
（2）除去碳粉 （3） ①. 1：1 ②. MnO2促进H2O2分解为H2O和O2
（4）2MnCO3 + O22CO2+ 2MnO2
【解析】
【分析】用稀硝酸溶解炭包并过滤，碳、二氧化锰不反应成为滤渣，滤渣在空气中焙烧，碳氧化为二氧化碳，将剩余的粗MnO2用硫酸酸化的H2O2溶液溶解，得到MnSO4溶液，再滴加Na2CO3溶液，生成MnCO3沉淀，过滤并将滤渣继续在空气中焙烧即得到纯MnO2。
【小问1详解】
粉碎或研磨炭包增加反应物接触面积，适当升高温度或适当增加酸的浓度都可以在“酸浸”时加快反应速率，从而加快浸出速率；硝酸具有强氧化性，Fe和过量稀硝酸反应生成、硝酸铁和水，离子方程式为Fe+4H++=Fe 3++NO↑+2H2O；铁离子能和KSCN溶液反应变为血红色，故用于检验该反应生成的金属阳离子的试剂是KSCN溶液；
【小问2详解】
碳、二氧化锰不反应成为滤渣，滤渣在空气中焙烧，碳氧化为二氧化碳，故“焙炒”的目的是除去碳；
【小问3详解】
在粗溶解时，氧化剂二氧化锰中锰元素化合价由+4变为-2，还原剂过氧化氢中氧元素化合价由-1变为0，根据电子守恒可知，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1；过氧化氢不稳定，且二氧化锰会催化过氧化氢生成水和氧气，故溶解过程中所用的高于理论用量；
【小问4详解】
沉锰后焙烧时碳酸锰和空气中氧气发生氧化还原反应转化为二氧化锰，同时生成二氧化碳，发生反应的化学方程式为2MnCO3 + O22CO2+ 2MnO2。
16. 海洋资源的利用具有广阔前景。
（1）从海水制得的粗盐含有Ca2+、Mg2+、等杂质离子，正确的除杂操作顺序为___________
①加入稍过量的BaCl2溶液；②加入稍过量的Na2CO3溶液；③加入适量的稀盐酸；④加入稍过量的NaOH溶液；⑤过滤。
A. ④①②③⑤ B. ②①④⑤③ C. ①②⑤③④ D. ①④②⑤③
（2）从海水中提取溴的主要步骤是向浓缩的海水中通入Cl2，将Br－氧化，该反应的离子方程式是______。
（3）下图是从海水中提取镁的简单流程。
①工业上常用于沉淀Mg2＋ 的试剂A是___________。
②由无水MgCl2制取Mg的化学方程式是___________。
（4）海带灰中富含以I-形式存在的碘元素。实验室提取I2的途径如下所示：
①灼烧海带时所用的主要仪器名称是___________。
②向酸化的滤液中加H2O2溶液，写出该反应的离子方程式：___________。
【答案】（1）D （2）Cl2＋2Br-=Br2＋2Cl－
（3） ①. 石灰乳 ②. MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑
（4） ①. 坩埚 ②. 2I－＋H2O2＋2H＋= I2＋2H2O
【解析】
【分析】海水中加入熟石灰，可将Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀，将过滤出的Mg(OH)2沉淀溶于盐酸，可得到MgCl2溶液，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥后，可得到氯化镁晶体，将晶体在HCl气流中加热，可制得无水MgCl2，熔融电解，可制得金属镁。
【小问1详解】
除去粗盐中含有的Ca2+，需加入稍过量的Na2CO3溶液，除去Mg2+，需加入稍过量的NaOH溶液，除去，需加入稍过量的BaCl2溶液，且过量的BaCl2需要使用Na2CO3除去，所以稍过量的BaCl2溶液应在稍过量的Na2CO3溶液前加入，过量的Na2CO3、NaOH应使用适量的盐酸除去，正确的除杂操作顺序为①④②⑤③，故选D。
【小问2详解】
向浓缩的海水中通入Cl2，将Br－氧化，生成Br2和Cl-，离子方程式是Cl2＋2Br-=Br2＋2Cl－。
【小问3详解】
①考虑到来源及成本，工业上沉淀Mg2＋的试剂，常以贝壳等为原料，让其分解生成的氧化钙与水反应制成石灰乳，则A是石灰乳。
②由无水MgCl2制取Mg时，采用电解法，化学方程式是MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑。
【小问4详解】
①灼烧海带时，需使用耐高温的仪器，则所用的主要仪器名称是坩埚。
②向酸化的滤液中加H2O2溶液，I-被氧化为I2，该反应的离子方程式：2I－＋H2O2＋2H＋= I2＋2H2O。
【点睛】蒸发浓缩溶液时，常使用蒸发皿，灼烧固体时，常使用坩埚。
17. 甲烷和甲醇(CH3OH)既是重要的化工原料，又是未来重要的能源物质。
（1）该反应为，反应过程中能量变化如图所示。则1molCO(g)和2molH2(g)的总能量___________(填“>”、“<”或“=”)1molCH3OH(g)的能量。
（2）在容积为1L的恒容密闭容器中投入等物质的量的CO2(g)和H2(g)，进行反应：。CO2(g)、CH3OH(g)的物质的量随时间变化关系如图所示：
图中，表示正反应速率与逆反应速率相等的点是___________(填“a”、“b”、“c”或“d”)。用同一物质表示反应速率时，a、c两点的正反应速率：υa___________υc (填“>”、“<”或“=”，下同)，该反应达到平衡时，CO2的转化率___________50%。
（3）将2.0molCH4(g)和3.0molH2O(g)通入容积为2L的恒容密闭容器中，恒温条件下发生反应：。测得在10min时反应达到平衡，此时CH4的物质的量为1.6mol，则0~10min内，用CO表示该反应的平均反应速率υ(CO)=___________。下列描述中能说明该反应已达平衡状态的是___________(填标号)。
a. 断裂3mol H H键时，生成2mol H O键 b. 容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变
c. 容器内混合气体的压强保持不变 d. 容器内CO与H2的体积之比保持不变
（4）甲烷可直接应用于燃料电池，该电池采用KOH溶液为电解质，其工作原理如图所示：
①外电路电子移动方向：___________(填“a→b”或“b→a”)。
②a电极的电极方程式为___________。
③标准状况下消耗5.6LO2，外电路中通过导线的电子的数目为___________。
【答案】（1）> （2） ①. d ②. > ③. >
（3） ①. ②. bc
（4） ①. a→b ②. CH4 8e－＋10OH－ =＋7H2O ③. NA (或6.02×1023)
【解析】
【分析】（4）在甲烷燃料电池负极，甲烷失电子发生氧化反应生成CO2和H2O，氧气在正极得电子发生还原反应；
【小问1详解】
根据能量变化图可知，反应物所具有的能量高于生成物多具有的能量，即1molCO(g)和2molH2(g)的总能量大于1molCH3OH(g)的能量；
【小问2详解】
图像纵坐标表示各物质的物质的量，根据图示可知，a、b、c点都还正在建立平衡的点，而表示正反应速率与逆反应速率相等的点是d；用同一物质表示反应速率时，从a点到c点正向建立平衡，正反应速率不断减小，因此a、c两点的正反应速率：υa＞υc；该反应达到平衡时，根据图中信息二氧化碳平衡时的物质的量比原来一半还少，说明CO2的转化率大于50%；
小问3详解】
将2.0molCH4(g)和3.0molH2O(g)通入容积为2L的恒容密闭容器中，恒温条件下发生反应：，测得在10min时反应达到平衡，此时CH4的物质的量为1.6mol，则CO物质的量为0.4mol，；下列描述中能说明该反应已达平衡状态的：
a．断裂3mol H H键时，反应逆向 ，生成2mol H O键，反应逆向进行，同一个方向，不能作为判断平衡标志，故A不符合题意；
b．根据，反应过程中，气体质量不变，气体物质的量增大，平均摩尔质量减小，当容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变，则达到平衡，故B符合题意；
c．该反应正向反应是体积增大的反应，压强不断增大，当容器内混合气体的压强保持不变，则达到平衡，故C符合题意；
d．容器内CO与H2的体积之比始终不变，因此两者比保持不变时，不能作为判断平衡标志，故D不符合题意；
答案选BC；
【小问4详解】
①根据分析，电子从原电池负极移向正极，外电路电子移动方向：a→b；
②a电极为正极，甲烷失电子发生氧化反应，的极方程式：CH4 8e－＋10OH－ =＋7H2O；
③标准状况下消耗5.6LO2，对应物质的量为0.25mol，则外电路中通过导线的电子的数目：NA；
18. 已知A是石油裂解气的主要产物之一，也可以用于调节植物生长，B在酸性高锰酸钾溶液的作用下可以生成D，现以A为主要原料合成F和高分子化合物E，其合成路线如图所示。
（1）E的结构简式为___________，燃烧等质量的A和E，二者消耗氧气的物质的量___________(填“相等”或“不相等”)
（2）C中的官能团名称为___________，反应③的反应类型是___________。
（3）写出①、②反应的化学方程式。
①_______________________。
②_______________________。
（4）实验室常用下图装置制取F，请回答相关问题：
①甲试管中混合溶液的加入顺序是___________。
②乙试管中所盛试剂的作用是___________。
③该装置图中有一个明显的错误是___________。
④若要把乙中制得的F分离出来，应采用的实验操作是___________。
【答案】（1） ①. ②. 相等
（2） ①. 醛基 ②. 加聚反应
（3） ①. 2CH3CH2OH＋O2 2CH3CHO＋2H2O ②. CH3COOH＋CH3CH2OH CH3COOCH2CH3＋H2O
（4） ①. 先加乙醇再加浓硫酸最后加乙酸 ②. 与挥发出来的乙酸反应(或吸收挥发出来的乙酸)，溶解挥发出来的乙醇，降低乙酸乙酯的溶解度，便于分层 ③. 导气管的出口伸入到了液面以下 ④. 分液
【解析】
【分析】A是石油裂解气的主要产物之一，也可以用于调节植物生长，即A为乙烯，乙烯与水发生加成反应生成乙醇，即B为乙醇，乙醇与酸性高锰酸钾溶液反应生成乙酸，即D为乙酸，乙醇可在铜作催化剂且加热的条件下与氧气反应，生成乙醛，即C为乙醛，乙醇与乙酸在浓硫酸加热的条件下发生酯化反应，生成乙酸乙酯，即F为乙酸乙酯，乙烯制取高分子化合物E，E应为聚乙烯，综上，A为乙烯、B为乙醇、C为乙醛、E为聚乙烯、F为乙酸乙酯
小问1详解】
E为聚乙烯，结构简式为 ；A和E的最简式均为CH2，燃烧等质量的A和E，二者消耗氧气的物质的量相同；
【小问2详解】
C为乙醛，官能团为醛基；反应③为乙烯加聚为聚乙烯，反应类型为加聚反应；
【小问3详解】
反应①为乙醇可在铜作催化剂且加热的条件下与氧气反应，生成乙醛，化学方程式为：2CH3CH2OH＋O2 2CH3CHO＋2H2O；反应②为乙醇与乙酸在浓硫酸加热的条件下发生酯化反应，生成乙酸乙酯，化学方程式为：CH3COOH＋CH3CH2OH CH3COOCH2CH3＋H2O
【小问4详解】
①浓硫酸溶于水放出大量的热，为了安全，反应物混合溶液先加入乙醇，然后边振荡试管边慢慢加入浓硫酸，类似于浓硫酸的稀释，待混合物温度恢复到室温，再加入乙酸，减少乙酸的挥发；
②乙中为饱和的碳酸钠溶液，能与挥发出来的乙酸反应(或吸收挥发出来的乙酸)，溶解挥发出来的乙醇，降低乙酸乙酯的溶解度，便于分层。
③乙中导气管的出口伸入到了液面以下，这样容易导致倒吸；
④乙酸乙酯难溶于饱和碳酸钠溶液，液体分层，若要把乙装置中收集的乙酸乙酯分离出来，应采用的实验操作是分液。