江苏省盐城市大丰高级中学2023-2024学年高一下学期(普通班强化班)第一次阶段性考试化学试卷(原卷版+解析版)

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名称 江苏省盐城市大丰高级中学2023-2024学年高一下学期(普通班强化班)第一次阶段性考试化学试卷(原卷版+解析版)
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文件大小 1.7MB
资源类型 教案
版本资源 苏教版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-04-14 22:53:04

文档简介

大丰高级中学2023-2024学年高一下期(普通班强化班)第一次阶段性考试
化学试题
可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 Na-23 S-32 Fe-56 Cu-64
一、单项选择题:共18题,每题3分,共54分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 化学与生活、生产密切相关,下列说法不正确的是
A. 低碳生活就是节能减排,使用太阳能等代替化石燃料,可减少温室气体的排放
B. 高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维
C. “绿色化学”的核心内容之一是使原料尽可能全部转化为目标产物
D. “奋斗者”号潜水器外壳材料为钛合金,钛合金耐腐蚀,耐高压
2. 对于反应,下列表示中反应速率最大的是
A. mol L s B. mol L s
C. mol L s D. mol L min
3. 黑火药是中国古代四大发明之一。爆炸反应为。下列说法不正确的是
A. 含离子键和共价键 B. 与具有相同的电子层结构
C. 的结构式为 D. 干冰的晶体类型为共价晶体
4. 下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A. Al 的金属活泼性强,可用于制作铝金属制品
B. S有氧化性,可用于生产SO2
C. Na2SO3具有还原性,可用于废水脱氯(Cl2)
D. NaHCO3受热易分解,可用于制抗酸药物
5. 关于下列实验装置的说法正确的是
A. 图甲可用来制备小苏打
B. 图乙能保证较长时间观察到白色沉淀
C. 图丙可实现蒸发Na2CO3溶液得到Na2CO3固体
D. 图丁可以实现石油分馏
6. 肼()是一种高效清洁的火箭燃料。已知在25℃、101 kPa下,8 g完全燃烧生成氮气和液态水时,放出133.5 kJ热量。则下列热化学方程正确的是
A. kJ mol
B. kJmol
C. kJ mol
D. kJ mol
7. 在给定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是
A. Fe(OH)2Fe(OH)3Fe2O3
B. NaNa2ONaOH
C. Al(OH)3Al2O3Al
D. SO2SSO3
8. X、Y、Z、W为四种短周期主族元素,且原子序数依次增大,其中X、Z同主族,Y原子半径是短周期主族元素中最大的,X原子最外层电子数是其核外电子层数的3倍。下列说法正确的是
A. 原子半径:
B. Z的简单氢化物沸点比X的高
C. X、Y、Z三种元素组成的化合物至少有2种
D. W元素氧化物对应水化物的酸性一定强于Z
9. 氢氧燃料电池是一种常见化学电源,其工作示意图如图。下列说法正确的是
A. 通的一极是正极,发生氧化反应
B. 电子由a电极经导线流向b电极,然后经溶液回流到a电极完成整个电路的闭合
C. b电极上发生还原反应,电极反应式为
D. 电解质溶液的作用是传导电子
10. 以菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量FeCO3等物质) 为原料制备MgCl2·6H2O的实验流程如下图所示。下列说法正确的是
A. MgCO3与稀盐酸反应的离子方程式为CO+2H+ = CO2↑+H2O
B. 氧化过程说明氧化性: Cl2>Fe3+
C. “沉铁”后的溶液中大量存在Mg2+、NH、OH-、Cl-
D. 蒸干并灼烧MgCl2溶液可获得MgCl2·6H2O
11. 铁是最常见的金属之一、纳米铁粉可用于处理酸性含氮废水(主要含);铁易被腐蚀,经碱性发蓝处理可增强其抗腐蚀性,方法为:用与进行浸泡,在表面形成的同时有生成;铁与砷反应得到的可被还原得到,难溶于水,是一种超导材料。镍与单质化学性质相似,金属活动性比铁略低。酸性条件下,的氧化性强于,的盐与碱反应可以转化为不溶性的。下列有关说法正确的是
A. 常温下可用铁制容器盛放波尔多液 B. 常温下可用镍制容器盛放稀硝酸
C. 高温下用焦炭还原可生成镍 D. 不锈钢硬度比纯铁大,熔点比纯铁高
12. 铁是最常见的金属之一、纳米铁粉可用于处理酸性含氮废水(主要含);铁易被腐蚀,经碱性发蓝处理可增强其抗腐蚀性,方法为:用与进行浸泡,在表面形成的同时有生成;铁与砷反应得到的可被还原得到,难溶于水,是一种超导材料。镍与单质化学性质相似,金属活动性比铁略低。酸性条件下,的氧化性强于,的盐与碱反应可以转化为不溶性的。下列反应的离子方程式正确的是
A. 纳米铁粉处理酸性含废水:
B. 铁的发蓝处理:
C. 溶液中加少量氨水:
D. 与浓盐酸反应:
13. 铁是最常见的金属之一、纳米铁粉可用于处理酸性含氮废水(主要含);铁易被腐蚀,经碱性发蓝处理可增强其抗腐蚀性,方法为:用NaOH与进行浸泡,在表面形成的同时有生成;铁与砷反应得到的FeAs可被Na还原得到NaFeAs,NaFeAs难溶于水,是一种超导材料。镍(Ni)与Fe单质化学性质相似,金属活动性比铁略低。酸性条件下,的氧化性强于,的盐与碱反应可以转化为不溶性的。在隔绝空气条件下,将NaFeAs加入水中,NaFeAs转化成的同时释放出。下列说法正确的是
A. NaFeAs与水反应所得溶液pH下降 B. 消耗1 mol NaFeAs,转移2 mol电子
C. NaFeAs与水反应时体现还原性 D. 制备NaFeAs无须隔绝空气和水
14. 室温下,下列实验方案能达到探究目的的是
选项 探究方案 探究目的
A 向某溶液中滴加少量稀NaOH溶液,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸颜色无变化 溶液中不含
B 取5 mL 0.1 mol·LKI溶液,滴加0.1 mol·L FeCl3溶液5~6滴,继续加入2 mL CCl4,充分振荡,静置,取少量上层溶液,滴加KSCN溶液,溶液变为血红色 KI与FeCl3溶液的反应有一定限度
C 将盐酸滴入磷酸钙中得到 Cl的非金属性强于P
D 将硫酸酸化的滴入溶液,溶液呈棕黄色 氧化性:
A. A B. B C. C D. D
15. 氮及其化合物的“价—类”二维图如下所示。
下列说法不正确的是
A. 从物质类别角度分析,P和Z都属于酸性氧化物
B. 将N2转化为Q的过程属于氮的固定
C. 可用氧化钙固体和浓氨水不加热来制取X
D. 3.2gCu与10的Y溶液恰好完全反应,生成NO、NO2混合气体1.12L(标准状况),则Y溶液的体积为15mL
16. 向调节好和浓度的废水中加入,所产生的羟基自由基能氧化降解有机污染物。若的初始浓度相同,在不同温度、条件下的浓度随时间变化关系如图所示,下列说法不正确的是
A. 、条件下,在内平均反应速率
B. 温度为条件下,碱性环境有利于加快降解反应速率
C. 由实验①②可知,升高温度可以加快降解反应速率
D. 升高温度,有利于加快降解反应速率,但温度过高部分分解使反应速率变慢
17. 我国科学家利用过渡金属氮化物(TMNS)作催化剂,在常温下实现氨气的合成,其反应机理如图所示。
下列说法正确的是
A. TMNS不参与氨气的合成反应
B. TMNS表面上的原子被氧化为氨气
C. 用进行合成反应,产物中只有
D. TMNS表面上氨脱附产生的空位有利于吸附
18. 向13.6 g由Cu和组成混合物中加入一定浓度的稀硝酸250 mL,当固体物质完全溶解后生成和NO气体。在所得溶液中加入1.0 L 0.5 mol/L NaOH溶液,生成沉淀质量为19.6 g,此时溶液呈中性且金属离子已完全沉淀。下列说法正确的是
A. 原固体混合物中Cu与的物质的量之比为1∶1
B. 原稀硝酸中物质的量浓度为1.3 mol/L
C. 产生的NO的体积在标况下为3.36 L
D. Cu、与硝酸反应后剩余为0.1 mol
二、非选择题:共4题,共46分
19. 根据信息书写指定反应的方程式。
(1)请从下列试剂中选择合适的完成指定转化(试剂可以重复选择)。
试剂:稀硫酸、氨水、HI(强酸)溶液、溶液、NaCl溶液、NaOH溶液
①的离子方程式:___________。
②的离子方程式:___________。
③(两性氧化物)的化学方程式:___________。
(2)CuCl常用作杀菌剂、催化剂等。一种利用废弃铜锌合金制取CuCl流程如下图所示:
①写出碱溶时Zn反应的化学方程式:___________。
②写出氧化时Cu反应的离子方程式:___________。
③写出沉铜时反应的离子方程式:___________。
20. 把二氧化碳“变废为宝”是实现碳达峰、碳中和的关键。
(1)体积为1 L的恒温密闭容器中,充入1 mol 和3 mol ,在一定条件下反应:。测得和的浓度变化随时间变化如图1所示。
从3 min到8 min,___________mol L min
(2)能说明上述反应达到平衡状态的是___________。(填字母)
a.混合气体的压强不随时间的变化而变化
b.单位时间内每生成1 mol ,同时生成3 mol
c.反应中和的物质量浓度之比为1∶1
(3)平衡时的转化率为___________。
(4)我国学者提出的催化加氢合成的机理如图2(其中吸附在催化剂表面的物种用*标注)所示。下列说法正确的是___________。(填字母)
a.催化剂使用能提高的反应速率
b.反应机理表明参与了合成的反应
c.反应④中存在共价键的断裂和共价键的生成
21. 氮的化合物是重要的化工原料,也是空气污染物的重要来源,其转化一直是化学研究的热点。
(1)氨催化氧化法是制硝酸的重要步骤,探究氨催化氧化反应的装置如图所示:
①氨催化氧化时会生成副产物。分别生成含等物质量氮元素的NO和时,各自消耗的的物质的量之比为___________。
②一段时间后,观察到装置M中有白烟生成,该白烟成分是___________(写化学式)。
③再经过一段时间观察到装置N中溶液变成蓝色,装置N中溶液变成蓝色的原因是___________。
(2)可用将氮氧化物转化成。向1 L含200mg 的溶液中加入NaOH溶液调节至碱性,转化为去除氮氧化物效果更好的,再通入NO气体进行反应。碱性条件下去除NO反应的离子方程式为___________。
(3)纳米铁粉可去除水中的。控制其他条件不变,用纳米铁粉还原水体中的,测得溶液中含氮物质(、、)浓度随时间变化如图所示:
①Fe去除水中的的机理:得到纳米铁粉失去的电子转化为,极少量在纳米铁粉或Cu表面得到电子转化为。与不添加少量铜粉相比,添加少量铜粉时去除效率更高,主要原因是___________。
②与初始溶液中浓度相比,反应后溶液中所有含氮物质(、、)总浓度减小,原因是___________。
(4)NO也可以利用电化学手段将其转化为脱除,装置如图所示,电极为多孔惰性材料。则负极的电极反应式是___________。
22. 负载型催化剂(其中为催化剂,为载体)可用于脱除烟气中的,该负载型催化剂的制备和的脱除过程如下:
(1)浸渍。常温下,用酸性溶液浸渍载体6小时。浸渍所得溶液中除外,含有的阳离子还有___________(填化学式)。
(2)焙烧。将浸渍所得混合物烘干后,在500℃焙烧12小时,制得负载型催化剂。准确称取2.000 g负载型催化剂样品,置于250 mL锥形瓶中,加入适量稀盐酸,加热溶解后,滴加稍过量的溶液(将还原为),充分反应后,除去过量的。用 mol L-1 溶液与恰好完全反应(反应过程中与反应生成和),消耗溶液12.00 mL。计算该负载型催化剂的负载量___________(写出计算过程)。[负载量]
(3)硫化。400℃时,将一定比例和的混合气体以一定流速通过装有负载型催化剂的反应器。
①硫化过程不仅可有效脱除,同时还获得单质S,其化学方程式为___________。
②研究表明,硫化过程中实际的催化剂是反应初期生成的,硫化过程中还检测到。催化硫化的过程可描述如下:第一步,与先反应生成___________,第二步,___________,第三步,S再与FeS反应转化为。大丰高级中学2023-2024学年高一下期(普通班强化班)第一次阶段性考试
化学试题
可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 Na-23 S-32 Fe-56 Cu-64
一、单项选择题:共18题,每题3分,共54分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 化学与生活、生产密切相关,下列说法不正确的是
A. 低碳生活就是节能减排,使用太阳能等代替化石燃料,可减少温室气体的排放
B. 高纯度的硅单质广泛用于制作光导纤维
C. “绿色化学”的核心内容之一是使原料尽可能全部转化为目标产物
D. “奋斗者”号潜水器外壳材料为钛合金,钛合金耐腐蚀,耐高压
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.传统化石燃料的使用会导致二氧化碳排放、低碳生活就是节能减排,使用太阳能等代替化石燃料,可减少温室气体的排放,A正确;
B. 高纯度的二氧化硅广泛用于制作光导纤维,B不正确;
C. “绿色化学”的核心内容之一是源头上控制污染物的产生——使原料尽可能全部转化为目标产物、原料利用率达100%,则没有污染,C正确;
D.钛合金是一种新型合金,钛合金耐腐蚀,耐高压,广泛应用于航空航天等领域,D正确;
答案选B。
2. 对于反应,下列表示中反应速率最大的是
A mol L s B. mol L s
C. mol L s D. mol L min
【答案】A
【解析】
【分析】将选项中的速率都转化为用A物质表示的反应速率且统一单位。
【详解】A.v(A)=0.3mol L-1 s-1;
B.v(B)=0.4mol L-1 s-1,此时v(A)=v(B)≈0.133mol L-1 s-1;
C.v(C)=0.5mol L-1 s-1,此时v(A)=v(C)=0.25 mol L-1 s-1;
D.v(D)=0.8mol L-1 min-1,此时v(A)=v(D)=0.4mol L-1 min-1≈0.0067mol L-1 s-1;
综上所述,反应速率最大的为0.3mol L-1 s-1,故选A。
3. 黑火药是中国古代四大发明之一。爆炸反应为。下列说法不正确的是
A. 含离子键和共价键 B. 与具有相同的电子层结构
C. 的结构式为 D. 干冰的晶体类型为共价晶体
【答案】D
【解析】
【详解】A.中存在K+和,含有离子键和共价键,故A正确;
B.与都含有18个电子,具有相同的电子层结构,故B正确;
C.的结构式为,故C正确;
D.干冰的晶体类型为分子晶体,故D错误;
故选D。
4. 下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A. Al 的金属活泼性强,可用于制作铝金属制品
B. S有氧化性,可用于生产SO2
C. Na2SO3具有还原性,可用于废水脱氯(Cl2)
D. NaHCO3受热易分解,可用于制抗酸药物
【答案】C
【解析】
【详解】A.Al合金密度小、强度大,所以铝合金大量用于飞机制造等等, Al 的金属活泼性强与可用于制作铝金属制品没有因果关系,A错误;
B. 硫与氧气反应生成二氧化硫,体现S的还原性,S有氧化性与可用于生产SO2没有因果关系,B错误;
C. Na2SO3具有还原性,能与氯气发生氧化还原反应,故可用于废水脱氯(Cl2),C正确;
D.碳酸氢钠有微弱碱性、能与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,故可用于制抗酸药物。NaHCO3受热易分解与可用于制抗酸药物没有因果关系,D错误;
答案选C。
5. 关于下列实验装置的说法正确的是
A. 图甲可用来制备小苏打
B. 图乙能保证较长时间观察到白色沉淀
C. 图丙可实现蒸发Na2CO3溶液得到Na2CO3固体
D. 图丁可以实现石油分馏
【答案】A
【解析】
【详解】A.向饱和NaCl溶液中先通入足量NH3,然后向其中再通入足量CO2,发生反应:NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3+NH4Cl,由于NaHCO3溶解度较小,反应消耗溶剂水,产生大量NaHCO3,因此装置甲中会有白色沉淀NaHCO3析出,A正确;
B.盛有氢氧化钠溶液的胶头滴管应该深入到硫酸亚铁溶液中,故B错误;
C.蒸发溶液应该在蒸发皿中进行,而图中为坩埚,故C错误;
D.蒸馏实验中温度计的位置应该在蒸馏烧瓶的支管口处,故D错误;
故选A。
6. 肼()是一种高效清洁的火箭燃料。已知在25℃、101 kPa下,8 g完全燃烧生成氮气和液态水时,放出133.5 kJ热量。则下列热化学方程正确的是
A. kJ mol
B. kJmol
C. kJ mol
D. kJ mol
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据题意可知1molN2H4(1)完全燃烧生成1mol氮气和2mol液态水时,放出534 kJ热量,故A正确;
B.在热化学方程式中表示吸热,表示放热,根据题意可知,故B错误;
C.根据题意知生成液态水不是气态水,故C错误;
D.8 gN2H4(1)完全燃烧生成氮气和液态水时,放出133.5 kJ热量,故1molN2H4(1)燃烧放热4×133.5kJ,故D错误;
答案选A。
7. 在给定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是
A. Fe(OH)2Fe(OH)3Fe2O3
B. NaNa2ONaOH
C. Al(OH)3Al2O3Al
D. SO2SSO3
【答案】A
【解析】
【详解】A.氢氧化亚铁与氧气和水反应生成氢氧化铁,氢氧化铁受热分解生成氧化铁,则所示的物质间转化能实现,故A正确;
B.钠与氧气共热反应生成过氧化钠,不能生成氧化钠,则所示的物质间转化不能实现,故B错误;
C.铝的金属性强于铁,氧化铝不能与铁在高温条件下反应,则所示的物质间转化不能实现,故C错误;
D.硫在氧气中燃烧只能生成二氧化硫,不能生成三氧化硫,则则所示的物质间转化不能实现,故D错误;
故选A。
8. X、Y、Z、W为四种短周期主族元素,且原子序数依次增大,其中X、Z同主族,Y原子半径是短周期主族元素中最大的,X原子最外层电子数是其核外电子层数的3倍。下列说法正确的是
A. 原子半径:
B. Z的简单氢化物沸点比X的高
C. X、Y、Z三种元素组成的化合物至少有2种
D. W元素氧化物对应水化物的酸性一定强于Z
【答案】C
【解析】
【分析】X、Y、Z、W为四种短周期主族元素,且原子序数依次递增,Y原子半径是短周期主族元素中最大的,Y为Na元素;X原子最外层电子数是核外电子层数的3倍,X为第二周期元素O;X、Z同主族,则Z为S;W的原子序数最大,可以知道W为Cl,由上述分析可以知道,X为O,Y为Na,Z为S,W为Cl。
【详解】A.电子层越多,原子半径越大,同周期从左向右原子半径减小,则原子半径:,A错误;
B.Z的简单氢化物为H2S,X的简单氢化物为H2O,H2O分子间存在氢键,沸点高于H2S,B错误;
C.X、Y、Z三种元素组成的化合物不止2种,如亚硫酸钠、硫酸钠、硫代硫酸钠等,C正确;
D.只有W元素最高价氧化物对应水化物的酸性一定强于Z,D错误;
答案选C。
9. 氢氧燃料电池是一种常见化学电源,其工作示意图如图。下列说法正确的是
A. 通的一极是正极,发生氧化反应
B. 电子由a电极经导线流向b电极,然后经溶液回流到a电极完成整个电路的闭合
C. b电极上发生还原反应,电极反应式为
D. 电解质溶液的作用是传导电子
【答案】C
【解析】
【分析】氢氧燃料电池通入燃料氢气的电极为负极,发生失电子的氧化反应,通入氧化剂氧气的电极为正极,发生得电子的还原反应,电极反应式:。
【详解】A.根据分析,通入燃料氢气的电极为负极,发生失电子的氧化反应,A错误;
B.根据分析,a电极为负极,电子由负极a电极经导线流向b电极,但电子无法在电解质溶液中移动,B错误;
C.根据分析,b电极为正极,发生得电子的还原反应,电极反应式:,C正确;
D.电子不能在电解质溶液中传导,D错误;
答案选C。
10. 以菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量FeCO3等物质) 为原料制备MgCl2·6H2O的实验流程如下图所示。下列说法正确的是
A. MgCO3与稀盐酸反应的离子方程式为CO+2H+ = CO2↑+H2O
B. 氧化过程说明氧化性: Cl2>Fe3+
C. “沉铁”后的溶液中大量存在Mg2+、NH、OH-、Cl-
D. 蒸干并灼烧MgCl2溶液可获得MgCl2·6H2O
【答案】B
【解析】
【分析】菱镁矿(主要成分为MgCO3,含少量FeCO3等物质) 用稀盐酸酸浸,得氯化镁、氯化亚铁等混合溶液,通入氯气,把亚铁离子氧化为铁离子,再加氨水,得氢氧化铁沉淀,过滤,再从滤液中提取MgCl2·6H2O,据此回答;
【详解】A.MgCO3与稀盐酸反应的离子方程式为MgCO3+2H+ = CO2↑+H2O+Mg2+,A错误;
B. 氧化过程离子方程式为,氯气是氧化剂,铁离子为氧化产物,氧化剂的氧化性大于氧化产物,说明氧化性: Cl2>Fe3+,B正确;
C. “沉铁”后的溶液中大量存在Mg2+、NH、Cl-,NH与OH-因反应生成一水合氨而不能大量共存,C错误;
D.MgCl2·6H2O是结晶水合物,从溶液中获取该晶体时不能蒸干并灼烧,若蒸干灼烧MgCl2·6H2O会转变为碱式氯化镁、氢氧化镁、氧化镁等物质,D错误;
答案选B。
11. 铁是最常见的金属之一、纳米铁粉可用于处理酸性含氮废水(主要含);铁易被腐蚀,经碱性发蓝处理可增强其抗腐蚀性,方法为:用与进行浸泡,在表面形成的同时有生成;铁与砷反应得到的可被还原得到,难溶于水,是一种超导材料。镍与单质化学性质相似,金属活动性比铁略低。酸性条件下,的氧化性强于,的盐与碱反应可以转化为不溶性的。下列有关说法正确的是
A. 常温下可用铁制容器盛放波尔多液 B. 常温下可用镍制容器盛放稀硝酸
C. 高温下用焦炭还原可生成镍 D. 不锈钢硬度比纯铁大,熔点比纯铁高
【答案】C
【解析】
【详解】A.波尔多液是用CuSO4溶液和Ca(OH)2溶液按一定比例混合配制的,由于Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,故常温下不可用铁制容器盛放波尔多液,A错误;
B.镍(Ni)与单质化学性质相似,金属活动性比铁略低,故常温下不可用镍制容器盛放稀硝酸,因为Ni能与稀硝酸反应,B错误;
C.镍(Ni)与单质化学性质相似,金属活动性比铁略低,根据高炉炼铁原理可知,高温下用焦炭还原可生成镍,C正确;
D.合金的硬度比成分金属的大,熔点比成分金属的低,故不锈钢硬度比纯铁大,熔点比纯铁低,D错误;
故答案为:C。
12. 铁是最常见的金属之一、纳米铁粉可用于处理酸性含氮废水(主要含);铁易被腐蚀,经碱性发蓝处理可增强其抗腐蚀性,方法为:用与进行浸泡,在表面形成的同时有生成;铁与砷反应得到的可被还原得到,难溶于水,是一种超导材料。镍与单质化学性质相似,金属活动性比铁略低。酸性条件下,的氧化性强于,的盐与碱反应可以转化为不溶性的。下列反应的离子方程式正确的是
A. 纳米铁粉处理酸性含废水:
B. 铁的发蓝处理:
C. 溶液中加少量氨水:
D. 与浓盐酸反应:
【答案】B
【解析】
【详解】A.酸性废水中不可能生成OH-,故纳米铁粉处理酸性含废水的离子方程式为:,A错误;
B.由题干信息可知,用与进行浸泡,在表面形成的同时有生成,铁的发蓝处理:,B正确;
C.氨水为弱碱属于弱电解质,故溶液中加少量氨水的离子方程式为:,C错误;
D.由题干信息可知,酸性条件下,的氧化性强于,则与浓盐酸反应离子方程式为:,D错误;
故答案为:B。
13. 铁是最常见的金属之一、纳米铁粉可用于处理酸性含氮废水(主要含);铁易被腐蚀,经碱性发蓝处理可增强其抗腐蚀性,方法为:用NaOH与进行浸泡,在表面形成的同时有生成;铁与砷反应得到的FeAs可被Na还原得到NaFeAs,NaFeAs难溶于水,是一种超导材料。镍(Ni)与Fe单质化学性质相似,金属活动性比铁略低。酸性条件下,的氧化性强于,的盐与碱反应可以转化为不溶性的。在隔绝空气条件下,将NaFeAs加入水中,NaFeAs转化成的同时释放出。下列说法正确的是
A. NaFeAs与水反应所得溶液pH下降 B. 消耗1 mol NaFeAs,转移2 mol电子
C. NaFeAs与水反应时体现还原性 D. 制备NaFeAs无须隔绝空气和水
【答案】C
【解析】
【详解】A.NaFeAs与水的反应为2NaFeAs+2xH2O=2Na1-xFeAs+xH2↑+2xNaOH,生成NaOH导致溶液碱性增强,pH增大,A错误;
B.NaFeAs转化成Na1-xFeAs的半反应为NaFeAs-xe-=Na1-xFeAs+xNa+,消耗1molNaFeAs,转移xmol电子,B错误;
C.NaFeAs与水的反应为2NaFeAs+2xH2O=2Na1-xFeAs+xH2↑+2xNaOH,H2O发生还原反应,NaFeAs发生氧化反应,所以NaFeAs与水反应时H2O体现氧化性,NaFeAs体现还原性,C正确;
D.制备NaFeAs原理为:FeAs与Na反应生成NaFeAs,Na具有强还原性,能与氧气、二氧化碳、水反应,所以制备NaFeAs须隔绝空气和水,D错误;
故选C。
14. 室温下,下列实验方案能达到探究目的的是
选项 探究方案 探究目的
A 向某溶液中滴加少量稀NaOH溶液,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸颜色无变化 溶液中不含
B 取5 mL 0.1 mol·LKI溶液,滴加0.1 mol·L FeCl3溶液5~6滴,继续加入2 mL CCl4,充分振荡,静置,取少量上层溶液,滴加KSCN溶液,溶液变为血红色 KI与FeCl3溶液的反应有一定限度
C 将盐酸滴入磷酸钙中得到 Cl的非金属性强于P
D 将硫酸酸化的滴入溶液,溶液呈棕黄色 氧化性:
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A.若溶液中含有,滴加少量稀NaOH溶液可以生成NH3 H2O,不加热的情况下NH3 H2O不易分解,不能使湿润的红色石蕊试纸,A不合题意;
B.取5 mL 0.1 mol·LKI溶液,滴加0.1 mol·LFeCl3溶液5~6滴,KI过量,继续加入2 mLCCl4,充分振荡,静置,取少量上层溶液,滴加KSCN溶液,溶液变为血红色,根据反应方程式:2KI+2FeCl3=2KCl+I2+2FeCl2可知,在KI过量的情况下依然存在Fe3+,即说明KI与FeCl3反应具有一定的限度,B符合题意;
C.Cl的最高价氧化物对应的水化物是HClO4,不是HCl,因此用HCl制备出H3PO4只能说明HCl的酸性强于H3PO4,不能证明Cl的非金属性大于P,C不符合题意;
D.H2SO4加到Fe(NO3)2中形成硝酸体系,双氧水和硝酸都具有氧化性,混合溶液呈黄色,不能说明氧化剂一定是双氧水,D不符合题意;
故选B。
15. 氮及其化合物的“价—类”二维图如下所示。
下列说法不正确的是
A. 从物质类别角度分析,P和Z都属于酸性氧化物
B. 将N2转化为Q的过程属于氮的固定
C. 可用氧化钙固体和浓氨水不加热来制取X
D. 3.2gCu与10的Y溶液恰好完全反应,生成NO、NO2混合气体1.12L(标准状况),则Y溶液的体积为15mL
【答案】A
【解析】
【分析】由图可知,X为N的氢化物NH3,Q为N的+2价氧化物NO,Z为N的+4价氧化物NO2,P为N的+5价氧化物N2O5,Y为N的+5价含氧酸HNO3,W为N的-3价碱NH3 H2O;
【详解】A.N2O5为酸性氧化物,NO2和水反应生成HNO3和NO,不是酸性氧化物,故A错误;
B.氮的固定指的是游离态的氮转化为化合态氮的过程,则将N2转化为NO的过程属于氮的固定,故B正确;
C.X为氨气,可用氧化钙固体溶解放热,使浓氨水产生氨气,该反应不加热也能实现,故C正确;
D.3.2gCu 的物质的量为,生成NO、NO2混合气体1.12L在标况下的物质的量为,设NO的物质的量是xmol,NO2的物质的量是ymol,x+y=0.05;3x+y=0.1,解得x=0.025,y=0.025,解得x=0.2,y=0.4,由原子守恒可知n(HNO3)=2n[Cu(NO3)2]+n(气体)=2×0.05mol+0.025mol+0.025mol=0.15mol,V(HNO3)==0.015L=15mL,故D正确;
故选:A。
16. 向调节好和浓度的废水中加入,所产生的羟基自由基能氧化降解有机污染物。若的初始浓度相同,在不同温度、条件下的浓度随时间变化关系如图所示,下列说法不正确的是
A. 、条件下,在内平均反应速率
B. 温度为条件下,碱性环境有利于加快降解反应速率
C. 由实验①②可知,升高温度可以加快降解反应速率
D. 升高温度,有利于加快降解反应速率,但温度过高部分分解使反应速率变慢
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.由曲线①可得,降解反应在50~150 s内的平均反应速率v(p-CP)=8.0×10- 6 mol/(L·s),A项正确;
B.据图示,298 K下,有机物p-CP 的降解速率在pH=3时比pH=10时快,B项错误;
C.由实验①②可知,pH相同,升高温度可以加快降解反应速率,C项正确;
D.升高温度,有利于加快降解反应速率,但温度过高,过氧化氢分解,所以反应速率又会变慢,D项正确;
答案选B。
17. 我国科学家利用过渡金属氮化物(TMNS)作催化剂,在常温下实现氨气的合成,其反应机理如图所示。
下列说法正确的是
A. TMNS不参与氨气的合成反应
B. TMNS表面上的原子被氧化为氨气
C. 用进行合成反应,产物中只有
D. TMNS表面上氨脱附产生的空位有利于吸附
【答案】D
【解析】
【详解】A.过渡金属氮化物(TMNS)作催化剂,降低合成氨反应的活化能,加快反应速率,故反应过程中TMNS参与了氨气的合成反应,A错误;
B.由图像可知,金属氮化物(TMNS)中的氮原子与氢结合,生成氨气,氮元素价态下降得电子作氧化剂,被还原,B错误;
C.由分析可知,合成氨气有两种途径,15N2分子中的氮原子合成氨气,生成15NH3,金属氮化物(TMNS)表面的氮原子合成NH3,则可能含有其它含15NH3的副产物,C错误;
D.由图像可知,氮气分子进入催化剂表面的空位被吸附,TMNS表面上氨脱附产生的空位有利于吸附N2,D正确;
故答案为:D。
18. 向13.6 g由Cu和组成的混合物中加入一定浓度的稀硝酸250 mL,当固体物质完全溶解后生成和NO气体。在所得溶液中加入1.0 L 0.5 mol/L NaOH溶液,生成沉淀质量为19.6 g,此时溶液呈中性且金属离子已完全沉淀。下列说法正确的是
A. 原固体混合物中Cu与的物质的量之比为1∶1
B. 原稀硝酸中的物质的量浓度为1.3 mol/L
C. 产生的NO的体积在标况下为3.36 L
D. Cu、与硝酸反应后剩余为0.1 mol
【答案】D
【解析】
【详解】A.向所得溶液中加入0.5mol/L的NaOH溶液1L,溶液呈中性,金属离子已完全沉淀,此时溶液中溶质为NaNO3,,沉淀为,质量为19.6g,其物质的量为:,根据铜元素守恒有,所以反应后的溶液中。设Cu和Cu2O的物质的量分别为xmol、ymol,根据二者质量有,根据铜元素守恒有,联立方程解得x=0.1,y=0.05,则:n(Cu):n(Cu2O)=0.1mol:0.05mol=2:1,A错误;
B.根据N元素守恒可知,根据电子转移守恒可知:,所以,解得,根据Na元素可知,所以,所以原硝酸溶液的浓度为:0.6mol÷0.25L=2.4mol/L,B错误;
C.由B中计算可知,即NO的体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L,C错误;
D.反应后的溶液中加入氢氧化钠溶液,氢氧化钠与硝酸铜反应,剩余的氢氧化钠与硝酸反应,最后为硝酸钠溶液,根据氮元素守恒可知反应后溶液中知,所以,D正确;
答案选D。
二、非选择题:共4题,共46分
19. 根据信息书写指定反应的方程式。
(1)请从下列试剂中选择合适的完成指定转化(试剂可以重复选择)。
试剂:稀硫酸、氨水、HI(强酸)溶液、溶液、NaCl溶液、NaOH溶液
①的离子方程式:___________。
②的离子方程式:___________。
③(两性氧化物)的化学方程式:___________。
(2)CuCl常用作杀菌剂、催化剂等。一种利用废弃铜锌合金制取CuCl的流程如下图所示:
①写出碱溶时Zn反应的化学方程式:___________。
②写出氧化时Cu反应的离子方程式:___________。
③写出沉铜时反应的离子方程式:___________。
【答案】(1) ①. ②. ③.
(2) ①. ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
,S元系化合价升高、作还原剂,应加入氧化剂选溶液;离子方程式: ②元素化合价降低,作氧化剂,应加入还原剂选HI(强酸)溶液,离子方程式:
③(两性氧化物)与Al(OH)3相个似,应加强碱,化学方程式:
【小问2详解】
①碱溶时Zn反应的化学方程式:
②氧化时Cu反应的离子方程式:
③沉铜过程中生成了CuCl,则SO2会和Cu2+反应,反应的离子方程式:
20. 把二氧化碳“变废为宝”是实现碳达峰、碳中和关键。
(1)体积为1 L的恒温密闭容器中,充入1 mol 和3 mol ,在一定条件下反应:。测得和的浓度变化随时间变化如图1所示。
从3 min到8 min,___________mol L min
(2)能说明上述反应达到平衡状态的是___________。(填字母)
a.混合气体的压强不随时间的变化而变化
b.单位时间内每生成1 mol ,同时生成3 mol
c.反应中和的物质量浓度之比为1∶1
(3)平衡时的转化率为___________。
(4)我国学者提出的催化加氢合成的机理如图2(其中吸附在催化剂表面的物种用*标注)所示。下列说法正确的是___________。(填字母)
a.催化剂的使用能提高的反应速率
b.反应机理表明参与了合成的反应
c.反应④中存在共价键的断裂和共价键的生成
【答案】(1)0.15
(2)ab (3)75%
(4)ab
【解析】
【小问1详解】
根据图像可知,从3 min到8 min,。在同一化学反应中,用不同物质表示反应速率之比等于其化学计量数之比,;
【小问2详解】
a.恒温恒容下,气体压强与气体物质的量成正比,该反应气体物质的量减小,压强减小,当气体压强不随时间的变化而变化时,说明达到了平衡状态,a正确;
b.单位时间内每生成1 mol ,同时生成3 mol ,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,b正确;
c.根据图像可知反应中和的物质量浓度之比为1∶1时(即图像两条曲线的交点),反应未达到平衡状态,c错误;
故选ab;
【小问3详解】
平衡时的转化率=;
【小问4详解】
a.催化剂能加快反应的速率,故a正确;
b.反应机理中箭头指进的物质是参加反应的物质,由机理图像可知参与了合成的反应,故b正确;
c.反应④中没有共价键的断裂,只有共价键的生成,故c错误;
故选ab。
21. 氮化合物是重要的化工原料,也是空气污染物的重要来源,其转化一直是化学研究的热点。
(1)氨催化氧化法是制硝酸的重要步骤,探究氨催化氧化反应的装置如图所示:
①氨催化氧化时会生成副产物。分别生成含等物质的量氮元素的NO和时,各自消耗的的物质的量之比为___________。
②一段时间后,观察到装置M中有白烟生成,该白烟成分是___________(写化学式)。
③再经过一段时间观察到装置N中溶液变成蓝色,装置N中溶液变成蓝色的原因是___________。
(2)可用将氮氧化物转化成。向1 L含200mg 的溶液中加入NaOH溶液调节至碱性,转化为去除氮氧化物效果更好的,再通入NO气体进行反应。碱性条件下去除NO反应的离子方程式为___________。
(3)纳米铁粉可去除水中的。控制其他条件不变,用纳米铁粉还原水体中的,测得溶液中含氮物质(、、)浓度随时间变化如图所示:
①Fe去除水中的的机理:得到纳米铁粉失去的电子转化为,极少量在纳米铁粉或Cu表面得到电子转化为。与不添加少量铜粉相比,添加少量铜粉时去除效率更高,主要原因是___________。
②与初始溶液中浓度相比,反应后溶液中所有含氮物质(、、)总浓度减小,原因是___________。
(4)NO也可以利用电化学手段将其转化为脱除,装置如图所示,电极为多孔惰性材料。则负极的电极反应式是___________。
【答案】(1) ①. 5∶4; ②. NH4NO3的固体小颗粒; ③. NH3在催化条件下被氧化生成NO,NO进一步被氧化为NO2,NO2被水吸收生成HNO3,Cu与HNO3反应生成Cu(NO3)2,溶液变成蓝色;
(2)3ClO+ 4NO + 4OH= 3Cl + 4NO+ 2H2O;
(3) ①. 添加少量铜粉后形成铜铁原电池,加快了氧化还原反应速率,因此去除NO效率更高; ②. 反应过程中有部分NO被还原N2,逸出溶液;
(4)NO-3e+2H2O=4H+ NO。
【解析】
【小问1详解】
①已知反应4NH3+5O2=4NO+6H2O、2NH3+2O2=N2O+3H2O,则生成含4molN的NO与N2O时消耗氧气的物质的量分别为5mol和4mol,即消耗的O2的物质的量之比为5∶4;
②NH3催化氧化生成NO和H2O后,M中发生如下反应:2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO、NH3+HNO3=NH4NO3,白烟成分即为NH4NO3的固体小颗粒;
③NH3在催化条件下被氧化生成NO,NO进一步被氧化为NO2,NO2被水吸收生成HNO3,Cu与HNO3反应生成Cu(NO3)2,因生成Cu2+导致装置N中溶液变成蓝色;
【小问2详解】
ClO氧化NO,NO失电子被氧化为NO,ClO得电子被还原为Cl,离子反应方程式为:3ClO+ 4NO + 4OH= 3Cl + 4NO+ 2H2O;
【小问3详解】
①添加少量铜粉后形成铜铁原电池,加快了氧化还原反应速率,因此去除NO效率更高;
②反应过程中有部分NO中+5价的N得电子被还原为N2或其他不溶于水的气体,逸出溶液,使得反应后溶液中所有含氮物质(NO、NO、NH)总浓度减小;
【小问4详解】
该装置为原电池,O2通入的电极为正极,NO通入的电极为负极,将NO转化为HNO3脱除,负极的电极反应:NO-3e+2H2O=4H+ NO。
22. 负载型催化剂(其中为催化剂,为载体)可用于脱除烟气中的,该负载型催化剂的制备和的脱除过程如下:
(1)浸渍。常温下,用酸性溶液浸渍载体6小时。浸渍所得溶液中除外,含有的阳离子还有___________(填化学式)。
(2)焙烧。将浸渍所得混合物烘干后,在500℃焙烧12小时,制得负载型催化剂。准确称取2.000 g负载型催化剂样品,置于250 mL锥形瓶中,加入适量稀盐酸,加热溶解后,滴加稍过量的溶液(将还原为),充分反应后,除去过量的。用 mol L 溶液与恰好完全反应(反应过程中与反应生成和),消耗溶液12.00 mL。计算该负载型催化剂的负载量___________(写出计算过程)。[负载量]
(3)硫化。400℃时,将一定比例和的混合气体以一定流速通过装有负载型催化剂的反应器。
①硫化过程不仅可有效脱除,同时还获得单质S,其化学方程式为___________。
②研究表明,硫化过程中实际的催化剂是反应初期生成的,硫化过程中还检测到。催化硫化的过程可描述如下:第一步,与先反应生成___________,第二步,___________,第三步,S再与FeS反应转化为。
【答案】(1)Al3+、H+
(2)×100%=14.40%
(3) ①. ②. FeS和H2S ③. H2S与SO2反应生成S和H2O
【解析】
【分析】用酸性Fe(NO3)3溶液浸渍Al2O3载体得到Fe3+、Al3+,加热促进其发生水解反应得到Fe(OH)3和Al(OH)3,焙烧再生成Fe2O3/Al2O3负载型催化剂,加入SO2和H2进行硫化得到硫单质,反应方程式为。
【小问1详解】
用酸性Fe(NO3)3溶液浸渍,金属氧化物溶解为金属阳离子,所得溶液中Fe3+外,含有的阳离子还有Al3+,由于加入的Fe(NO3)3溶液为酸性,因此还有H+,故除Fe3+外,含有的阳离子还有Al3+、H+;
【小问2详解】
n(Cr2O)=5.000×10-2mol/L×12.00×10-3L=6.000×10-4mol,滴定时Cr2O→Cr3+、Fe2+→Fe3+,根据电子守恒可得关系式:Cr2O~6Fe2+,则n(Fe2+)=6n(Cr2O)=6×6.000×10-4mol=3.600×10-3mol,根据Fe原子守恒可得关系式:Fe2O3~2Fe3+~2Fe2+,则n(Fe2O3)=0.5n(Fe2+)=0.5×3.600×10-3mol=1.800×10-3mol,m(Fe2O3)= n(Fe2O3)M=1.800×10-3mol×160g/mol=0.2880g,该负载型催化剂的负载量;
【小问3详解】
①硫化过程SO2和H2反应生成S,硫元素化合价降低、氢元素化合价升高得到水,反应的化学方程式为;
②检测到H2S是FeS2与H2反应生成FeS和H2S,第三步中有S生成是因为第二步H2S与SO2反应生成S和H2O,第三步是S与FeS反应转化为FeS2,可以看出整个过程FeS2做催化剂。
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