北京市第八十中学2023-2024学年高一下学期期中考试化学(选考)试题(原卷版+解析版)

文档属性

名称 北京市第八十中学2023-2024学年高一下学期期中考试化学(选考)试题(原卷版+解析版)
格式 zip
文件大小 1.1MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-05-20 20:59:29

文档简介

北京市第八十中学2023-2024学年高一下学期期中考试
化学(选考)
(考试时间90分钟 满分100分)
提示:试卷答案请一律填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。在答题卡上,选择题用2B铅笔作答,其他试题用黑色签字笔作答。
可能用到的相对原子质量:
第一部分(选择题,共42分)
本部分共14题,每题3分,共42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 近年来我国科技创新硕果累累。下列有关说法不正确的是
A. 2022年北京冬奥会展示的智能服饰含有石墨烯,石墨烯与金刚石互为同素异形体
B. “华龙一号”核电项目中核反应堆所用铀棒中含有的和互为同位素
C. “北斗导航”系统应用一体化芯片手机,芯片主要成分为
D. 大飞机使用了高温陶瓷材料氮化硅,氮化硅属于新型无机非金属材料
【答案】C
【解析】
【详解】A石墨烯与金刚石是碳元素组成的不同种单质,二者互为同素异形体,A项正确;
B.和质子数相同,中子数不同,二者互为同位素,B项正确;
C.芯片主要成分为Si,C项错误;
D.氮化硅具有耐高温,硬度大等特点,属于新型无机非金属材料,D项正确;
答案选C。
2. 下列反应既属于氧化还原反应,又是吸热反应的是
A. 锌粒与稀硫酸的反应
B. 灼热的木炭与 CO2 反应
C. 甲烷在氧气中的燃烧反应
D. Ba(OH)2·8H2O 晶体与 NH4Cl 晶体的反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.锌与稀硫酸反应是氧化还原反应,为放热反应,A错误;
B.灼热的木炭与二氧化碳反应生成一氧化碳是氧化还原反应,为吸热反应,B正确;
C.甲烷在氧气中燃烧是氧化还原反应,为放热反应,C错误;
D.Ba(OH)2·8H2O晶体与NH4Cl晶体反应为非氧化还原反应,是吸热反应,D错误;
答案选B。
3. 物质的性质决定存在和用途,下列说法不正确的是
A. 氨易液化,液氨气化时吸热,常用作制冷剂
B. 化学性质稳定,可用于食品保护气
C. 浓硫酸具有吸水性,可用作干燥剂
D. 硅的化学性质稳定,在自然界中主要以单质形式存在
【答案】D
【解析】
【详解】A.由于氨气易液化且液氨汽化时要吸收大量的热,故常用做制冷剂,A项正确;
B.由于氮气的化学性质稳定,故常用做保护气,B项正确;
C.由于浓硫酸具有吸水性,故浓硫酸可作干燥剂,C项正确;
D.硅是亲氧元素,在自然界中以化合态的形式存在,不能以单质形式存在,D项错误;
答案选D。
4. 在一定条件下,某可逆反应的正反应速率和逆反应速率随时间变化的曲线如下图所示。下列有关说法,不正确的是
A. 时刻,反应正向进行 B. 时刻,正反应速率大于逆反应速率
C. 时刻,达到反应进行的限度 D. 时刻,反应处于平衡状态
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知t1时刻,正反应速率大于逆反应速率,所以反应正向进行,故A正确;
B.由图可知t2时刻,正反应速率大于逆反应速率,故B正确;
C.由图可知t3时刻,正反应速率大于逆反应速率,反应正向进行,反应没有达到最大限度,故C错误;
D.由图可知t4时刻,正反应速率等于逆反应速率,反应处于平衡状态,故D正确;
故选C。
5. 下列措施中,不能增大化学反应速率的是
A. 高炉炼铁,把铁矿石粉碎
B. 工业合成,增大反应混合物的压强
C. 催化氧化,用空气代替氧气
D. 分解制取时,添加少量
【答案】C
【解析】
【详解】A.将铁矿石粉碎可以增大反应物的接触面积,从而加快反应速率,故A不选;
B.增大反应加强,可以加快反应速率,故B不选;
C.用空气代替氧气,降低了氧气的浓度,化学反应速率减慢,故选C;
D.KClO3分解制氧气时,添加少量MnO2,可作为该反应的催化剂,大大加快反应速率,故D不选。
故答案为C。
6. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下含有共用电子对的数目为
B. 铁单质与足量的硫单质充分反应,转移电子的数目为
C. 与足量反应最终得到的分子数目为
D. 浓硫酸与足量加热充分反应,生成的数目小于
【答案】D
【解析】
【详解】A.标准状况下的物质的量为1mol,1mol N2中含有3mol共用电子对,则标准状况下含有共用电子对的数目为,A项错误;
B.铁单质与硫单质反应生成FeS,故铁单质与足量的硫单质充分反应,转移电子的数目为,B项错误;
C.的物质的量为0.1mol,与反应生成,该反应为可逆反应,不能完全转化为,故生成的的物质的量小于0.1mol,则的分子数目小于,C项错误;
D.Cu与浓硫酸反应:,浓硫酸中H2SO4的物质的量为0.09mol,Cu与浓硫酸反应生成H2O,随着反应进行,浓硫酸变稀,Cu与稀硫酸不反应,则反应消耗H2SO4的物质的量小于0.09mol,则生成的数目小于,D项正确;
答案选D
7. 一定温度下,在一固定体积的密闭容器中,能说明可逆反应A (g)+3B (g)2C (g)达到平衡的说法中,正确的组合是
①C 的生成速率和 C 的分解速率相等
②单位时间内生成 a mol A,同时生成 3a mol B
③气体密度不再变化
④ 混合气体的平均相对分子质量不变
⑤A、B、C 的物质的量之比为 1∶3∶2
A. ①④ B. ②③⑤ C. ①④⑤ D. ④⑤
【答案】A
【解析】
【详解】A (g)+3B (g)2C (g)
①C的生成速率与C的分解速率相等,故正逆反应速率相等,反应达到平衡,故①正确;
②单位时间内生成 a mol A是逆反应,同时生成 3a mol B也是逆反应,未体现正与逆的关系,不能判断平衡状态,故②错误;
③密度=,气体的总质量不变,体积不变,故气体密度不再变化不可作为判断是否达到平衡状态的依据,故③错误;
④平均相对分子质量=,总质量不变,总物质的量会变,当平均相对分子质量不变时,反应达到平衡状态,故④正确;
⑤平衡时各物质的物质的量之比取决于物质的起始物质的量和转化率,故A、B、C的物质的量比为1:3:2不能作为判断是否达到平衡状态的依据,故⑤错误;
说法正确的为①④,答案选A。
8. 为了检验晶体中的离子,下列实验操作及结论正确的是
A. 取少量样品放入试管中,加入溶液,将湿润的红色石蕊试纸粘在试管口,试纸变蓝,证明晶体中含有
B. 取少量样品溶于水,向溶液中滴入几滴新制氯水,再滴入2滴溶液,溶液变为红色,证明晶体中含有
C. 取少量样品溶于水,加少量稀盐酸,无现象,再滴入几滴溶液,有白色沉淀生成,证明晶体中含有
D. 取少量样品溶于水,滴加溶液,溶液变红,证明晶体中含有
【答案】D
【解析】
【详解】A.加入NaOH溶液后没有加热,与OH-反应生成NH3 H2O,不会产生NH3使湿润的红色石蕊试纸变蓝,A项错误;
B.取少量样品溶于水,向溶液中滴入几滴新制氯水,再滴入2滴KSCN溶液,溶液变红,说明加入新制氯水后的溶液中含Fe3+,Fe3+可能是原样品中的、也可能是Fe2+氧化得来的,B项错误;
C.取少量样品溶于水,加少量稀盐酸,无现象,再滴入几滴Ba(NO3)2溶液,在酸性条件下会将可能存在的氧化成与Ba2+形成BaSO4白色沉淀,C项错误;
D.Fe3+遇SCN-会形成红色溶液,故取少量样品溶于水,滴加NH4SCN溶液,溶液变红,证明晶体中含Fe3+,D项正确;
答案选D。
9. 下列关于下图所示装置的叙述,错误的是
A. 锌是负极,其质量逐渐减小 B. 氢离子可在铜表面被还原,产生气泡
C. 电子从锌片经导线流向铜片 D. 可以产生持续、稳定的电流
【答案】D
【解析】
【详解】该装置是原电池,活泼性较强的锌作负极,活泼性较差的铜作正极
A.锌是负极,负极上锌失去电子被氧化为锌离子,质量不断减小,故A正确;
B.铜是正极,溶液中氢离子在正极得到电子被还原为H2,故B正确;
C.电子从负极经导线流向正极,则电子从锌片经导线流向铜片,故C正确;
D.电子从锌片经导线流向铜片,则电流从铜片沿导线流向锌片,但是随着反应物的浓度变小,生成的氢离子浓度不断变化,所以电流不稳定;故D错误;
故答案选D。
10. 下图为氢氧燃料电池构造示意图,按照此图的提示,下列叙述正确的是
A. a电极是正极 B. 气体B是
C. b电极的反应反方程式为 D. 电子由a经过灯泡流向b
【答案】D
【解析】
【详解】A.氢离子从a向b极移动,则通入氢气的a电极为燃料电池的负极,氢气在负极失去电子发生氧化反应生成氢离子,a极是负极,故A错误;
B.a极是负极氢气,则b极为正极氧气,在酸性条件下,氧气在正极得到电子发生还原反应生成水,所以气体B是氧气,故B错误;
C.b电极的反应方程式为:,故C错误;
D.电池工作时,电子由负极通过灯泡流向正极,则电子由a极通过灯泡流向b极,故D正确;
故选D
11. 根据如下装置图,以下说法不正确的是
A. 该实验证明氨气极易溶于水
B. 溶液未充满烧瓶,说明氨在水中的溶解达到最大限度
C. 含氮微粒的物质的量在水进入烧瓶前、后存在:
D. 烧瓶充满,胶头滴管和烧杯中加入浓碱液也可能形成喷泉
【答案】B
【解析】
【详解】A.在将胶头滴管里的水挤入圆底烧瓶后,由于氨气极易溶于水,使圆底烧瓶中压强大大降低,大气压才能将烧杯中的水压入烧瓶形成喷泉,A项正确;
B.溶液未充满烧瓶,是因为氨气不纯,B项错误;
C.NH3和水反应生成一水合氨,该反应为可逆反应,一水合氨是弱电解质,能电离出和OH-,故含氮微粒的物质的量在水进入烧瓶前、后存在:,C项正确;
D.是酸性氧化物,易和浓碱溶液反应,若烧瓶充满,胶头滴管和烧杯中加入浓碱液也可形成喷泉,D项正确;
答案选B。
12. 如图所示的物质转化关系中,A是常见的气态氢化物,B是能使带火星的木条复燃的无色、无味气体,E的相对分子质量比D的大17,G是一种紫红色金属单质(反应条件和部分生成物未列出)。下列说法正确的是
A. G与E反应也可生成D B. 此转化可适用于工业制硫酸
C. A与E常温下可发生氧化还原反应 D. F与D的反应为化合反应
【答案】A
【解析】
【分析】B是能使带火星的木条复燃的无色无味气体,则B是氧气;G是一种紫红色金属单质,则G是铜;A是常见气态氢化物,且能和氧气反应,所以根据图中的转化判断,A可能是氨气,则C就是NO,F是水;NO和氧气反应生成NO2,D就是NO2,NO2溶于水生成硝酸,则E是硝酸,硝酸和铜反应又生成NO。
【详解】A.当硝酸为浓硝酸时,Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,故A正确;
B.工业制硫酸的转化为:、、,故B错误;
C.氨气首先会溶于水,生成氨水成碱性,随后与硝酸反应生成硝酸铵盐,化合价不发生变化,故C错误
D.水与二氧化氮反应生成硝酸和一氧化氮,故D错误。
故答案选A。
13. 同学们探究不同金属和浓硫酸的反应。向三等份浓硫酸中分别加入大小相同的不同金属片,加热,用生成气体进行下表实验操作并记录实验现象。
实验操作 实验现象
金属为铜 金属为锌 金属为铝
点燃 不燃烧 燃烧 燃烧
通入酸性溶液 褪色 褪色 褪色
通入溶液 无明显变化 无明显变化 出现黑色沉淀
通入品红溶液 褪色 褪色 不褪色
已知:(CuS为黑色固体);可燃
下列说法不正确的是
A. 加入铜片的实验中,使酸性溶液褪色的气体是
B. 加入铝片的实验中,燃烧现象能证明生成气体中一定含
C. 加入锌片的实验中,生成的气体一定是混合气体
D. 金属与浓硫酸反应的还原产物与金属活动性强弱有关
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.加入铜片的实验中,气体能使酸性溶液褪色、使品红溶液褪色、不可燃,则气体具有还原性、漂白性,则气体是,A正确;
B. 加入铝片的实验中,气体能使酸性溶液褪色、能与CuSO4溶液产生黑色沉淀,则气体是,硫化氢具有可溶性,但具有可溶性的气体不一定是硫化氢,B不正确;
C. 加入锌片的实验中,气体能使酸性溶液褪色、使品红溶液褪色、则气体含,但不可燃,而锌片与浓硫酸反应的气体具有可燃性、但不能与CuSO4溶液产生黑色沉淀,则含有另一种气体;故生成的气体一定是混合气体,C正确;
D. 结合选项ABC可知,金属与浓硫酸反应的还原产物与金属活动性强弱有关,D正确;
答案选B。
14. 的储存和还原技术能有效降低柴油发动机在空气过量时排放的,原理如图1所示。用模拟尾气中还原性气体研究了的催化还原过程,如图2所示。
下列说法不正确的是
A. 反应①为
B. 反应②分两步进行,第二步消耗的速率与第一步基本相同
C. 反应②中,第一步反应还原剂与的物质的量之比是
D. 反应②中,第二步反应还原剂与的物质的量之比是
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据图1中反应①反应物为氧化钡、二氧化氮和氧气,生成物为硝酸钡,化学方程式为,A项正确;
B.由图②可知,反应②分两步进行,第一个阶段硝酸钡和氢气反应生成氨气,第二个阶段是硝酸钡、氨气反应生成氮气,两个阶段时间相同,根据得失电子转移生成或消耗1mol的氨气,第一步会消耗0.5mol硝酸钡,第二步消耗0.3mol硝酸钡,因此第二步Ba(NO3)2消耗的速率小于第一步的,B项错误;
C.反应②分两步进行,第一个阶段硝酸钡和氢气反应生成氨气,化学方程式为,作还原剂,则还原剂与的物质的量之比是,C项正确;
D.反应②分两步进行,第二个阶段是硝酸钡、氨气反应生成氮气,化学方程式为,作还原剂,则还原剂与的物质的量之比是,D项正确;
答案选B。
第二部分(非选择题,共58分)
15. 氨是重要化工原料,也被认为是一种具有潜在应用前景的能源载体。
(1)是1754年研究人员加热氯化铵和石灰的混合物时发现的,反应的化学方程式是___________。
(2)现依然利用上述原理制取少量,实验室可用下图所示装置(夹持仪器略)制备并收集。
①将方框中的收集装置补充完整___________。
②采用倒置的漏斗是为了___________,一段时间后向蒸馏水中滴加酚酞,溶液变红,用化学用语表示原因___________。
(3)由和直接合成氨是获得大量氨的主要途径。科研人员采用表面科学技术手段,从原子层面上较为清晰的揭示了该反应的微观历程,示意如下:
①过程i、ⅱ___________(填“吸收能量”或“放出能量”)。
②上述过程中,形成化学键的是___________(填过程序号)。
(4)以和为原料直接合成能耗高。最近,我国科研人员报道了一种氯化镁循环法,可进一步降低能耗。该方法的总反应为。转化关系如下:
①A是___________。
②将X与混合反应,证实了氮化镁中氮元素能转化为氨。不考虑其他副反应,产物中___________。
【答案】(1)
(2) ①. ②. 防倒吸 ③.
(3) ①. 吸收能量 ②. ⅲ、iv、v
(4) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
加热氯化铵和石灰的混合物制备氨气,化学方程式为:;
【小问2详解】
①氨气密度比空气小,应长管进,短管出,如图;
②,由于氨气极易溶于水,采用倒置的漏斗是为了防倒吸;由于氨气溶于水后形成的氨水呈碱性,方程式为,因此向蒸馏水中滴加酚酞,溶液变红;
【小问3详解】
①过程i、ii旧化学键断裂,吸收能量;
②由图可知,形成化学键是ⅲ、iv、v;
【小问4详解】
①电解MgCl2生成A和B,B与N2固氮得到Mg3N2,即B为Mg,A为Cl2;
②Cl2和水反应得到O2和HCl,HCl与NH3反应生成X,X为NH4Cl,NH4Cl与Mg3N2反应方程式为:,即NH3中有来自Mg3N2,当将NH4Cl与混合反应,产物中。
16. 探究浓度对化学反应速率的影响。
利用反应:,反应过程中溶液出现乳白色浑浊,比较浑浊现象出现时间的长短,判断反应进行的快慢。实验数据如下表。
实验编号 加入溶液的体积 加入水的体积 加入溶液的体积 溶液出现浑浊的时间(S)
1 2 0 2
2 1 2
3
(1)乳白色浑浊的主要成分是___________。
(2)实验1、2探究溶液浓度对化学反应速率的影响。
①___________。
②“实验2”中加入水的主要目的是___________。
(3)实验1、3探究溶液的浓度对化学反应速率的影响。则___________,___________,___________。
(4)该实验能说明增大反应物的浓度,化学反应速率增大。实验依据是___________。
(5)用传感器测得实验1在时为,则该反应在内的化学反应速率___________。有同学校认为这样的计算结果误差较大,理由是___________。
【答案】(1)S(硫)
(2) ①. ②. 使实验1、2中混合溶液总体积相同,从而控制混合溶液中硫酸溶液的浓度相同。
(3) ①. 2 ②. 1 ③. 1
(4),
(5) ①. ②. 产物溶于水,跟水反应生成亚硫酸,可电离出
【解析】
【分析】实验1、2探究溶液浓度对化学反应速率的影响,为了控制变量,需在实验2中加入1mL水,则;实验1、3探究溶液的浓度对化学反应速率的影响,为了控制变量,两实验中所加入溶液的体积应相同,则,实验3所用溶液的体积可小于实验1中溶液的体积,以产生对比,则,。
【小问1详解】
根据反应:可知,反应过程中生成S单质,故乳白色浑浊的主要成分是S;
【小问2详解】
①由分析可知,;
②“实验2”中加入水,可以使实验1、2中混合溶液总体积相同,从而控制混合溶液中硫酸溶液浓度相同;
【小问3详解】
由分析可知,,,;
【小问4详解】
增大反应物的浓度,化学反应速率增大,溶液出现浑浊的时间越短,则,;
【小问5详解】
实验1,开始时,=,时为,此时浓度为,,化学反应速率之比等于化学计量数之比,根据反应:可知,;反应产物溶于水,跟水反应生成亚硫酸,可电离出,对实验结果造成影响。
17. 某小组同学探究三种价态()疏元素间的相互转化。可以选用的试剂有:①水溶液、②浓硫酸、③稀硫酸、④溶液、⑤溶液、⑥氯水(浅黄绿色)、⑦铜片、⑧稀盐酸、⑨溶液。
实验序号 预期的价态转化 选择的试剂 (填入试剂编号) 实验现象
1 ④⑥
2 i___________ ii___________
3 ①⑤ 出现浑浊
4 ④⑤ 无明显现象
5 iii___________
(1)补全实验表格i ___________ ,ii ___________,iii ___________。
(2)实验5的化学方程式为___________。
(3)为了进一步验证实验1中的转化,甲同学设计实验a:向反应后的溶液中先加过量稀盐酸,再加足量溶液,观察现象。
①实验a的目的是通过检验___________,证明转化得以实现。
②加稀盐酸的作用是___________。
乙同学认为还需要补充实验b:取等量的溶液,向其中先加过量稀盐酸,再加足量溶液,观察现象。
③补充实验b的原因是___________。
④综合实验a和b,实验1中转化得以实现的证据是___________。
(4)丙同学分析实验3和实验4现象不同的原因,在实验4中又添加了一种试剂___________(填试剂编号),出现浑浊。发生反应的离子方程式是___________。
【答案】(1) ①. ①⑥ ②. 氯水黄绿色褪去 ③. ②⑦
(2)
(3) ①. ②. 除去未反应的,防止与反应产生白色沉淀干扰实验现象 ③. 具有还原性,也可能被空气的中氧化为 ④. 实验a中白色沉淀的量比实验b多(或实验a中有白色沉淀而实验b中没有)
(4) ①. ③或⑧ ②.
【解析】
【分析】实验2中,将+4价的S转化为+6价的S,可选择试剂SO2水溶液和氯水,二者反应生成H2SO4和HCl,氯水的黄绿色褪去;实验5中,将+6价的S转化为+4价的S,可选择Cu和浓硫酸,二者在加热条件下反应生成SO2。
【小问1详解】
实验2中,将+4价的S转化为+6价的S,可选择试剂SO2水溶液和氯水,二者反应生成H2SO4和HCl,氯水的黄绿色褪去,故i为①⑥ ,ii为氯水黄绿色褪去;实验5中,将+6价的S转化为+4价的S,可选择Cu和浓硫酸,二者在加热条件下反应生成SO2,iii为②⑦;
【小问2详解】
Cu和浓硫酸在加热条件下反应生成SO2,化学方程式为;
【小问3详解】
①向反应后的溶液中先加过量稀盐酸,再加足量溶液,可检验溶液中是否含有;
②和稀盐酸反应生成SO2,加稀盐酸可以除去未反应的,防止与反应产生白色沉淀干扰实验现象;
③具有还原性,也可能被空气的中氧化为,故设计此实验进行对比,防止对实验结果造成干扰;
④若实验a中白色沉淀的量比实验b多,或实验a中有白色沉淀而实验b中没有,即可验证是转化为;
【小问4详解】
和需在酸性条件下才能反应生成S单质,故应加入的试剂为酸,但若该酸具有强氧化性,会对实验造成干扰,所以加入的酸只能选择稀盐酸和稀硫酸,即③或⑧,反应的离子方程式为。
18. 软锰矿浆(主要成分)可吸收烟气中的,同时可制备,工艺流程如下:
资料:①吸收后的软锰矿浆中含有等阳离子:
②金属离子沉淀的如下表
金属离子
开始沉淀的 8.1 6.3 1.5 3.4 6.2
沉淀完全的 10.1 8.3 2.8 4.7 8.2
(1)脱硫的产物是,软锰矿中所起的作用是___________。
(2)过程1向浆液中通入的目的是___________。
(3)滤渣1的成分是___________,过程2中发生反应的离子方程式为___________。
(4)写出制备时发生反应的离子方程式___________。
(5)取碳酸锰样品,加适量硫酸加热溶解后,用的溶液测定,至反应完全时,消耗溶液的体积为。 (已知:反应产物为,杂质不参与反应)
样品中质量分数的计算式为___________。
【答案】(1)氧化剂 (2)将氧化为,便于在下一步中将铁元素变成沉淀除去
(3) ①. 和 ②.
(4)
(5)
【解析】
【分析】软锰矿浆(主要成分)可吸收烟气中的,吸收后的软锰矿浆中含有等阳离子,转化为;通入O2,将转化为;加入氨水,调节pH为5~6,将、分别转化为、沉淀,故滤渣1 为、;加入(NH4)2S,将转化为沉淀除去,则滤渣2为;最后加入NH4HCO3,Mn2+转化为MnCO3,离子方程式为。
【小问1详解】
脱硫的产物是,→,Mn元素化合价由+4价变为+2,价,化合价降低,则作氧化剂;
【小问2详解】
由分析可知,过程1向浆液中通入的目的是将氧化为,便于在下一步中将铁元素变成沉淀除去;
【小问3详解】
由分析可知,滤渣1的成分是和;过程2中,加入(NH4)2S,将转化为沉淀除去,离子方程式为;
【小问4详解】
制备时发生反应的离子方程式为;
【小问5详解】
取碳酸锰样品,加适量硫酸加热溶解后,得到Mn2+溶液,Mn2+和溶液反应得到,根据得失电子守恒得到比例关系:3Mn2+~2,消耗的物质的量为,则Mn2+的物质的量为,样品中质量分数的计算式为=。
19. 在探究铜与硝酸反应时,发现在室温下,溶液A与铜片立即产生气泡,而相同条件下,稀硝酸(溶液B)遇铜片短时间内无明显变化,一段时间后才产生气泡。针对这一现象,同学们展开了一系列研究。
(1)与浓反应的化学方程式为___________。
(2)己知与浓反应后溶液呈绿色的原因是溶液中溶解了生成的气体所致,用化学方程式表示加水稀释过程中溶液变为蓝色的原因___________。
(3)查阅资料:
①二氧化氮溶于水的过程产生。中氮元素的化合价为___________。
②(亚硝酸):无色,易溶于水:不稳定:弱酸,可由亚硝酸盐与强酸反应制得。
(4)分析溶液A与铜片立即产生气泡,而相同条件下,稀硝酸(溶液B)遇铜片短时间内无明显变化的原因,提出假设:对该反应有催化作用。通过进一步实验确认了这种假设,其实验操作和现象是:向放有铜片的B溶液中___________。
(5)催化剂能够加快化学反应速率的原因是:改变反应历程,先参加反应,后又生成,所以反应前后催化剂的量和性质不发生改变。由此同学们推测与稀硝酸反应中起催化作用的过程如下:
i.___________(用离子方程式表示)
ii.
(6)同学们进一步查阅文献资料显示,工业生产硝酸时,会生成亚硝酸等物质。亚硝酸能分解为 (易分解为)等物质。要充分考虑到这些变化而采取必要的措施,可提高硝酸的产率,该措施是___________。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)加入少量亚硝酸钠,B中铜片上立即产生气泡。
(5)
(6)向体系中不断鼓入氧气(空气)
【解析】
【分析】与浓反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,化学方程式为,此时溶液中含有,Cu2+呈蓝色,并且会有部分溶于水,水溶液为黄色,故与浓反应后得到的溶液呈绿色;加水稀释,和水反应:,故溶液由绿色变蓝色;
稀硝酸(溶液B)遇铜片短时间内无明显变化,随着反应进行少量的NO生成,NO被氧气氧化为NO2,NO2溶于水生成HNO2,HNO2对Cu和稀硝酸的反应有催化作用,故一段时间后才产生气泡。
【小问1详解】
与浓反应的化学方程式为;
【小问2详解】
有分析可知,溶液变蓝是因为和水反应,化学方程式为;
【小问3详解】
中,氢元素化合价为+1价,氧元素化合价为-2价,则氮元素的化合价为+3价;
【小问4详解】
验证对该反应有催化作用,可以向放有铜片的B溶液中加入少量亚硝酸钠,若B中铜片上立即产生气泡,则证明对该反应有催化作用;
【小问5详解】
催化剂能够加快化学反应速率的原因是:改变反应历程,先参加反应,后又生成,ii表示HNO2生成的过程,则i为HNO2参加反应的过程,Cu和HNO2反应生成NO,离子方程式为;
【小问6详解】
工业生产硝酸时,会生成亚硝酸,为提高硝酸的产率,可向体系中不断鼓入氧气,将亚硝酸氧化为硝酸。北京市第八十中学2023-2024学年高一下学期期中考试化学(选考)
(考试时间90分钟 满分100分)
提示:试卷答案请一律填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。在答题卡上,选择题用2B铅笔作答,其他试题用黑色签字笔作答。
可能用到的相对原子质量:
第一部分(选择题,共42分)
本部分共14题,每题3分,共42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 近年来我国科技创新硕果累累。下列有关说法不正确的是
A. 2022年北京冬奥会展示的智能服饰含有石墨烯,石墨烯与金刚石互为同素异形体
B. “华龙一号”核电项目中核反应堆所用铀棒中含有的和互为同位素
C. “北斗导航”系统应用一体化芯片手机,芯片主要成分为
D. 大飞机使用了高温陶瓷材料氮化硅,氮化硅属于新型无机非金属材料
2. 下列反应既属于氧化还原反应,又是吸热反应的是
A. 锌粒与稀硫酸的反应
B. 灼热的木炭与 CO2 反应
C. 甲烷在氧气中的燃烧反应
D. Ba(OH)2·8H2O 晶体与 NH4Cl 晶体的反应
3. 物质的性质决定存在和用途,下列说法不正确的是
A. 氨易液化,液氨气化时吸热,常用作制冷剂
B. 化学性质稳定,可用于食品保护气
C. 浓硫酸具有吸水性,可用作干燥剂
D. 硅的化学性质稳定,在自然界中主要以单质形式存在
4. 在一定条件下,某可逆反应的正反应速率和逆反应速率随时间变化的曲线如下图所示。下列有关说法,不正确的是
A. 时刻,反应正向进行 B. 时刻,正反应速率大于逆反应速率
C. 时刻,达到反应进行的限度 D. 时刻,反应处于平衡状态
5. 下列措施中,不能增大化学反应速率的是
A. 高炉炼铁,把铁矿石粉碎
B. 工业合成,增大反应混合物的压强
C. 催化氧化,用空气代替氧气
D. 分解制取时,添加少量
6. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 标准状况下含有共用电子对的数目为
B. 铁单质与足量的硫单质充分反应,转移电子的数目为
C. 与足量反应最终得到分子数目为
D. 浓硫酸与足量加热充分反应,生成的数目小于
7. 一定温度下,在一固定体积的密闭容器中,能说明可逆反应A (g)+3B (g)2C (g)达到平衡的说法中,正确的组合是
①C 的生成速率和 C 的分解速率相等
②单位时间内生成 a mol A,同时生成 3a mol B
③气体密度不再变化
④ 混合气体的平均相对分子质量不变
⑤A、B、C 的物质的量之比为 1∶3∶2
A. ①④ B. ②③⑤ C. ①④⑤ D. ④⑤
8. 为了检验晶体中的离子,下列实验操作及结论正确的是
A. 取少量样品放入试管中,加入溶液,将湿润的红色石蕊试纸粘在试管口,试纸变蓝,证明晶体中含有
B. 取少量样品溶于水,向溶液中滴入几滴新制氯水,再滴入2滴溶液,溶液变为红色,证明晶体中含有
C. 取少量样品溶于水,加少量稀盐酸,无现象,再滴入几滴溶液,有白色沉淀生成,证明晶体中含有
D. 取少量样品溶于水,滴加溶液,溶液变红,证明晶体中含有
9. 下列关于下图所示装置的叙述,错误的是
A. 锌是负极,其质量逐渐减小 B. 氢离子可在铜表面被还原,产生气泡
C. 电子从锌片经导线流向铜片 D. 可以产生持续、稳定的电流
10. 下图为氢氧燃料电池构造示意图,按照此图的提示,下列叙述正确的是
A. a电极是正极 B. 气体B是
C. b电极的反应反方程式为 D. 电子由a经过灯泡流向b
11. 根据如下装置图,以下说法不正确的是
A. 该实验证明氨气极易溶于水
B. 溶液未充满烧瓶,说明氨在水中的溶解达到最大限度
C. 含氮微粒的物质的量在水进入烧瓶前、后存在:
D. 烧瓶充满,胶头滴管和烧杯中加入浓碱液也可能形成喷泉
12. 如图所示的物质转化关系中,A是常见的气态氢化物,B是能使带火星的木条复燃的无色、无味气体,E的相对分子质量比D的大17,G是一种紫红色金属单质(反应条件和部分生成物未列出)。下列说法正确的是
A. G与E反应也可生成D B. 此转化可适用于工业制硫酸
C. A与E常温下可发生氧化还原反应 D. F与D的反应为化合反应
13. 同学们探究不同金属和浓硫酸的反应。向三等份浓硫酸中分别加入大小相同的不同金属片,加热,用生成气体进行下表实验操作并记录实验现象。
实验操作 实验现象
金属为铜 金属为锌 金属铝
点燃 不燃烧 燃烧 燃烧
通入酸性溶液 褪色 褪色 褪色
通入溶液 无明显变化 无明显变化 出现黑色沉淀
通入品红溶液 褪色 褪色 不褪色
已知:(CuS为黑色固体);可燃
下列说法不正确的是
A. 加入铜片的实验中,使酸性溶液褪色的气体是
B. 加入铝片的实验中,燃烧现象能证明生成气体中一定含
C. 加入锌片的实验中,生成的气体一定是混合气体
D. 金属与浓硫酸反应的还原产物与金属活动性强弱有关
14. 的储存和还原技术能有效降低柴油发动机在空气过量时排放的,原理如图1所示。用模拟尾气中还原性气体研究了的催化还原过程,如图2所示。
下列说法不正确的是
A. 反应①为
B. 反应②分两步进行,第二步消耗的速率与第一步基本相同
C. 反应②中,第一步反应还原剂与的物质的量之比是
D. 反应②中,第二步反应还原剂与的物质的量之比是
第二部分(非选择题,共58分)
15. 氨是重要的化工原料,也被认为是一种具有潜在应用前景的能源载体。
(1)是1754年研究人员加热氯化铵和石灰混合物时发现的,反应的化学方程式是___________。
(2)现在依然利用上述原理制取少量,实验室可用下图所示装置(夹持仪器略)制备并收集。
①将方框中的收集装置补充完整___________。
②采用倒置的漏斗是为了___________,一段时间后向蒸馏水中滴加酚酞,溶液变红,用化学用语表示原因___________。
(3)由和直接合成氨是获得大量氨的主要途径。科研人员采用表面科学技术手段,从原子层面上较为清晰的揭示了该反应的微观历程,示意如下:
①过程i、ⅱ___________(填“吸收能量”或“放出能量”)。
②上述过程中,形成化学键的是___________(填过程序号)。
(4)以和为原料直接合成能耗高。最近,我国科研人员报道了一种氯化镁循环法,可进一步降低能耗。该方法的总反应为。转化关系如下:
①A是___________。
②将X与混合反应,证实了氮化镁中氮元素能转化为氨。不考虑其他副反应,产物中___________。
16. 探究浓度对化学反应速率的影响。
利用反应:,反应过程中溶液出现乳白色浑浊,比较浑浊现象出现时间的长短,判断反应进行的快慢。实验数据如下表。
实验编号 加入溶液的体积 加入水的体积 加入溶液的体积 溶液出现浑浊的时间(S)
1 2 0 2
2 1 2
3
(1)乳白色浑浊的主要成分是___________。
(2)实验1、2探究溶液浓度对化学反应速率的影响。
①___________。
②“实验2”中加入水的主要目的是___________。
(3)实验1、3探究溶液的浓度对化学反应速率的影响。则___________,___________,___________。
(4)该实验能说明增大反应物的浓度,化学反应速率增大。实验依据是___________。
(5)用传感器测得实验1在时为,则该反应在内的化学反应速率___________。有同学校认为这样的计算结果误差较大,理由是___________。
17. 某小组同学探究三种价态()疏元素间的相互转化。可以选用的试剂有:①水溶液、②浓硫酸、③稀硫酸、④溶液、⑤溶液、⑥氯水(浅黄绿色)、⑦铜片、⑧稀盐酸、⑨溶液。
实验序号 预期的价态转化 选择的试剂 (填入试剂编号) 实验现象
1 ④⑥
2 i___________ ii___________
3 ①⑤ 出现浑浊
4 ④⑤ 无明显现象
5 iii___________
(1)补全实验表格i ___________ ,ii ___________,iii ___________。
(2)实验5的化学方程式为___________。
(3)为了进一步验证实验1中的转化,甲同学设计实验a:向反应后的溶液中先加过量稀盐酸,再加足量溶液,观察现象。
①实验a的目的是通过检验___________,证明转化得以实现。
②加稀盐酸的作用是___________。
乙同学认为还需要补充实验b:取等量的溶液,向其中先加过量稀盐酸,再加足量溶液,观察现象。
③补充实验b的原因是___________。
④综合实验a和b,实验1中转化得以实现的证据是___________。
(4)丙同学分析实验3和实验4现象不同的原因,在实验4中又添加了一种试剂___________(填试剂编号),出现浑浊。发生反应的离子方程式是___________。
18. 软锰矿浆(主要成分)可吸收烟气中的,同时可制备,工艺流程如下:
资料:①吸收后的软锰矿浆中含有等阳离子:
②金属离子沉淀的如下表
金属离子
开始沉淀的 81 6.3 1.5 3.4 6.2
沉淀完全 10.1 8.3 2.8 4.7 8.2
(1)脱硫的产物是,软锰矿中所起的作用是___________。
(2)过程1向浆液中通入的目的是___________。
(3)滤渣1的成分是___________,过程2中发生反应的离子方程式为___________。
(4)写出制备时发生反应的离子方程式___________。
(5)取碳酸锰样品,加适量硫酸加热溶解后,用的溶液测定,至反应完全时,消耗溶液的体积为。 (已知:反应产物为,杂质不参与反应)
样品中质量分数的计算式为___________。
19. 在探究铜与硝酸反应时,发现在室温下,溶液A与铜片立即产生气泡,而相同条件下,稀硝酸(溶液B)遇铜片短时间内无明显变化,一段时间后才产生气泡。针对这一现象,同学们展开了一系列研究。
(1)与浓反应的化学方程式为___________。
(2)己知与浓反应后溶液呈绿色的原因是溶液中溶解了生成的气体所致,用化学方程式表示加水稀释过程中溶液变为蓝色的原因___________。
(3)查阅资料:
①二氧化氮溶于水的过程产生。中氮元素的化合价为___________。
②(亚硝酸):无色,易溶于水:不稳定:弱酸,可由亚硝酸盐与强酸反应制得。
(4)分析溶液A与铜片立即产生气泡,而相同条件下,稀硝酸(溶液B)遇铜片短时间内无明显变化的原因,提出假设:对该反应有催化作用。通过进一步实验确认了这种假设,其实验操作和现象是:向放有铜片的B溶液中___________。
(5)催化剂能够加快化学反应速率的原因是:改变反应历程,先参加反应,后又生成,所以反应前后催化剂的量和性质不发生改变。由此同学们推测与稀硝酸反应中起催化作用的过程如下:
i.___________(用离子方程式表示)
ii.
(6)同学们进一步查阅文献资料显示,工业生产硝酸时,会生成亚硝酸等物质。亚硝酸能分解为 (易分解为)等物质。要充分考虑到这些变化而采取必要的措施,可提高硝酸的产率,该措施是___________。
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