北京理工大学附属中学2023-2024学年高一下学期期中考试化学
考试时长:90分钟
可能用到的原子量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Fe-56 I-127
一、单选题(每小题只有一个答案符合条件)
1. 海水中蕴藏着丰富的资源。下列不需要通过化学反应就能从海水中获得的物质是
A. 淡水 B. 精盐 C. 金属镁 D. 溴单质
2. 下列图示变化为吸热过程的是
A. B.
C. D.
3. 下列元素中,属于第三周期的是
A. H B. C C. O D. Si
4. 下列元素中,原子半径最小的是
A. B. C. D.
5. 铟()是一种主族元素,电子产品的屏幕常使用含铟的导电玻璃。的最外层电子数是3,下列说法不正确的是
A. 原子的原子核内有49个质子 B. 的中子数为113
C. 互为同位素 D. 元素的最高化合价是+3价
6. 下列物质性质的比较中,不正确的是
A. 酸性:H2SO4>H3PO4 B. 还原性: HCl>HBr
C. 碱性:NaOH>Mg(OH)2 D. 稳定性:H2O>H2S
7. 我国化学家研究的一种新型复合光催化剂[碳纳米点()/氮化碳()纳米复合物],可以利用太阳光实现高效分解水,其原理如图所示。
下列说法不正确的是
A. 反应Ⅰ中,既是氧化剂又是还原剂
B. 反应Ⅱ属于分解反应
C. 和均含非极性共价键
D. 总反应的化学方程式:
8. 下列物质的电子式书写正确的是( )
A. B. C. D.
9. 下列物质中,只含有极性共价键的是
A. Cl2 B. C. D.
10. 下列化学用语不正确的是
A. H2O的电子式:
B. S的原子结构示意图:
C. KOH的电离方程式:KOH=K++OH-
D. 用电子式表示HCl的形成过程:
11. 下列粒子不具有还原性是
A. B. C. D.
12. 下列关于过氧化钠()的叙述中,不正确的是
A. 是一种淡黄色固体 B. 阴、阳离子个数比为
C. 可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源 D. 能与反应生成
13. X、Y、Z、W为四种短周期主族元素,它们在周期表中的位置如图所示。Z元素原子的最外层电子数与电子层数相同。下列说法中不正确的是
X Y
Z W
A. X元素位于第二周期第ⅤA族 B. 原子半径由大到小的顺序为:
C. Z单质既能与盐酸又能与溶液反应 D. W单质可作半导体材料
14. 下列反应既属于氧化还原反应,又属于吸热反应的是
A. 镁条与稀盐酸的反应
B. 碳酸氢钠粉末与柠檬酸的反应
C. 甲烷在氧气中的燃烧反应
D. 灼热的氧化铜与的反应
15. 探究的分解反应,实验方案如图。
下列说法不正确的是
A. 中既含有极性共价键又含有非极性共价键
B. 向①中伸入带火星的小木条未见复燃,说明未分解
C. 对比②③④,可探究温度对分解速率的影响
D. 本实验可通过观察产生气泡的快慢来比较分解的速率
16. 一种矿物由短周期元素W、X、Y组成,溶于稀盐酸有无色无味气体生成。W、X、Y原子序数依次增大。简单离子与具有相同电子层结构。下列叙述正确的是
A. X的负化合价有-1价、-2价 B. 原子半径大小为
C. YX的水合物具有两性 D. 无色无味气体为WX
17. 用下列仪器(或装置)进行相应实验,不能达到实验目的的是
A.验证非金属性强弱: B.证明与水反应放热
C.配制一定物质的量浓度的溶液 D.比较和的热稳定性
A. A B. B C. C D. D
18. 如图为锌锰干电池构造示意图。下列说法不正确的是
A. 氯化铵糊作电解质溶液 B. 锌筒发生还原反应
C 电子由锌筒通过导线流向石墨棒 D. 该电池属于一次电池
19. 利用固体表面催化工艺进行分解的过程如图所示。
下列说法不正确的是
A. 属于共价化合物
B. 过程②吸收能量,过程③放出能量
C. 反应过程中有极性键断裂,有非极性键形成
D. 标准状况下,分解生成时转移电子数约为
20. 某同学以大小相同的铜片和锌片为电极研究水果电池,得到的实验数据如表所示:
实验编号 水果种类 电极间距离/cm 电流/
1 番茄 1 98.7
2 番茄 2 72.5
3 苹果 2 27.2
下列关于上述实验的说法正确的是
A. 实验目的是探究水果种类和电极材料对水果电池电流的影响
B. 实验所用装置中,负极材料是铜
C. 实验装置将电能转化为化学能
D. 实验2和3能表明水果种类对电流大小有影响
21. 工业制硫酸的一步重要反应是的催化氧化。在密闭容器中,充入和足量,在催化剂、500℃的条件下发生反应。、的物质的量随时间的变化如图。
下列说法正确的是
A. 该反应的化学方程式是
B. 反应到2min时,达到了化学平衡状态
C. 反应开始至5min末,以浓度的变化表示该反应的平均反应速率是
D. 通过调控反应条件,可以使转化率高于80%
22. 某小组为了探究影响溶液与溶液在酸性条件下反应速率的因素,设计如表所示的实验方案。
实验 /mL (mol/L) /mL (mol/L) /mL (mol/L) /mL (mol/L) /mL 褪色时间t/min
1 3.0 2.0 1.0 0.0 20 8
2 3.0 2.0 2.0 0.0 a 6
3 4.0 2.0 2.0 0.0 0.0 4
4 3.0 2.0 1.0 0.5 b 3
下列说法正确的是
A. a=1.0,b=1.5
B. 溶液的酸碱性不会影响该反应的化学反应速率
C. 该反应的离子方程式为
D. 上表数据可证明对该反应速率有影响
23. 用可除去水体中过量氨氮(以表示),以防止水体富营养化,其原理如图所示。下列有关叙述正确的是
A. 原理中所涉及的元素的原子半径:
B. 所含的质子数和电子数均相等
C. 和所含的化学键类型相同
D. 反应①②③中只有反应②是氧化还原反应
24. 根据元素周期律,由下列事实进行归纳推测,推测不合理的是
选项 事实 推测
A Mg与冷水较难反应,Ca与冷水较易反应 Be(铍)与冷水更难反应
B Na与Cl形成离子键,Al与Cl形成共价键 Si与Cl形成共价键
C HCl在1500℃时分解,HI在230℃时分解 HBr的分解温度介于二者之间
D Si是半导体材料,同族的Ge是半导体材料 ⅣA族的Sn和Pb是半导体材料
A. A B. B C. C D. D
25. 小组同学探究金属钠与KMnO4溶液的反应。
①向KMnO4溶液中投入一小块金属钠,溶液颜色略有变浅;继续依次投入五小块金属钠,溶液变为绿色,产生气体
②向KMnO4溶液中加入少量NaOH固体,溶液颜色无明显变化;继续加入NaOH固体,溶液变为绿色,产生气体
已知:Mn2+无色,MnO绿色。
对比①②,下列有关说法不正确的是
A. ①中溶液颜色变浅,说明KMnO4发生还原反应
B. ①中溶液变为绿色,说明MnO被钠还原为MnO
C. ②中溶液变为绿色,可能发生4MnO+4OH-=4MnO+O2↑+2H2O
D. ②中溶液颜色变化表明,溶液pH会影响物质氧化性或还原性的强弱
二、填空题
26. 几种主族元素在周期表中的位置如下:
根据上表回答下列问题(用化学用语作答):
(1)②元素最简氢化物的电子式为______。
(2)④单质与水反应化学方程式为____________。
(3)⑦单质和水反应的离子方程式为____________。
(4)非金属性⑦强于⑨,从原子结构的角度解释其原因:____________。
27. 碳中和作为一种新型环保形式可推动全社会绿色发展。下图为科学家正在研究建立的一种二氧化碳新循环体系。
(1)过程Ⅰ的原理:,根据下表数据回答:
化学键
键能 436 496 463
①完全分解需______(填“放出”或“吸收”)能量______kJ。
②能正确表示该过程能量变化的示意图是______。
A. B. C. D.
(2)利用过程Ⅲ的反应设计的一种原电池,工作原理如图所示。
①c是______(填“正极”或“负极”),d的电极反应式______。
②若线路中转移电子,则该电池理论上消耗的在标准状况下的体积为______L。
(3)过程Ⅳ的目的______。
28. 为了从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行了以下实验:
(1)步骤①灼烧海带时,除需要三脚架外,还需要用到的实验仪器是______(从下列仪器中选出所需的仪器,用标号字母填写在空白处)。
A.烧杯 B.坩埚 C.表面皿 D.泥三角 E.酒精灯 F.干燥器
(2)步骤⑤实验操作名称是______。
(3)操作⑤选用苯做萃取剂,苯可以做萃取剂是因为______。
A. 苯不溶于水 B. 苯的密度比水小
C. 碘在苯中比在水中溶解度更大 D. 苯与碘水不反应
(4)④过程的离子方程式__________________
(5)从溶液中提取碘可用反萃取法,其流程如下:
以下是反萃取过程的操作,请按要求填空:
①操作1中向装有的溶液加入少量溶液,反应的离子方程式为______;
②振荡至溶液的______色消失,静置、分层,则______(填“上”、“下”)层为;
③将含碘的碱溶液从仪器的______(填“上”、“下”)口倒入烧杯中;
④边搅拌边加入几滴45%溶液,溶液立即转为棕黄色,并析出碘晶体,若生成转移______mol电子。
(6)溶液浓度越大吸光度越大。用色度计测得溶液的吸光度后,利用以溶液吸光度为纵坐标、碘浓度为横坐标的标准曲线图,可以得出被测溶液浓度其结果如图所示。海带灼热(灰化)时间超过40min,测得碘的含量逐渐降低,原因是____________。
29. 实验小组用如图装置探究、、的氧化性强弱(夹持装置和加热装置已省略,气密性已检验)。
已知:遇淀粉溶液变蓝
实验过程:
Ⅰ.打开弹簧夹和,通入一段时间,再将导管插入中,继续通入一段时间,然后夹紧;
Ⅱ.打开活塞,滴加一定量浓盐酸后关闭活塞,给加热;
Ⅲ.当中的溶液变为黄色时,停止加热,夹紧;
Ⅳ.打开活塞,将少量中溶液滴入中,关闭活塞。
(1)中发生反应的化学方程式是______。
(2)浸有溶液的棉花上发生反应的离子方程式是______。
(3)中溶液变黄说明氧化性,反应的离子方程式是______。
(4)为探究和的氧化性强弱,甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验,并检测中黄色溶液和中混合溶液中的部分微粒,结果如表所示(忽略空气中的影响)。
中部分微粒 中部分微粒
甲 既有又有 有
乙 有无 有
丙 有无 有
①检验中黄色溶液中含有的试剂是______。
②进一步检验的实验操作及现象是______。
③能证明该实验条件下氧化性的有______(填“甲”“乙”或“丙”)。不能证明的请说明理由:______。北京理工大学附属中学2023-2024学年高一下学期期中考试化学
考试时长:90分钟
可能用到的原子量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Fe-56 I-127
一、单选题(每小题只有一个答案符合条件)
1. 海水中蕴藏着丰富的资源。下列不需要通过化学反应就能从海水中获得的物质是
A. 淡水 B. 精盐 C. 金属镁 D. 溴单质
【答案】A
【解析】
【详解】A.海水中水沸点较低,蒸馏海水可制备淡水,为物理变化,故A选;
B.海水中水的沸点较低,通过蒸发结晶即可得到粗盐,粗盐通过提纯得到精盐,提纯过程中有新物质生成,为化学变化,故B不选;
C.海水中得到镁,需要首先从海水中获得氯化镁,然后再电解熔融状态的氯化镁得到镁,为化学变化,故C不选;
D.海水中溴以离子形式存在,需要加氧化剂氧化,发生氧化还原反应生成溴单质,再萃取、分液、得到溴,为化学变化,故D不选;
故选A。
2. 下列图示变化为吸热过程的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应物的总能量低,生成物总能量高,该化学反应为吸热反应,A符合题意;
B.反应物N2+3H2的总能量大于生成物2NH3的总能量,为放热反应,B不符合题意;
C.浓硫酸溶于水为放热的物理过程,C不符合题意;
D.镁粉与稀盐酸发生的置换反应属于放热反应,D不符合题意;
故选A。
3. 下列元素中,属于第三周期的是
A. H B. C C. O D. Si
【答案】D
【解析】
【详解】A.H的原子结构示意图为,其属于第一周期元素,A不符合题意;
B.C原子结构示意图为,其属于第二周期元素,B不符合题意;
C.O的原子结构示意图为,其属于第二周期元素,C不符合题意;
D.Si的原子结构示意图为,其属于第三周期元素,D符合题意;
故选D。
4. 下列元素中,原子半径最小的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】、、、处于周期表中同一主族,从上往下,电子层数增大,半径逐渐增大,故原子半径最小的是,故选A。
答案为:A。
5. 铟()是一种主族元素,电子产品的屏幕常使用含铟的导电玻璃。的最外层电子数是3,下列说法不正确的是
A. 原子的原子核内有49个质子 B. 的中子数为113
C. 互为同位素 D. 元素的最高化合价是+3价
【答案】B
【解析】
【分析】核素的表示方法为:元素符号左下角为质子数,左上角为质量数;
【详解】A.根据铟原子结构,铟的质子数为49,A正确;
B.质量数=质子数+中子数,则的中子数=113-49=64,B错误;
C.同位素:质子数相同中子数不同同一元素的不同原子,符合同位素的概念,C正确;
D.铟元素属于主族元素,主族元素中最外层电子数等于主族序数,In的最外层电子数是3,容易失去3个电子,显示最高化合价是+3价,D正确;
故选B。
6. 下列物质性质的比较中,不正确的是
A. 酸性:H2SO4>H3PO4 B. 还原性: HCl>HBr
C. 碱性:NaOH>Mg(OH)2 D. 稳定性:H2O>H2S
【答案】B
【解析】
【详解】A.同周期元素从左到右非金属性增强,最高价含氧酸的酸性增强,酸性:H2SO4>H3PO4,故A正确;
B.同主族元素从上到下,气态氢化物还原性增强,还原性: HClC.同周期元素从左到右金属性减弱,最高价氧化物的水化物碱性减弱,碱性:NaOH>Mg(OH)2 ,故C正确;
D.同主族元素从上到下,元素非金属性减弱,氢化物的稳定性减弱,稳定性:H2O>H2S,故D正确;
选B。
7. 我国化学家研究的一种新型复合光催化剂[碳纳米点()/氮化碳()纳米复合物],可以利用太阳光实现高效分解水,其原理如图所示。
下列说法不正确的是
A. 反应Ⅰ中,既是氧化剂又是还原剂
B. 反应Ⅱ属于分解反应
C. 和均含非极性共价键
D. 总反应的化学方程式:
【答案】C
【解析】
【分析】由题给信息可知,利用太阳光实现高效分解水,分两个阶段,阶段Ⅰ为,阶段Ⅱ为,总反应为。
【详解】A.由分析可知,反应Ⅰ中,是水的自身氧化还原,故既是氧化剂,又是还原剂,A正确;
B.根据分析,反应Ⅱ属于分解反应,B正确;
C.只含极性共价键,C错误;
D.根据分析,总反应的化学方程式:,D正确;
故选C。
8. 下列物质的电子式书写正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.氨气为共价化合物,每个氢原子与氮原子形成一个共用电子对,氮原子最外层达到8电子稳定结构,电子式为,故A错误;
B.氯气中氯原子之间形成一个共用电子对,每个氯原子最外层达到8电子稳定结构,Cl2的电子式,故B错误;
C.二氧化碳中,每个氧原子与碳原子形成2个共用电子对,每个原子最外层都达到8电子稳定结构,则电子式为,故C错误;
D.氯化钠是离子化合物,由钠原子失去电子变为钠离子,氯原子得到电子变为氯离子,电子式为,故D正确;
答案选D。
9. 下列物质中,只含有极性共价键的是
A. Cl2 B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.Cl2中只含Cl-Cl非极性共价键,A项不符合题意;
B.H2S中只含H-S极性共价键,B项符合题意;
C.MgCl2中只含离子键,C项不符合题意;
D.NaOH中既含离子键、又含极性共价键,D项不符合题意;
答案选B。
10. 下列化学用语不正确的是
A. H2O的电子式:
B. S的原子结构示意图:
C. KOH的电离方程式:KOH=K++OH-
D. 用电子式表示HCl的形成过程:
【答案】D
【解析】
【详解】A.在H2O分子中,O原子与每个H原子间各形成1对共用电子,其电子式为,A正确;
B.S的核电荷数为16,电子排布为2、8、6,其原子结构示意图为,B正确;
C.KOH为可溶性强碱,溶于水后发生完全电离,电离方程式:KOH=K++OH-,C正确;
D.HCl为共价化合物,由H原子与Cl原子间通过共用电子对形成,用电子式表示HCl的形成过程:,D不正确;
故选D。
11. 下列粒子不具有还原性的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据元素的化合价可判断物质具有的性质,当元素的化合价处于最低价态时,只具有还原性,当处于最高价态时,只具有氧化性,当元素化合价处于中间价态时,既具有氧化性又具有还原性。
【详解】A.钠单质中钠元素的化合价处于最低价态,只具有还原性,A不符合题意;
B.Fe2+中Fe元素化合价处于中间价态,既具有氧化性又具有还原性,B不符合题意;
C.I-中碘元素化合价处于最低价态,只具有还原性,C不符合题意;
D.H+中H元素化合价处于最高价态,只具有氧化性,D符合题意;
故选D。
12. 下列关于过氧化钠()的叙述中,不正确的是
A. 是一种淡黄色固体 B. 阴、阳离子个数比为
C. 可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源 D. 能与反应生成
【答案】D
【解析】
【详解】A.过氧化钠()是淡黄色固体,A正确;
B.过氧化钠()含有钠离子和过氧根离子,阴、阳离子个数比为,B正确;
C.过氧化钠可以与二氧化碳、水反应生成氧气,可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源,C正确;
D.过氧化钠与反应生成氧气,氧原子来自于过氧化钠,不能生成,D错误;
故选D。
13. X、Y、Z、W为四种短周期主族元素,它们在周期表中的位置如图所示。Z元素原子的最外层电子数与电子层数相同。下列说法中不正确的是
X Y
Z W
A. X元素位于第二周期第ⅤA族 B. 原子半径由大到小的顺序为:
C. Z单质既能与盐酸又能与溶液反应 D. W单质可作半导体材料
【答案】B
【解析】
【分析】X、Y、Z、W为四种短周期主族元素,Z元素原子的最外层电子数与电子层数相同,Z为Al元素,由元素周期表结构可知,X为N,Y为O,W为Si。
【详解】A.N元素位于第二周期第ⅤA族,A正确;
B.同周期主族元素,从左往右原子半径依次减小,同主族元素,原子半径从上到下依次增大,则原子半径大小:,B错误;
C.金属Al既能与盐酸反应又能与溶液反应,C正确;
D.Si是良好的半导体材料,D正确;
故选B。
14. 下列反应既属于氧化还原反应,又属于吸热反应的是
A. 镁条与稀盐酸的反应
B. 碳酸氢钠粉末与柠檬酸的反应
C. 甲烷在氧气中的燃烧反应
D. 灼热的氧化铜与的反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.镁条与稀盐酸的反应为氧化还原反应,是放热反应,A错误;
B.与柠檬酸的反应为非氧化还原反应,B错误;
C.甲烷在氧气中的燃烧反应是放热反应,也是氧化还原反应,C错误;
D.灼热的氧化铜与的反应为氧化还原反应,是吸热反应,D正确;
故选D。
15. 探究的分解反应,实验方案如图。
下列说法不正确的是
A. 中既含有极性共价键又含有非极性共价键
B. 向①中伸入带火星的小木条未见复燃,说明未分解
C. 对比②③④,可探究温度对分解速率的影响
D. 本实验可通过观察产生气泡的快慢来比较分解的速率
【答案】B
【解析】
【详解】A.中既含有极性共价键H-O键,又含有非极性共价键O-O键,A正确;
B.氧气浓度较大时,才可以使带火星的小木条复燃,故该操作不能说明未分解,B错误;
C.根据对比实验的单一变量原则,对比②③④,可探究温度对分解速率的影响,C正确;
D.产生气泡越快,分解速率越快,本实验可通过观察产生气泡的快慢来比较分解的速率,D正确;
故选B。
16. 一种矿物由短周期元素W、X、Y组成,溶于稀盐酸有无色无味气体生成。W、X、Y原子序数依次增大。简单离子与具有相同电子层结构。下列叙述正确的是
A. X的负化合价有-1价、-2价 B. 原子半径大小为
C. YX的水合物具有两性 D. 无色无味气体为WX
【答案】A
【解析】
【分析】短周期W、X、Y原子序数依次增大。简单离子与具有相同电子层结构,X是O元素、Y是Mg元素。一种矿物由短周期元素W、X、Y组成,溶于稀盐酸有无色无味气体生成,该气体是二氧化碳,则W是C元素。
【详解】A.O的负化合价有-1价、-2价,故A正确;
B.电子层数越多半径越大,电子层数相同时,质子数越多半径越小,原子半径大小为,故B错误;
C.Mg(OH)2不能和碱反应,不具有两性,故C错误;
D.MgCO3和盐酸反应放出的无色无味气体为CO2,故D错误;
选A。
17. 用下列仪器(或装置)进行相应实验,不能达到实验目的的是
A.验证非金属性强弱: B.证明与水反应放热
C.配制一定物质的量浓度的溶液 D.比较和的热稳定性
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.盐酸不是氯元素最高价氧化物对应水化物,不能比较C和Cl非金属性的强弱,同时盐酸挥发出的HCl气体也能与硅酸钠溶液形成硅酸沉淀,不能比较C和Si非金属性的强弱,A不能达到目的;
B.将水滴在包有过氧化钠的脱脂棉上,水与过氧化钠反应放热,使得脱脂棉燃烧,B能达到目的;
C.配制一定物质的量浓度的溶液,在烧杯中溶解后移液至容量瓶,且用玻璃棒引流,C能达到目的;
D.比较和的热稳定性,将放置于内层试管,加热后装有试管的导管排出的气体使澄清石灰水变浑浊,装有试管的导管排出的气体不能使澄清石灰水变浑浊,D能达到目的;
答案选A。
18. 如图为锌锰干电池构造示意图。下列说法不正确的是
A. 氯化铵糊作电解质溶液 B. 锌筒发生还原反应
C. 电子由锌筒通过导线流向石墨棒 D. 该电池属于一次电池
【答案】B
【解析】
【分析】锌锰干电池为原电池装置,属于一次电池,其中锌筒作负极,石墨棒作正极,氯化铵糊为电解质溶液。
【详解】A.根据分析,氯化铵糊作电解质溶液,A正确;
B.锌筒作负极,发生氧化反应,B错误;
C.电子由负极沿导线流向正极,即由锌筒通过导线流向石墨棒,C正确;
D.该电池属于一次电池,D正确;
故选B。
19. 利用固体表面催化工艺进行分解的过程如图所示。
下列说法不正确的是
A. 属于共价化合物
B. 过程②吸收能量,过程③放出能量
C. 反应过程中有极性键断裂,有非极性键形成
D. 标准状况下,分解生成时转移电子数约为
【答案】D
【解析】
【分析】NO吸附在催化剂表面,在催化剂表面断键形成N原子和O原子,N原子和O原子在催化剂表面反应生成N2和O2,解吸得到N2和O2。
【详解】A.NO属于共价化合物,A正确;
B.过程②断键,吸收能量,过程③形成化学键,放出能量,B正确;
C.反应过程中N和O之间为极性键断裂,生成N2和O2时形成了非极性键,C正确;
D.标准状况下,分解生成时,N元素由-3价变为0价,共有2molNO反应,转移电子数约为,D错误;
故选D。
20. 某同学以大小相同的铜片和锌片为电极研究水果电池,得到的实验数据如表所示:
实验编号 水果种类 电极间距离/cm 电流/
1 番茄 1 98.7
2 番茄 2 72.5
3 苹果 2 27.2
下列关于上述实验的说法正确的是
A. 实验目是探究水果种类和电极材料对水果电池电流的影响
B. 实验所用装置中,负极材料是铜
C. 实验装置将电能转化为化学能
D. 实验2和3能表明水果种类对电流大小有影响
【答案】D
【解析】
【分析】上述装置为原电池装置,锌作负极,铜作正极,电解质溶液由水果提供。实验1和2可以研究电极间距离对电流的影响;实验2和3可以研究水果种类对电流的影响。
【详解】A.根据分析,实验目的是探究水果种类和电极间距离对水果电池电流的影响,A错误;
B.实验所用装置中,负极材料是锌,B错误;
C.实验装置将化学能转化为电能,C错误;
D.根据分析,实验2和3能表明水果种类对电流大小有影响,D正确;
故选D。
21. 工业制硫酸的一步重要反应是的催化氧化。在密闭容器中,充入和足量,在催化剂、500℃的条件下发生反应。、的物质的量随时间的变化如图。
下列说法正确的是
A. 该反应的化学方程式是
B. 反应到2min时,达到了化学平衡状态
C. 反应开始至5min末,以浓度的变化表示该反应的平均反应速率是
D. 通过调控反应条件,可以使转化率高于80%
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图可知该反应为可逆反应,反应方程式为,A错误;
B.反应到5min时,达到了化学平衡状态,B错误;
C.反应开始至5min末,以浓度的变化表示该反应的平均反应速率是,C错误;
D.该反应正向气体分子数减小,且为放热反应,可通过调控反应条件,如改变压强和温度,可以使转化率高于80%,D正确;
故选D。
22. 某小组为了探究影响溶液与溶液在酸性条件下反应速率的因素,设计如表所示的实验方案。
实验 /mL (mol/L) /mL (mol/L) /mL (mol/L) /mL (mol/L) /mL 褪色时间t/min
1 3.0 2.0 1.0 0.0 2.0 8
2 3.0 2.0 2.0 0.0 a 6
3 4.0 2.0 2.0 0.0 0.0 4
4 3.0 2.0 1.0 0.5 b 3
下列说法正确的是
A. a=1.0,b=1.5
B. 溶液的酸碱性不会影响该反应的化学反应速率
C. 该反应的离子方程式为
D 上表数据可证明对该反应速率有影响
【答案】A
【解析】
【详解】A.探究实验方案两两之间应保持单一变量,则四组实验的溶液总体积相等,利用混合溶液褪色时间判断变量对反应速率的影响。据题意可知,4组实验溶液总体积应相同,则a=1.0,b=1.5,故A正确;
B.由实验1,2可知,变量是混合后硫酸的浓度不一致,导致褪色时间不一致,即反应速率不一致,故酸的浓度(溶液的酸性)会影响该反应化学反应速率,故B错误;
C.HSO是弱酸的酸式酸根离子,不能拆写,该反应的离子方程式为,故C错误;
D.由图中数据可知,4组实验中KMnO4的量均一致,故KMnO4的浓度均是一样的,不是变量,不能证明对该反应速率有影响,故D错误,
故选:A。
23. 用可除去水体中过量氨氮(以表示),以防止水体富营养化,其原理如图所示。下列有关叙述正确的是
A. 原理中所涉及的元素的原子半径:
B. 所含的质子数和电子数均相等
C. 和所含的化学键类型相同
D. 反应①②③中只有反应②是氧化还原反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.原理中所涉及的元素的原子半径,A错误;
B.所含电子数相同为10,质子数相同为10,质子数为9,B错误;
C.所含的化学键类型有离子键、共价键,所含的化学键类型只有共价键,不含离子键,C错误;
D.反应①②③中,只有反应②有元素化合价变化,中Cl化合价由+1价转化为中-1价Cl,中-3价N转化为中0价N,只有该反应为氧化还原反应,D正确;
答案选D。
24. 根据元素周期律,由下列事实进行归纳推测,推测不合理的是
选项 事实 推测
A Mg与冷水较难反应,Ca与冷水较易反应 Be(铍)与冷水更难反应
B Na与Cl形成离子键,Al与Cl形成共价键 Si与Cl形成共价键
C HCl在1500℃时分解,HI在230℃时分解 HBr的分解温度介于二者之间
D Si是半导体材料,同族的Ge是半导体材料 ⅣA族的Sn和Pb是半导体材料
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.同主族元素从上往下金属性逐渐增强,Be比Mg不活泼,Mg与冷水较难反应,Ca与冷水较易反应推测Be(铍)与冷水更难反应,A合理;
B.同周期非金属性从左往右增强,非金属与非金属易形成共价键,Na与Cl形成离子键,Al与Cl形成共价键,推测Si与Cl形成共价键,B合理;
C.同主族元素半径从上往下增大,与H形成的键能减弱,HCl在1500℃时分解,HI在230℃时分解推测HBr的分解温度介于二者之间,C合理;
D.半导体材料的元素在金属与非金属交界处,Si是半导体材料,同族的Ge是半导体材料,二者都处在该交界处,ⅣA族的Sn和Pb没在该交界处,不是半导体材料,D不合理;
故选D。
25. 小组同学探究金属钠与KMnO4溶液的反应。
①向KMnO4溶液中投入一小块金属钠,溶液颜色略有变浅;继续依次投入五小块金属钠,溶液变为绿色,产生气体
②向KMnO4溶液中加入少量NaOH固体,溶液颜色无明显变化;继续加入NaOH固体,溶液变为绿色,产生气体
已知:Mn2+无色,MnO绿色。
对比①②,下列有关说法不正确的是
A. ①中溶液颜色变浅,说明KMnO4发生还原反应
B. ①中溶液变为绿色,说明MnO被钠还原为MnO
C. ②中溶液变为绿色,可能发生4MnO+4OH-=4MnO+O2↑+2H2O
D. ②中溶液颜色变化表明,溶液pH会影响物质氧化性或还原性的强弱
【答案】B
【解析】
【分析】本题探究了金属钠和高锰酸钾溶液的反应,通过调节溶液的酸碱性证明了高锰酸钾溶液颜色的变化和溶液pH的关系,以此解题。
【详解】A.①中高锰酸钾溶液颜色变浅,说明KMnO4发生还原反应,浓度减小,故A正确;
B.结合实验②可知,①中溶液变绿色,可能是高锰酸根离子和氢氧根离子的氧化还原反应,故B错误;
C.②中溶液变为绿色,减小溶液中高锰酸根离子被还原为锰酸根离子,同时生成氧气,可能发生反应:4MnO+4OH-=4MnO+O2↑+2H2O,故C正确;
D.②中溶液颜色变化表明,高锰酸钾溶液浓度不变,改变的是溶液pH,说明溶液pH会影响物质氧化性或还原性的强弱,故D正确;
故选B。
二、填空题
26. 几种主族元素在周期表中的位置如下:
根据上表回答下列问题(用化学用语作答):
(1)②元素最简氢化物的电子式为______。
(2)④单质与水反应的化学方程式为____________。
(3)⑦单质和水反应的离子方程式为____________。
(4)非金属性⑦强于⑨,从原子结构的角度解释其原因:____________。
【答案】(1) (2)
(3)
(4)Cl和Br同族,Cl原子半径小于Br,原子核对最外层电子吸引力更强,更易得电子,非金属性更强
【解析】
【分析】根据各元素在元素周期表中的位置可判断①~⑨分别为H、C、N、Na、Al、S、Cl、K、Br。
【小问1详解】
②元素为C元素,最简氢化物为CH4,其电子式:;
【小问2详解】
④为Na元素,其单质与水反应化学方程式:;
【小问3详解】
⑦为Cl元素,其单质与水反应离子方程式:;
【小问4详解】
Cl和Br同族,Cl原子半径小于Br,原子核对最外层电子吸引力更强,更易得电子,非金属性更强。
27. 碳中和作为一种新型环保形式可推动全社会绿色发展。下图为科学家正在研究建立的一种二氧化碳新循环体系。
(1)过程Ⅰ的原理:,根据下表数据回答:
化学键
键能 436 496 463
①完全分解需______(填“放出”或“吸收”)能量______kJ。
②能正确表示该过程能量变化的示意图是______。
A. B. C. D.
(2)利用过程Ⅲ的反应设计的一种原电池,工作原理如图所示。
①c是______(填“正极”或“负极”),d的电极反应式______。
②若线路中转移电子,则该电池理论上消耗的在标准状况下的体积为______L。
(3)过程Ⅳ的目的______。
【答案】(1) ①. 吸收 ②. 484 ③. C
(2) ①. 负极 ②. O2+4e-+4H+=2H2O ③. 5.6
(3)实现CO2的循环使用
【解析】
【分析】混合气分离得CO2,水在光、催化剂作用下分解成H2和O2,CO2和H2在复合催化剂作用下反应得到CH3OH,CH3OH燃烧生成CO2等,CO2经过程Ⅳ中循环使用。
【小问1详解】
①2molH2O(g)中化学键断裂吸收4×463kJ=1852kJ的能量,形成2molH2和1molO2的化学键放出2×436kJ+496kJ=1368kJ,则2molH2O(g)完全分解需吸收能量1852kJ-1368kJ=484kJ;
②2H2O(g)断裂化学键形成4H(g)+2O(g)吸收能量,4H(g)+2O(g)形成化学键结合成2H2(g)+O2(g)释放能量,反应2H2O(g) 2H2(g)+O2(g)为吸热反应,则2H2O(g)具有的总能量低于2H2(g)+O2(g)具有的总能量,对照各选项,能正确表示该过程能量变化的示意图为C项。
小问2详解】
①根据H+的流向知,催化剂电极c为负极,a处通入CH3OH,催化剂电极d为正极,b处通入O2,d的电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O;
②根据d的电极反应O2+4e-+4H+=2H2O知,线路中转移1mol电子,理论上消耗0.25molO2,消耗的O2在标准状况下的体积为0.25mol×22.4L/mol=5.6L。
【小问3详解】
根据分析知,过程Ⅳ的目的是实现CO2的循环使用。
28. 为了从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行了以下实验:
(1)步骤①灼烧海带时,除需要三脚架外,还需要用到的实验仪器是______(从下列仪器中选出所需的仪器,用标号字母填写在空白处)。
A.烧杯 B.坩埚 C.表面皿 D.泥三角 E.酒精灯 F.干燥器
(2)步骤⑤的实验操作名称是______。
(3)操作⑤选用苯做萃取剂,苯可以做萃取剂是因为______。
A. 苯不溶于水 B. 苯的密度比水小
C. 碘在苯中比在水中溶解度更大 D. 苯与碘水不反应
(4)④过程的离子方程式__________________
(5)从溶液中提取碘可用反萃取法,其流程如下:
以下是反萃取过程的操作,请按要求填空:
①操作1中向装有的溶液加入少量溶液,反应的离子方程式为______;
②振荡至溶液的______色消失,静置、分层,则______(填“上”、“下”)层为;
③将含碘的碱溶液从仪器的______(填“上”、“下”)口倒入烧杯中;
④边搅拌边加入几滴45%溶液,溶液立即转为棕黄色,并析出碘晶体,若生成转移______mol电子。
(6)溶液浓度越大吸光度越大。用色度计测得溶液的吸光度后,利用以溶液吸光度为纵坐标、碘浓度为横坐标的标准曲线图,可以得出被测溶液浓度其结果如图所示。海带灼热(灰化)时间超过40min,测得碘的含量逐渐降低,原因是____________。
【答案】(1)BDE (2)萃取 ,分液 (3)ACD
(4)
(5) ①. ②. 紫色 ③. 下 ④. 上 ⑤. 0.025
(6)被氧化成,挥发造成碘元素流失
【解析】
【分析】海带中含有碘元素,海带经过灼烧,经水浸泡,水溶液中含有碘离子,碘离子在酸性条件下与过氧化氢反应生成碘单质,因为苯不溶于水,碘在苯中溶解度比在水中溶解度大,苯也不与碘单质发生反应,所以最终用苯萃取碘,获取碘单质。
【详解】(1)灼烧实验由于温度较高,所以会使用坩埚、泥三角、酒精灯、三脚架等实验仪器,故选BDE;
(2)经过步骤⑤可以看到碘单质由在水中转移到苯中,所以该操作为萃取、分液;
(3)因为苯不溶于水,碘在苯中溶解度比在水中溶解度大,苯也不与碘单质发生反应,所以最终用苯萃取碘,故选ACD;
(4)碘离子具有还原性,过氧化氢具有氧化性,所以碘离子与过氧化氢发生氧化还原反应:2I +H2O2+2H+=I2+2H2O
(5)①由流程图可知,碘单质与氢氧化钠反应生成了碘酸根和碘离子,发生了歧化反应,所以反应方程式为:3I2+6OH =5I ++3H2O;
②碘的四氯化碳溶液为紫色,所以当紫色褪去反应发生完全,四氯化碳密度比水大所以下层为四氯化碳;
③因为含碘碱液在上层,所以含碘碱液从仪器上口倒入烧杯;
④由题干可知该条件下反应生成了碘单质,发生的离子反应与转移电子关系为:,由于反应生成3.81g碘单质,所以n()=0.015mol,所以n(e-)=0.025mol;
(6)在空气中灼烧时间过长,碘离子会被空气中氧气氧化成碘单质,碘单质在高温作用下升华,导致碘元素流失;
29. 实验小组用如图装置探究、、的氧化性强弱(夹持装置和加热装置已省略,气密性已检验)。
已知:遇淀粉溶液变蓝
实验过程:
Ⅰ.打开弹簧夹和,通入一段时间,再将导管插入中,继续通入一段时间,然后夹紧;
Ⅱ.打开活塞,滴加一定量浓盐酸后关闭活塞,给加热;
Ⅲ.当中的溶液变为黄色时,停止加热,夹紧;
Ⅳ.打开活塞,将少量中溶液滴入中,关闭活塞。
(1)中发生反应的化学方程式是______。
(2)浸有溶液的棉花上发生反应的离子方程式是______。
(3)中溶液变黄说明氧化性,反应的离子方程式是______。
(4)为探究和的氧化性强弱,甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验,并检测中黄色溶液和中混合溶液中的部分微粒,结果如表所示(忽略空气中的影响)。
中部分微粒 中部分微粒
甲 既有又有 有
乙 有无 有
丙 有无 有
①检验中黄色溶液中含有的试剂是______。
②进一步检验的实验操作及现象是______。
③能证明该实验条件下氧化性的有______(填“甲”“乙”或“丙”)。不能证明的请说明理由:______。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4) ①. 溶液 ②. 取少量中混合溶液于试管中,滴加淀粉溶液,溶液变蓝 ③. 甲、丙 ④. 乙中溶液不含,则溶液可能溶有过量的,和均能将氧化为,中有生成不能证明氧化性
【解析】
【小问1详解】
中发生反应的化学方程式是:。
答案为:。
【小问2详解】
浸有溶液的棉花为了吸收多余的氯气,发生的离子方程式是:。
答案为:。
【小问3详解】
中溶液变黄说明,反应的离子方程式是:。
答案为:。
【小问4详解】
①向溶液中加入溶液,溶液变红,说明溶液中含有;
②取少量中混合溶液于试管中,滴加淀粉溶液,溶液变蓝,说明有生成;
③甲中溶液有,说明氯气不足,有生成,说明是将氧化为;乙中溶液不含,则溶液可能溶有过量的,和均能将氧化为,中有生成不能证明氧化性;丙中溶液中无,溶液有,说明是被还原为,同时生成。
答案为:溶液;取少量中混合溶液于试管中,滴加淀粉溶液,溶液变蓝;甲、丙;
乙中溶液不含,则溶液可能溶有过量的,和均能将氧化为,中有生成不能证明氧化性。