江门市第一中学2023-2024学年高一下学期第一次段考(期中)
化学试卷
注意:
1.按要求从真填写相关信息,并规范粘贴条形码。
2.所有题目必须在答题纸所规定范围内做答,超出范围概不得分。
3.卷中选择题,凡未注明双选者,则皆为单选。
H-1 C-12 O-16 Zn-65
一、单选题(本大题共16小题,1-10题每题2分,11-16题每题4分,共44分)
1. 材料是人类赖以生存和发展的物质基础,下列关于材料的说法不正确的是
A. 陶瓷、玻璃、水泥等无机非金属材料,主要化学成分是硅酸盐
B. 氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料,具有耐高温抗氧化等优良性能
C. 太阳能电池可采用二氧化硅制作,有利于环保节能
D. 碳纳米材料主要包括富勒烯、石墨烯等,有广阔的应用前景
【答案】C
【解析】
【详解】A.陶瓷、玻璃、水泥等无机非金属材料,主要化学成分是硅酸盐,A正确;
B.氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料,具有耐高温抗氧化等优良性能,B正确;
C.太阳能电池可采用硅制作,有利于环保节能,C错误;
D.碳纳米材料主要包括富勒烯、石墨烯等,有广阔的应用前景,D正确。
故选C。
2. 关于化学反应热效应叙述中,正确的是
A. 放热反应在常温下就一定很容易发生
B. 放热反应中反应物总能量一定大于生成物的总能量
C. CaO和H2O反应是吸热反应
D. 凡是需加热方能进行的反应一定是吸热反应
【答案】B
【解析】
【详解】A.放热反应是指反应物的总能量高于生成物的总能量,有些放热反应需要加热才能激活,常温下不一定发生,A错误;
B.当反应物的总能量大于生成物的总能量,反应放出热量,即为放热反应,B正确;
C.CaO和H2O反应放出大量的热,是放热反应,C错误;
D.有些放热反应需要加热,比如燃烧,而有些吸热反应不需要加热也可以发生,D错误;
故选B。
3. 下列叙述正确的是
A. 蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象,说明浓硫酸具有吸水性
B. 硫粉在过量的氧气中燃烧可以生成
C. 将少量通入溶液能生成白色沉淀
D. 将浓硝酸和浓硫酸分别露置在空气中,溶质的物质的量浓度都降低
【答案】D
【解析】
【详解】A.蔗糖发黑是浓硫酸将有机物中的H和O按水进行脱去,属于浓硫酸的脱水性,A项错误;
B.硫粉在空气中燃烧只能被氧化为SO2,B项错误;
C.SO2不与BaCl2发生反应,无沉淀现象,C项错误;
D.浓硝酸易挥发溶质减少,溶质物质的量浓度降低。而浓硫酸吸收空气中的水溶剂增加,溶质的物质的量浓度降低,D项正确;
故选D。
4. 如图所示,下列对于该原电池的叙述正确的是
A. 铜是负极,铜片上有气泡产生
B. 铜片质量逐渐减小
C. 电流从锌片经导线流向铜片
D. 氢离子在铜片表面被还原
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.Zn比Cu活泼,Zn为原电池负极,Cu是正极,A项错误;
B.铜片上发生的反应为:,铜片质量不变,B项错误;
C.电流经导线从正极(铜电极)流向负极(锌电极),C项错误;
D.溶液中的氢离子在正极(铜片)得到电子而被还原为H2,D项正确;
答案选D。
5. 下列措施能减慢化学反应速率的是
A. 用Zn和2mol·L-1H2SO4反应制取H2时,向溶液中滴加少量CuSO4溶液
B. 日常生活中,将食物贮藏在冰箱中
C. 用过氧化氢溶液制氧气时添加少量二氧化锰粉末
D. 用相同质量的锌粉替代锌粒与同浓度、同体积的盐酸反应制氢气
【答案】B
【解析】
【详解】A.向溶液中滴加少量CuSO4溶液,锌置换出铜,形成原电池,反应速率增大;A错误;
B.将食物储存在冰箱里,温度降低,反应速率减小,故B正确;
C.加入二氧化锰,在双氧水分解反应中起到催化剂作用,反应速率增大,故C错误;
D.固体的表面积增大,反应速率增大,故D错误。
本题答案选B。
6. 下列叙述正确的有
①SO2、NO、NO2都是形成酸雨的因素,都能和水反应生成酸
②NH3、H2S均不能用浓硫酸干燥
③水晶的主要成分是SiO2
④SiO2与CO2都属于酸性氧化物,都不能与酸反应
⑤实验室可用NaOH溶液处理Cl2和SO2废气
⑥NO只能用排水集气法收集,不能用排空气法收集;而NO2只能用排空气法收集,不能用排水集气法
A. 2项 B. 3项 C. 4项 D. 5项
【答案】C
【解析】
【详解】①SO2、NO、NO2都是形成酸雨的因素,NO不能和水反应生成酸,错误;
②NH3、H2S都会与浓硫酸发生反应,故均不能用浓硫酸干燥,正确;
③水晶的主要成分是SiO2,正确;
④SiO2与CO2都属于酸性氧化物,其中SiO2能与氢氟酸反应,错误;
⑤NaOH可以与Cl2和SO2发生反应,故在实验室可用NaOH溶液处理Cl2和SO2废气,正确;
⑥NO可以与空气中的氧气发生反应产生NO2,故只能用排水集气法收集,不能用排空气法收集;而NO2与水会发生反应,所以只能用排空气法收集,不能用排水集气法,正确。
可见叙述正确的有②③⑤⑥,选项C正确。
7. 下列离子方程式正确的是
A. 碳酸氢铵与过量烧碱溶液:
B. 用氢氧化钠溶液吸收少量二氧化硫气体:
C. 实验室用硫酸铝溶液和氨水制备氢氧化铝:
D. 用铜与稀硝酸反应制备一氧化氮:
【答案】B
【解析】
【详解】A.碳酸氢铵与过量烧碱溶液反应生成碳酸钠和一水合氨,离子方程式应为,故A错误;
B.氢氧化钠溶液与少量二氧化硫气体反应生成亚硫酸钠和水,反应的离子方程式为,故B正确;
C.硫酸铝溶液和氨水反应生成氢氧化铝沉淀和硫酸铵,一水合氨为弱碱,不能拆写,反应的离子方程式为Al3+ +3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3,故C错误;
D.铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,反应的离子方程式为3Cu + 8H+ + 2=3Cu2+ +2NO↑+4H2O,故D错误;
故答案选B。
8. 已知某化学反应A2(g)+2B2(g)=2AB2(g)(A2、B2、AB2的结构式分别为A=A、B—B、B—A—B),反应过程中的能量变化如图所示,下列有关叙述正确的是
A. 该反应的进行一定需要加热或点燃
B. 该反应若生成2molAB2(g),则放出的热量为(E1-E2)kJ
C. 该反应断开化学键消耗的总能量大于形成化学键释放的总能量
D. 生成2molB—A键放出E2kJ能量
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据图象可知,反应物能量之和小于生成物的能量之和,该反应是吸热反应,吸热反应不一定都要加热,例如氢氧化钡和氯化铵在常温下就反应,A错误;
B.根据图象可知,该反应是吸热反应,生成2mol AB2(g)则吸收的热量为(E1-E2) kJ,B错误;
C.如图象所示,该反应断开化学键消耗总能量大于形成化学键释放的总能量,C正确;
D.生成2mol AB2放出E2 kJ能量,2mol AB2中有4mol B-A键,则生成4mol B-A键放出E2 kJ能量,D错误;
故选C。
9. 氢气和氧气发生反应的过程用如下模型表示“-”表示化学键),下列说法正确的是
A. 过程I是放热过程
B. 过程III一定是吸热过程
C. a的总能量大于d的总能量
D. 该反应的能量转化形式只能以热能的形式进行
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.过程Ⅰ分子化学键断裂形成原子,属于吸热过程,故A错误;
B.过程Ⅲ为新化学键形成的过程,是放热过程,故B错误;
C.氢气燃烧放热,则a的总能量大于d的总能量,故C正确;
D.该反应可通过燃料电池,实现化学能到电能的转化,不一定只能以热能的形式进行,故D错误;
故选C。
10. 下列事实能说明影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身性质的是
A. Cu能与浓硝酸反应,而不与浓盐酸反应
B. Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快
C. 与在常温、常压下不反应,放电时可反应
D. 加热时,与浓盐酸反应,而不与稀盐酸反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.与硝酸、盐酸的氧化性有关,反应由物质本身的性质决定,故A符合题意;
B.硝酸的浓度不同,反应速率不同,浓度为外因,故B不符合题意;
C.常温、常压下及放电均为反应条件,为外因,故C不符合题意;
D.浓盐酸与稀盐酸浓度不同,为外因,故D不符合题意;
故选A。
11. 在一定温度下的恒容密闭容器中发生反应,A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)。当下列物理量不再发生变化时,不能表明该反应已达到平衡状态的是
A. 混合气体的压强 B. 混合气体的密度
C. 生成3molB的同时生产2molC D. 物质D的质量分数
【答案】A
【解析】
【详解】A.该反应反应过程中气体总物质的量不变,容器内压强不变,因此无法根据压强判断反应是否已达到平衡状态,故A符合题意;
B.反应过程中气体总质量不断变化,气体体积不变,因此混合气体的密度始终变化,当混合气体密度不变时,反应达到平衡状态,故B不符合题意;
C.生成3molB的同时生产2molC说明正逆反应速率相等,反应已达到平衡状态,故C不符合题意;
D.该反应反应过程中D气体的质量不断变化,当D气体的质量不变时,反应已达到平衡状态,故D不符合题意;
故选A。
12. 铁与不同密度硝酸溶液反应时,还原产物百分比与硝酸密度的关系如图所示,下列说法错误的是
A. 其他条件相同,铁与足量密度为1.23g/mL的硝酸反应,还原产物主要为NO
B. 一定量的铁粉与足量密度为1.36g/mL的HNO3反应,得到气体2.24L(标准状况),则参加反应的硝酸的物质的量为0.3mol
C. 足量铁与一定量密度为1.36g/mL的硝酸反应,反应的化学方程式始终为:2Fe+6HNO3=2Fe(NO3)2+NO↑+NO2↑+3H2O
D. 硝酸的密度越大,其还原产物中高价态的成分所占比例越多
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图示可知,其他条件相同时,铁与足量密度为1.23g/mL的硝酸反应,还原产物主要为NO,约占80%,A正确;
B.由图示可知,一定量的铁粉与足量密度为1.36g/mL的HNO3反应,还原产物为等物质的量的NO和NO2,反应的化学方程式为:4Fe+18HNO3=4Fe(NO3)3+3NO↑+3NO2↑+9H2O,2.24L(标准状况)气体的物质的量为0.1mol,则生成一氧化氮、二氧化氮各0.05mol,由方程式可知,生成0.05molNO消耗硝酸0.3mol,B正确;
C.足量铁与一定量密度为1.36g/mL的硝酸反应,随着反应进行,硝酸密度减小,一氧化氮含量升高,二氧化氮含量降低,生成的一氧化氮和二氧化氮的物质的量不再相等,C错误;
D.从图中可以看出,硝酸密度较低时,还原产物中铵根离子的物质的量分数大,铵根离子中氮元素化合价为-3价,在硝酸密度较高时还原产物中NO2的物质的量分数大,二氧化氮中氮元素化合价为+4价,硝酸密度越大,其还原产物中高价态的成分所占比例越多,D正确;
答案选C。
13. 有a、b、c、d四个金属电极,有关的实验装置及部分实验现象如下:
实验装置 装置一 装置二 装置三 装置四
部分实验现象 a极质量减小,b极质量增大 b极有气体产生,c极无变化 d极溶解,c极有气体产生 电子从d极流向a极
由此可判断这四种金属的活动性顺序是
A. a>b>c>d B. b>c>d>a C. d>a>b>c D. a>b>d>c
【答案】C
【解析】
【详解】装置一:形成原电池,a极质量减小,b极质量增加,则a极为负极,b极为正极,所以金属的活动性顺序a>b;
装置二:没有闭合电路,未形成原电池,b极有气体产生,c极无变化,所以金属的活动性顺序b>c;
装置三:形成原电池,d极溶解,所以d是负极,c极有气体产生,所以c是正极,所以金属的活动性顺序d>c;
装置四:形成原电池,电子从d极流向a极,电流从a极流向d极,a极为正极,d极为负极,所以金属的活动性顺序d>a;
所以这四种金属的活动性顺序为d>a>b>c;
故选C。
14. 下列生产或实验事实引出的相应结论错误的是( )
选项 事实 结论
A 其他条件相同,Na2S、Na2S2O3溶液和H2SO4溶液反应,升高溶液的温度,析出硫沉淀所需时间短 当其他条件不变时,升高温度,化学反应速率加快
B H+浓度相同的盐酸和醋酸分别与相同形状等质量的锌粒反应 反应开始时,速率相同
C 在容积可变的密闭容器中发生反应2NH3(g)N2H4(l)+H2(g),把容器的积体缩小一半 正反应速率加快,逆反应速率减慢
D A、B两支试管中分别加入等体积5%的H2O2溶液,在B试管中加入2--3滴FeCl3溶液,B试管中产生气泡快 当其他条件不变时,催化剂可以改变化学反应速率
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.其他条件相同时,升高溶液的温度,析出硫沉淀所需时间短,则反应速率加快,故其他条件不变时,升高反应温度,化学反应速率加快,故A正确;
B.反应开始时,H+浓度相同,故二者反应速率一样,故B正确;
C.容器的体积缩小一半,压强增大,正、逆反应速率均增大,故C错误;
D.只有催化剂一个变量,则其他条件不变时,催化剂可以改变化学反应速率,故D正确;
答案选C。
15. 下图装置可用于检验木炭与浓硫酸反应的产物,下列说法正确的是
A. ①③④②可以检出,检不出、
B. ①④③②可以检出、、
C. ①④②③可以检出、,检不出
D. ①②③④可以检出,检不出、
【答案】B
【解析】
【分析】木炭与浓硫酸反应:,对其产物的检验,先用无水硫酸铜检验H2O,再用品红溶液检验SO2,用溴水或高锰酸钾溶液除去SO2后,用澄清石灰水检验CO2,故正确的装置顺序是①④③②。
【详解】A.据分析,①③④②可以检出,可以检出,检验出的来源无法确定,A错误;
B.据分析,①④③②可以检出、、,B正确;
C.据分析,①④②③可以检出,检不出、,二者均能使澄清石灰水变浑浊,C错误;
D.据分析,①②③④检不出、、,、均被澄清石灰水吸收,D错误;
故选B。
16. 64g铜与9mol L-1的浓硝酸0.5L充分反应,铜完全溶解,生成含NO2、NO的混合气体33.6L(在标准状况下)。若反应前后硝酸溶液的体积没有变化,下列说法错误的是
A. 发生还原反应的硝酸有1.5mol
B. 将生成的NO2、NO与足量O2混合通入水中,需要标准状况下的氧气11.2L
C. 混合气体中NO2与NO的体积比为5:1
D. 反应后溶液中NO的浓度为3mol L-1
【答案】D
【解析】
【详解】A.生成含NO2、NO的混合气体33.6L(在标准状况下)物质的量为=1.5mol,根据氮元素守恒,发生还原反应的硝酸的物质的量为1.5mol,故A正确;
B.体混合物与氧气、水反应又生成硝酸,纵观整个过程,Cu失去电子物质的量等于氧气获得的电子,则需要氧气物质的量为 =0.5mol,标况下需要氧气体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L,故B正确;
C.64g Cu的物质的量为1mol,NO和NO2混合气体的物质的量为1.5mol,令NO和NO2的物质的量分别为xmol、ymol,则:x+y=1.5,3x+y=1×2,解得x=0.25,y=1.25,混合气体中NO2与NO的体积比为5:1,故C正确;
D.由A可知,生成含NO2、NO的总物质的量为1.5mol,反应后溶液中NO的浓度为=6mol L-1,故D错误;
故选D。
二、非选择题(本题共4小题,共56分)
17. 按要求填空
(1)少量铁溶于稀硝酸的化学方程式为_____________________。
(2)通入溶液的离子反应方程式为_______________________。
(3)铜和浓硫酸的化学方程式为___________________________;若要证明该反应产物有,需要采取的操作是__________。
(4)工业生产中利用氨水吸收少量和,原理如图所示。被吸收过程的离子方程式是________________________________________________________。
(5)某温度下,在4L密闭容器中,X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。
①该反应的化学方程式是_______________________。
②2min内Y的转化率为___________________。
【答案】(1)
(2)
(3) ①. ②. 将反应后溶液沿器壁慢慢注入水中稀释,得到蓝色溶液,说明生成硫酸铜
(4)
(5) ①. 3X(g)+Y(g)2Z(g) ②.
【解析】
【小问1详解】
硝酸具有强氧化性,少量铁溶于稀硝酸生成硝酸铁和NO、水,化学方程式为;
【小问2详解】
硝酸根具有氧化性,将二氧化硫氧化为硫酸根离子和钡离子生成硫酸钡沉淀,反应为:;
【小问3详解】
铜和浓硫酸加热生成硫酸铜、二氧化硫和水,化学方程式为;硫酸铜溶液为蓝色,若要证明该反应产物有,需要采取的操作是将反应后溶液沿器壁慢慢注入水中稀释,得到蓝色溶液,说明生成硫酸铜;
【小问4详解】
二氧化氮具有氧化性,由图可知,氨水吸收少量首先生成亚硫酸铵,再和反应最终生成氮气和铵盐,反应中氮元素化合价降低,则硫元素被氧化为硫酸根离子,反应为;
【小问5详解】
①由图可以看出,反应中X、Y的物质的量减少,应为反应物,Z的物质的量增多,应为生成物,当反应进行到5min时,△n(Y)=1mol-0.8mol=0.2mol,△n(Z)=0.5mol-0.1mol=0.4mol,△n(X)=1mol-0.4mol=0.6mol,则△n(Y):△n(Z):△n(X)=1:2:3,参加反应的物质的物质的量之比等于化学计量数之比,则反应的方程式为:3X(g)+Y(g)2Z(g);
②2min内Y物质的量变化为1.0mol-0.9mol=0.1mol,2min内Y的转化率。
18. 回答下列问题
(1)研究硫及其化合物的应用价值对于社会发展意义重大。请回答以下问题:
①欲制备,从氧化还原角度分析,下列方法合理的是__________(选填字母序号)。
A. B. C. D.
②用下图所示装置制备纯净的(同时生成一种正盐),各装置的连接关系为a→____,碱石灰的主要作用为_________________。
(2)现有纯锌片、纯铜片,500mL 0.2的溶液、导线、1000mL量筒。试用下图装置来测定锌和稀硫酸反应时在某段时间内通过导线的电子的物质的量。
①如图所示,装置气密性良好,且1000mL量筒中已充满了水,则开始实验时,首先要__________。
②a电极的反应式为_________,b电极的反应式为__________________________。
③当量筒中收集到672mL气体时(标准状况下),通过导线的电子的物质的量是__________。
④如果将a、b两电极的电极材料对调,U形管中将出现的现象是___________________。
【答案】(1) ①. B ②. bcgfde ③. 吸收尾气二氧化硫防止污染
(2) ①. 用导线把a、b两电极连接起来 ②. Zn-2e-=Zn2+ ③. 2H++2e-=H2↑ ④. 0.06mol ⑤. 左端液面下降,右端液面上升
【解析】
【分析】70%浓硫酸和亚硫酸氢钠反应生成二氧化硫,通过浓硫酸装置干燥后,使用向上排空气法收集,尾气使用碱石灰吸收防止空气污染;
【小问1详解】
①中硫化合价为+2,欲制备,从氧化还原角度分析,则反应中硫元素化合价由高于+2的、有低于+2的;中硫化合价分别为-2、0;中硫化合价分别为+4、0;中硫化合价分别为+4、+6;中硫化合价分别为+4、+4;故选B;
②70%浓硫酸和亚硫酸氢钠反应生成二氧化硫,通过浓硫酸装置干燥后,使用向上排空气法收集,尾气使用碱石灰吸收防止空气污染;则各装置的连接关系为a→bcgfde,碱石灰的主要作用为吸收尾气二氧化硫防止污染;
【小问2详解】
根据图示装置,要想求得电子转移的量,需要设计成锌、铜、硫酸原电池,量取金属锌和硫酸反应产生氢气的体积,通过生成氢气的量计算电子的转移量;
①如图所示,装置气密性良好,且1000mL量筒中已充满了水,则开始实验时,首先要根据原电池的构成条件,所以首先要用导线把a、b两电极连接起来;
②纯铜片和纯锌片、稀硫酸组成原电池,由图可知b电极处有氢气生成,则b为铜,为正极;a为锌,为负极;b上氢离子得电子生成氢气,其电极反应式为:2H++2e-=H2↑;a极上锌失去电子生成锌离子,其电极反应式为:Zn-2e-=Zn2+;
③当量筒中收集到672mL(标准状况下)气体,则n(H2)= 0.672L÷22.4L/mol=0.03mol,已知b上的电极反应式为:2H++2e-=H2↑,则通过导线的电子的物质的量为0.06mol。
④如果将a、b两电极的电极材料对调,则右边为锌失电子作负极,左边为铜为正极,氢离子得电子生成氢气,则左边上有氢气生成,所以U形管中左端液面下降,右端液面上升。
19. 化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。
(1)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,在400mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如下(累计值):
时间/min 1 2 3 4 5
氢气体积/mL(标准状况) 100 240 464 576 620
①各时间段反应速率最大的是______________(填“0~1”“1~2”“2~3”“3~4”或“4~5”)min,原因是______________________;
②求3~4min时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率为__________(设溶液体积不变)。
(2)另一学生为控制反应速率,防止反应过快难以测量氢气体积,他事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率,你认为不可行的是 (填字母)。
A. 蒸馏水 B. KCl溶液 C. 溶液 D. 溶液
(3)已知硫代硫酸钠与稀硫酸反应生成S单质和,反应化学方程式为:
某同学探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时,设计了如下系列实验:
实验序号 反应温度/℃ 溶液 稀
V/mL c(mol/L) V/mL c(mol/L) V/mL
Ⅰ 20 10.0 0.10 100 0.50 0
Ⅱ 40 0.10 0.50
Ⅲ 20 0.10 4.0 0.50
①该实验Ⅰ、Ⅱ可探究温度对反应速率的影响,因此__________,__________。
②若,,则实验①、③可探究__________对反应速率的影响。
③可用热的NaOH浓溶液洗掉反应后试管中残余的固体。固体溶解时的离子方程式为______。
【答案】(1) ①. “2~3”; ②. “2~3”时间段生成的H2体积最大,则反应速率最大; ③. 0.05mol/(L min); (2)D
(3) ①. V1=V2=10.0mL; ②. V3=0mL; ③. 浓度; ④. 3S+6OH-=2S2-+SO+H2O;
【解析】
【小问1详解】
①0~1” 氢气体积/mL =100;“1~2” 氢气体积/mL =140;“2~3” 氢气体积/mL =224;“3~4” 氢气体积/mL=112;“4~5” 氢气体积/mL=44,“2~3”时间段生成的H2体积最大,则反应速率最大;
②求3~4min时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率为=0.05mol/(L min);
【小问2详解】
在盐酸中加入溶液,发生反应Zn+Cu2+=Zn2++Cu,Cu、Zn、盐酸构成原电池,促进Zn失电子,可加快反应速率,选 D;
【小问3详解】
由表中所给数据可知:实验Ⅰ、Ⅱ温度不同故实验Ⅰ、Ⅱ则是探究温度对反应速率影响,根据单一变量控制法可知,实验Ⅱ中各物质的浓度要与实验Ⅰ中的一致,即V1=10.0mL,V2=10.0mL;V3=0mL;
实验Ⅰ、Ⅲ温度相同,所取稀硫酸量不同,故实验Ⅰ、Ⅲ则是探究浓度对反应速率影响;
反应后试管中残余的固体为S, 3S+6OH-=2S2-+SO+H2O
20. 某中学研究性学习小组的以黄铁矿(杂质为石英)为原料,设计了如下工艺流程:
回答下列问题:
(1)在空气中焙烧黄铁矿的化学方程式为:__________________________。
(2)研究发现,pH和温度对石灰石浆液的脱硫效率有一定影响。当烟气通入速度一定时,石灰石浆液的脱硫率与浆液pH的关系如图所示()。
下列有关说法正确的是__________。
a.烟气通入石灰石浆液时的温度越高,吸收越快,吸收率越高
b.反应时需鼓入足量的空气以保证被充分氧化生成
c.将脱硫后的气体通入溶液,可粗略判断烟气脱硫效率
d.石灰石浆液pH>5.7烟气脱硫效果降低,是因为石灰石的溶解程度增大
(3)写出反应Ⅱ的化学反应方程式_____________________。检验反应Ⅱ所得的滤液中所含阴离子的方法是____________________________。
(4)向红渣酸浸得到的滤液中加入适量铁粉还原,再由还原后的滤液制得的操作为:__________、__________、过滤、洗涤、干燥。
(5)反应①反应方程式是______________。从反应①至④制取高纯多晶硅的过程中可以循环利用的物质有____________________。
【答案】(1)
(2)bc (3) ①. ②. 取少量滤液于试管中,加入足量稀盐酸,再加氯化钡溶液,产生白色沉淀,证明滤液中含有
(4) ①. 蒸发浓缩 ②. 冷却结晶
(5) ①. ②. HCl、H2
【解析】
【分析】黄铁矿焙烧生成了烟气和红渣,烟气主要成分为二氧化硫,烟气与碳酸钙、空气发生反应Ⅰ后得到CaSO4和二氧化碳,再加入碳酸氢铵和氨气,反应Ⅱ为CaSO4和碳酸氢铵反应生成了碳酸钙和硫酸铵,碳酸钙通过过滤可除去,硫酸铵溶液中继续加入氯化钾,因为硫酸钾的溶解度较小,会以沉淀的形式析出,所以反应Ⅲ能发生,生成了氯化铵和硫酸钾;红渣的主要成分为氧化铁、二氧化硅,红渣酸浸后,氧化铁与酸反应生成了硫酸铁,过滤后得到滤液硫酸铁,二氧化硅不溶于酸,所以滤渣的主要成分是二氧化硅,在滤液硫酸铁中加入适量的铁粉,还原硫酸铁得到硫酸亚铁溶液,溶液蒸发浓缩、冷却结晶,过滤、洗涤、干燥可得晶体FeSO4·7H2O;二氧化硅在焦炭和高温条件下反应得到粗硅,粗硅与HCl反应后得到主要含SiCl4、SiHCl3、H2的混合物,通过分离得到SiCl4、SiHCl3,SiCl4与氢气反应得到SiHCl3,进一步与氢气反应可得到多晶硅和HCl。
【小问1详解】
空气中焙烧黄铁矿反应生成二氧化硫和氧化铁,化学方程式为:;
【小问2详解】
a.烟气通入石灰石浆液时的温度越高,气体SO2的溶解度越小,部分SO2不能被溶解,吸收率降低,故a错误;
b.根据脱硫总反应方程式:可知,反应时需鼓入足量的空气以保证SO2被充分氧化生成CaSO4,故b正确;
c.脱硫后的气体中是否残留SO2,可以通过KMnO4溶液褪色的程度和快慢来判断,从而可粗略判断烟气脱硫效率,故c正确;
d.石灰石浆液pH>5.7烟气时,溶液碱性增强,导致石灰石的溶解度减小,脱硫率下降,故d错误;
故选bc;
【小问3详解】
由流程可知,反应Ⅱ为CaSO4和碳酸氢铵、氨气反应生成了碳酸钙和硫酸铵,;所得的滤液为硫酸铵,所含阴离子为,检验的方法是:取少量滤液于试管中,加入足量稀盐酸,再加氯化钡溶液,产生白色沉淀,证明滤液中含有;
【小问4详解】
由还原后的滤液制得的操作为:将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、过滤、洗涤、干燥,得到晶体。
【小问5详解】
反应①为二氧化硅在焦炭和高温条件下反应得到粗硅和CO,反应方程式是。从反应①至④制取高纯多晶硅的过程中HCl、H2既是反应物又是生成物,故可以循环利用的物质有HCl、H2。江门市第一中学2023-2024学年高一下学期第一次段考(期中)
化学试卷
注意:
1.按要求从真填写相关信息,并规范粘贴条形码。
2.所有题目必须在答题纸所规定范围内做答,超出范围概不得分。
3.卷中选择题,凡未注明双选者,则皆为单选。
H-1 C-12 O-16 Zn-65
一、单选题(本大题共16小题,1-10题每题2分,11-16题每题4分,共44分)
1. 材料是人类赖以生存和发展的物质基础,下列关于材料的说法不正确的是
A. 陶瓷、玻璃、水泥等无机非金属材料,主要化学成分是硅酸盐
B. 氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料,具有耐高温抗氧化等优良性能
C. 太阳能电池可采用二氧化硅制作,有利于环保节能
D. 碳纳米材料主要包括富勒烯、石墨烯等,有广阔的应用前景
2. 关于化学反应热效应的叙述中,正确的是
A. 放热反应在常温下就一定很容易发生
B. 放热反应中反应物的总能量一定大于生成物的总能量
C. CaO和H2O反应是吸热反应
D. 凡是需加热方能进行的反应一定是吸热反应
3. 下列叙述正确的是
A. 蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象,说明浓硫酸具有吸水性
B. 硫粉在过量的氧气中燃烧可以生成
C 将少量通入溶液能生成白色沉淀
D. 将浓硝酸和浓硫酸分别露置在空气中,溶质的物质的量浓度都降低
4. 如图所示,下列对于该原电池的叙述正确的是
A. 铜是负极,铜片上有气泡产生
B. 铜片质量逐渐减小
C. 电流从锌片经导线流向铜片
D. 氢离子在铜片表面被还原
5. 下列措施能减慢化学反应速率的是
A. 用Zn和2mol·L-1H2SO4反应制取H2时,向溶液中滴加少量CuSO4溶液
B. 日常生活中,将食物贮藏在冰箱中
C. 用过氧化氢溶液制氧气时添加少量二氧化锰粉末
D. 用相同质量的锌粉替代锌粒与同浓度、同体积的盐酸反应制氢气
6. 下列叙述正确的有
①SO2、NO、NO2都是形成酸雨的因素,都能和水反应生成酸
②NH3、H2S均不能用浓硫酸干燥
③水晶的主要成分是SiO2
④SiO2与CO2都属于酸性氧化物,都不能与酸反应
⑤实验室可用NaOH溶液处理Cl2和SO2废气
⑥NO只能用排水集气法收集,不能用排空气法收集;而NO2只能用排空气法收集,不能用排水集气法
A. 2项 B. 3项 C. 4项 D. 5项
7. 下列离子方程式正确的是
A. 碳酸氢铵与过量烧碱溶液:
B. 用氢氧化钠溶液吸收少量二氧化硫气体:
C. 实验室用硫酸铝溶液和氨水制备氢氧化铝:
D. 用铜与稀硝酸反应制备一氧化氮:
8. 已知某化学反应A2(g)+2B2(g)=2AB2(g)(A2、B2、AB2的结构式分别为A=A、B—B、B—A—B),反应过程中的能量变化如图所示,下列有关叙述正确的是
A. 该反应的进行一定需要加热或点燃
B. 该反应若生成2molAB2(g),则放出的热量为(E1-E2)kJ
C. 该反应断开化学键消耗的总能量大于形成化学键释放的总能量
D. 生成2molB—A键放出E2kJ能量
9. 氢气和氧气发生反应的过程用如下模型表示“-”表示化学键),下列说法正确的是
A. 过程I是放热过程
B. 过程III一定是吸热过程
C. a的总能量大于d的总能量
D. 该反应的能量转化形式只能以热能的形式进行
10. 下列事实能说明影响化学反应速率的决定性因素是反应物本身性质的是
A Cu能与浓硝酸反应,而不与浓盐酸反应
B. Cu与浓硝酸反应比与稀硝酸反应快
C. 与在常温、常压下不反应,放电时可反应
D. 加热时,与浓盐酸反应,而不与稀盐酸反应
11. 在一定温度下的恒容密闭容器中发生反应,A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)。当下列物理量不再发生变化时,不能表明该反应已达到平衡状态的是
A. 混合气体的压强 B. 混合气体的密度
C. 生成3molB的同时生产2molC D. 物质D的质量分数
12. 铁与不同密度硝酸溶液反应时,还原产物百分比与硝酸密度的关系如图所示,下列说法错误的是
A. 其他条件相同,铁与足量密度为1.23g/mL的硝酸反应,还原产物主要为NO
B. 一定量的铁粉与足量密度为1.36g/mL的HNO3反应,得到气体2.24L(标准状况),则参加反应的硝酸的物质的量为0.3mol
C. 足量铁与一定量密度为1.36g/mL的硝酸反应,反应的化学方程式始终为:2Fe+6HNO3=2Fe(NO3)2+NO↑+NO2↑+3H2O
D. 硝酸的密度越大,其还原产物中高价态的成分所占比例越多
13. 有a、b、c、d四个金属电极,有关的实验装置及部分实验现象如下:
实验装置 装置一 装置二 装置三 装置四
部分实验现象 a极质量减小,b极质量增大 b极有气体产生,c极无变化 d极溶解,c极有气体产生 电子从d极流向a极
由此可判断这四种金属的活动性顺序是
A. a>b>c>d B. b>c>d>a C. d>a>b>c D. a>b>d>c
14. 下列生产或实验事实引出的相应结论错误的是( )
选项 事实 结论
A 其他条件相同,Na2S、Na2S2O3溶液和H2SO4溶液反应,升高溶液的温度,析出硫沉淀所需时间短 当其他条件不变时,升高温度,化学反应速率加快
B H+浓度相同的盐酸和醋酸分别与相同形状等质量的锌粒反应 反应开始时,速率相同
C 在容积可变的密闭容器中发生反应2NH3(g)N2H4(l)+H2(g),把容器的积体缩小一半 正反应速率加快,逆反应速率减慢
D A、B两支试管中分别加入等体积5%的H2O2溶液,在B试管中加入2--3滴FeCl3溶液,B试管中产生气泡快 当其他条件不变时,催化剂可以改变化学反应速率
A. A B. B C. C D. D
15. 下图装置可用于检验木炭与浓硫酸反应的产物,下列说法正确的是
A. ①③④②可以检出,检不出、
B. ①④③②可以检出、、
C. ①④②③可以检出、,检不出
D. ①②③④可以检出,检不出、
16. 64g铜与9mol L-1的浓硝酸0.5L充分反应,铜完全溶解,生成含NO2、NO的混合气体33.6L(在标准状况下)。若反应前后硝酸溶液的体积没有变化,下列说法错误的是
A. 发生还原反应的硝酸有1.5mol
B. 将生成的NO2、NO与足量O2混合通入水中,需要标准状况下的氧气11.2L
C. 混合气体中NO2与NO的体积比为5:1
D. 反应后溶液中NO的浓度为3mol L-1
二、非选择题(本题共4小题,共56分)
17. 按要求填空
(1)少量铁溶于稀硝酸的化学方程式为_____________________。
(2)通入溶液的离子反应方程式为_______________________。
(3)铜和浓硫酸的化学方程式为___________________________;若要证明该反应产物有,需要采取的操作是__________。
(4)工业生产中利用氨水吸收少量和,原理如图所示。被吸收过程的离子方程式是________________________________________________________。
(5)某温度下,在4L密闭容器中,X、Y、Z三种气态物质的物质的量随时间变化曲线如图。
①该反应的化学方程式是_______________________。
②2min内Y的转化率为___________________。
18. 回答下列问题
(1)研究硫及其化合物的应用价值对于社会发展意义重大。请回答以下问题:
①欲制备,从氧化还原角度分析,下列方法合理的是__________(选填字母序号)。
A. B. C. D.
②用下图所示装置制备纯净的(同时生成一种正盐),各装置的连接关系为a→____,碱石灰的主要作用为_________________。
(2)现有纯锌片、纯铜片,500mL 0.2的溶液、导线、1000mL量筒。试用下图装置来测定锌和稀硫酸反应时在某段时间内通过导线的电子的物质的量。
①如图所示,装置气密性良好,且1000mL量筒中已充满了水,则开始实验时,首先要__________
②a电极的反应式为_________,b电极的反应式为__________________________。
③当量筒中收集到672mL气体时(标准状况下),通过导线的电子的物质的量是__________。
④如果将a、b两电极的电极材料对调,U形管中将出现的现象是___________________。
19. 化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。
(1)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,在400mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如下(累计值):
时间/min 1 2 3 4 5
氢气体积/mL(标准状况) 100 240 464 576 620
①各时间段反应速率最大的是______________(填“0~1”“1~2”“2~3”“3~4”或“4~5”)min,原因是______________________;
②求3~4min时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率为__________(设溶液体积不变)。
(2)另一学生为控制反应速率,防止反应过快难以测量氢气体积,他事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率,你认为不可行的是 (填字母)。
A. 蒸馏水 B. KCl溶液 C. 溶液 D. 溶液
(3)已知硫代硫酸钠与稀硫酸反应生成S单质和,反应化学方程式为:
某同学探究影响硫代硫酸钠与稀硫酸反应速率的因素时,设计了如下系列实验:
实验序号 反应温度/℃ 溶液 稀
V/mL c(mol/L) V/mL c(mol/L) V/mL
Ⅰ 20 10.0 0.10 10.0 0.50 0
Ⅱ 40 0.10 0.50
Ⅲ 20 0.10 4.0 050
①该实验Ⅰ、Ⅱ可探究温度对反应速率的影响,因此__________,__________。
②若,,则实验①、③可探究__________对反应速率的影响。
③可用热的NaOH浓溶液洗掉反应后试管中残余的固体。固体溶解时的离子方程式为______。
20. 某中学研究性学习小组的以黄铁矿(杂质为石英)为原料,设计了如下工艺流程:
回答下列问题:
(1)在空气中焙烧黄铁矿化学方程式为:__________________________。
(2)研究发现,pH和温度对石灰石浆液的脱硫效率有一定影响。当烟气通入速度一定时,石灰石浆液的脱硫率与浆液pH的关系如图所示()。
下列有关说法正确的是__________。
a.烟气通入石灰石浆液时的温度越高,吸收越快,吸收率越高
b.反应时需鼓入足量的空气以保证被充分氧化生成
c.将脱硫后的气体通入溶液,可粗略判断烟气脱硫效率
d.石灰石浆液pH>5.7烟气脱硫效果降低,是因为石灰石的溶解程度增大
(3)写出反应Ⅱ的化学反应方程式_____________________。检验反应Ⅱ所得的滤液中所含阴离子的方法是____________________________。
(4)向红渣酸浸得到的滤液中加入适量铁粉还原,再由还原后的滤液制得的操作为:__________、__________、过滤、洗涤、干燥。
(5)反应①反应方程式是______________。从反应①至④制取高纯多晶硅的过程中可以循环利用的物质有____________________。