2019~2020 学年度高二年级第一学期教学质量调研化学试题(选修)
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 O 16 P 31 S 32 Fe 56 Cu 64 Pb 207
选择题 (共 40 分)
单项选择题:本题包括 10 小题,每小题 2 分,共计 20 分。每小题只有一个选项符合题意。
1.党的十九大报告中多次提及“绿色”、“生态文明”等。下列做法不应该提倡的是
A. 将废旧电池深埋
B. 多使用清洁能源
C. 将垃圾分类回收
D. 多使用生态化肥
【答案】A
【解析】
【分析】
“绿色”、“生态文明”即提倡环境保护,低碳经济,节能减排理念,据此分析解答。
【详解】A. 废旧电池中含有重金属离子,对土壤和水源有较大污染,不能将废电池深埋,应
该回收处理,则不应提倡,符合题意,A 项正确;
B. 多使用清洁能源可以减少化石燃料的使用,减少有毒物质的排放,应该提倡,B 项错误;
C. 将垃圾分类回收有利于环境的保护和资源的再利用,应该提倡,C 项错误;
D. 生态化肥营养元素齐全,能改良土壤,改善使用化肥造成的土壤板结,改善土壤的理化环
境,增强土壤保水、保肥、供肥的能力,多使用生态化肥符合“绿色”、“生态文明”的理念,
应该提倡,D 项错误;
答案选 A。
2.下列有关化学用语表示正确的是
A. 氧化钠的电子式:
B. 中子数为 18 的氯原子:
C. 镁(Mg2+)的结构示意图:
D. 钢铁发生析氢腐蚀的负极反应式:Fe-2e-=Fe2+
【答案】D
【解析】
35
18 Cl【详解】A. 氧化钠为离子化合物,其电子式为: ,A 项错误
B. 原子符号左下角的数字表示原子的质子数,左上角的数字表示质量数,质量数=质子数+中
子数,则中子数为 18 的氯原子为: ,B 项错误;
C. 镁为 12 号元素,核电荷数为 12,镁(Mg2+)的结构示意图为: ,C 项错误;
D. 钢铁发生析氢腐蚀为原电池原理,铁作负极,失电子被氧化,负极反应式:Fe-2e-=Fe2+,
D 项正确;
答案选 D。
3.下列有关物质性质与用途具有对应关系的是
A. SO2 具有氧化性,可用于纸浆的漂白
B. NaHCO3 能与碱反应,可用作食品疏松剂
C. Fe 粉具有还原性,可用作食品袋中的抗氧化剂
D. 石墨具有还原性,可用作干电池的正极材料
【答案】C
【解析】
【详解】A. 二氧化硫用于漂白纸浆是因为其具有漂白性,与其氧化性无关,A 项错误;
B. NaHCO3 可用作食品疏松剂是因为其受热分解生成二氧化碳,与碳酸氢钠和氢氧化钠反应无
关,B 项错误;
C. Fe 是比较活泼的金属,具有还原性,能与氧气、水发生反应,以除去食品袋中氧气和水,
所以 Fe 可用作食品袋中的抗氧化剂,C 项正确;
D. 通常情况下,C 的化学性质稳定,不易发生氧化反应,所以导电性强的石墨可用作干电池
的正极材料,D 项错误;
答案选 C。
【点睛】本题考查了二氧化硫的化学性质,二氧化硫具有多重性质,可总结如下:
1、酸性氧化物:二氧化硫是酸性氧化物,和二氧化碳相似,溶于水显酸性,可与碱等反应;
2、还原性:二氧化硫可与酸性高锰酸钾、过氧化氢、氯水、溴水等强氧化性的物质反应;
3、弱氧化性:二氧化硫可与硫化氢反应生成硫单质等;
4、漂白性:二氧化硫的漂白性体现在可漂白品红等物质;
尤其是二氧化硫的漂白性和还原性是学生们的易混点。使酸性高锰酸钾溶液、氯水、溴水褪
35
17 Cl色体现的二氧化硫的还原性,使品红溶液褪色体现的是漂白性。
4.室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A. 0.1mol·L-1 FeSO4 溶液:Na+、K+、Cl-、MnO
B. 0.1mol·L-1 NaOH 溶液:Na+、K+、CO 、AlO
C. 0.1mol·L-1 Ba(OH)2 溶液:K+、NH 、NO 、HSO
D. 加入铁粉放出氢气的溶液:NH 、Fe3+、ClO-、SO
【答案】B
【解析】
【分析】
离子之间能大量共存,即离子之间不发生反应生成沉淀、气体、水、弱电解质以及不发生氧
化还原反应等。
【详解】A. MnO 与 Fe2+由于发生氧化还原反应,而不能大量共存,A 项错误;
B.Na+、K+、CO 、AlO 之间不反应,且都不与 NaOH 溶液反应,因此可以大量共存,B 项正确;
C. OH-与 NH 反应生成弱碱一水合氨;OH-、Ba2+、HSO 发生反应生成沉淀 BaSO3 和水,因此不
能大量共存;,C 项错误;
D. 加入铁粉放出氢气的溶液呈酸性,H+与 ClO-发生反应生成弱酸,则在溶液中不能大量共存,
D 项错误;
答案选 B。
【点睛】离子共存问题,侧重考查学生对离子反应发生的条件及其实质的理解能力,题型不
难,需要注意的是,溶液题设中的限定条件。如无色透明,则常见的有颜色的离子如 Cu2+、
Fe3+、Fe2+、MnO4-、Cr2O72-、CrO42-等不符合题意;还有一些限定条件如:常温下与 Al 反应生
成氢气的溶液时,该溶液可能为酸溶液,也可能为碱溶液。做题时只要多加留意,细心严谨,
便可快速选出正确答案。
还有一些限定条件如:常温下水电离出来的 H+和 OH-浓度为 1×10-10,小于 1×10-7 时,该溶
液可能为酸溶液,也可能为碱溶液。做题时只要多加留意,细心严谨,便可快速选出正确答
案。
5.实验室用下列装置制取、净化、收集 Cl2 并进行尾气处理,能达到实验目的的是
4
−
2-
3 2
−
+
4
-
3
-
3
+
4
2
4
−
4
−
2-
3 2
−
+
4
-
3A. 制备 Cl2 B. 干燥 Cl2 C. 收
集 Cl2 D. 吸收多余的 Cl2
【答案】C
【解析】
【详解】A. 浓盐酸与二氧化锰反应需要加热,缺少酒精灯,不能制备氯气,A 项错误;
B. 氯气与 NaOH 反应,不能用碱石灰干燥氯气,B 项错误;
C. 氯气的密度比空气密度大,应采用向上排空气法收集,C 项正确;
D.食盐水可抑制氯气的溶解,饱和食盐水不能吸收多余的氯气,氯气与 NaOH 反应,可用氢氧
化钠溶液处理尾气,D 项错误;
答案选 C。
【点睛】实验室用浓盐酸与二氧化锰反应加热制取氯气时,氯气中含有氯化氢杂质,由于氯
气与水的反应为可逆反应,Cl2+H2O⇌H++Cl-+HClO,因此可用饱和食盐水洗气,除去氯化氢,
还可以用排饱和食盐水的方法收集氯气,均利用了平衡移动原理降低氯气的溶解,但是吸收
多余的氯气,需要用氢氧化钠溶液。这是学生们的易错点。
6.下列有关说法正确的是
A. 利用如图装置可制备 Fe(OH)2
B. 需要加热才能进行的化学反应一定是吸热反应
C. 对铅蓄电池进形充电时,铅电极应连接外电源的正极
D. 已知:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH= -57.3 kJ·mol-1,若将 1L 0.5mol·L-1 盐酸与 1L 0.55mol·L-1 NaOH 的溶液混合,能放出 28.65kJ 的热量
【答案】D
【解析】
【详解】A. 该装置图有外界电源,为电解池,与电源正极相连的为电解池的阳极,发生氧化
反应,与电源负极相连的为电解池的阴极,发生得电子的还原反应,因此铁作阴极,不参加
反应,生成不了亚铁离子,无法制备 Fe(OH)2,A 项错误;
B. 反应中的能量变化与反应条件无关,需要加热的化学反应,可能是放热反应,如燃烧,B
项错误;
C. 铅电极为铅蓄电池的负极,对铅蓄电池进行充电时,此时相当于电解池装置,此时铅电极
为阴极,因此铅电极应连接外电源的负极,C 项错误;
D. 该热化学方程式 H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH= -57.3 kJ·mol-1 表示强酸、强碱生成 1mol
水时放出 57.3 kJ 的热量,若将 1L 0.5mol·L-1 盐酸与 1L 0.55mol·L-1 NaOH 的溶液混合,生
成 0.5mol,则能放出 28.65 kJ 的热量,D 项正确;
答案选 D。
【点睛】1、反应为吸热反应还是放热反应与反应条件无关,需要加热的化学反应,可能是放
热反应,如燃烧;不需要加热的反应可能为吸热反应,比如 Ba(OH)2∙8H2O 与氯化铵的反应为吸
热反应。这是学生们的易错点。
2、可充放电电池,放电时为原电池原理,正、负极分别发生还原反应和氧化反应,在充电时,
两极分别要发生氧化反应和还原反应,以使电池恢复到原来可放电的状态,因此,充电时正、
负极分别相当于电解池的阳、阴极,分别与外接电源的正极、负极相连。即可充放电电池充
电时需要“正接正,负接负”。这也是学生的易错点。
7.下列指定反应的离子方程式正确的是
A. 向 NaOH 溶液中通入过量 CO2:OH-+CO2=HCO
B. 向 Na2SiO3 溶液中滴加稀盐酸:Na2SiO3+2H+=H2SiO3↓+2Na+
C. 电解 MgCl2 溶液:2H2O+2Cl- 2OH-+H2↑+Cl2↑
D. SO2 水溶液吸收 Br2 蒸汽:SO2+H2O+Br2=SO +2H++2Br-
【答案】A
【解析】
-
3
通电
2-
3【详解】A. 向 NaOH 溶液中通入过量 CO2 生成碳酸氢钠,离子方程式为:OH-+CO2=HCO ,A
项正确;
B. Na2SiO3 为易溶的电解质,应拆写成离子的形式,离子方程式为:SiO32-+2H+=H2SiO3↓,B
项错误;
C.电解 MgCl2 溶液,离子方程式为:Mg2++2H2O+2Cl- Mg(OH)2↓+H2↑+Cl2↑,C 项错误;
D. SO2 水溶液吸收 Br2 蒸汽,离子方程式为:SO2+2H2O+Br2=SO42-+4H++2Br-,D 项错误;
答案选 A
【点睛】离子方程式的书写正误判断是高频考点,要求学生熟练书写高中化学基本离子反应
方程式的同时,掌握其正误判断的方法也是解题的突破口,一般规律可归纳为:
1.是否符合客观事实,如本题 C、D 选项,生成的产物不正确,不符合事实;
2.是否遵循电荷守恒与质量守恒定律,必须同时遵循,否则书写错误,如 Fe + Fe3+= 2Fe2+,
显然不遵循电荷守恒定律;
3.观察化学式是否可拆,不该拆的多余拆成离子,或该拆成离子的没有拆分,都是错误的书
写;
4.分析反应物用量,要遵循以少定多的原则书写正确的离子方程式;
5.观察能否发生氧化还原反应,氧化还原反应也是离子反应方程式的一种;
总之,掌握离子反应的实质,是正确书写离子反应方程式并学会判断其书写正误的有效途径。
8.X、Y、Z、W 属于前 20 号元素且原子序数依次增大,X 的原子最外层电子数是次外层的 2 倍,
Y 的单质是空气中含量最高的气体,Z 是地壳中含量最高的金属元素,W 的焰色反应为紫色。
下列说法正确的是
A. 简单原子半径:r(Y)<r(X)<r(Z)<r(W)
B. 最高价氧化物对应水化物的酸性:X>Y
C. 单质与水反应的剧烈程度:Z>W
D. X 的氧化物与 W 的氧化物所含化学键类型相同
【答案】A
【解析】
【分析】
X、Y、Z、W 属于前 20 号元素且原子序数依次增大,X 的原子最外层电子数是次外层的 2 倍,
。
-
3
通电则 X 是 C 元素,Y 的单质是空气中含量最高的气体,则 Y 是 N 元素,Z 是地壳中含量最高的金
属元素,则 Z 是 Al 元素,W 的焰色反应为紫色,则 W 是 K 元素,据此分析。
【详解】X、Y、Z、W 属于前 20 号元素且原子序数依次增大,X 的原子最外层电子数是次外层
的 2 倍,则 X 是 C 元素,Y 的单质是空气中含量最高的气体,则 Y 是 N 元素,Z 是地壳中含量
最高的金属元素,则 Z 是 Al 元素,W 的焰色反应为紫色,则 W 是 K 元素,
A. 一般电子层数越多,原子半径越大,同周期从左向右原子半径减小,则简单原子半径大小
顺序 :r(Y)<r(X)<r(Z)<r(W),A 项正确;
B.非金属性越强,其对应的最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属:CAl,则 K 与水反应比 Al 剧烈, C 项错
误;
D. X 的氧化物为 CO、CO2,属于共价化合物,只含有共价键,W 的氧化物为 K2O 等,属于离子
化合物,含有离子键,D 项错误;
答案选 A。
9.在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A. Fe(s) Fe2O3(s) FeCl3(aq)
B. Al(s) AlCl3(aq) Al(OH)3(s)
C. S(s) SO2(g) BaSO3(s)
D. N2(g) NO(g) HNO3(aq)
【答案】B
【解析】
【详解】A. 铁不如铝活泼,Fe 与氧化铝不能反应得到氧化铁和铝,A 项错误;
B. Al 与盐酸反应生成氯化铝溶液,氯化铝与过量氨水反应生成氢氧化铝,B 项正确;
C. 二氧化硫与氯化钡溶液不能反应,违反强酸制取弱酸的原理,C 项错误;
D. NO 不能溶于水,更不能与水反应生成硝酸,D 项错误;
答案选 B。
10.某微生物脱盐池的装置如图所示,下列说法正确的是
为
2 3Al O
→高温
HCl(aq)→
HCl(aq)→ →过量氨水
2O→点燃
2BaCl (aq)
→
2O
→放电
2H O→A. 电子由石墨电极流出
B. 生物膜电极反应式为:CH3COO-+2H2O+8e-=2CO2↑+7H+
C. X、Y 依次为阴离子、阳离子选择性交换膜
D. 该装置可以将电能转化为化学能
【答案】C
【解析】
【分析】
由题意和图片装置可知,微生物脱盐池的装置是将废水中有机物 CH3COO-的化学能转化为电能
的装置,即为原电池,通 O2 的电极为正极,加入有机废水 CH3COO-的电极为负极,正极发生还
原反应,负极发生氧化反应,负极反应为 CH3COO- + 2H2O-8e- ═ 2CO2↑+7H+,原电池内电路中:
阳离子 Na+通过阳离子交换膜 Y 移向正极、阴离子通过阴离子交换膜 X 移向负极,从而使海水
中 NaCl 含量减少形成淡水,达到脱盐目的,据此分析解答。
【详解】A.通 O2 的电极为正极,则石墨电极为正极,加入有机废水 CH3COO-的电极为负极,则
生物膜电极为负极,则电子从生物膜电极流出,A 项错误;
B. 生物膜电极为负极,负极发生氧化反应,负极反应式为 CH3COO- + 2H2O-8e- ═
2CO2↑+7H+,B 项错误;
C.在原电池内电路中,阳离子移动向正极,阴离子移动向负极,该装置可使海水中 NaCl 含量
减少形成淡水,达到脱盐目的,则有阳离子 Na+通过阳离子交换膜 Y 移向正极、阴离子 Cl-通
过阴离子交换膜 X 移向负极,C 项正确;
D. 该装置工作时为原电池,是将化学能转化为电能的装置,D 项错误;
答案选 C。
不定项选择题:本题包括 5 小题,每小题 4 分,共计 20 分。每小题只有一个或两个选项符合
题意。若正确答案只包括一个选项,多选时,该题得 0 分;若正确答案包括两个选项时,只
选一个且正确的得 2 分,选两个且都正确的得满分,但只要选错一个,该小题就得 0 分。11.一种天然化合物 X 的结构简式如图所示。下列有关该化合物的说法中正确的是
A. 化合物 X 分子中所有原子可能在同一平面上
B. 化合物 X 能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C. 化合物 X 存在顺反异构和手性异构
D. X 能与 NaHCO3 溶液反应生成 CO2
【答案】BC
【解析】
【分析】
该有机物含有酚羟基、碳碳双键、酯基,结合苯酚、烯烃和酯的性质解答该题。
【详解】A. 化合物 X 分子中含有甲基,则不可能所有原子在同一平面上,A 项错误;
B. 化合物 X 分子中含有碳碳双键和酚羟基,均可被高锰酸钾氧化,使其溶液褪色,B 项正确;
C. 化合物 X 分子中碳碳双键上的两个碳原子所连的两个基团不同,则存在顺反异构;分子中
与苯环、酯基相连的碳原子连接 4 个不同的原子或原子团,该碳原子为手性碳原子,则化合
物 X 存在手性异构,C 项正确;
D. 该有机物中没有羧基,不能与 NaHCO3 溶液反应生成 CO2,D 项错误;
答案选 BC。
12.下列有关说法正确的是
A. 工业上用石墨电极电解熔融 Al2O3 冶炼金属铝时,阳极因被氧气氧化须定期更换
B. 可用牺牲阳极的阴极保护法来减缓海轮外壳的腐蚀
C. 氯碱工业中,产生 44.8L Cl2,反应中转移的电子数为 2×6.02×1023 个
D. 粗锌与稀 H2SO4 反应产生氢气 速率比纯锌快,是粗锌的还原性比纯锌强
【答案】AB
【解析】
【详解】A. 石墨作电极电解熔融氧化铝,阳极上氧离子失电子发生氧化反应,电极反应为:
2O2- - 4e- =O2↑,在冶炼过程中,阳极材料碳被氧气氧化须定期更换,A 项正确;
B. 牺牲阳极的阴极保护法为原电池反应,将海轮外壳镶嵌上更活泼的金属,比如锌块,可使
的轮船外壳作正极,减缓腐蚀,B 项正确;
C. 没有标明是标准状况,无法计算氯气的物质的量,C 项错误;
D. 粗锌中含有铜、铅等杂质,铜、铅与锌可形成原电池,制取氢气的速率比纯锌快,D 项错
误;
答案选 AB。
13.根据下列实验操作和现象所得出 结论正确的是
选项 实验操作和现象 结论
A
向 KI 溶液中滴加淀粉溶液,再滴加几滴溴水,振荡,溶
液显蓝色
Br2 的氧化性比 I2 的强
B
水蒸气通过灼热的焦炭后,直接将混合气体通过灼热的氧
化铜,所得气体能使无水硫酸铜变蓝色
高温下,C 与水蒸气反应
生成了 H2
C
将铜棒和碳棒用导线连接后插入稀硫酸中,碳棒表面无气
泡产生
导线内无电流产生
D
向 X 溶液中滴加几滴新制氯水,振荡,再加入少量 KSCN
溶液,溶液变为红色
X 溶液中含有 Fe2+
A. A B. B C. C D. D
【答案】AC
【解析】
【详解】A. 氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,溶液呈蓝色,说明有碘生成,溴能氧化
碘离子生成碘,溴是氧化剂,碘是氧化产物,则 Br2 的氧化性比 I2 的强,A 项正确;
B. 能使无水硫酸铜变蓝色可检验水,水蒸气可能过量,不能说明 C 与水蒸气反应生成了 H2,
B 项错误;
C. 将铜棒和碳棒用导线连接后插入稀硫酸中,铜与稀硫酸不能自发反应,则不能形成原电池,
则碳棒表面无气泡产生,导线内无电流产生,C 项正确;
D. 检验亚铁离子时应该先加 KSCN 溶液后再加氯水,防止铁离子干扰,D 项错误;
答案选 AC。
的14.下列图示与对应的叙述相符的是
A. 如图表示反应 2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH<0 在有无催化剂时的能量变化
B. 如图表示电解精炼铜时纯铜和粗铜的质量随时间的变化
C. 如图表示铅蓄电池放电时负极质量随转移电子物质的量的变化
D. 如图表示反应 2NO2(g) N2O4(g)和 2NO2(g) N2O4(l)的能量变化
【答案】C
【解析】
【详解】A. 催化剂可降低反应的活化能,加快反应速率,但不影响物质本身具有的能量,因
此不会改变反应的反应热,A 项错误;
B. 电解精炼铜时,阳极溶解的金属除了铜,还有铁、锌等比铜活泼的杂质,阴极只析出金属
铜,粗铜溶解减少的质量与纯铜增加的质量不等,B 项错误;
C. 铅蓄电池放电时负极的电极反应式为:Pb-2e- + SO42- = PbSO4,生成的 PbSO4 会附着到负极
板上从而使负极板质量增加,则负极质量随转移电子物质的量的增加而增加,C 项正确;
D. 物质由气态转为液态时,应放出热量,所以 N2O4(g)的能量高于 N2O4(l)的能量,D 项错误;
故选 C。【点睛】电解精炼铜时,阳极溶解的金属除了铜,还有铁、锌等比铜活泼的杂质,阴极只析
出金属铜,粗铜溶解减少的质量与纯铜增加的质量不等,电解质溶液为硫酸铜等可溶性铜盐,
铜离子的浓度减小;电镀铜时,阳极为铜,阴极为镀件,阳极溶解金属铜,阴极析出金属铜,
阳极减少的质量与阴极增加的质量相等,电解质溶液为硫酸铜等可溶性铜盐,铜离子浓度不
变。这是学生们的易错点。
15.如图是电解水制高纯氢的示意图,通过控制开关连接 K1 或 K2,可交替得到 H2 和 O2。下列
说法正确的是
A. 制 H2 时,连接 K2
B. 连接 K1 时,电极Ⅰ附近碱性减弱
C. 制 O2 时,电极Ⅲ的反应为:NiOOH+e−+H2O=Ni(OH)2+OH-
D. 通过控制开关连接 K1 和 K2,可使电极Ⅲ循环使用
【答案】CD
【解析】
【分析】
该装置为电解池,通过控制开关连接 K1 或 K2 电解水,可交替得到 H2 和 O2,在电解池中,阳极
发生失电子的氧化反应,阴极发生得电子的还原反应。当开关闭合到 K2 时,所形成的电解池
中,电极 II 为阳极,电极反应式为:4OH- - 4e- = O2↑+ 2H2O,氧气在电极 II 生成,此时电
极 III 为阴极,NiOOH 中 Ni 为+3 价,Ni(OH)2 中 Ni 为+2 价,则 NiOOH 是反应物,Ni(OH)2 是
生成物;当开关闭合到 K1 时,电极 III 为阳极,NiOOH 是生成物,Ni(OH)2 是反应物,电极 I
为阴极,阴极反应式为:2H2O + 2e- = H2↑+2OH-,氢气在电极 I 生成,据此解答。
【详解】该装置为电解池,通过控制开关连接 K1 或 K2 电解水,可交替得到 H2 和 O2,在电解池
中,阳极发生失电子的氧化反应,阴极发生得电子的还原反应。当开关闭合到 K2 时,所形成
的电解池中,电极 II 为阳极,电极反应式为:4OH- - 4e- = O2↑ + 2H2O,氧气在电极 II 生成,
此时电极 III 为阴极,NiOOH 中 Ni 为+3 价,Ni(OH)2 中 Ni 为+2 价,则 NiOOH 是反应物,Ni(OH)2
是生成物;当开关闭合到 K1 时,电极 III 为阳极,NiOOH 是生成物,Ni(OH)2 是反应物,电极I 为阴极,电极反应式为:2H2O + 2e- = H2↑+2OH-,氢气在电极 I 生成。
A. 由以上分析可知,H2 在阴极生成,连接到 K1 时,电极 I 为阴极,得到的气体为氢气,A 项
错误;
B. 连接 K1 时,电极Ⅰ为阴极,电极反应式为:2H2O + 2e- = H2+2OH-,则电极附近碱性增强,
B 项错误;
C. 氧气在电极 II 生成,开关闭合到 K2,此时电极 III 为阴极,电极Ⅲ的反应为:NiOOH+e−+
H2O=Ni(OH)2+OH-,C 项正确;
D. 当开关闭合到 K2 时,电极 III 为阴极,电极 III 反应式为:NiOOH+e−+H2O=Ni(OH)2+
OH-;当开关闭合到 K1 时,电极 III 为阳极,电极 III 反应式为:Ni(OH)2 - e−+OH-=NiOOH+
H2O,则通过控制开关连接 K1 和 K2,可使电极Ⅲ循环使用,D 项正确;
答案选 CD。
非选择题(共 60 分)
16.根据提供的情境书写指定反应的方程式。
(1)工业上以碳酸锰矿(主要成分为 MnCO3,另含少量 FeO、Fe2O3、CaO 等杂质)为主要原料生
产二氧化锰的工艺流程如下:
①“酸浸”时 MnCO3 发生反应的离子方程式为______。
②“氧化”时 MnO 转化为 Mn2+,该反应的离子方程式为_____。
③“合成 MnO2”的化学方程式为______。
(2)氮氧化物是造成大气污染的重要因素。
①在高压下,NO 在 40℃下分解生成两种化合物,体系中各组分的物质的量随时间变化曲线如
图所示。NO 分解的化学方程式为______。
4
−②一种以乙烯作为还原剂的脱硝(NO)机理示意图如图所示,该脱硝机理总反应的化学方程式
为____。
【答案】 (1). MnCO3+2H+=Mn2++CO2↑+H2O (2). 5Fe2++MnO +8H+=5Fe3++Mn2
++4H2O (3). MnSO4+K2S2O8+2H2O=MnO2↓+K2SO4+2H2SO4 (4). 3NO N2O+NO2
(5). 6NO+3O2+2C2H4 3N2+4CO2+4H2O
【解析】
分析】
(1)①“酸浸”时 MnCO3 与稀硫酸发生复分解反应生成硫酸锰、水和二氧化碳;
②稀硫酸“酸浸”后,浸取液中含有 Fe2+,可被高锰酸钾氧化为 Fe3+,从而以氢氧化铁形式
除去,该反应为氧化还原反应,根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒配平该反应的离子
方程式;
③碳酸锰矿通过酸浸、氧化、除铁、除钙得到硫酸锰溶液,加入 K2S2O8 合成二氧化锰,产物还
有 K2SO4、H2SO4,锰元素、硫元素化合价发生变化,根据得失电子守恒、元素守恒配平该化学
方程式;
(2)①NO 在 40℃下分解生成两种化合物,根据元素守恒可知生成的为 N 的氧化物,氮元素
的氧化物有 NO、N2O、NO2、N2O3、N2O4、N2O5,由图象可知 3mol NO 生成两种氮的氧化物各为
1mol,其反应方程式为:3NO=Y+Z,根据原子守恒可知为 N2O、NO2;
【
4
−
40
高压
℃
+Cu②根据图乙可知,在催化剂的作用下,C2H4 与 NO、O2 反应最终生成 N2、CO2、H2O,根据得失电
子守恒、元素守恒配平总反应的化学方程式;
【详解】(1)①“酸浸”时 MnCO3 与稀硫酸发生复分解反应生成硫酸锰、水和二氧化碳,发生
反应的离子方程式为 MnCO3+2H+=Mn2++CO2↑+H2O;
②稀硫酸“酸浸”后,浸取液中含有 Fe2+,可被高锰酸钾氧化为 Fe3+,从而以氢氧化铁形式
除去,该反应为氧化还原反应,根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒配平该反应的离子
方程式:5Fe2++MnO +8H+=5Fe3++Mn2++4H2O;
③碳酸锰矿通过酸浸、氧化、除铁、除钙得到硫酸锰溶液,加入 K2S2O8 合成二氧化锰,产物还
有 K2SO4、H2SO4,锰元素、硫元素化合价发生变化,根据得失电子守恒、元素守恒配平该化学
方程式:MnSO4+K2S2O8+2H2O=MnO2↓+K2SO4+2H2SO4;
(2)①NO 在 40℃下分解生成两种化合物,根据元素守恒可知生成的为 N 的氧化物,氮元素
的氧化物有 NO、N2O、NO2、N2O3、N2O4、N2O5,由图象可知 3mol NO 生成两种氮的氧化物各为
1mol,其反应方程式为:3NO=Y+Z,根据原子守恒可知为 N2O、NO2,所以方程式为 3NO N2O
+NO2;
②根据图乙可知,在催化剂的作用下,C2H4 与 NO、O2 反应最终生成 N2、CO2、H2O,根据得失电
子守恒、元素守恒配平总反应的化学方程式为:6NO+3O2+2C2H4 3N2+4CO2+4H2O。
17.化合物 G 是一种重要的有机产品,其合成路线如下:
(1)E→F 的反应还需的反应物和反应条件为_____。
(2)B 的结构简式是_____。
(3)写出同时满足下列条件的 A 的一种同分异构体的结构简式:_______。
①分子中有 4 种不同化学环境的氢;
②能发生银镜反应和水解反应,且 1mol 该物质最多能与 2mol NaOH 反应。
4
−
40
高压
℃
+Cu(4)写出以 和 CH3CHO 为原料,制备 的合成路线流
程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。_____
【答案】 (1). O2,Cu(或 Ag),加热 (2). (3).
(4).
【解析】
【分析】
(1)E 为 CH3CH2CH2OH,F 为 CH3CH2CHO,E→F 的反应为醇的催化氧化反应;
(2)B 的分子式为 C8H10O,不饱和度为 4,A 反应生成 B,B 与 HBr 在加热的条件下生成 C,据
此写出 B;
(3)A 的分子式 C9H10O2,不饱和度为 5,②能发生水解反应,则含有酯基,且能发生银镜反
应,则应为甲酸某酯,含有原子团 ,且 1 mol 该物质最多能与 2 mol NaOH 反应,则
直接连到苯环上,剩下的两个碳和氢为饱和的烷基,可以是一个乙基,也可以是两个甲基,①
分子中有 4 种不同化学环境的氢,据此写出符合要求的同分异构体;
(4)结合题干中的已知反应写出合成路线流程图;
【详解】(1)E 为 CH3CH2CH2OH,F 为 CH3CH2CHO,E→F 的反应为醇的催化氧化反应,反应物还
需要 O2,反应条件为 Cu(或 Ag),加热;
故答案为:O2,Cu(或 Ag),加热;
(2)A 为 ,B 的分子式为 C8H10O,不饱和度为 4,B 与 HBr 在加热的条件下生成C,C 为 ,则可知 B 的结构简式是 ;
故答案为: ;
(3)A 的分子式 C9H10O2,不饱和度为 5,②能发生水解反应,则含有酯基,且能发生银镜反
应,则应为甲酸某酯,含有原子团 ,且 1 mol 该物质最多能与 2 mol NaOH 反应,则
直接连到苯环上,剩下的两个碳和氢为饱和的烷基,可以是一个乙基,也可以是两个甲基,①
分子中有 4 种不同化学环境的氢, 符合;
故答案为: ;
(4)以 和 CH3CHO 为原料,制备 的合成路线流程图
为: ;
故答案为: 。
18.粮食仓储常用磷化铝(AlP)熏蒸杀虫,AlP 遇水即产生强还原性的 PH3 气体。国家标准规定
粮食中磷化物(以 PH3 计)的残留量不超过 0.05mg·kg-1 为合格。某小组同学用如图所示实验装置和原理测定某粮食样品中磷化物的残留量。C 中加入 100g 原粮,E 中加入 20.00mL
2.50×10-4mol·L-1 KMnO4 溶液(H2SO4 酸化),向 C 中加入足量水,充分反应后,用亚硫酸钠标
准溶液滴定 E 中的溶液。
(1)反应后继续通入空气的作用是_______。
(2)装置 B 中盛装焦性没食子酸的碱性溶液,其作用是吸收空气中的_______(填化学式)。
(3)装置 E 中 PH3 被氧化成磷酸,MnO 被还原为 Mn2+,则 PH3 和 MnO 反应的物质的量之比
为_______。
(4)收集装置 E 中的吸收液,加水稀释至 250mL,移取其中的 25.00mL 于锥形瓶中,用
6.0×10-5mol·L-1 的 Na2SO3 标准溶液滴定,消耗 Na2SO3 标准溶液 20.00 mL,反应原理是:SO
+MnO +H+= SO +Mn2++H2O(未配平)。通过计算判断该样品是否合格(写出计算过程)_____。
【答案】 (1). 排尽装置 C 中残留的 PH3 气体,使 PH3 被 E 中 KMnO4 溶液完全吸收 (2). O2
(3). 5∶8 (4). 25 mL 吸收液中残留的 KMnO4:
n(KMnO4、残留)= ×6.0×10-5 mol·L-1×20×10-3L=4.8×10-7 mol
250 mL 吸收液中反应的 KMnO4:
n(KMnO4、反应)=2.50×10-4mol·L-1×20×10-3L-4.8×10-7mol×
=2×10-7mol
n(PH3)=2×10-7mol × =1.25×10-7mol
m(PH3)=1.25×10-7mol×34 g·mol-1=4. 25×10-6g
磷化物的残留量: =0.0425mg·kg-1<0.05mg·kg-1,所以合格。
4
−
4
−
2-
3
4
− 2
4
−
2
5
250
25
5
8
-6 34.25 10 10 mg
0.1kg
× ×【解析】
【分析】
C 中盛有 100g 原粮,E 中盛有 20.00mL 2.50×10-4 mol/L 的 KMnO4 溶液(H2SO4 酸化),吸收生
成的 PH3,B 中盛装焦性没食子酸的碱性溶液,其作用是吸收空气中的 O2,防止氧化装置 C 中
生成的 PH3,A 中盛装 KMnO4 溶液的作用除去空气中的还原性气体;
(1)通入空气把生成的 PH3 全部赶入高锰酸钾溶液中吸收,则反应后继续通入空气的作用是
排尽装置 C 中残留的 PH3 气体,使 PH3 被 E 中 KMnO4 溶液完全吸收;
(2)氧气能氧化 PH3,因此应除去氧气;
(3)装置 E 中 PH3 被氧化成磷酸,高锰酸钾溶液被还原生成锰离子,同时还有水生成;
(4)E 中盛有 20.00mL 2.50×10-4 mol/L 的 KMnO4 溶液(H2SO4 酸化),用于吸收生成的 PH3,
发生反应:5PH3+8MnO +24H+=5H3PO4+8Mn2++12H2O;Na2SO3 标准溶液滴定剩余的 KMnO4 溶液,利
用方程式 5SO +2MnO +6H+=5 SO +2Mn2++3H2O 计算剩余的 KMnO4 的物质的量,进而计算与 PH3
反应的 KMnO4 的物质的量,再列比例计算 PH3 的物质的量,进而计算 PH3 的残留量。
【详解】(1)通入空气把生成的 PH3 全部赶入高锰酸钾溶液中吸收,则反应后继续通入空气的
作用是排尽装置 C 中残留的 PH3 气体,使 PH3 被 E 中 KMnO4 溶液完全吸收;
(2)B 中盛装焦性没食子酸的碱性溶液,其作用是吸收空气中的 O2,防止氧化装置 C 中生成
的 PH3;
(3)装置 E 中 PH3 被氧化成磷酸,MnO 被还原为 Mn2+,同时还有水生成,根据得失电子守恒、
电荷守恒、元素守恒写出该反应的离子方程式为:5PH3+8MnO +24H+=5H3PO4+8Mn2++12H2O,则 PH3
和 MnO 反应的物质的量之比为 5∶8;
(4)25 mL 吸收液中残留的 KMnO4:
n(KMnO4、残留)= ×6.0×10-5mol·L-1×20×10-3L=4.8×10-7mol
250 mL 吸收液中反应的 KMnO4:
n(KMnO4、反应)=2.50×10-4mol·L-1×20×10-3L-4.8×10-7mol× =2×10-7mol
n(PH3)=2×10-7mol × =1.25×10-7mol
m(PH3)=1.25×10-7mol×34g·mol-1=4. 25×10-6g
4
−
2-
3 4
− 2
4
−
4
−
4
−
4
−
2
5
250
25
5
8磷化物的残留量: =0.0425mg·kg-1<0.05mg·kg-1,所以合格;
n(KMnO4、残留)= ×6.0×10-5 mol·L-1×20×10-3L=4.8×10-7 mol
250 mL 吸收液中反应的 KMnO4:
n(KMnO4、反应)=2.50×10-4mol·L-1×20×10-3L-4.8×10-7mol× =2×10-7mol
n(PH3)=2×10-7 mol × =1.25×10-7 mol
m(PH3)=1.25×10-7 mol×34 g·mol-1=4. 25×10-6 g
磷化物的残留量: =0.0425 mg·kg-1<0.05 mg·kg-1,所以合格。
【点睛】第(4)问,计算粮食中磷化物(以 PH3 计)的残留量是学生们的难点,首先学生们要
认真审题,根据反应方程式弄清比例关系,其次就是注意单位的换算,认真耐心计算。E 中盛
有 20.00mL 2.50×10-4 mol/L 的 KMnO4 溶液(H2SO4 酸化),用于吸收生成的 PH3,发生反应:
5PH3+8MnO +24H+=5H3PO4+8Mn2++12H2O;Na2SO3 标准溶液滴定剩余的 KMnO4 溶液,利用方程式
5SO +2MnO +6H+=5 SO +2Mn2++3H2O 计算剩余的 KMnO4 的物质的量,进而计算与 PH3 反应的
KMnO4 的物质的量,再列比例计算 PH3 的物质的量,进而计算 PH3 的残留量。
19.研究化学反应中的能量变化有利于更好的开发和使用化学能源。
(1)金属镁[Mg(s)]分别与卤素单质[F2(g)、Cl2(g)、Br2(l)、I2(s)]反应的能量变化如图所
示。
①写出 Mg(s)和 I2(s)反应的热化学方程式:_______。
②反应:MgCl2(s)+F2 (g)=MgF2(s)+Cl2 (g)的 ΔH=___________。
(2)CH4 用 NiO 作载氧体的化学链燃烧示意图如图所示。
-6 34.25 10 10 mg
0.1kg
× ×
2
5
250
25
5
8
-6 34.25 10 10 mg
0.1kg
× ×
4
−
2-
3 4
− 2
4
−主要热化学反应如下:2Ni(s)+O2(g)=2NiO(s) ΔH=-479.8 kJ·mol-1;CH4(g)+4NiO(s)
=CO2(g)+2H2O(l)+4Ni(s) ΔH=+68.9 kJ·mol-1
①CH4 的燃烧热是_______。
②CH4 的“化学链燃烧”有利于二氧化碳的分离与回收,所放出的热量在相同条件下与 CH4 的
直接燃烧相比_________(填“前者大”、“后者大”、或“相同”)。
(3)已知 H2、CO 的燃烧热分别为 285.8 kJ·mol-1、283.0 kJ·mol-1,25℃时,4 g H2 和 28
g CO 的混合气体充分燃烧,恢复至原温,能放出的热量为_______kJ。
【答案】 (1). Mg(s)+I2(s)=MgI2(s) ΔH=-364 kJ·mol-1 (2). -483 kJ·mol
-1 (3). 890.7 kJ·mol-1 (4). 相同 (5). 854.6
【解析】
【分析】
(1)①由图像可知 1mol Mg(s)和 1mol I2(s)反应生成 1mol MgI2(s)放出 364 kJ 的热量;
②由图可知 Mg(s)+F2(g)=MgF2(s) △H=-1124kJ/mol,Mg(s)+Cl2(g)=MgCl2(s) △H= -641kJ/mol,
结合盖斯定律计算反应 MgCl2(s)+F2 (g)=MgF2(s)+Cl2 (g)的 ΔH;
(2)①根据已知热化学方程式,结合盖斯定律写出甲烷燃烧热的热化学方程式;
②由盖斯定律知一个化学反应无论是一步完成还是分几步完成,反应热是相等的;
(3)燃烧热指 1mol 可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量,据此解答。
【详解】(1)①由图像可知 Mg(s)和 I2(s)反应的热化学方程式为:Mg(s)+I2(s)=MgI2(s) ΔH=
-364kJ·mol-1;
②由图可知 Mg(s)+F2(g)=MgF2(s) △H= -1124kJ/mol,Mg(s)+Cl2(g)=MgCl2(s) △H=
-641kJ/mol,结合盖斯定律,将第一个方程式减去第二方程式得 MgCl2(s)+F2 (g)=MgF2(s)+Cl2
(g)的 ΔH= -483 kJ·mol-1;
(2)①已知,2Ni(s)+O2(g)=2NiO(s) ΔH= -479.8kJ·mol-1;
CH4(g)+4NiO(s)=CO2(g)+2H2O(l)+4Ni(s) ΔH= +68.9kJ·mol-1,结合盖斯定律,将第一个方程式乘以 2 加上第二方程式得 CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.7kJ·mol-1,则 CH4 的
燃烧热是 890.7kJ·mol-1;
②由盖斯定律知一个化学反应无论是一步完成还是分几步完成,反应热是相等的,则 CH4 的“化
学链燃烧”所放出的热量在相同条件下与 CH4 直接燃烧所放出的热量相同;
(3)燃烧热指 1mol 可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量,则 1mol H2 完全燃烧放
出 285.8kJ 的热量,1mol CO 完全燃烧放出 283.0kJ 的热量,4g H2 为 2mol,28g CO 为 1mol,
充分燃烧,恢复至原温,能放出的热量为 285.8×2+283.0=854.6kJ。
20.钢铁是用途最广泛的金属材料。
(1)将铁粉和活性炭的混合物用 NaCl 溶液湿润后,置于如图所示装置中,进行铁的电化学
腐蚀实验。写出正极反应式:______。
(2)纯铁作电极插入浓的 NaOH 溶液电解可制得 Na2FeO4,装置如图所示。阳极的电极反应式
为______;若消耗 11.2g 铁,则通过离子交换膜的 Na+物质的量为______。
(3)如图所示装置为利用甲烷燃料电池实现在铁质材料上镀锌的一部分,燃料电池的负极反
应式为______;在如图所示虚线框内补充完整在铁质材料上镀锌的装置图(注明电极材料和电
解质溶液的成分)。_____
【答案】 (1). O 2+4e-+2H2O=4OH- (2). Fe+8OH--6e-=FeO +4H2O (3). 1.2mol 2
4
−(4). CH4-8e-+10OH-=CO +7H2O (5).
【解析】
【分析】
(1)铁粉、活性炭和 NaCl 溶液构成了原电池,发生吸氧腐蚀;
(2)纯铁作电极插入浓的 NaOH 溶液电解可制得 Na2FeO4,铁元素化合价身高,被氧化,则铁
作阳极,被氧化得到高铁酸根 FeO42-;当消耗 1mol 铁时,阳极室减少 6mol 负电荷,则为平衡
电荷,会有 6molNa+通过离子交换膜移动向阴极;
(3)甲烷燃料电池为碱性环境,甲烷在负极失电子被氧化得到碳酸根;通甲烷的一极为负极,
通氧气的一极为正极,电解池中连接电源正极的为阳极,连接电源负极的为阴极,在铁质材
料上镀锌时,锌作阳极,铁作阴极,据此解答。
【详解】(1)铁粉、活性炭和 NaCl 溶液构成了原电池,发生吸氧腐蚀,O2 在正极得电子发生
还原反应,正极反应式为:O2+4e-+2H2O=4OH-;
(2)纯铁作电极插入浓的 NaOH 溶液电解可制得 Na2FeO4,铁元素化合价身高,被氧化,则铁
作阳极,阳极的电极反应式为 Fe+8OH--6e-=FeO +4H2O,根据电极反应式知,当消耗 1mol 铁
时,阳极室减少 6mol 负电荷,则为平衡电荷,会有 6mol Na+通过离子交换膜移动向阴极;若
消耗 11.2g 铁,即 0.2mol 铁,则通过离子交换膜的 Na+物质的量为 1.2mol;
(3)甲烷燃料电池为碱性环境,甲烷在负极失电子被氧化得到碳酸根,负极反应式为
CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O;通甲烷的一极为负极,通氧气的一极为正极,则在电解池中 a 为阳
极,b 为阴极,在铁质材料上镀锌时,锌作阳极,铁作阴极,则 a 为锌电极,b 为铁电极,电
解质溶液可以是硫酸锌、氯化锌等锌的可溶性盐溶液,则装置图为 。
21.消除含氮化合物对大气和水体的污染是环境保护的重要研究课题。
(1)已知:反应Ⅰ N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=a kJ·mol-1
反应Ⅱ 2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) ΔH=b kJ·mol-1
反应Ⅲ 4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l) ΔH=c kJ·mol-1
2-
3
2
4
−①写出 NO2 和 NH3 反应生成 N2 和液态水的热化学反应方程式______。
②反应Ⅰ中各物质所含化学键键能总和数据如下表,a=______。
物质 N2 O2 NO
每摩尔物质所含键能总和/kJ·mol-1 946 498 630
(2)用次氯酸钠除去氨氮的原理如图所示。该图示的总反应化学方程式为______。
(3)某微生物膜技术能利用电解原理将弱碱性水中的 NO 还原为 N2,工作原理如图所示。
①写出阴极的电极反应式:______。
②理论上,若除去 0.04 mol NO ,阳极生成气体的体积为______。(标准状况)
【答案】 (1). 6NO2(g)+8NH3(g)=7N2(g)+12H2O(l) ΔH=(2c-7a-3b) kJ·mol -1
(2). +184 (3). 2NH3+3NaClO=N2+3NaCl+3H2O (4). 2NO +10 e−+6H2O=N2↑+12OH
- (5). 1.12 L
【解析】
【分析】
(1)①根据已知热化学方程式,并结合盖斯定律进行计算;
②根据 ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和;
(2)根据图示,由始态和终态判断反应物中 NH3 被氧化为 N2,NaClO 被还原为 NaCl,生成
1molN2 转移 6mol 电子,根据得失电子守恒知需要 3molNaClO,再结合元素守恒配平总反应的
化学方程式;
-
3
-
3
-
3(3)①该装置为电解池,电解池的阴极发生还原反应,已知利用该装置可将弱碱性水中的 NO
还原为 N2,N 元素化合价降低,发生还原反应,则 NO 为阴极反应物,N2 为生成物;
②根据阴阳两极转移电子数相等进行计算。
【详解】(1)①根据已知热化学方程式,结合盖斯定律,可知 反应Ⅲ×2-反应Ⅱ×3-反应
Ⅰ×7 得到 NO2 和 NH3 反应生成 N2 和液态水的热化学方程式为:6NO2(g)+8NH3(g)=7N2(g)+
12H2O(l) ΔH=(2c-7a-3b) kJ·mol-1;
故答案为:6NO2(g)+8NH3(g)=7N2(g)+12H2O(l) ΔH=(2c-7a-3b) kJ·mol-1;
②根据 ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和,可知反应 I 的 ΔH=(946+498-2×630)
kJ·mol-1=+184 kJ·mol-1,则 a=+184;
故答案为:+184;
(2)根据图示,由始态和终态判断反应物中 NH3 被氧化为 N2,NaClO 被还原为 NaCl,生成
1molN2 转移 6mol 电子,根据得失电子守恒知需要 3molNaClO,再结合元素守恒配平总反应的
化学方程式为:2NH3+3NaClO=N2+3NaCl+3H2O;
故答案为:2NH3+3NaClO=N2+3NaCl+3H2O;
(3)①该装置为电解池,电解池的阴极发生还原反应,已知利用该装置可将弱碱性水中的 NO
还原为 N2,N 元素化合价降低,发生还原反应,则 NO 为阴极反应物,N2 为生成物,电极反
应式为:2NO +10 e−+6H2O=N2↑+12OH-;
故答案为:2NO +10 e−+6H2O=N2↑+12OH-;
②已知阴极反应式 2NO +10 e−+6H2O=N2↑+12OH-,则理论上,若除去 0.04 mol NO ,转
移 0.2mol 电子,阳极上生成氧气,生成 1mol 氧气转移 4mol 电子,则转移 0.2mol 电子,生
成氧气 0.05mol,V=0.05mol×22.4L/mol=1.12 L;
故答案为:1.12 L。
-
3
-
3
-
3
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3
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3