福建泉州永春一中2020届高三化学上学期期中试卷（附解析Word版）

永春一中高三年期中考化学科试卷 可能用到的相对原子质量：H：1 C：12 O：16 Na：23 Al：27 Fe：56 Cl：35.5 Zn ：65 K：39 I：127 一、选择题（每小题 2 分，共 44 分） 1. “暖宝宝”的主要原料有铁粉、活性炭、水、食盐等，其中活性炭是原电池的电极之一， 食盐的作用是溶于水形成电解质溶液．下列有关“暖宝宝”的说法错误的是 A. “暖宝宝”使用前要密封保存，使之与空气隔绝 B. “暖宝宝”放出的热量是铁发生氧化反应时产生的 C. 活性炭作用是作原电池正极，加速铁粉的氧化 D. 活性炭最终将转化为二氧化碳 【答案】D 【解析】 试题分析：铁粉、活性炭、水、食盐等可以构成一个原电池，发生的是铁的吸氧腐蚀，要延 长使用寿命应该密封保存，A 对；铁是负极，发生氧化反应，B 对；构成原电池后铁的腐蚀会 加快，C 对，活性炭做正极，不参与反应，D 错。 考点：原电池的基本知识。 2. 下列由相关实验现象所推断出的结论中，正确的是 A. Cl2、SO2 均能使品红溶液褪色，说明二者均有氧化性 B. 加热分别盛有氯化铵和碘的两支试管，试管底部固体均减少，说明二者均发生升华 C. Fe 与稀 HNO3 溶液、稀 H2SO4 溶液反应均有气泡产生，说明 Fe 与两种酸均发生置换反应 D. 分别充满 HCl、NH3 的烧瓶倒置于水中后液面均迅速上升，说明二者均易溶于水 【答案】D 【解析】 试题分析：A、二氧化硫使品红溶液褪色，是因为二氧化硫具有漂白性，不是氧化性，错误； B、碘易升华，而氯化铵固体加热分解产生氯化氢和氨气，所以试管底部固体减少，错误；C、 Fe 与稀硫酸发生置换反应生成硫酸亚铁和氢气，而与稀硝酸反应生成 NO 气体、水及铁的硝酸 盐，不是置换反应，错误；D、分别充满 HCl、NH3 的烧瓶倒置于水中后液面均迅速上升，说明 二者均易溶于水，使烧瓶内的压强迅速减小，水面上升，正确，答案选 D。 考点：对物质的性质、反应类型的判断 3.下列有关说法中正确的是 （ ） A. 12C、13C、14C 是碳的三种同素异形体 B. HCl、HBr、HI 的稳定性逐渐减弱，而熔沸点逐渐升高 C. 液态 HCl、固态 AgCl 均不导电，所以 HCl、AgCl 是非电解质 D. NaHSO4 在熔融状态下不仅破坏了离子键，还破坏了共价键 【答案】B 【解析】 【详解】A. 12C、13C、14C 质子数不同，中子数相同，互为同位素，故 A 错误； B. 同一主族，从上到下，元素的非金属性逐渐减弱，所以非金属性： Cl＞Br＞I，元素非金 属性越强，其氢化物越稳定，所以热稳定性： HCl＞HBr＞HI；HCl、HBr、HI，都不含氢键， 都为分子晶体，决定熔沸点高低的因素是分子间作用力，相对分子质量越大，分子间作用力 越强，则熔沸点越高，HCl、HBr、HI 沸点却依次升高，故 B 正确； C. 液态 HCl、固态 AgCl 均不导电，原因是液态氯化氢和固态 AgCl 中不含自由移动的阴阳离 子，但 HCl 溶于水后或 AgCl 熔融状态下能电离出自由移动的阴阳离子而使其水溶液导电，所 以 HCl、AgCl 是电解质，故 C 错误； D. NaHSO4 在熔融状态下电离，破坏了离子键，没有破坏共价键，故 D 错误； 正确答案是 B。 【点睛】本题考查了化学键和化合物的判断，根据物质的构成微粒及微粒间的作用力来分析 解答，注意硫酸氢钠在水溶液里或熔融状态下电离方程式的区别。 4.下列应用不涉及物质氧化性或还原性的是（  ） A. 氯气使 KBr 溶液变黄 B. 用 Na2SiO3 溶液制备 H2SiO3 C. 用漂白液杀菌、消毒 D. 用浸泡过高锰酸钾的硅藻土保鲜水果 【答案】B 【解析】 【详解】A. 氯气使 KBr 溶液变黄，发生反应 2KBr＋Cl2===2KCl＋Br2，Cl2 化合价降低， 氧 化剂，有氧化性，被还原，故 A 涉及； B. 硅酸钠和盐酸反应可以制备 H2SiO3，方程式为：Na2SiO3+2HCl═2NaCl+H2SiO3↓，没有化合 价变化，不是氧化还原反应，故 B 不涉及氧化性或还原性； C. 用漂白液杀菌、消毒应用的是次氯酸钠的氧化性，故 C 涉及； D. 水果（香蕉最为典型）在生长或存放的过程中会产生乙烯（有催熟作用的植物激素）并释 放到空气中。高峰酸钾可以将乙烯氧化为二氧化碳，阻止水果过度成熟或提早成熟，从而达 是 到保鲜目的，故 D 涉及； 题目要求选择不涉及的，故选 B。 5.下列反应中，改变反应物的用量或浓度，不会改变生成物的是 A. 铜和硝酸反应 B. 二氧化碳通入氢氧化钠溶液中 C. 细铁丝在氯气中燃烧 D. 氯化铝与氢氧化钠溶液反应 【答案】C 【解析】 【详解】A、铜和浓硝酸反应生成二氧化氮，和稀硝酸反应生成一氧化氮，生成物有改变，不 选 A； B、二氧化碳和氢氧化钠反应可以生成碳酸钠，也可以生成碳酸氢钠，生成物有不同，不选 B； C、铁和氯气只能生成氯化铁，不改变生成物，选 C； D、氯化铝和氢氧化钠反应可以生成氢氧化铝沉淀，也可以生成偏铝酸钠，产物有不同，不选 D。 答案选 C。 6. 下列有关元素的性质及其递变规律正确的是（  ） A. IA 族与ⅦA 族元素间形成的化合物都是离子化合物 B. 第三周期元素从左到右，最高正价从+1 递增到+7 C. 同主族元素的简单阴离子还原性越强，其单质的氧化性越强 D. 同周期金属元素的化合价越高，其原子失电子能力越强 【答案】B 【解析】 试题分析：A．IA 族与ⅦA 族元素间形成的化合物可以是离子化合物，也可以是共价化合物， 如 HCl,所以错误；C．同主族元素的简单阴离子还原性越强，其单质的氧化性越弱，错误； D．同周期金属元素的化合价越高，其原子失电子能力越弱。 考点：元素的性质及其递变规律 7.洗涤仪器时，下列所选试剂合理的是 A. 用稀盐酸洗涤粘有二氧化锰的烧杯 B. 用稀硫酸洗涤做过银镜反应的试管 C. 用水洗涤久置漂白粉的试剂瓶 D. 用 CS2 洗涤粘有硫单质的圆底烧瓶 【答案】D 【解析】 A、稀盐酸与二氧化锰不反应，A 错误；B、稀硫酸与银单质不反应，B 错误；C、久置的漂白 粉含有难溶于水的碳酸钙，C 错误；D、CS2 能将硫单质溶解，D 正确，答案选 D。 8.NA 为阿伏伽德罗常数，下列叙述错误的是（ ） A. 标准状况下，0.1 mol Cl2 参加反应，转移的电子数目一定为 0.2 NA B. 标准状况下，11.2 L 氦气中含有 0.5 NA 原子 C. 常温常压下，46g NO2 和 N2O4 混合气体中含有原子总数为 3NA D. 1 mol Na 与足量 O2 反应，生成 Na2O 和 Na2O2 的混合物，转移电子总数 NA 个 【答案】A 【解析】 【详解】A. 标准状况下，0.1 mol Cl2 参加反应，转移的电子数目不一定为 0.2 NA，例如与 氢氧化钠溶液反应等，故 A 错误； B. 标准状况下，11.2 L 氦气是 0.5mol，其中含有 0.5 NA 原子，B 正确； C.如果 46g 完全是 NO2，则 NO2 的物质的量是 46g÷46g/mol=1mol，一个分子中含有 3 个原子， 所以 1molNO2 含有的原子的物质的量是 1mol×3=3mol，数目是 3NA；如果 46g 完全是 N2O4，则 N2O4 的物质的量为 46g÷92g/mol=0.5mol，一个分子中含有 6 个原子，所以 46g 的 N2O4 含有原 子的物质的量是 0.5mol×6=3mol，其数目为 3NA；综上，无论是 46g 的 NO2，还是 46g 的 N2O4， 还是 46g 的 NO2 和 N2O4 混合气体中含有原子总数均为 3NA，故 C 正确； D. 钠在反应中只能失去 1 个电子，1 mol Na 与足量 O2 反应，生成 Na2O 和 Na2O2 的混合物，转 移电子总数为 NA，故 D 正确； 题目要求选错误的，故选 A。 9.常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是（ ） A. 在 1 mol·L−1 的 NaAlO2 溶液中：K+、Ba2+、SO42−、OH− B. 在能使酚酞变红的溶液中：Na+、Cl−、NO3−、K+ C. 在 pH = 1 的溶液中：SO32−、Cl−、NO3−、Na+ D. 在 1 mol·L−1 的 AlCl3 溶液中：NH4+、Ag+、Na+、NO3− 【答案】B 【解析】 【详解】A. 在 1 mol·L−1 的 NaAlO2 溶液中，Ba2+和 SO42−不能共存，故 A 错误； B. 能使酚酞变红的溶液呈碱性，Na+、Cl−、NO3−、K+之间不发生反应，可以共存，故 B 正确； C. 在 pH = 1 的溶液中呈酸性，酸性溶液中 NO3−具有强氧化性，会和 SO32−反应生成 SO42−，不 能共存，故 C 错误； D. 在 1 mol·L−1 的 AlCl3 溶液中，氯离子会和 Ag+不能共存，故 D 错误； 正确答案是 B。 10.以下物质间的每一步转化都能通过一步反应实现的是 A. Fe → FeCl2→ Fe(OH)2→ Fe(OH)3 B. Si → SiO2→ H2SiO3→ Na2SiO3 C. Al → Al2O3→ Al(OH) 3→ AlCl3 D. NH3→NO 2→ HNO3→ NH4NO3 【答案】A 【解析】 【详解】A. Fe 与盐酸反应生成 FeCl2，FeCl2 与氢氧化钠反应生成 Fe(OH)2，Fe(OH)2 被空气 中的氧气氧化生成 Fe(OH)3，均能一步实现转化，故 A 正确； B. SiO2 不溶于水，不能一步转化为 H2SiO3，故 B 错误； C. Al2O3 不溶于水，不能一步转化为 Al(OH) 3，故 C 错误； D. NH3 催化氧化生成 NO，不能一步转化为 NO 2，故 D 错误； 故选 A。 11.第三周期元素 X、Y、Z、W 的最高价氧化物溶于水可得四种溶液，0.010 mol/L 的这四种溶 液 pH 与该元素原子半径的关系如图所示。下列说法正确的是 A. 简单离子半径：X＞Y＞Z＞W B. Y 元素存在同素异形体 C. 气态氢化物的稳定性：Z＞W＞Y D. X 和 Y 的最高价氧化物对应的水化物恰好中和时，溶液呈中性 【答案】B 【解析】 【分析】 同周期元素的原子序数越大，原子半径越小，所以原子序数 X>Y>Z>W,X 的最高价氧化物的水 溶液为碱性，而且 0.010 mol·L－1 的这四种溶液 pH 为 12，确定为一元强碱，所以 X 为 Na，W 的最高价氧化物的水溶液的 pH 为 2，W 为 Cl、Z 为 S，Y 的溶液的 pH 为 4，为弱酸磷酸，Y 为 P，存在同素异形体。 【详解】A、四种元素简单离子的半径 Y>Z>W>X，错误； B、P 存在红磷和白磷等多种同素异形体，正确； C、YZW 的非金属性逐渐减弱，所以气态氢化物的稳定性逐渐减弱，错误； D、NaOH 与磷酸恰好反应，生成强碱弱酸盐，水解为碱性，错误； 答案选 B。 12.下列正确的叙述有 A. CO2、NO2、P2O5 均为酸性氧化物，CaO、Fe2O3、Na2O2 均为碱性氧化物 B. Fe2O3 不可与水反应得到 Fe(OH)3，但能通过化合反应和复分解反应来制取 Fe(OH)3 C. 灼热的炭与 CO2 反应、Ba(OH)2·8H2O 与 NH4Cl 的反应均可设计成原电池 D. 电解、电泳、电离、电镀、电化学腐蚀过程均需要通电才能发生 【答案】B 【解析】 【详解】A. 酸性氧化物是指与碱反应只生成盐和水的氧化物，而 NO2 和碱反应生成硝酸钠、 亚硝酸钠，发生了氧化还原反应，所以 NO2 不属于酸性氧化物；碱性氧化物是指与酸反应生成 盐和水的氧化物，Na2O2 与盐酸反应生成氯化钠、水和氧气，发生了氧化还原反应，所以 Na2O2 不属于碱性氧化物，A 错误； B. Fe2O3 不溶于水，也不与水反应；氢氧化亚铁与氧气、水蒸汽共同作用生成氢氧化铁，属于 化合反应，氯化铁溶液和氢氧化钠溶液发生复分解反应生成 Fe(OH)3 红褐色沉淀，B 正确； C. Ba(OH)2·8H2O 与 NH4Cl 的反应属于复分解反应，不属于氧化还原反应，不能设计成原电池， C 错误； D. 电解、电泳、电镀需通电，电离是电解质在水溶液中或熔融状态下产生自由移动的离子的 过程，与电无关；电化腐蚀是形成原电池反应发生的腐蚀，不需要通电，故 D 错误。 综上所述，本题选 B。 【点睛】酸性氧化物是指与碱反应只生成盐和水的氧化物；碱性氧化物是指与酸反应只生成 盐和水的氧化物；也就是说，氧化物在与酸或碱发生反应时，各元素的化合价不发生变化， 均为非氧化还原反应；如果氧化物与酸或碱发生反应时，如果发生氧化还原反应，该氧化物 就不是酸性氧化物或碱性氧化物。 13.如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪，具有自动吹气流量侦测与控制的功能，非常适 合进行现场酒精检测。下列说法正确的是 A. O2 所在的铂电极处发生氧化反应 B. H+透过质子交换膜流向呼气所在的铂电极 C. 电路中流过 2mol 电子时，消耗标准状况下 11.2LO2 D. 该电池的负极反应式为：CH3CH2OH+3H2O-12e-=2CO2+12H+ 【答案】C 【解析】 A、乙醇燃料电池中，正极上是氧气得电子的还原反应，O2 所在的铂电极处发生还原反应，故 A 错误；B．该电池的负极上乙醇失电子发生氧化反应，由装置图可知酒精在负极被氧气氧化 发生氧化反应生成醋酸，CH3CH2OH-4e-+H2O=4H++CH3COOH，所以 H+透过质子交换膜流向氧气所 在的铂电极，故 B 错误；C．根据 CH3CH2OH-4e-+H2O=4H++CH3COOH，O2 + 4e-- + 4H+ == 2H2O，电路 中流过 2mol 电子时，消耗氧气 0.5mol，标准状况下体积为 11.2L，故 C 正确；D、该电池的 负极上乙醇失电子发生氧化反应，由装置图可知酒精在负极被氧气氧化发生氧化反应生成醋 酸，CH3CH2OH-4e-+H2O=4H++CH3COOH，故 D 错误；故选 C。 点睛：本题以乙醇为燃料考查了燃料电池，注意正负极上电极反应式的书写要结合电解质溶 液的酸碱性，即使燃料和氧化剂相同，如果电解质溶液不同，电极反应式也不同。本题的易 错点为 D，要注意图像信息的提取。 14.下列有关实验装置进行的相应实验,能达到实验目的的是 (   ) A. 用图 1 装置制取并收集干燥纯净的 NH3 B. 用图 2 所示装置可分离 CH3COOC2H5 和饱和碳酸钠溶液 C. 用图 3 所示装置可除去 NO2 中的 NO D. 用图 4 装置制备 Fe(OH)2 并能较长时间观察其颜色 【答案】B 【解析】 【分析】 A. 氨气密度比空气小，应用向下排空气法收集。 B. 乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液，可用分液的方法分离。 C. 二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮。 D. 本装置为电解池，铁连接电源正极，通电才能发生氧化反应。 【详解】A.氨气密度比空气小，应用向下排空气法收集，A 错误。 B.乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液，可用分液的方法分离，B 正确。 C.二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，不能除去 NO2 中的 NO，C 错误。 D.本装置为电解池，铁连接在电源负极，铁不能发生氧化反应生成亚铁离子，故不能制备氢 氧化亚铁，D 错误。 15. 下列化学反应的离子方程式正确的是( ) A. 0.01mol/L NH4Al(SO4)2 溶液与 0.02mol/L Ba(OH)2 溶液等体积混合 NH4++Al3++2SO42﹣+2Ba2++4OH﹣=2BaSO4↓+Al(OH)3↓+NH3•H2O B. Na2O2 加入 H218O 中：2Na2O2+2H218O=4Na++4OH﹣+18O2↑ C. NH4HCO3 溶液与过量 NaOH 溶液共热：NH4++OH﹣ NH3↑+H2O D. 浓硝酸中加入过量铁粉并加热：Fe+3NO3﹣+6H+ Fe3++3NO2↑+3H2O 【答案】A 【解析】 试题分析：A．0.01mol/L NH4Al(SO4)2 溶液与 0.02mol/L Ba(OH)2 溶液等体积混合：，生成硫酸 钡 、 氢 氧 化 铝 和 一 水 合 氨 ， 离 子 方 程 式 ： NH4++Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-═2BaSO4↓+Al(OH)3↓+NH3•H2O；故 A 正确；B．Na2O2 加入到足量 H218O 中，过氧化钠既做氧化剂又做还原剂，离子方程式：2Na2O2+2H218O═4Na++418OH-+O2↑， 故 B 错误；C．NH4HCO3 溶液与过量 NaOH 溶液共热生成氨气和碳酸钠，故 C 错误；D．加入过量 铁粉，生成亚铁离子，离子反应为 Fe+2NO3-+4H+ Fe2++2NO2↑+2H2O，故 D 错误；故选 A。 考点：考查了离子方程式的正误判断的相关知识。 16.下列的图示与对应的叙述相符的是（ ） A. 如图表示向 A1Cl3 溶液中滴加 NaOH 溶液时 n [Al(OH)3]的变化情况 B. 如图表示 KNO3 的溶解度曲线，图中 a 点表示的溶液通过升温可以得到 b 点 C. 如图表示某一放热反应，若使用催化剂，E1、E2、△H 都会发生改变 D. 如图表示向 Na2CO3 溶液中滴加稀盐酸时，产生 n (CO2)的情况 【答案】A 【解析】 【详解】A. 氯化铝和氢氧化钠反应生成氢氧化铝和氯化钠的反应，反应的化学方程式为： AlCl3+3NaOH=Al（OH）3↓+3NaCl；氢氧化铝沉淀溶解的过程，反应生成偏铝酸钠和水，反应 的离子方程式为：Al（OH）3+OH-═AlO2-+2H2O，前后 NaOH 的物质的量之比为 3：1，符合此图， 故 A 正确； B. b 点为硝酸钾在 80℃时的饱和溶液，a 点为不饱和溶液，可以通过升高温度蒸发掉部分溶 剂，然后恢复到 80℃可以变成饱和溶液，但是仅仅升高温度不行，故 B 错误； C. 催化剂能改变活化能，但不能改变反应热，故 C 错误； D. 向 Na2CO3 溶液中逐滴加入盐酸时，发生的反应依次为 Na2CO3＋HCl=NaCl＋NaHCO3 和 NaHCO3 ＋HCl=NaCl＋CO2↑＋H2O，不会立刻产生二氧化碳，故 D 错误； 正确答案是 A。 17.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 同族，Y 是短周期 主族元素中原子半径最大的，X 是农作物生长的三种必须营养元素之一，W 的单质以前常用于 自来水消毒。下列说法正确的是 A. Z 的最高价氧化物的水化物能形成多种含 Y 元素的盐 B. W 的氧化物对应水化物的酸性一定强于 Z C. Y 的单质应该保存在水中 D. X 的氢化物沸点比 Z 的氢化物沸点低 【答案】A 【解析】 【分析】 Y 是短周期主族元素中原子半径最大 ，Y 为 Na 元素；X、Y、Z、W 为四种短周期主族元素， 且原子序数依次增大，X 是农作物生长的三种必须营养元素之一，X 为 N 元素；其中 X、Z 同 族，Z 为 P 元素；W 的单质以前常用于自来水消毒，W 为 Cl 元素。 【详解】A．P 的最高价氧化物的水化物为磷酸，能形成多种含 Na 元素的盐，如磷酸钠，磷酸 二氢钠等，故 A 正确； B．Cl 的氧化物对应水化物的酸性不一定强于 P，如次氯酸是弱酸，磷酸为中强酸，故 B 错误； C．Na 能够与水反应，故 C 错误； D．氨分子间能够形成氢键，沸点高于 PH3，故 D 错误； 故选 A。 18.已知：①SO2+I2+2H2O═H2SO4+2HI；②向含有 HCl、FeCl3 和 BaCl2 的溶液中通入足量的 SO2， 产生白色沉淀；③将 FeCl3 溶液滴在淀粉-KI 试纸上，试纸变蓝色。现有等物质的量的 FeI2、 NaHSO3 的混合溶液 100 mL，向其中通入 4.48 L(标准状况)氯气，然后向反应后的溶液中滴 加 KSCN 溶液，溶液呈微红色。下列有关说法正确的是( ) 的 A. FeI2 的物质的量浓度约为 1 mol·L-1 B. 完全反应时转移电子 0.2 mol C. 通入氯气的过程中，首先被氧化的离子是 Fe2+，最后被氧化的离子是 I- D. 反应后，溶液中大量存在的离子有 Na+、H+、SO42-和 Fe3+ 【答案】A 【解析】 【详解】由①知，还原性强弱顺序为 SO2>I-；由②知，还原性强弱顺序为 SO2>Fe2+；由③知， 还原性强弱顺序为 I->Fe2+，故还原性强弱顺序为 SO2>I->Fe2+，类比可得离子的还原性强弱顺 序为 HSO3->I->Fe2+。向混合溶液中通入 Cl2 的过程中，首先氧化 HSO3-，然后氧化 I-，最后氧 化 Fe2+，C 错误；加入 KSCN 溶液，溶液呈微红色，说明有微量的 Fe3+生成，则有较多的 Fe2+ 没有被氧化，D 错误；HSO3-和 I-均完全反应，Fe2+发生的反应可以忽略不计，根据电子得失守 恒得 2n(FeI2)+2n(NaHSO3)=2×4.48 L÷22.4 L·mol-1，即 n(FeI2)+n(NaHSO3)=0.2 mol，由于 溶质的物质的量相等，所以 n(FeI2)=0.1 mol，c(FeI2)=1 mol·L-1，A 正确；转移电子的物质 的量根据氯气计算得 2×4.48 L÷22.4 L·mol-1=0.4 mol，B 错误；综上所述，本题选 A。 19.CO2 和 CH4 催化重整可制备合成气，对减缓燃料危机具有重要的意义，其反应历程示意图如 下： 下列说法不正确的是 A. 合成气的主要成分为 CO 和 H2 B. ①→②既有碳氧键的断裂，又有碳氧键的形成 C. ①→②吸收能量 D. Ni 在该反应中做催化剂 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图示可知 CO2 和 CH4 在 Ni 催化作用下，最终生成 CO 和 H2，故 A 正确；B．化学 反应的过程中存在构成反应物的键的断裂和生成物中键的形成，由图示可知①→②过程中既 有碳氧键的断裂，又有碳氧键的形成，故 B 正确；C．①的能量总和大于②的能量总和，则①→② 的过程放出能量，故 C 错误；D．由图示可知 CO2 和 CH4 催化重整生成 CO 和 H2 的过程中 Ni 的 质量和化学性质没有发生变化，则 Ni 为催化剂，故 D 正确；故答案为 C。 20.在好氧菌和厌氧菌作用下，废液中 NH4+能转化为 N2(g)和 H2O (l)，示意图如下： 反应Ⅰ：NH4+(aq)＋2O2(g)===NO3-(aq)＋2H＋(aq)＋H2O (l) ΔH1＝a kJ·mol－1 反应Ⅱ：5NH4+(aq)＋3NO3-(aq)===4N2(g)＋9H2O(l)＋2H＋(aq) ΔH2＝b kJ·mol－1 下列说法正确的是 A. 两池发生的反应中，氮元素只被氧化 B. 两池中投放的废液体积相等时，NH4+能完全转化为 N2 C. 常温常压下，反应Ⅱ中生成 22.4 L N2 转移的电子数为 3.75×6.02×1023 D. 4NH4+(aq)＋3O2(g)===2N2(g)＋4H＋(aq)＋6H2O(l) ΔH＝1/2(3a＋b) kJ·mol－1 【答案】D 【解析】 A．反应 I：氧气作氧化剂，反应中 O 元素的化合价和 N 元素的化合价发生变化，A 错误； B．反应 I：1molNH4+转化为 1molNO3-，反应 II：1molNO3-消耗 NH4+，两个反应中消耗的 废液不同，B 错误；C．常温常压下，气体的摩尔体积不是 22.4L/mol，无法计算氮气的物质 的量，所以无法计算转移的电子的数目，C 错误；D．根据盖斯定律(3×I+II)/2 即可得到 4NH4+(aq)＋3O2(g)=2N2(g)＋4H+(aq)＋6H2O(l) ΔH＝ (3a＋b) kJ·mol－1，D 正确。答案选 D。 点睛：本题考查了氧化还原反应、元素化合物的性质，把握氧化还原反应原理和 N 元素的化 合物的性质是解题的关键，侧重于考查学生的分析能力和应用能力。选项 B 是解答的易错点， 注意气体摩尔体积的使用条件和适用范围。 5 3 mol 1 2 21.锂—铜空气燃料电池是低成本高效电池。该电池通过一种复杂的铜“腐蚀”现象产生电能， 其中放电过程为 2Li＋Cu2O＋H2O===2Cu＋2Li+＋2OH－。下列说法不正确的是 A. 放电时，Li+透过固体电解质向 Cu 极移动 B. 通空气时，铜被腐蚀，产生 Cu2O C. 放电时，正极的电极反应式为:Cu2O＋2H+ +2 e- ===2Cu＋H2O D. 整个反应过程中，氧化剂为 O2 【答案】C 【解析】 【分析】 放电时，锂失电子作负极，Cu 上 O2 得电子作正极，负极上电极反应式为 Li-e-═Li+，正极上 电极反应式为 O2+4e-+2H2O=4OH-，电解质溶液中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，据此 分析解答。 【详解】A.放电时，阳离子向正极移动，则 Li+透过固体电解质向 Cu 极移动，故 A 正确； B.放电过程为 2Li+Cu2O+H2O═2Cu+2Li++2OH-，可以知道通空气时，铜被腐蚀，表面产生 Cu2O， 故 B 正确； C.正极上氧气得电子生成氢氧根离子，则正极的电极反应式为 O2+4e-+2H2O=4OH-，故 C 错误； D.通空气时，铜被腐蚀，表面产生 Cu2O，放电时 Cu2O 转化为 Cu，则整个反应过程中，铜相当 于催化剂，得电子的物质是氧气，所以氧气为氧化剂，故 D 正确。 故选 C。 【点睛】明确原电池负极上得失电子及电极反应式是解本题关键，注意把握 Cu 在整个过程中 的作用。 22.实验小组进行如下实验： 已知：Cr2(SO4)3 稀溶液为蓝紫色；Cr(OH)3 为灰绿色固体，难溶于水。 下列关于该实验的结论或叙述不正确的是 A. ①中生成蓝紫色溶液说明 K2Cr2O7 在反应中表现了氧化性 B. 若继续向③中加入稀硫酸，溶液有可能重新变成蓝紫色 C. 将①与③溶液等体积混合会产生灰绿色浑浊，该现象与 Cr3+的水解平衡移动有关 D. 操作 I 中产生的无色气体是 CO 【答案】D 【解析】 【分析】 往 H2C2O4·2H2O 固 体 中 滴 入 适 量 的 K2Cr2O7 酸 性 溶 液 ， 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 为 ： 2K2Cr2O7+6H2C2O4+8H2SO4=2K2SO4+2Cr2（SO4）3+12CO2↑+14H2O，生成 Cr2(SO4)3 为蓝紫色溶液， 无色气体为 CO2，滴入适量的 NaOH 溶液，生成 Cr(OH)3 为灰绿色固体，可以看到 灰绿色浑浊，继续滴加 NaOH 溶液，可以看到灰绿色浑浊溶解，生成绿色的 CrO2-，据此答题。 【详解】A.①中发生反应的化学方程式为：2K2Cr2O7+6H2C2O4+8H2SO4=2K2SO4+2Cr2（SO4） 3+12CO2↑+14H2O，K2Cr2O7 中 Cr 元素的化合价由+6 价→+3 价，化合价降低，作氧化剂，表现 为氧化性，故 A 正确； B.向蓝紫色 Cr2（SO4）3 溶液中，加入 NaOH 溶液至析出灰绿色沉淀，此时，溶液中存在着如下 平衡 Cr3+(蓝紫色)+3OH-⇌Cr(OH)3(灰绿色)⇌CrO2-(绿色)+H++H2O，加入稀硫酸，会增大氢离子 浓度，平衡向逆反应方向移动，溶液显蓝紫色，故 B 正确； C.①溶液中含有 Cr3+，③溶液中含有 CrO2-，Cr3+与 CrO2-双水解，反应的离子方程式为： Cr3++3CrO2- +6H2O=4Cr(OH)3↓，会产生灰绿色浑浊，故 C 正确； D.由反应方程式 2K2Cr2O7+6H2C2O4+8H2SO4=2K2SO4+2Cr2（SO4）3+12CO2↑+14H2O 可知，操作 I 中 产生的无色气体是 CO2，故 D 错误。 故选 D。 二、填空题（共 56 分） 23.W 是由 A、B 两种元素组成的 AB2 型化合物。 （1）若 W 和焦炭在高温下发生反应，所制得的半导体材料应用广泛。则 W 为 ________________(填化学式)。 （2）若取两支试管分别加入少量 W 溶液，往一支试管中滴入 KSCN 溶液，无明显现象。往另 一支试管中加入足量氯水，再加入适量 CCl4，振荡，静置，下层溶液呈紫红色；往上层溶液 中滴入 KSCN 溶液，溶液呈红色。 ①W 溶液中所含金属阳离子为________________。 ②上述实验中，W 与足量氯水反应的离子方程式为 _________________________________________________________。 （3）若 W 是离子化合物，其阴、阳离子均含 18 个电子，且阴、阳离子个数比为 1∶1。 ①阴离子的电子式为___________________。 ②1mol W 与足量水充分反应，转移电子的物质的量为_____________mol。 （4）若 A、B 是同主族元素，W 溶于水生成一种二元弱酸。 ①B 在元素周期表中的位置为______________________________。 ②如果常温下 W 为气体，W 所形成的二元弱酸溶液中，含 A 元素的某微粒占所有含 A 元素微粒 的物质的量分数与溶液 pH 的关系如下图所示，该微粒的化学式为______________________； 该二元弱酸的一级电离常数为 Ka1，则 pKa1=—lgKa1≈______________________。 ③如果 A 元素的周期序数是 B 元素的两倍，W 的水溶液被双氧水氧化的化学方程式为 _________________。 【答案】 (1). SiO2 (2). Fe2+ (3). 3Cl2 + 4I－ + 2Fe2+ == 2 I2 + 6Cl－ + 2 Fe3+ (4). (5). 1 (6). 第 2 周期ⅥA 族 (7). HSO 3 － (8). 1.91 (9). H2SeO3 + H2O2 ＝ H2SeO4 + H2O 【解析】 【详解】（1）半导体材料是硅，制备反应是 C+SiO2=Si+CO，W 为 SiO2； （2）往一支试管中滴入 KSCN 溶液，无明显现象，说明原溶液中不存在没有铁离子，另一支 试管中加入足量氨水，再加入适量 CCl4，振荡，静置，下层溶液呈紫红色，说明原溶液中存 在碘离子，往上层溶液中滴人 KSCN 溶液，溶液呈红色，说明原溶液中存在亚铁离子，则 w 溶 液中所含金属阳离子为亚铁离子。在上述实验中加足量氨水，亚铁离子、碘离子被完全氧化， 其反应的离子方程式为：3Cl2 + 4I－ + 2Fe2+ == 2 I2 + 6Cl－ + 2 Fe3+； （3）AB2 型 离子化合物，且阴、阳离子个数比为 1∶1，阴、阳离子均含 18 个电子，若阴离 子为 B22—，则 A 为钙，若阴离子为 B2—，则阴离子所含电子数不是 18。W 的化学式为 CaO2，阴 离子的电子式为： ；1 mol CaO2 与足量水充分反应，负一价氧发生歧化反应生成 氧气和氢氧化钙，转移 1mol 电子； （4）若 A、B 是同主族元素，W 溶于水生成一种二元弱酸，为 VIA 族元素，B 为 O 元素； ①氧元素处于周期表中第二周期 VIA 族，故答案为：第二周期 VIA 族；②如果 A 元素的周期 序数是 B 元素的两倍，则 A 为 Se，W 为 SeO2，SeO2 的水溶液被双氧水氧化的化学方程式为： H2SeO3+H2O2=H2SeO4+H2O；故答案为：H2SeO3 + H2O2＝H2SeO4 + H2O。 24.碘化钾是一种无色晶体，易溶于水。实验室制备 KI 晶体的步骤如下： Ⅰ.在如下图所示的三颈烧瓶中加入研细的 I2 和一定量的 30%KOH 溶液，搅拌（已知：I2 与 KOH 反应产物之一是 KIO3）； Ⅱ.碘完全反应后，打开分液漏斗中的活塞、弹簧夹 1、2，向装置 C 中通入足量的 H2S； Ⅲ.反应结束后，向装置 C 中加入稀 H2SO4 酸化，水浴加热； Ⅳ.冷却，过滤得 KI 粗溶液。 （1）仪器 a 的名称是__________，步骤Ⅰ中控制 KOH 溶液过量的目的是______________。 （2）装置 B 的作用是_____________，装置 D 中盛放的溶液是________________。 （3）装置 C 中 H2S 和 KIO3 反应的离子方程式为_______________________。 的 （4）步骤Ⅲ中水浴加热的目的是除去_________________________（填化学式）。 （5）由步骤Ⅳ所得的 KI 粗溶液中含有少量 K2SO4，需进行提纯，提纯流程如下： ①已知白色固体 B 是混合物，试剂 A 为__________，为除去溶液 C 中的杂质，步骤②中调节 溶液为弱酸性，则加入 HI 溶液后产生的现象是___________________。 ②为测定最后所得 KI 晶体的纯度，取 ag 晶体配制 100mL 溶液，取出 25mL 溶液，滴入足量稀 的酸性 K2Cr2O7 溶液，充分反应后，滴加几滴淀粉溶液为指示剂，用 b mol·L－1 的 Na2S2O3 溶 液进行滴定，消耗 Na2S2O3 溶液 VmL。 滴定过程中涉及的反应为： ， 则滴定终点时的现象为________________________，晶体的纯度为 _______________________（列出计算式）。 【答案】 (1). 分液漏斗 (2). 使碘充分反应 (3). 除去硫化氢中的氯化氢气体 (4). NaOH 溶液 (5). 3H2S+IO3-=3S +I-+3H2O (6). H2S (7). BaCO3 (8). 有无 色气体放出 (9). 当滴入最后一滴硫代硫酸钠溶液后，溶液蓝色褪去，且 30s 不恢复 (10). bmol/L V 10-3L 4 166/a 100% 【解析】 【分析】 反应时，首先使碘单质与过量的 KOH 反应，生成的产物中有碘化钾和碘酸钾，再利用制取的 硫化氢与碘酸钾反应生成碘化钾和硫酸钾，除去硫酸钾，制备碘化钾。 【详解】（1）根据图像可知，仪器 a 的名称是分液漏斗；装置 C 中 KOH 过量时可使碘充分反 应； （2）制取硫化氢使用的盐酸易挥发，装置 B 的作用是除去硫化氢中的氯化氢气体；硫化氢气 体有毒，装置 D 为除去硫化氢防止污染空气，使用的药品为 NaOH 溶液； （3）装置 C 中 H2S 和 KIO3 反应生成单质硫、碘化钾和水，反应的离子方程式为 3H2S+IO3-=3S +I-+3H2O； 7 3 2 2 2 2Cr O 6I 14H 2Cr 3I 7H O－ － ＋ ＋＋ ＋ ＝ ＋ ＋ 2 2 2 2 3 4 6I 2S O 2I S O－ － －＋ ＝ ＋ ↓ × × × × × ↓ （4）步骤Ⅲ中水浴加热可降低硫化氢在水中的溶解度，使过量的硫化氢逸出； （5）①除去溶液中的硫酸根离子通常用钡离子，除杂时不引入新的杂质离子，可利用沉淀的 转化使用碳酸钡固体；溶液 C 中含有一定量的碳酸根离子，加入 HI 溶液时，生成二氧化碳气 体，观察到有气泡产生； ②反应过程：用重铬酸钾氧化碘离子为单质，再用硫代硫酸钠与碘反应生成碘离子，则滴定 终点时，溶液中无碘单质，当滴入最后一滴硫代硫酸钠溶液后，溶液蓝色褪去，且 30s 不恢 复；根据方程式可知，n（I-）：n（S2O32-）=1：1，生成硫代硫酸钠的物质的量等于碘离子的 物质的量为 bmol/L V 10-3L，原溶液在碘离子的物质的量=bmol/L V 10-3L×100mL/25mL， 跟碘原子守恒，则纯度=b V 10-3 4 166/a 100%。 【点睛】用重铬酸钾氧化碘离子为单质，再用硫代硫酸钠与碘反应生成碘离子，多步反应的 计算，只要根据碘离子与硫代硫酸根之间的关系式进行即可，不必分析碘与重铬酸钾之间的 关系。 25.I：雾霾严重影响人们的生活与健康，某地区的雾霾中可能含有如下离子中的若干种： NH4+、Ba2+、Fe2+、Cl－、NO3－、CO32－、SO42－．某同学收集了该地区的雾霾，经必要的预处理 后得到试样溶液，设计并完成如下实验： 试回答下列问题： （1）实验①中加入稀盐酸后，有无色气体 A 生成，气体 A 遇空气变成红棕色，溶液 B 依然澄 清，且溶液中阴离子种类不变，据此可知原溶液中一定不含__________________。（填离子符 号） （2）实验①中发生反应的离子方程式为_________________________________。 （3）根据实验③现象该同学认为原溶液中一定含有 SO42－，有其他同学认为其结论不合理， 又进行了后续实验④，最终确认原溶液中含有 SO42－，试写出实验④可行的操作方法及现象 ______________________________。 II：汽车尾气中 CO、NOx 以及燃煤废气中的 SO2 都是大气污染物，对它们的治理具有重要意义。 （4）氧化还原法消除 NOx 的转化如下： × × × × × × × × × ①反应 I 为 NO+O3 = NO2+O2，生成标准状况 11.2 L O2 时，转移电子的物质的量是______mol。 ②反应Ⅱ中，当 n( NO2)：n[CO(NH2)2]=3：2 时，氧化产物与还原产物的质量比为 ___________。 （5）吸收 SO2 和 NO，获得 Na2S2O4 和 NH4NO3 产品的流程图如下（Ce 为铈元素）。 ① 装置Ⅱ中，酸性条件下 NO 被 Ce4+氧化的产物主要是 NO3-、NO2-，请写出生成等物质的量的 NO3－和 NO2－时的离子方程式________________ ②装置Ⅲ的作用之一是用质子交换膜电解槽电解使得 Ce4+再生，同时在另一极生成 S2O42-的电 极反应式为__________。 【答案】 (1). CO32－ (2). 3Fe2+ + NO3－ +4H+ = 3Fe3+ +NO↑ + 2H2O (3). 向沉淀 G 中加入足量的稀硝酸，若沉淀部分溶解，则证明原溶液中含有 SO42－ (4). 1 (5). 4:3 (6). 2NO+3H2O+4Ce4+=NO3－+NO2－+6H++4Ce3+ (7). 2HSO3-+4H++4e-=S2O32-+3H2O 【解析】 【详解】I.（1）实验①中加入稀盐酸后，有无色气体 A 生成，该气体可能为 CO2 或 NO，由于 盐酸过量且反应后溶液中阴离子种类不变，则生成的气体为 NO，溶液中一定含有 Fe2+、Cl-、 NO3-，且 NO3-过量；根据离子共存可知一定不存在 CO32-，故答案为：CO32-； （2）实验①中亚铁离子与稀硝酸反应生成硝酸铁和一氧化氮和水，反应的离子反应方程式为： 3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O，故答案为：3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO↑+2H2O； （3）由于实验②中 NaHCO3 足量，则实验③ 沉淀 G 中一定含有沉淀 BaCO3，不能确定是否含 有 BaSO4，需要进行后续实验④，可向沉淀 G 中加入足量的稀硝酸，若沉淀部分溶解，则证明 原溶液中含有 SO42-，答：向沉淀 G 中加入足量的稀硝酸，若沉淀部分溶解，则证明原溶液中 含有 SO42-。 II.（4）①NO+O3═NO2+O2，生成 1mol 氧气转移电子是 2mol，生成 11.2L 即 0.5mol O2（标准 状况）时，转移电子的物质的量是 0.5mol×2=1mol，故答案为：1； ②当 n（NO2）：n[CO（NH2）2]=3：2，即 NO2 和 CO（NH2）2 的系数之比是 3：2，其方程式表示 的 3 2 2O CO(NH ) 2I IINO NO→ →反应 反应 为：6NO2+4CO（NH2）2=7N2+8H2O+4CO2，只有 N 元素的化合价变化，氮气为氧化产物也是还原 产物，由 N 原子守恒可知氧化产物与还原产物的质量比为 8：6=4：3，故答案为：4：3； （5）①酸性条件下 NO 被 Ce4+氧化的产物主要是 NO3-、NO2-，生成等物质的量的 NO3－和 NO2－ 时共转移 4 个电子，应该消耗 4 个 Ce4+，离子方程式为：2NO+3H2O+4Ce4+=NO3－+NO2－ +6H++4Ce3+； ②电解池的阴极发生得电子的还原反应，电极反应式为：2HSO3-+4H++4e-=S2O32-+3H2O，阳极电 极反应为：Ce3+-e-═Ce4+，故答案为：2HSO3-+4H++4e-=S2O32-+3H2O； 【点睛】题考查氧化还原反应的计算，为高考常见题型，侧重于学生的分析能力和计算能力 的考查，注意把握还原性的强弱及电子守恒为解答的关键。 26.碱性锌锰电池的工作原理：Zn+2MnO2+2H2O 2MnO(OH)+Zn(OH)2，其中的电解质溶液是 KOH 溶液。某课题组用废旧铁壳无汞碱性锌锰电池为原料，制备一种新型材料 ——MnxZn(1−x)Fe2O4，其工艺流程如图所示： (1)已知 MnxZn(1−x)Fe2O4 中锰元素的化合价与实验室用二氧化锰制取氯气时还原产物中的锰相 同，则铁元素的化合价为___________。 (2)“溶渣”工序中稀硫酸与铁反应生成的硫酸亚铁可将+3 价锰的化合物全部还原成 Mn2+，写 出该反应的离子方程式：_________________________________。 (3)“调铁”工序的目的是调整滤液中铁离子的总浓度，使其中金属元素的物质的量之比与产 品的化学式 MnxZn(1−x)Fe2O4 相符合。 ①写出“调铁”工序中发生反应的离子方程式：______________________、_______。 ②若测得滤液的成分为 c(Mn2+)+c( Zn2+)=a mol·L−1，c(Fe2+)+c(Fe3+)=b mol·L−1，滤液体积 为 1 m3，“调铁”工序中，需加入的铁粉质量为___________kg(忽略溶液体积变化，用含 a、 b 的代数式表示)。 (4)在“氧化”工序中，加入双氧水的目的是把 Fe 2+ 氧化为 Fe 3+；生产过程中发现实际消耗 双氧水的量大于理论值，其可能原因除温度外，主要是______________________。 (5)用氨水“调 pH”后，经“结晶”、“过滤”可得到产品和滤液 C，从滤液 C 中还可分离出 一种氮肥，该氮肥的溶液中离子浓度由大到小的排序为_______________。 【答案】 (1). +3 (2). MnO(OH)+Fe 2+ +3H += Mn 2+ +Fe 3+ +2H 2 O (3). Fe+2Fe 3+ =3Fe 2+ (4). Fe+2H += Fe 2+ +H 2 ↑ (5). 112a−56b (6). 生成的 Fe 3+ 催化了双 氧水的分解 (7). c(NH4+)>c(SO42—)>c(H + )>c(OH− ) 【解析】 【分析】 由流程图可知，向用水洗涤的废旧电池滤渣中加入稀硫酸，滤渣中的 Fe 和 Zn(OH)2 溶于稀硫 酸，反应生成的硫酸亚铁在酸性条件下，与 MnO(OH)发生氧化还原反应生成硫酸铁、硫酸锰， 过滤得到含有硫酸锌、硫酸铁和硫酸锰的酸性滤液，向滤液中加入铁粉调整滤液中铁离子的 总浓度，使其中金属元素的物质的量之比与产品的化学式 MnxZn(1−x)Fe2O4 相符合，再加入双氧 水将 Fe 2+氧化为 Fe 3+，用氨水调 pH 后，经结晶、过滤得到产品 MnxZn(1−x)Fe2O4。 【详解】（1）由题意可知，MnxZn(1−x)Fe2O4 中锰元素的化合价为+2 价，设铁元素化合价为+a， 由化合价代数和为零可得：（+2）×x+（+2）×（1—x）+（+a）×2+（—2）×4=0，解得 a=3，故答案为：+3； （2）由题意可知，硫酸亚铁与 MnO(OH)在酸性条件下发生氧化还原反应，硫酸亚铁被氧化生 成硫酸铁，MnO(OH)被还原为硫酸锰，反应的离子方程式为 MnO(OH)+Fe 2+ +3H += Mn 2+ +Fe 3+ +2H 2O，故答案为：MnO(OH)+Fe 2+ +3H += Mn 2+ +Fe 3+ +2H 2O； （3）①“调铁”工序中，加入 铁粉与溶液中的 Fe 3+和 H+反应，反应时，氧化性较强的 Fe 3+ 与 Fe 反应生成 Fe 2+，Fe 3+完全反应后，H+与 Fe 反应生成 Fe 2+和 H2，反应的离子方程式为 Fe+2Fe 3+ =3Fe 2+和 Fe+2H += Fe 2+ +H2↑，故答案为：Fe+2Fe 3+ =3Fe 2+；Fe+2H += Fe 2+ +H2↑； ②由 MnxZn(1−x)Fe2O4 得化学式可知，n[Mn2++Zn2+]:n(Fe 3+)=1:2，设加入的铁粉为 xmol，依据 题意可得（a mol·L−1×103 L）:(b mol·L−1×103 L +x) =1:2，解得 x=(2a-b)×103 mol，则加 入的铁粉质量为(2a-b)×103 mol×56g/mol=56(2a-b)×103g=56(2a-b)kg，故答案为：56(2a-b)； (4)在“氧化”工序中，双氧水把 Fe 2+ 氧化为 Fe 3+，反应生成的 Fe 3+可以做催化剂，使双氧 水催化分解，成为除温度外，导致实际消耗双氧水的量大于理论值的因素，故答案为：生成 的 Fe 3+ 催化了双氧水的分解； （5）由流程图可知，反应中加入了稀硫酸和氨水，滤液 C 中一定含有可以做氮肥的硫酸铵， 硫酸铵溶液中由于铵根离子水解使溶液显酸性，溶液中有 c(H + )>c(OH− )，但是由于水解程度 小，溶液中有 c(NH4+)>c(SO42—)，则溶液中离子浓度由大到小的排序为，故答案为： c(NH4+)>c(SO42—)>c(H + )>c(OH− )； 的 【点睛】本题主要考查化学工艺流程，考查分析问题与解决问题的能力，集元素化合物知识\ 基本概念和基本理论于一体，考查面广、综合性强，注意题给信息和流程中的反应原理分析 是解答关键。