河北省隆化县存瑞中学2020届高三化学上学期第一次质检试题（含解析）

1 河北省隆化县存瑞中学河北省隆化县存瑞中学 20202020 届高三上学期第一次质检届高三上学期第一次质检 化学试题化学试题 1 中国传统文化对人类文明贡献巨大 古代文献中充分记载了古代化学研究成果 下列常 见古诗文记载对应的化学知识不正确的是 选 项 常见古诗文记载化学知识 a 周易参同契 中对汞的描述 得火则飞 不见埃尘 将欲制 之 黄芽为根 黄芽为硫黄 b 本草纲目拾遗 中对强水的记载 性最烈 能蚀五金 其水甚强 惟玻璃可盛 强水为硝酸 c 九转流珠神仙九丹经 中生砒精制砒霜的记载 其色飘飘或如霜 雪 或如白色钟乳相连 利用了蒸馏 操作 d 本草经集注 中鉴别硝石 kno3 和朴消 na2so4 的方法 强烧之 紫青烟起 乃真硝石也 利用了焰色 反应 a ab bc cd d 答案 c 解析 分析 a 汞的密度大 液态呈流珠状 金属汞有毒 得火则飞 不见埃尘 受热易变成汞蒸气 将欲制之 黄芽为根 指金属汞可以和硫磺发生反应得到硫化汞 b 能蚀五金可能为硝酸 c 利用加热的方法 将被提纯物质气化 冷凝的过程 d 鉴别硝石 kno3 和朴消 na2so4 强烧时焰色反应不同 详解 a 液态的金属汞 受热易变成汞蒸气 汞属于重金属 能使蛋白质变性 属于有 毒物质 但常温下 能和硫反应生成硫化汞 从而防止其变成汞气体 黄芽指呈淡黄色的 2 硫磺 故 a 正确 b 硝酸具有强氧化性 强酸性 能腐蚀大多数金属 但不能和玻璃中成分二氧化硅反应 则 强水 指的是硝酸 故 b 正确 c 利用加热的方法 将被提纯物质气化 冷凝为固体的过程 为升华操作 故 c 错误 d 鉴别硝石 kno3 和朴消 na2so4 强烧时焰色反应不同 分别为紫色 黄色 可鉴别 故 d 正确 故选 c 2 下列化学方程式中 不能正确表达反应颜色变化的是 a 向 cuso4溶液中加入足量 zn 粉 溶液蓝色消失 zn cuso4cu znso4 b 澄清的石灰水久置后出现白色固体 ca oh 2 co2caco3 h2o c na2o2在空气中放置后由淡黄色变为白色 2na2o22na2o o2 d 向 mg oh 2悬浊液中滴加足量 fecl3溶液出现红褐色沉淀 3mg oh 2 2fecl32fe oh 3 3mgcl2 答案 c 解析 详解 a 金属活动性顺序 zn cu 则向硫酸铜溶液中加入足量锌粉 会发生置换反应 其反应的方程式为 zn cuso4 znso4 cu 使溶液的蓝色消失 a 项正确 b 澄清石灰水久置以后会与空气中的二氧化碳反应而生产碳酸钙白色沉淀 其反应的方程 式为 co2 ca oh 2 caco3 h2o b 项正确 c 过氧化钠在空气中放置 会与空气中的水蒸气及二氧化碳发生反应 最终生成白色且稳 定的碳酸钠 涉及的转化关系有 na2o2 naoh na2co3 10h2o na2co3 c 项错误 d 向氢氧化镁悬浊液中滴加足量氯化铁溶液 会发生沉淀的转化 化学方程式为 3mg oh 2 2fecl3 2fe oh 3 3mgcl2 d 项正确 答案选 c 3 下列说法正确的是 a hcl 的电子式为 h cl b na2o2只含有离子键 3 c 质量数为 12 的 c 原子符号为12c d 用电子式表示 kbr 的形成过程 答案 d 解析 详解 a 氯原子核外最外层有 7 个电子 与氢原子形成 hcl 分子的电子式为 故 a 错误 b na2o2的电子式为 其中既有离子键 也有共价键 故 b 错误 c 质量数应标在原子符号的左上角 质量数为 12 的 c 原子符号应为 12c 故 c 错误 d kbr 形成过程中 钾原子失去一个电子变成钾离子 溴原子得到一个电子变成溴离子 其形成过程为 故 d 说法正确 答案选 d 点睛 本题考查了化学键的概念 离子化合物和共价化合物的电子式书写等知识 一般 常见离子的电子式为 阳离子 简单阳离子由于在形成过程中已失去最外层电子 所以其电子式就是其离子符 号本身 例如 na k mg2 ca2 ba2 al3 等 复杂的阳离子 例如 nh4 h3o 等 除应标出共用电子对 非共用电子对等外 还应加中括号 并在括号的右上方标出离子所 带的电荷 如 阴离子 无论是简单阴离子 还是复杂的阴离子 都应标出电子对等 还应加中括号 并在括号的右上方标出离子所带的电荷 例如 等 4 设 na为阿伏加德罗常数的值 下列叙述中 正确的是 a 12 0g nahso4晶体中阳离子和阴离子的总数为 0 3 na b 14g 分子式 cnh2n的链烃中含有的碳碳双键的数目一定为 na n c 标准状况下 1l 液态水中含有的 h 数目为 10 7na 4 d 足量 zn 与一定量的浓硫酸反应 产生 22 4l 气体时 转移的电子数为 2na 答案 b 解析 试题分析 a 12 0gnahso4的物质的量是 0 1mol 晶体中阳离子和阴离子的总数为 0 2na a 不正确 b 分子式 cnh2n的链烃是烯烃 分子中含有 1 个碳碳双键 所以 14g 分 子式 cnh2n的链烃中含有的碳碳双键的数目一定为 na n b 正确 c 标准状况下水中氢离 子浓度小于 10 7mol l 所以标准状况下 1l 液态水中含有的 h 数目小于 10 7na c 不正 确 d 气体的状态不能确定 因此不能计算转移电子的物质的量 d 不正确 答案选 b 考点 考查阿伏伽德罗常数的有关计算 5 室温下 下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是 ph 0 的溶液 na i no3 so42 ph 12 的溶液中 co32 na no3 s2 so32 水电离 h 浓度 c h 10 12 mol l 1溶液中 cl co32 no3 nh4 so32 加入 mg 能放出 h2的溶液中 mg2 nh4 cl k so42 使石蕊变红的溶液中 fe2 mno4 no3 na so42 中性溶液中 fe3 al3 no3 cl a b 只有 c d 答案 a 解析 分析 ph 0 的溶液 显酸性 氧化性离子与还原性离子之间发生氧化还原反应 ph 12 的溶液 显碱性 水电离的 h 浓度 c h 10 12mol l 1的溶液 可能为酸或碱溶液 mg 与 h 反应产生 h2 该溶液显酸性 使石蕊变红的溶液 显酸性 氧化性离子与还原性离子之间发生氧化还原反应 fe3 只能在酸性溶液大量存在 详解 ph 0 的溶液为强酸性溶液 h i no3 发生氧化还原反应 不能大量共存 ph 12 的溶液为强碱性溶液 该组离子之间不反应 一定能大量共存 5 水电离的 h 浓度 c h 10 12mol l 1的溶液 若溶液为酸性 则不能大量存在 co32 so32 若溶液为碱性 则不能大量存在 nh4 加入 mg 能放出 h2的溶液 显酸性 该组离子之间不反应 一定能大量共存 使石蕊变红的溶液显酸性 h fe2 mno4 还有 no3 发生氧化还原反应 不能大量共 存 中性溶液不能大量存在 fe3 综上分析 符合题意 故选 a 点睛 本题考查离子的共存 把握题给信息及常见离子之间的反应为解题关键 注意题 目的隐含条件 考虑溶液酸碱性及离子之间发生的氧化还原反应 易错项为 和 常温 下水电离的 c h 10 12mol l 1 说明水的电离被抑制 溶液可能为酸性也可能为碱性 该项容易误认为溶液显碱性 根据铁离子的水解特点及 fe oh 3的溶度积可推算出 fe3 只 能存在于酸性溶液中 应作为一个知识点记住 6 近年来高铁酸钾 k2feo4 已经被广泛应用在水处理方面 高铁酸钾的氧化性超过高锰酸 钾 是一种集氧化 吸附 凝聚 杀菌于一体的新型高效多功能水处理剂 干燥的高铁酸 钾受热易分解 但在 198 以下是稳定的 高铁酸钾在水处理过程中涉及的变化过程有 蛋白质的变性 蛋白质的盐析 胶体聚沉 盐类水解 焰色反应 氧化还原 反应 a b c d 答案 b 解析 详解 高铁酸钾具有强氧化性 可致蛋白质发生氧化而变性 则不涉及蛋白质的盐析 故 错误 高铁酸钾被还原生成 fe3 水解生成具有吸附性的 fe oh 3胶体而达到净水作用 涉及胶 体聚沉 盐类水解 不涉及焰色反应 则 错误 所以涉及的有 故答案为 b 7 利用如图所示装置 电极均为惰性电极 可吸收 so2 并用阴极排出的溶液吸收 no2 下列 说法正确的是 6 a a 为直流电源的负极 b 阴极的电极反应式为 2hso3 2h e s2o42 2h2o c 阳极的电极反应式为 so2 2h2o 2e so42 4h d 电解时 h 由阴极室通过阳离子交换膜到阳极室 答案 c 解析 详解 a 在与 a 电极连接的电极上 so2失去电子 被氧化产生 so42 所以阳极与电源正 极 a 电极连接 a 错误 b 根据选项 a 分析可知 a 为正极 b 为负极 所以阴极获得电子 发生还原反应 电极反 应式为 2hso3 2h 2e s2o42 2h2o b 错误 c 在阳极 so2失去电子被氧化产生 so42 阳极的电极反应式为 so2 2h2o 2e so42 4h c 正确 d 阳离子交换膜只允许阳离子通过 电解时 阳离子移向阴极 所以 h 由阳极室通过阳离 子交换膜到阴极室 d 错误 故合理选项是 c 8 关于反应过程中的先后顺序 下列评价正确的是 a 向浓度都为 0 1mol l 的 fecl3和 cucl2加入铁粉 溶质 cucl2首先与铁粉反应 b 向过量的 ba oh 2溶液中滴加少量的 kal so4 2溶液 开始没有白色沉淀生成 c 向浓度都为 0 1mol l 的 na2co3和 naoh 的混合溶液通入 co2气体 naoh 首先反应 d 向浓度为 0 1mol l 的 fecl3溶液中 加入质量相同 颗粒大小相同的铁和铜 铜单质 首先参加反应 答案 c 7 解析 分析 a 三价铁的氧化性强于铜离子 还原剂先和氧化性强的离子反应 b 钡离子和硫酸根离子反应生成白色沉淀硫酸钡 c 碳酸钠和氢氧化钠均可以和二氧化碳反应 但是氢氧化钠的碱性强于碳酸钠 d 一种氧化剂与多种还原剂反应 还原性强的铁首先反应 详解 a 三价铁的氧化性强于铜离子 还原剂铁先是和氧化性强的铁离子反应 故 a 错 误 b 钡离子和硫酸根离子反应生成白色沉淀硫酸钡 所以开始有白色沉淀生成 故 b 错误 c 碳酸钠和氢氧化钠均可以和二氧化碳反应 但是氢氧化钠的碱性强于碳酸钠 所以 naoh 先和二氧化碳发生反应 c 正确 d 一种氧化剂与多种还原剂反应 还原性强的铁首先反应 故 d 错误 正确选项 c 点睛 对于含有几种氧化性不同的离子的溶液来说 加入同一种还原剂 该还原剂先与 氧化性强的离子反应 直至该离子全部被还原 才能接着进行下一个离子的还原反应 也 就是体现了氧化还原反应中的 反应先后 规律 9 短周期主族元素 x y z w 的原子序数依次增大 x 的原子半径比 y 的小 y 原子最外 层电子数是其内层电子总数的 3 倍 w 原子的核电荷数等于 x z 原子核电荷数之和 x 和 z 同主族 下列说法正确的是 a 原子半径 r w r z r y b z 的最高价氧化物对应水化物的碱性比 w 的强 c 化合物 x2y2和 z2y2所含化学键类型完全相同 d 工业上常用电解熔融 w 的氯化物制备 w 的单质 答案 b 解析 分析 y 原子最外层电子数是其内层电子总数的 3 倍 y 为 o 元素 x 的原子半径比 y 的小 且原 子序数比 y 小 则 x 应在 y 的上一周期 x 应为 h 元素 x 和 z 同主族 z 原子序数大于 8 y 则 z 为 na 元素 w 原子的核电荷数等于 x z 原子的核电荷数之和 w 应为 mg 元素 以 此解答该题 详解 根据上述分析可知 x 为 h y 为 o z 为 na w 为 mg a 同周期元素从左到右原子半径减小 应为 na mg a 错误 b 元素的金属性 na mg 元素的金属性越强 其对应的最高价氧化物对应水化物的碱性越 强 所以碱性 naoh mg oh 2 b 正确 c 化合物 h2o2含有共价键 na2o2含共价键和离子键 二者化学键类型不同 c 错误 d mgo mgcl2都是离子化合物 由于离子键 mgo mgcl2 所以 mgo 熔点较高 故一般用电 解熔融的氯化镁的方法冶炼镁 d 错误 故合理选项是 b 点睛 本题考查结构性质与位置关系 元素周期律等知识 利用元素的原子结构及相互 关系推断元素是解题的关键 注意明确原子结构与元素周期律之间的关系 试题培养了学 生的分析能力及灵活应用能力 10 一种肼燃料电池的结构如图所示 下列说法正确的是 a a 极是正极 电极反应式为 n2h4 4e 4oh n2 4h2o b 电路中每转移 na个电子 就有 1mol na 穿过膜向正极移动 c b 极的电极反应式为 h2o2 2e 2oh d 用该电池作电源电解饱和食盐水 当得到 0 1mol cl2时 至少要消耗 0 1mol n2h4 答案 b 解析 详解 根据图知 a 电极上 n 元素化合价由 2 价变为 0 价 所以 a 是负极 则 b 是正极 负极反应式为 n2h4 4e 4oh n2 4h2o 正极上电极反应式为 h2o2 2e 2h 2h2o 9 a a 电极上 n 元素化合价由 2 价变为 0 价 所以 a 是负极 负极反应式为 n2h4 4e 4oh n2 4h2o a 错误 b 电路中每转移 6 02 1023个电子 根据电荷守恒知 有 1molna 穿过膜向正极移动 b 正 确 c 酸性溶液中不能得到 oh b 电极反应式为 h2o2 2e 2h 2h2o c 错误 d 阳极上生成标况下 2 24l 氯气 其物质的量是 0 1mol 根据转移电子守恒得肼的物质的 量 0 05mol d 错误 0 1mol 2 4 故合理选项是 b 11 在恒容密闭容器中 用铜铬的氧化物作催化剂 用一定量的 hcl g 和 o2制取 cl2的原 理为 4hcl g o2 g 2cl2 g 2h2o g hh2sio3 所以会发生反 应产生难溶液水的硅酸沉淀 故实验 iii 可以比较硫 碳 硅三种元素的非金属性强弱 正确 d 实验 iv 定容时向容量瓶中加水一个用玻璃棒引流 当液面至离刻度线 1 2cm 水再改用胶头滴管滴加 错误 考点 考查实验装置设计与目的完成的正误判断的知识 14 锌溴液流电池是一种新型电化学储能装置 如图所示 电解液为溴化锌水溶液 其在 电解质储罐和电池间不断循环 下列说法不正确的是 a 放电时负极的电极反应式为 zn 2e zn2 b 充电时电极 a 为电源的负极 c 阳离子交换膜可阻止 br2与 zn 直接发生反应 d 放电时左侧电解质储罐中的离子总浓度增大 答案 b 解析 试题分析 a 放电时 zn 易失电子发生氧化反应 则 b 是负极 溴得电子发生还原反应 则 a 是正极 负极反应式为 zn 2e zn2 故 a 正确 b 充电时 电解池阳极连接电源正 极 充电时 a 电极上失电子发生氧化反应而作阳极 应该连接电源正极 故 b 错误 c 阳 离子交换膜只能阳离子通过 分子或阴离子不能通过 所以阳离子交换膜可阻止 br2与 zn 直接发生反应 故 c 正确 d 放电时 阳离子向正极移动 正极上溴得电子生成溴离子 所以放电时左侧电解质储罐中的离子总浓度增大 故 d 正确 故选 b 考点 考查了化学电源新型电池的相关知识 15 下列有关实验操作 现象和解释或结论都正确的是 操作现象解释或结论 12 a 向饱和 na2co3 溶液中通入足量 co2溶液变浑浊析出了 nahco3晶体 b 向含有酚酞的烧碱溶液中通入 so2溶液红色退去二氧化硫有漂白性 c 用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应火焰呈黄色溶液中有 na 无 k d 向 nahco3溶液中滴加 naalo2溶液 有白色沉淀和气体产 生 alo2 与 hco3 发生了双 水解反应 a ab bc cd d 答案 a 解析 详解 a 向饱和 na2co3中通入足量 co2时 生成 nahco3 由于 nahco3溶解度比 na2co3 小 故而有晶体析出 故 a 正确 b 向含有酚酞的烧碱 氢氧化钠 溶液中通入 so2 氢氧化钠与二氧化硫反应可以生成亚 硫酸氢钠 溶液由碱性逐渐变为弱酸性 故溶液红色退去 不是利用的二氧化硫的漂白性 故 b 错误 c 进行焰色反应时若火焰呈黄色 则原溶液中一定含有 na 还可能含有 k 透过蓝色 钴玻璃观察火焰呈紫色则证明有 k 故 c 错误 d nahco3溶液与 naalo2溶液混合产生白色沉淀氢氧化铝和碳酸钠 没有气体生成 故 d 错误 综上所述 本题应选 a 16 为了探究硫酸亚铁的分解产物 进行了如下图装置所示的实验 打开 k1和 k2 缓缓通 入 n2 一段时间后加热 实验后反应管中残留固体为红色粉末 bacl2溶液中有白色沉淀 产生 品红溶液中红色褪去 检查氢氧化钠溶液出口处无氧气产生 下列说法错误的是 13 a 氢氧化钠溶液的作用是吸收多余的 so2气体 b 反应管内产生的红色粉末可能是 fe2o3 c bacl2溶液的目的是检验 so3的存在 此处用 ba no3 2溶液也可以检验 so3 d 反应管内得到的氧化产物和还原产物物质的量之比为 1 1 答案 c 解析 氢氧化钠溶液的作用是吸收多余的酸性气体 避免污染空气 选项 a 正确 硫酸亚铁受热 分解 产生的红色固体一定含有 fe 元素 所以可能是 fe2o3 选项 b 正确 如果二氧化硫 气体 通入硝酸钡溶液中 因为二氧化硫溶于水溶液显酸性 酸性条件下 硝酸根离子将 二氧化硫氧化为硫酸 再与钡离子生成硫酸钡沉淀 所以用硝酸钡溶液的问题是 无法判 断使硝酸钡溶液出现白色沉淀的是二氧化硫还是三氧化硫 选项 c 错误 实验后反应管中 残留固体为红色粉末 fe2o3 bacl2溶液中有白色沉淀产生 说明有 so3 品红溶液中红 色褪去 说明有 so2 检查氢氧化钠溶液出口处无氧气产生 所以分解的方程式为 2feso4 fe2o3 so3 so2 所以氧化产物 fe2o3 和还原产物 so2 物质的 量之比为 1 1 选项 d 正确 17 以下实验操作及现象均正确的是 a 实验 制备氢氧化铁胶体 产生红褐色沉淀 14 b 实验 溶液颜色变红 c 实验 放出大量气体 d 实验 先出现白色沉淀 后溶解 答案 d 解析 详解 a 该实验是制备氢氧化铁胶体 向沸水中滴加几点饱和氯化铁溶液 加热至出现 红褐色液体 即为氢氧化铁胶体 而不是沉淀 故 a 错误 b scn 与 fe3 生成 fe scn 3 溶液为血红色 fe2 与 scn 作用不显红色 故 b 错误 c mg 不与 naoh 溶液发生反应 不会产生气体 故 c 错误 d 因为 al oh 3为两性氢氧化物 能溶于 naoh 溶液 因此向 alcl3溶液中滴加 naoh 溶液 先发生 al3 3oh al oh 3 有白色沉淀 继续滴加 naoh 溶液 发生 al oh 3 oh alo2 2h2o 沉淀溶解 故 d 正确 18 某溶液中可能含有 oh co32 a1o2 sio32 so42 hco3 na fe3 mg2 al3 等离 子 当向该溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的盐酸溶液时 发现生成沉淀的物质的量随 盐酸溶液的体积变化如下图所示 下列说法正确的是 15 a 原溶液中可能含有 na2so4 可能不含有 co32 b 原溶液中一定含有的阴离子只有 oh a1o2 co32 c 原溶液中含 co32 与 a1o2 的物质的量之比为 3 4 d a d 3 4 答案 c 解析 由图象分析可知 开始无沉淀生成说明加入的盐酸和溶液中的碱反应 说明溶液中一定含 oh 离子 则与氢氧根离子不能共存的是 fe3 mg2 al3 随后反应生成沉淀逐渐增大 说明是 alo2 sio32 和氢离子反应生成氢氧化铝沉淀和硅酸沉淀 由于 alo2 与 hco3 发生 反应生成氢氧化铝沉淀 则溶液中一定不存在 hco3 继续加入盐酸沉淀量不变 消耗盐酸 的离子只能是 co32 离子 反应完后继续加入盐酸 沉淀逐渐减小 到不再改变 进一步证 明沉淀是氢氧化铝和硅酸沉淀 氢氧化铝沉淀溶于盐酸 最后剩余沉淀为硅酸 硫酸根离 子不能确定是否存在 但根据溶液的电中性可知 溶液中一定含有 na 离子 a 溶液中硫 酸根离子不能确定 剩余原溶液中不一定含有 na2so4 故 a 错误 b 依据判断原溶液中一 定含有的阴离子是 oh sio32 alo2 co32 故 b 错误 c 依据图像可知和碳酸根离子 反应的盐酸为 2 体积 co32 2h co2 h2o 氢氧化铝溶解消耗的盐酸体积为 4 体积 al oh 3 3h al3 3h2o 原溶液中含有 co32 与 alo2 的物质的量之比为 3 4 故 c 正确 d 根据 图像溶解氢氧化铝消耗的盐酸体积为 4 假设盐酸的浓度为 1mol l 则消耗氯化氢 4mol 则溶解的氢氧化铝为mol 则溶液中含有mol alo2 沉淀mol alo2 需要盐酸 4 3 4 3 4 3 mol a d 对应于 alo2 和 sio32 消耗的盐酸大于mol 即 a d 故 d 错误 故选 4 3 4 3 4 3 c 点睛 本题考查了离子检验的方法和应用 题目难度较大 正确分析图像曲线变化为解题 关键 注意掌握硅酸根离子 偏铝酸根离子 氢氧化铝的化学性质及检验方法 本题的易 错点为 d 要注意根据反应的方程式分析判断 要知道 a d 对应于 alo2 和 sio32 消耗的盐 16 酸 19 一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图 下列有关该电池的说法正确的是 a 反应 ch4 h2o3h2 co 消耗 1mol ch4转移 4mol 电子 b 电极 a 上 h2参与的电极反应为 h2 2oh 2e 2h2o c 电池工作时 co32 向电极 b 移动 d 电极 b 上发生的电极反应为 o2 2co2 4e 2co32 答案 d 解析 详解 a 反应 ch4 h2o3h2 co c 元素化合价由 4 价升高到 2 价 h 元素化合价 由 1 价降低到 0 价 每消耗 1mol ch4转移 6mol 电子 a 错误 b 电解质没有 oh 负极电极 a 反应为 h2 co 2co32 4e h2o 3co2 b 错误 c 电池工作时 co32 向负极移动 即向电极 a 移动 c 错误 a b 为正极 正极为氧气得电子生成 co32 反应为 o2 2co2 4e 2co32 d 正确 故合理选项是 d 20 利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成 电池工作时 mv2 mv 在电极与酶之间传递 电子 示意图如下所示 下列说法错误的是 a 相比现有工业合成氨 该方法条件温和 同时还可提供电能 b 阴极区 在氢化酶作用下发生反应 h2 2mv2 2h 2mv 17 c 正极区 固氮酶为催化剂 n2发生还原反应生成 nh3 d 电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动 答案 b 解析 分析 由生物燃料电池的示意图可知 左室电极为燃料电池的负极 mv 在负极失电子发生氧化反 应生成 mv2 电极反应式为 mv e mv2 放电生成的 mv2 在氢化酶的作用下与 h2反应生 成 h 和 mv 反应的方程式为 h2 2mv2 2h 2mv 右室电极为燃料电池的正极 mv2 在正极 得电子发生还原反应生成 mv 电极反应式为 mv2 e mv 放电生成的 mv 与 n2在固氮酶 的作用下反应生成 nh3和 mv2 反应的方程式为 n2 6h 6mv 6mv2 nh3 电池工作时 氢离 子通过交换膜由负极向正极移动 详解 a 项 相比现有工业合成氨 该方法选用酶作催化剂 条件温和 同时利用 mv 和 mv2 的相互转化 化学能转化为电能 故可提供电能 故 a 正确 b 项 左室为负极区 mv 在负极失电子发生氧化反应生成 mv2 电极反应式为 mv e mv2 放电生成的 mv2 在氢化酶的作用下与 h2反应生成 h 和 mv 反应的方程式为 h2 2mv2 2h 2mv 故 b 错误 c 项 右室为正极区 mv2 在正极得电子发生还原反应生成 mv 电极反应式为 mv2 e mv 放电生成的 mv 与 n2在固氮酶的作用下反应生成 nh3和 mv2 故 c 正确 d 项 电池工作时 氢离子 即质子 通过交换膜由负极向正极移动 故 d 正确 故选 b 点睛 本题考查原池原理的应用 注意原电池反应的原理和离子流动的方向 明确酶的 作用是解题的关键 21 将 51 2 g cu 完全溶于适量浓硝酸中 收集到氮的氧化物 含 no n2o4 no2 的混合 物共 0 8mol 这些气体恰好能被 500 ml naoh 溶液完全吸收 生成 nano2和 nano3两种盐 溶液 其中 nano3的物质的量为 0 2 mol 则 naoh 的浓度为 a 2mol lb 1 8mol lc 2 4 mol ld 3 6 mol l 答案 a 解析 18 试题分析 n cu 51 2 g 64g mol 0 8mol 由于 cu 是 2 价的金属 所以 cu 失去电 子的物质的量是 n e 0 8mol 2 1 6mol cu 失去电子的物质的量与硝酸变为氮的氧化物 含 no n2o4 no2 得到电子的物质的量相等 由于这些气体恰好能被 500 ml naoh 溶液 完全吸收 生成 nano2和 nano3两种盐溶液 在 nano3中 n 元素的化合价是 5 价 与硝酸中 n 的化合价相同 所以产生 nano2得到电子的物质的量就是 cu 失去电子的物质的量 n nano2 2 1 6mol n nano2 0 8mol 根据元素守恒可知 n naoh n nano2 n nano3 0 8mol 0 2mol 1mol 所以 c naoh 1mol 0 5l 2mol l 选项是 a 考点 考查守恒方法在化学反应方程式的计算中的应用的知识 22 为提升电池循环效率和稳定性 科学家近期利用三维多孔海绵状 zn 3d zn 可以高效 沉积 zno 的特点 设计了采用强碱性电解质的 3d zn niooh 二次电池 结构如下图所示 电池反应为 zn s 2niooh s h2o l zno s 2ni oh 2 s 以下说法不正确的是 放电 充电 a 三维多孔海绵状 zn 具有较高的表面积 所沉积的 zno 分散度高 b 充电时阳极反应为 ni oh 2 s oh aq e niooh s h2o l c 放电时负极反应为 zn s 2oh aq 2e zno s h2o l d 放电过程中 oh 通过隔膜从负极区移向正极区 答案 d 解析 详解 a 三维多孔海绵状 zn 具有较高的表面积 吸附能力强 所沉积的 zno 分散度高 a 正确 b 充电相当于是电解池 阳极发生失去电子的氧化反应 根据总反应式可知阳极是 ni oh 2 失去电子转化为 niooh 电极反应式为 ni oh 2 s oh aq e niooh s h2o l b 正确 c 放电时相当于是原电池 负极发生失去电子的氧化反应 根据总反应式可知负极反应式 为 zn s 2oh aq 2e zno s h2o l c 正确 19 d 原电池中阳离子向正极移动 阴离子向负极移动 则放电过程中 oh 通过隔膜从正极区 移向负极区 d 错误 答案选 d 23 下列说法正确的是 a h g i2 g 2hi g 其他条件不变 缩小反应容器体积 正逆反应速率不变 b c s h2o g h2 g co g 碳的质量不再改变说明反应已达平衡 c 若压强不再随时间变化能说明反应 2a b g 2c 已达平衡 则 a c 不能同时 是气体 d 1 mol n2和 3 mol h2反应达到平衡时 h2转化率为 10 放出的热量为q1 在相同温度 和压强下 当 2 mol nh3分解为 n2和 h2的转化率为 10 时 吸收的热量为q2 q2不等于q1 答案 b 解析 详解 a 该可逆反应的反应前后气体计量数不发生变化 当缩小反应容器体积 相当于 加压 正逆反应速率同等程度增加 a 项错误 b 在建立平衡前 碳的质量不断改变 达到平衡时 质量不变 因而碳的质量不再改变说 明反应已达平衡 b 项正确 c 若压强不再改变说明反应达到平衡 表明反应前后气体的计量数不等 故 a c 不可能均 为气体 c 项错误 d 易知 n2 g 3h2 g 2nh3 g h 合成氨气实际参与反应 n h2 3 10 0 3mol 因而 q1 0 3 3 h 0 1 h 分解氨气时实际消耗的 n nh3 2 10 0 2mol q2 0 2 2 h 0 1 h 则 q1 q2 d 项错误 故答案选 b 24 白色固体混合物 a 含有 kcl caco3 na2co3 na2sio3 cuso4中的几种 常温常压下 进行如下实验 下列推断不正确的是 20 a 无色溶液 b 的 ph 7 b 白色固体 f 的主要成分是 h2sio3 c 混合物 a 中有 na2sio3 cuso4和 caco3 d 在无色溶液 b 中加 hno3酸化 无沉淀 再滴加 agno3 若有白色沉淀生成 说明混合物 a 中有 kcl 答案 c 解析 分析 白色固体混合物 a 加水得无色溶液 b 和固体 c b 中肯定不含 cu2 但结合固体 c 加过量硝 酸 产生蓝色溶液 说明 a 到 b 的过程中 cu2 转化为沉淀 a 中必含有 cuso4 又结合固体 c 中加过量硝酸后得到白色固体 f 说明 a 中必含有 na2sio3 而且固体 c 与硝酸反应可得 无色气体 该气体只能是 co2 可能是 caco3和硝酸反应 也可能是 cu2 和 co32 双水解得到 的碱式碳酸铜与硝酸反应生成的 因此 不能确定碳酸钙和碳酸钠是否一定存在 但两者 至少存在一种 详解 a 无色溶液 b 成分复杂 若 b 中只含有 kcl 则 ph 7 若含有 na2co3或硅酸钠或 两者均有 则 co32 和硅酸根离子水解使溶液显碱性 ph 7 故无色溶液 ph 7 a 项正确 b 白色固体 f 难溶于硝酸 说明 f 为 h2sio3 b 项正确 c 固体 c 加入硝酸得无色气体 该气体只能是 co2 可能是 caco3生成的 也可能是 na2co3 与硫酸铜反应生成的碱式碳酸铜再与硝酸反应生成的 co2 因此 固体 c 中不一定含有 caco3 c 项错误 d 检验 cl 可用硝酸酸化的 agno3溶液 所以证明 a 含有 kcl 证明 cl 即可 d 项正确 故答案选 c 25 甲醇是重要的化工原料 在催化剂的作用下 利用合成气 主要成分为 co co2和 h2 合 成甲醇的主要化学反应如下 i co 2h2ch3oh ii co2 3h2ch3oh h2o co2 h2co h2o 请回答下列问题 1 已知三种物质的标准燃烧热如下表 21 物质 co g h2 g ch3oh l 燃烧热 kj mol 1 283 0 285 8 726 51 书写 25 101kpa 条件时 co 燃烧热的热化学方程式 计算 25 101kpa 条件时反应 的 h kj mol 1 2 直接甲醇燃料电池 direct methanol fuel cell 属于质子交换膜燃料电池 其工作原 理如图所示 c 处产生的气体是 负极的电极反应式是 3 下图是甲醇燃料电池工作示意图 其中 a b d 均为石墨电极 c 为铜电极 工作一段 时间后 断开 k 此时 a b 两极上产生的气体体积相同 乙中 b 极的电极反应式 乙中 a 极析出的气体在标况下的体积 丙装置溶液中金属阳离子的物质的量与转移电子的物质的量变化关系如图 则 线表示 的是 的变化 反应结束后 要使丙装置中金属阳离子恰好完全沉淀 需要 ml 22 5mol l naoh 溶液 答案 1 co g o2 g co2 g h 283 0 kj mol 1 2 128 09 1 2 3 co2 4 ch3oh h2o 6e co2 6h 5 cu2 2e cu 2h 2e h2 6 2 24l 7 fe2 8 280ml 解析 分析 1 25 101kpa 条件时 1mol 可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量为燃烧热 结合燃烧热概念书写燃烧热的热化学方程式 利用盖斯定律计算得到 2 甲醇燃料电池工作时 阳离子向正极移动 甲醇燃料电池的负极发生氧化反应 应为甲醇在负极发生氧化反应 氧化产物为 co2 并得到 h 3 分析可知 b 电极与电源负极连接 为电解池的阴极 铜离子得电子生成铜 工作一段 时间后 断开 k 此时 a b 两极上产生的气体体积相同说明铜离子全部放电后溶液中氢离 子放电生成氢气 工作一段时间后 断开 k 此时 a b 两极上产生的气体体积相同 分析电极反应 b 为 阴极 溶液中铜离子获得电子变为铜单质析出 氢离子得到电子生成氢气 a 电极为阳极 溶液中的氢氧根离子失电子生成氧气 阳极电极反应和电子守恒计算得到 c 电极为阳极 d 电极为阴极 根据丙图可知溶液中有三种金属阳离子 而根据丙的成分 可知溶液中只有两种金属阳离子 说明在电解过程中还有 cu2 生成 因此 c 电极是 cu 电极 作阳极 d 电极是石墨作阴极 根据转移电子的物质的量和金属阳离子的物质的量的变化 确定曲线对应的离子 结合转移电子的物质的量计算 详解 1 25 101kpa 条件时 co 燃烧热为 283 0kj mol 燃烧热的热化学方程式为 co g o2 g co2 g h 283 0kj mol 1 1 2 i co g o2 g co2 g h 283 0kj mol 1 1 2 h2 g o2 g h2o l h 285 8kj mol 1 1 2 23 ch3oh l o2 g 2h2o l co2 g h 726 51kj mol 1 3 2 根据盖斯定律计算 2 得到 co g 2h2 g ch3oh l h 128 09kj mol 2 甲醇燃料电池工作时 阳离子向正极移动 由图可知 c 极为负极 则生成的气体为 co2 甲醇燃料电池的负极发生氧化反应 则甲醇在负极发生氧化反应 氧化产物为 co2 并 得到 h 发生反应的电极反应式为 ch3oh h2o 6e co2 6h 3 分析可知 b 电极为电解池的阴极 cu2 离子在阴极得电子生成单质 cu 电极反应为 cu2 2e cu 工作一段时间后 断开 k 此时 a b 两极上产生的气体体积相同 说明 cu2 全部放电后溶液中 h 放电生成 h2 此时电极反应为 2h 2e h2 工作一段时间后 断开 k 此时 a b 两极上产生的气体体积相同 分析电极反应 b 为 阴极 溶液中铜离子析出 h 放电生成 h2 设生成气体物质的量为 x 溶液中铜离子物质 的量为 n cu2 0 1l 1mol l 0 1mol 电极反应为 cu2 2e cu 则 0 1mol cu2 反应获 得 0 2mol 电子 根据电极反应式 2h 2e h2 可知 产生 x mol h2转移 2x mol 电子 a 电极为阳极 溶液中的氢氧根离子失电子生成氧气 电极反应为 4oh 4e 2h2o o2 产 生 x mol o2 失去 4mol 电子 根据同一闭合回路中电子转移数目相等可得 0 2 2x 4x 解 得 x 0 1mol 乙中 a 极析出的气体是氧气物质的量 n o2 0 1mol 其在标准状况下的体积 v 0 1mol 22 4l mol 2 24l 根据转移电子的物质的量和金属阳离子的物质的量的变化图象可知 铜离子从无逐渐增 多 fe3 物质的量减小 fe2 增加 为 fe3 为 fe2 为 cu2 依据 计算得到电子 转移为 0 2mol 当电子转移为 0 2mol 时 丙中阳极电极反应 cu 2e cu2 生成 cu2 物质 的量为 0 1mol 图象分析每个单位为 0 1mol 阴极电极反应 fe3 e fe2 溶液中有 fe3 0 2mol fe2 0 3mol cu2 为 0 1mol 所以需要加入 naoh 溶液 1 4mol 所以 naoh 溶液等 体积 v naoh 0 28l 280ml n1 4mol c5mol l 点睛 本题综合考查了热化学方程式的书写 燃料电池电极式的书写 电化学的有关计 算等 掌握原电池的负极 电解池的阳极发生氧化反应 原电池的正极 电解池的阴极发 生还原反应 物质反应的先后顺序及同一闭合回路中电子转移数目相等进行有关计算 26 钛 22ti 由于其特殊的性能被誉为 未来世纪的金属 钛铁矿主要成分为 fetio3 含 24 有少量 mgo sio2等杂质 li4ti5o12和 lifepo4都是锂离子电池的电极材料 可利用钛铁 矿来制备 工艺流程如下 1 ti 位于元素周期表中的位置为 钛铁矿在预处理时需要进行粉碎 其原因是 2 过程 中 铁的浸出率结果如图所示 由图可知 当铁的浸出率为 80 时 所采用的实 验条件是 3 过程 中固体 tio2与双氧水 氨水反应转化成 nh4 2ti5o15溶液时 ti 元素的浸出率与 反应温度的关系如图所示 反应温度过高时 ti 元素浸出率下降的原因是 25 4 写出由滤液 d 生成 fepo4的离子方程式 5 由流程图可知 fepo4制备 lifepo4的化学方程式是 答案 1 第四周期 ivb 2 增大反应物接触面积 加快反应速率 3 100 3 小时 4 温度过高 双氧水分解与氨气逸出导致 ti 元素浸出率下降 5 2fe2 h2o2 2h3po4 2fepo4 4h 2h2o 6 2fepo4 li2co3 h2c2o42lifepo4 3co2 h2o 解析 详解 1 ti 的原子序数为 22 处于第四周期第 b 族 钛铁矿在预处理时进行粉碎 增大了与盐酸的接触面积 可以加快反应速率 2 由图中三条曲线可得 当铁的浸出率为 80 时 应为 100 约浸取 3 小时 3 由于二氧化钛与氨水 双氧水反应生成 nh4 2ti5o15时 温度过高 双氧水和氨水都 容易分解 双氧水分解与氨气逸出 所以反应温度过高时 ti 元素浸出率下降 4 由流程可得 滤液 d 含有 fe2 与 h2o2 h3po4反应 生成 fepo4 离子方程式为 2fe2 h2o2 2h3po4 2fepo4 4h 2h2o 5 由流程图可知 fepo4与 h2c2o4 li2co3高温煅烧发生反应生成 lifepo4 铁的化合价降 低 fepo4应为氧化剂 所以 h2c2o4应为还原剂 故化学方程式为 2fepo4 li2co3 h2c2o4 2lifepo4 3co2 h2o 点睛 本题是一道工业流程题 是近年高考中必考的题型之一 关键是掌握工业流程题 的解题技巧 明确常考的知识点 工业流程题目在流程上一般分为 3 个过程 1 原料预 处理阶段 经常考查加快反应速率 溶解等方法 如本题就考查了通过粉碎来加快反应速 率 2 分离提纯阶段 经常考到调节 ph 加氧化剂 还原剂 改变温度等方法涉及的 反应 以及混合物分离的常见操作 3 获得产品阶段 常考到蒸发 结晶 洗涤等操作 26 27 醋酸亚铬水合物 cr ch3coo 2 2 2h2o 摩尔质量 376g mol 是一种氧气吸收剂 红棕色 晶体 易被氧化 易溶于盐酸 微溶于乙醇 难溶于水和乙醚 其制备装置 已省略加热及 支持装置 和步骤如下 检查装置气密性 往三颈烧瓶中依次加入过量锌粉 200ml0 200mol lcrc13溶液 关闭 k2打开 k1 旋开分液漏斗的旋塞并控制好滴速 待三颈烧瓶內的溶液由深绿色 cr3 变为亮蓝色 cr2 时 把溶液转移到装置乙中 当出 现大量红棕色晶体时 关闭分液漏斗的旋塞 将装置乙中混合物快速过滤 洗涤和干燥 称量得到 11 28g cr ch3coo 2 2 2h2o 1 装置甲中连通管 a 的作用是 如何检验甲装置的气密性是否良好 2 生成红棕色晶体的离子反应方程式 3 步骤 中溶液自动转移至装置乙中的实验操作为 4 装置丙的作用是 5 为得到纯净干燥的产品 洗涤时按使用的先后顺序选用下列洗涤剂 填序 号 乙醚 蒸馏水 煮沸冷却 无水乙醇 盐酸 6 本实验中 cr ch3coo 2 2 2h2o 的产率是 答案 1 平衡压强或保证分液漏斗中的液体顺利流下 2 关闭 k1和 k2 用 止水夹夹住连通管 a 打幵分液漏斗活塞 若一段时间之后 分液漏斗中水不能顺利流下 则气密性良好 3 2cr2 4ch3coo 2h2o cr ch3coo 2 2 2h2o 4 关闭 k1 27 打开 k2 5 防止空气进入装置乙氧化二价铬 6 7 75 0 解析 分析 根据实验目的及实验过程 结合实验装置图可得 甲中发生反应 2crcl3 zn 2crcl2 zncl2 zn 2hcl zncl2 h2 利用生成氢气增大甲中压强 使甲中反应 后的溶液进入乙中 发生反应 2crcl2 4ch3coona 2h2o cr ch3coo 2 2 2h2o 4nacl 然后过滤 洗涤 干燥 得到 cr ch3coo 2 2 2h2o 晶体 详解 1 三颈烧瓶与分液漏斗之间用连通管 a 连接 在盐酸滴入三颈烧瓶时 始终保 持三颈烧瓶与分液漏斗中压强相等 起到平衡压强的作用 以保证分液漏斗中的液体顺利 滴下 检查装置气密性的原理通常是造成装置不同部位气体存在压强差 并产生明显现象 所以检验甲装置的气密性的方法可以为 关闭 k1和 k2 用止水夹夹住连通管 a 打幵分液 漏斗活塞 若一段时间之后 分液漏斗中水不能顺利流下 则气密性良好 2 红棕色晶体是 crcl2与 ch3coona 溶液反应生成的 cr ch3coo 2 2 2h2o 离子方程式 为 2cr2 4ch3coo 2h2o cr ch3coo 2 2 2h2o 3 本实验利用生成氢气增大甲中压强 使甲中反应后的溶液进入乙中 发生反应生成醋 酸亚铬水合物 cr ch3coo 2 2 2h2o 所以步骤 中溶液自动转移至装置乙中的实验操作为 关闭 k1 打开 k2 4 醋酸亚铬水合物 cr ch3coo 2 2 2h2o 易被氧化 不能