山东省济南某中学2024-2025学年高一年级下册期中考试化学试题（等级考）解析版

高一年级期中学情检测

化学学科试题（等级考）

说明：本试题分为第I卷和第n卷两部分，第I卷为第1页至第5页，共15题，第II卷为第

5页至第8页，共5题。请将答案按要求填写在答题纸相应位置，答在其它位置无效，考试

结束后将答题卡上交。试题满分100分，考试时间90分钟。

可能用到的相对原子质量：H：1C：12N：14O：16Br：80

第I卷供40分）

一、选择题：本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。

1.化学与人类生产、生活密切相关，下列说法错误的是

A.北京冬季奥运会速滑馆的曲面幕墙使用的超白钢化中空玻璃，其制备原料是氧化钠、氧化钙和石英砂

B.光导纤维由高纯二氧化硅制成，能有效提高通信效率

C.葡萄酒中通常含有微量SO2,既可以杀菌又可以防止营养成分被氧化

D.曹植诗句“煮豆燃豆箕，豆在釜中泣”，这里的能量变化主要是化学能转化为热能

【答案】A

【解析】

【详解】A.玻璃的生产原料为纯碱、石灰石和石英砂，而不是氧化钠、氧化钙和石英砂，A错误；

B.光导纤维具有导光性，能有效提高通信效率，它是由高纯二氧化硅制成，B正确；

C.SO2能杀死葡萄酒中的细菌，并能防止葡萄酒中的色素被氧化，所以葡萄酒中通常含有微量SO2,既可

以杀菌又可以防止营养成分被氧化，C正确；

D.煮豆燃豆箕，是燃烧大豆秸秆产生热量，则能量变化主要是化学能转化为热能，D正确；

故选Ao

2.下列说法不正确的是

A.NaOH中含有极性键和离子键

B.H3O+与OH-具有相同的质子数和电子数

C.NaOH的电子式为Na"［：0：H丁

D.02和03是氧元素同素异形体

【答案】B

【解析】

【详解】A.NaOH由Na+和OH构成，阴、阳离子间形成离子键，OFT离子内O、H原子间形成共价键，

A正确；

B.H3O+与OH-具有相同的电子数，但H3O+的质子数为11,OH-的质子数为9,B不正确;

C.NaOH由Na+和OH-构成，0、H原子间形成1对共用电子，则电子式为Na"［：0：H1，C正确；

D.02和03是氧元素形成的两种单质，其结构不同、物理性质有明显差异，二者互为同素异形体，D正

确；

故选B。

3.用a粒子轰击铝核试验放出中子，其核反应为2Al+：Hef3；x+〉。下列说法不无强的是

A.2A1中质量数为27B.核反应中的X元素的原子为

C.该核反应属于化学变化D.；He与；He互为同位素

【答案】C

【解析】

【详解】A.根据质量数守恒，A=30+1-4=27,故A正确;

B.根据Z=13+2-0=15,得核反应中的X元素的原子为;;P,故B正确;

C.上述反应是核反应，核反应既不属于化学变化也不属于物理变化，故C错误;

D.两者质子数相同，中子数不同，因此两者互为同位素，故D正确；

答案选C。

4.下列实验装置正确且能达到实验目的的是

A.AB.BC.CD.D

【答案】C

【解析】

【详解】A.L易升华，在冷处凝固，NH4cl受热分解生成氨气和氯化氢，在冷处氨气和氯化氢反应生成氯

化镂固体，两者无法分离，A错误；

B.乙醇和水互溶，不能分液分离，B错误；

C.非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，碳酸钠溶液中加入硫酸，有气泡二氧化碳冒

出，二氧化碳通入到硅酸钠溶液中，溶液变浑浊，生成硅酸沉淀，说明非金属性强弱：S>C>Si,c正确；

D.钾元素的焰色反应实验需要透过蓝色钻玻璃观察，焰色反应为紫色，且铜本身也会发生焰色反应干扰

实验，D错误；

故选C。

5.在一密闭容器中进行反应：2SO2(g)+O2(g).-2SO3(g),已知反应中某一时刻SO?、。2、S03

的浓度分别为O.lmol/L、0.05mol/L,0.3mol/Lo当反应达到平衡时，可能存在的数据是

A.SO2为0.411101/1,02为0・211101/匕B.SO2SO3均为。.35mol/L

C.$03为。.411101/1D.SO2为0.30mol/L

【答案】D

【解析】

2so2(g)+02(g)=2so3(g)

—某时刻(mol/L)0.10.050.3

【分析】，,

极限右转(mol/L)000.4

极限左转(mol/L)0.40.20

【详解】A.当SO?为0.4mol/L,C>2为。2mol/L时，SCh的浓度为0,平衡时生成物浓度不能为0,A

错误；

B.根据物料守恒SO2和SO3浓度和为0.4mol/L,是定值，SO?、SO3不可能均为。35mol/L,B错误；

C.当SO3为0.4mol/L,SO2和O2浓度为0,平衡时反应物浓度部位0,C错误；

D.由分析可知，0<c(S02)<0.4mol/L,D正确；

答案选D。

6.“变化观念和平衡思想”是高中化学核心素养的重要组成部分，下列相关叙述正确的是

A.恒温恒容条件下，发生反应H2+12=2HI,当容器内压强不变，说明反应达到平衡

B.绝大多数的化学反应是有限度的，限度越高的反应，化学反应速率越大

C.向5mLO.lmol/LFeCL溶液中滴加lmL0.1mol/LKI溶液，在充分反应后，取少许混合液滴加KSCN

溶液，可以验证FeCb与KI的反应是可逆反应

D.恒温恒容条件下，发生反应NH2coONH/s)/2NH3(g)+CO2(g),当混合气体分子量不变时不

能说明反应达到了平衡

【答案】D

【解析】

【详解】A.反应前后气体物质的量不变，压强不能判断平衡，A错误；

B.化学反应限度和化学反应速率没有关系，B错误；

C,向5mLO.lmol/LFeC1溶液中滴加lmL0.1mol/LKI溶液，充分反应后，其中FeC1过量，用KSCN

溶液检验Fe3+，不可以验证该反应是可逆的，C错误：

D.恒温恒容条件，反应NH2coONH4(s)「2NH3(g)+CC)2(g)，无论是否平衡，混合气体平均分子量

不变，因此不能说明反应达到了平衡，D正确；

故答案选D。

7.以Tit)?为催化剂的光热化学循环分解C。？的反应，为室温气体减排提供了一个新途径，该反应的机理

及各分子化学键完全断裂时能量变化如图所示:

下列说法错误的是

A.过程①中吸收能量使得钛氧键发生了断裂

B.若2moiCO2完全分解生成2moic。和Imol。2需要吸收30kJ能量

C.步骤③中有共价键的断裂和形成

D.该反应中，光能和热能转化为化学能

【答案】B

【解析】

【详解】A.由图可知，过程①中钛氧键发生断裂，共价键的断裂是吸收能量的过程，A正确；

B.由题给数据可知，2moic。2分子中共价键断裂吸收的能量为1598kJ义2,生成2moicO和Imol02

时，形成共价键释放的能量为(1072kJx2+496),则反应中需要吸收的能量为1598kJx2-

(1072kJx2+496kJ)=556kJ,B错误；

C.由图可知，步骤③中有碳氧共价键的断裂和形成，C正确；

D.该反应中，提供光能断裂钛氧键，提供热能断裂钛碳键，从而实现光能和热能向化学能的转变，D正确；

答案选B。

8.为了从海带浸取液中提取碘，某同学设计了如图实验方案，下列说法正确的是

A.③中得到的上层溶液中含有I-

B.②中分液时含12的CC14溶液从分液漏斗上口倒出

C.①中反应的离子方程式：2I-+H2O2=l2+2OH-

D.操作Z的名称是加热

【答案】A

【解析】

【分析】海带提取液中加入H2O2和稀硫酸的混合溶液，「被氧化为12,用CC14萃取分液得到含12的CC14溶

液，加入NaOH溶液，L和NaOH反应生成和10-，上层溶液中含有和KT,加入硫酸溶液，1-和10-反应

氧化还原反应生成12,得到含卜的悬浊液，经过过滤得到L,以此解答。

【详解】A.由分析可知，卜和NaOH反应生成r和IC?,③中得到上层溶液中含有1-，A正确；

B.四氯化碳的密度比水大，②中分液时含b的CC14溶液从分液漏斗下口放出，B错误；

+

C.①中H2O2和r发生氧化还原反应生成12和H2O,离子方程式为：2r+2H+H2O2=l2+2H2O,C错误；

D.从含有碘的悬浊液中得到碘，应该采用过滤的方法，D错误；

故答案为：Ao

9.科学家在嫦娥五号取回的月壤中发现了水及大量玻璃性质的物质，经分析，月壤中含有原子序数依次增

大的短周期主族元素W、X、Y、Z、M,其中W、X、Y分别位于不同周期，Y、Z、M为同周期相

邻的元素且最外层电子数之和为9,X最外层电子数是Z最外层电子数的2倍。下列说法正确的是

A.X、Y元素形成的化合物中的化学键为离子键

B.X、Y、Z的简单离子半径：Z>Y>X

C.非金属性：X<M

D.W与X只能形成一种化合物

【答案】A

【解析】

【分析】科学家在嫦娥五号取回的月壤中发现了水及大量玻璃性质的物质，经分析，月壤中含有原子序数依

次增大的短周期主族元素W、X、Y、Z、M,其中W、X、Y分别位于不同周期，则W、X、Y分别

位于第一、二、三周期，W为H,Y、Z、M为同周期相邻的元素且最外层电子数之和为9,设三者的最外

层电子数分别为a、a+1、a+2,则a+a+l+a+2=9,得a=2,则Y、Z、M分别为Mg、Al、Si,X最外层电子

数是Z最外层电子数的2倍，则X最外层为6,X为0；

【详解】A.X、Y元素形成的化合物为MgO,是离子化合物，其中的化学键为离子键，A正确；

B.具有相同电子排布的离子，原子序数大的离子半径小，则X、Y、Z的简单离子半径：X>Y>Z即O'

>Mg2+>Al3+,B错误；

C.非金属性：X（O）＞M（Si）,C错误；

D.W与X可以形成H2O、H2O2,不止一种化合物，D错误；

答案选A。

lO.NCh、。2和熔融KN03可作燃料电池，其原理如图所示。该电池在放电过程中石墨I电极上生成氧化

物Y,Y可循环使用。下列说法错误的是

A.放电时，NO]向石墨I电极迁移

B.电池总反应式为4NO2+O2=2N2O5

C.石墨II附近发生的反应为2N2O5+O2+4e-=4NO]

D.当外电路通过4moie）负极上共产生2nlOIN2O5

【答案】D

【解析】

【分析】N02、02和熔融KN03可作燃料电池，N02作燃料、02作氧化剂，所以石墨I为负极、石墨II为正

极，石墨I电极上生成氧化物Y,因为负极上失电子，所以Y是五氧化二氮，则石墨I电极反应式为

NO2+NOre=N2O5,石墨II电极反应式为Oz+ZNzOs+deFdNO],电池反应式为：4NO2+O2=2N2O5,

放电时，电解质中阴离子向负极移动、阳离子向正极移动；

【详解】A.放电时，电解质中阴离子向负极移动，NO3向石墨I电极迁移，A正确;

B.由分析，电池总反应式为4NO2+O2=2N2O5,B正确；

C.石墨II为正极，附近发生还原反应：2N2O5+O2+4e=4NO八C正确；

D.根据NOz+NC^-e-uNzOs,当外电路通过4moie,负极上共产生4moiN2O5,D错误；

故选D。

二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要

求，全部答对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

11.X,Y、Z、M、W为原子序数依次增大的5种短周期元素。X的质子数与电子层数相同，Y、Z、M同

周期且相邻，W原子核外电子数是M原子最外层电子数的2倍，Z和与其同主族的短周期元素可组成常见

气体。下列说法不E卿的是

A.原子半径：W>Y>Z>M>XB.X、Y、Z三种元素可组成盐

C.WZ2,YZ2均可与水发生反应D.Y、W的最高价氧化物对应的水化物的酸性：

Y>W

【答案】C

【解析】

【分析】X、Y、Z、M、W为原子序数依次增大的5种短周期元素。X的质子数与电子层数相同，则X为

H元素；Z和与其同主族的短周期元素可组成常见气体，则Z为0元素；Y、Z、M同周期且相邻，则Y、

Z、M分别为N、O、F元素；W原子核外电子数是M原子最外层电子数的2倍，则W为14号元素Si。由

此可得出，X、Y、Z、M、W分别为H、N、O、F、Si。

【详解】A.电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；原子半径：Si>N>O

>F>H,A正确；

B.X、Y、Z分别为H、N、O,三种元素可组成盐NH4NO3等，B正确；

C.NO2可与水发生反应，但SiCh不溶于水，与水不能发生反应，C错误；

D.N和Si的最高价氧化物对应的水化物的酸性：HNO3>H2SiO3,D正确；

故选C。

12.某工厂以被矿石（主要成分是BeO、Fe2O3,Si。？等）为原料，生产无水BeCl2的工艺流程如下：（已知

Be与A1的性质相似）

NaOHH2sO4足量氨水

Cl2足量C

y

被矿石Be(OH),--BeO,,,>BeCl2

〃加热2

下列说法正确的是

A.滤渣1可用作颜料

B.滤渣2的成分是Si。？

C.沉被操作中可用足量NaOH代替氨水

D.BeO制备Bed2的化学方程式为：BeO+Cl2+CCO+BeCl2

【答案】AD

【解析】

【分析】被矿石粉碎后用NaOH溶液溶解，Fe2O3不与碱反应，滤渣1为FezCh,SiCh与NaOH溶液反应生

成NazSiCh溶液，已知Be与A1的性质相似，BeO与NaOH溶液反应生成Na21Be(OH)4］溶液，向上述溶液中

2+2+

加H2s04,发生反应SiO；-+2H+=H2SiO34，［Be(OH)4］+4H=Be+4H2O,所以滤渣2为HzSiCh沉

淀，加入足量的氨水沉被，得到Be(0H)2,经后续操作得到BeCb。

【详解】A.由分析知，滤渣1为FezCh,红棕色粉末，可用作颜料，A正确；

B.由分析知，滤渣2为H2SiO3,B错误；

C.题目已知Be与A1的性质相似，沉被操作获得Be(OH)2,若将氨水改为足量的NaOH,生成的Be(0H)2

溶解在强碱NaOH中，C错误；

D.BeO,Cb与足量C在加热条件下生成BeCL同时生成CO,化学方程式为

BeO+Cl2+CCO+BeCl2,D正确；

故选AD。

13.一定温度下，向容积为2L的密闭容器中加入足量活性炭和NO发生反应：

C(s)+2NO(g)「N2(g)+CC)2(g)，n(NO)和“(2)随时间变化曲线如下图所示。改变某一反应条

件，测得n(NO)随时间变化如图中虚线所示。下列说法错误的是

9

8

7

6

5

4

3

2

11

A.改变反应条件前，。〜lOmin内，v(CO2)=0.15mol-I7-min

B.a点的正反应速率等于逆反应速率

C.改变的反应条件可能是使用了高效催化剂

D.K保持不变时,反应达到化学平衡状态

"(CO?)

【答案】BD

【解析】

【详解】A.改变反应条件前，0〜lOmin内，A^(N2)=(3—0)mol=3mol,=A/i(CO2)=3mol,

n1-1

v(CO2)=-^-=——3——=o.15mol-I7-min,A正确;

'7VAt2Lxl0min

B.a点未达到平衡状态，正逆反应速率不相等，B错误;

C.改变条件后，达到平衡时，物质的量不变，且速率加快，则改变的条件可能是使用了高效催化剂，C正

确;

D.氮气和二氧化碳均为生成物，且物质的量相等，1=1,且保持不变，不能证明达到平衡状态,

«(co2)

D错误；

故选BD。

14.下列图示与对应的叙述不相符的是

A.(a)图可表示盐酸与碳酸氢钠反应的能量变化

B,通过(b)图可知石墨比金刚石稳定

C.由(c)图可知，ImolCKg)和2moiSO2(g)反应放出的热量为(a-b)kJ

D.由(d)图可知，A与C的能量差为：E4-E1-E3+E2

【答案】C

【解析】

【详解】A.(a)图中生成物总能量高于反应物总能量，则反应为吸热反应，盐酸与碳酸氢钠反应为吸热反应，

图示与对应的叙述相符，A正确；

B.(b)图中金刚石的能量大于石墨的能量，能量越低物质越稳定，则通过(b)图可知石墨比金刚石稳定，图

示与对应的叙述相符，B正确；

C.由(c)图可知：2SO3(g)2SO2(g)+O2(g)AH=(a-b)kJmol,则

1

2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),AH^^kJ-moF,该反应为放热反应，但该反应为可逆反应,

ImolC)2(g)和2moiSC)2(g)反应不能完全转化生成2molSO3(g),则Imol02(g)和2moiSC)2(g)反应放出的热量

小于(a-b)kJ,C错误;

设与的能量差为，则由图可知：所以与的能量差为：

D.ACE*(d)E4^EAC+EI+E.-E2,AC

正确;

EAC—E4—Ex—E3+E2,D

故选Co

15.盐酸羟胺(NH3OHCI)是一种常见的还原剂和显像剂，其化学性质类似NH4C1。工业上主要采用图1所

示的方法制备。其电池装置中含Fe的催化电极反应机理如图2所示。不考虑溶液体积变化，下列说法正确

的是

IB|

氢

离

子

酸

盐酸

交

盐

换

膜

含Fe的催化电极Pt电极H+

图1图2

A,电池工作时，Pt电极是正极

B.图2中，A为H+和e\B为NH3OH+

C,电池工作时，每消耗2.24LNO(标准状况下)，左室溶液质量增加3.3g

D.电池工作一段时间后，正、负极区溶液的pH均下降

【答案】C

【解析】

+

【分析】由图可知，Pt电极上H2-H+，失去电子发生氧化反应，做负极，电极反应式：H2-2e=2H；含

+

铁的催化电极为正极，其电极反应为：NO+3e+4H+Cl-=NH3OHCl;

【详解】A.Fe电极NO—>NH3<DHC1,N元素化合价降低，做正极，Pt电极H2—H+，H元素化合价升

高，做负极，故A错误；

B.根据题意可知，NH20H具有类似N%的弱碱性，可以和盐酸反应生成盐酸羟胺，所以缺少的一步为反

++

应为：NH2OH+H=NH3OH,图2中，A为H+,B为NH3OH+,故B错误；

C.含铁的催化电极为正极，其电极反应为：NO+3e-+4H++Cl=NH3OHCl,4个氢离子中有1个是左侧溶液

中HC1提供的，3个是右侧溶液迁移过来的；标况下消耗2.24LNO的物质的量

V224L

n=-=———-=0.1mol,则左室增加的质量为O.lmolNO和0.3molH+的质量，即增加质量为3.3g,

Vm22.4L/mol

故C正确；

++

D.负极电极反应式：H2-2e=2H>H+浓度增大pH值减小，正极电极反应为：NO+3e-+4H+Cl

=NH3OHC1,正极区H+浓度减小，pH增大，故D错误；

故选C。

第II卷供60分)

三、非选择题：本题共5小题，共60分。

16.1.国家卫生健康委员会发布公告称，富硒酵母、二氧化硅、硫黄等6种食品添加剂新品种安全性已通

过审查，这些食品添加剂包括食品营养强化剂、风味改良剂、结构改善剂、防腐剂，用于食品生产中，丰

富舌尖上的营养和美味。氧、硫、硒为同一主族元素，请回答下列问题：

(1)硒(Se)是一种生命元素，有抗癌、抗衰老等重要功能。富硒酵母是一种新型添加剂，其中硒元素在周

期表中的位置为0工业上用浓H2s。4焙烧CuSe的方法提取硒(其中Cu转化为CuSOj,且有

so2,H2O和SeC)2(固体)生成，写出发生反应的化学方程式：o

(2)下列说法正确的是o

A.热稳定性：H2Se>H2S>H2OB.36s与74$e的中子数之和为60

22

C.酸性：H2SeO4>H2SO4>HClO4D.还原性：Se<S^

II.A+、B2\。、D、E、F3+分别表示含10个电子的六种粒子。其中：

a.A+、B2\F3+核外电子层结构相同b.C是由两种元素组成的

c.D是两种元素组成的四原子分子d.E在常温下是无色液体

e.往含F3+的溶液中滴加含C-的溶液至过量，先有白色沉淀生成，后白色沉淀消失

(3)电子式表示A?B的形成过程。

(4)含F3+的溶液中通入过量C\反应的离子方程式是o

(5)向(4)最终得到的溶液中，通入过量CCh反应的离子方程式是。

【答案】(1)①第四周期VIA族②.4H2SO4+CuSe=CuSO4+3SO2T+4H2O+SeO2(2)

B

3+-

⑶Na午0GNa—>Na+「0：rNa+（4）A1+4OH=[A1（OH）4]

（）-

5[AI（OH）4]+CO2=AI（OH）3+HCO3

【解析】

【分析】A+、B?-、C\D、E、F3+分别表示含10个电子的六种粒子（离子或分子），由“A+、B%、F3+核外电

子层结构相同”、往含F3+的溶液中滴加含C-的溶液至过量，先有白色沉淀生成，后白色沉淀消失，可推出

A+为Na+、B2-为O'F3+为AF+；C是由两种元素组成的，则其为0任；D是两种元素组成的四原子分子,

则其为NH3；E在常温下是无色液体，则E为H2O。

【小问1详解】

硒为34号元素，在周期表中的位置为第四周期VIA族。工业上用浓H2SO4焙烧CuSe的方法提取硒（其中

Cu转化为CuSC）4），且有so2、H2。和SeC>2（固体）生成，反应中部分硫化合价由+6变为+4,Se化合价由

-2变为+4,结合得失电子守恒，发生反应的化学方程式：

A小

4H2SO4+CuSe=CuSO4+3SO2T+4H2O+SeO2；

【小问2详解】

A.非金属性O>S>Se,非金属性越强，简单气态氢化物越稳定，则稳定性：H2Se<H2S<H2O,故A错

误；

B.36s中子数为36-16=20,74Se的中子数为74-34=40,两者中子数之和为60,故B正确；

C.非金属性Cl>S>Se,非金属性越强，最高价含氧酸酸性越强，则酸性：H2SeO4<H2SO4<HC1O4,

故C错误；

D.非金属性S>Se,非金属性越强，其阴离子还原性越弱，则还原性：Se2->S2',故D错误；

故选B；

【小问3详解】

A?B为Na?。，是离子化合物，电子式表示的形成过程为：NaGGGNafNa+「64Na卡；

••••

【小问4详解】

AP+中加入过量的强碱反应生成[A1（OH）4「，反应的离子方程式是A13++4OH-=[A1（OH）4T;

【小问5详解】

向(4)最终得到的溶液中通入过量C02,［A1(OH)4］和二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢根离子,

离子方程式是：［Al(OH)J+CO2=Al(OH)3+HCO-o

17.废旧锌镒干电池内部的黑色物质A主要含有MnCh、MnOOH、NH4CI、ZnCb、碳单质，用黑色物质

A制备高纯MnCO3的流程如图：

IninTV

己知：MnO2+H2C2O4+H2SO4^MnSO4+CO2T+凡0(未配平)。

(1)第I步操作是为了除去可溶性的(填化学式)。

(2)第I步后在空气中灼烧目的有两个，一个是将MnOOH转化为MnCh,另一个是。灼

烧时，MnOOH与空气中的氧气反应的化学方程式为。

(3)已知：MnCCh难溶于水和乙醇，潮湿时易被空气氧化，100℃时开始分解；Mn2+在pH大于7.7时，

开始转化为Mn(OH)2沉淀。第IV步中的多步操作可按如图步骤进行：

检测是否无水乙醇洗低温

加入NH4HCO3溶液.洗涤水洗干净2〜3次烘干高纯

MnSO4MnCO3

溶液调节pH<7.7粗产品水洗2〜3次MnCCh

①②③④⑤

操作①加入NH4HCO3溶液调节溶液pH的过程中有CO2产生，则MnSCU溶液与NH4HCO3溶液反应的离

子方程式为；操作②中需要的玻璃仪器有：烧杯、；你认为操作③中检测的方法

及现象是时可继续进行操作④；操作④中用无水乙醇洗涤的目的是(答一条即

可)。

【答案】(1)NH4ChZnCb

A

(2)除去碳单质4MnOOH+O2=4MnO2+2H2O

(3)①.Mn2++2HCO；=MnCC>3J+CO2T+H2O②.漏斗、玻璃棒③.取最后一次洗涤液

于试管中，向其中加入BaCb溶液，无白色沉淀产生④.有利于低温条件下快速干燥(可除去产品表面的

水分，防止其在潮湿环境下被氧化，并有利于后续低温烘干

【解析】

【分析】黑色物质A加水溶解、过滤、洗涤，滤液中含有NH4CI、ZnCh,滤渣为MnCh、MnOOH和碳粉，

加热至恒重，碳转化为二氧化碳气体，剩余固体为MnCh,再向MnC>2加稀硫酸和草酸溶液，过滤，得到硫

酸镒溶液，然后得到碳酸镒；

【小问1详解】

由上述分析可知，NH4ChZnCL易溶于水，故第I步操作是为了除去可溶性的NH4CI、ZnCh；

【小问2详解】

MnCh、MnOOH,碳粉均不能溶于水，过滤得到的滤渣为MnCh、MnOOH、碳粉，除去碳单质可以加

热，所以第II步操作加热的目的是除去碳单质；空气中氧气具有氧化性，灼烧时，MnOOH与空气中的氧

A

气反应生成二氧化镒，化学方程式为4MnOOH+O2=4MnO2+2H2O；

【小问3详解】

操作①加入NH4HCO3溶液调节溶液pH的过程中有CO2产生,结合质量守恒,除生成碳酸铳外还会生成水，

离子方程式为Mn2++2HCO]=MnCC>34+CO2T+H2O,操作②为洗涤沉淀，方法是沿玻璃棒向漏斗中

加水至浸没沉淀，待水滤出后重复2到3次，需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒；操作③中，检测MnCO3

是否洗净的方法是利用硫酸根离子和钢离子反应生成硫酸钢白色沉淀，来检验滤液中是否含有硫酸根离子,

则操作为：取少量的最后一次洗涤液于试管中，加入氯化钢溶液，观察是否浑浊，若无白色沉淀生成，说明

己经洗涤干净；操作④用少量无水乙醇洗涤，可除去产品表面的水分，防止其在潮湿环境下被氧化，并有利

于后续低温烘干。

18.利用Zn和KNO3溶液反应模拟地下水的脱硝过程，并探究脱硝原理及相关因素对脱硝速率的影响。模

拟过程的实验装置如图所示。

A

(1)实验室用稀H2s。4洗涤Zn粒，再用蒸储水洗涤至接近中性；将KNO3溶液的pH调至2.5。

①仪器A的名称是,用稀H2s04洗涤Zn粒的目的是。

②向上述KNO3溶液中加入足量洗涤后的Zn粒，写出Zn与KNO3溶液反应生成NH：的离子方程式

③锥形瓶中NaOH溶液的作用是。

(2)某兴趣小组进行了如下实验：取两套如图所示装置，分别加入等体积、等浓度的KNO3溶液；将溶

液的pH调节为2.5,并通入氮气；将其中一套实验装置浸入热水浴中(或浸入冰水浴中)；向三颈瓶中分别

加入足量且等质量的同种Zn粒，用离子色谱仪测定相同反应时间时三颈瓶中NO1的浓度。(已知：溶液中

的NO；的物质的量浓度可用离子色谱仪测定)

①该实验的目的是探究对脱氮速率的影响。

②该实验过程中采用了科学探究中一种重要的思想方法是o

（3）反应过程中有NO]生成。为测定反应液中NO；的含量，取过滤后的滤液100mL,用0.005mol-L-i

KMnCU酸性溶液滴定，消耗KMnCU溶液的体积为16.00mL。（在此条件下NH：不与KMnO4酸性溶液反

应）。计算过滤后的滤液中NO]的物质的量浓度o

+2+

【答案】（1）①.三颈烧瓶②.除去锌粒表面的氧化膜4Zn+NO；+10H=4Zn+NH^+3H2O

吸收副反应可能产生的氮氧化物

（2）①.温度②.控制变量法

（3）0.002mol-L4

【解析】

【分析】用Zn与KNO3溶液反应模拟地下水的脱硝过程。用稀硫酸洗去锌粒表面的氧化膜，将KNO3溶液

的pH调至2.5,并通入氮气除去装置内的空气，锌将NO；还原为连接盛有氢氧化钠溶液的锥形瓶

吸收反应中可能生成的氮氧化物，据此解答。

【小问1详解】

①由仪器构造可知，仪器A的名称是：三颈烧瓶；金属锌是活泼金属，其表面有一层氧化膜，则用稀

H2s04洗涤Zn粒的目的是：除去锌粒表面的氧化膜；

②向上述KNO3溶液中加入足量洗涤后的Zn粒，Zn与KNO3溶液反应生成NH：、Z/+和H2O,依据得失

+2+

电子守恒、电荷守恒和元素守恒可得反应的离子方程式为：4Zn+NO；+10H=4Zn+NH^+3H2O;

③氢氧化钠能与氮氧化物反应，锥形瓶中NaOH溶液的作用是：吸收副反应可能产生的氮氧化物；

【小问2详解】

①该实验的变量为温度，则实验的目的是探究温度对脱硝速率的影响；

②该实验过程中，只有温度不同，其它条件都相同，探究温度对脱硝速率的影响，则采用了科学探究中一

种重要的思想方法是：控制变量法；

【小问3详解】

用KMnCU酸性溶液滴定，发生反应：2MnO；+5NO[+6H+=2Mn2++5NO]+3H2O,贝|

”（MnO；）=0.005mol-L-ixl6.00xl0-3L=8xl0-5inol,NO'）=-n（MnO；）=8x10-5molx-=2x10-4moL所以过

滤后的滤液中c(NO；)=2>10m°l=0002moiL-i。

'0.100L

19.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。

过程IV

(1)大气中存在温室气体CO2,写出CO2的电子式。碳有多种单质，一定条件下，Imol石墨

转化为金刚石吸收L85kJ能量，则(填“石墨”或“金刚石”)更稳定。碳与硅同族，制备纯硅的一

种中间产物SiHCb遇水剧烈反应生成H2SiO3、HC1和另一种物质，写出该反应的化学方程式：

(2)过程I利用CCh制取甲醇的有关化学反应如下:

CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)

己知：i.断开ImolCH30H(g)中的化学键共吸收2060kJ的能量;

ImolCOz和3moi比完全反应生成Imol气态CH30H和Imol气态七0放出178kJ热量。

ii.反应中部分化学键键能数据如下:

H一H一

化学键

HO

键能/(kJ.mol-

436463

1)

由此计算断开lmolC=O需要吸收kJ的能量

(3)利用过程III的反应设计的一种原电池，工作原理如图所示。

催化剂催化剂

广电极C\/电极d

a—

T_

质子交换膜

①电极C是(填“正极”或“负极”)，d的电极反应式：O

②若电路中转移3mol电子，则该电池理论上消耗的CH3OH的物质的量为__________molo

【答案】(1)①•0：：c二O®-石墨®-SiHCl3+3H2O=H2SiO3+3HCl+H2t

+

(2)750(3)®.负极②.O2+4H+4e=2H2O③.0.5

【解析】

【小问1详解】

CO2是共价化合物，电子式为：0：：C：：0，一定条件下，Imol石墨转化为金刚石吸收1.85kJ能量，

说明金刚石的能量高于石墨，物质的能量越低越稳定，则石墨更稳定。碳与硅同族，制备纯硅的一种中间

产物SiHCb遇水剧烈反应生成HzSiCh、HC1和另一种物质，SiHCb中的硅是+2价，而HzSiCh中的硅是+4

价，根据氧化还原原理，Si的化合价升高，做还原剂，则H元素化合价由+1价下降到。价，那么另一产

物为H2,反应的化学方程式为：SiHC13+3H2O=H2SiO3+3HCl+H2T0

【小问2详解】

二氧化碳为直线型结构，分子中存在两个碳氧双键，二氧化碳的结构式为O=C=O,设C=O的键能为x,

断开ImolCH30H(g)中的化学键共吸收2060kJ的能量，ImolCCh和3m0IH2完全反应生成Imol气态CH30H

和Imol气态H2O放出178kJ热量，贝ij2060kJ+(2x463)kJ-2xkJ-3x436kJ=178kJ,解得x=750,即断开Imol

C=0需要吸收的能量为750kJ。

【小问3详解】

①由图可知，H+由电池c移向电极d,说明电极c是负极，电极d为正极，。2在正极得到电子生成HzO,

电极方程式为：。2+4H++4e-=2凡0；

②CH30H在负极失去电子生成CO2,电极方程式为：CH3OH-6e+3CO^=4CO2T+2H2O,若电路中

转移3moi电子，消耗CH30H的物质的量为0.5mol„

20.复合催化是工业合成甲醇(CH3OH)的重要反应，其原理为CO,+3H。^g=-CHQH+HQ。一定

乙4200C31

条件下用CO和H2合成可再生清洁能源——甲醇(CH30H)。化学反应方程式为：

CO(g)+2H2(g)#CH3OH(g)0甲同学在2L密闭容器中，充入lOmolCCh和40moi氏，在催化剂、200。(2的条

件下发生反应。部分反应物和产物随时间变化如图所示；回答下列问题：

uo

*v

£

照

聂

(1)反应开始至2min末，以H2的浓度变化表示该反应的平均速率是mol-L^min^o

A的转化量

(2)已知：某反应物A的平衡转化率=x100%,当反应到5min时，氏的转化率