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山东省临沂市2022-2023学年高一下学期期末考试化学试题 （解析版）
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这是一份山东省临沂市2022-2023学年高一下学期期末考试化学试题 （解析版），共18页。试卷主要包含了5 Fe-56， BCl3水解反应方程式为， 实验室中下列做法错误的是， NA表示阿伏加德罗常数的值等内容，欢迎下载使用。
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 S-32 Cl-35.5 Fe-56
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. 化学与生产、生活、科技密切相关。下列说法错误的是
A. 用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果
B. 豆浆能产生丁达尔效应是由于胶体粒子对光线的散射
C. 钙钛矿太阳能电池将太阳能转化为电能
D. 聚乙烯塑料的老化是因为发生了加成反应
【答案】D
【解析】
【详解】A．乙烯能催熟水果，乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化，消除乙烯，可以保鲜水果，故A说法正确；
B．豆浆属于胶体，胶体具有丁达尔效应，丁达尔效应利用胶体粒子对光线的散射，产生明亮“通路”，故B说法正确；
C．太阳能电池是将太阳能转化成电能的装置，故C说法正确；
D．聚乙烯中不含“C=C”，不能发生加成反应，聚乙烯塑料的老化是由于长链断裂，被氧化所致，故D说法错误；
答案为D。
2. BCl3水解反应方程式为。下列说法错误的是
A. Cl-的结构示意图：
B. H2O的空间填充模型：
C. BCl3的电子式：
D. HCl的形成过程： 更多优质滋源请 家 威杏 MXSJ663 【答案】D
【解析】
【详解】A．Cl-是Cl的最外层得到1个电子，最外层达到8电子，因此氯离子的结构示意图为 ，故A说法正确；
B．H2O的空间构型为V形，空间填充模型为 ，故B说法正确；
C．B的最外层有3个电子，与3个Cl原子形成共价键，其电子式为 ，故C说法正确；
D．HCl为共价化合物，不是离子化合物，HCl形成过程： ，故D说法错误；
答案为D。
3. 实验室中下列做法错误的是
A. 用冷水贮存白磷B. 用酒精灯直接加热坩埚
C. 四氯化碳保存在细口塑料瓶中D. 实验中剩余的金属钠放回原试剂瓶
【答案】C
【解析】
【详解】A．白磷的着火点较低，能自燃，白磷的密度大于水，因此为了防止发生危险，白磷保存在冷水中，故A说法正确；
B．坩埚能直接加热，故B说法正确；
C．四氯化碳是一种有机溶剂，易挥发，且能够溶解塑料，因此四氯化碳保存在细口玻璃瓶中，故C说法错误；
D．金属钠为活泼金属，能与其他物质发生反应，为避免发生危险，实验中剩余的金属钠放回原试剂瓶中，故D说法正确；
答案为C。
4. 下列应用没有涉及到氧化还原反应的是
A. 谷物发酵酿造食醋B. 氢氟酸刻蚀石英制作艺术品
C. 暖贴中的铁粉遇空气放热D. 过氧化钠用作呼吸面具中的供氧剂
【答案】B
【解析】
【详解】A．谷物中淀粉水解成葡萄糖，葡萄糖在酶的作用下转化成CH3CH2OH，乙醇连续被氧化成食醋，该过程中涉及氧化反应反应，故A不符合题意；
B．氢氟酸与石英发生SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O，没有化合价变化，不涉及氧化还原反应，故B符合题意；
C．铁粉被氧气氧化，涉及氧化还原反应，故C不符合题意；
D．过氧化钠与CO2：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，与水反应：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2，这两个反应都是氧化还原反应，故D不符合题意；
答案为B。
5. 下列有关物质的工业制备说法错误的是
A. 电解熔融MgO冶炼镁B. H2在Cl2中燃烧制备HCl
C. 氨的催化氧化制备NOD. 煅烧黄铁矿(FeS2)制备SO2
【答案】A
【解析】
【详解】A．MgO熔点高，熔融MgO，需要消耗很多能量，因此工业常电解熔点较低的氯化镁冶炼金属镁，故A说法错误；
B．H2在氯气中安静燃烧，生成HCl，故B说法正确；
C．氨气具有还原性，在催化作用下与氧气发生4NH3+5O24NO+6H2O，故C说法正确；
D．煅烧黄铁矿发生4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2，故D说法正确；
答案为A。
6. NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 0.1ml·L-1 K2SO4溶液中K+的数目为0.2NA
B. 29g异丁烷分子中共价键的数目为6NA
C. 0.5mlSO2与1mlO2充分反应转移电子的数目为NA
D. 标准状况下，11.2L由甲烷和乙烯组成的混合物中含有氢原子的数目为2NA
【答案】D
【解析】
【详解】A．没有明确溶液体积，不能计算0.1ml·L-1 K2SO4溶液中K+的数目，故A错误；
B．异丁烷结构简式为，1个异丁烷分子中含有13个共价键，29g异丁烷分子中共价键的数目为 ，故B错误；
C．2SO2+O22SO3反应可逆，0.5mlSO2与1mlO2充分反应转移电子的数目小于NA，故C错误；
D．每个甲烷和乙烯分子中都含有4个H原子，标准状况下11.2L由甲烷和乙烯组成的混合物的物质的量为0.5ml，含有氢原子的数目为2NA，故D正确；
选D。
7. 能正确表示下列反应的离子方程式为
A. 氯化铜溶液中通入硫化氢：
B. 硅酸钠溶液中通入二氧化碳：
C. 过量二氧化碳通入饱和碳酸钠溶液中：
D. 碳酸氢铵溶液中加入过量的氢氧化钠溶液：
【答案】C
【解析】
【详解】A．氯化铜溶液中通入硫化氢生成硫化铜沉淀，硫化氢为弱酸不能拆：，A错误；
B．硅酸钠溶液中通入二氧化碳生成硅酸沉淀和碳酸钠：，B错误；
C．过量二氧化碳通入饱和碳酸钠溶液中生成溶解度较小的碳酸氢钠晶体：，C正确；
D．碳酸氢铵溶液中加入过量的氢氧化钠溶液，铵根离子和碳酸氢根离子均完全反应生成氨气和水、碳酸根离子：，D错误；
故选C。
8. 锌-空气燃料电池具有比能量高、容量大、使用寿命长等优点，广泛用于电动车的动力电源，其工作原理为，装置如图所示。
下列说法错误的是
A. 电池工作时OH-移向Zn电极
B. 每消耗标准状况下22.4LO2，电路中通过2ml电子
C. 负极反应式为
D. 多孔石墨可提高氧气与电解质溶液的接触面积，增大电流强度
【答案】B
【解析】
【分析】由总反应可知，锌极为负极，发生氧化反应生成，石墨极为正极，氧气发生还原反应生成氢氧根离子；
【详解】A．原电池中阴离子向负极移动，故电池工作时OH-移向Zn电极，A正确；
B．每消耗标准状况下22.4LO2，氧元素化合价由0变为-2，根据电子守恒可知，电路中通过4ml电子，B错误；
C．锌极为负极发生氧化反应生成，负极反应式为，C正确；
D．多孔石墨可提高氧气与电解质溶液的接触面积，可以加快反应速率，增大电流强度，D正确；
故选B。
9. 水合肼(N2H4·H2O)是重要的氢能源稳定剂，具有较强的还原性。水合肼的制备原理为。下列装置和操作能达到实验目的的是
A. 装置甲用于制备NH3
B. 装置乙用作反应过程的安全瓶
C. 装置丙中先加入NaClO溶液，再从b口通入NH3
D. 装置丁用于吸收反应中过量的NH3
【答案】D
【解析】
【详解】A．装置甲中直接加热NH4Cl虽然能产生氨气，但因为盐酸的酸性强，很快在试管末端与氨气结合变为NH4Cl固体，故A错误；
B．氨气极易溶于水，导管应短进短出，可防治倒吸，故B错误；
C．从水合肼的制备原理可知，水合肼的制备实质是NaClO溶液和反应，所以应从a口通入NH3，便于NH3的溶解，故C错误；
D．氨气会污染环境，用装置丁吸收反应中过量的NH3，并且利用氨气不溶于四氯化碳来防止倒吸，故D正确；
故选D。
10. 工业上以石英砂(主要含SiO2和少量Fe2O3)为原料制备硅，工艺流程如下
下列说法错误的是
A. 适当增大硫酸浓度，可以加快“酸溶”速率
B. “操作x”用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和漏斗
C. 焦炭“高温还原”的化学方程式为
D. 气体b、c可以循环利用
【答案】C
【解析】
【分析】二氧化硅为酸性氧化物，不与硫酸反应，氧化铁为碱性氧化物，与硫酸反应生成可溶Fe2(SO4)3，然后过滤，SiO2在高温下与焦炭反应：SiO2+2C2CO↑+Si，得到粗硅，高温下通入HCl，发生Si+3HClSiHCl3+H2，通入氢气发生SiHCl3+H2Si+3HCl，据此分析；
【详解】A．加快“酸溶”速率的措施适当升温、粉碎石英砂、搅拌、适当提高硫酸浓度等，故A说法正确；
B．根据上述分析，“操作x”为过滤，使用玻璃仪器为玻璃棒、烧杯和漏斗，故B说法正确；
C．焦炭“高温还原”的化学方程式为SiO2+2C2CO↑+Si，故C说法错误；
D．根据上述分析，气体b为氢气，气体c为HCl，两种气体可以循环使用，故D说法正确；
答案为C。
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，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
11. 已知Pb2O3与HNO3溶液发生反应Ⅰ：；PbO2与酸化的MnSO4溶液发生反应Ⅱ：。下列推断错误的是
A. 由反应Ⅰ可知，Pb2O3可表示为PbO·PbO2
B. 由反应Ⅱ可知，PbO2可与浓盐酸反应生成Cl2
C. 由反应Ⅰ、Ⅱ可知，氧化性：
D. Pb可与稀硝酸发生反应：
【答案】CD
【解析】
【详解】A．Pb常见化合价为+2、+4价，按照低价在前，高价在后，以及原子守恒，Pb2O3可写成PbO·PbO2，故A说法正确；
B．根据反应Ⅱ，PbO2为氧化剂，MnO为氧化产物，利用氧化性：氧化剂＞氧化产物，即氧化性PbO2＞MnO，KMnO4能将浓盐酸氧化成Cl2，即高锰酸钾的氧化性强于氯气，推出氧化性PbO2＞MnO＞Cl2，说明PbO2能氧化浓盐酸生成氯气，故B说法正确；
C．根据反应Ⅱ可知氧化性PbO2＞MnO，根据反应Ⅰ可知，Pb2O3既是氧化剂又是还原剂，硝酸没有将Pb2+氧化成+4价，说明硝酸的氧化性比PbO2弱，即氧化性：PbO2＞HNO3，故C说法错误；
D．根据C选项分析，氧化性：PbO2＞HNO3，因此Pb被硝酸氧化成+2价Pb，其反应方程式为3Pb+8HNO3=3Pb(NO3)2+2NO↑+4H2O，故D说法错误；
答案为CD。
12. 布洛芬是一种常用的解热镇痛药，其结构简式如下图所示。下列关于布洛芬的说法错误的是
A. 分子式为C13H18O2
B. 所有碳原子均能共平面
C. 可以发生加成、取代、氧化反应
D. 1ml布洛芬最多消耗1mlNaHCO3
【答案】B
【解析】
【详解】A．由结构可知，分子式为C13H18O2，A正确；
B．分子存在饱和碳原子与3个C相连的结构，饱和碳原子为四面体结构，故所有碳原子不能共平面，B错误；
C．分子含有羧基可以发生取代反应，苯环可以发生加成反应，该物质的燃烧为氧化反应，C正确；
D．羧基能和碳酸氢钠反应，则1ml布洛芬最多消耗1mlNaHCO3，D正确；
故选B。
13. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X和W位于同一主族，Y的最外层电子数等于Z和W的最外层电子数之和，Y可与Z形成淡黄色化合物Z2Y2。下列说法正确的是
A. 简单离子半径：Z>X>Y
B. 简单氢化物的沸点：Y>X>W
C. 元素X的含氧酸均为强酸
D. X与W元素能存在于同一离子化合物中
【答案】BD
【解析】
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，Y可与Z形成淡黄色化合物Z2Y2，则Y为氧、Z为钠； Y的最外层电子数等于Z和W的最外层电子数之和，则W为磷；X和W位于同一主族，则X为氮；
【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；简单离子半径： X>Y >Z，A错误；
B．X、Y、W的简单氢化物分别为氨气、水、磷化氢，常温水为液体，沸点最高，氨气易液化，其沸点高于磷化氢，故简单氢化物的沸点：Y>X>W，B正确；
C．元素X的含氧酸中亚硝酸不是强酸，C错误；
D．X与W元素能存在于同一离子化合物中，例如磷酸铵，D正确；
故选BD。
14. 根据下列实验操作和现象，可得出相应正确结论的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A．铁与浓硝酸发生钝化反应，无明显现象，铁与稀硝酸反应生成无色气体NO，因此不能根据实验现象判断浓硝酸、稀硝酸氧化性强弱，故A错误；
B．题中没有中和稀硫酸，直接加入银氨溶液，不能发生银镜反应，不能检验蔗糖是否水解，故B错误；
C．发生2Fe3++2I-=2Fe2++I2，加入淀粉溶液，溶液变蓝，说明有碘单质生成，加入KSCN溶液，溶液变红，说明反应后溶液中含有Fe3+，根据题中所给量，KI过量，Fe3+不足，因此说明该反应有一定的限度，故C正确；
D．甲烷与氯气反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷和氯化氢，能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，说明有HCl的生成，故D错误；
答案为C。
15. 某混合物可能含有Al、Fe、Cu、Fe3O4，为探究该混合物成分，某兴趣小组设计如图实验方案。下列说法正确的是
A. 固体M一定是纯净物
B. 混合物中一定满足n(Cu)：n(Fe3O4)>1：1
C. m1>m2且混合物中一定含有Al
D. 蓝绿色溶液中一定含有Fe3+、Cu2+、Fe2+、H+
【答案】AC
【解析】
【分析】混合物可能含有Al、Fe、Cu、Fe3O4，加氢氧化钠溶液溶解，铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，过滤，固体中含有Fe、Cu、Fe3O4，加过量盐酸，铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，Fe3O4和盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水，铜和氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜。
【详解】A．盐酸过量，Fe、Cu、Fe3O4中只有Cu和盐酸不反应，固体M一定是Cu，故A正确；
B．Fe、Cu都能与Fe3+反应，且铁的活泼性大于铜，铜有剩余，混合物中不一定满足n(Cu)：n(Fe3O4)>1：1，故B错误；
C．Al能与氢氧化钠反应放出氢气，Fe、Cu、Fe3O4和氢氧化钠不反应，加入氢氧化钠有气体放出，说明混合物中一定含有Al，所以 m1>m2，故C正确；
D．Fe3+与Cu反应，有Cu剩余，则蓝绿色溶液中一定不含有Fe3+，故D错误；
选AC。
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
16. 利用元素的化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。如图是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系。
（1）T是一种由四种元素组成的钠盐，其电离方程式为____________；R是一种可溶水的正盐，检验其阴离子的方法是_____________。
（2）Z是形成酸雨的主要物质之一，用化学式表示由Z形成酸雨的过程__________(示例图：)。
（3）Fe2(SO4)3溶液脱除空气污染物X并再生原理如图所示。
反应Ⅰ离子方程式为_________；每脱除17gX，消耗标准状况下O2的体积为_________L。
（4）海水提溴时，先用Cl2氧化海水中的，热空气吹出Br2后用Z进行吸收，再通入Cl2氧化，最后蒸馏得到液溴。两次通入Cl2氧化的目的是_______；Z吸收Br2的化学方程式为______________。
【答案】（1） ①. ②. 取待测溶液少量于试管中，先滴入几滴硝酸钡溶液，产生白色沉淀，接着再滴入稀硝酸，白色沉淀不溶解，则证明待测溶液中含有硫酸根离子。
（2）
（3） ①. ②. 5.6
（4） ①. 氧化溴离子得到含溴单质 ②.
【解析】
【分析】由硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系可知，X：H2S；Y：S；Z：SO2；W：SO3；M：H2SO4；N：H2SO3；R：硫酸盐；T：亚硫酸盐。
【小问1详解】
T是一种由四种元素组成的钠盐，则T为NaHSO3，则NaHSO3电离方程式为。R为硫酸盐，其阴离子为，检验方法为：取待测溶液少量于试管中，先滴入几滴硝酸钡溶液，产生白色沉淀，接着再滴入稀硝酸，白色沉淀不溶解，则证明待测溶液中含有硫酸根离子。
【小问2详解】
由分析可知Z为SO2，用化学式表示由SO2形成酸雨的过程为：。
【小问3详解】
由图和分析可知：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
总反应：
设：每脱除17gH2S，消耗O2的物质的量为x。
x=0.25ml
则标准状况下O2的体积为：
【小问4详解】
通入氯气氧化溴离子得到含溴单质的混合溶液，利用热空气吹出Br2，被二氧化硫吸收得到含HBr的混合溶液，通入氯气氧化得到溴单质。两次通入Cl2氧化的目的是：氧化溴离子得到含溴单质。SO2吸收Br2的化学方程式为：。
17. 利用CO2合成甲醇(CH3OH)是实现碳中和的措施之一，其反应方程式为。
回答下列问题：
（1）CO2合成甲醇能量变化如图所示。
该反应是_________反应(填“放热”或“吸热”)，反应物的总键能_________生成物的总键能(填“大于”或“小于”)。
（2）向2L恒容密闭容器中加入4mlCO2、10mlH2，恒温下发生反应，测得CO2(g)和CH3OH(g)的物质的量随时间变化如图所示。
①3min时，正反应速率_________逆反应速率(填“>”、“<”或“=”)。
②0~9min内，用H2表示的平均反应速率v(H2)=_________ml·L-1·min-1。
③下列能说明反应达到平衡状态的是_________(填标号)。
a．混合气体的密度保持不变 b．3v正(CH3OH)=v逆(H2)
b．c(CH3OH)=c(H2O) d．2mlC=O键断裂的同时生成3mlH-H键
（3）以甲醇作燃料的燃料电池如图所示。
①X处通入的是_________(填“甲醇”或“空气”)；正极的电极反应式为__________________。
②若有1mlCO2生成，理论上通过质子交换膜的H+的物质的量为_________。
【答案】（1） ①. 放热 ②. 小于
（2） ①. ＞ ②. 0.5 ③. bd
（3） ①. 甲醇 ②. O2+4H++4e-=2H2O ③. 6ml
【解析】
【小问1详解】
根据图像可知，反应物总能量高于生成物总能量，说明该反应为放热反应；断键吸收热量，形成键释放能量，该反应为放热反应，说明生成物总键能大于反应物总键能；故答案为放热；小于；
【小问2详解】
①3min以后，CO2、CH3OH物质量还在变化，3min时，反应没有达到平衡，即3min时，v正＞v逆，故答案为＞；
②0～9min内，CO2变化物质的量为(4.0-1.0)ml=3.0ml，则氢气变化物质的量为3×3.0ml=9.0ml，用氢气表示的反应速率v(H2)==0.5ml/(L·min)，故答案为0.5；
③a．组分都是气体，混合气体总质量不变，容器为恒容，混合气体体积不变，根据密度的定义，任何时刻，混合气体的密度始终不变，即混合气体的密度不变，不能说明反应达到平衡，故a不符合题意；
b．v正(CH3OH)：向正反应方向进行，v逆(H2)：向逆反应方向进行，3v正(CH3OH)= v逆(H2)，符合化学计量数之比，因此3v正(CH3OH)= v逆(H2)，说明反应达到平衡，故b符合题意；
c．CH3OH、H2O均为生成物，且化学计量数相同，因此任何时刻，两者浓度都相同，即不能说明反应达到平衡，故c不符合题意；
d．2mlC=O键断裂，反应向正反应方向进行，消耗1mlCO2，生成3mlH-H键，反应向逆反应方向进行，生成3mlH2，消耗CO2物质的量与生成氢气物质的量之比等于化学计量数之比，因此2mlC=O键断裂的同时生成3mlH-H键，说明反应达到平衡，故d符合题意；
答案为bd；
【小问3详解】
①该装置为燃料电池，根据原电池工作原理，阳离子向正极移动，即通X一极为负极，即X为CH3OH，通Y一极为正极，即Y为空气，电解质为稀硫酸，正极反应式为O2+4H++4e-=2H2O，故答案为甲醇；O2+4H++4e-=2H2O；
②负极反应式为CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+，生成1mlCO2，电路中转移6ml电子，即有6mlH+通过质子交换膜；故答案为6ml。
18. 丙烯是一种重要的化工原料，利用丙烯合成酯类化合物E的一种合成路线如图所示。
已知：I．(R表示烃基)
Ⅱ．(R表示烃基)
回答下列问题：
（1）A→B的反应类型是_________；D中含有的官能团名称是_________；鉴别B和HOCH2CH2OH可以选用的试剂是_________。
（2）B→C的化学方程式为__________________；E的结构简式为_________。
（3）X是丙烯与H2加成产物的同系物，其相对分子质量为72，则X的同分异构体有_________种，其中一氯代物只有一种的结构简式为_________。
（4）设计实验证明丙烯与溴水发生加成反应而不是取代反应__________________。
【答案】（1） ①. 取代反应 ②. 碳碳双键、羧基 ③. 溴水
（2） ①. 2CH2=CHCH2OH+O22CH2=CHCHO+2H2O ②. CH2=CHCOOCH2CH2OOCCH=CH2
（3） ①. 3 ②. C(CH3)4
（4）取反应后液体，加入硝酸酸化的硝酸银溶液，不产生淡黄色沉淀说明反应为加成反应而不是取代
【解析】
【分析】丙烯和氯气光照发生取代反应引入氯原子生成A，A最终被氧化为D羧酸，则A为CH2=CHCH2Cl，A发生水解反应生成B：CH2=CHCH2OH，B氧化为C：CH2=CHCHO，C发生银镜反应再酸化生成D：CH2=CHCOOH，D和乙二醇发生取代反应生成酯E：CH2=CHCOOCH2CH2OOCCH=CH2；
小问1详解】
由分析可知，A→B的反应类型是取代反应；D：CH2=CHCOOH中含有的官能团名称是碳碳双键、羧基；B：CH2=CHCH2OH含有碳碳双键，能使溴水褪色，故和HOCH2CH2OH鉴别可以选用的试剂是溴水；
【小问2详解】
B→C的反应为B中羟基在铜催化剂作用下被氧气氧化为醛基得到C：2CH2=CHCH2OH+O22CH2=CHCHO+2H2O；E的结构简式为CH2=CHCOOCH2CH2OOCCH=CH2；
【小问3详解】
同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物；X是丙烯与H2加成产物的同系物，则其为烷烃，烷烃分子通式为CnH2n+2(n≥1，且n为正整数)，其相对分子质量为72，则14n+2=72，n=5，X为戊烷，同分异构体有正戊烷、异戊烷、新戊烷3种，其中一氯代物只有一种则其只有1种环境的氢，结构简式为C(CH3)4；
【小问4详解】
丙烯与溴水发生加成反应不会产生溴离子，若是取代反应则会产生溴离子，故检验方法为：取反应后液体，加入硝酸酸化的硝酸银溶液，不产生淡黄色沉淀说明反应为加成反应而不是取代。
19. 亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂，熔点为-64.5℃，沸点为-5.5℃，气态呈黄色，液态呈红褐色，遇水易反应生成一种氢化物和两种氮的常见氧化物。NOCl可由NO与Cl2反应制得，相关实验装置如图所示。
回答下列问题：
（1）仪器a的名称是_________；装置的连接顺序为A→_________→D(装置可重复使用)；实验开始时先通入干燥纯净的Cl2，当观察到三颈烧瓶中__________________时，关闭活塞b，再通入NO。
（2）装置A中发生反应的化学方程式为__________________；装置C的作用是__________________；装置D吸收NO尾气生成MnO2和，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_________。
（3）取三颈烧瓶中所得产品mg溶于水，配成250mL溶液；取出25.00mL溶液，加入稀硝酸酸化后，与VmLcml·L-1AgNO3溶液恰好完全反应(杂质不参与反应)，则产品中NOCl的质量分数为_________。
【答案】（1） ①. 分液漏斗 ②. CBE ③. 充满黄绿色气体
（2） ①. ②. 将可能含有的二氧化氮转化为NO ③. 1:1
（3）
【解析】
【分析】A反应生成NO气体，通过C装置将可能含有的二氧化氮转化为NO，通过B装置干燥后进入E装置和氯气反应生成亚硝酰氯，尾气使用D吸收；
【小问1详解】
仪器a的名称是分液漏斗；由分析可知，装置的连接顺序为A→CBE→D(装置可重复使用)；氯气为黄绿色气体，实验开始时先通入干燥纯净的Cl2，当观察到三颈烧瓶中充满黄绿色气体时，关闭活塞b，再通入NO。
【小问2详解】
铜和稀硝酸生成硝酸铜、NO和水，；NO会和空气中氧气生成二氧化氮，二氧化氮和水生成硝酸和NO，故装置C的作用是将可能含有的二氧化氮转化为NO；装置D吸收NO尾气生成MnO2和，该反应中氧化剂高锰酸钾中锰元素化合价由+7变为+4、还原剂NO中氮元素化合价由+2变为+5，根据电子守恒，两者的物质的量之比为1:1；
【小问3详解】
亚硝酰氯遇水易反应生成一种氢化物和两种氮的常见氧化物，更加质量守恒可知，氯元素转化为HCl，HCl和硝酸银生成氯化银沉淀，则，产品中NOCl的质量分数为。
20. 废旧锌锰电池中的黑锰粉含有MnO2、MnO(OH)、NH4Cl和少量ZnCl2、Fe2O3及炭黑等。为了保护环境、充分利用锰资源，通过如图流程制备MnSO4溶液。
已知：①“焙烧”产物中锰元素全部以MnO2的形式存在。
②几种金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表。
回答下列问题：
（1）“滤液a”的成分是_________(写化学式)。
（2）“焙烧”的目的是__________________；“焙烧”过程中生成MnO2的化学方程式为___________。
（3）探究“酸浸”中溶解MnO2的适宜操作。
实验Ⅰ．向MnO2中加入H2O2溶液，产生大量气泡；再加入稀硫酸，固体未明显溶解。
实验Ⅱ．向MnO2中加入稀硫酸，固体未溶解；再加入H2O2溶液，产生大量气泡，固体完全溶解。
①实验Ⅰ中MnO2的作用是__________________；实验Ⅱ中MnO2的作用是__________________，写出MnO2溶解的离子方程式__________________。
②由实验可知，“酸浸”溶解MnO2时，先加入_________，后加入_________。
（4）“调pH”时，需控制溶液pH的范围是_________。
【答案】（1）NH4Cl、ZnCl2
（2） ①. 将三价锰转化为四价锰且将炭黑转化为二氧化碳除去 ②.
（3） ①. 催化作用 ②. 氧化剂 ③. ④. 稀硫酸 ⑤. 过氧化氢溶液
（4）3.7【解析】
【分析】黑锰粉水洗氯化锌、氯化铵成为滤液a，滤渣焙烧在空气中氧气作用下锰元素转化为二氧化锰同时将碳转化为二氧化碳除去，加入过氧化氢、硫酸酸浸得到硫酸锰溶液、硫酸铁溶液，加入MnO调节pH得到氢氧化铁沉淀，过滤得到硫酸锰溶液；
【小问1详解】
由分析可知，“滤液a”的成分是NH4Cl、ZnCl2；
【小问2详解】
“焙烧”的目的是将三价锰转化为四价锰且将炭黑转化为二氧化碳除去；“焙烧”过程中在空气中氧气作用下锰元素转化为二氧化锰，化学方程式为；
【小问3详解】
①实验Ⅰ中MnO2的作用是催化过氧化氢分解生成氧气和水，其催化作用；实验Ⅱ中二氧化锰和过氧化氢发生氧化还原反应转化为二价锰，MnO2被还原做氧化剂，MnO2溶解的离子方程式。
②若先加入过氧化氢，会导致二氧化锰催化过氧化氢生成氧气，由实验可知，“酸浸”溶解MnO2时，先加入稀硫酸使得溶液显酸性，后加入过氧化氢溶液；
【小问4详解】
“调pH”时使得铁离子沉淀而锰离子不沉淀，结合图表可知，需控制溶液pH的范围是3.7结论
A
常温下将铁片分别插入稀硝酸和浓硝酸中，前者产生无色气体，后者无明显现象
稀硝酸的氧化性比浓硝酸强
B
向蔗糖溶液中滴加稀硫酸，水浴加热，加入新制银氨溶液，无银镜生成
蔗糖未发生水解
C
1mL0.1ml·L-1FeCl3溶液和2mL0.1ml·L-1KI溶液混合，充分反应后，取一份滴加淀粉溶液变为蓝色；另一份滴加KSCN溶液变为红色
FeCl3与KI的反应为可逆反应
D
甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体使湿润的蓝色石蕊试纸变为红色
生成的一氯甲烷具有酸性
金属离子
开始沉淀的pH
完全沉淀的pH
Fe3+
2.7
3.7
Mn2+
8.3
9.8
Zn2+
6.2
8.2
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Al-27 S-32 Cl-35.5 Fe-56
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. 化学与生产、生活、科技密切相关。下列说法错误的是
A. 用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果
B. 豆浆能产生丁达尔效应是由于胶体粒子对光线的散射
C. 钙钛矿太阳能电池将太阳能转化为电能
D. 聚乙烯塑料的老化是因为发生了加成反应
【答案】D
【解析】
【详解】A．乙烯能催熟水果，乙烯能被酸性高锰酸钾溶液氧化，消除乙烯，可以保鲜水果，故A说法正确；
B．豆浆属于胶体，胶体具有丁达尔效应，丁达尔效应利用胶体粒子对光线的散射，产生明亮“通路”，故B说法正确；
C．太阳能电池是将太阳能转化成电能的装置，故C说法正确；
D．聚乙烯中不含“C=C”，不能发生加成反应，聚乙烯塑料的老化是由于长链断裂，被氧化所致，故D说法错误；
答案为D。
2. BCl3水解反应方程式为。下列说法错误的是
A. Cl-的结构示意图：
B. H2O的空间填充模型：
C. BCl3的电子式：
D. HCl的形成过程： 更多优质滋源请 家 威杏 MXSJ663 【答案】D
【解析】
【详解】A．Cl-是Cl的最外层得到1个电子，最外层达到8电子，因此氯离子的结构示意图为 ，故A说法正确；
B．H2O的空间构型为V形，空间填充模型为 ，故B说法正确；
C．B的最外层有3个电子，与3个Cl原子形成共价键，其电子式为 ，故C说法正确；
D．HCl为共价化合物，不是离子化合物，HCl形成过程： ，故D说法错误；
答案为D。
3. 实验室中下列做法错误的是
A. 用冷水贮存白磷B. 用酒精灯直接加热坩埚
C. 四氯化碳保存在细口塑料瓶中D. 实验中剩余的金属钠放回原试剂瓶
【答案】C
【解析】
【详解】A．白磷的着火点较低，能自燃，白磷的密度大于水，因此为了防止发生危险，白磷保存在冷水中，故A说法正确；
B．坩埚能直接加热，故B说法正确；
C．四氯化碳是一种有机溶剂，易挥发，且能够溶解塑料，因此四氯化碳保存在细口玻璃瓶中，故C说法错误；
D．金属钠为活泼金属，能与其他物质发生反应，为避免发生危险，实验中剩余的金属钠放回原试剂瓶中，故D说法正确；
答案为C。
4. 下列应用没有涉及到氧化还原反应的是
A. 谷物发酵酿造食醋B. 氢氟酸刻蚀石英制作艺术品
C. 暖贴中的铁粉遇空气放热D. 过氧化钠用作呼吸面具中的供氧剂
【答案】B
【解析】
【详解】A．谷物中淀粉水解成葡萄糖，葡萄糖在酶的作用下转化成CH3CH2OH，乙醇连续被氧化成食醋，该过程中涉及氧化反应反应，故A不符合题意；
B．氢氟酸与石英发生SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O，没有化合价变化，不涉及氧化还原反应，故B符合题意；
C．铁粉被氧气氧化，涉及氧化还原反应，故C不符合题意；
D．过氧化钠与CO2：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，与水反应：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2，这两个反应都是氧化还原反应，故D不符合题意；
答案为B。
5. 下列有关物质的工业制备说法错误的是
A. 电解熔融MgO冶炼镁B. H2在Cl2中燃烧制备HCl
C. 氨的催化氧化制备NOD. 煅烧黄铁矿(FeS2)制备SO2
【答案】A
【解析】
【详解】A．MgO熔点高，熔融MgO，需要消耗很多能量，因此工业常电解熔点较低的氯化镁冶炼金属镁，故A说法错误；
B．H2在氯气中安静燃烧，生成HCl，故B说法正确；
C．氨气具有还原性，在催化作用下与氧气发生4NH3+5O24NO+6H2O，故C说法正确；
D．煅烧黄铁矿发生4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2，故D说法正确；
答案为A。
6. NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 0.1ml·L-1 K2SO4溶液中K+的数目为0.2NA
B. 29g异丁烷分子中共价键的数目为6NA
C. 0.5mlSO2与1mlO2充分反应转移电子的数目为NA
D. 标准状况下，11.2L由甲烷和乙烯组成的混合物中含有氢原子的数目为2NA
【答案】D
【解析】
【详解】A．没有明确溶液体积，不能计算0.1ml·L-1 K2SO4溶液中K+的数目，故A错误；
B．异丁烷结构简式为，1个异丁烷分子中含有13个共价键，29g异丁烷分子中共价键的数目为 ，故B错误；
C．2SO2+O22SO3反应可逆，0.5mlSO2与1mlO2充分反应转移电子的数目小于NA，故C错误；
D．每个甲烷和乙烯分子中都含有4个H原子，标准状况下11.2L由甲烷和乙烯组成的混合物的物质的量为0.5ml，含有氢原子的数目为2NA，故D正确；
选D。
7. 能正确表示下列反应的离子方程式为
A. 氯化铜溶液中通入硫化氢：
B. 硅酸钠溶液中通入二氧化碳：
C. 过量二氧化碳通入饱和碳酸钠溶液中：
D. 碳酸氢铵溶液中加入过量的氢氧化钠溶液：
【答案】C
【解析】
【详解】A．氯化铜溶液中通入硫化氢生成硫化铜沉淀，硫化氢为弱酸不能拆：，A错误；
B．硅酸钠溶液中通入二氧化碳生成硅酸沉淀和碳酸钠：，B错误；
C．过量二氧化碳通入饱和碳酸钠溶液中生成溶解度较小的碳酸氢钠晶体：，C正确；
D．碳酸氢铵溶液中加入过量的氢氧化钠溶液，铵根离子和碳酸氢根离子均完全反应生成氨气和水、碳酸根离子：，D错误；
故选C。
8. 锌-空气燃料电池具有比能量高、容量大、使用寿命长等优点，广泛用于电动车的动力电源，其工作原理为，装置如图所示。
下列说法错误的是
A. 电池工作时OH-移向Zn电极
B. 每消耗标准状况下22.4LO2，电路中通过2ml电子
C. 负极反应式为
D. 多孔石墨可提高氧气与电解质溶液的接触面积，增大电流强度
【答案】B
【解析】
【分析】由总反应可知，锌极为负极，发生氧化反应生成，石墨极为正极，氧气发生还原反应生成氢氧根离子；
【详解】A．原电池中阴离子向负极移动，故电池工作时OH-移向Zn电极，A正确；
B．每消耗标准状况下22.4LO2，氧元素化合价由0变为-2，根据电子守恒可知，电路中通过4ml电子，B错误；
C．锌极为负极发生氧化反应生成，负极反应式为，C正确；
D．多孔石墨可提高氧气与电解质溶液的接触面积，可以加快反应速率，增大电流强度，D正确；
故选B。
9. 水合肼(N2H4·H2O)是重要的氢能源稳定剂，具有较强的还原性。水合肼的制备原理为。下列装置和操作能达到实验目的的是
A. 装置甲用于制备NH3
B. 装置乙用作反应过程的安全瓶
C. 装置丙中先加入NaClO溶液，再从b口通入NH3
D. 装置丁用于吸收反应中过量的NH3
【答案】D
【解析】
【详解】A．装置甲中直接加热NH4Cl虽然能产生氨气，但因为盐酸的酸性强，很快在试管末端与氨气结合变为NH4Cl固体，故A错误；
B．氨气极易溶于水，导管应短进短出，可防治倒吸，故B错误；
C．从水合肼的制备原理可知，水合肼的制备实质是NaClO溶液和反应，所以应从a口通入NH3，便于NH3的溶解，故C错误；
D．氨气会污染环境，用装置丁吸收反应中过量的NH3，并且利用氨气不溶于四氯化碳来防止倒吸，故D正确；
故选D。
10. 工业上以石英砂(主要含SiO2和少量Fe2O3)为原料制备硅，工艺流程如下
下列说法错误的是
A. 适当增大硫酸浓度，可以加快“酸溶”速率
B. “操作x”用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和漏斗
C. 焦炭“高温还原”的化学方程式为
D. 气体b、c可以循环利用
【答案】C
【解析】
【分析】二氧化硅为酸性氧化物，不与硫酸反应，氧化铁为碱性氧化物，与硫酸反应生成可溶Fe2(SO4)3，然后过滤，SiO2在高温下与焦炭反应：SiO2+2C2CO↑+Si，得到粗硅，高温下通入HCl，发生Si+3HClSiHCl3+H2，通入氢气发生SiHCl3+H2Si+3HCl，据此分析；
【详解】A．加快“酸溶”速率的措施适当升温、粉碎石英砂、搅拌、适当提高硫酸浓度等，故A说法正确；
B．根据上述分析，“操作x”为过滤，使用玻璃仪器为玻璃棒、烧杯和漏斗，故B说法正确；
C．焦炭“高温还原”的化学方程式为SiO2+2C2CO↑+Si，故C说法错误；
D．根据上述分析，气体b为氢气，气体c为HCl，两种气体可以循环使用，故D说法正确；
答案为C。
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，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
11. 已知Pb2O3与HNO3溶液发生反应Ⅰ：；PbO2与酸化的MnSO4溶液发生反应Ⅱ：。下列推断错误的是
A. 由反应Ⅰ可知，Pb2O3可表示为PbO·PbO2
B. 由反应Ⅱ可知，PbO2可与浓盐酸反应生成Cl2
C. 由反应Ⅰ、Ⅱ可知，氧化性：
D. Pb可与稀硝酸发生反应：
【答案】CD
【解析】
【详解】A．Pb常见化合价为+2、+4价，按照低价在前，高价在后，以及原子守恒，Pb2O3可写成PbO·PbO2，故A说法正确；
B．根据反应Ⅱ，PbO2为氧化剂，MnO为氧化产物，利用氧化性：氧化剂＞氧化产物，即氧化性PbO2＞MnO，KMnO4能将浓盐酸氧化成Cl2，即高锰酸钾的氧化性强于氯气，推出氧化性PbO2＞MnO＞Cl2，说明PbO2能氧化浓盐酸生成氯气，故B说法正确；
C．根据反应Ⅱ可知氧化性PbO2＞MnO，根据反应Ⅰ可知，Pb2O3既是氧化剂又是还原剂，硝酸没有将Pb2+氧化成+4价，说明硝酸的氧化性比PbO2弱，即氧化性：PbO2＞HNO3，故C说法错误；
D．根据C选项分析，氧化性：PbO2＞HNO3，因此Pb被硝酸氧化成+2价Pb，其反应方程式为3Pb+8HNO3=3Pb(NO3)2+2NO↑+4H2O，故D说法错误；
答案为CD。
12. 布洛芬是一种常用的解热镇痛药，其结构简式如下图所示。下列关于布洛芬的说法错误的是
A. 分子式为C13H18O2
B. 所有碳原子均能共平面
C. 可以发生加成、取代、氧化反应
D. 1ml布洛芬最多消耗1mlNaHCO3
【答案】B
【解析】
【详解】A．由结构可知，分子式为C13H18O2，A正确；
B．分子存在饱和碳原子与3个C相连的结构，饱和碳原子为四面体结构，故所有碳原子不能共平面，B错误；
C．分子含有羧基可以发生取代反应，苯环可以发生加成反应，该物质的燃烧为氧化反应，C正确；
D．羧基能和碳酸氢钠反应，则1ml布洛芬最多消耗1mlNaHCO3，D正确；
故选B。
13. 短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X和W位于同一主族，Y的最外层电子数等于Z和W的最外层电子数之和，Y可与Z形成淡黄色化合物Z2Y2。下列说法正确的是
A. 简单离子半径：Z>X>Y
B. 简单氢化物的沸点：Y>X>W
C. 元素X的含氧酸均为强酸
D. X与W元素能存在于同一离子化合物中
【答案】BD
【解析】
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，Y可与Z形成淡黄色化合物Z2Y2，则Y为氧、Z为钠； Y的最外层电子数等于Z和W的最外层电子数之和，则W为磷；X和W位于同一主族，则X为氮；
【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；简单离子半径： X>Y >Z，A错误；
B．X、Y、W的简单氢化物分别为氨气、水、磷化氢，常温水为液体，沸点最高，氨气易液化，其沸点高于磷化氢，故简单氢化物的沸点：Y>X>W，B正确；
C．元素X的含氧酸中亚硝酸不是强酸，C错误；
D．X与W元素能存在于同一离子化合物中，例如磷酸铵，D正确；
故选BD。
14. 根据下列实验操作和现象，可得出相应正确结论的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A．铁与浓硝酸发生钝化反应，无明显现象，铁与稀硝酸反应生成无色气体NO，因此不能根据实验现象判断浓硝酸、稀硝酸氧化性强弱，故A错误；
B．题中没有中和稀硫酸，直接加入银氨溶液，不能发生银镜反应，不能检验蔗糖是否水解，故B错误；
C．发生2Fe3++2I-=2Fe2++I2，加入淀粉溶液，溶液变蓝，说明有碘单质生成，加入KSCN溶液，溶液变红，说明反应后溶液中含有Fe3+，根据题中所给量，KI过量，Fe3+不足，因此说明该反应有一定的限度，故C正确；
D．甲烷与氯气反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷和氯化氢，能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，说明有HCl的生成，故D错误；
答案为C。
15. 某混合物可能含有Al、Fe、Cu、Fe3O4，为探究该混合物成分，某兴趣小组设计如图实验方案。下列说法正确的是
A. 固体M一定是纯净物
B. 混合物中一定满足n(Cu)：n(Fe3O4)>1：1
C. m1>m2且混合物中一定含有Al
D. 蓝绿色溶液中一定含有Fe3+、Cu2+、Fe2+、H+
【答案】AC
【解析】
【分析】混合物可能含有Al、Fe、Cu、Fe3O4，加氢氧化钠溶液溶解，铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，过滤，固体中含有Fe、Cu、Fe3O4，加过量盐酸，铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，Fe3O4和盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水，铜和氯化铁反应生成氯化亚铁和氯化铜。
【详解】A．盐酸过量，Fe、Cu、Fe3O4中只有Cu和盐酸不反应，固体M一定是Cu，故A正确；
B．Fe、Cu都能与Fe3+反应，且铁的活泼性大于铜，铜有剩余，混合物中不一定满足n(Cu)：n(Fe3O4)>1：1，故B错误；
C．Al能与氢氧化钠反应放出氢气，Fe、Cu、Fe3O4和氢氧化钠不反应，加入氢氧化钠有气体放出，说明混合物中一定含有Al，所以 m1>m2，故C正确；
D．Fe3+与Cu反应，有Cu剩余，则蓝绿色溶液中一定不含有Fe3+，故D错误；
选AC。
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
16. 利用元素的化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。如图是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系。
（1）T是一种由四种元素组成的钠盐，其电离方程式为____________；R是一种可溶水的正盐，检验其阴离子的方法是_____________。
（2）Z是形成酸雨的主要物质之一，用化学式表示由Z形成酸雨的过程__________(示例图：)。
（3）Fe2(SO4)3溶液脱除空气污染物X并再生原理如图所示。
反应Ⅰ离子方程式为_________；每脱除17gX，消耗标准状况下O2的体积为_________L。
（4）海水提溴时，先用Cl2氧化海水中的，热空气吹出Br2后用Z进行吸收，再通入Cl2氧化，最后蒸馏得到液溴。两次通入Cl2氧化的目的是_______；Z吸收Br2的化学方程式为______________。
【答案】（1） ①. ②. 取待测溶液少量于试管中，先滴入几滴硝酸钡溶液，产生白色沉淀，接着再滴入稀硝酸，白色沉淀不溶解，则证明待测溶液中含有硫酸根离子。
（2）
（3） ①. ②. 5.6
（4） ①. 氧化溴离子得到含溴单质 ②.
【解析】
【分析】由硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系可知，X：H2S；Y：S；Z：SO2；W：SO3；M：H2SO4；N：H2SO3；R：硫酸盐；T：亚硫酸盐。
【小问1详解】
T是一种由四种元素组成的钠盐，则T为NaHSO3，则NaHSO3电离方程式为。R为硫酸盐，其阴离子为，检验方法为：取待测溶液少量于试管中，先滴入几滴硝酸钡溶液，产生白色沉淀，接着再滴入稀硝酸，白色沉淀不溶解，则证明待测溶液中含有硫酸根离子。
【小问2详解】
由分析可知Z为SO2，用化学式表示由SO2形成酸雨的过程为：。
【小问3详解】
由图和分析可知：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
总反应：
设：每脱除17gH2S，消耗O2的物质的量为x。
x=0.25ml
则标准状况下O2的体积为：
【小问4详解】
通入氯气氧化溴离子得到含溴单质的混合溶液，利用热空气吹出Br2，被二氧化硫吸收得到含HBr的混合溶液，通入氯气氧化得到溴单质。两次通入Cl2氧化的目的是：氧化溴离子得到含溴单质。SO2吸收Br2的化学方程式为：。
17. 利用CO2合成甲醇(CH3OH)是实现碳中和的措施之一，其反应方程式为。
回答下列问题：
（1）CO2合成甲醇能量变化如图所示。
该反应是_________反应(填“放热”或“吸热”)，反应物的总键能_________生成物的总键能(填“大于”或“小于”)。
（2）向2L恒容密闭容器中加入4mlCO2、10mlH2，恒温下发生反应，测得CO2(g)和CH3OH(g)的物质的量随时间变化如图所示。
①3min时，正反应速率_________逆反应速率(填“>”、“<”或“=”)。
②0~9min内，用H2表示的平均反应速率v(H2)=_________ml·L-1·min-1。
③下列能说明反应达到平衡状态的是_________(填标号)。
a．混合气体的密度保持不变 b．3v正(CH3OH)=v逆(H2)
b．c(CH3OH)=c(H2O) d．2mlC=O键断裂的同时生成3mlH-H键
（3）以甲醇作燃料的燃料电池如图所示。
①X处通入的是_________(填“甲醇”或“空气”)；正极的电极反应式为__________________。
②若有1mlCO2生成，理论上通过质子交换膜的H+的物质的量为_________。
【答案】（1） ①. 放热 ②. 小于
（2） ①. ＞ ②. 0.5 ③. bd
（3） ①. 甲醇 ②. O2+4H++4e-=2H2O ③. 6ml
【解析】
【小问1详解】
根据图像可知，反应物总能量高于生成物总能量，说明该反应为放热反应；断键吸收热量，形成键释放能量，该反应为放热反应，说明生成物总键能大于反应物总键能；故答案为放热；小于；
【小问2详解】
①3min以后，CO2、CH3OH物质量还在变化，3min时，反应没有达到平衡，即3min时，v正＞v逆，故答案为＞；
②0～9min内，CO2变化物质的量为(4.0-1.0)ml=3.0ml，则氢气变化物质的量为3×3.0ml=9.0ml，用氢气表示的反应速率v(H2)==0.5ml/(L·min)，故答案为0.5；
③a．组分都是气体，混合气体总质量不变，容器为恒容，混合气体体积不变，根据密度的定义，任何时刻，混合气体的密度始终不变，即混合气体的密度不变，不能说明反应达到平衡，故a不符合题意；
b．v正(CH3OH)：向正反应方向进行，v逆(H2)：向逆反应方向进行，3v正(CH3OH)= v逆(H2)，符合化学计量数之比，因此3v正(CH3OH)= v逆(H2)，说明反应达到平衡，故b符合题意；
c．CH3OH、H2O均为生成物，且化学计量数相同，因此任何时刻，两者浓度都相同，即不能说明反应达到平衡，故c不符合题意；
d．2mlC=O键断裂，反应向正反应方向进行，消耗1mlCO2，生成3mlH-H键，反应向逆反应方向进行，生成3mlH2，消耗CO2物质的量与生成氢气物质的量之比等于化学计量数之比，因此2mlC=O键断裂的同时生成3mlH-H键，说明反应达到平衡，故d符合题意；
答案为bd；
【小问3详解】
①该装置为燃料电池，根据原电池工作原理，阳离子向正极移动，即通X一极为负极，即X为CH3OH，通Y一极为正极，即Y为空气，电解质为稀硫酸，正极反应式为O2+4H++4e-=2H2O，故答案为甲醇；O2+4H++4e-=2H2O；
②负极反应式为CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+，生成1mlCO2，电路中转移6ml电子，即有6mlH+通过质子交换膜；故答案为6ml。
18. 丙烯是一种重要的化工原料，利用丙烯合成酯类化合物E的一种合成路线如图所示。
已知：I．(R表示烃基)
Ⅱ．(R表示烃基)
回答下列问题：
（1）A→B的反应类型是_________；D中含有的官能团名称是_________；鉴别B和HOCH2CH2OH可以选用的试剂是_________。
（2）B→C的化学方程式为__________________；E的结构简式为_________。
（3）X是丙烯与H2加成产物的同系物，其相对分子质量为72，则X的同分异构体有_________种，其中一氯代物只有一种的结构简式为_________。
（4）设计实验证明丙烯与溴水发生加成反应而不是取代反应__________________。
【答案】（1） ①. 取代反应 ②. 碳碳双键、羧基 ③. 溴水
（2） ①. 2CH2=CHCH2OH+O22CH2=CHCHO+2H2O ②. CH2=CHCOOCH2CH2OOCCH=CH2
（3） ①. 3 ②. C(CH3)4
（4）取反应后液体，加入硝酸酸化的硝酸银溶液，不产生淡黄色沉淀说明反应为加成反应而不是取代
【解析】
【分析】丙烯和氯气光照发生取代反应引入氯原子生成A，A最终被氧化为D羧酸，则A为CH2=CHCH2Cl，A发生水解反应生成B：CH2=CHCH2OH，B氧化为C：CH2=CHCHO，C发生银镜反应再酸化生成D：CH2=CHCOOH，D和乙二醇发生取代反应生成酯E：CH2=CHCOOCH2CH2OOCCH=CH2；
小问1详解】
由分析可知，A→B的反应类型是取代反应；D：CH2=CHCOOH中含有的官能团名称是碳碳双键、羧基；B：CH2=CHCH2OH含有碳碳双键，能使溴水褪色，故和HOCH2CH2OH鉴别可以选用的试剂是溴水；
【小问2详解】
B→C的反应为B中羟基在铜催化剂作用下被氧气氧化为醛基得到C：2CH2=CHCH2OH+O22CH2=CHCHO+2H2O；E的结构简式为CH2=CHCOOCH2CH2OOCCH=CH2；
【小问3详解】
同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物；X是丙烯与H2加成产物的同系物，则其为烷烃，烷烃分子通式为CnH2n+2(n≥1，且n为正整数)，其相对分子质量为72，则14n+2=72，n=5，X为戊烷，同分异构体有正戊烷、异戊烷、新戊烷3种，其中一氯代物只有一种则其只有1种环境的氢，结构简式为C(CH3)4；
【小问4详解】
丙烯与溴水发生加成反应不会产生溴离子，若是取代反应则会产生溴离子，故检验方法为：取反应后液体，加入硝酸酸化的硝酸银溶液，不产生淡黄色沉淀说明反应为加成反应而不是取代。
19. 亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂，熔点为-64.5℃，沸点为-5.5℃，气态呈黄色，液态呈红褐色，遇水易反应生成一种氢化物和两种氮的常见氧化物。NOCl可由NO与Cl2反应制得，相关实验装置如图所示。
回答下列问题：
（1）仪器a的名称是_________；装置的连接顺序为A→_________→D(装置可重复使用)；实验开始时先通入干燥纯净的Cl2，当观察到三颈烧瓶中__________________时，关闭活塞b，再通入NO。
（2）装置A中发生反应的化学方程式为__________________；装置C的作用是__________________；装置D吸收NO尾气生成MnO2和，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_________。
（3）取三颈烧瓶中所得产品mg溶于水，配成250mL溶液；取出25.00mL溶液，加入稀硝酸酸化后，与VmLcml·L-1AgNO3溶液恰好完全反应(杂质不参与反应)，则产品中NOCl的质量分数为_________。
【答案】（1） ①. 分液漏斗 ②. CBE ③. 充满黄绿色气体
（2） ①. ②. 将可能含有的二氧化氮转化为NO ③. 1:1
（3）
【解析】
【分析】A反应生成NO气体，通过C装置将可能含有的二氧化氮转化为NO，通过B装置干燥后进入E装置和氯气反应生成亚硝酰氯，尾气使用D吸收；
【小问1详解】
仪器a的名称是分液漏斗；由分析可知，装置的连接顺序为A→CBE→D(装置可重复使用)；氯气为黄绿色气体，实验开始时先通入干燥纯净的Cl2，当观察到三颈烧瓶中充满黄绿色气体时，关闭活塞b，再通入NO。
【小问2详解】
铜和稀硝酸生成硝酸铜、NO和水，；NO会和空气中氧气生成二氧化氮，二氧化氮和水生成硝酸和NO，故装置C的作用是将可能含有的二氧化氮转化为NO；装置D吸收NO尾气生成MnO2和，该反应中氧化剂高锰酸钾中锰元素化合价由+7变为+4、还原剂NO中氮元素化合价由+2变为+5，根据电子守恒，两者的物质的量之比为1:1；
【小问3详解】
亚硝酰氯遇水易反应生成一种氢化物和两种氮的常见氧化物，更加质量守恒可知，氯元素转化为HCl，HCl和硝酸银生成氯化银沉淀，则，产品中NOCl的质量分数为。
20. 废旧锌锰电池中的黑锰粉含有MnO2、MnO(OH)、NH4Cl和少量ZnCl2、Fe2O3及炭黑等。为了保护环境、充分利用锰资源，通过如图流程制备MnSO4溶液。
已知：①“焙烧”产物中锰元素全部以MnO2的形式存在。
②几种金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表。
回答下列问题：
（1）“滤液a”的成分是_________(写化学式)。
（2）“焙烧”的目的是__________________；“焙烧”过程中生成MnO2的化学方程式为___________。
（3）探究“酸浸”中溶解MnO2的适宜操作。
实验Ⅰ．向MnO2中加入H2O2溶液，产生大量气泡；再加入稀硫酸，固体未明显溶解。
实验Ⅱ．向MnO2中加入稀硫酸，固体未溶解；再加入H2O2溶液，产生大量气泡，固体完全溶解。
①实验Ⅰ中MnO2的作用是__________________；实验Ⅱ中MnO2的作用是__________________，写出MnO2溶解的离子方程式__________________。
②由实验可知，“酸浸”溶解MnO2时，先加入_________，后加入_________。
（4）“调pH”时，需控制溶液pH的范围是_________。
【答案】（1）NH4Cl、ZnCl2
（2） ①. 将三价锰转化为四价锰且将炭黑转化为二氧化碳除去 ②.
（3） ①. 催化作用 ②. 氧化剂 ③. ④. 稀硫酸 ⑤. 过氧化氢溶液
（4）3.7
【分析】黑锰粉水洗氯化锌、氯化铵成为滤液a，滤渣焙烧在空气中氧气作用下锰元素转化为二氧化锰同时将碳转化为二氧化碳除去，加入过氧化氢、硫酸酸浸得到硫酸锰溶液、硫酸铁溶液，加入MnO调节pH得到氢氧化铁沉淀，过滤得到硫酸锰溶液；
【小问1详解】
由分析可知，“滤液a”的成分是NH4Cl、ZnCl2；
【小问2详解】
“焙烧”的目的是将三价锰转化为四价锰且将炭黑转化为二氧化碳除去；“焙烧”过程中在空气中氧气作用下锰元素转化为二氧化锰，化学方程式为；
【小问3详解】
①实验Ⅰ中MnO2的作用是催化过氧化氢分解生成氧气和水，其催化作用；实验Ⅱ中二氧化锰和过氧化氢发生氧化还原反应转化为二价锰，MnO2被还原做氧化剂，MnO2溶解的离子方程式。
②若先加入过氧化氢，会导致二氧化锰催化过氧化氢生成氧气，由实验可知，“酸浸”溶解MnO2时，先加入稀硫酸使得溶液显酸性，后加入过氧化氢溶液；
【小问4详解】
“调pH”时使得铁离子沉淀而锰离子不沉淀，结合图表可知，需控制溶液pH的范围是3.7
A
常温下将铁片分别插入稀硝酸和浓硝酸中，前者产生无色气体，后者无明显现象
稀硝酸的氧化性比浓硝酸强
B
向蔗糖溶液中滴加稀硫酸，水浴加热，加入新制银氨溶液，无银镜生成
蔗糖未发生水解
C
1mL0.1ml·L-1FeCl3溶液和2mL0.1ml·L-1KI溶液混合，充分反应后，取一份滴加淀粉溶液变为蓝色；另一份滴加KSCN溶液变为红色
FeCl3与KI的反应为可逆反应
D
甲烷与氯气在光照下反应后的混合气体使湿润的蓝色石蕊试纸变为红色
生成的一氯甲烷具有酸性
金属离子
开始沉淀的pH
完全沉淀的pH
Fe3+
2.7
3.7
Mn2+
8.3
9.8
Zn2+
6.2
8.2
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