湖北省部分学校2023-2024学年高一下学期4月期中考试化学试卷(解析版)

这是一份湖北省部分学校2023-2024学年高一下学期4月期中考试化学试卷(解析版)，共19页。试卷主要包含了本试卷主要考试内容，可能用到的相对原子质量等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4．本试卷主要考试内容：人教版必修第一册、必修第二册第五章至第六章。
5．可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Al 27 S 32 K 39 Cu 64 Zn 65 Ba 137
一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 2024年春节，无人机编队飞行表演的电子烟花秀极具科技感与浪漫感。下列关于无人机说法错误的是( )
A. 使用的锂离子电池属于一次电池
B. 在表演电子烟花秀的过程中，电能转化为光能和热能
C. 其主要承力部位使用了合金钢、铝合金等，合金钢和铝合金均能与盐酸反应
D. 使用了碳纤维增强树脂基复合材料，碳纤维属于无机非金属材料
【答案】A
【解析】
【详解】A．锂离子电池属于二次电池，A错误；
B．在表演电子烟花秀的过程中，将电能转化为光能和热能，B正确；
C．合金钢和铝合金均能与盐酸反应，同时还产生H2，C正确；
D．碳纤维属于新型无机非金属材料，D正确；
故选A。
2. 下列反应在理论上可以设计为原电池的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】自发的氧化还原反应才能设计为原电池，只有C满足；
故选C。
3. 化学反应伴随着能量变化，下列反应或过程的能量变化与其他三项不同的是( )
A. 金属钠投入水中
B. 与在光照条件下反应
C. 向碳酸钠溶液中加入足量盐酸
D. 与晶体混合
【答案】D
【解析】
【详解】A．金属钠与水为放热反应；
B．H2在Cl2中光照下反应为放热反应；
C．碳酸钠与盐酸反应为放热反应；
D．与晶体混合为吸热反应；
故选D。
4. 13g锌粒与足量2稀硫酸反应生成，下列措施可以加快反应速率，但减少的最终生成量的是( )
A. 将锌粒换成等质量的锌粉
B. 向稀硫酸中加入少量固体
C. 向稀硫酸中加入少量溶液
D. 将该稀硫酸换成足量0.5稀硫酸
【答案】B
【解析】
【详解】A．将锌粒换成等质量的锌粉，反应速率加快，氢气的量不会受到影响，选项A错误；
B．向稀硫酸中加入少量固体，锌与硫酸铜会发生置换反应生成Cu，导致与酸反应的锌变少，生成氢气量变少，同时铜、锌、酸构成原电池，加快反应速率，选项B正确；
C．向稀硫酸中加入少量溶液，相当于稀释了酸溶液，反应速率减慢，选项C错误；
D．将该稀硫酸换成足量05稀硫酸，反应速率会减慢，选项D错误；
答案选B。
5. 在某密闭容器中发生反应：，不同条件下得到不同的反应速率，下列反应速率最快的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据反应速率之比等于化学计量数之比，将不同物质表示的速率转化为W的速率：，，，，所以反应速率最快的是C，故选A。
6. 下列陈述正确且有因果关系的是( )
A. 铝制容器表面有氧化膜保护，所以可用铝制容器盛装浓盐酸
B. 的密度小于空气，所以可用向下排空气法收集
C. 具有还原性，所以不能用浓硫酸干燥
D. 有导电性，所以可用于制备光导纤维
【答案】B
【解析】
【详解】A．氧化铝、铝都能与浓盐酸反应，不能用铝制容器盛装浓盐酸，故A错误；
B．的密度小于空气，所以可用向下排空气法收集，故B正确；
C．具有还原性，但不能与浓硫酸发生氧化还原反应，所以能用浓硫酸干燥，故C错误；
D．SiO2不导电，故D错误；
答案选B。
7. 下列离子方程式书写正确的是( )
A. 向稀硫酸中加入铜粉：
B. 向稀硝酸中加入少量小苏打：
C. 与稀盐酸反应：
D. 盛装NaOH溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞：
【答案】D
【解析】
【详解】A．向稀硫酸中加入铜粉，两者不反应，A错误；
B．向稀硝酸中加入少量小苏打：，B错误；
C．与稀盐酸反应：，C错误；
D．盛装NaOH溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞：，D正确；
故选D。
8. 设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A. 常温常压下，18g 中含有的电子数为9
B. 将2.24L 通入足量水中，得到的分子数为0.1
C. 1ml 与足量在一定条件下反应，生成的分子数为NA
D. 以稀硫酸为电解液的锌铜原电池中，每转移0.2个电子，负极质量减少6.4g
【答案】A
【解析】
【详解】A．常温常压下，18gD2O2的物质的量为0.5ml，含有的电子数为9NA，A正确；
B．题目没有给标准状况，2.24LNH3不一定为0.1ml，B错误；
C．SO2与O2反应为可逆反应，生成的SO3比理论值要小，则生成的SO3分子数小于NA，C错误；
D．以稀硫酸为电解液的锌铜原电池中，锌作负极，每转移0.2NA个电子，消耗0.1ml的Zn，负极质量减少6.5g，D错误；
故选A。
9. 太空特殊环境对太空芯片有着极为苛刻的要求，太空芯片的材料有硅基芯片、GaN芯片、金刚石、石墨烯、AlN等。已知Ga与Al的性质相似，下列说法正确的是( )
A. 金刚石、石墨烯互为同位素
B. 上述物质涉及的元素均为短周期元素
C. 使用石英砂与焦炭制备粗硅时发生的反应为
D. Ga与NaOH溶液反应的化学方程式为
【答案】D
【解析】
【详解】A．金刚石、石墨烯互为同素异形体，A错误；
B．Ga不是短周期元素，B错误；
C．使用石英砂与焦炭制备粗硅时发生的反应为：，C错误；
D．Ga与Al的性质相似，所以Ga与NaOH溶液反应的化学方程式为：，D正确；
故选D。
10. 化学实验是研究和学习物质及其变化的基本方法，是科学探究的一种重要途径。下列实验操作、现象及得出的结论均正确的是( )
【答案】C
【解析】
【详解】A．向某溶液中加入浓NaOH溶液，加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，该气体为氨气，说明原溶液中含有铵根，A错误；
B．玻璃中含有钠元素，会影响实验，应该选择光亮的铂丝或者铁丝来作焰色试验，B错误；
C．将稀硫酸滴入碳酸氢钠溶液中，产生无色无味的气体，说明硫酸酸性强于碳酸，最高价含氧酸酸性越强，非金属性越强，则非金属性：C＜S，C正确；
D．浓硝酸具有强氧化性，常温下铁与浓硝酸发生钝化反应，将质量、大小相同的铁片分别加入浓硝酸和稀硝酸中，不能得到氧化性的强弱，D错误；
故选C。
11. 钠基—海水电池因其具有环境友好、能量密度高和海水储量丰富且易得等优势，有望成为新一代储能器件，其工作原理如图所示。下列说法正确的是( )
A. M极为正极，发生还原反应
B. 放电时，由左室移至海水中
C. N极发生的电极反应为
D. 可以将有机电解液换为低成本的钠盐水溶液
【答案】B
【解析】
【详解】A．该装置为原电池，活泼金属钠作负极，失去电子，则M极为负极，发生氧化反应，故A错误；
B．原电池放电时，阳离子从负极移动向正极，故由左室移至海水中，故B正确；
C．由图可知，N极上氧气得电子，生成OH-，电极反应为，故C错误；
D．因为钠为活泼金属，能与水反应，故不可以将有机电解液换为低成本的钠盐水溶液，故D错误；
故选B。
12. HI受热发生反应：。一定温度时，向1L恒容密闭容器中充入1ml HI，体系中与反应时间t的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A. 0～40min内，
B. 20min时，HI的转化率为18%
C. 120min时，
D. 加入高效催化剂，达到平衡时t＞120min
【答案】A
【解析】
详解】A．0～40min内，v(HI)=，则v(H2)=1.875×10−3ml⋅L−1⋅min−1，A正确；
B．20min时，HI的转化率为，B错误；
C．120min时达到平衡状态，则v正(HI)=2v逆()，C错误；
D．加入高效催化剂，化学反应速率加快，达到平衡时t＜120min，D错误；
故选A。
13. 利用氨的催化氧化原理制备硝酸并进行喷泉实验，装置如图所示（省略夹持装置），下列说法正确的是( )
A. 可以利用制备氨气
B. 一段时间后，可以在圆底烧瓶观察到无色喷泉
C. 若要液体充满圆底烧瓶，理论上通入的小于1∶2
D. 1ml 完全转化为硝酸，转移电子的数目为8
【答案】D
【解析】
【分析】NH3与O2催化氧化转化为NO，NO、氧气与水反应生成硝酸，据此回答。
【详解】A．氯化铵加热分解产生氨气和氯化氢，氨气和氯化氢又会在试管口生成氯化铵，不能加热氯化铵制备氨气，A错误；
B．NO、O2与水反应生成硝酸，溶液为酸性，可以在圆底烧瓶观察到红色喷泉，B错误；
C．氨气与O2催化氧化转化为NO，方程式为：，若要液体充满圆底烧瓶，NO、氧气与水反应生成硝酸，对应方程式为，则理论上通入n(NH3):n(O2)=1:2，C错误；
D．根据电子守恒可知，1mlNH3完全转化为硝酸，转移电子的数目为8NA，D正确；
故选D。
14. 海水是巨大的资源宝库，对海水进行如图操作制备和NaOH等。粗盐中含有泥沙、、、，精制为精盐时，可使用①溶液、②溶液、③NaOH溶液、④盐酸除杂。下列说法正确的是( )
A. 粗盐精制时，试剂的添加顺序可以为②③①④
B. 若粗盐精制过程只进行一次过滤，则得到的滤渣成分只有3种
C. 电解饱和食盐水时若使用氢氧燃料电池，则氧气通入的一极为负极
D. 氯水和都具有漂白性，混合使用的漂白效果更好
【答案】A
【解析】
【详解】A．粗盐的提纯中，碳酸钠在氯化钡后面，除去钙离子和多余的钡离子，A正确；
B．若粗盐精制过程只进行一次过滤，则得到的滤渣成分至少4种，分别为CaCO3、BaCO3、BaSO4、Mg(OH)2，B错误；
C．电解饱和食盐水时，若使用氢氧燃料电池，则氧气通入的一极为正极，C错误；
D．氯水和SO2都具有漂白性，混合使用会反应，方程式为，漂白效果减弱，D错误；
故选A。
15. 向10.95g铜铝混合物（除铜、铝外无其他物质）中加入2稀硝酸，充分反应后固体完全溶解，收集到V L（已换算成标准状况下的体积）NO气体（无其他气体生成），继续向反应后的混合溶液中滴加NaOH溶液至过量，经过滤﹑洗涤、干燥，得到14.7g固体。下列说法正确的是( )
A. V约为3.36
B. 混合物中铜与铝的物质的量之比为2∶1
C. 至少需要400mL稀硝酸
D. 滴加NaOH溶液的过程中，固体质量最大为18.2g
【答案】A
【解析】
【分析】铜、铝与稀硝酸反应分别生成Cu(NO3)2、Al(NO3)3，都生成NO和水；继续向反应后的混合溶液中加入过量的NaOH溶液，得到的固体为Cu(OH)2；所以，，则铜、铝与稀硝酸反应时，铜、铝失去电子总数为，根据得失电子守恒可知，，据此分析解题。
【详解】A．由分析知，，则，故A正确；
B．由分析知，混合物中铜与铝的物质的量之比为0.15：0.05=3∶1，故B错误；
C．根据氮元素守恒可知，参加反应的硝酸物质的量为，至少需要稀硝酸，故C错误；
D．滴加NaOH溶液的过程中，固体质量最大时为Cu(OH)2、Al(OH)3，，则固体质量为 ，故D错误；
故选A。
二、非选择题：本题共4小题，共55分。
16. X、Y、Z、W、M、N是原子序数依次增大的短周期主族元素，它们的结构或性质信息如表所示，请回答下列问题：
（1）M在元素周期表中的位置为________，请写出的电子式：________。
（2）Z、W、M、N的简单离子半径由大到小的顺序为______________（写离子符号）。
（3）________（填“是”或“不是”）电解质，向其水溶液中滴加少量M的盐酸盐溶液，发生反应的离子方程式为__________________。
（4）Y最简单氢化物与过量的N的最高价氧化物对应的水化物反应得到一种酸式盐a，a在水中的电离方程式为_______________，向a溶液中滴加少量溶液，发生反应的离子方程式为_____________________。
【答案】（1）①. 第三周期第ⅢA族 ②.
（2）
（3）①. 不是 ②.
（4）①.
②.
【解析】元素周期表中，X的半径最小，则X为H，Y的K层电子数比L层少3，则K为2个，L层为5个，Y为N，Z最外层电子数是其周期数的3倍，则为2层，最外层为6，Z为O，W单质的氧化性最强，则W为F，W的核外电子数是M的最外层电子数的3倍，则M最外层为3，M为Al，N最外层电子数是其周期数的2倍，N周期数为3，最外层为6，N为S，据此回答。
（1）①M为铝，在元素周期表中的位置为第三周期第ⅢA族；②X2Z2为H2O2，电子式为：；
（2）根据层数越多，半径越大，层数相同时，核电荷数越大，半径越小，Z、W、M、N的简单离子半径由大到小的顺序为：S2−>O2−>F−>Al3+；
（3）①YX3为NH3，不是电解质；②向氨水中滴加少量氯化铝溶液，反应生成氢氧化铝与氯化铵，离子方程式为：；
（4）①NH3与过量H2SO4反应得到一种酸式盐NH4HSO4，电离方程式为：；②NH4HSO4溶液中滴加少量Ba(OH)2溶液，发生反应的离子方程式为：。
17. 某化学兴趣小组为探究铁跟浓硫酸的反应，用如图所示装置进行有关实验。请回答下列问题：
（1）写出装置A中Fe与足量浓硫酸加热时反应生成的化学方程式：____________。
（2）甲同学欲确定C中的二氧化硫是否收集满，在CE之间加入装置D（如图所示），当观察到D中________________时，证明C中气体已满。不过他认为这样收集到的气体不纯，原因是_________，装置B的一个作用是储存多余的气体，B中应盛装的液体是________（填标号）。
A．饱和溶液 B．酸性溶液
C．浓溴水 D．饱和溶液
（3）乙同学设计装置E探究的酸性强于HClO，E中三支试管中的试剂（足量）分别为①酸性溶液 ②漂白粉溶液 ③小苏打溶液，连接顺序为_____________，的酸性强于HClO的实验现象是________________；该现象能进一步说明硫和氯的非金属性强弱吗？请说明原因：_____________。
（4）丙同学欲探究铁与浓硫酸反应生成的临界浓度，设计实验：将足量铁片和20mL 18浓硫酸放入圆底烧瓶中，有少量气体产生，反应很快停止，加热，充分反应产生大量气体直到反应完毕，然后用导管通入足量的，以确保烧瓶中的气体全部进入盛装了足量双氧水的烧杯中，将充分反应后的烧杯取下，向其中加入足量的溶液，再过滤、洗涤、干燥，称量固体的质量为b g。浓硫酸与Fe反应生成时的最低浓度为__________（列出含b的计算式即可）。
【答案】（1）
（2）①. 品红溶液褪色 ②. 浓变稀与Fe反应还会生成 ③. D
（3）①. ③①② ②. ①中溶液不褪色，②中溶液变浑浊 ③. 不能，因为和HClO不是硫和氯的最高价含氧酸，它们的酸性强弱与其非金属性无关
（4）或
【解析】
（1）Fe与足量浓硫酸加热时反应生成，还生成硫酸铁和水，化学方程式为：。
（2）饱和溶液、酸性溶液、浓溴水均可以与二氧化硫反应，二氧化硫难溶于饱和溶液，故B中应盛装的液体是饱和溶液，用于储存多余的气体，故选D。
（3）次氯酸能氧化二氧化硫，不能直接把二氧化硫通入漂白粉溶液中验证的酸性强于HClO，先把二氧化硫通入碳酸氢钠溶液生成二氧化碳，证明酸性的酸性强于碳酸，再用过量酸性高锰酸钾溶液除去二氧化碳中的二氧化硫，用酸性高锰酸钾溶液颜色变浅验证二氧化硫除尽后，最后把二氧化碳气体通入漂白粉溶液，有白色沉淀生成，证明碳酸的酸性大于次氯酸，从而间接证明的酸性强于HClO，所需装置的连接顺序为：③、①、②。能证明的酸性强于HClO的实验现象是①中溶液不褪色，②中溶液变浑浊。该现象不能进一步说明硫和氯的非金属性强弱，因为和HClO不是硫和氯的最高价含氧酸，它们的酸性强弱与其非金属性无关。
（4）涉及的相关反应：，，，，故消耗浓硫酸的浓度为，故浓硫酸与Fe反应生成时的最低浓度为或。
18. 过二硫酸钾（）具有强氧化性，常用于水池及封闭循环处理水中有害物质的氧化降解。请回答下列问题：
Ⅰ．中含有过氧键，与过氧化氢相似，可以和发生氧化还原反应，由此构成原电池装置（质子交换膜只允许通过），如图。
（1）正极为______（填“a”或“b”）极，b极的电极反应式为______________________。
（2）下列关于a，b极的电极材料合理的是________（填标号）。
Ⅱ．制备过二硫酸钾（）。
往溶液中加入硫酸及硫酸钾粉末，搅拌，常温下反应半小时，然后在搅拌下使物料冷却至14℃，以结晶析出，溶液中含有硫酸氢盐。
（3）制备的化学方程式为_____________________。
Ⅲ．产品提纯。
在450mL 0.5 KOH水溶液中，边搅拌边加入粗产品，缓慢加热到70℃，待结晶完全溶解后，冷却到14℃，使重新结晶，再在90～95℃下气流干燥，即得成品。
（4）现用KOH固体配制上述KOH水溶液，需称量_________g KOH固体，所需仪器如图所示，其中不需要的仪器是________________（填标号），还缺少的仪器为_______________________（写仪器名称）。
Ⅳ．（）含量测定。
取a g样品全部溶解在烧杯中，加入20.00mL 0.1 溶液，恰好完全反应。
（5）反应生成写出该反应的离子方程式：________________。
（6）此样品中的质量分数为________________。
【答案】（1）①. a ②.
（2）AB
（3）
（4）①. 14.0 ②. b； ③. 500mL容量瓶
（5）
（6）或
【解析】K2S2O8中含有过氧键，与过氧化氢相似，可以和FeSO4发生氧化还原反应，则a为正极，发生还原反应，b为负极，发生氧化反应，据此回答。
（1）①根据分析可知，a为正极；
②FeSO4在b发生氧化还原反应，电极反应式为：；
（2）根据分析可知，a为正极，b为负极，电极材料不参与反应，应该选择惰性电极，故选AB；
（3）(NH4)2S2O8溶液中加入硫酸及硫酸钾粉末可制得K2S2O8，对应的化学方程式：；
（4）①没有450mL的容量瓶，选择500mL的容量瓶，需称量500×10-3×0.5ml/L×56g/ml=14.0g；
②其中不需要的仪器是圆底烧瓶，即不需要b；
③还缺少的仪器为500mL容量瓶；
（5）FeSO4溶液与K2S2O8反应生成硫酸钾和硫酸铁，离子方程式为：；
（6）根据方程式可知，n(K2S2O8)==⋅L−1=0.001ml，K2S2O8的质量分数为=。
19. “液态阳光”，即“清洁甲醇”，指生产过程中碳排放量极低或为零时制得的甲醇。加氢的实际化学过程包括下面三个主要的平衡反应：
反应1：
反应2：
反应3：
（1）已知反应3的反应体系能量变化如图所示，下列说法正确的是 （填标号）。
A. 该反应涉及极性键和非极性键的断裂和形成
B. 若反应生成的为液态，则放出的能量大于90.77kJ
C. 1ml CO（g）和2ml （g）的总键能低于1ml （g）的总键能
D. 1ml CO（g）和2ml （g）在容器中充分反应，放出能量为90.77kJ
（2）恒容绝热密闭容器中进行反应2，下列说法表明反应达到了平衡的是 （填标号）。
A. 体系压强不再发生变化
B. 的转化率不再变化
C. 混合气体的密度不再发生变化
D. 每断裂n ml的H—H键时，形成2n ml H—O键
（3）相关化学键的键能（常温常压下，断裂或形成1ml化学键需要吸收或放出的能量）数据如表所示：
反应1中，每生成1ml （g），会________（填“吸收”或“放出”）________kJ能量。
（4）一定条件下，向1L密闭容器中加入1ml 和3ml 发生上述三个反应，t s后达到平衡，容器中各物质浓度如表所示：
①a＝________。
②t s时，的转化率为________（保留三位有效数字）%。
③0～t s内，用CO表示的反应速率________。
【答案】（1）BC
（2）AB
（3）①. 放出 ②. 46
（4）①. 0.2 ②. 58.7 ③.
【解析】（1）A．该反应涉及碳氧键和氢氢键的断裂，但是没有非极性键的形成，A错误；
B．气态到液体放热，根据图示信息可知，若反应生成的CH3OH为液态，则放出的能量大于90.77kJ，B正确；
C．该反应为放热反应，则1mlCO（g）和2mlH2（g）的总键能低于1mlCH3OH（g）的总键能，C正确；
D．该反应为可逆反应，则1mlCO（g）和2mlH2（g）在容器中充分反应，放出的能量小于90.77kJ，D错误；
故选BC；
（2）A．恒容绝热密闭容器中体系的温度会发生变化，则体系压强是变量，则体系压强不再发生变化可以证明反应达到平衡，A正确；
B．随着反应进行，二氧化碳转化率在增大，则当转化率不再变化时，可以证明反应达到平衡，B正确；
C．该反应中气体质量不变，气体体积不变，则密度不是变量，则当混合气体的密度不再发生变化时，不可以证明反应达到平衡，C错误；
D．每断裂n ml的H—H键时，形成2nmlH—O键，都是正反应，不能证明反应达到平衡，D错误；
故选AB；
（3）反应热=反应物键能和-生成物键能和，则△H=2×803kJ⋅ml−1+3×436kJ⋅ml−1-(3×414kJ⋅ml−1+326kJ⋅ml−1+464kJ⋅ml−1+2×464kJ⋅ml−1)=-46kJ⋅ml−1，故答案为：放出；46；
（4）①根据碳守恒和氧守恒可知，a+c+048=1；2a+0.48+0.8+c=2，解得a=0.2；c=0.32；
②参加反应的氢气生成了甲醇和水，则t s时，的转化率为；
③根据①分析可知，c=0.32，则0～t s内，用CO表示的反应速率。
选项
实验操作
实验现象
结论
A
向盛装某溶液的试管中加入NaOH溶液，加热，并将湿润的蓝色石蕊试纸靠近试管口
试纸未变红
该溶液中不存在
B
用洁净的玻璃棒蘸取某溶液，在酒精灯外焰上灼烧
火焰呈黄色
该溶液中一定存在
C
将稀硫酸滴入碳酸氢钠溶液中
产生无色无味的气体
非金属性：C＜S
D
将质量、大小相同的铁片分别加入浓硝酸和稀硝酸中
稀硝酸中的铁片溶解并产生气泡，浓硝酸中的铁片无明显现象
氧化性：稀硝酸＞浓硝酸
元素
结构或性质信息
X
元素周期表中，X的半径最小
Y
K层电子数比L层少3
Z
最外层电子数是其周期数的3倍
W
其单质的氧化性最强
M
W的核外电子数是M的最外层电子数的3倍
N
最外层电子数是其周期数的2倍
选项
a极
b极
A
Pt
Pt
B
石墨
石墨
C
石墨
Zn
D
Al
Cu
化学键
C＝O（）
H—H
C—H
C—O
H—O
键能E/（）
803
436
414
326
464
物质
CO
浓度（）
a
b
0.48
0.8
c