安徽省黄山市屯溪第一中学2024-2025学年高一下学期期中考试 化学试题（原卷版+解析版）

这是一份安徽省黄山市屯溪第一中学2024-2025学年高一下学期期中考试 化学试题（原卷版+解析版），共16页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题(本题含14小题，每小题3分，共42分。每小题只有一个选项符合题意，请将正确选项填入答题卡上对应位置)
1. 化学与生产、生活、科技息息相关，下列说法错误的是
A. 水玻璃可以用于制作木材防火剂
B. 玻璃、陶瓷、水泥的主要成分均为硅酸盐
C. 国产AI “DeepSeek”的出现离不开芯片的发展，芯片的主要成分是二氧化硅
D. 国产飞机C919使用的氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料
2. 酸雨形成的示意图如图所示。下列说法正确的是
A. pHt2，则说明Fe3+比Cu2+对H2O2分解催化效果好
D. 若探究温度对反应速率的影响，该实验不宜过度加热
12. 在4个均为2L密闭容器中不同投料下进行合成氨反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，根据在相同时间内测定的结果，判断该反应速率最大的为
A. v(NH3)=0.05ml·L-1·min-1B. v(H2)=0.03ml·L-1·min-1
C. v(N2)=0.02ml·L-1·min-1D. v(H2)=0.00lml·L-1·s-1
13. 有一混合物的水溶液，可能含有以下离子中的几种：K+、、Cl-、Mg2+、Ba2+、、，现取三份各100mL溶液进行如下实验：第一份加AgNO3溶液有沉淀产生；第二份加足量NaOH溶液加热后，收集到0.08ml气体；第三份加足量BaCl2溶液后，得到干燥沉淀12.54g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为4.66g。正确的是
A. 该混合液中一定含有K+、、、，可能含Cl-
B. 该混合液中一定含有、、，可能含K+、Cl-
C. 该混合液中一定含有、，可能含、K+、Cl-
D. 该混合液中一定含有、，可能含Mg2+、K+、CI-
14. 将1.93g锌铜合金投入20mL一定浓度的硝酸中，合金完全溶解，产生NO和NO2混合气体896mL(不考虑其他气体，体积折算为标准状况下)，反应结束后向溶液中加入80mL 1ml∙L−1 NaOH溶液，恰好使溶液呈中性且金属阳离子全部转化为2.95g沉淀。若将盛有生成混合气体的容器倒扣在水中，通入一定体积的氧气，恰好可将该混合气体完全转化。下列说法错误的是
A. Zn与Cu的物质的量之比为1∶2B. NO和NO2的体积之比为3∶1
C. 原硝酸的浓度为6 ml∙L−1D. 通入的O2体积(标准状况下)V=336mL
二、非选择题(本大题共4小题，共58分)
15. 以某铜矿石制备晶体的工艺流程如图所示，已知铜矿石的主要成分为Cu2S和少量SiO2，滤液I中含Cu2+，滤渣I可回收单质S和SiO2。
（1）Cu2S中Cu的化合价是___________
（2）铜矿石“氧化浸出”前需碾碎的目的是___________，请任意写出一条其他能满足此目的的操作___________。
（3）加入过量Fe的目的是___________；“滤液Ⅱ”中的金属阳离子为___________。
（4）“反应”中发生的离子反应方程式为___________， ___________。
（5）“沉铁”分离出沉淀后从溶液中析出Cu(NO3)2晶体的操作为___________。
16. 连二亚硫酸钠(Na2S2O4)易溶于水，难溶于甲醇，在空气中极易被氧化。可用甲酸钠(HCOONa)法制备Na2S2O4，实验装置如图所示。
（1）仪器a、b的名称分别为___________，___________；装置丙的作用为___________。
（2）简述K1、K2的操作顺序：___________；原因是___________。
（3）加入甲醇形成混合液的目的是：___________ 。
（4）已知甲醇不参与反应，还生成一能导致温室效应的产物，请书写装置乙中发生的化学反应方程式：___________。
（5）反应结束后所得样品还需测定纯度，已知可用铁氰化钾法测定：利用K3[Fe(CN)6]特殊选择性氧化性，可以将氧化为，[Fe(CN)6]3-还原为[Fe(CN)6]4-。取50.00ml Na2S2O4样品溶液，用0.02ml∙L−1的K3[Fe(CN)6]标准液滴定至反应终点，消耗10.00ml，该样品中Na2S2O4的含量为___________g∙L−1。
17. 为实现碳中和，研究人员开发了双功能催化剂，它具有吸收二氧化碳和将其吸收的二氧化碳与氢气反应转化为甲烷的功能，过程中发生的反应为CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)。已知：断开1ml物质中的化学键所要吸收的能量如表。
（1）该反应的反应物总能量___________(填“>”或“t2，不能说明Fe3+比Cu2+对H2O2分解催化效果好，C错误；
D．过度加热会导致较多的水蒸气混入气体中，影响气体的测定，D正确；
故选C。
12. 在4个均为2L密闭容器中不同投料下进行合成氨反应：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)，根据在相同时间内测定的结果，判断该反应速率最大的为
A. v(NH3)=0.05ml·L-1·min-1B. v(H2)=0.03ml·L-1·min-1
C. v(N2)=0.02ml·L-1·min-1D. v(H2)=0.00lml·L-1·s-1
【答案】A
【解析】
【分析】将选项中的四个反应速率均转化为用氢气表示的反应速率。
【详解】A．v(NH3)=0.05ml·L-1·min-1，根据化学方程式，v(H2)=0.075ml·L-1·min-1；
B．v(H2)=0.03ml·L-1·min-1；
C．v(N2)=0.02ml·L-1·min-1，则v(H2)=0.06ml·L-1·min-1；
D．v(H2)=0.001ml·L-1·s-1=0.06ml·L-1·min-1；
故以上四个速率中，最快的为A，故答案选A。
13. 有一混合物的水溶液，可能含有以下离子中的几种：K+、、Cl-、Mg2+、Ba2+、、，现取三份各100mL溶液进行如下实验：第一份加AgNO3溶液有沉淀产生；第二份加足量NaOH溶液加热后，收集到0.08ml气体；第三份加足量BaCl2溶液后，得到干燥沉淀12.54g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为4.66g。正确的是
A. 该混合液中一定含有K+、、、，可能含Cl-
B. 该混合液中一定含有、、，可能含K+、Cl-
C. 该混合液中一定含有、，可能含、K+、Cl-
D. 该混合液中一定含有、，可能含Mg2+、K+、CI-
【答案】A
【解析】
【详解】第一份加硝酸银溶液有沉淀产生说明溶液中可能含有氯离子、碳酸根离子和硫酸根离子；第二份加足量氢氧化钠溶液加热后，收集到0.08ml气体说明溶液中含有铵根离子；第三份加足量氯化钡溶液后，得到干燥沉淀12.54g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为4.66g说明溶液中含有硫酸根离子和碳酸根离子，一定不含有镁离子、钡离子，则溶液中硫酸根离子、碳酸根离子的物质的量分别为=0.02ml、=0.04ml，则由电荷守恒可知，溶液中一定含有钾离子，物质的量大于等于0.02ml×2+0.04ml×2—0.08ml=0.04ml，综上可知，溶液中一定含有钾离子、铵根离子、碳酸根离子和硫酸根离子，一定不含有镁离子、钡离子，可能含有氯离子，故选A。
14. 将1.93g锌铜合金投入20mL一定浓度的硝酸中，合金完全溶解，产生NO和NO2混合气体896mL(不考虑其他气体，体积折算为标准状况下)，反应结束后向溶液中加入80mL 1ml∙L−1 NaOH溶液，恰好使溶液呈中性且金属阳离子全部转化为2.95g沉淀。若将盛有生成混合气体的容器倒扣在水中，通入一定体积的氧气，恰好可将该混合气体完全转化。下列说法错误的是
A. Zn与Cu的物质的量之比为1∶2B. NO和NO2的体积之比为3∶1
C. 原硝酸的浓度为6 ml∙L−1D. 通入的O2体积(标准状况下)V=336mL
【答案】B
【解析】
【分析】由题意可知，锌铜合金与硝酸反应生成硝酸铜、硝酸锌、氮的氧化物和水，向完全溶解得到的溶液中加入氢氧化钠溶液得到氢氧化铜和氢氧化锌沉淀，设锌铜合金中铜、锌的物质的量分别为aml、bml，由合金的质量可得：64a+65b=1.93，由沉淀的质量可得：98a+99b=2.95，解联立方程可得a=0.02、b=0.01；设反应生成一氧化氮和二氧化氮的物质的量分别为xml、yml，由混合气体的体积可得：x+y=0.04，由得失电子数目守恒可得：3x+y=0.06，解得x=0.01、y=0.03；由加入氢氧化钠溶液恰好使溶液呈中性可知，反应得到的溶液为硝酸钠溶液，由电荷守恒可知，溶液中硝酸根离子的物质的量为1ml/L×0.08L=0.08ml，则由原子个数守恒可知，原硝酸的浓度为=6ml/L；将盛有生成混合气体的容器倒扣在水中，通入一定体积的氧气，恰好可将该混合气体完全转化说明一氧化氮、二氧化氮与氧气和水反应恰好生成硝酸，由得失电子数目守恒可知，标准状况下氧气的体积为×22.4L/ml×103mL/L=336mL。
【详解】A．由分析可知，合金中铜、锌的物质的量之比为0.02ml∶0.01ml=2∶1，故A正确；
B．由分析可知，混合气体中一氧化氮和二氧化氮的体积比等于物质的量比为0.01ml∶0.03ml=1∶3，故B错误；
C．由分析可知，原硝酸的浓度为6ml/L，故C正确；
D．由分析可知，通入标准状况下氧气的体积为336mL，故D正确；
故选B。
二、非选择题(本大题共4小题，共58分)
15. 以某铜矿石制备晶体的工艺流程如图所示，已知铜矿石的主要成分为Cu2S和少量SiO2，滤液I中含Cu2+，滤渣I可回收单质S和SiO2。
（1）Cu2S中Cu的化合价是___________
（2）铜矿石“氧化浸出”前需碾碎的目的是___________，请任意写出一条其他能满足此目的的操作___________。
（3）加入过量Fe的目的是___________；“滤液Ⅱ”中的金属阳离子为___________。
（4）“反应”中发生的离子反应方程式为___________， ___________。
（5）“沉铁”分离出沉淀后从溶液中析出Cu(NO3)2晶体的操作为___________。
【答案】（1）+1 （2） ①. 增大固体与溶液的接触面积，可以加快反应速率，同时使反应更充分； ②. 适当升高温度或增大溶液浓度
（3） ①. 使转化为Cu被置换出来 ②.
（4） ①. ②.
（5）蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
【解析】
【分析】该工艺流程以主要成分为Cu2S的铜矿石为原料制备晶体，铜矿石“氧化浸出”时与发生反应生成、、单质S，少量的不能溶解，过滤得到滤渣Ⅰ主要含有单质S和，滤液Ⅰ加入过量Fe与剩余的及反应，生成、单质，即滤液Ⅱ为溶液，滤渣Ⅱ为过量的Fe与生成的Cu，加入稀硝酸生成气体、、， “沉铁”时加入，与溶液中的反应，调节溶液pH值，使完全转化为除去，此时溶液中主要含有的溶质为，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤得到晶体。
【小问1详解】
根据化合价为0的原则，Cu2S中S元素为-2价，则Cu的化合价是+1价；
【小问2详解】
将铜矿石碾碎可以增大反应物的接触面积，使反应更快、更充分；增大反应速率可以适当升高温度或增大溶液浓度；
【小问3详解】
根据上述分析可知，加入过量Fe的目的是置换生成Cu；“还原”过程中，过量的Fe与、反应生成，故“滤液Ⅱ”中的金属阳离子为；
【小问4详解】
滤渣Ⅱ为过量的Fe与生成的Cu，与加入的稀硝酸反应，生成气体、、，离子反应方程式为、；
【小问5详解】
“沉铁”后的滤液主要含有的溶质为，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到晶体。
16. 连二亚硫酸钠(Na2S2O4)易溶于水，难溶于甲醇，在空气中极易被氧化。可用甲酸钠(HCOONa)法制备Na2S2O4，实验装置如图所示。
（1）仪器a、b的名称分别为___________，___________；装置丙的作用为___________。
（2）简述K1、K2的操作顺序：___________；原因是___________。
（3）加入甲醇形成混合液的目的是：___________ 。
（4）已知甲醇不参与反应，还生成一能导致温室效应的产物，请书写装置乙中发生的化学反应方程式：___________。
（5）反应结束后所得样品还需测定纯度，已知可用铁氰化钾法测定：利用K3[Fe(CN)6]特殊的选择性氧化性，可以将氧化为，[Fe(CN)6]3-还原为[Fe(CN)6]4-。取50.00ml Na2S2O4样品溶液，用0.02ml∙L−1的K3[Fe(CN)6]标准液滴定至反应终点，消耗10.00ml，该样品中Na2S2O4的含量为___________g∙L−1。
【答案】（1） ①. 恒压滴液漏斗 ②. 三颈烧瓶 ③. 吸收未反应的二氧化硫和二氧化碳，防止污染环境，并起到防倒吸的作用
（2） ①. 先打开K1，直至丙中均匀冒出气泡，再打开K2 ②. 防止Na2S2O4被空气中氧气氧化
（3）降低Na2S2O4的溶解度，便于Na2S2O4析出
（4）2SO2+HCOONa+NaOH=Na2S2O4+CO2↑+H2O
（5）0.348
【解析】
【分析】由实验装置图可知，装置甲中亚硫酸钠粉末与较浓硫酸反应制备二氧化硫，装置乙中二氧化硫与溶液中甲酸钠、氢氧化钠反应生成连二亚硫酸钠、二氧化碳和水，装置丙中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收未反应的二氧化硫和二氧化碳，防止污染环境，其中四氯化碳的作用是防止气体与氢氧化钠溶液直接接触，起到防倒吸的作用。
【小问1详解】
由实验装置图可知，仪器a、b分别为恒压滴液漏斗、三颈烧瓶；由分析可知，装置丙的作用为装置丙中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收未反应的二氧化硫和二氧化碳，防止污染环境，其中四氯化碳的作用是防止气体与氢氧化钠溶液直接接触，起到防倒吸的作用，故答案为：恒压滴液漏斗；三颈烧瓶；吸收未反应的二氧化硫和二氧化碳，防止污染环境，并起到防倒吸的作用；
【小问2详解】
由题意可知，连二亚硫酸钠在空气中极易被氧化，所以制备连二亚硫酸钠时，应先打开K1，利用反应生成的二氧化硫排尽装置中的空气，直至丙中均匀冒出气泡，说明装置中空气排尽后，再打开K2，滴入氢氧化钠，故答案为：先打开K1，直至丙中均匀冒出气泡，再打开K2；防止Na2S2O4被空气中氧气氧化；
【小问3详解】
加入甲醇形成混合液的目的是降低Na2S2O4的溶解度，便于Na2S2O4析出，故答案为：降低Na2S2O4的溶解度，便于Na2S2O4析出；
【小问4详解】
由题意可知，装置乙中发生的反应为二氧化硫与溶液中甲酸钠、氢氧化钠反应生成连二亚硫酸钠、二氧化碳和水，反应的化学反应方程式为2SO2+HCOONa+NaOH=Na2S2O4+CO2↑+H2O，故答案为：2SO2+HCOONa+NaOH=Na2S2O4+CO2↑+H2O；
【小问5详解】
由得失电子数目守恒可得如下关系：Na2S2O4—2K3[Fe(CN)6]，滴定消耗铁氰化钾溶液，则连二亚硫酸钠的含量为=0.348g/L，故答案为：0.348。
17. 为实现碳中和，研究人员开发了双功能催化剂，它具有吸收二氧化碳和将其吸收的二氧化碳与氢气反应转化为甲烷的功能，过程中发生的反应为CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)。已知：断开1ml物质中的化学键所要吸收的能量如表。
（1）该反应的反应物总能量___________(填“>”或“ ②. 吸收 ③. 270kJ
（2） ①. 0.125 ②. 0.8 ③. A ④. 0.625
【解析】
【小问1详解】
CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)的，则该反应的反应物总能量大于生成物总能量，则每有1mlCH4参与反应，反应CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g)吸收270kJ能量。
【小问2详解】
①由图可知，2min时，CH4的物质的量为0.5ml，此时c(CH4)==0.25ml/L，v(CH4)=ml·L-1·min-1，化学反应速率之比等于化学计量数之比，因此vH2=4×0.125 ml·L-1·min-1=0.5 ml·L-1·min-1；反应达到平衡时，生成了0.8ml的CH4，即生成了1.6ml的H2O，c(H2O)=；
②A．保持体积不变，充入氮气，氮气不参与反应，反应体系中的各物质的浓度不变，则反应速率不变，故A正确；
B．保持压强不变，充入氮气，使容器的体积变大，反应体系中各物质的浓度减小，则反应速率减小，故B错误；
故答案为A。
③初始状态n(CO2)=1ml，由于n(CO2)：n(H2)=1：5，则n(H2)=5ml，根据反应方程式可知，到达x点时n(CO2)=xml、n(H2)=(5-4x)ml、n(CH4=xml、n(H2O)=2xml，则反应体系内总物质的量为5ml，H2的物质的量占反应体系内总物质的量之和的一半，则此时n(H2)=(5-4x)ml=2.5 ml，x=0.625ml，n(CO2)=0.625ml。
18. 利用原电池可以实现人工光合作用，如图甲是以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的装置示意图
（1）负极为___________(填“电极a”或“电极b”)；正极的电极反应方程为___________。
（2）电极b区域溶液pH___________(填“变高”或“变低”)；电极中每生成0.1ml氧气，则有___________L (标准状况下)CO2参与反应。
某化学兴趣小组对燃料电池进行了探究学习，设计了如图所示氢氧燃料电池。
（3）根据电子运动方向，可知氢气从___________口(填“a”或“b”)，Y极的电极反应方程式为___________。
（4）若将图中燃料电池改为甲烷-空气燃料电池(电解质不变)，该电池工作时，负极电极反应方程式为___________；溶液中OH-向___________(填“CH4”或“O2”)一极移动。
【答案】（1） ①. 电极a ②. CO2+2H++2e-=HCOOH
（2） ①. 变高 ②. 4.48
（3） ①. a ②. O2+4e-+2H2O =4OH-
（4） ①. ②. CH4
【解析】
【小问1详解】
由图可知，a电极水失电子生成氧气，为负极，电极反应为：2H2O-4e-=O2+4H+，b电极上二氧化碳得电子生成甲酸，为正极，电极反应为：CO2+2H++2e-=HCOOH。
【小问2详解】
b电极上二氧化碳得电子生成甲酸，电极反应为：CO2+2H++2e-=HCOOH，电极b区域溶液H+浓度偏低，pH变高，生成0.1mlO2转移0.4ml电子，对应0.2ml CO2参与反应，体积为0.2ml×22.4L/ml=4.48L。
【小问3详解】
原电池工作时，电子从电池负极流出，而负极发生氧化反应，故通入氢气的电极为负极，所以由图中电子的运动方向可知，X极为电池的负极，氢气由a口通入，Y为电池的正极，O2在正极得到电子生成H2O，电极方程式为：O2+4e-+2H2O =4OH-。
【小问4详解】
若将图中燃料电池改为甲烷-空气燃料电池(电解质不变)，该电池工作时，甲烷在负极失去电子发生氧化反应生成碳酸根和水，根据得失电子守恒和电荷守恒配平负极电极反应方程式为：，通入O2的一极为正极，原电池中阴离子向负极移动，则溶液中OH-向CH4一极移动。
选项
物质(杂质)
试剂
A
SO2(HCl)
饱和Na2SO3
B
SiO2(Al2O3)
NaOH
C
NH3(H2O)
无水CaCl2
D
CO2(SO2)
酸性KMnO4
装置
目的
A．铜与100ml 5ml∙L−1浓硝酸制NO2
B．探究碳酸和硅酸的酸性强弱
现象结论
收集到560mlNO2
产生沉淀，说明酸性H2CO3>H2SiO3
装置
目的
C．制备NH3
D．检验混合气体中是否含有CO2和SO2
现象结论
用向下排空气法可以收集到NH3
去除装置A仍能达到实验目的
选项
实验操作和现象
结论或解释
A
向硝酸亚铁溶液中加入一定量的稀硫酸，观察到有气泡产生
稀硫酸中H+体现了氧化性
B
NH3遇干燥红色石蕊试纸不变色，使湿润的红色石蕊试纸变色
NH3的水溶液显碱性
C
将SO2与另一物质X一起通入BaCl2溶液中，观察到沉淀产生
X一定具有氧化性
D
将浓硫酸加入铜片中，观察到铜片溶解，有气泡产生
浓硫酸具有强氧化性
实验序号
H2O2浓度
催化剂
所用时间
①
5％
2滴 1ml∙L−1FeCl3溶液
t1
②
10％
2滴 1ml∙L−1 FeCl3溶液
t2
③
10％
2滴 1ml∙L−1 CuSO4溶液
t3
物质
CO2(g)
H2(g)
CH4(g)
H2O(g)
吸收能量
1490kJ∙ml−1
436kJ∙ml−1
1652kJ∙ml−1
926kJ∙ml−1
选项
物质(杂质)
试剂
A
SO2(HCl)
饱和Na2SO3
B
SiO2(Al2O3)
NaOH
C
NH3(H2O)
无水CaCl2
D
CO2(SO2)
酸性KMnO4
装置
目的
A．铜与100ml 5ml∙L−1的浓硝酸制NO2
B．探究碳酸和硅酸的酸性强弱
现象结论
收集到560mlNO2
产生沉淀，说明酸性H2CO3>H2SiO3
装置
目的
C．制备NH3
D．检验混合气体中是否含有CO2和SO2
现象结论
用向下排空气法可以收集到NH3
去除装置A仍能达到实验目的
选项
实验操作和现象
结论或解释
A
向硝酸亚铁溶液中加入一定量的稀硫酸，观察到有气泡产生
稀硫酸中H+体现了氧化性
B
NH3遇干燥红色石蕊试纸不变色，使湿润的红色石蕊试纸变色
NH3的水溶液显碱性
C
将SO2与另一物质X一起通入BaCl2溶液中，观察到沉淀产生
X一定具有氧化性
D
将浓硫酸加入铜片中，观察到铜片溶解，有气泡产生
浓硫酸具有强氧化性
实验序号
H2O2浓度
催化剂
所用时间
①
5％
2滴 1ml∙L−1FeCl3溶液
t1
②
10％
2滴 1ml∙L−1 FeCl3溶液
t2
③
10％
2滴 1ml∙L−1 CuSO4溶液
t3
物质
CO2(g)
H2(g)
CH4(g)
H2O(g)
吸收能量
1490kJ∙ml−1
436kJ∙ml−1
1652kJ∙ml−1
926kJ∙ml−1