江蘇省常州市武進區(qū)、金壇區(qū)2022-2023學年高一下學期期末質量調研化學試題（含解析）

第第頁江蘇省常州市武進區(qū)、金壇區(qū)2022-2023學年高一下學期期末質量調研化學試題（含解析）常州市武進區(qū)、金壇區(qū)2022-2023學年高一下學期期末質量調研

化學試卷

(時間：75分鐘滿分100分)

可能用到的相對原子質量：H1Cl2N14O16Na23K39Mn55Cu64

第Ⅰ卷(選擇題共39分)

一、選擇題：(本題包括13小題，每小題3分，共計39分，每小題只有一個選項符合題意)

1.5月30日神州十六號載人飛船與中國空間站天和核心艙徑向端口成功交會對接。下列有關空間站說法不正確的是

A.外層熱控保溫材料石墨烯——無機材料

B.外殼的燒蝕材料之一酚醛樹脂——有機高分子材料

C.外表面的高溫結構陶瓷碳化硅——硅酸鹽材料

D.太陽能電池中的砷化鎵——半導體材料

2.乙烯()可用于脫除煙氣中并回收單質硫，發(fā)生的反應：。下列有關說法正確的是

A.中子數為18的硫原子：B.的電子式：

C.氧原子的結構示意圖：D.分子的空間填充模型：

3.丙烯()與氯化氫反應生成l-氯丙烷()的能量隨反應進程的變化如圖所示，下列敘述正確的是

A.第Ⅰ和Ⅱ兩步反應均為放熱反應

B.1mol和1mol的總鍵能大于1mol總鍵能

C.第Ⅰ步為整個反應快慢的決速步驟

D.使用適當的催化劑能夠改變

4.在恒溫恒容的密閉容器中發(fā)生，T℃時，該反應的化學平衡常數為K，下列說法正確的是

A.其他條件相同，升高溫度降低正反應速率、提高逆反應速率

B.T℃時，若時，則

C.若容器內氣體壓強保持不變，該可逆反應達到化學平衡狀態(tài)

D.一定條件下，能完全轉化為

5.下列裝置所示的實驗中，能達到實驗目的的是

ABCD

收集NO灼燒制備鹽橋電池鐵表面鍍鋅

A.AB.BC.CD.D

6.室溫下，下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是

A.溶液中：、、、

B無色透明溶液中：、、、

C.強酸性溶液中：、、、

D.強堿性溶液中：、、、

7.下列物質的性質與用途具有對應關系的是

A.易液化，可用作制冷劑B.濃具有吸水性，可用于干燥氮氣

C.有氧化性，可用作凈水劑D.Al的金屬活潑性強，可用于制作鋁金屬制品

8.下列依據實驗現象推理得出的結論正確的是

選項實驗操作和現象結論

A某鹽和混合研磨，產生該鹽是

B某待測液中加入溶液，產生白色沉淀待測液含有

C銅片與濃硫酸加熱，產生的氣體通入品紅溶液，品紅褪色生成氣體

D常溫時向盛有濃硝酸的兩支試管中分別投入銅片與鐵片后，銅片逐漸溶解而鐵片不溶解金屬性：Cu>Fe

A.AB.BC.CD.D

9.以菱鎂礦(主要成分為MgCO3，含少量FeCO3等物質)為原料制備MgCl2·6H2O的實驗流程如下圖所示。下列說法正確的是

A.MgCO3與稀鹽酸反應的離子方程式為CO+2H+=CO2↑+H2O

B.氧化過程說明氧化性：Cl2>Fe3+

C.“沉鐵”后的溶液中大量存在Mg2+、NH、OH-、Cl-

D.蒸干并灼燒MgCl2溶液可獲得MgCl2·6H2O

10.2023年1月31日常州氫灣在“兩湖”創(chuàng)新區(qū)核心區(qū)正式啟動，有百利科技等生產氫燃料電池零部件的8家高科技企業(yè)落戶氫灣。某生物燃料電池以和為原料可在一定溫度下制取，電池中含有固氮酶和氫化酶兩種蛋白酶，工作原理如圖。下列說法正確的是

A.a電極是燃料電池的正極

B.電極b的電極反應式為：

C.該電池適宜在高溫下使用

D.電池工作時氫離子通過交換膜由a極區(qū)向b極區(qū)移動

11.X、Y、Z、W為四種短周期主族元素，原子序數依次增大。X是原子半徑最小的元素，Y原子最外層電子數是次外層電子數的3倍，Z的原子序數是Y的2倍。下列說法正確的是

A.Y元素在元素周期表中的第IVA族

B.原子半徑：Z>W>Y

C.X與Y可以形成、兩種離子化合物

D.Y、Z兩種元素氣態(tài)氫化物中，Z的氣態(tài)氫化物穩(wěn)定

12.科學研究人員提出在有機碳源和微生物的作用下，可以實現大氣中的氮循環(huán)(如圖所示)，減少對環(huán)境的污染。下列說法正確的是

A.轉化成屬于氮的固定

B.圖中氮的化合價僅有0、+3、+5

C.轉化過程中被甲醇氧化為N2

D.與反應的離子方程式為：

13.利用水煤氣(主要成分、CO)可將高溫下還原成硫單質，從而實現脫硫。主要發(fā)生了下列反應：

反應Ⅰ：kJmol

反應Ⅱ：kJmol

在恒壓條件下用水煤氣還原，起始時條件下，和的平衡轉化率隨溫度變化的曲線如圖所示。下列有關說法正確的是

A.反應Ⅰ的平衡常數可表示為

B.反應Ⅱ

C.曲線B表示的平衡轉化率隨溫度的變化

D.的kJmol

第Ⅱ卷(非選擇題共61分)

14.按要求完成下列填空。

（1）下列變化過程，屬于化學反應且放熱的是_______。

①濃稀釋②酸堿中和反應③Mg條與鹽酸反應④與⑤鋁熱反應⑥碳高溫條件下還原生成CO

（2）以為催化劑的光、熱化學循環(huán)分解反應，為吸收“碳排放”提供了一個新途徑，該反應的機理及各分子化學鍵完全斷裂時的能量變化如圖所示：

①上述過程①中，能量的變化形式是由_______轉化為_______。

②寫出分解生成CO和的熱化學方程式_______。

③CO和作反應物的一種燃料電池，其構造如下圖所示，Y為電池的_______(填“正”或“負”)極，向_______極移動(填“X”或“Y”)，負極電極反應式為_______。

（3）已知反應：kJ/mol，在一定溫度下，取1mol和3mol放在1L密閉容器中，在催化劑條件下進行反應，測得平衡時反應放出的熱量30.7kJ，則此溫度下，該反應的平衡常數為_______。

15.某化學小組探究銅與硝酸反應的快慢及產物。

（1）實驗甲：將銅片放入盛有稀的試管中，開始無明顯現象，后逐漸有小氣泡生成，該氣體是_______。在液面上方出現淺紅棕色氣體，溶液呈藍色。

（2）實驗乙：銅與濃反應，裝置、現象如下：

實驗裝置實驗現象

A中：最初反應較慢，隨后加快，反應劇烈，產生紅棕色氣體，溶液呈綠色；B中：溶液呈淡藍色。

①A中銅與濃產生紅棕色氣體化學方程式是_______。

②實驗現象“最初反應較慢，隨后加快”的原因可能是_______。

（3）除上述可能原因外，有文獻記載：銅與濃反應一旦發(fā)生就變快，是因為開始生成的溶于水形成(弱酸，不穩(wěn)定，水溶液為淡藍色)，它再和Cu反應，反應就加快。實驗探究如下：

Ⅰ.向1mL濃硝酸中加入幾滴30%溶液、銅片，反應較慢，溶液呈藍色。

已知：濃硝酸與溶液不反應。

①Ⅰ實驗中反應變慢的原因是_______。

②與水反應的離子方程式是_______。

③對、分別與Cu反應快慢進行實驗探究。

序號實驗操作實驗現象

Ⅱ取實驗乙裝置B中溶液，加入一定量固體，再加入銅片立即產生無色氣體；液體上方紅棕色

Ⅲ取B中溶液，放置一段時間，溶液變?yōu)闊o色后，再加入銅片產生無色氣體，較II慢；液面上方呈淺紅棕色

a．III中“放置一段時間”的目的是_______。

b．實驗Ⅱ、Ⅲ得出的實驗結論是_______。

A．與Cu反應快B．與Cu反應快

（4）化學小組同學結合實驗甲、乙中被還原后的氣體產物以及實驗Ⅱ的產物，綜合上述實驗，分析判斷甲中反應慢的原因，除了硝酸起始濃度小、反應過程中溫度較低外，另一個重要原因是_______。

16.是重要的化工原料，由軟錳礦制備的一種工藝流程如圖：

資料：①軟錳礦的主要成分為，主要雜質有和

②金屬離子沉淀的pH

開始沉淀時1.53.45.86.3

完全沉淀時2.84.77.88.3

③該工藝條件下，與反應。

（1）溶出

①溶出前，軟錳礦需研磨。目的是_______。

②溶出時，Fe的氧化過程及得到的主要途徑如圖所示：

a.步驟Ⅱ是從軟錳礦中溶出的主要反應，反應的離子方程式是_______。

b．若全部來自于反應，完全溶出所需Fe與的物質的量比值為2。而實際比值小于2，原因是_______。

（2）純化的目的是為了除去溶液中的雜質。已知：溶液pH越小，的氧化性越強。純化時先加入_______，后加入_______(選填“氨水”、“”)調溶液pH_______~_______，調pH到此范圍的目的是_______。

（3）電解。純化液經電解得。生成的電極反應式是_______。

（4）產品純度測定。向0.45g產品中加入1.34g和足量稀硫酸，加熱至充分反應。再用0.1000mol·L溶液滴定剩余至終點，消耗溶液的體積為20.00mL。

已知：，，計算該產品的純度。(寫出計算過程)_______。

17.工業(yè)廢水中的氨氮(以、形式存在)，可通過微生物法或氧化法處理，使水中氨氮達到國家規(guī)定的排放標準。

（1）微生物法：酸性廢水中的部分在硝化細菌的作用下被氧氣氧化為，再與作用生成。

①轉化為的離子方程式為_______。

②與在轉化為的反應中消耗與的物質的量之比為_______。

（2）次氯酸鈉氧化法：向氨氮廢水中加入NaClO，氨氮轉化為而除去。

①NaClO氧化的離子方程式為_______。

②一定pH下，NaClO投加量對污水中氨氮去除率的影響如圖所示。當時，總氮的去除率隨的增大不升反降的原因是_______。

（3）活性炭-臭氧氧化法：活性炭-臭氧氧化氨氮的機理如圖所示。*表示吸附在活性炭表面的物種，為羥基自由基，其氧化性比更強。

①活性炭-臭氧氧化氨氮的機理可描述為_______。

②其它條件不變調節(jié)廢水的pH，廢水中氨氮去除率隨pH的變化如圖所示。隨pH增大氨氮去除率先明顯增大，后變化較小，可能的原因是_______。

常州市武進區(qū)、金壇區(qū)2022-2023學年高一下學期期末質量調研

化學試卷答案解析

(時間：75分鐘滿分100分)

可能用到的相對原子質量：H1Cl2N14O16Na23K39Mn55Cu64

第Ⅰ卷(選擇題共39分)

一、選擇題：(本題包括13小題，每小題3分，共計39分，每小題只有一個選項符合題意)

1.5月30日神州十六號載人飛船與中國空間站天和核心艙徑向端口成功交會對接。下列有關空間站說法不正確的是

A.外層熱控保溫材料石墨烯——無機材料

B.外殼的燒蝕材料之一酚醛樹脂——有機高分子材料

C.外表面的高溫結構陶瓷碳化硅——硅酸鹽材料

D.太陽能電池中的砷化鎵——半導體材料

【答案】C

【解析】

【詳解】A．石墨烯是只有一個碳原子直徑厚度的單層石墨，屬于新型無機非金屬材料，A項正確；

B．酚醛樹脂是由酚（如苯酚或甲苯酚等）與醛（如甲醛）在酸或堿的催化下發(fā)生縮聚反應而成的有機高分子，屬于有機高分子材料，B項正確；

C．碳化硅（SiC）不屬于硅酸鹽，高溫結構陶瓷碳化硅不屬于硅酸鹽材料，屬于新型無機非金屬材料，C項錯誤；

D．太陽能電池中的砷化鎵屬于半導體材料，可將太陽能轉化成電能，D項正確；

答案選C。

2.乙烯()可用于脫除煙氣中并回收單質硫，發(fā)生的反應：。下列有關說法正確的是

A.中子數為18的硫原子：B.的電子式：

C.氧原子的結構示意圖：D.分子的空間填充模型：

【答案】D

【解析】

【詳解】A．中子數為18的硫原子：，故A錯誤；

B．的電子式為，故B錯誤；

C．為O2-的結構示意圖，故C錯誤；

D．為V形結構且O原子半徑大于H原子半徑，故空間填充模型為，故D正確；

故選D。

3.丙烯()與氯化氫反應生成l-氯丙烷()的能量隨反應進程的變化如圖所示，下列敘述正確的是

A.第Ⅰ和Ⅱ兩步反應均為放熱反應

B.1mol和1mol的總鍵能大于1mol總鍵能

C.第Ⅰ步為整個反應快慢的決速步驟

D.使用適當的催化劑能夠改變

【答案】C

【解析】

【詳解】A．由圖可知，第Ⅰ步反應為反應為總能量小于生成物總能量的吸熱反應，故A錯誤；

B．1mol和1mol生成1mol為放熱反應，故1mol和1mol的總鍵能小于1mol總鍵能，故B錯誤；

C．由圖可知，第Ⅰ步反應的活化能大于第ⅠⅠ步，故第Ⅰ步為整個反應快慢的決速步驟，故C正確；

D．催化劑只能改變反應的活化能，不能改變反應的，故D錯誤；

故選C。

4.在恒溫恒容的密閉容器中發(fā)生，T℃時，該反應的化學平衡常數為K，下列說法正確的是

A.其他條件相同，升高溫度降低正反應速率、提高逆反應速率

B.T℃時，若時，則

C.若容器內氣體壓強保持不變，該可逆反應達到化學平衡狀態(tài)

D.一定條件下，能完全轉化為

【答案】C

【解析】

【詳解】A．升高溫度，正逆反應速率都加快，故A錯誤；

B．T℃時，平衡時的平衡常數K=，故若時，平衡正向進行則，故B錯誤；

C．反應前后的氣體系數和在變化，故恒容時，壓強在變化，故壓強保持不變時，該可逆反應達到化學平衡狀態(tài)，故C正確；

D．可逆反應反應物的轉化率不能達到100%，故D錯誤；

故選C。

5.下列裝置所示的實驗中，能達到實驗目的的是

ABCD

收集NO灼燒制備鹽橋電池鐵表面鍍鋅

A.AB.BC.CD.D

【答案】A

【解析】

【詳解】A．NO難溶于水，故可用排水法收集，故A正確；

B．灼燒固體應在坩堝中，故B錯誤；

C．Zn電極的燒杯中的硝酸銀溶液與鋅可以直接反應，不能形成原電池，故C錯誤；

D．鐵表面鍍鋅應使鋅作陽極，與電源正極相連，故D錯誤；

故選A。

6.室溫下，下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是

A.溶液中：、、、

B.無色透明溶液中：、、、

C.強酸性溶液中：、、、

D.強堿性溶液中：、、、

【答案】B

【解析】

【詳解】A．鐵離子與I-因發(fā)生氧化還原反應而大量共存，且與反應生成沉淀而不能大量共存，A不符合題意；

B．無色透明溶液中所給離子可共存，B符合題意；

C．強酸性溶液中碳酸氫根不能共存，C不符合題意；

D．鋁離子與氫氧根生成沉淀而不能共存，D不符合題意；

故選B。

7.下列物質的性質與用途具有對應關系的是

A.易液化，可用作制冷劑B.濃具有吸水性，可用于干燥氮氣

C.有氧化性，可用作凈水劑D.Al的金屬活潑性強，可用于制作鋁金屬制品

【答案】A

【解析】

【詳解】A．氨氣易液化，液氨揮發(fā)為氣體吸收大量的熱，所以可用作制冷劑，A項正確；

B．濃硫酸具有吸水性，但是氨氣能與硫酸反應生成硫酸銨，故不能用濃硫酸干燥氨氣，B項錯誤；

C．Fe3+易水解生成氫氧化鐵膠體，膠體具有吸附性能吸附水中雜質而凈水，不是因為Fe3+的氧化性，C項錯誤；

D．鋁能與氧氣反應在鋁制品表面生成一層致密氧化物薄膜，從而阻止鋁繼續(xù)氧化，故鋁可用于制造鋁制品，D項錯誤。

答案選A

8.下列依據實驗現象推理得出的結論正確的是

選項實驗操作和現象結論

A某鹽和混合研磨，產生該鹽是

B某待測液中加入溶液，產生白色沉淀待測液含有

C銅片與濃硫酸加熱，產生的氣體通入品紅溶液，品紅褪色生成氣體

D常溫時向盛有濃硝酸的兩支試管中分別投入銅片與鐵片后，銅片逐漸溶解而鐵片不溶解金屬性：Cu>Fe

A.AB.BC.CD.D

【答案】C

【解析】

【詳解】A．某鹽和熟石灰混合研磨，產生NH3，說明該鹽為銨鹽，不一定是NH4Cl，故A錯誤；

B．某待測液中加入BaCl2溶液，產生白色沉淀，該沉淀可能是硫酸鋇、碳酸鋇、氯化銀，所以待測液含有或或Ag+，故B錯誤；

C．二氧化硫具有漂白性，銅片與濃硫酸加熱，產生的氣體通入品紅溶液，品紅褪色，生成SO2氣體，故C正確；

D．鐵和濃硝酸常溫條件下發(fā)生了鈍化，不能比較金屬性，故D錯誤；

選C。

9.以菱鎂礦(主要成分為MgCO3，含少量FeCO3等物質)為原料制備MgCl2·6H2O的實驗流程如下圖所示。下列說法正確的是

A.MgCO3與稀鹽酸反應的離子方程式為CO+2H+=CO2↑+H2O

B.氧化過程說明氧化性：Cl2>Fe3+

C.“沉鐵”后的溶液中大量存在Mg2+、NH、OH-、Cl-

D.蒸干并灼燒MgCl2溶液可獲得MgCl2·6H2O

【答案】B

【解析】

【分析】菱鎂礦(主要成分MgCO3，含少量FeCO3等物質)用稀鹽酸酸浸，得氯化鎂、氯化亞鐵等混合溶液，通入氯氣，把亞鐵離子氧化為鐵離子，再加氨水，得氫氧化鐵沉淀，過濾，再從濾液中提取MgCl2·6H2O，據此回答；

【詳解】A．MgCO3與稀鹽酸反應的離子方程式為MgCO3+2H+=CO2↑+H2O+Mg2+，A錯誤；

B．氧化過程離子方程式為，氯氣是氧化劑，鐵離子為氧化產物，氧化劑的氧化性大于氧化產物，說明氧化性：Cl2>Fe3+，B正確；

C．“沉鐵”后的溶液中大量存在Mg2+、NH、Cl-，NH與OH-因反應生成一水合氨而不能大量共存，C錯誤；

D．MgCl2·6H2O是結晶水合物，從溶液中獲取該晶體時不能蒸干并灼燒，若蒸干灼燒MgCl2·6H2O會轉變?yōu)閴A式氯化鎂、氫氧化鎂、氧化鎂等物質，D錯誤；

答案選B。

10.2023年1月31日常州氫灣在“兩湖”創(chuàng)新區(qū)核心區(qū)正式啟動，有百利科技等生產氫燃料電池零部件的8家高科技企業(yè)落戶氫灣。某生物燃料電池以和為原料可在一定溫度下制取，電池中含有固氮酶和氫化酶兩種蛋白酶，工作原理如圖。下列說法正確的是

A.a電極是燃料電池的正極

B.電極b的電極反應式為：

C.該電池適宜在高溫下使用

D.電池工作時氫離子通過交換膜由a極區(qū)向b極區(qū)移動

【答案】D

【解析】

【分析】a極上MV+失去電子轉化為MV2+，電極反應式為：MV+-e-=MV2+，所以a極是負極，b極為正極。

【詳解】A．根據分析可知，a極是負極，故A錯誤；

B．從圖示可以看出，在固氮酶表面，N2和MV+反應生成NH3和MV2+，氫化酶表面生成的H+通過交換膜進入右室，則電池工作時在固氮酶表面發(fā)生的反應為：N2+6H++6MV+=6MV2++2NH3，故B錯誤；

C．酶在高溫條件下易失活，故C錯誤；

D．原電池中陽離子向正極運動，電池工作時氫離子通過交換膜由a極區(qū)向b極區(qū)移動，故D正確；

故選D。

11.X、Y、Z、W為四種短周期主族元素，原子序數依次增大。X是原子半徑最小的元素，Y原子最外層電子數是次外層電子數的3倍，Z的原子序數是Y的2倍。下列說法正確的是

A.Y元素在元素周期表中的第IVA族

B.原子半徑：Z>W>Y

C.X與Y可以形成、兩種離子化合物

D.Y、Z兩種元素氣態(tài)氫化物中，Z的氣態(tài)氫化物穩(wěn)定

【答案】B

【解析】

【分析】X是原子半徑最小的元素，X為H，Y原子最外層電子數是次外層電子數的3倍，則Y為O，Z的原子序數為Y的2倍，Z為S，W為短周期主族元素且原子序數大于S，則W為Cl。

【詳解】A．Y為O，在元素周期表中的第Ⅵ周期，A錯誤；

B．Cl和S比O多一個電子層，故原子半徑均大于O，電子層數相同時，核電荷數越大，原子半徑越小，則原子半徑S>Cl>O，B正確；

C．H和O可以形成H2O、H2O2兩種共價化合物，C錯誤；

D．O的非金屬性強于S，則氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性H2O強于H2S，D錯誤；

故答案選B。

12.科學研究人員提出在有機碳源和微生物的作用下，可以實現大氣中的氮循環(huán)(如圖所示)，減少對環(huán)境的污染。下列說法正確的是

A.轉化成屬于氮的固定

B.圖中氮的化合價僅有0、+3、+5

C.轉化過程中被甲醇氧化為N2

D.與反應的離子方程式為：

【答案】D

【解析】

【分析】

【詳解】A．轉化成不是N由游離態(tài)轉化為化合態(tài)，不屬于氮的固定，故A錯誤；

B．圖中氮的化合價除有0、+3、+5，圖中還有-3價，故B錯誤；

C．轉化過程中被甲醇還原為N2，故C錯誤；

D．與反應生成氮氣和水，離子方程式為：，故D正確；

故選D。

13.利用水煤氣(主要成分、CO)可將在高溫下還原成硫單質，從而實現脫硫。主要發(fā)生了下列反應：

反應Ⅰ：kJmol

反應Ⅱ：kJmol

在恒壓條件下用水煤氣還原，起始時條件下，和的平衡轉化率隨溫度變化的曲線如圖所示。下列有關說法正確的是

A.反應Ⅰ的平衡常數可表示為

B.反應Ⅱ的

C.曲線B表示的平衡轉化率隨溫度的變化

D.的kJmol

【答案】D

【解析】

【詳解】A．反應Ⅰ的平衡常數K=，A項錯誤；

B．反應Ⅱ的ΔH＞0，反應Ⅱ在高溫下能發(fā)生，則ΔS＞0，B項錯誤；

C．升高溫度，反應Ⅰ、Ⅱ都正向移動，由于起始時n(H2)∶n(SO2)=2∶1與反應Ⅰ中H2與SO2的化學計量數之比相同，則反應Ⅰ中H2和SO2的平衡轉化率相等，SO2還與CO發(fā)生了反應Ⅱ，故相同條件下，SO2的平衡轉化率大于H2的平衡轉化率，故曲線A表示SO2的平衡轉化率隨溫度的變化，B曲線表示H2的平衡轉化率隨溫度的變化，C項錯誤；

D．根據蓋斯定律，將(反應Ⅰ-反應Ⅱ)×得H2(g)+CO2(g)=CO(g)+H2O(g)ΔH==+41.2kJ/mol，D項正確；

答案選D。

第Ⅱ卷(非選擇題共61分)

14.按要求完成下列填空。

（1）下列變化過程，屬于化學反應且放熱的是_______。

①濃稀釋②酸堿中和反應③Mg條與鹽酸反應④與⑤鋁熱反應⑥碳高溫條件下還原生成CO

（2）以為催化劑的光、熱化學循環(huán)分解反應，為吸收“碳排放”提供了一個新途徑，該反應的機理及各分子化學鍵完全斷裂時的能量變化如圖所示：

①上述過程①中，能量的變化形式是由_______轉化為_______。

②寫出分解生成CO和的熱化學方程式_______。

③CO和作反應物的一種燃料電池，其構造如下圖所示，Y為電池的_______(填“正”或“負”)極，向_______極移動(填“X”或“Y”)，負極電極反應式為_______。

（3）已知反應：kJ/mol，在一定溫度下，取1mol和3mol放在1L密閉容器中，在催化劑條件下進行反應，測得平衡時反應放出的熱量30.7kJ，則此溫度下，該反應的平衡常數為_______。

【答案】（1）②③⑤（2）①.光能②.化學能③.2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)△H=+556kJ/mol④.正極⑤.Y⑥.

（3）

【解析】

【小問1詳解】

①濃稀釋為放熱的物理過程，不符合題意；②酸堿中和反應為放熱的化學反應，符合題意；③Mg條與鹽酸反應為放熱的化學反應，符合題意；④與為吸熱的化學反應，不符合題意；⑤鋁熱反應為放熱的化學反應，符合題意；⑥碳高溫條件下還原生成CO為吸熱的化學反應，不符合題意；故選②③⑤。

【小問2詳解】

①由圖可知，過程①中能量的變化形式是由光能轉化為化學能，故答案為：光能；化學能；

②由圖可知，二氧化碳分解生成一氧化碳和氧氣的反應為2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)，反應的焓變△H=1598kJ/mol×2-(1072kJ/mol×2+496kJ/mol)=+556kJ/mol，則反應的熱化學方程式為2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)△H=+556kJ/mol，故答案為：2CO2(g)=2CO(g)+O2(g)△H=+556kJ/mol；

③由電子的移動方向可知，通入一氧化碳的X電極為燃料電池的負極，堿性條件下，一氧化碳在負極失去電子發(fā)生氧化反應生成碳酸根離子和水，電極反應式為，通入氧氣的Y電極為正極，溶液中的陽離子鉀離子向正極Y電極移動，故答案為：正極；Y；；

【小問3詳解】

根據題意，平衡時反應放出的熱量30.7kJ，則氮氣反應的物質的量為1mol×=mol，故有

K=。

15.某化學小組探究銅與硝酸反應的快慢及產物。

（1）實驗甲：將銅片放入盛有稀的試管中，開始無明顯現象，后逐漸有小氣泡生成，該氣體是_______。在液面上方出現淺紅棕色氣體，溶液呈藍色。

（2）實驗乙：銅與濃反應，裝置、現象如下：

實驗裝置實驗現象

A中：最初反應較慢，隨后加快，反應劇烈，產生紅棕色氣體，溶液呈綠色；B中：溶液呈淡藍色。

①A中銅與濃產生紅棕色氣體的化學方程式是_______。

②實驗現象“最初反應較慢，隨后加快”的原因可能是_______。

（3）除上述可能原因外，有文獻記載：銅與濃反應一旦發(fā)生就變快，是因為開始生成的溶于水形成(弱酸，不穩(wěn)定，水溶液為淡藍色)，它再和Cu反應，反應就加快。實驗探究如下：

Ⅰ.向1mL濃硝酸中加入幾滴30%溶液、銅片，反應較慢，溶液呈藍色。

已知：濃硝酸與溶液不反應。

①Ⅰ實驗中反應變慢的原因是_______。

②與水反應的離子方程式是_______。

③對、分別與Cu反應快慢進行實驗探究。

序號實驗操作實驗現象

Ⅱ取實驗乙裝置B中溶液，加入一定量固體，再加入銅片立即產生無色氣體；液體上方紅棕色

Ⅲ取B中溶液，放置一段時間，溶液變?yōu)闊o色后，再加入銅片產生無色氣體，較II慢；液面上方呈淺紅棕色

a．III中“放置一段時間”的目的是_______。

b．實驗Ⅱ、Ⅲ得出的實驗結論是_______。

A．與Cu反應快B．與Cu反應快

（4）化學小組同學結合實驗甲、乙中被還原后的氣體產物以及實驗Ⅱ的產物，綜合上述實驗，分析判斷甲中反應慢的原因，除了硝酸起始濃度小、反應過程中溫度較低外，另一個重要原因是_______。

【答案】（1）NO（2）①.Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O②.反應放熱，體系溫度升高

（3）①.H2O2與HNO2發(fā)生反應使HNO2濃度降低②.③.使HNO2完全分解④.B

（4）無HNO2生成

【解析】

【小問1詳解】

Cu與稀硝酸反應生成Cu(NO3)2、NO和H2O，故該氣體NO；

【小問2詳解】

①Cu與濃硝酸反應生成Cu(NO3)2、NO2和H2O，其化學方程式為Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O；

②Cu與濃硝酸的反應是放熱反應，隨著反應的進行，溶液溫度升高，因此最初反應較慢，隨后加快；

【小問3詳解】

①Ⅰ實驗中反應變慢是由于H2O2與HNO2發(fā)生反應使HNO2濃度降低，導致速率減慢；

②與水反應生成硝酸、NO和水，其離子方程式為；

③HNO2不穩(wěn)定，會發(fā)生分解反應，在實驗III中“放置一段時間”的目的是使HNO2完全分解；實驗Ⅱ中，B中溶液中含有硝酸，加入固體后反應產生HNO2，使HNO2濃度增大，再加入銅片后立即產生無色氣體，實驗Ⅱ中，將B中溶液放置一段時間，使HNO2充分分解，再加入銅片，產生無色氣體，較Ⅱ慢，說明HNO2與銅反應更容易一些，故選B。

【小問4詳解】

由實驗Ⅱ、實驗III對比可知，另一個重要原因是沒有HNO2生成。

16.是重要的化工原料，由軟錳礦制備的一種工藝流程如圖：

資料：①軟錳礦的主要成分為，主要雜質有和

②金屬離子沉淀的pH

開始沉淀時1.53.45.86.3

完全沉淀時2.84.77.88.3

③該工藝條件下，與反應。

（1）溶出

①溶出前，軟錳礦需研磨。目的是_______。

②溶出時，Fe的氧化過程及得到的主要途徑如圖所示：

a.步驟Ⅱ是從軟錳礦中溶出的主要反應，反應的離子方程式是_______。

b．若全部來自于反應，完全溶出所需Fe與的物質的量比值為2。而實際比值小于2，原因是_______。

（2）純化的目的是為了除去溶液中的雜質。已知：溶液pH越小，的氧化性越強。純化時先加入_______，后加入_______(選填“氨水”、“”)調溶液pH_______~_______，調pH到此范圍的目的是_______。

（3）電解。純化液經電解得。生成的電極反應式是_______。

（4）產品純度測定。向0.45g產品中加入1.34g和足量稀硫酸，加熱至充分反應。再用0.1000mol·L溶液滴定剩余至終點，消耗溶液的體積為20.00mL。

已知：，，計算該產品的純度。(寫出計算過程)_______。

【答案】（1）①.增大固體與濃硫酸接觸面積，增大反應速率，提高浸出率②.MnO2+4H++2Fe2+Mn2++2Fe3++2H2O③.二氧化錳能夠氧化單質鐵為Fe2+，導致需要的Fe減少

（2）①.MnO2②.NH3·H2O③.4.7④.5.8⑤.除去溶液中的Al3+、Fe3+

（3）Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+

（4）部分草酸鈉與二氧化錳發(fā)生氧化還原發(fā)，剩余部分再與高錳酸鉀反應()，則與二氧化錳反應的草酸鈉為-=0.005mol；，則n(MnO2)=n(Na2C2O4)=0.005mol，產品純度=×100%=96.6%

【解析】

【分析】軟錳礦首先進行研磨，可增大固體與硫酸的接觸面積，增大反應速率，提高浸出率；加入濃硫酸及過量的鐵屑，鐵屑與硫酸反應生成硫酸亞鐵，亞鐵離子與二氧化錳反應生成二價錳離子和鐵離子；再電解錳離子的純化液制取二氧化錳。

【小問1詳解】

①研磨軟錳礦可增大固體與濃硫酸接觸面積，增大反應速率，提高浸出率；

②a.根據反應途徑可知，二氧化錳與亞鐵離子反應生成二價錳離子和鐵離子，則反應的離子方程式為MnO2+4H++2Fe2+Mn2++2Fe3++2H2O；

b.根據方程式可知，Fe與MnO2的物質的量比值為2，實際反應時，二氧化錳能夠氧化單質鐵為Fe2+，導致需要的Fe減少，故實際比值(0.9)小于2。

【小問2詳