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2021-2022学年湖北省武汉市华中师大一附中高一（下）期中化学试卷（含答案）
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2021-2022学年湖北省武汉市华中师大一附中高一（下）期中化学试卷
一．选择题（每小题3分，共48分，每题只有一个正确选项）
1．（3分）中国将与各方携手推动全球环境治理以及可持续发展事业，构建人类命运共同体。下列说法不正确的（ ）
A．购物时提倡少用塑料袋以减少白色污染
B．排放到空气中的CO2、NO2、SO2均会形成酸雨
C．为防止电池中的重金属污染土壤，应积极开发废电池的综合利用
D．利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约资源、保护环境
2．（3分）“九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来”是赞誉越窑秘色青瓷的诗句，描绘我国古代精美的青瓷工艺品。玻璃、水泥和陶瓷均为硅酸盐制品，下列有关说法中正确的是（ ）
A．玻璃是人类最早使用的硅酸盐制品
B．制水泥的原料为纯碱、石灰石和石英砂
C．硅酸盐制品的性质稳定、熔点较高
D．沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐
3．（3分）某化学兴趣小组学习原电池知识后，决定用其原理，尝试利用铁粉、活性炭、无机盐等物质开发产品．小组提出的设想或对原理的理解不正确的是（ ）
A．打算制成小包装用于糕点的脱氧剂
B．利用反应放出热量的原理制成暖宝宝
C．调整电池结构，可降低温度，可用于延长糕点保质期
D．正极的电极反应为：2H2O+O2+4e﹣＝4OH﹣
4．（3分）下列叙述正确的是（ ）
A．浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化
B．浓HNO3易挥发，打开装有浓HNO3容量瓶的瓶塞，瓶口有白烟
C．浓盐酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体
D．浓硫酸、浓HNO3在常温下能够使铁、铝金属钝化
5．（3分）下列关于二氧化硫的说法不正确的是（ ）
A．SO2能使H2S的水溶液出现黄色沉淀，说明SO2具有氧化性
B．SO2能使品红溶液褪色，说明SO2具有漂白性
C．SO2通入水中无明显现象，说明SO2不与水反应
D．SO2能使酸性KMnO4溶液褪色，说明SO2具有还原性
6．（3分）在C（s）+CO2（g）═2CO（g）的反应中，现采取下列措施：①缩小体积，增大压强②增加碳的量 ③通入CO2④恒容下充入N2⑤恒压下充入N2。能够使反应速率增大的措施是（ ）
A．①④ B．②③⑤ C．①③ D．①②④
7．（3分）反应N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H＜0，若在恒压容器中发生，下列选项表明反应一定已达平衡状态的是（ ）
A．容器内气体的密度不再变化
B．容器内压强保持不变
C．相同时间内，生成N﹣H键的数目与断开H﹣H键的数目相等
D．容器内气体的浓度之比c（N2）：c（H2）：c（NH3）＝1：3：2
8．（3分）如图所示装置中观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，指针指向M，由此判断下表中所列M、N、P物质，其中可以成立的组合是（ ）
M
N
P
A
锌
铜
稀硫酸溶液
B
铜
铁
稀盐酸溶液
C
银
锌
硝酸银溶液
D
锌
铁
硝酸铁溶液
A．A B．B C．C D．D
9．（3分）锌﹣空气电池（原理如图）适宜用作城市电动车的动力电源。该电池放电时Zn转化为ZnO。该电池工作时下列说法正确的是（ ）
A．氧气在石墨电极上发生氧化反应
B．该电池的负极反应为Zn+H2O﹣2e﹣═ZnO+2H+
C．该电池放电时OH﹣向Zn电极移动
D．若Zn电极消耗6.5g，外电路转移0.1mole﹣
10．（3分）用如图所示装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究，测定具支锥形瓶中压强随时间变化关系以及溶解氧随时间变化关系的曲线如图。下列说法不正确的是（ ）
A．压强增大主要是因为产生了H2
B．整个过程中，负极电极反应式均为：Fe﹣2e﹣＝Fe2+
C．pH＝4.0时，体系为弱酸性，同时发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀
D．pH＝2.0时，体系为强酸性，正极只发生析氢腐蚀，电极方程式为：2H++2e﹣＝H2↑
11．（3分）全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为：16Li+xS8═8Li2Sx（2≤x≤8）。下列说法不正确的是（ ）
A．电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6+2Li++2e﹣═3Li2S4
B．电极a掺有石墨烯的目的是增强电极导电性
C．电池充电时间越长，电池中的Li2S2量越大
D．电池工作时，外电路中流过0.02mol电子，负极材料减重0.14g
12．（3分）以玉米（主要成分是淀粉）为原料制备乙醇的流程如图，下列说法中不正确的是（ ）
A．C12H22O11属于二糖
B．可采用蒸馏的方法分离乙醇和水
C．可用新制Cu（OH）2悬浊液检验淀粉是否完全水解
D．葡萄糖在酒化酶作用下生成乙醇，该反应属于分解反应
13．（3分）1﹣丁醇（CH3CH2CH2CH2OH）和乙酸在浓硫酸作用下，通过酯化反应制得乙酸丁酯，反应温度为115℃～125℃，反应装置如图，下列对该实验的描述正确的是（ ）
A．该实验可以选择水浴加热
B．该反应中，如果乙酸足量，1﹣丁醇可以完全被消耗
C．长玻璃管除平衡气压外，还起到冷凝回流的作用
D．在反应中1﹣丁醇分子脱去羟基，乙酸脱去氢原子
14．（3分）某有机物M的结构简式为，下列有关M性质的叙述中错误的是（ ）
A．M和NaOH完全反应时，二者的物质的量之比为1：3
B．M和金属钠完全反应时，二者的物质的量之比为1：3
C．M的水溶液呈酸性，能和NaHCO3反应生成CO2气体
D．M在浓H2SO4作用下，既可以和乙酸反应，又能和乙醇反应
15．（3分）橡胶树是热带植物，在我国海南有大面积种植。从橡胶树的胶乳中可提取天然橡胶，天然橡胶的成分是聚异戊二烯，其结构简式为，橡胶如图所示。下列叙述不正确的是（ ）
A．硫化橡胶和天然橡胶的高分子结构都属于体型结构
B．天然橡胶变为硫化橡胶发生了化学变化
C．硫化橡胶比天然橡胶的相对分子质量大
D．硫化橡胶比天然橡胶强度大
16．（3分）有600mL某种混合物溶液，只可能含有以下离子中的若干种：K+、NH4+、Cl﹣、Mg2+、Ba2+、CO32﹣、SO42﹣，现将此溶液分成三等份，进行如下实验
①向第一份中加入AgNO3溶液，有沉淀产生
②向第二份中加足量NaOH溶液并加热后，收集到气体0.04mol：（NH4++OH﹣NH3+H2O）
③向第三份中加足量BaCl2溶液后，得干燥的沉淀6.27g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为2.33g。
根据上述实验，以下推测错误的是（ ）
A．K+一定存在
B．Cl﹣一定存在
C．Ba2+、Mg2+一定不存在
D．混合溶液中CO32﹣的浓度为0.1mol/L
二、非选择题（共52分）
17．（8分）如表所示的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量
物质
Cl2
Br2
I2
HCl
HBr
HI
H2
能量（kJ）
243
193
151
432
366
298
436
（1）根据上述数据，物质本身具有的能量最低的是 （填序号）．
A．H2 B．Cl2 C．Br2 D．I2
（2）下列氢化物中，最稳定的是 （填序号）．
A．HCl B．HBr C．HI
（3）X2+H2⇌2HX（X代表Cl、Br、I）的反应是 （填“吸热”或“放热”）反应．
（4）相同条件下，X2（X代表Cl、Br、I）分别与氢气反应，若消耗等物质的量的氢气时，放出或吸收热量最多的是 ．
18．（12分）通常氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，试回答下列问题：
（1）在酸式介质中，负极反应的物质为 ，正极反应的物质为 ，酸式电池的电极反应：负极： ，正极：
电解质溶液pH的变化 （填“变大”，“变小”，“不变”）
（2）在碱式介质中，碱式电池的电极反应：负极： ，正极：
电解质溶液pH的变化 （填“变大”，“变小”，“不变”）
（3）氢氧燃料电池汽车作为上海世博园中的交通工具之一，下列有关说法不正确的是 。
A．太阳光催化分解水制氢气比电解水气氢气更为科学
B．氢氧燃料电池作为汽车动力更能保护环境
C．以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式相同
D．以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的总反应式相同
（4）纯电动车采用了高效耐用的一种新型可充电电池，该电池的总反应式为：3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH。
①该电池放电时负极反应式为 。
②放电时每转移3mol电子，正极有 mol K2FeO4被还原。
（5）锰酸锂离子电池在混合动力车等大型蓄电池应用领域占据主导地位。电池反应式为：Li1﹣xMnO4+LixLiMnO4，下列有关说法不正确的是 。
A．放电时电池的正极反应式为：Li1﹣xMnO4+xLi++xe﹣═LiMnO4
B．放电过程中，石墨没有得失电子
C．该电池也能在KOH溶液的环境中正常工作
D．充电时电池上标有“﹣”的电极应与外接电源的负极相连。
19．（12分）以下是甲、乙、丙三位同学制取乙酸乙酯的实验过程，请完成相关问题。
（实验目的）制取乙酸乙酯
（实验原理）甲、乙、丙三位同学均采用乙醇、乙酸与浓硫酸混合共热的方法制取乙酸乙酯
（装置设计）甲、乙、丙三位同学分别设计了下列三套实验装置：
（1）请从甲、乙两位同学设计的装置中选择一种作为实验室制取乙酸乙酯的装置，较合理的是 （填“甲”或“乙”）。丙同学将甲装置进行了改进，将其中的玻璃导管改成了球形干燥管，除起冷凝作用外，另一重要作用是 。
（实验步骤）
a．按所选择的装置组装仪器，在试管中先加入3mL乙醇，并在摇动下缓缓加入2mL浓硫酸，充分摇匀，冷却后再加入2mL冰醋酸，加入2～3块碎瓷片；
b．将试管固定在铁架台上；
c．在试管②中加入适量的饱和Na2CO3溶液；
d．用酒精灯对试管①加热；
e．当观察到试管②中有明显现象时停止实验。
（问题讨论）
（2）步骤a组装实验装置，加入药品前还应检查 ；
（3）写出试管①中发生反应的化学方程式（注明反应条件）： ；
（4）试管②中饱和Na2CO3溶液的作用是 ；
（5）从试管②中分离出乙酸乙酯的实验操作是 。
20．（10分）利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如图：
试回答下列问题：
（1）请写出C装置中生成CH2Cl2的化学方程式： 。
（2）B装置有三种功能：①混匀混合气体；② ；③ 。
（3）D装置的名称为 ，其作用是 。
（4）E装置中除盐酸外，还含有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为 （填字母）。
a．分液法 b．蒸馏法 c．结晶法
（5）将1mol CH4与Cl2发生取代反应，充分反应后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.1mol，则参加反应的Cl2的物质的量为 。
（6）已知丁烷与氯气的取代反应的产物之一为C4H8Cl2，其有 种同分异构体。
21．（10分）将浓度均为0.01 mol/L 的H2O2、H2SO4、KI、Na2S2O3溶液及淀粉混合，一定时间后溶液变为蓝色。该实验是一种“碘钟实验”。某小组同学在室温下对该“碘钟实验”的原理进行探究。
【资料】
该“碘钟实验”的总反应：H2O2 +2S2O32﹣+2H+═S4O62﹣+2H2O
反应分两步进行：
反应A：H2O2 +2I﹣+2H+═I2+2H2O
反应B：……
（1）反应B的离子方程式是 。对于总反应，I﹣的作用相当于 。
（2）为证明反应A、B的存在，进行实验Ⅰ。
a．向酸化的H2O2溶液中加入试剂X的水溶液，溶液变为蓝色。
b．再向得到的蓝色溶液中加入Na2S2O3溶液，溶液的蓝色褪去。
试剂X是 。
试剂
（3）为探究溶液变蓝快慢的影响因素，进行实验Ⅱ、实验Ⅲ。
（溶液浓度均为0.01 mol/L）
用量（ML）
序号
H2O2
溶液
H2SO4
溶液
Na2S2O3
溶液
KI溶液
（含淀粉）
H2O
实验Ⅱ
5
4
8
3
0
实验Ⅲ
5
2
x
y
z
溶液从混合时的无色变为蓝色的时间：实验Ⅱ是30 min、实验Ⅲ是40 min。
①实验Ⅲ中，x、y、z所对应的数值分别是 。
②对比实验Ⅱ、实验Ⅲ，可得出的实验结论是 。
（4）为探究其他因素对该“碘钟实验”的影响，进行实验Ⅳ．（溶液浓度均为0.01 mol/L）
用量（mL）
号
试剂
H2O2
溶液
H2SO4
溶液
Na2S2O3
溶液
KI溶液（含淀粉）
H2O
实验Ⅳ
4
4
9
3
0
实验过程中，溶液始终无明显颜色变化。
试结合该“碘钟实验”总反应方程式及反应A与反应B速率的相对快慢关系，解释实验Ⅳ未产生颜色变化的原因： 。
2021-2022学年湖北省武汉市华中师大一附中高一（下）期中化学试卷
参考答案与试题解析
一．选择题（每小题3分，共48分，每题只有一个正确选项）
1．（3分）中国将与各方携手推动全球环境治理以及可持续发展事业，构建人类命运共同体。下列说法不正确的（ ）
A．购物时提倡少用塑料袋以减少白色污染
B．排放到空气中的CO2、NO2、SO2均会形成酸雨
C．为防止电池中的重金属污染土壤，应积极开发废电池的综合利用
D．利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约资源、保护环境
【分析】A．聚氯乙烯等塑料难以降解，大量使用易引起白色污染；
B．酸雨与氮的氧化物和二氧化硫的排放有关；
C．废旧电池含有重金属，能够引起土壤和水体污染；
D．太阳能等清洁能源无污染，不会造成环境污染。
【解答】解：A．聚氯乙烯等塑料难以降解，大量使用易引起白色污染，购物时提倡少用塑料袋以减少白色污染，故A正确；
B．酸雨与氮的氧化物和二氧化硫的排放有关，与二氧化碳排放无关，故B错误；
C．废旧电池含有重金属，能够引起土壤和水体污染，所以应积极开发废电池的综合利用，既能节约资源，又能减少环境污染，故C正确；
D．太阳能等清洁能源无污染，代替化石燃料，有利于节约资源，保护环境，故D正确。
故选：B。
【点评】本题考查了物质的性质及应用，涉及环境污染与治理，熟悉相关物质的性质及常见环境污染是解题关键，题目难度不大。
2．（3分）“九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来”是赞誉越窑秘色青瓷的诗句，描绘我国古代精美的青瓷工艺品。玻璃、水泥和陶瓷均为硅酸盐制品，下列有关说法中正确的是（ ）
A．玻璃是人类最早使用的硅酸盐制品
B．制水泥的原料为纯碱、石灰石和石英砂
C．硅酸盐制品的性质稳定、熔点较高
D．沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐
【分析】A．人类最早使用的硅酸盐材料是陶瓷；
B．水泥的原料是黏土和石灰石；
C．依据硅酸盐性质稳定，熔点较高的性质判断；
D．沙子主要成分为二氧化硅。
【解答】解：A．陶瓷是人类最早使用的硅酸盐材料，不是玻璃，故A错误；
B．水泥的原料是黏土和石灰石，纯碱、石灰石、石英是制造玻璃的原料，故B错误；
C．硅酸盐性质稳定，熔点较高，所以硅酸盐制品一般具有性质稳定、熔点较高特点，故C正确；
D．沙子主要成分为二氧化硅，为氧化物，不是硅酸盐，故D错误；
故选：C。
【点评】本题主要考查了硅及其化合物性质与用途，属于基本知识的考查，平时注意基础知识的积累，题目难度不大，注意制备水泥和玻璃的原料。
3．（3分）某化学兴趣小组学习原电池知识后，决定用其原理，尝试利用铁粉、活性炭、无机盐等物质开发产品．小组提出的设想或对原理的理解不正确的是（ ）
A．打算制成小包装用于糕点的脱氧剂
B．利用反应放出热量的原理制成暖宝宝
C．调整电池结构，可降低温度，可用于延长糕点保质期
D．正极的电极反应为：2H2O+O2+4e﹣＝4OH﹣
【分析】铁粉、活性炭、无机盐等形成原电池反应，铁为负极，被氧化生成Fe2+，正极上氧气得电子被还原，电极方程式为2H2O+O2+4e﹣＝4OH﹣，以此解答该题．
【解答】解：A．铁为负极，被氧化生成Fe2+，Fe2+具有还原性，可制成小包装用于糕点的脱氧剂，故A正确；
B．铁与氧气、水形成原电池反应，铁生锈的过程是放热反应，故B正确；
C．反应放热，不能降低温度，故C错误；
D．正极上氧气得电子被还原，电极方程式为2H2O+O2+4e﹣＝4OH﹣，故D正确。
故选：C。
【点评】本题考查原电池知识，为高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，注意把握原电池的特点和工作原理，难度不大，注意相关基础知识的积累．
4．（3分）下列叙述正确的是（ ）
A．浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化
B．浓HNO3易挥发，打开装有浓HNO3容量瓶的瓶塞，瓶口有白烟
C．浓盐酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体
D．浓硫酸、浓HNO3在常温下能够使铁、铝金属钝化
【分析】A．依据浓硫酸的脱水性解答；
B．依据浓硝酸挥发性解答；
C．浓盐酸不具有吸水性；
D．依据浓硫酸和浓硝酸强的氧化性解答。
【解答】解：A．浓硫酸能使蔗糖炭化，体现浓硫酸脱水性，故A错误；
B．浓HNO3易挥发，打开装有浓HNO3容量瓶的瓶塞，挥发出来的硝酸与水形成硝酸液滴，所以看到瓶口有白雾生成，故B错误；
C．浓盐酸不具有吸水性，不能用作干燥剂，故C错误；
D．浓硫酸和浓硝酸强的氧化性，常温下使铁和铝发生钝化，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了元素化合物性质，熟悉浓硫酸和浓硝酸及浓盐酸性质，明确浓硫酸脱水性和吸水性区别是解题关键，题目难度不大。
5．（3分）下列关于二氧化硫的说法不正确的是（ ）
A．SO2能使H2S的水溶液出现黄色沉淀，说明SO2具有氧化性
B．SO2能使品红溶液褪色，说明SO2具有漂白性
C．SO2通入水中无明显现象，说明SO2不与水反应
D．SO2能使酸性KMnO4溶液褪色，说明SO2具有还原性
【分析】A．氧化还原反应中元素化合价降低，体现氧化性；
B．SO2能使品红溶液褪色说明SO2具有漂白性；
C．二氧化硫为酸性氧化物，能够与水反应生成亚硫酸；
D．SO2能使酸性KMnO4溶液褪色，发生氧化还原反应。
【解答】解：A．SO2能使H2S的水溶液出现黄色沉淀，S元素化合价降低，体现氧化性，故A正确；
B．SO2能使品红溶液褪色说明SO2具有漂白性，故B正确；
C．二氧化硫和水反应生成的亚硫酸，虽无明显现象，但能发生反应，故C错误；
D．发生氧化还原反应，离子方程式为：5SO2+2MnO4﹣+2H2O＝2Mn2++5SO42﹣+4H+，使高锰酸钾溶液褪色，则二氧化硫具有还原性，故D正确；
故选：C。
【点评】本题主要考查了二氧化硫的性质，侧重考查二氧化硫的漂白性、酸性、还原性，注意二氧化硫的酸性氧化物通性、注意中间价态的元素既有氧化性又有还原性，同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应，题目难度不大。
6．（3分）在C（s）+CO2（g）═2CO（g）的反应中，现采取下列措施：①缩小体积，增大压强②增加碳的量 ③通入CO2④恒容下充入N2⑤恒压下充入N2。能够使反应速率增大的措施是（ ）
A．①④ B．②③⑤ C．①③ D．①②④
【分析】增大压强、浓度、温度等，均可加快反应速率，以此来解答．
【解答】解：①缩小体积，增大压强，有气体参加反应，则反应速率加快，故选；
②C为纯固体，增加碳的量，反应速率不变，故不选；
③通入CO2，浓度增大，反应速率加快，故选；
④恒容下充入N2，反应体系中物质的浓度不变，反应速率不变，故不选；
⑤恒压下充入N2，反应体系的分压减小，反应速率减小，故不选；
故选：C。
【点评】本题考查反应速率的因素，为高频考点，把握影响反应速率的常见因素为解答的关键，注重基础知识的考查，题目难度不大．
7．（3分）反应N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H＜0，若在恒压容器中发生，下列选项表明反应一定已达平衡状态的是（ ）
A．容器内气体的密度不再变化
B．容器内压强保持不变
C．相同时间内，生成N﹣H键的数目与断开H﹣H键的数目相等
D．容器内气体的浓度之比c（N2）：c（H2）：c（NH3）＝1：3：2
【分析】可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变，据此分析解答。
【解答】解：恒温恒压时，气体物质的量与容器体积成反比，反应前后气体物质的量减小，则容器体积减小，
A．由PV＝nRT＝RT得PM＝ρRT，恒温恒压时，气体密度与摩尔质量成正比，所以随着反应进行密度改变，当密度不变时正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故A正确；
B．恒压条件下压强始终不变，所以不能据此判断平衡状态，故B错误；
C．无论反应是否达到平衡状态都存在生成N﹣H键的数目等于断开H﹣H键的数目，所以不能据此判断平衡状态，故C错误；
D．当容器内气体的浓度之比c（N2）：c（H2）：c（NH3）＝1：3：2，该反应不一定达到平衡状态，与反应初始浓度及转化率有关，故D错误；
故选：A。
【点评】本题考查化学平衡中判断，明确化学平衡状态判断方法是解本题关键，只有反应前后改变的物理量才能作为平衡状态判断标准，A为解答易错点。
8．（3分）如图所示装置中观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，指针指向M，由此判断下表中所列M、N、P物质，其中可以成立的组合是（ ）
M
N
P
A
锌
铜
稀硫酸溶液
B
铜
铁
稀盐酸溶液
C
银
锌
硝酸银溶液
D
锌
铁
硝酸铁溶液
A．A B．B C．C D．D
【分析】该装置没有外接电源，是原电池；M棒变粗，N棒变细，说明N极失电子作负极，M极得电子作正极；M棒变粗，所以溶液中的金属阳离子析出生成金属单质，电解质溶液中的阳离子为金属阳离子且活泼性小于N，原电池正负极的判断方法：
1、根据电极材料的活泼性判断
负极：活泼性相对强的一极
正极：活泼性相对弱的一极
2、根据电子流向或电流的流向判断
负极：电子流出或电流流入的一极
正极：电子流入或电流流出的一极
3、根据溶液中离子移动的方向判断
负极：阴离子移向的一极
正极：阳离子移向的一极
4、根据两极的反应类型判断
负极：发生氧化反应的一极
正极：发生还原反应的一极
5、根据电极反应的现象判断
负极：溶解或减轻的一极
正极：增重或放出气泡的一极
【解答】解：该装置没有外接电源，所以是原电池。原电池中，负极材料比正极材料活泼，且负极材料是随着反应的进行质量减少，正极质量增加或放出气泡。根据题意知，N极是负极，M是正极，且N极材料比M极活泼。
A、M极材料比N极活泼，故A错误；
B、M极上质量不增加，故B错误；
C、N极材料比M极活泼，且M极上有银析出，所以质量增加，符合题意，故C正确；
D、M极材料比N极活泼，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查了原电池的工作原理，难度不大，能根据电极材料的变化判断正负极是解本题的关键．
9．（3分）锌﹣空气电池（原理如图）适宜用作城市电动车的动力电源。该电池放电时Zn转化为ZnO。该电池工作时下列说法正确的是（ ）
A．氧气在石墨电极上发生氧化反应
B．该电池的负极反应为Zn+H2O﹣2e﹣═ZnO+2H+
C．该电池放电时OH﹣向Zn电极移动
D．若Zn电极消耗6.5g，外电路转移0.1mole﹣
【分析】由图可知，Zn元素价态升高失电子，故Zn作负极，电极反应式为Zn+2OH﹣﹣2e﹣═ZnO+H2O，石墨电极为正极，电极反应式为O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣，据此作答。
【解答】解：A.石墨电极为正极，氧气得电子发生还原反应，故A错误；
B.Zn作负极，电极反应式为Zn+2OH﹣﹣2e﹣═ZnO+H2O，故B错误；
C.原电池工作时，阴离子向负极（Zn）移动，故C正确；
D.若Zn电极消耗6.5g，外电路转移电子×2＝0.2mol，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查原电池原理，题目难度中等，能依据图象和题目信息准确判断正负极是解题的关键，难点是电极反应式的书写。
10．（3分）用如图所示装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究，测定具支锥形瓶中压强随时间变化关系以及溶解氧随时间变化关系的曲线如图。下列说法不正确的是（ ）
A．压强增大主要是因为产生了H2
B．整个过程中，负极电极反应式均为：Fe﹣2e﹣＝Fe2+
C．pH＝4.0时，体系为弱酸性，同时发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀
D．pH＝2.0时，体系为强酸性，正极只发生析氢腐蚀，电极方程式为：2H++2e﹣＝H2↑
【分析】A．生成氢气导致气体压强增大；
B．无论发生析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，负极上都是Fe失电子生成亚铁离子；
C．若pH＝4.0时只发生吸氧腐蚀，那么锥形瓶内的压强会有下降；
D．由图可知，pH＝2.0时，锥形瓶内的溶解氧减少，说明有消耗氧气的吸氧腐蚀发生。
【解答】解：A．pH＝2.0的溶液，酸性较强，因此锥形瓶中的Fe粉能发生析氢腐蚀，析氢腐蚀产生氢气，因此会导致锥形瓶内压强增大，故A正确；
B．整个过程中，锥形瓶中的Fe粉和C粉构成了原电池，Fe粉作为原电池的负极，发生的电极反应式为：Fe﹣2e﹣═Fe2+，故B正确；
C．若pH＝4.0时只发生吸氧腐蚀，那么锥形瓶内的压强会有下降，而图中pH＝4.0时，锥形瓶内的压强几乎不变，说明除了吸氧腐蚀，Fe粉还发生了析氢腐蚀，消耗氧气的同时也产生了氢气，因此锥形瓶内压强几乎不变，故C正确；
D．由图可知，pH＝2.0时，锥形瓶内的溶解氧减少，说明有消耗氧气的吸氧腐蚀发生，同时锥形瓶内的气压增大，说明有产生氢气的析氢腐蚀发生；因此既发生析氢腐蚀，又发生吸氧腐蚀，故D错误；
故选：D。
【点评】本题考查金属腐蚀与防护，侧重考查图象分析判断及知识综合运用能力，正确解读两张图中蕴含的化学知识是解本题关键，知道析氢腐蚀和吸氧腐蚀的区别，题目难度不大。
11．（3分）全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为：16Li+xS8═8Li2Sx（2≤x≤8）。下列说法不正确的是（ ）
A．电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6+2Li++2e﹣═3Li2S4
B．电极a掺有石墨烯的目的是增强电极导电性
C．电池充电时间越长，电池中的Li2S2量越大
D．电池工作时，外电路中流过0.02mol电子，负极材料减重0.14g
【分析】由图可知，放电时，b极为负极，电极反应式为Li﹣e﹣＝Li+，a极为正极，发生反应为S8+2e﹣+2Li+＝Li2S8，继续反应3Li2S8+2e﹣+2Li+＝4Li2S6，2Li2S6+2e﹣+2Li+＝3Li2S4，Li2S4+2e﹣+2Li+＝2Li2S2，据此作答。
【解答】解：A.电池工作时，a极为正极，可发生反应：2Li2S6+2Li++2e﹣═3Li2S4，故A正确；
B.石墨烯具有导电性，故电极a掺有石墨烯的目的是增强电极导电性，故B正确；
C.放电时a极生成Li2S2，充电时，a极为阳极，Li2S2不断被消耗，随时间进行，电池中的Li2S2量变少，故C错误；
D.放电时，b极为负极，电极反应式为Li﹣e﹣＝Li+，外电路中流过0.02mol电子，负极材料减重0.02mol×7g/mol＝0.14g，故D正确；
故选：C。
【点评】本题考查可充电电池，题目难度中等，能依据图象和题目信息准确判断正负极和阴阳极是解题的关键，难点是电极反应式的书写。
12．（3分）以玉米（主要成分是淀粉）为原料制备乙醇的流程如图，下列说法中不正确的是（ ）
A．C12H22O11属于二糖
B．可采用蒸馏的方法分离乙醇和水
C．可用新制Cu（OH）2悬浊液检验淀粉是否完全水解
D．葡萄糖在酒化酶作用下生成乙醇，该反应属于分解反应
【分析】玉米淀粉水解生成麦芽糖，麦芽糖水解生成葡萄糖，葡萄糖在酒化酶的作用下反应生成乙醇，
A．麦芽糖属于二糖；
B．互溶的液体采用蒸馏的方法分离；
C．淀粉是非还原性糖；
D．葡萄糖分解生成乙醇和二氧化碳。
【解答】解：玉米淀粉水解生成麦芽糖、麦芽糖水解生成葡萄糖，葡萄糖在酒化酶的作用下反应生成乙醇，
A．麦芽糖能水解生成葡萄糖且1分子麦芽糖水解生成2分子葡萄糖，所以麦芽糖属于二糖，故A正确；
B．互溶的液体采用蒸馏的方法分离，乙醇和水互溶，所以可以采用蒸馏的方法分离，故B正确；
C．淀粉是非还原性糖，不能和新制氢氧化铜悬浊液反应，生成的葡萄糖能和新制氢氧化铜悬浊液反应，所以只能用新制氢氧化铜悬浊液来检验淀粉是否开始水解，但不能用新制氢氧化铜悬浊液来检验淀粉是否完全水解，故C错误；
D．葡萄糖分解生成乙醇和二氧化碳，且1mol葡萄糖分解生成2mol乙醇和2mol二氧化碳，故D正确；
故选：C。
【点评】本题考查有机物合成，侧重考查分析判断能力，明确物质性质、物质性质差异性是解本题关键，会根据物质性质差异性采取合适的分离提纯方法，题目难度不大。
13．（3分）1﹣丁醇（CH3CH2CH2CH2OH）和乙酸在浓硫酸作用下，通过酯化反应制得乙酸丁酯，反应温度为115℃～125℃，反应装置如图，下列对该实验的描述正确的是（ ）
A．该实验可以选择水浴加热
B．该反应中，如果乙酸足量，1﹣丁醇可以完全被消耗
C．长玻璃管除平衡气压外，还起到冷凝回流的作用
D．在反应中1﹣丁醇分子脱去羟基，乙酸脱去氢原子
【分析】A.反应温度为115℃～125℃；
B.酯化反应为可逆反应；
C.长导管与外界相连，且乙醇、乙酸可沿长导管回流；
D.酯化反应中羧酸脱羟基、醇脱氢。
【解答】解：A.反应温度为115℃～125℃，高于100℃，不能水浴加热，故A错误；
B.酯化反应为可逆反应，乙酸足量，1﹣丁醇也不能完全被消耗，故B错误；
C.长导管与外界相连，且乙醇、乙酸可沿长导管回流，则长玻璃管除平衡气压外，还起到冷凝回流的作用，故C正确；
D.酯化反应中羧酸脱羟基、醇脱氢，则反应中1﹣丁醇分子脱去氢，乙酸脱去羟基，故D错误；
故选C。
【点评】本题考查有机物的制备实验，为高频考点，把握有机物的性质、制备原理为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意制备原理及装置的作用，题目难度不大。
14．（3分）某有机物M的结构简式为，下列有关M性质的叙述中错误的是（ ）
A．M和NaOH完全反应时，二者的物质的量之比为1：3
B．M和金属钠完全反应时，二者的物质的量之比为1：3
C．M的水溶液呈酸性，能和NaHCO3反应生成CO2气体
D．M在浓H2SO4作用下，既可以和乙酸反应，又能和乙醇反应
【分析】A．羧基和NaOH以1：1反应；
B．﹣OH、﹣COOH都能和Na以1：1反应；
C．﹣COOH能和碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳；
D．﹣OH、﹣COOH都能发生酯化反应。
【解答】解：A．羧基和NaOH以1：1反应，M中含有1个羧基，所以M和NaOH以1：1反应，故A错误；
B．﹣OH、﹣COOH都能和Na以1：1反应，M中含有1个羧基和2个醇羟基，所以M和Na以1：3反应，故B正确；
C．M中﹣COOH电离出氢离子而使其溶液呈酸性，能和碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳，故C正确；
D．M中﹣OH和乙酸能发生酯化反应、﹣COOH能和乙醇发生酯化反应，需要浓硫酸作催化剂，故D正确；
故选A。
【点评】本题考查有机物的结构和性质，侧重考查基础知识的掌握和灵活运用能力，明确官能团及其性质的关系是解本题关键，题目难度不大。
15．（3分）橡胶树是热带植物，在我国海南有大面积种植。从橡胶树的胶乳中可提取天然橡胶，天然橡胶的成分是聚异戊二烯，其结构简式为，橡胶如图所示。下列叙述不正确的是（ ）
A．硫化橡胶和天然橡胶的高分子结构都属于体型结构
B．天然橡胶变为硫化橡胶发生了化学变化
C．硫化橡胶比天然橡胶的相对分子质量大
D．硫化橡胶比天然橡胶强度大
【分析】A．由图可知，天然橡胶都属于线型结构；
B．天然橡胶变为硫化橡胶属于化学变化；
C．硫化橡胶由天然橡胶和硫反应得到；
D．硫化橡胶为网状结构，天然橡胶都属于线型结构。
【解答】解：A．由图可知，硫化橡胶属于体型结构，天然橡胶都属于线型结构，故A错误；
B．天然橡胶变为硫化橡胶，分子结构发生变化，有新物质生成，属于化学变化，故B正确；
C．硫化橡胶由天然橡胶和硫反应得到，所以硫化橡胶比天然橡胶的相对分子质量大，故C正确；
D．硫化橡胶为网状结构，则硫化橡胶比天然橡胶强度大，故D正确；
故选：A。
【点评】本题考查有机物的结构与性质，为高频考点，把握有机物的结构、性质、与应用为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意天然橡胶成分和性质，题目难度不大。
16．（3分）有600mL某种混合物溶液，只可能含有以下离子中的若干种：K+、NH4+、Cl﹣、Mg2+、Ba2+、CO32﹣、SO42﹣，现将此溶液分成三等份，进行如下实验
①向第一份中加入AgNO3溶液，有沉淀产生
②向第二份中加足量NaOH溶液并加热后，收集到气体0.04mol：（NH4++OH﹣NH3+H2O）
③向第三份中加足量BaCl2溶液后，得干燥的沉淀6.27g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为2.33g。
根据上述实验，以下推测错误的是（ ）
A．K+一定存在
B．Cl﹣一定存在
C．Ba2+、Mg2+一定不存在
D．混合溶液中CO32﹣的浓度为0.1mol/L
【分析】（1）加入AgNO3溶液有沉淀产生，说明溶液中可能存在Cl﹣、CO32﹣、SO42﹣；
（2）向第二份中加足量NaOH溶液并加热后，收集到气体0.04 mol即为氨气，溶液中一定含有NH4+，并且物质的量为0.04mol；
（3）向第三份中加足量BaCl2溶液后，得干燥的沉淀6.27g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为2.33g，则2.33g为硫酸钡，碳酸钡的质量为6.27g﹣2.33g＝3.94g，n（CO32﹣）＝n（BaCO3）＝＝0.02mol，n（SO42﹣）＝n（BaSO4）＝＝0.01mol；
负电荷总量为0.02mol×2+0.01mol×2＝0.06mol，正电荷总量为0.04mol＜0.06mol，根据电荷守恒，原溶液中一定含有K+，n（K+）≥0.06mol﹣0.04mol＝0.02mol；
综上，原溶液中一定存在NH4+、CO32﹣、SO42﹣，一定不存在Mg2+、Ba2+，可能存在Cl﹣，据此分析解答。
【解答】解：由上述分析可知，一定存在的离子有NH4+、K+、CO32﹣、SO42﹣，一定没有的离子Mg2+、Ba2+，可能存在Cl﹣，
A．由上述分析可知，原溶液中一定存在K+，故A正确；
B．由上述分析可知，原溶液中可能存在Cl﹣，故B错误；
C．由上述分析可知，原溶液中不一定存在Mg2+、Ba2+，故C正确；
D．混合溶液中CO32﹣的浓度为＝0.1mol/L，故D正确；
故选：B。
【点评】本题考查无机物的推断，为高频考点，把握离子共存、离子反应、沉淀成分为解答的关键，侧重分析与实验、推断能力的考查，注意物质的量的计算及电荷守恒的应用，题目难度不大。
二、非选择题（共52分）
17．（8分）如表所示的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量
物质
Cl2
Br2
I2
HCl
HBr
HI
H2
能量（kJ）
243
193
151
432
366
298
436
（1）根据上述数据，物质本身具有的能量最低的是 A （填序号）．
A．H2 B．Cl2 C．Br2 D．I2
（2）下列氢化物中，最稳定的是 A （填序号）．
A．HCl B．HBr C．HI
（3）X2+H2⇌2HX（X代表Cl、Br、I）的反应是 放热反应 （填“吸热”或“放热”）反应．
（4）相同条件下，X2（X代表Cl、Br、I）分别与氢气反应，若消耗等物质的量的氢气时，放出或吸收热量最多的是 氯气 ．
【分析】（1）破坏1mol 物质中的化学键所消耗的能量越高则说明物质越稳定，物质具有的能量越低；
（2）破坏1mol 物质中的化学键所消耗的能量越高则说明物质越稳定；
（3）根据新键生成放热情况和旧键断裂吸热情况来计算回答；
（4）根据化学反应所吸收或放出的能量即为反应热，反应热等于反应中断裂旧化学键消耗的能量之和与反应中形成新化学键放出的能量之和的差来判断．
【解答】解：（1）根据表中数据可知，破坏1mol氢气中的化学键所消耗的能量最高，则说明氢气最稳定，具有的能量最低，故选：A；
（2）根据表中数据可知，破坏1mol氯化氢中的化学键所消耗的能量最高，则说明HCl最稳定，故选：A；
（3）反应X2+H2＝2HX，若X2为Cl2，旧键断裂吸收的热量：243kJ+436kJ＝679kJ，新键生成释放的热量：432kJ×2＝864kJ，反应放出的热量为185kJ，
反应X2+H2＝2HX，若X2为Br2，旧键断裂吸收的热量：193kJ+436kJ＝629kJ，新键生成释放的热量：366kJ×2＝732kJ，反应放出的热量为103kJ，
反应X2+H2＝2HX，若X2为I2，旧键断裂吸收的热量：151kJ+436kJ＝587kJ，新键生成释放的热量：298kJ×2＝596kJ，反应放出的热量为9kJ，
因此三个反应都为放热反应，故答案为：放热反应；
（4）因化学反应所吸收或放出的能量即为反应热，反应热等于反应中断裂旧化学键消耗的能量之和与反应中形成新化学键放出的能量之和的差，以氯元素为例计算断开1molCl﹣Cl键和H﹣H键需吸收能量：243kJ+436kJ＝679kJ，而形成2molHCl放出的能量为2×432kJ＝864 kJ，所以在Cl2+H2＝2HCl反应中放出864kJ﹣679kJ＝185kJ的热量，同理可计算在Br2+H2＝2HBr、I2+H2＝2HI反应中分别放出103kJ、9kJ的热量．故答案为：Cl2．
【点评】本题考查学生有关化学键核反应热之间的关系知识，可以根据所学知识进行回答，难度并不大．
18．（12分）通常氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，试回答下列问题：
（1）在酸式介质中，负极反应的物质为 H2 ，正极反应的物质为 O2 ，酸式电池的电极反应：负极： 2H2﹣4e﹣＝4H+ ，正极： O2+4e﹣+4H+＝2H2O
电解质溶液pH的变化 变大 （填“变大”，“变小”，“不变”）
（2）在碱式介质中，碱式电池的电极反应：负极： 2H2﹣4e﹣+4OH﹣＝2H2O ，正极： O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣
电解质溶液pH的变化 变小 （填“变大”，“变小”，“不变”）
（3）氢氧燃料电池汽车作为上海世博园中的交通工具之一，下列有关说法不正确的是 C 。
A．太阳光催化分解水制氢气比电解水气氢气更为科学
B．氢氧燃料电池作为汽车动力更能保护环境
C．以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式相同
D．以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的总反应式相同
（4）纯电动车采用了高效耐用的一种新型可充电电池，该电池的总反应式为：3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH。
①该电池放电时负极反应式为 Zn﹣2e﹣+2OH﹣═Zn（OH）2 。
②放电时每转移3mol电子，正极有 1 mol K2FeO4被还原。
（5）锰酸锂离子电池在混合动力车等大型蓄电池应用领域占据主导地位。电池反应式为：Li1﹣xMnO4+LixLiMnO4，下列有关说法不正确的是 C 。
A．放电时电池的正极反应式为：Li1﹣xMnO4+xLi++xe﹣═LiMnO4
B．放电过程中，石墨没有得失电子
C．该电池也能在KOH溶液的环境中正常工作
D．充电时电池上标有“﹣”的电极应与外接电源的负极相连。
【分析】（1）在酸性氢氧燃料电池中电极本身不放电，氢气在负极失电子，被氧化，氧气在正极得电子，被还原；
（2）在碱式介质中，氢气失去电子生成氢离子，氢离子结合氢氧根离子生成水；
（3）A．太阳能催化分解水制氢气将太阳能直接转化为化学能；
B．氢氧燃料电池产物无污染；
C．以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的负极在不同介质中反应式不同；
D．以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的总反应式相同；
（4）①放电时，负极上锌失电子发生氧化反应；
②放电时，正极上1molK2FeO4得3mol电子发生还原反应生成1molFe（OH）3；
（5）放电时的反应为Li1﹣xMnO4+Lix＝LiMnO4，化合物中Li元素的化合价降低，单质L中i元素的化合价升高，结合原电池中负极发生氧化反应，正极发生还原反应来解答。
【解答】解：（1）在酸性氢氧燃料电池中，石墨作电极，在负极由氢气失电子生成氢离子，电极反应为2H2﹣4e﹣＝4H+；在正极由氧气得电子生成氢氧根离子，生成的氢氧根离子结合氢离子生成水，电极反应为O2+4e﹣+4H+＝2H2O，由于正负极消耗与生成的氢离子等量，所以氢离子的总量不变，而总电极反应式为2H2+O22H2O，水的总量增加，故pH变大，
故答案为：H2；O2；2H2﹣4e﹣＝4H+；O2+4e﹣+4H+＝2H2O；变大；
（2）在碱式介质中，氢气在负极失去电子生成氢离子，氢离子结合氢氧根离子生成水，电极反应式为2H2﹣4e﹣+4OH﹣＝2H2O；氧气在正极得电子生成氢氧根离子，电极反应式为O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣，由于正负极消耗与生成的氢氧根离子等量，所以氢氧根离子的总量不变，而总电极反应式为2H2+O2＝2H2O，水的总量增加，故pH变小，
故答案为：2H2﹣4e﹣+4OH﹣＝2H2O；O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣；变小；
（3）A、电解获得H2消耗较多的能量，而在催化剂作用下利用太阳能来分解H2O获得H2更为科学，故A正确；
B、氢氧燃料电池产物H2O无污染，能有效保护环境，故B正确；
C、以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式分别为：H2﹣2e﹣═4H+，H2﹣2e﹣+2OH﹣＝2H2O，不相同，故C错误；
D、以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的总反应式均为2H2+O2＝2H2O，故D正确。
故答案为：C；
（4）①放电时，负极上锌失电子发生氧化反应，电极反应式为：Zn﹣2e﹣+2OH﹣═Zn（OH）2，故答案为：Zn﹣2e﹣+2OH﹣═Zn（OH）2；
②放电时，正极上1molK2FeO4得3mol电子发生还原反应生成1molFe（OH）3，所以每转移3 mol电子，正极有1molK2FeO4被还原，故答案为：1；
（5）A、根据总反应式可知Li失去电子，电池负极反应式为：xLi﹣xe﹣═xLi+，由总反应式减去负极反应式可得放电时的正极反应式为Li1﹣xMnO4+xLi++xe﹣═LiMnO4，故A正确；
B、放电过程中，根据总反应式Li1﹣xMnO4+LixLiMnO4，可判断石墨没有电子得失，故B正确；
C、Li能与KOH溶液中的H2O反应，导致电池无法正常工作，故C错误；
D、充电过程是放电的逆向过程，外界电源的负极提供的电子使原电池负极获得电子发生还原反应，所以标有“﹣”的电极应与外接电源的负极相连，故D正确。
故答案为：C。
【点评】本题考查电解池与原电池，为高频考点，侧重考查学生的分析能力，本题需要明确电极反应中放电为原电池，而充电为电解池，氢氧燃料电池的负极在不同介质中反应式不同，题目难度较大。
19．（12分）以下是甲、乙、丙三位同学制取乙酸乙酯的实验过程，请完成相关问题。
（实验目的）制取乙酸乙酯
（实验原理）甲、乙、丙三位同学均采用乙醇、乙酸与浓硫酸混合共热的方法制取乙酸乙酯
（装置设计）甲、乙、丙三位同学分别设计了下列三套实验装置：
（1）请从甲、乙两位同学设计的装置中选择一种作为实验室制取乙酸乙酯的装置，较合理的是 乙 （填“甲”或“乙”）。丙同学将甲装置进行了改进，将其中的玻璃导管改成了球形干燥管，除起冷凝作用外，另一重要作用是 防止倒吸 。
（实验步骤）
a．按所选择的装置组装仪器，在试管中先加入3mL乙醇，并在摇动下缓缓加入2mL浓硫酸，充分摇匀，冷却后再加入2mL冰醋酸，加入2～3块碎瓷片；
b．将试管固定在铁架台上；
c．在试管②中加入适量的饱和Na2CO3溶液；
d．用酒精灯对试管①加热；
e．当观察到试管②中有明显现象时停止实验。
（问题讨论）
（2）步骤a组装实验装置，加入药品前还应检查 检查装置的气密性 ；
（3）写出试管①中发生反应的化学方程式（注明反应条件）： CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O ；
（4）试管②中饱和Na2CO3溶液的作用是 溶解乙醇，除去未反应的乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度 ；
（5）从试管②中分离出乙酸乙酯的实验操作是 分液 。
【分析】（1）甲装置易产生倒吸，球形干燥管的体积较大，可以起着防止倒吸的作用；
（2）组装好实验装置后应检查装置的气密性；
（3）试管①中发生反应为CH3COOH与CH3CH2OH在浓硫酸加热的条件下反应生成CH3COOCH2CH3和H2O；
（4）饱和Na2CO3可以溶解乙醇，中和乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度，减少乙酸乙酯的溶解损失；
（5）乙酸乙酯难溶于水，且密度比水小，分层后在上层。
【解答】解：（1）甲、乙两位同学设计的装置中，较合理的是乙，丙同学将甲装置进行了改进，将其中的玻璃导管改成了球形干燥管，除起冷凝作用外，另一重要作用是防止倒吸，
故答案为：乙；防止倒吸；
（2）步骤a组装实验装置，加入药品前还应检查装置的气密性，
故答案为：检查装置的气密性；
（3）试管①中发生反应的化学方程式为：CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O，
故答案为：CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O；
（4）试管②中饱和Na2CO3溶液的作用是溶解乙醇，除去未反应的乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度，
故答案为：溶解乙醇，除去未反应的乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度；
（5）从试管②中分离出乙酸乙酯的实验操作是分液，
故答案为：分液。
【点评】本题主要考查乙酸乙酯的制取实验等，同时考查学生的基本实验操作的能力，分析能力，属于基本知识的考查，难度不大。
20．（10分）利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如图：
试回答下列问题：
（1）请写出C装置中生成CH2Cl2的化学方程式： CH4+2Cl2CH2Cl2+2HCl 。
（2）B装置有三种功能：①混匀混合气体；② 控制气流速率 ；③ 干燥混合气体 。
（3）D装置的名称为 干燥管 ，其作用是 防止倒吸 。
（4）E装置中除盐酸外，还含有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为 a （填字母）。
a．分液法 b．蒸馏法 c．结晶法
（5）将1mol CH4与Cl2发生取代反应，充分反应后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.1mol，则参加反应的Cl2的物质的量为 3mol 。
（6）已知丁烷与氯气的取代反应的产物之一为C4H8Cl2，其有 9 种同分异构体。
【分析】在加热条件下，浓盐酸和二氧化锰反应生成氯气，浓硫酸具有吸水性，可以作干燥剂，C中甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应生成氯代烃和HCl，尾气中含有氯化氢，氯化氢能溶于水，所以E装置是处理尾气导致污染环境，倒置的干燥管能防倒吸；
（1）C 装置中生成 CH2Cl2 的反应是甲烷和氯气光照发生取代反应生成；
（2）浓硫酸具有吸水性，控制气流速度等；
（3）D为干燥管是防止吸收氯化氢时发生倒吸；
（4）生成的有机物不溶于水，可以利用分液方法分离；
（5）CH4与Cl2发生取代反应时，一半的Cl进入HCl，一般的氯在有机物中，根据充分反应后生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.1mol，计算出各自的物质的量，进而计算所需氯气的物质的量；
（6）先根据烃中氢原子的种类等于一氯代物的种类，二氯代物的同分异构体可以采用“定一移二”法解题。
【解答】解：（1）C 装置中生成 CH2Cl2 的反应是甲烷和氯气光照发生取代反应生成，反应的化学方程式：CH4+2Cl2﹣CH2Cl2+2HCl，
故答案为：CH4+2Cl2CH2Cl2+2HCl；
（2）浓硫酸具有吸水性，因为甲烷和氯气中含有水蒸气，所以浓硫酸干燥混合气体，还可以控制气流速度，能均匀混合气体等作用，
故答案为：控制气流速率；干燥混合气体；
（3）D 装置的名称为干燥管，因HCl易溶于水，则其作用是防止倒吸，
故答案为：干燥管；防止倒吸；
（4）氯代烃不易溶于水，而HCl极易溶于水，可以采用分液方法分离提纯，用于分液的仪器是分液漏斗，故选a，
故答案为：a；
（5）根据充分反应后生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.1mol，可以设其物质的量分别是0.1mol、0.2mol、0.3mol、0.4mol；
四种有机取代物的物质的量之比为n（CH3Cl）：n（CH2Cl2）：n（CHCl3）：n（CCl4）＝1：2：3：4，发生取代反应时，一半的Cl进入HCl，消耗氯气的物质的量为0.1mol+2×0.2mol+3×0.3mol+4×0.4mol＝3mol，
故答案为：3 mol；
（6）C4H8Cl2的同分异构体可以采取“定一移二”法，由图可知C4H8Cl2共有9种同分异构体，
故答案为：9。
【点评】本题考查性质实验方案设计，为高频考点，涉及气体制备、气体性质、尾气处理等知识点，明确实验原理及物质性质、实验基本操作是解本题关键，知道各个装置作用及可能发生的反应，题目难度不大。
21．（10分）将浓度均为0.01 mol/L 的H2O2、H2SO4、KI、Na2S2O3溶液及淀粉混合，一定时间后溶液变为蓝色。该实验是一种“碘钟实验”。某小组同学在室温下对该“碘钟实验”的原理进行探究。
【资料】
该“碘钟实验”的总反应：H2O2 +2S2O32﹣+2H+═S4O62﹣+2H2O
反应分两步进行：
反应A：H2O2 +2I﹣+2H+═I2+2H2O
反应B：……
（1）反应B的离子方程式是 I2+2S2O32﹣＝2I﹣+S4O62﹣ 。对于总反应，I﹣的作用相当于 催化剂 。
（2）为证明反应A、B的存在，进行实验Ⅰ。
a．向酸化的H2O2溶液中加入试剂X的水溶液，溶液变为蓝色。
b．再向得到的蓝色溶液中加入Na2S2O3溶液，溶液的蓝色褪去。
试剂X是 淀粉、碘化钾 。
试剂
（3）为探究溶液变蓝快慢的影响因素，进行实验Ⅱ、实验Ⅲ。
（溶液浓度均为0.01 mol/L）
用量（ML）
序号
H2O2
溶液
H2SO4
溶液
Na2S2O3
溶液
KI溶液
（含淀粉）
H2O
实验Ⅱ
5
4
8
3
0
实验Ⅲ
5
2
x
y
z
溶液从混合时的无色变为蓝色的时间：实验Ⅱ是30 min、实验Ⅲ是40 min。
①实验Ⅲ中，x、y、z所对应的数值分别是 8、3、2 。
②对比实验Ⅱ、实验Ⅲ，可得出的实验结论是 其它条件不变，增大氢离子浓度可以加快反应速率 。
（4）为探究其他因素对该“碘钟实验”的影响，进行实验Ⅳ．（溶液浓度均为0.01 mol/L）
用量（mL）
号
试剂
H2O2
溶液
H2SO4
溶液
Na2S2O3
溶液
KI溶液（含淀粉）
H2O
实验Ⅳ
4
4
9
3
0
实验过程中，溶液始终无明显颜色变化。
试结合该“碘钟实验”总反应方程式及反应A与反应B速率的相对快慢关系，解释实验Ⅳ未产生颜色变化的原因： 由于n（H2O2）：n（Na2S2O3）＜，v（A）＜v（B），所以未出现溶液变蓝的现象 。
【分析】（1）该“碘钟实验”的总反应：①H2O2+2S2O32﹣+2H+═S4O62﹣+2H2O，
反应分两步进行：
反应A：②H2O2+2I﹣+2H+═I2+2H2O
反应B：①﹣②得到，I﹣的作用是反应过程中的催化剂；
（2）a．向酸化的H2O2溶液中加入试剂X的水溶液，溶液变为蓝色说明验证的是碘单质，需要淀粉KI溶液，过氧化氢酸溶液中氧化碘离子生成碘单质；
b．再向得到的蓝色溶液中加入Na2S2O3溶液，溶液的蓝色褪去，证明碘单质氧化Na2S2O3溶液，发生反应I2+2S2O32﹣＝2I﹣+S4O62﹣；
（3）①采用控制变量方法研究，由于过氧化氢的量相同，硫酸溶液体积不同，Na2S2O3溶液、KI溶液必须与前一个实验相同，切溶液总统计与前一个实验相同；
②变色时间越长反应速率越慢；
（4）对比实验Ⅱ、实验Ⅳ，可知溶液总体积相同，该变量是过氧化氢、Na2S2O3溶液，过氧化氢减少，Na2S2O3增大，结合二者物质的量之比分析判断。
【解答】解：（1）该“碘钟实验”的总反应：①H2O2+2S2O32﹣+2H+═S4O62﹣+2H2O，
反应分两步进行：
反应A：②H2O2+2I﹣+2H+═I2+2H2O
反应B：①﹣②得到反应的离子方程式：I2+2S2O32﹣＝2I﹣+S4O62﹣，对于总反应，I﹣的作用相当于催化剂，
故答案为：I2+2S2O32﹣＝2I﹣+S4O62﹣；催化剂；
（2）过氧化氢具有氧化性会将KI氧化为碘单质，碘单质遇到淀粉变蓝色，碘单质具有氧化性，可以氧化Na2S2O3溶液，发生反应I2+2S2O32﹣＝2I﹣+S4O62﹣，碘单质倍还原为I﹣，则试剂X为KI淀粉溶液，
故答案为：淀粉、碘化钾；
（3）①为了方便研究在反应中要采取控制变量方法进行研究，即只改变一个反应条件，其它条件相同，依据表格数据可知，实验Ⅲ跟实验Ⅱ比硫酸体积减少，所以其它条件都相同，而且混合后总体积也要相同，故实验Ⅲ中，x、y、z所对应的数值分别是：8、3、2，
故答案为：8、3、2；
②对比实验Ⅱ、实验Ⅲ，可得出的实验结论是：其它条件不变，溶液酸性越强，氢离子浓度越大，增大氢离子浓度可以加快反应速率，
故答案为：其它条件不变，增大氢离子浓度可以加快反应速率；
（4）对比实验Ⅱ、实验Ⅳ，可知溶液总体积相同，该变量是过氧化氢、Na2S2O3溶液，过氧化氢减少，Na2S2O3增大，由于n（H2O2）：n（Na2S2O3）＜，v（A）＜v（B），所以未出现溶液变蓝的现象，
故答案为：由于n（H2O2）：n（Na2S2O3）＜，v（A）＜v（B），所以未出现溶液变蓝的现象。
【点评】本题通过碘钟实验，考查了实验方案的探究，注意探究实验中外界条件对化学反应速率的影响时，只改变一个条件其它条件相同，否则不能得出正确结论，题目难度较大。
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2021-2022学年湖北省武汉市华中师大一附中高一（下）期中化学试卷
一．选择题（每小题3分，共48分，每题只有一个正确选项）
1．（3分）中国将与各方携手推动全球环境治理以及可持续发展事业，构建人类命运共同体。下列说法不正确的（ ）
A．购物时提倡少用塑料袋以减少白色污染
B．排放到空气中的CO2、NO2、SO2均会形成酸雨
C．为防止电池中的重金属污染土壤，应积极开发废电池的综合利用
D．利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约资源、保护环境
2．（3分）“九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来”是赞誉越窑秘色青瓷的诗句，描绘我国古代精美的青瓷工艺品。玻璃、水泥和陶瓷均为硅酸盐制品，下列有关说法中正确的是（ ）
A．玻璃是人类最早使用的硅酸盐制品
B．制水泥的原料为纯碱、石灰石和石英砂
C．硅酸盐制品的性质稳定、熔点较高
D．沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐
3．（3分）某化学兴趣小组学习原电池知识后，决定用其原理，尝试利用铁粉、活性炭、无机盐等物质开发产品．小组提出的设想或对原理的理解不正确的是（ ）
A．打算制成小包装用于糕点的脱氧剂
B．利用反应放出热量的原理制成暖宝宝
C．调整电池结构，可降低温度，可用于延长糕点保质期
D．正极的电极反应为：2H2O+O2+4e﹣＝4OH﹣
4．（3分）下列叙述正确的是（ ）
A．浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化
B．浓HNO3易挥发，打开装有浓HNO3容量瓶的瓶塞，瓶口有白烟
C．浓盐酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体
D．浓硫酸、浓HNO3在常温下能够使铁、铝金属钝化
5．（3分）下列关于二氧化硫的说法不正确的是（ ）
A．SO2能使H2S的水溶液出现黄色沉淀，说明SO2具有氧化性
B．SO2能使品红溶液褪色，说明SO2具有漂白性
C．SO2通入水中无明显现象，说明SO2不与水反应
D．SO2能使酸性KMnO4溶液褪色，说明SO2具有还原性
6．（3分）在C（s）+CO2（g）═2CO（g）的反应中，现采取下列措施：①缩小体积，增大压强②增加碳的量 ③通入CO2④恒容下充入N2⑤恒压下充入N2。能够使反应速率增大的措施是（ ）
A．①④ B．②③⑤ C．①③ D．①②④
7．（3分）反应N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H＜0，若在恒压容器中发生，下列选项表明反应一定已达平衡状态的是（ ）
A．容器内气体的密度不再变化
B．容器内压强保持不变
C．相同时间内，生成N﹣H键的数目与断开H﹣H键的数目相等
D．容器内气体的浓度之比c（N2）：c（H2）：c（NH3）＝1：3：2
8．（3分）如图所示装置中观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，指针指向M，由此判断下表中所列M、N、P物质，其中可以成立的组合是（ ）
M
N
P
A
锌
铜
稀硫酸溶液
B
铜
铁
稀盐酸溶液
C
银
锌
硝酸银溶液
D
锌
铁
硝酸铁溶液
A．A B．B C．C D．D
9．（3分）锌﹣空气电池（原理如图）适宜用作城市电动车的动力电源。该电池放电时Zn转化为ZnO。该电池工作时下列说法正确的是（ ）
A．氧气在石墨电极上发生氧化反应
B．该电池的负极反应为Zn+H2O﹣2e﹣═ZnO+2H+
C．该电池放电时OH﹣向Zn电极移动
D．若Zn电极消耗6.5g，外电路转移0.1mole﹣
10．（3分）用如图所示装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究，测定具支锥形瓶中压强随时间变化关系以及溶解氧随时间变化关系的曲线如图。下列说法不正确的是（ ）
A．压强增大主要是因为产生了H2
B．整个过程中，负极电极反应式均为：Fe﹣2e﹣＝Fe2+
C．pH＝4.0时，体系为弱酸性，同时发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀
D．pH＝2.0时，体系为强酸性，正极只发生析氢腐蚀，电极方程式为：2H++2e﹣＝H2↑
11．（3分）全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为：16Li+xS8═8Li2Sx（2≤x≤8）。下列说法不正确的是（ ）
A．电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6+2Li++2e﹣═3Li2S4
B．电极a掺有石墨烯的目的是增强电极导电性
C．电池充电时间越长，电池中的Li2S2量越大
D．电池工作时，外电路中流过0.02mol电子，负极材料减重0.14g
12．（3分）以玉米（主要成分是淀粉）为原料制备乙醇的流程如图，下列说法中不正确的是（ ）
A．C12H22O11属于二糖
B．可采用蒸馏的方法分离乙醇和水
C．可用新制Cu（OH）2悬浊液检验淀粉是否完全水解
D．葡萄糖在酒化酶作用下生成乙醇，该反应属于分解反应
13．（3分）1﹣丁醇（CH3CH2CH2CH2OH）和乙酸在浓硫酸作用下，通过酯化反应制得乙酸丁酯，反应温度为115℃～125℃，反应装置如图，下列对该实验的描述正确的是（ ）
A．该实验可以选择水浴加热
B．该反应中，如果乙酸足量，1﹣丁醇可以完全被消耗
C．长玻璃管除平衡气压外，还起到冷凝回流的作用
D．在反应中1﹣丁醇分子脱去羟基，乙酸脱去氢原子
14．（3分）某有机物M的结构简式为，下列有关M性质的叙述中错误的是（ ）
A．M和NaOH完全反应时，二者的物质的量之比为1：3
B．M和金属钠完全反应时，二者的物质的量之比为1：3
C．M的水溶液呈酸性，能和NaHCO3反应生成CO2气体
D．M在浓H2SO4作用下，既可以和乙酸反应，又能和乙醇反应
15．（3分）橡胶树是热带植物，在我国海南有大面积种植。从橡胶树的胶乳中可提取天然橡胶，天然橡胶的成分是聚异戊二烯，其结构简式为，橡胶如图所示。下列叙述不正确的是（ ）
A．硫化橡胶和天然橡胶的高分子结构都属于体型结构
B．天然橡胶变为硫化橡胶发生了化学变化
C．硫化橡胶比天然橡胶的相对分子质量大
D．硫化橡胶比天然橡胶强度大
16．（3分）有600mL某种混合物溶液，只可能含有以下离子中的若干种：K+、NH4+、Cl﹣、Mg2+、Ba2+、CO32﹣、SO42﹣，现将此溶液分成三等份，进行如下实验
①向第一份中加入AgNO3溶液，有沉淀产生
②向第二份中加足量NaOH溶液并加热后，收集到气体0.04mol：（NH4++OH﹣NH3+H2O）
③向第三份中加足量BaCl2溶液后，得干燥的沉淀6.27g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为2.33g。
根据上述实验，以下推测错误的是（ ）
A．K+一定存在
B．Cl﹣一定存在
C．Ba2+、Mg2+一定不存在
D．混合溶液中CO32﹣的浓度为0.1mol/L
二、非选择题（共52分）
17．（8分）如表所示的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量
物质
Cl2
Br2
I2
HCl
HBr
HI
H2
能量（kJ）
243
193
151
432
366
298
436
（1）根据上述数据，物质本身具有的能量最低的是 （填序号）．
A．H2 B．Cl2 C．Br2 D．I2
（2）下列氢化物中，最稳定的是 （填序号）．
A．HCl B．HBr C．HI
（3）X2+H2⇌2HX（X代表Cl、Br、I）的反应是 （填“吸热”或“放热”）反应．
（4）相同条件下，X2（X代表Cl、Br、I）分别与氢气反应，若消耗等物质的量的氢气时，放出或吸收热量最多的是 ．
18．（12分）通常氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，试回答下列问题：
（1）在酸式介质中，负极反应的物质为 ，正极反应的物质为 ，酸式电池的电极反应：负极： ，正极：
电解质溶液pH的变化 （填“变大”，“变小”，“不变”）
（2）在碱式介质中，碱式电池的电极反应：负极： ，正极：
电解质溶液pH的变化 （填“变大”，“变小”，“不变”）
（3）氢氧燃料电池汽车作为上海世博园中的交通工具之一，下列有关说法不正确的是 。
A．太阳光催化分解水制氢气比电解水气氢气更为科学
B．氢氧燃料电池作为汽车动力更能保护环境
C．以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式相同
D．以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的总反应式相同
（4）纯电动车采用了高效耐用的一种新型可充电电池，该电池的总反应式为：3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH。
①该电池放电时负极反应式为 。
②放电时每转移3mol电子，正极有 mol K2FeO4被还原。
（5）锰酸锂离子电池在混合动力车等大型蓄电池应用领域占据主导地位。电池反应式为：Li1﹣xMnO4+LixLiMnO4，下列有关说法不正确的是 。
A．放电时电池的正极反应式为：Li1﹣xMnO4+xLi++xe﹣═LiMnO4
B．放电过程中，石墨没有得失电子
C．该电池也能在KOH溶液的环境中正常工作
D．充电时电池上标有“﹣”的电极应与外接电源的负极相连。
19．（12分）以下是甲、乙、丙三位同学制取乙酸乙酯的实验过程，请完成相关问题。
（实验目的）制取乙酸乙酯
（实验原理）甲、乙、丙三位同学均采用乙醇、乙酸与浓硫酸混合共热的方法制取乙酸乙酯
（装置设计）甲、乙、丙三位同学分别设计了下列三套实验装置：
（1）请从甲、乙两位同学设计的装置中选择一种作为实验室制取乙酸乙酯的装置，较合理的是 （填“甲”或“乙”）。丙同学将甲装置进行了改进，将其中的玻璃导管改成了球形干燥管，除起冷凝作用外，另一重要作用是 。
（实验步骤）
a．按所选择的装置组装仪器，在试管中先加入3mL乙醇，并在摇动下缓缓加入2mL浓硫酸，充分摇匀，冷却后再加入2mL冰醋酸，加入2～3块碎瓷片；
b．将试管固定在铁架台上；
c．在试管②中加入适量的饱和Na2CO3溶液；
d．用酒精灯对试管①加热；
e．当观察到试管②中有明显现象时停止实验。
（问题讨论）
（2）步骤a组装实验装置，加入药品前还应检查 ；
（3）写出试管①中发生反应的化学方程式（注明反应条件）： ；
（4）试管②中饱和Na2CO3溶液的作用是 ；
（5）从试管②中分离出乙酸乙酯的实验操作是 。
20．（10分）利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如图：
试回答下列问题：
（1）请写出C装置中生成CH2Cl2的化学方程式： 。
（2）B装置有三种功能：①混匀混合气体；② ；③ 。
（3）D装置的名称为 ，其作用是 。
（4）E装置中除盐酸外，还含有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为 （填字母）。
a．分液法 b．蒸馏法 c．结晶法
（5）将1mol CH4与Cl2发生取代反应，充分反应后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.1mol，则参加反应的Cl2的物质的量为 。
（6）已知丁烷与氯气的取代反应的产物之一为C4H8Cl2，其有 种同分异构体。
21．（10分）将浓度均为0.01 mol/L 的H2O2、H2SO4、KI、Na2S2O3溶液及淀粉混合，一定时间后溶液变为蓝色。该实验是一种“碘钟实验”。某小组同学在室温下对该“碘钟实验”的原理进行探究。
【资料】
该“碘钟实验”的总反应：H2O2 +2S2O32﹣+2H+═S4O62﹣+2H2O
反应分两步进行：
反应A：H2O2 +2I﹣+2H+═I2+2H2O
反应B：……
（1）反应B的离子方程式是 。对于总反应，I﹣的作用相当于 。
（2）为证明反应A、B的存在，进行实验Ⅰ。
a．向酸化的H2O2溶液中加入试剂X的水溶液，溶液变为蓝色。
b．再向得到的蓝色溶液中加入Na2S2O3溶液，溶液的蓝色褪去。
试剂X是 。
试剂
（3）为探究溶液变蓝快慢的影响因素，进行实验Ⅱ、实验Ⅲ。
（溶液浓度均为0.01 mol/L）
用量（ML）
序号
H2O2
溶液
H2SO4
溶液
Na2S2O3
溶液
KI溶液
（含淀粉）
H2O
实验Ⅱ
5
4
8
3
0
实验Ⅲ
5
2
x
y
z
溶液从混合时的无色变为蓝色的时间：实验Ⅱ是30 min、实验Ⅲ是40 min。
①实验Ⅲ中，x、y、z所对应的数值分别是 。
②对比实验Ⅱ、实验Ⅲ，可得出的实验结论是 。
（4）为探究其他因素对该“碘钟实验”的影响，进行实验Ⅳ．（溶液浓度均为0.01 mol/L）
用量（mL）
号
试剂
H2O2
溶液
H2SO4
溶液
Na2S2O3
溶液
KI溶液（含淀粉）
H2O
实验Ⅳ
4
4
9
3
0
实验过程中，溶液始终无明显颜色变化。
试结合该“碘钟实验”总反应方程式及反应A与反应B速率的相对快慢关系，解释实验Ⅳ未产生颜色变化的原因： 。
2021-2022学年湖北省武汉市华中师大一附中高一（下）期中化学试卷
参考答案与试题解析
一．选择题（每小题3分，共48分，每题只有一个正确选项）
1．（3分）中国将与各方携手推动全球环境治理以及可持续发展事业，构建人类命运共同体。下列说法不正确的（ ）
A．购物时提倡少用塑料袋以减少白色污染
B．排放到空气中的CO2、NO2、SO2均会形成酸雨
C．为防止电池中的重金属污染土壤，应积极开发废电池的综合利用
D．利用太阳能等清洁能源代替化石燃料，有利于节约资源、保护环境
【分析】A．聚氯乙烯等塑料难以降解，大量使用易引起白色污染；
B．酸雨与氮的氧化物和二氧化硫的排放有关；
C．废旧电池含有重金属，能够引起土壤和水体污染；
D．太阳能等清洁能源无污染，不会造成环境污染。
【解答】解：A．聚氯乙烯等塑料难以降解，大量使用易引起白色污染，购物时提倡少用塑料袋以减少白色污染，故A正确；
B．酸雨与氮的氧化物和二氧化硫的排放有关，与二氧化碳排放无关，故B错误；
C．废旧电池含有重金属，能够引起土壤和水体污染，所以应积极开发废电池的综合利用，既能节约资源，又能减少环境污染，故C正确；
D．太阳能等清洁能源无污染，代替化石燃料，有利于节约资源，保护环境，故D正确。
故选：B。
【点评】本题考查了物质的性质及应用，涉及环境污染与治理，熟悉相关物质的性质及常见环境污染是解题关键，题目难度不大。
2．（3分）“九秋风露越窑开，夺得千峰翠色来”是赞誉越窑秘色青瓷的诗句，描绘我国古代精美的青瓷工艺品。玻璃、水泥和陶瓷均为硅酸盐制品，下列有关说法中正确的是（ ）
A．玻璃是人类最早使用的硅酸盐制品
B．制水泥的原料为纯碱、石灰石和石英砂
C．硅酸盐制品的性质稳定、熔点较高
D．沙子和黏土的主要成分均为硅酸盐
【分析】A．人类最早使用的硅酸盐材料是陶瓷；
B．水泥的原料是黏土和石灰石；
C．依据硅酸盐性质稳定，熔点较高的性质判断；
D．沙子主要成分为二氧化硅。
【解答】解：A．陶瓷是人类最早使用的硅酸盐材料，不是玻璃，故A错误；
B．水泥的原料是黏土和石灰石，纯碱、石灰石、石英是制造玻璃的原料，故B错误；
C．硅酸盐性质稳定，熔点较高，所以硅酸盐制品一般具有性质稳定、熔点较高特点，故C正确；
D．沙子主要成分为二氧化硅，为氧化物，不是硅酸盐，故D错误；
故选：C。
【点评】本题主要考查了硅及其化合物性质与用途，属于基本知识的考查，平时注意基础知识的积累，题目难度不大，注意制备水泥和玻璃的原料。
3．（3分）某化学兴趣小组学习原电池知识后，决定用其原理，尝试利用铁粉、活性炭、无机盐等物质开发产品．小组提出的设想或对原理的理解不正确的是（ ）
A．打算制成小包装用于糕点的脱氧剂
B．利用反应放出热量的原理制成暖宝宝
C．调整电池结构，可降低温度，可用于延长糕点保质期
D．正极的电极反应为：2H2O+O2+4e﹣＝4OH﹣
【分析】铁粉、活性炭、无机盐等形成原电池反应，铁为负极，被氧化生成Fe2+，正极上氧气得电子被还原，电极方程式为2H2O+O2+4e﹣＝4OH﹣，以此解答该题．
【解答】解：A．铁为负极，被氧化生成Fe2+，Fe2+具有还原性，可制成小包装用于糕点的脱氧剂，故A正确；
B．铁与氧气、水形成原电池反应，铁生锈的过程是放热反应，故B正确；
C．反应放热，不能降低温度，故C错误；
D．正极上氧气得电子被还原，电极方程式为2H2O+O2+4e﹣＝4OH﹣，故D正确。
故选：C。
【点评】本题考查原电池知识，为高频考点，侧重于学生的分析能力的考查，注意把握原电池的特点和工作原理，难度不大，注意相关基础知识的积累．
4．（3分）下列叙述正确的是（ ）
A．浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化
B．浓HNO3易挥发，打开装有浓HNO3容量瓶的瓶塞，瓶口有白烟
C．浓盐酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体
D．浓硫酸、浓HNO3在常温下能够使铁、铝金属钝化
【分析】A．依据浓硫酸的脱水性解答；
B．依据浓硝酸挥发性解答；
C．浓盐酸不具有吸水性；
D．依据浓硫酸和浓硝酸强的氧化性解答。
【解答】解：A．浓硫酸能使蔗糖炭化，体现浓硫酸脱水性，故A错误；
B．浓HNO3易挥发，打开装有浓HNO3容量瓶的瓶塞，挥发出来的硝酸与水形成硝酸液滴，所以看到瓶口有白雾生成，故B错误；
C．浓盐酸不具有吸水性，不能用作干燥剂，故C错误；
D．浓硫酸和浓硝酸强的氧化性，常温下使铁和铝发生钝化，故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查了元素化合物性质，熟悉浓硫酸和浓硝酸及浓盐酸性质，明确浓硫酸脱水性和吸水性区别是解题关键，题目难度不大。
5．（3分）下列关于二氧化硫的说法不正确的是（ ）
A．SO2能使H2S的水溶液出现黄色沉淀，说明SO2具有氧化性
B．SO2能使品红溶液褪色，说明SO2具有漂白性
C．SO2通入水中无明显现象，说明SO2不与水反应
D．SO2能使酸性KMnO4溶液褪色，说明SO2具有还原性
【分析】A．氧化还原反应中元素化合价降低，体现氧化性；
B．SO2能使品红溶液褪色说明SO2具有漂白性；
C．二氧化硫为酸性氧化物，能够与水反应生成亚硫酸；
D．SO2能使酸性KMnO4溶液褪色，发生氧化还原反应。
【解答】解：A．SO2能使H2S的水溶液出现黄色沉淀，S元素化合价降低，体现氧化性，故A正确；
B．SO2能使品红溶液褪色说明SO2具有漂白性，故B正确；
C．二氧化硫和水反应生成的亚硫酸，虽无明显现象，但能发生反应，故C错误；
D．发生氧化还原反应，离子方程式为：5SO2+2MnO4﹣+2H2O＝2Mn2++5SO42﹣+4H+，使高锰酸钾溶液褪色，则二氧化硫具有还原性，故D正确；
故选：C。
【点评】本题主要考查了二氧化硫的性质，侧重考查二氧化硫的漂白性、酸性、还原性，注意二氧化硫的酸性氧化物通性、注意中间价态的元素既有氧化性又有还原性，同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应，题目难度不大。
6．（3分）在C（s）+CO2（g）═2CO（g）的反应中，现采取下列措施：①缩小体积，增大压强②增加碳的量 ③通入CO2④恒容下充入N2⑤恒压下充入N2。能够使反应速率增大的措施是（ ）
A．①④ B．②③⑤ C．①③ D．①②④
【分析】增大压强、浓度、温度等，均可加快反应速率，以此来解答．
【解答】解：①缩小体积，增大压强，有气体参加反应，则反应速率加快，故选；
②C为纯固体，增加碳的量，反应速率不变，故不选；
③通入CO2，浓度增大，反应速率加快，故选；
④恒容下充入N2，反应体系中物质的浓度不变，反应速率不变，故不选；
⑤恒压下充入N2，反应体系的分压减小，反应速率减小，故不选；
故选：C。
【点评】本题考查反应速率的因素，为高频考点，把握影响反应速率的常见因素为解答的关键，注重基础知识的考查，题目难度不大．
7．（3分）反应N2（g）+3H2（g）⇌2NH3（g）△H＜0，若在恒压容器中发生，下列选项表明反应一定已达平衡状态的是（ ）
A．容器内气体的密度不再变化
B．容器内压强保持不变
C．相同时间内，生成N﹣H键的数目与断开H﹣H键的数目相等
D．容器内气体的浓度之比c（N2）：c（H2）：c（NH3）＝1：3：2
【分析】可逆反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，反应体系中各物质的物质的量、物质的量浓度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不变，据此分析解答。
【解答】解：恒温恒压时，气体物质的量与容器体积成反比，反应前后气体物质的量减小，则容器体积减小，
A．由PV＝nRT＝RT得PM＝ρRT，恒温恒压时，气体密度与摩尔质量成正比，所以随着反应进行密度改变，当密度不变时正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，故A正确；
B．恒压条件下压强始终不变，所以不能据此判断平衡状态，故B错误；
C．无论反应是否达到平衡状态都存在生成N﹣H键的数目等于断开H﹣H键的数目，所以不能据此判断平衡状态，故C错误；
D．当容器内气体的浓度之比c（N2）：c（H2）：c（NH3）＝1：3：2，该反应不一定达到平衡状态，与反应初始浓度及转化率有关，故D错误；
故选：A。
【点评】本题考查化学平衡中判断，明确化学平衡状态判断方法是解本题关键，只有反应前后改变的物理量才能作为平衡状态判断标准，A为解答易错点。
8．（3分）如图所示装置中观察到电流计指针偏转，M棒变粗，N棒变细，指针指向M，由此判断下表中所列M、N、P物质，其中可以成立的组合是（ ）
M
N
P
A
锌
铜
稀硫酸溶液
B
铜
铁
稀盐酸溶液
C
银
锌
硝酸银溶液
D
锌
铁
硝酸铁溶液
A．A B．B C．C D．D
【分析】该装置没有外接电源，是原电池；M棒变粗，N棒变细，说明N极失电子作负极，M极得电子作正极；M棒变粗，所以溶液中的金属阳离子析出生成金属单质，电解质溶液中的阳离子为金属阳离子且活泼性小于N，原电池正负极的判断方法：
1、根据电极材料的活泼性判断
负极：活泼性相对强的一极
正极：活泼性相对弱的一极
2、根据电子流向或电流的流向判断
负极：电子流出或电流流入的一极
正极：电子流入或电流流出的一极
3、根据溶液中离子移动的方向判断
负极：阴离子移向的一极
正极：阳离子移向的一极
4、根据两极的反应类型判断
负极：发生氧化反应的一极
正极：发生还原反应的一极
5、根据电极反应的现象判断
负极：溶解或减轻的一极
正极：增重或放出气泡的一极
【解答】解：该装置没有外接电源，所以是原电池。原电池中，负极材料比正极材料活泼，且负极材料是随着反应的进行质量减少，正极质量增加或放出气泡。根据题意知，N极是负极，M是正极，且N极材料比M极活泼。
A、M极材料比N极活泼，故A错误；
B、M极上质量不增加，故B错误；
C、N极材料比M极活泼，且M极上有银析出，所以质量增加，符合题意，故C正确；
D、M极材料比N极活泼，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查了原电池的工作原理，难度不大，能根据电极材料的变化判断正负极是解本题的关键．
9．（3分）锌﹣空气电池（原理如图）适宜用作城市电动车的动力电源。该电池放电时Zn转化为ZnO。该电池工作时下列说法正确的是（ ）
A．氧气在石墨电极上发生氧化反应
B．该电池的负极反应为Zn+H2O﹣2e﹣═ZnO+2H+
C．该电池放电时OH﹣向Zn电极移动
D．若Zn电极消耗6.5g，外电路转移0.1mole﹣
【分析】由图可知，Zn元素价态升高失电子，故Zn作负极，电极反应式为Zn+2OH﹣﹣2e﹣═ZnO+H2O，石墨电极为正极，电极反应式为O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣，据此作答。
【解答】解：A.石墨电极为正极，氧气得电子发生还原反应，故A错误；
B.Zn作负极，电极反应式为Zn+2OH﹣﹣2e﹣═ZnO+H2O，故B错误；
C.原电池工作时，阴离子向负极（Zn）移动，故C正确；
D.若Zn电极消耗6.5g，外电路转移电子×2＝0.2mol，故D错误；
故选：C。
【点评】本题考查原电池原理，题目难度中等，能依据图象和题目信息准确判断正负极是解题的关键，难点是电极反应式的书写。
10．（3分）用如图所示装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究，测定具支锥形瓶中压强随时间变化关系以及溶解氧随时间变化关系的曲线如图。下列说法不正确的是（ ）
A．压强增大主要是因为产生了H2
B．整个过程中，负极电极反应式均为：Fe﹣2e﹣＝Fe2+
C．pH＝4.0时，体系为弱酸性，同时发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀
D．pH＝2.0时，体系为强酸性，正极只发生析氢腐蚀，电极方程式为：2H++2e﹣＝H2↑
【分析】A．生成氢气导致气体压强增大；
B．无论发生析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，负极上都是Fe失电子生成亚铁离子；
C．若pH＝4.0时只发生吸氧腐蚀，那么锥形瓶内的压强会有下降；
D．由图可知，pH＝2.0时，锥形瓶内的溶解氧减少，说明有消耗氧气的吸氧腐蚀发生。
【解答】解：A．pH＝2.0的溶液，酸性较强，因此锥形瓶中的Fe粉能发生析氢腐蚀，析氢腐蚀产生氢气，因此会导致锥形瓶内压强增大，故A正确；
B．整个过程中，锥形瓶中的Fe粉和C粉构成了原电池，Fe粉作为原电池的负极，发生的电极反应式为：Fe﹣2e﹣═Fe2+，故B正确；
C．若pH＝4.0时只发生吸氧腐蚀，那么锥形瓶内的压强会有下降，而图中pH＝4.0时，锥形瓶内的压强几乎不变，说明除了吸氧腐蚀，Fe粉还发生了析氢腐蚀，消耗氧气的同时也产生了氢气，因此锥形瓶内压强几乎不变，故C正确；
D．由图可知，pH＝2.0时，锥形瓶内的溶解氧减少，说明有消耗氧气的吸氧腐蚀发生，同时锥形瓶内的气压增大，说明有产生氢气的析氢腐蚀发生；因此既发生析氢腐蚀，又发生吸氧腐蚀，故D错误；
故选：D。
【点评】本题考查金属腐蚀与防护，侧重考查图象分析判断及知识综合运用能力，正确解读两张图中蕴含的化学知识是解本题关键，知道析氢腐蚀和吸氧腐蚀的区别，题目难度不大。
11．（3分）全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为：16Li+xS8═8Li2Sx（2≤x≤8）。下列说法不正确的是（ ）
A．电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6+2Li++2e﹣═3Li2S4
B．电极a掺有石墨烯的目的是增强电极导电性
C．电池充电时间越长，电池中的Li2S2量越大
D．电池工作时，外电路中流过0.02mol电子，负极材料减重0.14g
【分析】由图可知，放电时，b极为负极，电极反应式为Li﹣e﹣＝Li+，a极为正极，发生反应为S8+2e﹣+2Li+＝Li2S8，继续反应3Li2S8+2e﹣+2Li+＝4Li2S6，2Li2S6+2e﹣+2Li+＝3Li2S4，Li2S4+2e﹣+2Li+＝2Li2S2，据此作答。
【解答】解：A.电池工作时，a极为正极，可发生反应：2Li2S6+2Li++2e﹣═3Li2S4，故A正确；
B.石墨烯具有导电性，故电极a掺有石墨烯的目的是增强电极导电性，故B正确；
C.放电时a极生成Li2S2，充电时，a极为阳极，Li2S2不断被消耗，随时间进行，电池中的Li2S2量变少，故C错误；
D.放电时，b极为负极，电极反应式为Li﹣e﹣＝Li+，外电路中流过0.02mol电子，负极材料减重0.02mol×7g/mol＝0.14g，故D正确；
故选：C。
【点评】本题考查可充电电池，题目难度中等，能依据图象和题目信息准确判断正负极和阴阳极是解题的关键，难点是电极反应式的书写。
12．（3分）以玉米（主要成分是淀粉）为原料制备乙醇的流程如图，下列说法中不正确的是（ ）
A．C12H22O11属于二糖
B．可采用蒸馏的方法分离乙醇和水
C．可用新制Cu（OH）2悬浊液检验淀粉是否完全水解
D．葡萄糖在酒化酶作用下生成乙醇，该反应属于分解反应
【分析】玉米淀粉水解生成麦芽糖，麦芽糖水解生成葡萄糖，葡萄糖在酒化酶的作用下反应生成乙醇，
A．麦芽糖属于二糖；
B．互溶的液体采用蒸馏的方法分离；
C．淀粉是非还原性糖；
D．葡萄糖分解生成乙醇和二氧化碳。
【解答】解：玉米淀粉水解生成麦芽糖、麦芽糖水解生成葡萄糖，葡萄糖在酒化酶的作用下反应生成乙醇，
A．麦芽糖能水解生成葡萄糖且1分子麦芽糖水解生成2分子葡萄糖，所以麦芽糖属于二糖，故A正确；
B．互溶的液体采用蒸馏的方法分离，乙醇和水互溶，所以可以采用蒸馏的方法分离，故B正确；
C．淀粉是非还原性糖，不能和新制氢氧化铜悬浊液反应，生成的葡萄糖能和新制氢氧化铜悬浊液反应，所以只能用新制氢氧化铜悬浊液来检验淀粉是否开始水解，但不能用新制氢氧化铜悬浊液来检验淀粉是否完全水解，故C错误；
D．葡萄糖分解生成乙醇和二氧化碳，且1mol葡萄糖分解生成2mol乙醇和2mol二氧化碳，故D正确；
故选：C。
【点评】本题考查有机物合成，侧重考查分析判断能力，明确物质性质、物质性质差异性是解本题关键，会根据物质性质差异性采取合适的分离提纯方法，题目难度不大。
13．（3分）1﹣丁醇（CH3CH2CH2CH2OH）和乙酸在浓硫酸作用下，通过酯化反应制得乙酸丁酯，反应温度为115℃～125℃，反应装置如图，下列对该实验的描述正确的是（ ）
A．该实验可以选择水浴加热
B．该反应中，如果乙酸足量，1﹣丁醇可以完全被消耗
C．长玻璃管除平衡气压外，还起到冷凝回流的作用
D．在反应中1﹣丁醇分子脱去羟基，乙酸脱去氢原子
【分析】A.反应温度为115℃～125℃；
B.酯化反应为可逆反应；
C.长导管与外界相连，且乙醇、乙酸可沿长导管回流；
D.酯化反应中羧酸脱羟基、醇脱氢。
【解答】解：A.反应温度为115℃～125℃，高于100℃，不能水浴加热，故A错误；
B.酯化反应为可逆反应，乙酸足量，1﹣丁醇也不能完全被消耗，故B错误；
C.长导管与外界相连，且乙醇、乙酸可沿长导管回流，则长玻璃管除平衡气压外，还起到冷凝回流的作用，故C正确；
D.酯化反应中羧酸脱羟基、醇脱氢，则反应中1﹣丁醇分子脱去氢，乙酸脱去羟基，故D错误；
故选C。
【点评】本题考查有机物的制备实验，为高频考点，把握有机物的性质、制备原理为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意制备原理及装置的作用，题目难度不大。
14．（3分）某有机物M的结构简式为，下列有关M性质的叙述中错误的是（ ）
A．M和NaOH完全反应时，二者的物质的量之比为1：3
B．M和金属钠完全反应时，二者的物质的量之比为1：3
C．M的水溶液呈酸性，能和NaHCO3反应生成CO2气体
D．M在浓H2SO4作用下，既可以和乙酸反应，又能和乙醇反应
【分析】A．羧基和NaOH以1：1反应；
B．﹣OH、﹣COOH都能和Na以1：1反应；
C．﹣COOH能和碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳；
D．﹣OH、﹣COOH都能发生酯化反应。
【解答】解：A．羧基和NaOH以1：1反应，M中含有1个羧基，所以M和NaOH以1：1反应，故A错误；
B．﹣OH、﹣COOH都能和Na以1：1反应，M中含有1个羧基和2个醇羟基，所以M和Na以1：3反应，故B正确；
C．M中﹣COOH电离出氢离子而使其溶液呈酸性，能和碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳，故C正确；
D．M中﹣OH和乙酸能发生酯化反应、﹣COOH能和乙醇发生酯化反应，需要浓硫酸作催化剂，故D正确；
故选A。
【点评】本题考查有机物的结构和性质，侧重考查基础知识的掌握和灵活运用能力，明确官能团及其性质的关系是解本题关键，题目难度不大。
15．（3分）橡胶树是热带植物，在我国海南有大面积种植。从橡胶树的胶乳中可提取天然橡胶，天然橡胶的成分是聚异戊二烯，其结构简式为，橡胶如图所示。下列叙述不正确的是（ ）
A．硫化橡胶和天然橡胶的高分子结构都属于体型结构
B．天然橡胶变为硫化橡胶发生了化学变化
C．硫化橡胶比天然橡胶的相对分子质量大
D．硫化橡胶比天然橡胶强度大
【分析】A．由图可知，天然橡胶都属于线型结构；
B．天然橡胶变为硫化橡胶属于化学变化；
C．硫化橡胶由天然橡胶和硫反应得到；
D．硫化橡胶为网状结构，天然橡胶都属于线型结构。
【解答】解：A．由图可知，硫化橡胶属于体型结构，天然橡胶都属于线型结构，故A错误；
B．天然橡胶变为硫化橡胶，分子结构发生变化，有新物质生成，属于化学变化，故B正确；
C．硫化橡胶由天然橡胶和硫反应得到，所以硫化橡胶比天然橡胶的相对分子质量大，故C正确；
D．硫化橡胶为网状结构，则硫化橡胶比天然橡胶强度大，故D正确；
故选：A。
【点评】本题考查有机物的结构与性质，为高频考点，把握有机物的结构、性质、与应用为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意天然橡胶成分和性质，题目难度不大。
16．（3分）有600mL某种混合物溶液，只可能含有以下离子中的若干种：K+、NH4+、Cl﹣、Mg2+、Ba2+、CO32﹣、SO42﹣，现将此溶液分成三等份，进行如下实验
①向第一份中加入AgNO3溶液，有沉淀产生
②向第二份中加足量NaOH溶液并加热后，收集到气体0.04mol：（NH4++OH﹣NH3+H2O）
③向第三份中加足量BaCl2溶液后，得干燥的沉淀6.27g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为2.33g。
根据上述实验，以下推测错误的是（ ）
A．K+一定存在
B．Cl﹣一定存在
C．Ba2+、Mg2+一定不存在
D．混合溶液中CO32﹣的浓度为0.1mol/L
【分析】（1）加入AgNO3溶液有沉淀产生，说明溶液中可能存在Cl﹣、CO32﹣、SO42﹣；
（2）向第二份中加足量NaOH溶液并加热后，收集到气体0.04 mol即为氨气，溶液中一定含有NH4+，并且物质的量为0.04mol；
（3）向第三份中加足量BaCl2溶液后，得干燥的沉淀6.27g，经足量盐酸洗涤、干燥后，沉淀质量为2.33g，则2.33g为硫酸钡，碳酸钡的质量为6.27g﹣2.33g＝3.94g，n（CO32﹣）＝n（BaCO3）＝＝0.02mol，n（SO42﹣）＝n（BaSO4）＝＝0.01mol；
负电荷总量为0.02mol×2+0.01mol×2＝0.06mol，正电荷总量为0.04mol＜0.06mol，根据电荷守恒，原溶液中一定含有K+，n（K+）≥0.06mol﹣0.04mol＝0.02mol；
综上，原溶液中一定存在NH4+、CO32﹣、SO42﹣，一定不存在Mg2+、Ba2+，可能存在Cl﹣，据此分析解答。
【解答】解：由上述分析可知，一定存在的离子有NH4+、K+、CO32﹣、SO42﹣，一定没有的离子Mg2+、Ba2+，可能存在Cl﹣，
A．由上述分析可知，原溶液中一定存在K+，故A正确；
B．由上述分析可知，原溶液中可能存在Cl﹣，故B错误；
C．由上述分析可知，原溶液中不一定存在Mg2+、Ba2+，故C正确；
D．混合溶液中CO32﹣的浓度为＝0.1mol/L，故D正确；
故选：B。
【点评】本题考查无机物的推断，为高频考点，把握离子共存、离子反应、沉淀成分为解答的关键，侧重分析与实验、推断能力的考查，注意物质的量的计算及电荷守恒的应用，题目难度不大。
二、非选择题（共52分）
17．（8分）如表所示的数据是破坏1mol物质中的化学键所消耗的能量
物质
Cl2
Br2
I2
HCl
HBr
HI
H2
能量（kJ）
243
193
151
432
366
298
436
（1）根据上述数据，物质本身具有的能量最低的是 A （填序号）．
A．H2 B．Cl2 C．Br2 D．I2
（2）下列氢化物中，最稳定的是 A （填序号）．
A．HCl B．HBr C．HI
（3）X2+H2⇌2HX（X代表Cl、Br、I）的反应是 放热反应 （填“吸热”或“放热”）反应．
（4）相同条件下，X2（X代表Cl、Br、I）分别与氢气反应，若消耗等物质的量的氢气时，放出或吸收热量最多的是 氯气 ．
【分析】（1）破坏1mol 物质中的化学键所消耗的能量越高则说明物质越稳定，物质具有的能量越低；
（2）破坏1mol 物质中的化学键所消耗的能量越高则说明物质越稳定；
（3）根据新键生成放热情况和旧键断裂吸热情况来计算回答；
（4）根据化学反应所吸收或放出的能量即为反应热，反应热等于反应中断裂旧化学键消耗的能量之和与反应中形成新化学键放出的能量之和的差来判断．
【解答】解：（1）根据表中数据可知，破坏1mol氢气中的化学键所消耗的能量最高，则说明氢气最稳定，具有的能量最低，故选：A；
（2）根据表中数据可知，破坏1mol氯化氢中的化学键所消耗的能量最高，则说明HCl最稳定，故选：A；
（3）反应X2+H2＝2HX，若X2为Cl2，旧键断裂吸收的热量：243kJ+436kJ＝679kJ，新键生成释放的热量：432kJ×2＝864kJ，反应放出的热量为185kJ，
反应X2+H2＝2HX，若X2为Br2，旧键断裂吸收的热量：193kJ+436kJ＝629kJ，新键生成释放的热量：366kJ×2＝732kJ，反应放出的热量为103kJ，
反应X2+H2＝2HX，若X2为I2，旧键断裂吸收的热量：151kJ+436kJ＝587kJ，新键生成释放的热量：298kJ×2＝596kJ，反应放出的热量为9kJ，
因此三个反应都为放热反应，故答案为：放热反应；
（4）因化学反应所吸收或放出的能量即为反应热，反应热等于反应中断裂旧化学键消耗的能量之和与反应中形成新化学键放出的能量之和的差，以氯元素为例计算断开1molCl﹣Cl键和H﹣H键需吸收能量：243kJ+436kJ＝679kJ，而形成2molHCl放出的能量为2×432kJ＝864 kJ，所以在Cl2+H2＝2HCl反应中放出864kJ﹣679kJ＝185kJ的热量，同理可计算在Br2+H2＝2HBr、I2+H2＝2HI反应中分别放出103kJ、9kJ的热量．故答案为：Cl2．
【点评】本题考查学生有关化学键核反应热之间的关系知识，可以根据所学知识进行回答，难度并不大．
18．（12分）通常氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，试回答下列问题：
（1）在酸式介质中，负极反应的物质为 H2 ，正极反应的物质为 O2 ，酸式电池的电极反应：负极： 2H2﹣4e﹣＝4H+ ，正极： O2+4e﹣+4H+＝2H2O
电解质溶液pH的变化 变大 （填“变大”，“变小”，“不变”）
（2）在碱式介质中，碱式电池的电极反应：负极： 2H2﹣4e﹣+4OH﹣＝2H2O ，正极： O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣
电解质溶液pH的变化 变小 （填“变大”，“变小”，“不变”）
（3）氢氧燃料电池汽车作为上海世博园中的交通工具之一，下列有关说法不正确的是 C 。
A．太阳光催化分解水制氢气比电解水气氢气更为科学
B．氢氧燃料电池作为汽车动力更能保护环境
C．以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式相同
D．以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的总反应式相同
（4）纯电动车采用了高效耐用的一种新型可充电电池，该电池的总反应式为：3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH。
①该电池放电时负极反应式为 Zn﹣2e﹣+2OH﹣═Zn（OH）2 。
②放电时每转移3mol电子，正极有 1 mol K2FeO4被还原。
（5）锰酸锂离子电池在混合动力车等大型蓄电池应用领域占据主导地位。电池反应式为：Li1﹣xMnO4+LixLiMnO4，下列有关说法不正确的是 C 。
A．放电时电池的正极反应式为：Li1﹣xMnO4+xLi++xe﹣═LiMnO4
B．放电过程中，石墨没有得失电子
C．该电池也能在KOH溶液的环境中正常工作
D．充电时电池上标有“﹣”的电极应与外接电源的负极相连。
【分析】（1）在酸性氢氧燃料电池中电极本身不放电，氢气在负极失电子，被氧化，氧气在正极得电子，被还原；
（2）在碱式介质中，氢气失去电子生成氢离子，氢离子结合氢氧根离子生成水；
（3）A．太阳能催化分解水制氢气将太阳能直接转化为化学能；
B．氢氧燃料电池产物无污染；
C．以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的负极在不同介质中反应式不同；
D．以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的总反应式相同；
（4）①放电时，负极上锌失电子发生氧化反应；
②放电时，正极上1molK2FeO4得3mol电子发生还原反应生成1molFe（OH）3；
（5）放电时的反应为Li1﹣xMnO4+Lix＝LiMnO4，化合物中Li元素的化合价降低，单质L中i元素的化合价升高，结合原电池中负极发生氧化反应，正极发生还原反应来解答。
【解答】解：（1）在酸性氢氧燃料电池中，石墨作电极，在负极由氢气失电子生成氢离子，电极反应为2H2﹣4e﹣＝4H+；在正极由氧气得电子生成氢氧根离子，生成的氢氧根离子结合氢离子生成水，电极反应为O2+4e﹣+4H+＝2H2O，由于正负极消耗与生成的氢离子等量，所以氢离子的总量不变，而总电极反应式为2H2+O22H2O，水的总量增加，故pH变大，
故答案为：H2；O2；2H2﹣4e﹣＝4H+；O2+4e﹣+4H+＝2H2O；变大；
（2）在碱式介质中，氢气在负极失去电子生成氢离子，氢离子结合氢氧根离子生成水，电极反应式为2H2﹣4e﹣+4OH﹣＝2H2O；氧气在正极得电子生成氢氧根离子，电极反应式为O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣，由于正负极消耗与生成的氢氧根离子等量，所以氢氧根离子的总量不变，而总电极反应式为2H2+O2＝2H2O，水的总量增加，故pH变小，
故答案为：2H2﹣4e﹣+4OH﹣＝2H2O；O2+4e﹣+2H2O＝4OH﹣；变小；
（3）A、电解获得H2消耗较多的能量，而在催化剂作用下利用太阳能来分解H2O获得H2更为科学，故A正确；
B、氢氧燃料电池产物H2O无污染，能有效保护环境，故B正确；
C、以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的负极电极反应式分别为：H2﹣2e﹣═4H+，H2﹣2e﹣+2OH﹣＝2H2O，不相同，故C错误；
D、以稀H2SO4、KOH为介质的氢氧燃料电池的总反应式均为2H2+O2＝2H2O，故D正确。
故答案为：C；
（4）①放电时，负极上锌失电子发生氧化反应，电极反应式为：Zn﹣2e﹣+2OH﹣═Zn（OH）2，故答案为：Zn﹣2e﹣+2OH﹣═Zn（OH）2；
②放电时，正极上1molK2FeO4得3mol电子发生还原反应生成1molFe（OH）3，所以每转移3 mol电子，正极有1molK2FeO4被还原，故答案为：1；
（5）A、根据总反应式可知Li失去电子，电池负极反应式为：xLi﹣xe﹣═xLi+，由总反应式减去负极反应式可得放电时的正极反应式为Li1﹣xMnO4+xLi++xe﹣═LiMnO4，故A正确；
B、放电过程中，根据总反应式Li1﹣xMnO4+LixLiMnO4，可判断石墨没有电子得失，故B正确；
C、Li能与KOH溶液中的H2O反应，导致电池无法正常工作，故C错误；
D、充电过程是放电的逆向过程，外界电源的负极提供的电子使原电池负极获得电子发生还原反应，所以标有“﹣”的电极应与外接电源的负极相连，故D正确。
故答案为：C。
【点评】本题考查电解池与原电池，为高频考点，侧重考查学生的分析能力，本题需要明确电极反应中放电为原电池，而充电为电解池，氢氧燃料电池的负极在不同介质中反应式不同，题目难度较大。
19．（12分）以下是甲、乙、丙三位同学制取乙酸乙酯的实验过程，请完成相关问题。
（实验目的）制取乙酸乙酯
（实验原理）甲、乙、丙三位同学均采用乙醇、乙酸与浓硫酸混合共热的方法制取乙酸乙酯
（装置设计）甲、乙、丙三位同学分别设计了下列三套实验装置：
（1）请从甲、乙两位同学设计的装置中选择一种作为实验室制取乙酸乙酯的装置，较合理的是 乙 （填“甲”或“乙”）。丙同学将甲装置进行了改进，将其中的玻璃导管改成了球形干燥管，除起冷凝作用外，另一重要作用是 防止倒吸 。
（实验步骤）
a．按所选择的装置组装仪器，在试管中先加入3mL乙醇，并在摇动下缓缓加入2mL浓硫酸，充分摇匀，冷却后再加入2mL冰醋酸，加入2～3块碎瓷片；
b．将试管固定在铁架台上；
c．在试管②中加入适量的饱和Na2CO3溶液；
d．用酒精灯对试管①加热；
e．当观察到试管②中有明显现象时停止实验。
（问题讨论）
（2）步骤a组装实验装置，加入药品前还应检查 检查装置的气密性 ；
（3）写出试管①中发生反应的化学方程式（注明反应条件）： CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O ；
（4）试管②中饱和Na2CO3溶液的作用是 溶解乙醇，除去未反应的乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度 ；
（5）从试管②中分离出乙酸乙酯的实验操作是 分液 。
【分析】（1）甲装置易产生倒吸，球形干燥管的体积较大，可以起着防止倒吸的作用；
（2）组装好实验装置后应检查装置的气密性；
（3）试管①中发生反应为CH3COOH与CH3CH2OH在浓硫酸加热的条件下反应生成CH3COOCH2CH3和H2O；
（4）饱和Na2CO3可以溶解乙醇，中和乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度，减少乙酸乙酯的溶解损失；
（5）乙酸乙酯难溶于水，且密度比水小，分层后在上层。
【解答】解：（1）甲、乙两位同学设计的装置中，较合理的是乙，丙同学将甲装置进行了改进，将其中的玻璃导管改成了球形干燥管，除起冷凝作用外，另一重要作用是防止倒吸，
故答案为：乙；防止倒吸；
（2）步骤a组装实验装置，加入药品前还应检查装置的气密性，
故答案为：检查装置的气密性；
（3）试管①中发生反应的化学方程式为：CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O，
故答案为：CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O；
（4）试管②中饱和Na2CO3溶液的作用是溶解乙醇，除去未反应的乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度，
故答案为：溶解乙醇，除去未反应的乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度；
（5）从试管②中分离出乙酸乙酯的实验操作是分液，
故答案为：分液。
【点评】本题主要考查乙酸乙酯的制取实验等，同时考查学生的基本实验操作的能力，分析能力，属于基本知识的考查，难度不大。
20．（10分）利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程，其设计的模拟装置如图：
试回答下列问题：
（1）请写出C装置中生成CH2Cl2的化学方程式： CH4+2Cl2CH2Cl2+2HCl 。
（2）B装置有三种功能：①混匀混合气体；② 控制气流速率 ；③ 干燥混合气体 。
（3）D装置的名称为 干燥管 ，其作用是 防止倒吸 。
（4）E装置中除盐酸外，还含有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为 a （填字母）。
a．分液法 b．蒸馏法 c．结晶法
（5）将1mol CH4与Cl2发生取代反应，充分反应后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.1mol，则参加反应的Cl2的物质的量为 3mol 。
（6）已知丁烷与氯气的取代反应的产物之一为C4H8Cl2，其有 9 种同分异构体。
【分析】在加热条件下，浓盐酸和二氧化锰反应生成氯气，浓硫酸具有吸水性，可以作干燥剂，C中甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应生成氯代烃和HCl，尾气中含有氯化氢，氯化氢能溶于水，所以E装置是处理尾气导致污染环境，倒置的干燥管能防倒吸；
（1）C 装置中生成 CH2Cl2 的反应是甲烷和氯气光照发生取代反应生成；
（2）浓硫酸具有吸水性，控制气流速度等；
（3）D为干燥管是防止吸收氯化氢时发生倒吸；
（4）生成的有机物不溶于水，可以利用分液方法分离；
（5）CH4与Cl2发生取代反应时，一半的Cl进入HCl，一般的氯在有机物中，根据充分反应后生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.1mol，计算出各自的物质的量，进而计算所需氯气的物质的量；
（6）先根据烃中氢原子的种类等于一氯代物的种类，二氯代物的同分异构体可以采用“定一移二”法解题。
【解答】解：（1）C 装置中生成 CH2Cl2 的反应是甲烷和氯气光照发生取代反应生成，反应的化学方程式：CH4+2Cl2﹣CH2Cl2+2HCl，
故答案为：CH4+2Cl2CH2Cl2+2HCl；
（2）浓硫酸具有吸水性，因为甲烷和氯气中含有水蒸气，所以浓硫酸干燥混合气体，还可以控制气流速度，能均匀混合气体等作用，
故答案为：控制气流速率；干燥混合气体；
（3）D 装置的名称为干燥管，因HCl易溶于水，则其作用是防止倒吸，
故答案为：干燥管；防止倒吸；
（4）氯代烃不易溶于水，而HCl极易溶于水，可以采用分液方法分离提纯，用于分液的仪器是分液漏斗，故选a，
故答案为：a；
（5）根据充分反应后生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.1mol，可以设其物质的量分别是0.1mol、0.2mol、0.3mol、0.4mol；
四种有机取代物的物质的量之比为n（CH3Cl）：n（CH2Cl2）：n（CHCl3）：n（CCl4）＝1：2：3：4，发生取代反应时，一半的Cl进入HCl，消耗氯气的物质的量为0.1mol+2×0.2mol+3×0.3mol+4×0.4mol＝3mol，
故答案为：3 mol；
（6）C4H8Cl2的同分异构体可以采取“定一移二”法，由图可知C4H8Cl2共有9种同分异构体，
故答案为：9。
【点评】本题考查性质实验方案设计，为高频考点，涉及气体制备、气体性质、尾气处理等知识点，明确实验原理及物质性质、实验基本操作是解本题关键，知道各个装置作用及可能发生的反应，题目难度不大。
21．（10分）将浓度均为0.01 mol/L 的H2O2、H2SO4、KI、Na2S2O3溶液及淀粉混合，一定时间后溶液变为蓝色。该实验是一种“碘钟实验”。某小组同学在室温下对该“碘钟实验”的原理进行探究。
【资料】
该“碘钟实验”的总反应：H2O2 +2S2O32﹣+2H+═S4O62﹣+2H2O
反应分两步进行：
反应A：H2O2 +2I﹣+2H+═I2+2H2O
反应B：……
（1）反应B的离子方程式是 I2+2S2O32﹣＝2I﹣+S4O62﹣ 。对于总反应，I﹣的作用相当于 催化剂 。
（2）为证明反应A、B的存在，进行实验Ⅰ。
a．向酸化的H2O2溶液中加入试剂X的水溶液，溶液变为蓝色。
b．再向得到的蓝色溶液中加入Na2S2O3溶液，溶液的蓝色褪去。
试剂X是 淀粉、碘化钾 。
试剂
（3）为探究溶液变蓝快慢的影响因素，进行实验Ⅱ、实验Ⅲ。
（溶液浓度均为0.01 mol/L）
用量（ML）
序号
H2O2
溶液
H2SO4
溶液
Na2S2O3
溶液
KI溶液
（含淀粉）
H2O
实验Ⅱ
5
4
8
3
0
实验Ⅲ
5
2
x
y
z
溶液从混合时的无色变为蓝色的时间：实验Ⅱ是30 min、实验Ⅲ是40 min。
①实验Ⅲ中，x、y、z所对应的数值分别是 8、3、2 。
②对比实验Ⅱ、实验Ⅲ，可得出的实验结论是 其它条件不变，增大氢离子浓度可以加快反应速率 。
（4）为探究其他因素对该“碘钟实验”的影响，进行实验Ⅳ．（溶液浓度均为0.01 mol/L）
用量（mL）
号
试剂
H2O2
溶液
H2SO4
溶液
Na2S2O3
溶液
KI溶液（含淀粉）
H2O
实验Ⅳ
4
4
9
3
0
实验过程中，溶液始终无明显颜色变化。
试结合该“碘钟实验”总反应方程式及反应A与反应B速率的相对快慢关系，解释实验Ⅳ未产生颜色变化的原因： 由于n（H2O2）：n（Na2S2O3）＜，v（A）＜v（B），所以未出现溶液变蓝的现象 。
【分析】（1）该“碘钟实验”的总反应：①H2O2+2S2O32﹣+2H+═S4O62﹣+2H2O，
反应分两步进行：
反应A：②H2O2+2I﹣+2H+═I2+2H2O
反应B：①﹣②得到，I﹣的作用是反应过程中的催化剂；
（2）a．向酸化的H2O2溶液中加入试剂X的水溶液，溶液变为蓝色说明验证的是碘单质，需要淀粉KI溶液，过氧化氢酸溶液中氧化碘离子生成碘单质；
b．再向得到的蓝色溶液中加入Na2S2O3溶液，溶液的蓝色褪去，证明碘单质氧化Na2S2O3溶液，发生反应I2+2S2O32﹣＝2I﹣+S4O62﹣；
（3）①采用控制变量方法研究，由于过氧化氢的量相同，硫酸溶液体积不同，Na2S2O3溶液、KI溶液必须与前一个实验相同，切溶液总统计与前一个实验相同；
②变色时间越长反应速率越慢；
（4）对比实验Ⅱ、实验Ⅳ，可知溶液总体积相同，该变量是过氧化氢、Na2S2O3溶液，过氧化氢减少，Na2S2O3增大，结合二者物质的量之比分析判断。
【解答】解：（1）该“碘钟实验”的总反应：①H2O2+2S2O32﹣+2H+═S4O62﹣+2H2O，
反应分两步进行：
反应A：②H2O2+2I﹣+2H+═I2+2H2O
反应B：①﹣②得到反应的离子方程式：I2+2S2O32﹣＝2I﹣+S4O62﹣，对于总反应，I﹣的作用相当于催化剂，
故答案为：I2+2S2O32﹣＝2I﹣+S4O62﹣；催化剂；
（2）过氧化氢具有氧化性会将KI氧化为碘单质，碘单质遇到淀粉变蓝色，碘单质具有氧化性，可以氧化Na2S2O3溶液，发生反应I2+2S2O32﹣＝2I﹣+S4O62﹣，碘单质倍还原为I﹣，则试剂X为KI淀粉溶液，
故答案为：淀粉、碘化钾；
（3）①为了方便研究在反应中要采取控制变量方法进行研究，即只改变一个反应条件，其它条件相同，依据表格数据可知，实验Ⅲ跟实验Ⅱ比硫酸体积减少，所以其它条件都相同，而且混合后总体积也要相同，故实验Ⅲ中，x、y、z所对应的数值分别是：8、3、2，
故答案为：8、3、2；
②对比实验Ⅱ、实验Ⅲ，可得出的实验结论是：其它条件不变，溶液酸性越强，氢离子浓度越大，增大氢离子浓度可以加快反应速率，
故答案为：其它条件不变，增大氢离子浓度可以加快反应速率；
（4）对比实验Ⅱ、实验Ⅳ，可知溶液总体积相同，该变量是过氧化氢、Na2S2O3溶液，过氧化氢减少，Na2S2O3增大，由于n（H2O2）：n（Na2S2O3）＜，v（A）＜v（B），所以未出现溶液变蓝的现象，
故答案为：由于n（H2O2）：n（Na2S2O3）＜，v（A）＜v（B），所以未出现溶液变蓝的现象。
【点评】本题通过碘钟实验，考查了实验方案的探究，注意探究实验中外界条件对化学反应速率的影响时，只改变一个条件其它条件相同，否则不能得出正确结论，题目难度较大。
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