2024重庆市乌江新高考协作体高一上学期期末考试化学含解析

这是一份2024重庆市乌江新高考协作体高一上学期期末考试化学含解析，共23页。试卷主要包含了单选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

(分数：100分，时间：75分钟)
一、单选题
1. 钙是构成人体骨骼和牙齿的重要成分，这里的“钙”是指
A. 钙单质B. 碳酸钙C. 钙原子D. 钙元素
2. 美国科学家用某有机分子和球形笼状分子C60制成了“纳米车”（如图所示），每辆“纳米车”是由一个有机分子和4个C60分子构成，直径约6到9纳米。“纳米车”可以用来运输单个的有机分子。下列说法正确的是

A. 人们用肉眼可以清晰看到“纳米车”的运动
B. 在合适的分散剂中形成的分散系是胶体
C. C60是一种新型的化合物
D. C60与12C是同位素
3. 下列用品的主要成分及其用途对应不正确的是
A. AB. BC. CD. D
4. 铟产业被称为“信息时代的朝阳产业”。元素周期表中铟的数据见下图，下列说法正确的是（ ）

A. 铟元素的质量数是114.8
B. 铟元素的相对原子质量是115，中子数为66
C. 铟元素是一种主族元素，位于第五周期第ⅢA族
D. 铟原子最外层有5个电子
5. 下列化学用语中正确的是
A. CO2电子式是
B. 次氯酸的结构式为H—Cl—O
C. N原子的轨道表示式为：
D. 硫离子的结构示意图：
6. 下列离子方程式正确的是( )
A. 铁与稀硫酸反应的离子方程式：2Fe＋6H+=2Fe3+＋3H2↑
B. 硫酸铜溶液与氢氧化钡溶液反应：SO42-＋Ba2+=BaSO4↓
C. Na2CO3溶液中滴加几滴稀盐酸：CO32-＋H+=HCO3-
D. 澄清石灰水与少量小苏打溶液混合：Ca2＋2OH-＋2HCO3-=CaCO3↓＋CO32-＋2H2O
7. 下列关于无机物应用的叙述正确的是（ ）
A. 湿法脱除烟气中的NO，是利用的氧化性
B. 半导体工业中可用氢氟酸除去硅片表面的层，是因为HF具有强酸性
C. 法利用溶液脱除烟气中的，是利用溶液呈酸性
D. 用氨水除去铜器表面的转化为，是利用的还原性
8. 下列指定反应的离子方程式正确的是
A. 溶液腐蚀铜制印刷线路板：
B. 向溶液中通入，
C. 用铝粉和NaOH溶液反应制取少量：
D. 溶液中加足量溶液：
9. 化学与生活生产密切相关。下列物质应用过程没有发生化学变化的是
A. 氯气消毒剂B. 绳锯木断C. 水滴石穿D. 纯碱液去污
10. 某温度下将Cl2通入KOH溶液里，反应后得到KCl、KClO、KClO3的混合溶液，经测定ClO-与的个数之比为11∶1，则Cl2与KOH反应时，被还原的氯原子和被氧化的氯原子的个数之比为
A. 1∶3B. 4∶3C. 2∶1D. 3∶1
11. 下列说法正确的是
A. 胶体区别于其他分散系的本质特征是丁达尔效应
B. 碱性氧化物一定是金属氧化物
C. 储氢合金吸收、放出氢气的过程是物理变化
D. 1ml不同物质的体积大小主要取决于构成微粒的间距
12. 已知A、B、D均为中学化学中的常见物质，它们之间的转化关系如图所示（部分产物略去）。则下列有关物质的推断不正确的是（ ）
A. 若A为碳，则E可能为氧气
B. 若A为Na2CO3，则E可能为稀HCl
C. 若A为Fe，E为稀HNO3，则D为Fe（NO3）3
D. 若A为AlCl3，则D可能为Al（OH）3，E不可能为氨水
13. 20 g密度为d g/cm3Al2(SO4)3溶液中含有a g Al3＋，取出V/4 mL溶液稀释成4 V mL后，SO的物质的量浓度为
A. 25ad / 144 ml·L-1B. 125ad / 54V ml·L-1
C 25ad / 216 ml·L-1D. 125ad / 27V ml·L-1
14. 下列关于氧化还原反应的说法中正确的是( )
A. 有一种元素被氧化，必有另一种元素被还原
B. 氧化反应的本质是得电子
C. 原子得到电子后，元素化合价一定升高
D. 有单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应
二、非选择题
15. 某化学兴趣小组利用硫铁矿烧渣(主要成分Fe3O4、Fe2O3、FeO、SiO2等)为原料来制取氧化铁。
请回答下列问题：
(1)硫铁矿烧渣酸溶时，升高温度的原因是___________；步骤II的操作名称为___________。
(2)检验步骤III反应后的溶液中金属阳离子的试剂是：___________。
(3)步骤V中，FeCO3达到沉淀溶解平衡时，室温下测得溶液的pH为8，c(Fe2＋)为1.0×10-5 ml/L，是判断所得FeCO3中是否混有Fe(OH)2___________(填“是”或“否”)，请通过简单计算说明理由(已知Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17)___________。
(4)步骤V的反应温度一般需要控制在35℃以下，其目的是___________；反应生成FeCO3的离子反应方程式：___________。
(5)欲测定硫铁矿烧渣中Fe元素的质量分数，称取w g样品，充分酸溶、水溶后过滤，向滤液中加入足量的H2O2，充分反应后加入NaOH溶液至不再产生沉淀，经过滤、洗涤、灼烧至固体恒重，冷却后称的残留固体为n g。该样品中Fe元素的质量分数为___________(用w、n的代数式表示)
16. 二氧化碳又名碳酸气，具有较高的民用和工业价值，在多种领域有着广泛的应用。目前，二氧化碳在棚菜气肥、蔬菜（肉类）保鲜、生产可降解塑料等领域也展现良好的发展前景。二氧化碳是一种无色无味的气体，无毒、不导电并且没有可燃性。但是金属镁在点燃的条件下可以在二氧化碳气体中燃烧。其中还原产物是碳。
Ⅰ．①氧化产物是___________________
②请写出化学反应方程式，并用双线桥法表示该反应的电子转移总数_______
Ⅱ．CO2气体与碱溶液反应时，用量不同其生成的产物不同。
取两份等物质的量浓度等体积的Ca(OH)2的溶液，一份通入过量CO2，生成沉淀的物质的量（n）和通入CO2体积（V）的关系如图所示
写出沉淀变化由a到b离子方程式：_________________________________________________________
Ⅲ．另一份先加入少量的KOH固体溶解，再将过量CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合溶液中，请绘图表示出生成沉淀的物质的量（n）和通入CO2体积（V）的关系;
并写出与上图中不同曲线处对应的离子反应方程式__________________________________；
_______________________________________________________________。
17. I.前36号A、B、C、D、E、F六种元素，其中A、B、C、D、E的原子序数均小于18且其核电荷数依次递增，A是半径最小的原子，B元素基态原子电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同，D原子的价电子排布为ns2npn+2，E原子第一至第四电离能()分别为：738、1451、7733、10540.F2+离子K、L、M层全充满。根据以上信息，回答下列问题：
（1）BA4D和BA2D，沸点较高的是_______(填相关物质的结构简式)
（2）已知B与A形成的化合物在标准状况下的密度为1.16，则该化合物分子的空间立体构型为_______，在该化合物分子中含有σ键和π键个数比_______。
（3）写出单质E与B的最高价氧化物反应的化学方程式_______
（4）B的单质是一种层状结构，元素B和E的形成一种合金，“”表示E原子的位置，该合金的化学式为_______。
II.北京冬奥会火炬“飞扬”在研制的过程中，解决了火焰颜色与稳定性、高压储氢、氢能安全利用等多项技术难题。中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水来制备氢气，其主要过程如图所示。
（5）过程III属于_______反应(填“吸热”或“放热”)。
（6）分解产生的H2(g)可以与CO2(g)反应用来合成甲醇，反应的能量变化如图所示。
①该反应需加入铜-锌基催化剂。加入催化剂后，该反应的_______(填“变大”“变小”或“不变”)。
②已知：
写出以CO(g)和H2(g)为原料合成甲醇的热化学方程式_______。
18. 二氧化氯()是一种高效消毒灭菌剂，氯酸钠还原法是目前使用较为广泛的制备方法，其中一种是用与在催化剂存在下、60℃时发生反应得到。利用如图所示装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放进行了研究。
已知：①的浓度较大时易分解爆炸，一般用或空气稀释到10%以下；实验室也常用稳定剂吸收，生成，使用时加酸只释放出一种气体。
②与KI反应的离子方程式为。
③有关物质的沸点如下表：
请回答下列问题：
（1）仪器b的名称是_______；比较仪器c和仪器d，实验中仪器c的优点是_______。
（2）根据反应条件判断装置甲中需改进的一项措施为_______。
（3）反应中甲醇被氧化为甲酸，写出制备的化学方程式：_______。该制备方法可选用不同的还原性物质作为还原剂，例如草酸(草酸的氧化产物为)，相比甲醇，使用草酸的优点是_______。
（4）下列有关说法正确的是_______(填标号)。
A.装置e主要用于检验是否有生成
B.在释放实验中，发生反应的离子方程式为
C.仪器a中NaOH溶液主要用于停止反应，并吸收多余的
（5）和都为强氧化剂，在相同条件下，等物质的量的的氧化能力是的_______倍。A
B
C
D
用品
铁罐车
主要成分
Fe
NaHCO3
Si
Fe2O3
用途
可运输浓硫酸
发酵
光导纤维
涂料
物质
沸点
64.7℃
100.8℃
11℃
2023-2024学年(上)期末学业质量联合调研抽测
高一化学试题
(分数：100分，时间：75分钟)
一、单选题
1. 钙是构成人体骨骼和牙齿的重要成分，这里的“钙”是指
A. 钙单质B. 碳酸钙C. 钙原子D. 钙元素
【答案】D
【解析】
【详解】物质是由元素组成的，钙是构成人体骨骼和牙齿的重要成分，这里的“钙”是指元素，它是以化合态的形式存在与人体中，故选D。
2. 美国科学家用某有机分子和球形笼状分子C60制成了“纳米车”（如图所示），每辆“纳米车”是由一个有机分子和4个C60分子构成，直径约6到9纳米。“纳米车”可以用来运输单个的有机分子。下列说法正确的是

A. 人们用肉眼可以清晰看到“纳米车”的运动
B. 在合适的分散剂中形成的分散系是胶体
C. C60是一种新型的化合物
D. C60与12C是同位素
【答案】B
【解析】
【详解】A. “纳米车”的直径约6-9纳米，肉眼不可见，故A错误；
B. 分散质粒径在1-100nm之间的分散系为胶体，故B正确；
C. C60是一种单质，故C错误；
D. 同位素是同种元素的不同核素，而C60是一种单质，故D错误；
答案选B。
3. 下列用品的主要成分及其用途对应不正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A．铁与浓硫酸常温下钝化，铁制容器可盛装浓硫酸，故A正确；
B．小苏打主要成分为碳酸氢钠，制作糕点时可用于发酵，故B正确；
C．硅是良好的半导体材料，是用来制作太阳能电池的原料，故C错误；
D．三氧化二铁为红棕色粉末，常用三氧化二铁生产红色颜料或是涂料，故D正确。
综上所述，答案为C。
4. 铟产业被称为“信息时代的朝阳产业”。元素周期表中铟的数据见下图，下列说法正确的是（ ）

A. 铟元素的质量数是114.8
B. 铟元素的相对原子质量是115，中子数为66
C. 铟元素是一种主族元素，位于第五周期第ⅢA族
D. 铟原子最外层有5个电子
【答案】C
【解析】
【详解】A．质量数是将原子内所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加而得到的数值，114.8为该元素的相对原子质量，不是质量数，故A错误；
B．根据图示，该元素的相对原子质量是114.8，无法判断中子数，故B错误；
C．铟的核外电子排布中有5s，那么该元素位于第五周期，5s 上有2个电子，5p上有1个电子，最外层电子数为2+1=3，处于第ⅢA族，故C正确；
D．该元素原子的价电子排布式为5s25p1，即最外层有3个电子，故D错误；
故选C。
5. 下列化学用语中正确的是
A. CO2电子式是
B. 次氯酸的结构式为H—Cl—O
C. N原子的轨道表示式为：
D. 硫离子的结构示意图：
【答案】D
【解析】
【详解】A.二氧化碳为共价化合物,其分子中存在两个碳氧双键,二氧化碳正确的电子式为:,故A错误；
B.次氯酸分子中存在1个氧氢键和1个氧氯键,次氯酸正确的结构式为:H-O-Cl,故B错误；
C.因为简并轨道(能级相同的轨道)中电子优先单独占据1个轨道,且自旋方向相同,原子的能量最低,氮原子能量最低排布是:,故C错误；
D.硫离子的核电荷数为16,最外层达到8电子稳定结构,硫离子结构示意图为:,所以D选项是正确的；
综上所述，本题正确选项D。
6. 下列离子方程式正确的是( )
A. 铁与稀硫酸反应的离子方程式：2Fe＋6H+=2Fe3+＋3H2↑
B. 硫酸铜溶液与氢氧化钡溶液反应：SO42-＋Ba2+=BaSO4↓
C. Na2CO3溶液中滴加几滴稀盐酸：CO32-＋H+=HCO3-
D. 澄清石灰水与少量小苏打溶液混合：Ca2＋2OH-＋2HCO3-=CaCO3↓＋CO32-＋2H2O
【答案】C
【解析】
【详解】A．铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，正确的离子方程式为： Fe＋2H+=Fe2+＋H2↑，故A错误；
B．硫酸铜和氢氧化钡溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钡沉淀，离子反应为：SO42-＋Cu2++Ba2++2OH-=BaSO4↓+ Cu(OH)2↓，故B错误；
C．Na2CO3溶液中滴加几滴稀盐酸时先生成碳酸氢钠，离子反应为：CO32-＋H+=HCO3-，故C正确；
D．澄清石灰水与少量小苏打溶液混合，离子方程式：Ca2++ OH-+ HCO3-═CaCO3↓+H2O，故D错误；
答案选C。
7. 下列关于无机物应用的叙述正确的是（ ）
A. 湿法脱除烟气中的NO，是利用的氧化性
B. 半导体工业中可用氢氟酸除去硅片表面的层，是因为HF具有强酸性
C. 法利用溶液脱除烟气中的，是利用溶液呈酸性
D. 用氨水除去铜器表面的转化为，是利用的还原性
【答案】A
【解析】
【分析】本题考查常见无机物的性质及有关反应原理等知识点，意在考查新情景下分析、理解能力和知识整合能力，难度不大。
【详解】A.中氯显价，有较强的氧化性，能将NO氧化为硝酸盐或亚硝酸盐而除去，故A正确；
B.氢氟酸是弱酸，除去是利用与HF发生反应：，故B错误；
C.溶液脱除烟气中的是利用的氧化性，故C错误；
D.该过程未发生氧化还原反应，故D错误；
故选A。
8. 下列指定反应的离子方程式正确的是
A. 溶液腐蚀铜制印刷线路板：
B. 向溶液中通入，
C. 用铝粉和NaOH溶液反应制取少量：
D. 溶液中加足量溶液：
【答案】D
【解析】
【详解】A．电荷不守恒，正确的离子方程式为，A错误；
B．由于酸性：，则溶液与不反应，B错误；
C．和溶液反应的离子方程式为，C错误；
D．溶液与足量溶液反应生成、和，离子方程式书写正确，D正确；
故选D。
9. 化学与生活生产密切相关。下列物质应用过程没有发生化学变化的是
A. 氯气消毒剂B. 绳锯木断C. 水滴石穿D. 纯碱液去污
【答案】B
【解析】
【详解】A．氯气与水反应生成的次氯酸具有强氧化性，可用作消毒剂，则发生化学变化，A不符合题意；
B．用绳当锯子，将木头锯断，则发生的是物理变化，B符合题意；
C．水中溶解二氧化碳，滴入石灰石中，可发生反应生成碳酸氢钙，从而将石头溶出一个洞，则发生化学变化，C不符合题意；
D．纯碱水解生成的NaOH，能促进油脂水解，则发生化学变化，D不符合题意；
故选B。
10. 某温度下将Cl2通入KOH溶液里，反应后得到KCl、KClO、KClO3的混合溶液，经测定ClO-与的个数之比为11∶1，则Cl2与KOH反应时，被还原的氯原子和被氧化的氯原子的个数之比为
A. 1∶3B. 4∶3C. 2∶1D. 3∶1
【答案】B
【解析】
【详解】设KClO的物质的量为11ml，则KClO3的物质的量为1ml，失去电子的物质的量为11ml×1+1ml×5=16ml，依据得失电子守恒的原则，生成NaCl的物质的量为=16ml，则Cl2与KOH反应时，被还原的氯原子和被氧化的氯原子的个数之比为16:(11+1)=4:3，故选B。
11. 下列说法正确的是
A. 胶体区别于其他分散系的本质特征是丁达尔效应
B. 碱性氧化物一定是金属氧化物
C. 储氢合金吸收、放出氢气的过程是物理变化
D. 1ml不同物质的体积大小主要取决于构成微粒的间距
【答案】B
【解析】
【详解】A．胶体区别于其他分散系的本质特征是分散质粒子直径的不同，而不是丁达尔效应，A错误；
B．碱性氧化物一定是金属氧化物，B正确；
C．储氢合金吸收、释放氢气原理是合金与氢气反应生成了新的物质，该过程为化学变化，C错误；
D．决定物质体积大小的因素有微粒数目、微粒的大小和微粒之间的距离，D错误；
故答案选B。
12. 已知A、B、D均为中学化学中的常见物质，它们之间的转化关系如图所示（部分产物略去）。则下列有关物质的推断不正确的是（ ）
A. 若A为碳，则E可能为氧气
B. 若A为Na2CO3，则E可能为稀HCl
C. 若A为Fe，E为稀HNO3，则D为Fe（NO3）3
D. 若A为AlCl3，则D可能为Al（OH）3，E不可能为氨水
【答案】C
【解析】
【详解】A．若A为碳，E为氧气，则B为CO2，D为CO，CO2与CO可以相互转化，选项A正确；
B．若A为Na2CO3，E为稀HCl，则B为CO2，D为NaHCO3，CO2和NaHCO3可以相互转化，选项B正确；
C．若A为Fe，E为稀HNO3，则B为Fe（NO3）3，D为Fe（NO3）2，选项C错误；
D．AlCl3与少量NaOH溶液反应生成Al（OH）3，与过量NaOH溶液反应生成NaAlO2，符合转化关系，若E是氨水则不符合，因为AlCl3与少量氨水和过量氨水反应都生成Al（OH）3沉淀和NH4Cl，选项D正确。
故选C。
13. 20 g密度为d g/cm3的Al2(SO4)3溶液中含有a g Al3＋，取出V/4 mL溶液稀释成4 V mL后，SO的物质的量浓度为
A. 25ad / 144 ml·L-1B. 125ad / 54V ml·L-1
C. 25ad / 216 ml·L-1D. 125ad / 27V ml·L-1
【答案】A
【解析】
【详解】根据题干信息，20 g密度为d g/cm3的Al2(SO4)3溶液中n(Al3+)= ，故n(SO)为 ，根据 ，故溶液的体积为，溶液中硫酸钡的物质的量浓度为 ，取出V/4 mL溶液稀释成4 V mL后，相当于稀释了16倍，故硫酸根的物质的量浓度为 ，故选A。
14. 下列关于氧化还原反应的说法中正确的是( )
A. 有一种元素被氧化，必有另一种元素被还原
B. 氧化反应的本质是得电子
C. 原子得到电子后，元素的化合价一定升高
D. 有单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应
【答案】D
【解析】
【详解】A. 有一种元素被氧化，也可能是同一种元素被还原，A错误；
B. 发生氧化反应的是还原剂，其失去电子，元素化合价升高，B错误；
C. 电子带负电，所以原子得到电子后，元素的化合价一定降低，C错误；
D. 有单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应，如氧气与臭氧间的转化，D正确；
故本题选D。
二、非选择题
15. 某化学兴趣小组利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe3O4、Fe2O3、FeO、SiO2等)为原料来制取氧化铁。
请回答下列问题：
(1)硫铁矿烧渣酸溶时，升高温度的原因是___________；步骤II的操作名称为___________。
(2)检验步骤III反应后的溶液中金属阳离子的试剂是：___________。
(3)步骤V中，FeCO3达到沉淀溶解平衡时，室温下测得溶液的pH为8，c(Fe2＋)为1.0×10-5 ml/L，是判断所得FeCO3中是否混有Fe(OH)2___________(填“是”或“否”)，请通过简单计算说明理由(已知Ksp[Fe(OH)2]=4.9×10-17)___________。
(4)步骤V的反应温度一般需要控制在35℃以下，其目的是___________；反应生成FeCO3的离子反应方程式：___________。
(5)欲测定硫铁矿烧渣中Fe元素质量分数，称取w g样品，充分酸溶、水溶后过滤，向滤液中加入足量的H2O2，充分反应后加入NaOH溶液至不再产生沉淀，经过滤、洗涤、灼烧至固体恒重，冷却后称的残留固体为n g。该样品中Fe元素的质量分数为___________(用w、n的代数式表示)
【答案】 ①. 提高酸浸时的速率 ②. 过滤 ③. K3[Fe(CN)6]溶液 ④. 否 ⑤. 溶液中c(Fe2+)∙c2(OH-)=1.0×10-5×(1×10-6)2=1.0×10-17＜4.9×10-17，故无Fe(OH)2沉淀生成 ⑥. 防止NH4HCO3分解，减少Fe2+的水解 ⑦. Fe2++2=FeCO3↓+CO2↑+H2O ⑧.
【解析】
【分析】硫铁矿烧渣(主要成分为Fe3O4、Fe2O3、FeO、SiO2等)加入稀硫酸进行酸溶，Fe3O4、Fe2O3、FeO转化为Fe2(SO4)3、FeSO4，SiO2不溶；过滤后，滤液X中含有Fe2(SO4)3、FeSO4；加入过量铁粉后，Fe3+被全部还原为Fe2+；调节pH后加入碳酸氢铵溶液，可生成碳酸亚铁沉淀，经过滤、洗涤、干燥，在空气中灼烧时发生分解，且与空气中的氧气发生氧化还原反应，最终生成氧化铁。
【详解】(1)硫铁矿烧渣酸溶时，升高温度可加快反应速率，原因是提高酸浸时的速率；步骤II是将固体与液体进行分离，所以操作名称为过滤。答案为：提高酸浸时的速率；过滤；
(2)反应后的溶液中金属阳离子为Fe2+，检验步骤III的试剂是：K3[Fe(CN)6]溶液。答案为：K3[Fe(CN)6]溶液；
(3)步骤V中，FeCO3达到沉淀溶解平衡时，室温下测得溶液的pH为8，c(Fe2＋)为1.0×10-5 ml/L，此时依据Fe(OH)2的溶度积公式进行计算，然后与Ksp[Fe(OH)2]进行比较，以此确定是否生成沉淀，从而得出FeCO3中不混有Fe(OH)2，理由：溶液中c(Fe2+)∙c2(OH-)=1.0×10-5×(1×10-6)2=1.0×10-17＜4.9×10-17，故无Fe(OH)2沉淀生成。答案为：否；溶液中c(Fe2+)∙c2(OH-)=1.0×10-5×(1×10-6)2=1.0×10-17＜4.9×10-17，故无Fe(OH)2沉淀生成；
(4)因为碳酸氢铵受热易分解，所以步骤V的反应温度一般需要控制在35℃以下，其目的是防止NH4HCO3分解，减少Fe2+的水解；反应生成FeCO3的离子反应方程式：Fe2++2=FeCO3↓+CO2↑+H2O。答案为：防止NH4HCO3分解，减少Fe2+的水解；Fe2++2=FeCO3↓+CO2↑+H2O；
(5)m(Fe2O3)= n g，m(样品)= w g，该样品中Fe元素的质量分数为= 。答案为：。
【点睛】FeCO3在空气中灼烧时，因为Fe2+转化为Fe3+，所以并不是单纯地发生分解反应，还有氧化还原反应发生。
16. 二氧化碳又名碳酸气，具有较高的民用和工业价值，在多种领域有着广泛的应用。目前，二氧化碳在棚菜气肥、蔬菜（肉类）保鲜、生产可降解塑料等领域也展现良好的发展前景。二氧化碳是一种无色无味的气体，无毒、不导电并且没有可燃性。但是金属镁在点燃的条件下可以在二氧化碳气体中燃烧。其中还原产物是碳。
Ⅰ．①氧化产物是___________________
②请写出化学反应方程式，并用双线桥法表示该反应的电子转移总数_______
Ⅱ．CO2气体与碱溶液反应时，用量不同其生成的产物不同。
取两份等物质的量浓度等体积的Ca(OH)2的溶液，一份通入过量CO2，生成沉淀的物质的量（n）和通入CO2体积（V）的关系如图所示
写出沉淀变化由a到b的离子方程式：_________________________________________________________
Ⅲ．另一份先加入少量的KOH固体溶解，再将过量CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合溶液中，请绘图表示出生成沉淀的物质的量（n）和通入CO2体积（V）的关系;
并写出与上图中不同曲线处对应的离子反应方程式__________________________________；
_______________________________________________________________。
【答案】 ①. MgO ②. ③. CaCO3 + CO2 + H2O = Ca2+ + 2HCO3- ④. ⑤. CO2+ 2OH- = CO32- + H2O、CO32- +CO2 + H2O = 2HCO3-
【解析】
【分析】I．①Mg在二氧化碳中燃烧生成C和MgO；
②根据元素的化合价变化及电子转移的数目来用“双线桥法”表示反应中电子转移的方向和总数，箭头的起点和终点都指向同种元素；
II．CO2与Ca（OH）2反应生成碳酸钙沉淀，当CO2过量碳酸钙沉淀又溶解生成碳酸氢钙；
III．CO2通入KOH和Ca（OH）2的混合溶液中，CO2先与Ca（OH）2反应生成碳酸钙沉淀，然后再与KOH反应生成碳酸钾，二氧化碳过量时与碳酸钾反应生成碳酸氢钾、与碳酸钙反应生成碳酸氢钙．
【详解】Ⅰ．①Mg在二氧化碳中燃烧生成C和MgO，其反应为2Mg+CO2 2MgO+C，Mg元素的化合价升高被氧化，则氧化产物为MgO；
②2Mg+CO2 2MgO+C，C元素的化合价由+4降低为0，得4e－，Mg元素的化合价由0升高到+2，失2×2e－，则用“双线桥法”表示反应中电子转移的方向和总数为；
II．CO2与Ca（OH）2反应生成碳酸钙沉淀，当CO2过量碳酸钙沉淀又溶解生成碳酸氢钙，根据图中沉淀变化及所用二氧化碳的比例为1：1，由a到b的离子方程式：CaCO3+CO2+H2O=Ca2＋+2HCO3－；
III．另一份先加入少量KOH固体溶解，CO2通入KOH和Ca（OH）2的混合溶液，CO2先与Ca（OH）2反应生成碳酸钙沉淀，发生Ca2＋+CO2+2OH－=CaCO3↓+H2O，生成的碳酸钙沉淀的物质的量与II中相同，然后再与KOH反应生成碳酸钾，离子方程式为：CO2+2OH－=CO32－+H2O，过量的二氧化碳与碳酸钾反应生成碳酸氢钾，此时碳酸钙沉淀的物质的量不变，离子方程式为：CO32－+CO2+H2O=2HCO3－，最后CO2与碳酸钙反应生成碳酸氢钙，发生CaCO3+CO2+H2O=Ca2＋+2HCO3－，沉淀逐渐溶解，沉淀的物质的量逐渐减少，直到消失，生成沉淀的物质的量（n）和通入CO2体积（V）的关系图为。图中平台部分与原图不同，不同曲线处对应的离子反应方程式：CO2 + 2OH- = CO32- + H2O 、CO32- +CO2 + H2O = 2HCO3- 。
17. I.前36号A、B、C、D、E、F六种元素，其中A、B、C、D、E的原子序数均小于18且其核电荷数依次递增，A是半径最小的原子，B元素基态原子电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同，D原子的价电子排布为ns2npn+2，E原子第一至第四电离能()分别为：738、1451、7733、10540.F2+离子K、L、M层全充满。根据以上信息，回答下列问题：
（1）BA4D和BA2D，沸点较高的是_______(填相关物质的结构简式)
（2）已知B与A形成的化合物在标准状况下的密度为1.16，则该化合物分子的空间立体构型为_______，在该化合物分子中含有σ键和π键个数比_______。
（3）写出单质E与B的最高价氧化物反应的化学方程式_______
（4）B的单质是一种层状结构，元素B和E的形成一种合金，“”表示E原子的位置，该合金的化学式为_______。
II.北京冬奥会火炬“飞扬”在研制的过程中，解决了火焰颜色与稳定性、高压储氢、氢能安全利用等多项技术难题。中国研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水来制备氢气，其主要过程如图所示。
（5）过程III属于_______反应(填“吸热”或“放热”)。
（6）分解产生的H2(g)可以与CO2(g)反应用来合成甲醇，反应的能量变化如图所示。
①该反应需加入铜-锌基催化剂。加入催化剂后，该反应的_______(填“变大”“变小”或“不变”)。
②已知：
写出以CO(g)和H2(g)为原料合成甲醇的热化学方程式_______。
【答案】（1）CH3OH
（2） ①. 直线形 ②. 3：2
（3）
（4）MgC2 （5）吸热
（6） ① 不变 ②.
【解析】
【分析】I.1-36号A、B、C、D、E、F六种元素，其中A、B、C、D、E的原子序数均小于18且其核电荷数依次递增，B元素基态原子电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同，核外电子排布为1s2s22p2，故B为碳元素； D原子的价电子排布为ns2npn+2，则n=2，故D为0元素，C的原子序数介于碳、氧之间，故C为N元素，E原子的第三电离能剧增，最外层有2个电子，原子序数大于氧，故E为Mg；F2+离子K、L、M层全充满，则F的原子序数为2+8+18+2=30，故F为Zn；(2)中B (碳)与A形成的气态化合物在标准状况下的密度为1.16g·L-1，则该化合物相对分子质量为22.4 1.16 = 26，应为HCCH，则A为H元素。
【小问1详解】
CH4O和CH2 O分别为CH3OH、HCHO，CH3 OH分子之间形成氢键，沸点高于HCHO的；
故答案为: CH3OH；
【小问2详解】
由C、H元素形成的化合物为HCCH，分子空间构型为直线型，在HCCH中含有3个σ键和2个π键，所以σ键和π键个数比为3 : 2；
故答案为:直线型；3 : 2；
【小问3详解】
单质E为镁，与B的最高价氧化物CO2反应生成氧化镁和碳，反应的化学方程式为；
【小问4详解】
平行四边形表示在此二维图形上画出的一个晶胞，晶胞中C原子数目为2，Mg原子数目为4=1，该合金的化学式为MgC2；
故答案为: MgC2；
【小问5详解】
过程III为H2O2分解生成O2和H2为分解反应，属于吸热反应；
故答案为:吸热；
【小问6详解】
催化剂能改变反应的活化能，但不能改变焓变，故加入催化剂后，该反应的不变，
故答案为:不变；
②已知：
根据盖斯定律，由①+②-③得反应，故以CO(g)和H2(g)为原料合成甲醇的热化学方程式为。
18. 二氧化氯()是一种高效消毒灭菌剂，氯酸钠还原法是目前使用较为广泛的制备方法，其中一种是用与在催化剂存在下、60℃时发生反应得到。利用如图所示装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放进行了研究。
已知：①的浓度较大时易分解爆炸，一般用或空气稀释到10%以下；实验室也常用稳定剂吸收，生成，使用时加酸只释放出一种气体。
②与KI反应的离子方程式为。
③有关物质的沸点如下表：
请回答下列问题：
（1）仪器b的名称是_______；比较仪器c和仪器d，实验中仪器c的优点是_______。
（2）根据反应条件判断装置甲中需改进的一项措施为_______。
（3）反应中甲醇被氧化为甲酸，写出制备的化学方程式：_______。该制备方法可选用不同的还原性物质作为还原剂，例如草酸(草酸的氧化产物为)，相比甲醇，使用草酸的优点是_______。
（4）下列有关说法正确是_______(填标号)。
A.装置e主要用于检验是否有生成
B.在释放实验中，发生反应的离子方程式为
C.仪器a中NaOH溶液主要用于停止反应，并吸收多余的
（5）和都为强氧化剂，在相同条件下，等物质的量的的氧化能力是的_______倍。
【答案】（1） ①. 球形冷凝管 ②. 平衡压强，使液体顺利流下
（2）将酒精灯加热改为水浴加热
（3） ①. ②. 产生的可稀释，防止浓度较大时分解爆炸
（4）BC （5）2.5
【解析】
【分析】NaClO3、CH3OH和H2SO4在水浴加热到60℃时发生反应生成Na2SO4、ClO2、HCOOH和H2O，利用球形冷凝管冷凝回流反应物，导出ClO2气体，用稳定剂吸收ClO2，生成NaClO2，使用时加酸释放出ClO2，KI主要验证ClO2的强氧化性，用NaOH溶液吸收尾气。
【小问1详解】
根据装置得到仪器b是球形冷凝管；比较仪器c和d，仪器c是恒压分液漏斗，在实验中c的优点是平衡压强，使液体顺利流下；故答案为：球形冷凝管；平衡压强，使液体顺利流下；
【小问2详解】
该实验的反应条件是低于100℃，因此根据反应条件改进的一项措施是水浴加热；故答案为：水浴加热；
【小问3详解】
反应中甲醇被氧化为甲酸，因此制备ClO2的化学方程式：；该制备法可选用不同的还原性物质作为还原剂，例如草酸(草酸的氧化产物为CO2)，相比甲醇法，草酸法的优点是产生的可稀释，防止浓度较大时分解爆炸；故答案为：；产生的可稀释，防止浓度较大时分解爆炸；
小问4详解】
A．ClO2和I－反应生成单质碘，溶液变为蓝色，因此装置e主要用于检验ClO2的生成，故A错误；
B．在ClO2释放实验中，NaClO2和稀盐酸反应生成ClO2，其发生的离子反应方程式是：4H++5=Cl－+4ClO2↑+2H2O，故B正确；
C．三颈烧瓶中反应后还有反应物和生成的ClO2，仪器a中NaOH溶液加入到三颈烧瓶中，主要用于停止反应，并吸收多余的ClO2，故C正确；
故选BC。
【小问5详解】
ClO2和Cl2都为强氧化剂，在相同条件下，等物质的量时，1ml ClO2降低变为Cl－得到5ml电子，1ml Cl2降低变为Cl－得到2ml电子，因此ClO2氧化能力是Cl2的2.5倍。A
B
C
D
用品
铁罐车
主要成分
Fe
NaHCO3
Si
Fe2O3
用途
可运输浓硫酸
发酵
光导纤维
涂料
物质
沸点
64.7℃
100.8℃
11℃