2020-2021学年江苏省徐州市高一(下)期末化学试卷(Word+答案)

一、单项选择题：共14题，每题3分，共42分。每题只有一个选项符合题意。

1．（3分）化学与人类生产生活密切相关。下列说法正确的是（　　）

A．可用于水果保鲜    

B．晶体硅可用于制造光导纤维    

C．有机高分子材料碳纤维可导电    

D．利用油脂在碱性条件下水解可制肥皂

2．（3分）下列关于化工生产的说法不正确的是（　　）

A．高炉炼铁中焦炭的作用只是提供热量    

B．合成氨需要高温、高压、催化剂等条件     

C．铝热反应可冶炼钒、铬等熔点高的金属    

D．煤的干馏、气化和液化均发生化学变化

阅读下列资料，完成3～5题：

水合肼（N2H4•H2O）及其衍生物在工业上常用作还原剂、抗氧剂。制备水合肼的反应原理为NaClO+2NH3═N2H4•H2O+NaCl，若NaClO过量，可将水合肼氧化生成N2。

3．下列关于化学用语表示正确的是（　　）

A．氨分子的电子式：    

B．Cl﹣的结构示意图：    

C．水分子的结构式：    

D．NaClO的电离方程式：NaClO═Na++Cl++O2﹣

4．实验室制备水合肼并吸收尾气，如图中装置和操作不能达到实验目的的是（　　）

A．装置甲所示方法可制取NH3    

B．装置乙起安全缓冲的作用    

C．装置丙a处通NH3制水合肼    

D．装置丁吸收反应过量NH3

5．下列关于制备水合肼及相关反应的说法正确的是（　　）

A．在浓氨水中Al3+、H+、Cl﹣可以大量存在    

B．制备水合肼的反应中，NH3发生氧化反应    

C．NaClO与水合肼的反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2    

D．NaClO与盐酸反应的离子方程式为NaClO+H+═HClO+Na+

6．（3分）下列有关金属的说法正确的是（　　）

A．生铁是合金，钢是纯净的金属    

B．纯金属与其合金相比，一般具有更低的熔点    

C．活泼金属常采用电解熔融化合物的方法制备    

D．铝的化学性质活泼，不宜在生产、生活中广泛应用

7．（3分）短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，其原子的最外层电子数之和为16。Y、Z的单质是空气中最主要的两种成分，W是短周期中金属性最强的元素。下列说法正确的是（　　）

A．X位于元素周期表第2周期ⅤA族    

B．原子半径：r（X）＞r（Y）＞r（W）    

C．X、Y、Z的非金属性依次减弱    

D．由Z和W组成的化合物不止一种

8．（3分）关于变化过程中的能量变化，下列说法正确的是（　　）

A．吸热反应均需在加热条件下才能发生    

B．化学反应中的能量变化都是以热量的形式体现    

C．2个氯原子形成氯分子（Cl﹣Cl）时会吸收能量    

D．灼热的炭粉与二氧化碳反应能量变化符合题图

9．（3分）下列关于有机物的说法正确的是（　　）

A．无水乙醇与金属钠反应生成氧气    

B．苯可以使酸性高锰酸钾溶液褪色    

C．蛋白质能发生水解转化为氨基酸    

D．乙烯与氯化氢加成得到聚氯乙烯

阅读下列资料，完成10～11题：

氮及其化合物在生产中应用广泛。工业上以氨为原料制，氨催化氧化的热化学方程式为4NH3（g）+5O2（g）═4NO（g）+6H2O（g）ΔH＝﹣904kJ•mol﹣1。工业尾气中的NO、NO2等大气污染物，可用碱性溶液吸收处理

10．下列有关氮及其化合物的性质与用途的对应关系正确的是（　　）

A．N2化学性质稳定，可作保护气    

B．NH3具有还原性，可作制冷剂    

C．NO不与水反应，可氧化制得NO2    

D．浓HNO3具有酸性，可钝化金属铝

11．实验室模拟工业上纯碱溶液吸收NOx，并制备亚钠（原理为2Na2CO3+NO+NO2+H2O═2NaNO2+2NaHCO3），流程如下图所示。下列说法不正确的是（　　）

A．用铜粉替代铜片可加快“制气”速率    

B．控制NOx的通入速率，可提高“吸收”效率    

C．“结晶”后的操作通常是过滤、洗涤、干燥    

D．利用“焰色反应”可检验NaNO2中是否含NaHCO3

12．（3分）根据下列实验操作和现象，所得到的结论正确的是（　　）

13．（3分）微生物燃料电池用厌氧微生物催化氧化葡萄糖等有机物，同时处理含Cu2+废水（将Cu2+转化为Cu），装置如题图所示，下列说法正确的是（　　）

A．葡萄糖在M极附近发生还原反应    

B．N极表面发生反应：Cu2++2e﹣═Cu    

C．电子从N电极沿导线流向M电极    

D．温度越高该反应速率越快，电池工作效率越高

14．（3分）向调节好pH和Fe2+浓度的废水中加入H2O2，所产生的羟基自由基能氧化降解有机污染物p﹣CP。若p﹣CP的初始浓度相同，在不同温度、pH条件下p﹣CP的浓度随时间变化关系如图所示，下列说法不正确的是（　　）

A．298K、pH＝3条件下，在50～150s内平均反应速率v（p﹣CP）＝8.0×10﹣6mol•L﹣1•s﹣1    

B．温度为298K条件下，碱性环境有利于加快降解反应速率    

C．由实验①②可知，升高温度可以加快降解反应速率    

D．升高温度，有利于加快降解反应速率，但温度过高部分H2O2分解使反应速率变慢

二、非选择题：共4题，共58分。

15．（13分）工业上常以淀粉为原料生产葡萄糖、酒精和醋酸等。其转化过程如图1：

（1）实验室检验淀粉是否完全水解的试剂是 　   　（写名称）。

（2）醋酸中所含官能团的名称是 　   　。

（3）工业上还可以利用乙烯和水在一定条件下制取乙醇，该反应的反应类型为 　   　。

（4）实验室采用如题图2所示装置制备乙酸乙酯。

①该反应的化学方程式为 　   　。

②反应结束后，从右侧试管混合物中分离出乙酸乙酯，请简述操作方法：　   　。

③实验结束后，取下盛有饱和Na2CO3溶液的试管，再沿该试管内壁缓缓加入1mL紫色石蕊试液（整个过程不振荡试管），发现石蕊试液层存在于饱和Na2CO3溶液层与乙酸乙酯层之间。下列有关该实验的分析正确的是 　   　。

A.乙酸乙酯中含有杂质

B.乙酸乙酯的密度小于饱和Na2CO3溶液

C.石蕊试液层的颜色由上而下分别呈蓝、紫、红

16．（14分）氮、铁两种元素可以在细菌作用下发生氧化还原反应，实现两种元素在自然界的循环，循环中的部分转化如题图所示。

（1）如图所示的氮循环中，属于氮的固定的有 　 　（填字母）。

a.反硝化过程

b.硝化过程

c.N2转化为NH4+

（2）农业生产过程中使用的铵态氮肥，是水体中铵态氮元素的来源之一。

①检验某氮肥样品中是否存在NH4+的实验方法是 　 　。

②实验室制备少量氨气反应的化学方程式为 　 　。

（3）铵态氮（NH4+）与亚硝态氮（NO2﹣）在氨氧化细菌的作用下反应生成氮气，若产生0.02mol氮气，则转移电子的物质的量为 　 　mol。

（4）题图所示土壤中的铁循环可用于水体脱氮（将氮元素从水体中除去），用离子方程式表示利用土壤中的铁循环脱除水体中铵态氮的原理：　 　。

（5）Fe2+与硝态氮（NO3﹣）反应脱氮生成N2，反应后的溶液为Fe（NO3）2和Fe（NO3）3的混合溶液。为检验溶液中含有Fe2+和Fe3+，相应的实验方案为 　 　（实验中可选用的试剂：KSCN溶液、0.1mol•L﹣1KMnO4溶液、3%H2O2溶液）。

17．（17分）利用硫铁矿烧渣（主要成分为Fe3O4、FeO、SiO2等）和粉煤灰（主要成分为Al2O3、Fe2O3、FeO等），制备高效水处理剂聚合硫酸铁铝的流程如下：

已知：SiO2既不溶于H2SO4溶液，也不和H2SO4溶液反应。

（1）“酸溶Ⅰ”得到的溶液中，阳离子主要有 　              　。

（2）“氧化”时，若用氯水代替H2O2，发生反应的离子方程式为 　              　；与使用氯水相比，“氧化”时使用H2O2的优点是 　              　。

（3）“碱溶”时，Al2O3发生反应的化学方程式为 　              　；通入CO2后生成沉淀的化学式为 　              　。

（4）在流程中可以循环利用的是 　              　（填“滤渣Ⅰ”、“滤渣Ⅱ”或“滤渣Ⅰ和滤渣Ⅱ”）。

（5）向Fe3O4、FeO的固体混合物中，加入足量H2SO4溶液，充分反应后，向溶液中再加入足量铜粉，得到的溶液中c（Cu2+）：c（Fe2+）＝2：7，则固体混合物中n（Fe3O4）：n（FeO）为 　              　（写 出计算过程）。

18．（14分）甲醇（CH3OH）的合成与应用具有广阔的发展前景。

（1）工业上通过CO和H2化合来制备CH3OH：CO（g）+2H2（g）＝CH3OH（g）   ΔH＝﹣99kJ•mol﹣1

若将1molCO和3molH2混合后充分反应，放出的热量 　   　（填“大于”、“等于”或“小于”）99kJ。

（2）工业上还可以通过CO2（g）与H2（g）反应制备CH3OH（g）：CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g） ΔH＜0。

①保持温度不变，向2L恒容密闭容器中充入2mol CO2和6mol H2，能说明该反应已达平衡状态的是 　   　（填字母）。

a.c（CH3OH）＝c（H2O）

b.3v逆（H2）＝v正（CH3OH）

c.容器内压强保持不变

②在2L恒容密闭容器中，反应过程中反应物和生成物的物质的量数据见下表：

③向恒容密闭容器中充入一定量CO2和H2，在不同催化剂作用下合成甲醇，反应进行相同时间后（均未达到化学平衡状态），CO2的转化率随反应温度的变化如图1所示。其中a点CO2的转化率高于b点的原因是 　   　。

（3）“甲醇﹣氧气”燃料电池装置示意图如图2所示。

①燃料电池工作时，H+向 　   　（填“A”或“B”）极区移动。

②线路中通过1mol电子时，B区生成水的质量为 　   　g。

2020-2021学年江苏省徐州市高一（下）期末化学试卷

试题解析

一、单项选择题：共14题，每题3分，共42分。每题只有一个选项符合题意。

1．【解答】解：A．为甲醛水溶液，易致癌，故A错误；

B．二氧化硅具有良好的光学特性，晶体硅不具有此性质；

C．碳纤维是一种碳单质，不是有机高分子材料；

D．油脂含﹣COOC﹣，为皂化反应，故D正确；

故选：D。

2．【解答】解：A．原料中焦炭先生成一氧化碳，且燃烧提供大量的能量；

B．合成氨的条件是高温、催化剂等；

C．用铝热剂冶炼难熔金属，可用于冶炼熔点较高的金属、铬、锰等；

D．煤的干馏是将煤隔空气加强热使之分解的过程，煤的液化是把煤转化为液态燃料的过程，属于化学变化；

故选：A。

阅读下列资料，完成3～5题：

水合肼（N2H4•H2O）及其衍生物在工业上常用作还原剂、抗氧剂。制备水合肼的反应原理为NaClO+2NH3═N2H4•H2O+NaCl，若NaClO过量，可将水合肼氧化生成N2。

3．【解答】解：A．氨分子中的N原子达到8电子的稳定结构，其电子式为，故A错误；

B．Cl﹣的核内有17个质子，核外有18个电子，核外电子分层排布，其结构示意图为，故B错误；

C．水分子中含有两个O﹣H键，空间构型是V形，结构式为，故C正确；

D．NaClO电离时生成钠离子和次氯酸根离子，电离方程式：NaClO═Na++ClO﹣，故D错误；

故选：C。

4．【解答】解：A．氯化铵受热分解生成氨气和HCl，氨气和HCl在试管口又生成氯化铵，应该用氯化铵和氢氧化钙加热制取NH3，故A错误；

B．氨气极易溶于水，装置乙作为反应过程的安全瓶，连接在甲、丙之间，故B正确；

C．丙中发生NaClO+2NH3═N2H4•H2O+NaCl，分液漏斗中为NaClO溶液，则装置丙的a口通入NH3，故C正确；

D．丁吸收尾气，且球形干燥管可防止倒吸，则装置丁吸收反应中过量的NH3，故D正确；

故选：A。

5．【解答】解：A．浓氨水中存在大量的OH﹣，能与Al3+、H+反应，所以在浓氨水中Al3+、H+不可以大量存在，故A错误；

B．制备水合肼的反应中，N元素化合价升高，被氧化，则NH3发生氧化反应，故B正确；

C．NaClO与氨气的反应中，氧化剂为NaClO，还原剂为NH3，所以氧化剂与还原剂的物质的量之比为2：1，故C错误；

D．NaClO是易溶性的强电解质，在离子方程式中写成离子，NaClO与盐酸反应生成氯气和水，反应的离子方程式为：ClO﹣+Cl﹣+2H+═Cl2↑+H2O，故D错误；

故选：B。

6．【解答】解：A．生铁和钢都是铁与碳的合金；

B．纯金属与其合金相比，故B错误；

C．活泼金属较难用还原剂还原，如钠，故C正确；

D．铝的化学性质活泼，起到保护作用，所以可以在生产，故D错误；

故选：C。

7．【解答】解：根据分析可知，X为C，Z为O，

A.碳的原子序数为6，在元素周期表中位于第二周期ⅣA族；

B.短周期元素中，同周期从左向右原子半径逐渐减小，则原子半径大小为：r（W）＞r（X）＞r（Y）；

C.主族元素同周期从左向右元素的非金属性逐渐增强，则X、Y，故C错误；

D.由Z和W组成的化合物有氧化钠、过氧化钠；

故选：D。

8．【解答】解：A．吸热反应与是否加热无关，C与二氧化碳高温下反应，故A错误；

B．化学反应中一定伴随能量变化、电能，故B错误；

C．2个氯原子形成氯分子（Cl﹣Cl）时会放出能量；

D．灼热的炭粉与二氧化碳反应是吸热反应，能量变化符合题图；

故选：D。

9．【解答】解：A.乙醇和钠发生的是﹣OH中的H和钠的置换反应，生成乙醇钠和氢气；

B.苯不是单双键交替的结构，无碳碳双键，故B错误；

C.蛋白质是氨基酸的脱水缩合物，能水解生成氨基酸；

D.乙烯和HCl加成得到氯乙烷，聚氯乙烯是氯乙烯的加聚产物；

故选：C。

阅读下列资料，完成10～11题：

氮及其化合物在生产中应用广泛。工业上以氨为原料制，氨催化氧化的热化学方程式为4NH3（g）+5O2（g）═4NO（g）+6H2O（g）ΔH＝﹣904kJ•mol﹣1。工业尾气中的NO、NO2等大气污染物，可用碱性溶液吸收处理

10．【解答】解：A．氮气的化学性质稳定，可作保护气，故A正确；

B．氨气作为制冷剂是因为其易液化，液氨在气化时，会吸收大量的热，故B错误；

C．一氧化氮不会水反应，由其氧化制得二氧化氮里面可能混有氧气不纯，故C错误；

D．浓具有强氧化性，可使金属铝发生钝化，故D错误；

故选：A。

11．【解答】解：A．用铜粉替代铜片可增大反应物的接触面积，加快“制气”速率，故A正确；

B．控制NOx的通入速率，可使气体被充分吸收，从而提高“吸收”效率，故B正确；

C．“结晶”后得到晶体，其操作通常是过滤、洗涤、干燥，故C正确；

D．亚钠和碳酸氢钠的焰色试验均是黄色的，不能利用“焰色反应”检验NaNO2中是否含NaHCO3，故D错误；

故选：D。

12．【解答】解：A.鸡蛋清溶液中加入少量CuSO4溶液，发生变性，故A正确；

B.蔗糖水解后在碱性溶液中检验葡萄糖，水解后没有先加碱至碱性，故B错误；

C.过量铜与稀充分反应后，生成铜，则滴加稀硫酸，而Cu与稀硫酸不反应；

D.发生取代反应生成HCl溶于水显酸性，HCl能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，故D错误；

故选：A。

13．【解答】解：A.M极为负极，葡萄糖在M极表面失电子，故A错误；

B.N极为正极，表面发生反应Cu2++2e﹣═Cu，故B正确；

C.原电池中电子从负极经外电路流向正极，故电子从M极沿导线流向N极；

D.该装置为微生物燃料电池，温度过高会造成微生物死亡，故D错误；

故选：B。

14．【解答】解：A．图中曲线①上50s时p﹣CP的浓度为1.2×10﹣3mol/L，在150s时浓度为0.4×10﹣2mol/L，则50～150s内的平均反应速率v（p﹣CP）＝＝﹣4 mol/（L•s），故A正确；

B．由图象曲线③变化可知，随着时间的变化，即反应速率趋向于零，故B错误；

C．由实验①②可知、反应速率快，故C正确；

D．根据降解原理可知2+使H2O8产生羟基自由基，羟基自由基氧化降解有机污染物p﹣CP，温度较高时易分解，降解速率下降，但温度过高降解速率反而变慢；

故选：B。

二、非选择题：共4题，共58分。

15．【解答】解：（1）实验室检验淀粉是否完全水解的试剂是碘水，取少量水解液，若不变蓝色，反之未完全水解或未水解。

故答案为：碘水；

（2）醋酸中所含官能团的名称是羧基，

故答案为：羧基；

（3）工业上还可以利用乙烯和水在一定条件下制取乙醇，该反应的反应类型为加成反应，

故答案为：加成反应；

（4）①实验室采用如题图2所示装置制备乙酸乙酯，该反应的方程式为：CH3COOH+CH5CH2OHCH3COOCH6CH3+H2O，

故答案为：CH4COOH+CH3CH2OHCH4COOCH2CH3+H2O；

②反应结束后，将大试管中的混合物加入分液漏斗中、静置，再将上层乙酸乙酯从分液漏斗上口倒出即可，

故答案为：将混合物加入分液漏斗中，充分振荡，将水层从分液漏斗下口放出；

③A.由于乙酸、乙醇，故试管中收集的产品中一定混有乙酸和乙醇；

B.乙酸乙酯的密度小于饱和Na2CO3溶液，所以乙酸乙酯在上层；

C.石蕊试液层为6层环，乙酸乙酯的密度小于水，由于乙酸乙酯中混有乙酸，中间层显紫色2CO3溶液接触，Na8CO3溶液显碱性，使石蕊试液显蓝色、紫、蓝，故C错误；

故选：AB。

16．【解答】解：（1）a.反硝化过程，NO3﹣、NO2﹣转化为N3，不属于氮的固定，故a错误；

b.硝化过程，NH4+转化为NO2﹣，不属于氮的固定，故b错误；

c.N8转化为NH4+，属于氮的固定，故c正确；

故答案为：c；

（2）①检验某氮肥样品中是否存在NH4+的实验方法是，取少量样品于试管中，若产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体8+，

故答案为：取少量样品于试管中，加入NaOH溶液并加热，则证明样品中存在NH4+；

②实验室制备氨气一般加热NH4Cl和Ca（OH）6的固体混合物，反应方程式为2NH4Cl+Ca（OH）2CaCl2+2NH7↑+2H2O，

故答案为：4NH4Cl+Ca（OH）2CaCl7+2NH3↑+6H2O；

（3）铵态氮（NH4+）与亚硝态氮（NO3﹣）在氨氧化细菌的作用下反应生成氮气，反应的离子方程式为NH4++NO2﹣＝N4↑+2H2O，反应生成6mol氮气，若产生0.02mol氮气，

故答案为：0.06；

（4）利用土壤中的铁循环脱除水体中铵态氮的原理是Fe8+氧化NH4+生成Fe2+和氮气，由电子守恒和电荷守恒可得离子方程式为3NH4++6Fe3+＝6Fe2++N5↑+8H+，

故答案为：2NH4++6Fe3+＝7Fe2++N2↑+6H+；

（5）检验溶液中含有Fe2+和Fe3+，取少量混合溶液于试管中，滴入KSCN溶液呈红色4+，为避免Fe3+干扰，检验Fe2+可利用其还原性，检验取少量6.1mol⋅L﹣1KMnO5溶液于试管中，滴入混合溶液，说明有Fe2+，

故答案为：取少量混合溶液于试管中，滴入KSCN溶液呈红色3+；取少量3.1mol⋅L﹣1KMnO6溶液于试管中，滴入混合溶液，说明有Fe2+。

17．【解答】解：（1）矿渣用硫酸溶解时，Fe3O4、FeO与硫酸发生反应生成硫酸铁、硫酸亚铁和水，阳离子主要有Fe5+、Fe3+（H+），

故答案为：Fe2+、Fe2+（H+）；

（2）“氧化”时，若用氯水代替H2O2，发生反应的离子方程式为3Fe2++Cl2＝4Fe3++2Cl﹣；与使用氯水相比，“氧化”时使用H5O2的优点是不污染环境，不引进Cl﹣等杂质离子，

故答案为：2Fe5++Cl2＝2Fe6++2Cl﹣；不污染环境，不引进Cl﹣等杂质离子；

（3）“碱溶”时，两性氧化物Al2O7与NaOH能发生反应生成NaAlO2和水化学方程式为Al2O8+2NaOH＝2NaAlO3+H2O；通入CO2后NaAlO2与之反应，生成沉淀Al（OH）3，

故答案为：Al2O4+2NaOH＝2NaAlO3+H2O；Al（OH）3；

（4）由分析可知，滤渣Ⅰ为SiO7，滤渣Ⅱ为Fe2O3、FeO，滤渣II可用于制备结晶Ⅰ，

故答案为：滤渣II；

（5）设Fe6O4的物质的量为xmol，FeO的物质的量为ymol，

Fe3O2+8H+＝2Fe8++Fe2++4H5O

xmol              2xmol  

FeO+2H+＝Fe4++H2O

ymol         ymol

n（Fe3+）＝7xmol、n（Fe2+）＝（x+y）mol

2Fe7++Cu＝2Fe2++Cu5+

2xmol       2xmol  

则n（Cu）＝xmol

则c（Cu）：c（Fe3+）＝n（Cu）：n（Fe2+）＝x：（3x+y）＝8：7

解得x：y＝2：5，

故答案为：2：1。

18．【解答】解：（1）可逆反应有限度，1molCO和3molH7混合后充分反应，生成CH3OH的物质的量小于1mol，所以放出的热量小于99kJ，

故答案为：小于；

（2）①a.反应达到平衡状态时，各物质的浓度不变，所以c（CH6OH）＝c（H2O）的状态不能确定是否达到平衡，故a错误；

b.反应为CO2（g）+8H2（g）⇌CH3OH（g）+H3O（g），则v逆（H2）＝3v正（CH3OH）的状态是平衡状态，3v逆（H2）＝v正（CH7OH）的状态不是平衡状态，故b错误；

c.该反应的正反应是气体体积减小的反应，随着反应的进行，容器内压强降低，故c正确；

故答案为：c；

②0～5min内的平均反应速率v（CO2）＝＝＝＝0.7mol/（L•min）2（g）+3H4（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g），则v（H2）＝3v（CO2）＝2.3mol/（L•min）；15min时2）：△n（CH3OH）＝（6﹣1.8）mol：△n（CH3OH）＝3：8，则n（CH3OH）＝△n（CH3OH）＝4.5mol，即15min和20min时甲醇的物质的量都是1.5mol，所以恒温恒容条件下c（H2）：c（CH3OH）＝n（H3）：n（CH3OH）＝1.7mol：1.5mol＝5：1，

故答案为：0.3mol/（L•min）；1：1；

③由图可知，a和b点反应都没达到平衡状态、催化剂I的催化效率高、催化剂Ⅲ催化效率低，物质的转化率更高，所以a点CO4的转化率高，

故答案为：a和b点都没达到平衡，a点催化剂对速率的影响大于b点温度对速率的影响2的转化率高，

（3）①该甲醇酸性燃料电池中，A电极为负极，原电池工作时阳离子移向正极+向B电极移动，

故答案为：B；

②甲醇酸性燃料电池中，正极电极反应为O2+8e﹣+4H+＝2H7O，所以线路中通过1mol电子时2O）＝×1mol＝2.5mol2O）＝nM＝5.5mol×18g/mol＝9g，

故答案为：7。