2022-2023学年福建省福州市高一下学期期末考试化学试题(含解析)

2022-2023学年福建省福州市高一下学期期末考试化学试题
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上
评卷人得分
一、单选题
1．化学与生活密切相关。

下列说法不正确的是A ．高温可杀灭细菌，是由于高温可使蛋白质变性B ．淀粉水解的最终产物是葡萄糖C ．油脂、蛋白质、糖类属于高分子化合物
D ．维生素C 常与补铁剂(有效成分中铁元素为+2价)同服，是由于它具有还原性2．下列化合物中含有共价键的是A ．HCl
B ．Na 2O
C ．KBr
D ．MgCl 2
3．下列属于新型无机非金属材料的是A ．光学玻璃B ．水泥C ．陶瓷卫生洁具
D ．碳纳米管
4．碳元素的一种核素可用于考古断代。

的中子数为
146C 14
6C A ．6B ．8C ．14D ．20
5．下列各组离子反应可用H ＋＋OH －=H 2O 表示的是A ．氢氧化钡和硫酸B ．氢氧化铁和盐酸C ．硝酸和氢氧化钠
D ．盐酸和石灰乳
6．下列气体通入品红溶液,溶液褪色,加热后恢复红色。

该气体是A ．H 2
B ．SO 2
C ．N 2
D ．CO
7．与下列物质的反应中，硝酸既表现氧化性，又表现酸性的是A ．木炭
B ．FeO
C ．MgO
D ．
23
Na CO
8．下列试剂不能实现“”转化的是一定条件下
C uO C u −−−−−−→A ．B ．C ．
D ．
2
H 3
NH 2
CO 25C H OH
9．下图表示某有机反应的过程，该反应的类型是
A ．取代反应
B ．加成反应
C ．氧化反应
D ．加聚反应
10．只用一种试剂，可以一次性鉴别NH 4Cl 、NaCl 、Na 2SO 4三种溶液，这种试剂是A ．Ba(OH)2溶液
B ．KCl 溶液
C ．酚酞溶液
D ．盐酸
11．下列变化需要加入还原剂才能实现的是A ．Cl 2→HCl B ．KClO 3→O 2C ．Fe 3＋→Fe
D ．C→CO 2
12．设阿伏加德罗常数的数值为，下列说法正确的是
A N A ．
溶液中含氯离子数为21mol/L CaCl A
2N B ．常温常压下，氮气所含的分子数为
14g A
N C ．常温下，铝片投入足量的稀硫酸中，铝失去的电子数为2.7g A
0.3N D ．
含有的电子数为32.24L NH A
N 13．下列各组物质互为同分异构体的是A ．O 3和O 2B ．
与
12
6
C
146
C
C ．和
D ．CH 3 CH 2CH 2 CH 2 CH 3 与
14．药物磷酸氯喹用于治疗新冠肺炎。

4,7-二氯喹啉是合成磷酸氯喹的中间体，其结构简式如
下图所示。

下列有关该物质的说法不正确的是
A ．该物质不属于烃
B ．分子式为
C 9H 6NCl 2C ．分子中所有原子可能在同一平面上
D ．可发生取代反应
15．镍镉(Ni—Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充放电反应按下式进行：Cd(OH)
2+2Ni(OH)2
Cd+2NiO(OH)+2H 2O 。

由此可知，该电池放电时的负极材料是
充电
放电
A ．Cd(OH)2
B ．Cd
C ．Ni(OH)2
D ．NiO(OH)
16．实验室里，下列实验设计能达到实验目的的是
实验设计实验目的
A 分别滴加淀粉溶液
鉴别和溶液NaBr KI B
用试纸分别测定盐酸和醋酸的pH 1
0.1mol L -⋅pH
证明酸性：盐酸>醋酸
C
向溶液中滴加几滴
饱和溶液
NaOH 3FeCl 制备
胶体
()3
Fe OH D
向反应后溶液中加入少量新制悬浊液，
()2
Cu OH 加热
检验蔗糖在稀酸催化下是否水解
A ．A
B ．B
C ．C
D ．D
17．实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。

仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验，最合理的选项是
选项a 中的物质b 中的物质c 中收集的气体d 中的物质
A
浓氨水
CaO 3NH 2H O
B 浓硫酸23Na SO 2
SO 溶液
NaOH C 稀硝酸Cu NO 2H O
D 浓盐酸
2MnO 2
Cl 溶液
NaOH A ．A B ．B C ．C
D ．D
18．已知：
△H =-483.6kJ/mol
()()()
2222H g +O g =2H O g 下列说法不正确的是
A ．利用该反应原理可设计氢氧燃料电池
B ．可推算H-O 键的键能为926.8kJ/mol
C ． △H =+241.8 kJ/mol
()()()
2221
H O g =H g +O g 2
D ．H 2分子和H 2O 分子中所含的共价键都是σ键
19．用下图装置探究原电池中的能量转化。

图中注射器用来收集气体并读取气体体积，记录实验数据如下表：
①
②
气体体积/mL
溶液温度/℃
气体体积/mL
溶液温度/℃
0022.0022.08.53024.85023.810.5
50
26.0
—
—
下列说法正确的是A ．两个装置中均为负极，发生氧化反应Zn B ．内，生成气体的平均速率①＞②
08.5min C ．时间相同时，对比两装置的溶液温度，说明反应释放的总能量①＞②
D ．生成气体体积相同时，对比两装置的溶液温度，说明②中反应的化学能分转化为电能20．某固体混合物X 可能含有、
、、、、中的几种，
KCl 4NH Cl 3CaCO 23Na CO 23Na SiO 4CuSO 为确定其组成，某同学进行了如图实验
根据实验现象，下列推断正确的是A ．固体混合物X 中一定含有和，一定不含KCl 23Na SiO 4
CuSO B ．固体混合物X 中，
、至少含有一种
3CaCO 23Na CO C ．在无色溶液B 中通入
气体，可能有白色沉淀生成
2CO D ．在无色溶液B 中滴加溶液，未检测到使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，则该固体混NaOH 合物X 中不存在
4NH Cl
评卷人得分
二、元素或物质推断题
21．下表列出了①-⑤五种元素在周期表中的位置：
族周期IA
1①
IIA
IIA
IVA VA
VIA VIIA
2②
③
3
④
⑤
⑥
按要求回答下列问题：
(1)元素⑥的最高正化合价是___________，最低负化合价是___________。

(2)元素⑤在周期表中的位置是___________。

(3)元素②和元素③的非金属性强弱关系是②___________③(选“＞”或“＜”)；表中所列六种元素的单质，常温下为有色气体的是___________(填化学式)。

(4)①～⑥六种元素中原子半径最大的是___________(填元素符号)。

②③两种元素的最简单氢化物中最稳定的是___________(填化学式)
(5)元素③与元素④能形成原子个数比为1:1的化合物Y，Y在常温下为固态，焰色反应为黄色，常用与呼吸面具中做供氧剂。

写出Y与水反应的化学方程式：___________。

(6)CH4与NH3相比，热稳定性较强的是___________；Cl2和N2氧化性较强的是
___________。

(7)碳的一种氢化物结构式为，其分子式是___________，其中碳元素与氢元素的质量比m(C):m(H)___________。

(相对原子质量：C-12，C-H)
(8)下列各项性质的比较，符合相关性质递变规律的是___________(填标号)。

A．还原性：
Na＜Mg B．非金属性：O＞S
C．酸性：H2S＞HCl D．碱性：NaOH＞Al(OH)3
评卷人得分三、原理
综合题
22．CH3OH、CO、CH4等都是重要的能源，也是重要的化工原料。

(1)为倡导“节能减排”和“低碳经济”，降低大气中CO2的含量，有效地开发利用CO2，工业上可以用CO2来生产甲醇燃料。

在体积为2 L的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，一定条
件下发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。

经测得CH3OH和CO2的物质的量随时间变化如图所示。

①从反应开始到平衡，CO2的平均反应速率v(CO2)=____。

②达到平衡时，H2的浓度为____mol/L。

(2)工业上也可以用CO和H2为原料制备CH3OH，反应方程式为：CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)，
在一体积固定的密闭容器中投入一定量的CO和H2进行上述反应。

下列叙述中能说明上述反
应达到平衡状态的是____。

A．反应中CO与CH3OH的物质的量之比为1：1
B．混合气体的压强不随时间的变化而变化
C．单位时间内每消耗1 mol CO，同时生成1 mol CH3OH
D．CH3OH的质量分数在混合气体中保持不变
(3)某种甲烷燃料电池的工作原理如图所示氧气通入的一极为电源的____极，a电极反应式：
____，b电极反应式：____。

(4)当电路中累计有2 mol电子通过时，消耗的甲烷体积为(在标准状况下)____L。

评卷人得分四、工业
流程题
23．工业上采用硫铁矿焙烧去硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3，不考虑其
他杂质)制取七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)，流程如图：
请回答下列问题。

(1)为提高浸取得速率，可采用的措施有_______(任写一种)
(2)过滤Ⅰ后，滤液中的含有金属阳离子_______，滤渣Ⅱ的主要成分是_______(填化学式)。

(3)从过滤Ⅱ后的滤液中得到产品，应进行的操作是_______、_______、过滤、洗涤、干燥。

(4)还原时，试剂X 若选用铁粉，则该反应的离子方程式为_______。

(5)FeSO4·7H2O 可制备氧化铁黄(化学式为FeOOH)。

合格氧化铁黄的色光度值范围为-0.5～0.5.氧化过程中溶液的pH 对产率、色光度的影响如图所示，氧化时应控制pH 值的合理范围是
________，pH 过大会导致产品的颜色变黑，可能含有的杂质________(填化学式)。

评卷人得分五、实验
题
24．研究金属与稀硝酸的反应，实验如下。

序号实验试剂(20℃)实验现象
Ⅰ过量铜粉、2mL0.5mol/LHNO3无色气体(遇空气变红棕色)，溶液变为蓝色
Ⅱ过量铁粉、2mL0.5mol/LHNO36mL无色气体(经检测为H2)，溶液几乎无色
(1)Ⅰ中的无色气体是_______。

(2)Ⅱ中生成H2的离子方程式是_______。

答案：
1．C
【详解】
A．高温能破坏蛋白质分子的空间结构，使蛋白质失去原有的生理活性，发生变性，故可
以用高温杀灭细菌，A正确；
B．淀粉是由葡萄糖分子聚合而成的多糖，淀粉水解的最终产物是葡萄糖，B正确；
C．蛋白质、多糖属于高分子化合物，油脂、单糖、二糖等属于小分子，C错误；
D．+2价铁元素具有还原性，易被氧化成+3价的铁元素，由于维生素C具有还原性，可防止补铁剂中+2价的铁元素被氧化，故维生素C常与补铁剂(有效成分中铁元素为+2价)同服，D正确；
选C。

2．A
【详解】
A. HCl中H原子最外层1个电子，Cl原子最外层7个电子，通过共用一对电子达到稳定结构，含有共价键，A项符合题意；
B. Na原子最外层1个电子，O原子最外层6个电子，Na失去电子形成Na＋，达到稳定结构，O得到电子形成O2－达到稳定结构，是简单离子构成的离子化合物，不存在共价键，
B项不符合题意；
C. K原子最外层1个电子，Br原子最外层7个电子，K失去电子形成K＋，达到稳定结构，Br得到电子形成Br－达到稳定结构，是简单离子构成的离子化合物，不存在共价键，C项
不符合题意；
D. Mg原子最外层2个电子，Cl原子最外层7个电子，Mg失去电子形成Mg2＋，达到稳定
结构，Cl得到电子形成Cl－达到稳定结构，是简单离子构成的离子化合物，不存在共价键，D项不符合题意；
答案选A。

3．D
【详解】
A ．光学玻璃属于传统无机非金属材料，A 错误；
B ．水泥属于传统无机非金属材料，B 错误；
C ．陶瓷卫生洁具属于传统无机非金属材料，C 错误；
D ．碳纳米管属于新型无机非金属材料，D 正确；
答案选D 。

4．B
【详解】
的14为质量数，6为质子数，中子数=质量数-质子数=14-6=8，故选B 。

14
6C 5．C
【分析】
H ＋＋OH -=H 2O 表示强酸与可溶性强碱反应生成水和可溶性盐。

【详解】
A ．氢氧化钡和硫酸反应产物硫酸钡是难溶物，A 不符合题意；
B ．氢氧化铁是难溶性碱，B 不符合题意；
C ．硝酸和氢氧化钠分别是强酸和可溶性强碱，反应生成水和可溶性盐硝酸钠，C 符合题意；
D ．石灰乳是氢氧化钙的浊液，不是可溶性强碱，离子方程式中不能拆写，D 不符合题意；故选C 。

6．B
【详解】
A ．氢气具有可燃性，但没有漂白性，故A 不符合题意；
B ．二氧化硫和品红溶液反应生成无色物质而使品红溶液褪色，但二氧化硫漂白性不稳定，加热后易恢复原色，故B 符合题意；
C ．氮气性质较稳定，没有漂白性，故C 不符合题意；
D ．CO 具有可燃性和还原性，没有漂白性，故D 不符合题意；
答案选B 。

7．B
【分析】
【详解】
A ． 木炭与浓硝酸反应生成二氧化碳、二氧化氮和水，酸中N 元素的化合价全部降低，则硝酸表现出强氧化性，故A 不正确；
B ． FeO 与浓(稀)硝酸反应生成硝酸铁、二氧化氮(一氧化氮)和水，酸中N 元素的化合价部分降低，还生成盐，则硝酸表现出强氧化性和强酸性，故B 正确；
C ． MgO 与硝酸反应生成硝酸镁和水，元素的化合价不变化，则表现出酸性，故C 不正确；
D ． 与硝酸反应生成硝酸钠、二氧化碳和水，元素的化合价不变化，则表现出酸23Na CO 性，故D 不正确；
答案选B 。

8．C
【分析】
【详解】
，转化过程中Cu 的化合价降低，作氧化剂，需加还原剂实现该转一定条件下C uO C u −−−−−−→化，其中氢气、氨气、乙醇均具有一定还原性在加热条件下都能将氧化铜还原为铜单质，而二氧化碳中C 为最高价不表现还原性，不能还原氧化铜，故C 正确；
故选：C 。

9．B
【详解】
有机物分子中的不饱和键断裂，断键原子与其他原子或原子团相结合，生成新的化合物的反应是加成反应。

由图知，第一种分子中的不饱和键断裂，断键原子与另一种分子断裂产生的原子相结合，生成新的化合物的反应，属于加成反应。

故B 项正确。

10．A
【详解】
用OH －检验，Cl －用Ag ＋检验，用Ba 2＋检验，根据离子共存问题，因此选用4NH +24SO -
Ba(OH)2溶液，三者现象分别是：产生刺激性气味的气体、无现象、有沉淀;
故选项A 正确。

11．C
【分析】
需要加入还原剂才能实现，则选项中氧化剂在反应中元素的化合价降低。

【详解】
A ．氯气可以与水发生歧化反应生成氯化氢，氯气自身既作氧化剂又作还原剂，A 不符合题意；
B ．KClO 3在MnO 2催化作用下发生分解反应产生氧气，KClO 3既作氧化剂又作还原剂，不需要加氧化剂就能实现，
C 不符合题意；
C ．该反应中铁元素的化合价由+3价变为0价，Fe 3+作氧化剂，需要加入还原剂才能实现，C 符合题意；
D ．碳元素由0价升高为+4价，需要氧化剂才能实现，D 不符合题意；
故选C 。

12．C
【详解】
A ．溶液的体积未知，不能计算氯离子的数目，故A 错误；
B ．14g 氮气的物质的量为，0.5mol 氮气所含分子数为0.5N A ，故B 错误；
14g =0.5mol 28g/mol C ． 2.7g 铝的物质的量为，铝与足量的盐酸反应的过程中铝的化合价由0
2.7g =0.1mol 27g/mol
价变为+3价，因此0.1mol铝反应失去的电子数为0.3N A，故C正确；
D．没有指明气体的存在条件，2.24L氨气不一定为0.1mol，其所含电子数也不一定为
1mol，故D错误；
答案选C。

13．D
【详解】
A．氧气和臭氧互为同素异形体，A错误；
B．所给两种原子的质子数相同、中子数不同，互为同位素，B错误；
C．所给两种结构为二氯甲烷，是同种物质，C错误；
D．所给两种有机物的分子式相同、结构不同，互为同分异构体，D正确；
故选D。

14．B
【详解】
A．由4，7-二氯喹啉的结构简式可知，该分子中含有Cl元素和N元素，不属于烃，故A 正确；
B．由结构简式可知，分子式为C9H5NCl2，故B错误；
C．苯环、双键中所有原子共平面，且直接相连，该分子中所有原子在同一平面上，故C 正确；
D．该分子中苯环能够发生取代反应，故D正确；
答案为B。

15．B
【分析】
【详解】
放电的总反应式是Cd+2NiO(OH)+2H2O =Cd(OH)2+2Ni(OH)2，由方程式可知，放电时，Cd 元素化合价升高，被氧化，在原电池负极上发生氧化反应，则Cd为原电池的负极，故选：B。

16．B
【分析】
【详解】
A ．碘单质会使淀粉溶液变蓝，和溶液均无碘单质，均不会变色，故不能鉴别，A NaBr KI 错误；
B ．用试纸分别测定盐酸和醋酸的，说明盐酸电离程度更强，证明酸性：pH 1
0.1mol L -⋅pH 盐酸>醋酸，B 正确；
C ．向溶液中滴加几滴
饱和溶液，会生成沉淀，不能生成胶体，C 错
NaOH 3FeCl ()3Fe OH 误；
D ．蔗糖水解为葡萄糖，葡萄糖与氢氧化铜的反应在碱性条件下进行，D 错误；
答案选B 。

17．B 【详解】
A ．将浓氨水滴到CaO 固体混合产生NH 3，NH 3的密度小于空气，C 中收集装置应从短进长出，NH 3极易溶于水，A 项错误；
B ．亚硫酸钠与浓硫酸反应产生SO 2气体，SO 2的密度大于空气，
C 中收集装置为长进短出，SO 2为酸性氧化物可用NaOH 溶液吸收尾气，B 项正确；
C ．Cu 与稀HNO 3溶液反应会生成NO 气体，NO 易于空气中的O 2反应生成NO 2，NO 不与H 2O 发生化学反应，C 项错误；
D ．浓盐酸和MnO 2在加热条件下反应产生Cl 2，常温下不反应，D 项错误；
答案选B 。

18．B
【详解】
A ．给H 2与O 2提供适当的条件就可发生氧化还原反应，且能释放热量，所以利用该反应原理可设计氢氧燃料电池，A 正确；
B ．利用△H =反应物的总键能-生成物的总键能，可推算H-O 键的键能为
(2×436+498+483.6)kJ/mol=463.4kJ/mol ，B 不正确；
1
4C ．将反应[ △H =-483.6kJ/mol]乘以(-)，便可得出
()()()2222H g +O g =2H O g 12 △H =+241.8 kJ/mol ，C 正确；
()()()2221 H O g =H g +O g 2D ．H 2分子和H 2O 分子中所含的H-H 、H-O 共价键，都是电子云“头对头”发生重叠所形成的共价键，属于σ键，D 正确；
故选B 。

19．D
【详解】
A ．装置①没有形成闭合回路，不属于原电池，装置②形成原电池，Zn 为负极，发生氧化反应，故A 错误；
B ．相同时间内，生成气体的多少，判断反应速率快慢，0～8.5min 内，生成气体的平均速率装置①中收集的气体少，反应速率慢，即生成气体速率快慢顺序是②＞①，故B 错误；
C ．相同时间内装置②生成氢气的体积大于装置①，反应释放总能量②大于①，由两装置的溶液温度和能量转化形式，可知，装置①中化学能转化为热能，装置②中化学能转化为热能和电能，故C 错误；
D ．生成气体体积相同时，两装置反应释放总能量相等，由两装置的溶液温度可知装置①中化学能转化为热能大于装置②，说明②中反应的化学能部分转化为电能，故D 正确；答案为D 。

20．B
【分析】
由流程可知，混合物X 中加入盐酸生成无色气体A 为CO 2，白色沉淀C 为H 2SiO 3，所以固体混合物中必定含有Na 2SiO 3，至少含有CaCO 3、Na 2CO 3中的一种，由无色溶液B 可知固体必定不含硫酸铜，因加入盐酸，则不能确定是否含有KCl 、NH 4Cl ，以此解答该题。

【详解】
A ．由以上分析可知不能确定是否含有KCl ，一定含有Na 2SiO 3，一定不含CuSO 4，故A 错误；
B．生成气体为二氧化碳，则固体混合物X中，CaCO3、Na2CO3至少含有一种，故B正确；
C．无色溶液B可能含有氯化铵、氯化钠以及氯化钙等，通入二氧化碳，不能生成沉淀，
故C错误；
D．因氨气易溶于水，如不加热溶液，则检验不到氨气，故D错误。

故选B。

21．(1) +7 -1
(2)第三周期IIIA族
(3) ＜ Cl2
(4) Na H2O
(5)2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
(6) NH3 Cl2
(7) C2H4 6:1
(8)BD
【分析】
由元素在周期表中的位置，可确定①、②、③、④、⑤、⑥对应的元素分别为
H、C、O、Na、Al、Cl。

（1）
元素⑥为Cl元素，原子结构示意图为，最外层有7个电子，其最高正化合价是+7，最低负化合价是7-8=-1。

+7；-1；
（2）
元素⑤为13号元素Al，原子结构示意图为，在周期表中的位置是第三周期
IIIA族。

第三周期IIIA族；
（3）
元素②和元素③分别为C和O，二者为同周期元素，O在C的右边，非金属性强弱关系
是C＜O；表中所列六种元素的单质，常温下只有Cl2呈黄绿色，则有色气体的是
Cl2。

＜；Cl2；
（4）
①～⑥六种元素分别为H 、C 、O 、Na 、Al 、Cl ，Na 、Al 、Cl 都为第三周期元素，从左到右原子半径依次减小，则原子半径最大的是Na 。

②③为C 、O 两种元素，非金属性O 比C 强，所以最简单氢化物中最稳定的是H 2O 。

Na ；H 2O ；
（5）
元素③与元素④分别为O 、Na ，能形成原子个数比为1:1的化合物Na 2O 2，Na 2O 2与水反应的化学方程式：2Na 2O 2+2H 2O=4NaOH+O 2↑。

2Na 2O 2+2H 2O=4NaOH+O 2↑；
（6）
CH 4与NH 3相比，由于C 的非金属性小于N ，所以热稳定性较强的是NH 3；由反应2NH 3+3Cl 2= 6HCl+N 2可知，Cl 2和N 2氧化性较强的是Cl 2。

NH 3；Cl 2；
（7）碳的一种氢化物结构式为，其分子式是C 2H 4，其中碳元素与氢元素的质量比m (C):m (H)=12×2:1×4= 6:1。

C 2H 4；6:1；
（8）
A ．Na 、Mg 为同周期元素，Na 在Mg 的左边，金属性Na ＞Mg ，则还原性：Na ＞Mg ，A 不正确；
B ．O 、S 为同主族元素，O 在S 的上方，则非金属性：O ＞S ，B 正确；
C ．H 2S 为弱酸，HCl 为强酸，则酸性：H 2S ＜HCl ，C 不正确；
D ．Na 、Al 为同周期元素，金属性Na ＞Al ，则碱性：NaOH ＞Al(OH)3，D 正确；故选BD 。

BD 。

如果两种元素在周期表中的位置是：左上与右下，则无法用元素周期律进行比较。

22．(1) 0.0375 mol/(L·min) 0.375 mol/L
(2)BD
(3) 正 CH 4-8e -+10OH -=+7H 2O O 2+4e -+2H 2O=4OH -
23CO
(4)5.6（1）
①从反应开始到平衡时，CO 2的物质的量变化了0.75 mol ，由于反应容器的容积是2 L ，反
应时间是10 min ，平均反应速率v (CO 2)=；
0.75m ol =0.0375m ol /(L m i n)2L 10m i n ⋅⨯②从反应开始到平衡时，CO 2的物质的量变化了0.75 mol ，根据物质反应转化的物质的量的比等于化学方程式中化学计量数的比，则H 2的物质的量改变了△n (H 2)=3×0.75 mol=2.25
mol ，故平衡时H 2的浓度c (H 2)=；
3m ol -2.25m ol =0.375m ol /L 2L （2）
A ．反应中CO 与CH 3OH 的物质的量之比为1：1时，反应可能处于平衡状态，也可能未处于平衡状态，因此无法据此判断反应是否达到平衡状态，A 不符合题意；
B ．该反应的正反应是气体体积减小的反应，随着反应进行，混合气体的压强减小，当混合气体的压强不随时间的变化而变化，说明反应达到平衡状态，B 符合题意；
C ．无论反应是否达到平衡状态，单位时间内每消耗1 mol CO ，同时生成1 mol CH 3OH ，表示的都是反应正向进行，不能据此判断反应是否达到平衡状态，C 不符合题意；
D ．CH 3OH 的质量分数在混合气体中保持不变，说明反应达到平衡状态，D 符合题意；故合理选项是BD ；
（3）
在该燃料电池中，通入氧气的一极为原电池的正极，通入甲烷的一极为原电池的负极。

在a 极上CH 4失去电子发生氧化反应，由于电解质溶液是碱性溶液，CH 4失去电子，与溶液中的OH -结合形成、H 2O ，则a 电极的电极反应式为：CH 4-8e -+10OH -=+7H 2O ；23CO -23CO -在b 电极上O 2得到电子，与溶液中的H 2O 结合生成OH -，故b 电极反应式为：O 2+4e -+2H 2O=4OH -；
（4）
根据a 电极反应式：CH 4-8e -+10OH -=+7H 2O 可知：每有1 mol 甲烷反应，反应过程中23CO -电子转移8 mol 。

当电路中累计有2 mol 电子通过时，反应消耗CH4的物质的量n (CH 4)=，其在标准状况下的体积V(CH 4)=0.25 mol×22.4 L/mol=5.6 L 。

2m ol =0.25m ol 823．(1)搅拌、粉碎烧渣、加热、适当提高酸的浓度
(2) Al 3+、Fe 3+ 、 Fe 2+ Al(OH)3
(3) 蒸发浓缩 降温结晶
(4)Fe+ 2Fe 3+ =3Fe 2+
(5) 3.5～4.0 Fe3O4
【分析】
烧渣中加入稀硫酸，通过浸酸的到硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸铝，二氧化硅不反应，经过过滤除去二氧化硅，在滤液中加入试剂X，随着X的加入三价铁离子被还原为二价铁离子，调节pH值生成氢氧化铝沉淀，溶液经过蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥后得到七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)，据此分析解题。

（1）
为提高浸取得速率，可采用的措施有搅拌、粉碎烧渣、加热、适当提高酸的浓度等。

（2）
根据分析可知过滤Ⅰ后，滤液中的含有金属阳离子Al3+、Fe3+、Fe2+，滤渣Ⅱ的主要成分是Al(OH)3。

（3）
从过滤Ⅱ后的滤液中得到产品，应进行的操作是蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥后得到七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)。

（4）
过滤Ⅰ后，滤液中的含有金属阳离子Al3+、Fe3+、Fe2+，还原时，试剂X 若选用铁粉，则该反应的离子方程式为：Fe+ 2Fe3+ =3Fe2+。

（5）
由图可知pH 值在3.5～4.0时，色光度值在合格范围内且产率较高，氧化时应控制pH 值的合理范围是3.5～4.0，pH 过大会导致产品的颜色变黑，可能含有的杂质Fe3O4。

24．(1)NO或一氧化氮
(2)Fe+2H+=Fe2++H2↑
(3) 铜的还原性弱于铁，但有NO气体放出，说明NO也能被还原硝酸浓度相同，铜
3
-
的还原性弱于铁，但Ⅰ中溶液变蓝，同时没有氢气放出
+-
432 NH+OH NH+H O
∆
↑
(4)金属的还原性、溶液的酸碱性等因素有关
(5) Fe(NO3)2 0.8mol/L
【分析】
本实验探究金属与硝酸根反应时反应条件对硝酸根还原产物的影响，实验I 和II 探究金属还原性对硝酸根还原产物的影响，实验III 、IV 、V 探究酸碱性对硝酸根还原产物的影响。

（1）
铜与硝酸反应生成无色气体为一氧化氮，遇空气变红棕色二氧化氮，故NO 或一氧化氮；（2）
Ⅱ中铁与溶液中的氢离子发生氧化还原反应生成H 2，离子反应方程式为： Fe+2H +=Fe 2++H 2↑；（3）
①硝酸根离子发生反应，则Ⅰ溶液变蓝，铜的还原性弱于铁，说明硝酸根具有氧化性，故铜的还原性弱于铁，但有NO 气体放出，说明NO 也能被还原；
3
-②如硝酸根离子没有发生反应，则Ⅰ溶液不会变蓝，溶液变蓝说明铜被氧化，其实验证据是硝酸浓度相同，铜的还原性弱于铁，但Ⅰ中溶液变蓝，同时没有氢气放出，故硝酸浓度相同，铜的还原性弱于铁，但Ⅰ中溶液变蓝，同时没有氢气放出；
③NO 中N 元素的化合价为最高价，具有氧化性，因此NO 被还原；取Ⅱ中反应后的溶液，3
-
3
-加入足量NaOH 溶液并加热，产生有刺激性气味并能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，则
证明溶液中含有NH ，故；
4
++-432Δ
NH +OH
NH +H O
↑（4）
根据对比实验可知金属的还原性，溶液的酸碱性都影响硝酸根的还原产物，故金属的还原性、溶液的酸碱性等因素有关；（5）
铁与稀硝酸发生氧化反应反应，铁粉过量，故产物为Fe(NO 3)2，化学方程式为：
，产生的气体为NO ，物质的量为0.02mol ，根据方
33223Fe+8HNO =3Fe(NO )+2NO +4H O ↑程式，硝酸的物质的量为0.08mol ，物质的量浓度为：。

0.08mol
=0.8mol/L 0.1L。