内容正文:
武汉三牛中学2023—2024学年春季学期三月月考高一化学试卷
一、单选题:本大题共15小题,共45分。
1. 下列气体中,既有颜色又有毒性的是
A. N2
B. NO2
C. NO
D. NH3
2. 目前国际空间站处理废气涉及的反应为。下列关于该反应的说法正确的是
A. 钌催化剂能加快该反应的速率 B. 升高温度能减慢该反应的速率
C. 达到平衡时,能100%转化为 D. 达到平衡时,反应速率:v(正)=v(逆)=0
3. 在下列影响化学反应速率的外界因素中,肯定能使化学反应速率加快的方法是
①升高温度 ②使用催化剂 ③增大反应物浓度 ④将块状固体反应物磨成粉末 ⑤增大压强
A. ①②③⑤ B. ①②④⑤ C. ①③④ D. ①②③④
4. 下列变化实质相似的是
A. 浓硫酸和浓硝酸在空气中敞口放置时浓度均减小
B. SO2和Cl2均能能使品红溶液褪色
C. H2S和HI气体均不能用浓硫酸干燥
D. 浓H2SO4和稀H2SO4与金属反应时均有气体放出
5. 下列关于氮及其化合物的说法正确的是
A. N2化学性质稳定,可用作保护气
B. NO、NO2均为大气污染气体,在大气中可稳定存在
C NO、NO2均易溶于水
D. NO、NO2均能与水发生反应
6. 下列有关物质的用途的说法不正确的是
A. SiO2可用于制造光导纤维,Si可用于制造计算机芯片
B. 常温下Si的化学性质稳定,在自然界中硅大部分以游离态存在
C. 石英砂、纯碱和石灰石可用于制造普通玻璃
D. 浓HF溶液可用于刻蚀玻璃
7. 有关氨气的实验较多,下面对这些实验的原理分析中,正确的是
A. 氨气可作喷泉实验是因为氨气极易溶于水
B. 氨气可与氯化氢反应是因为氨气有还原性
C. 实验室制取氨气用和固体混合物是因为铵盐易溶于水
D. 液氨用作制冷剂是因为的热不稳定性
8. 谚语“雷雨发庄稼”不包括下列哪个化学反应
A. B.
C. D.
9. 研究氮及其化合物的性质,可以有效改善人类的生存环境。氮元素化合价---物质类别关系图如下,图中a、b、c和d分别代表一种含氮化合物。
下列说法中正确的是
A. a催化氧化可以生成b
B. 从化合价角度分析,a与b能发生氧化还原反应。
C. 从物质类别角度分析,d可以和a、b、c发生反应
D. 转化过程中物质类别和化合价均发生变化
10. 某小组设计如图所示实验,探究影响H2O2分解速率的因素。下列分析错误的是
A. 该实验探究的是温度对反应速率的影响
B. 该实验要控制MnO2的质量、颗粒大小相同
C. 实验中,H2O2的浓度不宜过大
D. 温度相同时,若用FeCl3代替MnO2,反应速率相同
11. 探究氨气及铵盐性质的过程中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是
A. 将集有氨气的试管倒扣于水槽中,液体迅速充满试管,说明氨气极易溶于水
B. 将湿润的红色石蕊试纸放入集有氨气的集气瓶中,试纸由红色变为蓝色,说明氨水呈碱性
C. 加热NH4HCO3固体,观察到固体逐渐减少,试管口有液滴产生,说明NH4HCO3受热不稳定
D. 将红热的pt丝伸入如图所示的锥形瓶中,瓶口出现少量红棕色气体,说明氧气的直接氧化产物为NO2
12. 据下图,有关氮的循环说法错误的是
A. 涉及化合态与游离态的氮之间的相互转化
B. 人工固氮合成氨的反应为:
C. 可用下列反应实验室制氨气:
D. 检验氨气:将湿润的蓝色石蕊试纸放于试管口,若试纸变红,则为
13. 下列关于能量的变化及反应热的说法中正确的是
A. 化学键的键能越大,说明物质所含的能量越高
B. 有些化学键断裂时吸收能量,有些化学键断裂时放出能量
C. 新化学键的形成不一定放出能量
D. 任何化学反应都有反应热
14. 用如图装置(夹持装置已略去)进行制备及性质实验。下列说法不正确的是
A. 甲中制备利用了的分解反应
B. 乙中的集气瓶内a导管短、b导管长
C. 若将丙中的换成苯,仍能防止倒吸
D. 向收集好的中通入少量,可能观察到白烟
15. 研究反应的速率影响因素,在不同条件下进行4组实验,起始浓度为0,反应物的浓度随反应时间(min)的变化情况如图所示。下列说法不正确的是
A. 比较实验②、④得出:升高温度,化学反应速率加快
B. 比较实验①、④得出:升高温度,化学反应速率加快
C. 实验③有可能使用了催化剂,催化剂加快正反应速率,对逆反应无影响
D. 在0~10min之间,实验②的平均速率
二、填空题:本大题共1小题,共11分。
16. 请回答下列问题:
(1)对烟道气中的进行回收再利用具有较高的社会价值和经济价值。CO还原法:一定条件下,由和CO反应生成S和的能量变化如图所示,每生成16gS(S),该反应________(填“放出”或“吸收”)的热量为________kJ。
(2)近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅲ:
反应Ⅱ的热化学方程式为________。
(3)近年来空气污染日益严重,原因之一是汽车尾气中含有NO、、CO等气体。为消除汽车尾气的污染,可采取:NO和CO在催化转换器中发生如下反应:
;
已知:;
CO的燃烧热为;
与CO发生反应的热化学方程式:________(用、、表示)。
(4)工业上接触法生产硫酸的主要反应之一是:在一定的温度、压强和钒催化剂存在的条件下,被空气中的氧化为。是钒催化剂的活性成分,郭汗贤等提出:在对反应Ⅰ的催化循环过程中,经历了Ⅱ、Ⅲ两个反应阶段,图示如下:
①有关气体分子中1mol化学键断裂时需要吸收能量数据如下:
化学键
S=O()
O=O()
S=O()
能量/kJ
535
496
472
由此计算反应Ⅰ的=________kJ/mol
三、实验题:本大题共2小题,共29分。
17. 为了验证木炭可被浓H2SO4氧化为CO2,选用下图所示仪器(内含物质)组装成实验装置:
(1)如按气流由左向右流向,连接上述装置的正确顺序是(填各接口字母)A接______,_______接_____,_____接B;
(2)仪器乙、丙应有怎样的实验现象才表明以检验出CO2?
乙中_________________,丙中_____________;
(3)丁中酸性KMnO4溶液的作用是_________;写出发生反应的离子方程式__________;
(4)写出甲中反应的化学方程式并用单线桥表明电子转移的方向和数目:__________。
(5)硫酸有很多的性质,将下列性质对应的字母填入各小题后面对应的括号中:
A.脱水性
B.酸性
C.强氧化性
D.吸水性
Ⅰ.在化学实验中,浓硫酸可作SO2、CO2等气体的干燥剂( )
Ⅱ.Na2CO3与H2SO4反应,可生成Na2SO4和CO2( )
Ⅲ.向滤纸上滴加浓H2SO4,滤纸变黑( )
Ⅳ.在冷浓H2SO4中放入铁片没明显现象( )
18. 欲用浓硝酸法测定某铜银合金中铜质量分数(测定反应后生成气体的量),但资料表明:①反应中除生成气体外还会有少量的NO生成;②常温下和混合存在,低于0℃时几乎只有无色的液体或晶体存在。为完成测定并验证确有NO生成,有人设计如下实验装置。
(1)实验开始前要先打开装置A的活塞,持续通一段时间的氮气再关闭,这样做的目的是__________________。
(2)装置B瓶的作用是________________。
(3)A中的反应停止后,打开D中的活塞,并通入氧气,若反应确有NO产生,则D中应出现的现象是________________。实验发现,通入氧气温度的高低对实验现象有较大影响,为便于观察应通入________(填“冷”或“热”)的氧气。
(4)实验测得下列数据:所用铜银合金质量15.0g、13.5浓硝酸40mL,实验后A中溶液体积40mL、浓度1.0。设反应中硝酸既无挥发也无分解,则:
①参加反应的硝酸的物质的量为________。
②若已测出反应后E装置的生成物中含氮元素的质量,则为确定合金中铜的质量分数还需要测定的数据是________________。
四、简答题:本大题共1小题,共15分。
19. 硅是无机非金属材料的主角,硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。
(1)生产普通玻璃用到的主要原料有________________,生产设备是________。
(2)是玻璃的主要成分之一,与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为_______________。
(3)氢氟酸是HF的水溶液,可与反应生成,写出化学方程式:________。因此工艺师常用________(填物质名称)溶液来雕刻玻璃。
(4)的水溶液俗称水玻璃,在其中浸泡过的棉花不易燃烧,说明可用作________。可通过与纯碱混合高温熔融反应制得,高温熔融纯碱时下列坩埚可选用的是________(填字母)。
A.普通玻璃坩埚 B.石英坩埚 C.铁坩埚
(5)工业上常利用反应制备硅单质,该反应中氧化剂是________。能否用该反应说明碳与硅非金属性强弱?________(填“能”或“不能”)。
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武汉三牛中学2023—2024学年春季学期三月月考高一化学试卷
一、单选题:本大题共15小题,共45分。
1. 下列气体中,既有颜色又有毒性的是
A. N2
B. NO2
C. NO
D. NH3
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.N2为无色无味、无毒的气体,故A不符合题意;
B.NO2为红棕色气体,有毒,故B符合题意;
C.NO为无色无味,有毒的气体,故C不符合题意;
D.NH3为无色有刺激性气味,故D不符合题意;
故选:B。
2. 目前国际空间站处理废气涉及的反应为。下列关于该反应的说法正确的是
A. 钌催化剂能加快该反应的速率 B. 升高温度能减慢该反应的速率
C. 达到平衡时,能100%转化为 D. 达到平衡时,反应速率:v(正)=v(逆)=0
【答案】A
【解析】
【详解】A.加入催化剂,可降低反应的活化能,增大反应速率,A正确;
B.升高温度,活化分子数目增多,加快反应速率, B错误;
C.可逆反应中反应物不可能全部转化,C错误;
D.达到平衡时,正逆反应速率相等,但不为零, D错误;
故答案为:A。
3. 在下列影响化学反应速率的外界因素中,肯定能使化学反应速率加快的方法是
①升高温度 ②使用催化剂 ③增大反应物浓度 ④将块状固体反应物磨成粉末 ⑤增大压强
A. ①②③⑤ B. ①②④⑤ C. ①③④ D. ①②③④
【答案】C
【解析】
【详解】①升高温度,活化分子百分数增多,分子间有效碰撞增多,化学反应速率加快,①正确;
②使用催化剂,催化剂有正负催化剂,正催化剂能使化学反应速率加快,负催化剂能使化学反应速率减慢,②错误;
③增大反应物浓度,增大了单位体积内活化分子数,化学反应速率加快,③正确;
④将块状固体反应物磨成粉末,增大了反应物的接触面积,化学反应速率加快,④正确;
⑤增大压强,必须有气体参加的反应,化学反应速率才能加快,⑤错误;
综上,正确的有①③④,故答案选C。
4. 下列变化的实质相似的是
A. 浓硫酸和浓硝酸在空气中敞口放置时浓度均减小
B. SO2和Cl2均能能使品红溶液褪色
C. H2S和HI气体均不能用浓硫酸干燥
D. 浓H2SO4和稀H2SO4与金属反应时均有气体放出
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A. 浓硫酸具有吸水性,在空气中敞口放置时吸收空气中的水蒸气,使其浓度减小,浓硝酸具有挥发性,在空气中敞口放置时浓度减小,但原理不同,A错误;
B. SO2能与有色物质反应生成不稳定的无色物质,Cl2与水反应生成HClO,HClO具有强氧化性,能漂白,二者原理不同,SO2的漂白不稳定,加热可恢复到原来的颜色,B错误;
C. H2S和HI均具有强还原性,能被浓硫酸氧化,故均不能用浓硫酸干燥,故两种变化实质相似,C正确;
D. 浓H2SO4与金属锌反应生成二氧化硫,S元素的化合价降低,表现氧化性,稀H2SO4与金属锌反应生成氢气,氢离子表现氧化性, D错误;
故选C。
5. 下列关于氮及其化合物的说法正确的是
A. N2化学性质稳定,可用作保护气
B. NO、NO2均为大气污染气体,在大气中可稳定存在
C. NO、NO2均易溶于水
D. NO、NO2均能与水发生反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.氮气的化学性质稳定,因此可作为大多数物质的保护气,A项正确;
B.一氧化氮会与氧气反应,因此不能在空气中稳定存在,B项错误;
C一氧化氮难溶于水,C项错误;
D.一氧化氮不与水发生反应,D项错误;
答案选A。
【点睛】尽管氮气的化学性质比较稳定,但是仍然能与一些物质发生反应(例如金属镁),因此在一般的保护条件下可以使用氮气,在需要特别保护的场合只能使用更稳定的稀有气体来作保护气(例如氩气)。
6. 下列有关物质的用途的说法不正确的是
A. SiO2可用于制造光导纤维,Si可用于制造计算机芯片
B. 常温下Si的化学性质稳定,在自然界中硅大部分以游离态存在
C. 石英砂、纯碱和石灰石可用于制造普通玻璃
D. 浓HF溶液可用于刻蚀玻璃
【答案】B
【解析】
【详解】A.SiO2具有良好传输光信号的能力,常用作光导纤维,Si是良好的半导体材料,可用于制造计算机芯片,故A正确;
B.Si为亲氧元素,在自然界中只存在化合态,故B错误;
C.制取普通玻璃的原料为二氧化硅、纯碱和石灰石,故C正确;
D.HF能与玻璃中的二氧化硅反应生成SiF4,常用HF刻蚀玻璃,故D正确;
故选:B。
7. 有关氨气的实验较多,下面对这些实验的原理分析中,正确的是
A. 氨气可作喷泉实验是因为氨气极易溶于水
B. 氨气可与氯化氢反应是因为氨气有还原性
C. 实验室制取氨气用和固体混合物是因为铵盐易溶于水
D. 液氨用作制冷剂是因为的热不稳定性
【答案】A
【解析】
【详解】A.氨气极易溶于水,导致烧瓶内外气压差的出现,产生喷泉,故A正确;
B.氨气可与氯化氢反应化学方程式为:,不是氧化还原反应,无法体现NH3的还原性,故B错误;
C.制取氨气用和固体混合物体现了铵盐可以和强碱之间反应的性质,与铵盐的溶解性无关,故C错误;
D.液氨用作制冷剂是因为氨气易液化,液氨气化时吸收大量的热,故D错误;
故选A。
8. 谚语“雷雨发庄稼”不包括下列哪个化学反应
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】谚语“雷雨发庄稼”是指在电火花作用下N2与O2反应产生NO,NO与O2在室温下反应产生NO2,NO2与H2O反应产生HNO3和NO,HNO3易溶于水,进入土壤溶液,为植物补充氮肥,有利于植物生长,可见不包括的反应是。
答案选B。
9. 研究氮及其化合物的性质,可以有效改善人类的生存环境。氮元素化合价---物质类别关系图如下,图中a、b、c和d分别代表一种含氮化合物。
下列说法中正确的是
A. a催化氧化可以生成b
B. 从化合价角度分析,a与b能发生氧化还原反应。
C. 从物质类别角度分析,d可以和a、b、c发生反应
D. 转化过程中物质类别和化合价均发生变化
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,abcd分别为NH3、NO2、HNO3、NH3∙H2O;
【详解】A.由图可知,ab分别为NH3、NO2,氨气催化氧化生成一氧化氮不是二氧化氮,A错误;
B.ab中氮元素化合价分别为-3、+4,氮元素存在中间价态,能发生氧化还原反应,B正确;
C.d为一水合氨,一水合氨和氨气不能反应,C错误;
D.d为碱是一水合氨,一水合氨生成氨气过程中各元素化合价没有发生改变,D错误;
故选B。
10. 某小组设计如图所示实验,探究影响H2O2分解速率的因素。下列分析错误的是
A. 该实验探究的是温度对反应速率的影响
B. 该实验要控制MnO2的质量、颗粒大小相同
C. 实验中,H2O2的浓度不宜过大
D. 温度相同时,若用FeCl3代替MnO2,反应速率相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.两个装置中的变量是温度,所以该实验探究的是温度对反应速率的影响,A正确;
B.由于二氧化锰是催化剂,且探究的是温度对反应速率的影响,所以该实验要控制MnO2的质量、颗粒大小相同,B正确;
C.双氧水浓度过大,反应速率过快,不易控制,所以实验中H2O2的浓度不宜过大,C正确;
D.温度相同时,若用FeCl3代替MnO2,由于改变了催化剂,则反应速率不可能相同,D错误;
答案选D。
【点睛】由于影响化学反应速率的因素有多种,在探究相关规律时,需要控制其他条件不变,只改变某一个条件,探究这一条件对反应速率的影响。因此解答此类题时,要认真审题,清楚实验目的,弄清要探究的外界条件有哪些。然后分析题干信息,确定一个变化的量,弄清在其他几个量不变的情况下,这个变化量对实验结果的影响,进而总结出规律。然后再确定另一个变量,重新进行相关分析。
11. 探究氨气及铵盐性质的过程中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是
A. 将集有氨气的试管倒扣于水槽中,液体迅速充满试管,说明氨气极易溶于水
B. 将湿润的红色石蕊试纸放入集有氨气的集气瓶中,试纸由红色变为蓝色,说明氨水呈碱性
C. 加热NH4HCO3固体,观察到固体逐渐减少,试管口有液滴产生,说明NH4HCO3受热不稳定
D. 将红热的pt丝伸入如图所示的锥形瓶中,瓶口出现少量红棕色气体,说明氧气的直接氧化产物为NO2
【答案】D
【解析】
【详解】A.氨气易溶于水,将集有氨气的试管倒扣于水槽中,液体迅速充满试管,A正确;
B.氨气溶于水后发生反应,可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝,B正确;
C.NH4HCO3受热生成氨气、二氧化碳、水,C正确;
D.氨气催化氧化的产物为NO,NO在瓶口接触到氧气被氧化为红棕色的NO2气体,D错误;
故选D。
12. 据下图,有关氮的循环说法错误的是
A. 涉及化合态与游离态的氮之间的相互转化
B. 人工固氮合成氨的反应为:
C. 可用下列反应实验室制氨气:
D. 检验氨气:将湿润的蓝色石蕊试纸放于试管口,若试纸变红,则为
【答案】D
【解析】
【详解】A.氮的循环中是氮气和含氮化合物之间的相互转化,涉及化合态与游离态的氮之间的相互转化,A正确;
B.氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮,其中人工固氮合成氨的反应为,B正确;
C.实验室用氯化铵固体和氢氧化钙固体加热制氨气:,C正确;
D.检验氨气应将湿润红色石蕊试纸放于试管口,若试纸变蓝,则该气体为,D错误;
故选D。
13. 下列关于能量的变化及反应热的说法中正确的是
A. 化学键的键能越大,说明物质所含的能量越高
B. 有些化学键断裂时吸收能量,有些化学键断裂时放出能量
C. 新化学键的形成不一定放出能量
D. 任何化学反应都有反应热
【答案】D
【解析】
【详解】A、物质的键能越大,说明物质内的微粒结合更加牢固,不容易被拆开,要拆开需要更多的能量,于是该物质就难于发生化学反应,比较稳定,能量越低的物质越稳定,所以,键能越大的物质能量越低,故A错误;
B、断裂化学键需吸收能量,故B错误;
C、形成化学键释放能量,故C错误;
D、化学反应的过程,就是旧键断裂新键生成的过程,断裂化学键需吸收能量,形成化学键会释放能量,故D正确。
故选D。
14. 用如图装置(夹持装置已略去)进行制备及性质实验。下列说法不正确的是
A. 甲中制备利用了的分解反应
B. 乙中的集气瓶内a导管短、b导管长
C. 若将丙中的换成苯,仍能防止倒吸
D. 向收集好的中通入少量,可能观察到白烟
【答案】C
【解析】
【分析】该实验制备氨气利用碱石灰溶于水放热使氨水分解,氨气极易溶于水,不宜用排水法收集,其密度比空气小,可用排空气法收集。
【详解】A.甲为氨气发生装置,利用氨水受热分解制备氨气的原理,故A正确;
B.氨气密度比空气小,利用向下排空气法,故a短b长,故B正确;
C.因为苯的密度比水小,苯在上层,故将四氯化碳换成苯后不能防止倒吸,故C错误;
D.氨气与氯气反应可以生成氯化铵固体,产生大量白烟,故D正确;
故选C。
15. 研究反应的速率影响因素,在不同条件下进行4组实验,起始浓度为0,反应物的浓度随反应时间(min)的变化情况如图所示。下列说法不正确的是
A. 比较实验②、④得出:升高温度,化学反应速率加快
B. 比较实验①、④得出:升高温度,化学反应速率加快
C. 实验③有可能使用了催化剂,催化剂加快正反应速率,对逆反应无影响
D. 在0~10min之间,实验②的平均速率
【答案】C
【解析】
【详解】A.实验②、④起始浓度相同,但温度不同,④建立平衡需要的时间短,反应速率较大,则可得出:升高温度,化学反应速率加快,故A正确;
B.实验①、④相比,④的反应物的浓度低,但温度高,建立平衡需要的时间短,反应速率更快,说明升高温度,化学反应速率加快,故B正确;
C.实验③和②的反应物的浓度、温度均相同,达到的平衡状态也相同,故反应③可能是使用了催化剂,也可能是增大了压强,而催化剂能同等程度的加快正、逆反应速率,故C错误;
D.在0~10min之间,实验②X的浓度变化为0.2mol/L,则v(Y)=v(X)=×=0.01mol•L-1•min-1,故D正确;
故选C。
二、填空题:本大题共1小题,共11分。
16. 请回答下列问题:
(1)对烟道气中的进行回收再利用具有较高的社会价值和经济价值。CO还原法:一定条件下,由和CO反应生成S和的能量变化如图所示,每生成16gS(S),该反应________(填“放出”或“吸收”)的热量为________kJ。
(2)近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅲ:
反应Ⅱ的热化学方程式为________。
(3)近年来空气污染日益严重,原因之一是汽车尾气中含有NO、、CO等气体。为消除汽车尾气的污染,可采取:NO和CO在催化转换器中发生如下反应:
;
已知:;
CO的燃烧热为;
与CO发生反应的热化学方程式:________(用、、表示)。
(4)工业上接触法生产硫酸的主要反应之一是:在一定的温度、压强和钒催化剂存在的条件下,被空气中的氧化为。是钒催化剂的活性成分,郭汗贤等提出:在对反应Ⅰ的催化循环过程中,经历了Ⅱ、Ⅲ两个反应阶段,图示如下:
①有关气体分子中1mol化学键断裂时需要吸收的能量数据如下:
化学键
S=O()
O=O()
S=O()
能量/kJ
535
496
472
由此计算反应Ⅰ的=________kJ/mol
【答案】(1) ①. 放出 ②. 135
(2)
(3)
(4)-98
【解析】
【分析】从能量的角度反应的焓变等于生成物总能量减去反应物总能量,从键能角度反应的焓变等于反应物总键能减去生成物总键能。
【小问1详解】
由图可知SO2和CO反应生成S和CO2的方程式为, 16gS(s)物质的量为,生成16gS(s)放出热量135kJ,故答案为:放出;135;
【小问2详解】
根据图知,反应Ⅱ为,利用盖斯定律将-I-Ⅲ即得,故答案为:;
【小问3详解】
根据给定的反应① ;② ,表示CO燃烧热的热化学方程式为③,①-②③可得方程式,,结合盖斯定律可计算出,故答案为:;
小问4详解】
根据反应焓变等于反应物的总键能减去生成物的总键能,则反应I的,故答案为:-98。
三、实验题:本大题共2小题,共29分。
17. 为了验证木炭可被浓H2SO4氧化为CO2,选用下图所示仪器(内含物质)组装成实验装置:
(1)如按气流由左向右流向,连接上述装置的正确顺序是(填各接口字母)A接______,_______接_____,_____接B;
(2)仪器乙、丙应有怎样的实验现象才表明以检验出CO2?
乙中_________________,丙中_____________;
(3)丁中酸性KMnO4溶液的作用是_________;写出发生反应的离子方程式__________;
(4)写出甲中反应的化学方程式并用单线桥表明电子转移的方向和数目:__________。
(5)硫酸有很多的性质,将下列性质对应的字母填入各小题后面对应的括号中:
A.脱水性
B.酸性
C.强氧化性
D.吸水性
Ⅰ.在化学实验中,浓硫酸可作SO2、CO2等气体的干燥剂( )
Ⅱ.Na2CO3与H2SO4反应,可生成Na2SO4和CO2( )
Ⅲ.向滤纸上滴加浓H2SO4,滤纸变黑( )
Ⅳ.在冷浓H2SO4中放入铁片没明显现象( )
【答案】(1) ①. F ②. E ③. C ④. D
(2) ①. 溶液浑浊 ②. 品红未褪色
(3) ①. 吸收SO2 ②. 2 +5SO2+2H2O=2Mn2++5+4H+
(4) (5) ①. D ②. B ③. A ④. C
【解析】
【小问1详解】
木炭与浓硫酸混合加热,发生反应:C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O,要验证反应后的生成物CO2,首先要用酸性高锰酸钾溶液除去二氧化硫,再检验是否除干净,最后用澄清石灰水检验二氧化碳的存在,故按气流由左向右流向,连接上述装置的正确顺序是(填各接口字母)A接接F,E接C,D接B;
【小问2详解】
乙中石灰水变浑浊,丙中品红溶液不褪色;
【小问3详解】
丁中酸性KMnO4溶液的作用是吸收除去SO2;根据电子守恒、原子守恒,可得该反应的离子方程式是2+5SO2+2H2O=2Mn2++5+4H+;
【小问4详解】
在反应C+2H2SO4(浓) ) CO2↑+2SO2↑+2H2O中,C元素的化合价由反应前的碳单质的0价变为反应后CO2中的+4价,化合价升高,失去电子;S元素的化合价由反应前H2SO4中的+6价变为反应后SO2中的+4价,化合价降低,获得电子,根据电子转移数目相等可得该反应的单线桥表明电子转移的方向和数目是;
【小问5详解】
Ⅰ.在化学实验中,浓硫酸可作SO2、CO2等气体的干燥剂是利用其吸水性,选项D正确;
Ⅱ.Na2CO3与H2SO4反应,可生成Na2SO4和CO2是利用其酸的通性,选项B正确;
Ⅲ.向滤纸上滴加浓H2SO4,滤纸变黑,是利用其脱水性,选项A正确;
Ⅳ.在冷浓H2SO4中放入铁片没明显现象是由于浓硫酸具有强的氧化性,选项C正确。
18. 欲用浓硝酸法测定某铜银合金中铜的质量分数(测定反应后生成气体的量),但资料表明:①反应中除生成气体外还会有少量的NO生成;②常温下和混合存在,低于0℃时几乎只有无色的液体或晶体存在。为完成测定并验证确有NO生成,有人设计如下实验装置。
(1)实验开始前要先打开装置A的活塞,持续通一段时间的氮气再关闭,这样做的目的是__________________。
(2)装置B瓶的作用是________________。
(3)A中的反应停止后,打开D中的活塞,并通入氧气,若反应确有NO产生,则D中应出现的现象是________________。实验发现,通入氧气温度的高低对实验现象有较大影响,为便于观察应通入________(填“冷”或“热”)的氧气。
(4)实验测得下列数据:所用铜银合金质量15.0g、13.5浓硝酸40mL,实验后A中溶液体积40mL、浓度1.0。设反应中硝酸既无挥发也无分解,则:
①参加反应的硝酸的物质的量为________。
②若已测出反应后E装置的生成物中含氮元素的质量,则为确定合金中铜的质量分数还需要测定的数据是________________。
【答案】(1)排尽装置中的空气,避免对NO的检验产生干扰
(2)干燥(或吸收水蒸气),防止与水反应生成NO
(3) ①. 出现红棕色气体 ②. 热
(4) ①. 0.5mol ②. C装置中烧瓶增重质量
【解析】
【分析】本实验目的是测定铜银合金中铜的质量分数,以及验证有NO生成,因为NO能与氧气反应生成NO2,因此反应前需要先通一段时间的氮气,排尽空气,装置A为发生装置,装置B盛放浓硫酸,作干燥剂,防止NO2与水发生反应,根据信息②,装置C将NO2转化成N2O4,避免干扰NO的验证,装置D验证NO气体,氮的氧化物有毒,需要尾气处理,装置E为尾气处理装置。
【小问1详解】
需要验证NO的存在,NO与O2反应生成NO2,因此反应前需要通一段时间的氮气,其目的是:排尽装置中的空气,避免对NO的检验产生干扰;
【小问2详解】
装置B盛放浓硫酸,其作用是干燥(或吸收水蒸气),防止NO2与水反应生成NO;
【小问3详解】
NO为无色气体,NO2为红棕色气体,如果含有NO,通入氧气发生反应:2NO+O2=2NO2,则D中应出现的现象是:出现红棕色气体;NO2存在平衡:2NO2N2O4,根据信息在0℃时,几乎为无色四氧化二氮,则温度高时应以二氧化氮为主,因此为便于观察应通入热的氧气,此时现象明显;
【小问4详解】
①40mL、13.5mol·L-1浓硝酸中n(HNO3)=13.5mol·L-1×40×10-3L=0.54mol,反应后剩余硝酸物质的量为n(HNO3)=n(H+)=1.0mol·L-1×40×10-3L=0.04mol,则参加反应的硝酸物质的量为(0.54-0.04)mol=0.5mol;
②要计算铜质量分数,还需要计算出生成的N2O4的质量,因此还需要测量C中烧瓶在实验前后增加的质量,故答案为:C装置中烧瓶增重质量。
四、简答题:本大题共1小题,共15分。
19. 硅是无机非金属材料的主角,硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。
(1)生产普通玻璃用到的主要原料有________________,生产设备是________。
(2)是玻璃的主要成分之一,与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为_______________。
(3)氢氟酸是HF的水溶液,可与反应生成,写出化学方程式:________。因此工艺师常用________(填物质名称)溶液来雕刻玻璃。
(4)的水溶液俗称水玻璃,在其中浸泡过的棉花不易燃烧,说明可用作________。可通过与纯碱混合高温熔融反应制得,高温熔融纯碱时下列坩埚可选用的是________(填字母)。
A.普通玻璃坩埚 B.石英坩埚 C.铁坩埚
(5)工业上常利用反应制备硅单质,该反应中氧化剂是________。能否用该反应说明碳与硅的非金属性强弱?________(填“能”或“不能”)。
【答案】(1) ①. 纯碱、石灰石和石英砂(主要成分是SiO2) ②. 玻璃窑
(2)
(3) ①. ②. 氟化氢
(4) ①. 防火剂 ②. C
(5) ①. ②. 不能
【解析】
【小问1详解】
生产普通玻璃用到的主要原料有纯碱、石灰石和石英砂(主要成分是SiO2),生产设备是玻璃窑;
【小问2详解】
与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水,反应的化学方程式为:;
【小问3详解】
氢氟酸与反应生成和水,反应的化学方程式为:。因此工艺师常用氟化氢溶液来雕刻玻璃;
【小问4详解】
的水溶液俗称水玻璃,在其中浸泡过的棉花不易燃烧,说明可用作防火剂。普通玻璃坩埚、石英坩埚都含有SiO2,能与纯碱在高温熔融时反应,则高温熔融纯碱时的坩埚可选用铁坩埚,故选C;
【小问5详解】
反应中硅化合价降低,故二氧化硅为氧化剂,该反应主要是在高温条件下反应的趋势和平衡等因素所致,而非单纯基于非金属性的强弱,则不能用该反应说明碳与硅的非金属性强弱。
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