内容正文:
2023—2024学年高一(下)期中考试
化学
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:人教版必修第二册第五章至第六章。
5.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 AI 27 Si 28 S 32 Fe 56 Cu 64 Zn 65 Pb 207
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 化学与生活密切相关,下列能量主要转化形式描述错误的是
天然气烧开水
烟花的燃放
A.化学能转化为热能
B.化学能转化为光能和热能
电磁炉炒菜
风力发电
C.电能转化为化学能
D.风能转化为电能
A. A B. B C. C D. D
2. 下列各图中,能表示人工合成氨反应的能量变化的是
A. B.
C. D.
3. 下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A. 液氨具有刺激性气味,可用作制冷剂
B. 浓硫酸具有吸水性,可用于干燥
C. SiC的硬度很大,可用作砂纸和砂轮的磨料
D. 高纯硅具有良好的导电性,可用于制作太阳能电池
4. 酸雨形成的示意图如图。下列说法错误的是
A. 均为酸性氧化物
B. 火山喷发、森林火灾都会产生
C. 工厂产生烟气应经脱硫处理后再排放
D. 酸雨形成过程中涉及氧化还原反应
5. 下列各组离子在NH4HSO4溶液中能大量共存的是
A. 、、 B. 、、
C. 、、 D. 、、
6. 下列说法正确的是
A. 吸热反应在常温下可能发生 B. 需要加热的反应一定是吸热反应
C. 放热反应一定不需要加热 D. 有能量放出的过程一定是放热反应
7. 常温常压下,断裂或生成化学键所吸收或放出的能量称为键能。部分化学键的键能数据如表所示,下列说法错误的是
化学键
链能
243
193
436
431
366
A. 的稳定性强于的
B. 的能量高于(1)的
C. 相比,等物质的量的与反应放出的能量更少
D. 形成键会放出的能量
8. 取5mL0.1mol⋅L-1KI溶液,向其中加入1mL0.1mol⋅L-1FeCl3溶液,振荡,使之充分反应:,下列说法正确的是
A. 若滴加的FeCl3溶液为6mL,则充分反应后的溶液中无I-
B. 向反应后的溶液中加入淀粉溶液,溶液变蓝,证明该反应是可逆反应
C. 向反应后的溶液中加入KSCN溶液,溶液变红,证明该反应是可逆反应
D. 将上述反应设计成原电池,一段时间后电流表指针不再发生偏转,说明该反应停止了
9. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,含有的原子数为
B. 与充分反应,容器内分子的数目大于
C. 标准状况下,铁片与足量浓硝酸反应,转移的电子数为
D. 高温下,用石英砂制备粗硅时,每生成的同时,生成的分子数为
10. 将置于恒容密闭的烧瓶中,然后将烧瓶放入的恒温槽中,烧瓶内的气体由黄色变为红棕色,颜色逐渐加深:。下列结论不能说明该反应在该条件下已经达到反应限度的是
A. 烧瓶内气体的压强不再变化
B. 烧瓶内气体的颜色不再加深
C. 烧瓶内气体的密度不再变化
D. 的消耗速率与的消耗速率之比为1:2
11. 燃料电池是把化学能直接转化为电能的发电装置,一种-空气燃料电池的工作原理示意图如图所示,下列说法正确的是
A. 极为负极,发生还原反应
B. 为,在电极上发生反应后生成
C. 电极上每消耗,电路中转移电子
D. 电子的移动方向为极电流表极溶液
12. 下列关于图示的叙述正确的是
A. 图甲:溶于水会放出能量
B. 图乙:可观察到电流表指针发生偏转
C. 图丙:可观察到蓝色喷泉
D. 图丁:比较不同金属离子对分解速率的影响
13. 海水是巨大的资源宝库,对海水进行如图操作制备和NaOH等。粗盐中含有泥沙、、、,精制为精盐时,可使用①溶液、②溶液、③NaOH溶液、④盐酸除杂。下列说法正确的是
A. 粗盐精制时,试剂的添加顺序可以为②③①④
B. 若粗盐精制过程只进行一次过滤,则得到的滤渣成分只有3种
C. 电解饱和食盐水时若使用氢氧燃料电池,则氧气通入的一极为负极
D. 氯水和都具有漂白性,混合使用的漂白效果更好
14. 向10.95g铜铝混合物(除铜、铝外无其他物质)中加入2稀硝酸,充分反应后固体完全溶解,收集到V L(已换算成标准状况下的体积)NO气体(无其他气体生成),继续向反应后的混合溶液中滴加NaOH溶液至过量,经过滤﹑洗涤、干燥,得到14.7g固体。下列说法正确的是
A. V约为3.36
B. 混合物中铜与铝的物质的量之比为2∶1
C. 至少需要400mL稀硝酸
D. 滴加NaOH溶液的过程中,固体质量最大为18.2g
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 某化学兴趣小组利用铁和浓硫酸的反应,探究的性质,装置如图所示。请回答下列问题:
(1)盛装浓硫酸的仪器名称为___________,C装置用于收集,气体应从___________ (填“a”或“b”)导管口进入。
(2)一段时间后,D装置中溶液褪色,体现了的___________性,取D装置中溶液在酒精灯上加热,可以观察到的现象为___________。
(3)E装置中发生反应为氧化还原反应,作___________剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。
(4)F装置中发生反应的离子方程式为___________,反应后转化为微粒X,检验某未知溶液中是否存在X需要用到的试剂为___________ (写试剂名称)。
(5)G装置中球形干燥管作用为___________,溶液的作用为___________。
16. 某化学兴趣小组利用图1装置及秒表,测定锌和硫酸溶液的反应速率。已知常温常压下,,忽略反应前后溶液体积变化。请回答下列问题:
(1)组装好仪器后,实验开始前,需要先进行的操作为_______。
(2)锥形瓶中发生反应的离子方程式为_______。
(3)若时,针筒内收集到(常温常压下)气体,_______,此时消耗的质量为_______g。
(4)将图1装置中的针筒换成针筒,相同时间内,该反应在不同时间段内有如下变化:①锌的质量减少了;②硫酸浓度由变为;③增大了;④生成了(标准状况)。对应的化学反应速率由大到小的顺序为_______(填标号)。
(5)实验室测定锌与硫酸溶液的反应速率的装置如图2,相比图2装置,图1装置的优点是_______(任写一条)。
(6)在恒温条件下锌粒与足量硫酸溶液反应,测得随时间的变化如图3曲线甲所示,若仅改变一个反应条件,对应得到曲线乙、丙,则曲线乙改变的反应条件可能是_______(填标号,下同),曲线丙改变的反应条件可能是_______。
A.将锌粒换成锌粉
B.将硫酸溶液换成浓硫酸
C向硫酸溶液中加入少量固体
D.将硫酸溶液换成足量硫酸溶液
17. 电能是现代社会应用最广泛的能源之一,四种原电池装置如图所示,请回答下列问题:
(1)图1装置中,负极是___________(写化学式) ,正极上可观察到的现象为___________。
(2)图2装置中:
①若M、N均为金属,观察到N极溶解,则金属的活动性:M___________ (填“> ”或“< ”)N。
②若M极为铜,N极为石墨,N极电极反应式为___________。
(3)图3为锌锰干电池,属于___________(填“一次”或“二次”)电池,发生还原反应的物质是___________(写化学式),电子的移动方向为___________。
(4)图4为铅酸蓄电池,该电池放电时发生的总反应的化学方程式为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,放电时电解液中H+移向___________(填“Pb”或“PbO2”)电极,一段时间后,电路中转移了0.3 mol电子,负极的质量增加了___________g。
18. 某温度时,在恒容密闭容器中发生两种气体间的转化反应,的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。请回答下列问题:
(1)该转化反应的化学方程式为_______。
(2)a点时,_______;,Y的反应速率为_______;时容器内的压强与起始时的压强之比为_______。
(3)比较a、b两点该反应的正反应速率的相对大小:_______(填“>”“<”或“=”)。
(4)若不同条件下,上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行,相同时间段内分别测得甲容器中,乙容器中,则_______(填“甲”或“乙”)容器中反应更快。
(5)若仅降低温度,则该反应的正反应速率_______(填“加快”“减慢”或“不变”,下同),逆反应速率_______;若向该容器中通入氩气,的反应速率将_______。
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2023—2024学年高一(下)期中考试
化学
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:人教版必修第二册第五章至第六章。
5.可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 AI 27 Si 28 S 32 Fe 56 Cu 64 Zn 65 Pb 207
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 化学与生活密切相关,下列能量主要转化形式描述错误的是
天然气烧开水
烟花的燃放
A.化学能转化为热能
B.化学能转化为光能和热能
电磁炉炒菜
风力发电
C.电能转化为化学能
D.风能转化为电能
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.天然气烧开水是化学能转化为热能的过程,故A正确;
B.烟花燃放是化学能转化为光能和热能的过程,故B正确;
C.电磁炉炒菜是电能转化为热能的过程,故C错误;
D.风力发电是风能转化为电能的过程,故D正确;
故选C。
2. 下列各图中,能表示人工合成氨反应的能量变化的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.人工合成氨反应为放热反应,所以生成物的能量应低于反应物的能量,A项错误;
B.人工合成氨反应为放热反应,所以生成物的能量应低于反应物的能量,且反应前半部分需要克服活化能吸收能量,后半部分释放能量,B项正确;
C.人工合成氨反应前半部分需要克服活化能吸收能量,后半部分释放能量,C项错误;
D.人工合成氨反应为放热反应,所以生成物的能量应低于反应物的能量,且反应前半部分需要克服活化能吸收能量,后半部分释放能量,D项错误;
故答案为:B。
3. 下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A. 液氨具有刺激性气味,可用作制冷剂
B. 浓硫酸具有吸水性,可用于干燥
C. SiC的硬度很大,可用作砂纸和砂轮的磨料
D. 高纯硅具有良好的导电性,可用于制作太阳能电池
【答案】C
【解析】
【详解】A.液氨气化时会吸收热量,使周围环境温度降低,所以液氨可用作制冷剂,故A错误;
B.浓硫酸具有强氧化性,能将具有强还原性的硫化氢氧化,所以不能用浓硫酸干燥硫化氢,故B错误;
C.碳化硅是硬度很大的新型无机非金属材料,常用作砂纸、砂轮的磨料,故C正确;
D.晶体硅是良好的半导体,常用于制作太阳能电池,故D错误;
故选C。
4. 酸雨形成的示意图如图。下列说法错误的是
A. 均为酸性氧化物
B. 火山喷发、森林火灾都会产生
C. 工厂产生的烟气应经脱硫处理后再排放
D. 酸雨形成过程中涉及氧化还原反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.为酸性氧化物,是不成盐氧化物,故A错误;
B.火山喷发过程中,火山喷口处硫燃烧生成二氧化硫,森林火灾中木材中含硫物质燃烧也会产生二氧化硫,故B正确;
C.由于二氧化硫会污染环境,因此工厂产生的烟气应经脱硫处理后再排放,故C正确;
D.酸雨形成主要是二氧化硫和水反应生成亚硫酸,亚硫酸和氧气反应生成硫酸或二氧化硫和氧气反应生成三氧化硫,三氧化硫和水反应生成硫酸,因此酸雨形成过程中涉及氧化还原反应,故D正确。
综上所述,答案为A。
5. 下列各组离子在NH4HSO4溶液中能大量共存的是
A. 、、 B. 、、
C. 、、 D. 、、
【答案】B
【解析】
【分析】NH4HSO4在溶液在溶液中存在铵根离子、氢离子、硫酸根,据此解答。
【详解】A.碳酸根和氢离子反应,故A不符合题意;
B.所有离子都不反应,故B符合题意;
C.氢离子和氢氧根离子反应,故C不符合题意;
D.硝酸根在酸性条件下,可以氧化二价铁离子,故D不符合题意;
答案选B。
6. 下列说法正确的是
A. 吸热反应在常温下可能发生 B. 需要加热的反应一定是吸热反应
C. 放热反应一定不需要加热 D. 有能量放出的过程一定是放热反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.吸热反应、放热反应与反应条件无关,吸热反应在常温下可能发生,如常温下八水合氢氧化钡与氯化铵的反应是吸热反应,故A正确;
B.吸热反应、放热反应与反应条件无关,需要加热的反应不一定是吸热反应,如铁与硫共热的反应是放热反应,故B错误;
C.吸热反应、放热反应与反应条件无关,放热反应也需要加热,如铁与硫共热反应是放热反应,故C错误;
D.有能量放出的过程不一定是放热反应,如浓硫酸的稀释是放热过程,不是放热反应,故D错误;
故选A。
7. 常温常压下,断裂或生成化学键所吸收或放出的能量称为键能。部分化学键的键能数据如表所示,下列说法错误的是
化学键
链能
243
193
436
431
366
A. 的稳定性强于的
B. 的能量高于(1)的
C. 相比,等物质的量的与反应放出的能量更少
D. 形成键会放出的能量
【答案】C
【解析】
【详解】A.键能比键能大,说明的稳定性强于的,故A正确;
B.根据液态物质吸收热量变为气态物质,因此的能量高于(1)的,故B正确;
C.1mol与1mol反应生成2molHBr(g)放出的热量为431kJ×2−(193kJ+436kJ)=233kJ,1mol与1mol反应生成2molHBr(g)放出的热量为431kJ×2−(243kJ+436kJ)=183kJ,因此相比,等物质的量的与反应放出的能量更多,故C错误;
D.键能为243,因此形成键会放出的能量,故D正确。
综上所述,答案C。
8. 取5mL0.1mol⋅L-1KI溶液,向其中加入1mL0.1mol⋅L-1FeCl3溶液,振荡,使之充分反应:,下列说法正确的是
A. 若滴加的FeCl3溶液为6mL,则充分反应后的溶液中无I-
B. 向反应后的溶液中加入淀粉溶液,溶液变蓝,证明该反应是可逆反应
C. 向反应后的溶液中加入KSCN溶液,溶液变红,证明该反应是可逆反应
D. 将上述反应设计成原电池,一段时间后电流表指针不再发生偏转,说明该反应停止了
【答案】C
【解析】
【详解】A.由于反应2Fe3++2I−⇌2Fe2++I2是可逆反应,故充分反应后溶液中还有I-,A错误;
B.向反应后的溶液中加入淀粉溶液,溶液变蓝,能说明有I2生成,但是不能说明正反应不彻底,原反应为可逆反应,B错误;
C.1mL0.1mol⋅L-1FeCl3溶液中含Fe3+物质的量为1×10-4mol,5mL0.1mol⋅L-1KI溶液中含I-物质的量为5×10-4mol,根据所给方程式,I-过量,向反应后的溶液中加入KSCN溶液,溶液变红,说明反应后的溶液中还有Fe3+,证明该反应是可逆反应,C正确;
D.将上述反应设计成原电池,一段时间后电流表指针不再发生偏转,说明该反应达到平衡,但是反应到达平衡只是正逆反应速率相等,并没有停止,D错误;
本题选C。
9. 设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,含有的原子数为
B. 与充分反应,容器内分子的数目大于
C. 标准状况下,铁片与足量浓硝酸反应,转移的电子数为
D. 高温下,用石英砂制备粗硅时,每生成的同时,生成的分子数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.标准状况下,是非气态物质,故A错误;
B.与充分反应,由于该反应是可逆反应,因此不能全部生成2mol氨气,则容器内分子的数目大于,故B正确;
C.标准状况下,铁片与足量浓硝酸反应,由于发生钝化反应,因此无法计算转移的电子数,故C错误;
D.高温下,用石英砂制备粗硅时,每生成和CO,不会生成,故D错误。
综上所述,答案为B。
10. 将置于恒容密闭的烧瓶中,然后将烧瓶放入的恒温槽中,烧瓶内的气体由黄色变为红棕色,颜色逐渐加深:。下列结论不能说明该反应在该条件下已经达到反应限度的是
A. 烧瓶内气体的压强不再变化
B. 烧瓶内气体的颜色不再加深
C. 烧瓶内气体的密度不再变化
D. 的消耗速率与的消耗速率之比为1:2
【答案】C
【解析】
【详解】A.该反应是体积增大的反应,压强在不断增大,因此当烧瓶内气体的压强不再变化,说明反应已经达到反应限度,故A不符合题意;
B.二氧化氮是红棕色气体,正向反应,颜色逐渐加深,当烧瓶内气体的颜色不再加深,说明反应已经达到反应限度,故B不符合题意;
C.密度等于气体质量除以容器体积,气体质量不变,容器体积不变,密度始终不变,当烧瓶内气体的密度不再变化,不能说明反应已经达到反应限度,故C符合题意;
D.的消耗,说明平衡正向反应,的消耗,说明平衡逆向反应,当的消耗速率与的消耗速率之比为1:2,说明反应已经达到反应限度,故D不符合题意。
综上所述,答案为C。
11. 燃料电池是把化学能直接转化为电能的发电装置,一种-空气燃料电池的工作原理示意图如图所示,下列说法正确的是
A. 极为负极,发生还原反应
B. 为,在电极上发生反应后生成
C. 电极上每消耗,电路中转移电子
D. 电子的移动方向为极电流表极溶液
【答案】B
【解析】
【分析】燃料电池是将化学能直接转化为电能的装置,其工作原理与原电池相同。在原电池中,阴离子向负极移动,根据离子移动方向可知M为负极,通入的气体是;N为正极,通入的气体为空气。据此解答。
【详解】A. 根据分析可知M为负极,发生氧化反应,A错误;
B. 根据分析和气体通入方向可知a为,负极发生的电极反应式:,B正确;
C. 题目未指明标准状况,因此无法根据气体体积计算转移电子数,C错误;
D. 在原电池中,电子由负极经过外电路流向正极,则电子移动方向为:M极电流表N极,D错误。
答案为:B。
12. 下列关于图示的叙述正确的是
A. 图甲:溶于水会放出能量
B. 图乙:可观察到电流表指针发生偏转
C. 图丙:可观察到蓝色喷泉
D. 图丁:比较不同金属离子对分解速率的影响
【答案】D
【解析】
【详解】A.图甲中右边“U”形管,左边液面高,说明左边压强小,则说明溶于水会吸收能量,故A错误;
B.图乙中由于是酒精溶液,不是电解质溶液,因此不能观察到电流表指针发生偏转,故B错误;
C.图丙中氨气溶于水生成一水合氨,一水合氨溶液电离处氢氧根离子,因此可观察到红色喷泉,故C错误;
D.图丁中同浓度的双氧水中滴加相同浓度相同体积不同金属阳离子形成的盐溶液,因此可以比较不同金属离子对分解速率的影响,故D正确。
综上所述,答案为D。
13. 海水是巨大的资源宝库,对海水进行如图操作制备和NaOH等。粗盐中含有泥沙、、、,精制为精盐时,可使用①溶液、②溶液、③NaOH溶液、④盐酸除杂。下列说法正确的是
A. 粗盐精制时,试剂的添加顺序可以为②③①④
B. 若粗盐精制过程只进行一次过滤,则得到的滤渣成分只有3种
C. 电解饱和食盐水时若使用氢氧燃料电池,则氧气通入的一极为负极
D. 氯水和都具有漂白性,混合使用的漂白效果更好
【答案】A
【解析】
【详解】A.粗盐的提纯中,碳酸钠在氯化钡后面,除去钙离子和多余的钡离子,A正确;
B.若粗盐精制过程只进行一次过滤,则得到的滤渣成分至少4种,分别为CaCO3、BaCO3、BaSO4、Mg(OH)2,B错误;
C.电解饱和食盐水时,若使用氢氧燃料电池,则氧气通入的一极为正极,C错误;
D.氯水和SO2都具有漂白性,混合使用会反应,方程式为,漂白效果减弱,D错误;
故选A。
14. 向10.95g铜铝混合物(除铜、铝外无其他物质)中加入2稀硝酸,充分反应后固体完全溶解,收集到V L(已换算成标准状况下的体积)NO气体(无其他气体生成),继续向反应后的混合溶液中滴加NaOH溶液至过量,经过滤﹑洗涤、干燥,得到14.7g固体。下列说法正确的是
A. V约为3.36
B. 混合物中铜与铝的物质的量之比为2∶1
C. 至少需要400mL稀硝酸
D. 滴加NaOH溶液的过程中,固体质量最大为18.2g
【答案】A
【解析】
【分析】铜、铝与稀硝酸反应分别生成Cu(NO3)2、Al(NO3)3,都生成NO和水;继续向反应后的混合溶液中加入过量的NaOH溶液,得到的固体为Cu(OH)2;所以,,则铜、铝与稀硝酸反应时,铜、铝失去电子总数为,根据得失电子守恒可知,,据此分析解题。
【详解】A.由分析知,,则,故A正确;
B.由分析知,混合物中铜与铝的物质的量之比为0.15:0.05=3∶1,故B错误;
C.根据氮元素守恒可知,参加反应的硝酸物质的量为,至少需要稀硝酸,故C错误;
D.滴加NaOH溶液的过程中,固体质量最大时为Cu(OH)2、Al(OH)3,,则固体质量为 ,故D错误;
故选A。
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15. 某化学兴趣小组利用铁和浓硫酸的反应,探究的性质,装置如图所示。请回答下列问题:
(1)盛装浓硫酸的仪器名称为___________,C装置用于收集,气体应从___________ (填“a”或“b”)导管口进入。
(2)一段时间后,D装置中溶液褪色,体现了的___________性,取D装置中溶液在酒精灯上加热,可以观察到的现象为___________。
(3)E装置中发生的反应为氧化还原反应,作___________剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。
(4)F装置中发生反应的离子方程式为___________,反应后转化为微粒X,检验某未知溶液中是否存在X需要用到的试剂为___________ (写试剂名称)。
(5)G装置中球形干燥管的作用为___________,溶液的作用为___________。
【答案】(1) ①. 分液漏斗 ②. b
(2) ①. 漂白 ②. 溶液恢复红色
(3) ①. 氧化 ②. 1∶2
(4) ①. ②. 稀盐酸和氯化钡
(5) ①. 防倒吸 ②. 尾气吸收
【解析】
【分析】铁和浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化硫、硫酸铁和水,二氧化硫通到品红溶液中,品红溶液褪色,再通到硫化氢溶液中,有黄色沉淀生成,通到溴水中,溶液褪色,NaOH做尾气吸收,据此解答;
【小问1详解】
盛装浓硫酸的仪器名称为分液漏斗,C装置用于收集,因密度比空气大,应该长进短出,气体应从b导管口进入。
【小问2详解】
一段时间后,D装置中品红溶液褪色,体现了的漂白性,取D装置中溶液在酒精灯上加热,因漂白是化合生成了无色物质,且不稳定,加热后分解,可以观察到的现象为溶液恢复红色;
【小问3详解】
E装置中发生的反应为氧化还原反应,化合价降低作氧化剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2;
【小问4详解】
F装置中发生反应的离子方程式为,反应后转化为微粒,检验方法,取待测溶液少量于试管中,先滴入几滴稀盐酸,无明显变化,接着再滴入氯化钡溶液,如果产生白色沉淀,则证明待测溶液中含有硫酸根离子,需要用到的试剂为稀盐酸和氯化钡溶液;
【小问5详解】
G装置中球形干燥管的作用为防倒吸,溶液的作用为尾气吸收;
16. 某化学兴趣小组利用图1装置及秒表,测定锌和硫酸溶液的反应速率。已知常温常压下,,忽略反应前后溶液体积变化。请回答下列问题:
(1)组装好仪器后,实验开始前,需要先进行的操作为_______。
(2)锥形瓶中发生反应的离子方程式为_______。
(3)若时,针筒内收集到(常温常压下)气体,_______,此时消耗的质量为_______g。
(4)将图1装置中的针筒换成针筒,相同时间内,该反应在不同时间段内有如下变化:①锌的质量减少了;②硫酸浓度由变为;③增大了;④生成了(标准状况)。对应的化学反应速率由大到小的顺序为_______(填标号)。
(5)实验室测定锌与硫酸溶液的反应速率的装置如图2,相比图2装置,图1装置的优点是_______(任写一条)。
(6)在恒温条件下锌粒与足量硫酸溶液反应,测得随时间的变化如图3曲线甲所示,若仅改变一个反应条件,对应得到曲线乙、丙,则曲线乙改变的反应条件可能是_______(填标号,下同),曲线丙改变的反应条件可能是_______。
A.将锌粒换成锌粉
B.将硫酸溶液换成浓硫酸
C.向硫酸溶液中加入少量固体
D.将硫酸溶液换成足量硫酸溶液
【答案】(1)检查装置气密性
(2)
(3) ①. 0.00012或 ②. 0.078
(4)②④③①或②>④>③>①
(5)可以随时控制反应的开始和停止
(6) ①. D ②. C
【解析】
【分析】利用锌与稀硫酸反应来测定反应速率,需要确定变量和时间,测定相同时间内产生氢气的体积,也可以测定产生相同体积氢气所需要的时间,如果用浓度变化表示反应速率,可以是氢离子的浓度变化,也可以是锌离子的浓度变化。
【小问1详解】
该装置为制取氢气的装置,故组装好仪器后,实验开始前,需要先进行的操作为检查装置的气密性;
【小问2详解】
锥形瓶中锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气,离子方程式为;
【小问3详解】
若10s时,针筒内收集到29.4mL(常温常压下)气体,因常温常压下,,故,则,此时消耗锌物质的量为0.0012mol,质量为0.0012mol×65g/mol=0.078g;
【小问4详解】
对应的化学反应速率可取决于相同时间内生成氢气的物质的量,而根据化学方程式,消耗n(Zn)=n(H2SO4)=n(H2),
①锌的质量减少了0.1g,;
②硫酸浓度由1mol/L变为0.96mol/L,;③c(Zn2+)增大了0.018mol/L,;
④生成了44.8mL(标准状况)H2,,故对应的化学反应速率由大到小的顺序为
②④③①;
【小问5详解】
相比图2装置,图1装置的优点是能够通过控制铜丝随时控制反应的发生和停止;
【小问6详解】
由曲线甲到曲线乙,产生氢气的量没有变,但是反应速率减慢,则可以减小硫酸的浓度来减慢反应速率,故改变的条件为将1mol/L硫酸溶液换成足量0.5mol/L硫酸溶液,答案选D;由曲线甲到曲线丙,反应速率加快,但产生氢气的量减小,故向硫酸溶液中加入少量CuSO4固体,部分锌与硫酸铜反应生成铜单质,构成原电池,加快反应速率,与硫酸反应的锌减小,故产生氢气的量减小,答案选C。
17. 电能是现代社会应用最广泛的能源之一,四种原电池装置如图所示,请回答下列问题:
(1)图1装置中,负极是___________(写化学式) ,正极上可观察到的现象为___________。
(2)图2装置中:
①若M、N均为金属,观察到N极溶解,则金属的活动性:M___________ (填“> ”或“< ”)N。
②若M极为铜,N极为石墨,N极的电极反应式为___________。
(3)图3为锌锰干电池,属于___________(填“一次”或“二次”)电池,发生还原反应的物质是___________(写化学式),电子的移动方向为___________。
(4)图4为铅酸蓄电池,该电池放电时发生总反应的化学方程式为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,放电时电解液中H+移向___________(填“Pb”或“PbO2”)电极,一段时间后,电路中转移了0.3 mol电子,负极的质量增加了___________g。
【答案】(1) ①. Al ②. 气泡产生
(2) ①. < ②. Fe3++e-=Fe2+
(3) ① 一次 ②. MnO2 ③. 负极Zn到正极MnO2
(4) ①. PbO2 ②. 14.4
【解析】
【分析】
【小问1详解】
①Mg不与NaOH反应而Al能与NaOH反应,Al作负极,Al在负极失去电子发生氧化反应,Mg作正极,H2O在正极得到电子发生还原反应,正极电极反应式为:2H2O+2e-=2OH-+H2↑,故负极为Al;
②正极上可观察到的现象为有气泡产生;
【小问2详解】
①图2装置是原电池,根据原电池原理,活泼金属作为负极,放电后电极会发生溶解,故金属的活动性:M< N;
②M极为铜,N极为石墨,电解质为FeCl3,则M极上Cu作为负极放电,电极反应式为Cu-2e-=Cu2+,N极上Fe3+作为正极放电,电极反应式为Fe3++e-=Fe2+;
【小问3详解】
锌锰干电池是一次电池,放电时Zn为负极,MnO2为正极,正极得电子发生还原反应,电极反应式为:MnO2++e-=MnOOH+NH3,电子移动方向为负极Zn到正极MnO2;
【小问4详解】
①在铅蓄电池工作时,Pb为负极,PbO2为正极,电池内部阳离子移向正极,所以氢离子移向PbO2;
②原电池工作时,阴离子移向负极,所以移向负极与负极产生的Pb2+结合成 PbSO4,负极增重的质量为的质量,转移0.3 mol电子时,负极的质量增加。
18. 某温度时,在恒容密闭容器中发生两种气体间的转化反应,的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。请回答下列问题:
(1)该转化反应的化学方程式为_______。
(2)a点时,_______;,Y的反应速率为_______;时容器内的压强与起始时的压强之比为_______。
(3)比较a、b两点该反应的正反应速率的相对大小:_______(填“>”“<”或“=”)。
(4)若不同条件下,上述反应在甲、乙两个相同容器内同时进行,相同时间段内分别测得甲容器中,乙容器中,则_______(填“甲”或“乙”)容器中反应更快。
(5)若仅降低温度,则该反应的正反应速率_______(填“加快”“减慢”或“不变”,下同),逆反应速率_______;若向该容器中通入氩气,的反应速率将_______。
【答案】(1)
(2) ①. 3.2 ②. ③. 7:10
(3)> (4)乙
(5) ①. 减慢 ②. 减慢 ③. 不变
【解析】
【小问1详解】
反应从开始到,Y减少1.2,增加了0.6,说明Y是反应物,是生成物,△c(Y):△c()=2:1,故该反应的化学方程式为;
【小问2详解】
a点时,c(Y)=c(),则1.6-△c(Y)= 0.4+△c(),又因为△c(Y):△c()=2:1,则反应从开始到,△c()=0.4,即a点时,c(Y)=c()=0.8,0.83.2;,Y的反应速率为;恒温恒容条件时,容器内的压强与气体物质的量成正比,则时容器内的压强与起始时的压强之比为;
小问3详解】
根据图知,a点反应物的浓度大于b点反应物的浓度,则>;
【小问4详解】
根据反应速率之比等于化学计量数之比,当甲容器中,则甲容器中,乙容器中,则乙容器中反应更快;
【小问5详解】
若仅降低温度,则该反应的正反应速率减慢,逆反应速率减慢;若向该容器中通入氩气,因为反应气体的浓度不变,则的反应速率将不变。
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