精品解析:宁夏石嘴山市第三中学2022-2023学年高一下学期4月期中考试化学试题
2024-10-18
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内容正文:
石嘴山三中2022~2023学年第二学期高一年级期中
化学试题
可能用到的原子量:H:1 N:14 O:16 Al:27 S:32 Cu:64
一、选择题(每小题只有一个正确选项,25×2分=50分)
1. 下列反应起到氮的固定作用的是
A. NO和反应生成 B. 与在一定条件下生成
C. 经催化氧化生成NO D. 由制碳铵和硫铵
2. 科技改变生活,下列说法正确的是
A. 冬奥会使用的“被动房”利用太阳能和地热能供能,太阳能电池板的主要材料是二氧化硅
B. 天宫课堂“乙酸钠过饱和溶液”结晶形成热冰现象,属于吸热反应
C. “嫦娥五号”使用的太阳能电池阵和锂离子电池组,均可将化学能转变成电能
D. 被称为“冰丝带”的国家速滑馆采用二氧化碳超临界制冰技术,比传统制冷剂氟利昂更加环保
3. 有关铵盐的性质正确的是
A. 都能与酸反应 B. 受热时分解,都有产生
C. 与碱共热时不一定产生氨气 D. 铵态氮肥不能跟碱性肥料草木灰同时施用
4. 下列物质能使品红溶液褪色的是
①干燥Cl2 ②Na2O2 ③O3 ④活性炭 ⑤SO2
A. 除①外其他都可以 B. 只有①②③
C. 只有①④⑤ D. 全部都可以
5. 下列说法正确的是
A. 久置的浓硝酸呈黄色,是因为浓硝酸吸收了空气中的杂质
B. 浓硝酸与铜在常温下不发生化学作用
C. 常温下,浓硝酸、浓硫酸均可使铝、铁在表面形成致密的氧化膜而钝化
D. 浓硫酸露置在空气中质量会减少
6. 下列有关物质的叙述中,错误的是
A. 碳酸钠溶液保存在配有橡胶塞的细口瓶中,氢氟酸通常保存在塑料瓶中
B. 石灰石是制备玻璃、水泥的原料之一
C. 水泥、玻璃、青花瓷、水晶、玛瑙都属于硅酸盐产品
D. 合金比它的各成分金属的熔点低,硬度大
7. 既可以用浓干燥又能用排气法收集的气体为
① ②NO ③ ④ ⑤ ⑥
A. ①④⑥ B. ①④⑤ C. ②③④ D. ②⑤⑥
8. 下列反应不属于可逆反应的是
A. 溶于水和分解 B. 和化合成和分解
C. 和化合成和分解 D. 和化合成HI和HI分解
9. 下列说法中正确的是
A. 物质发生化学反应时都伴随着能量变化,伴随能量变化的变化一定是化学变化
B. 需要加热的化学反应一定是吸热反应,不需要加热就能进行的反应一定是放热反应
C. 等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出的热量多
D. 因为3O2===2O3是吸热反应,所以臭氧比氧气更稳定
10. 如图烧瓶中充满干燥气体a,将滴管中的液体b挤入烧瓶内,轻轻振荡烧瓶,后打开弹簧夹f,烧杯中的液体b呈喷泉状喷出,最终几乎充满烧瓶。则a和b分别是
a(干燥气体)
b(液体)
A
水
B
溶液
C
饱和溶液
D
盐酸
A. A B. B C. C D. D
11. 下列变化过程中,属于放热的有几个
①液态水汽化;②Fe丝在纯氧中燃烧;③高温下分解;④Mg和HCl反应;⑤稀释浓硫酸;⑥固体溶于水;⑦铝热反应;⑧与固体混合;⑨生石灰溶于水;⑩碳与二氧化碳反应
A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个
12. 为了除去粗盐中的、、及泥沙,可将粗盐溶于水,然后进行下列五项操作:①过滤;②加过量NaOH溶液;③加过量盐酸;④加过量溶液;⑤加过量溶液。正确的操作顺序是
A. ①④②⑤③ B. ②⑤④①③ C. ④①②⑤③ D. ④②⑤①③
13. 下图是有关二氧化硫性质的实验装置图,下列说法正确的是
A. a中紫色石蕊先变红后褪色
B. b中品红溶液褪色,加热后又恢复红色
C. c中氢硫酸溶液出现黄色浑浊,体现的还原性
D. d中溴水褪色,体现了二氧化硫漂白性
14. 反应在四种不同情况下反应速率分别为①,②,③,④,则该反应在不同条件下速率快慢顺序是
A. ④>③>②>① B. ②=③>①>④
C. ④>②=③>① D. ②=③>④>①
15. 下列四种盛有不同溶液的烧杯中,分别加入相同质量的锌粉,反应最快的是
A. 10℃HCl溶液 B. 20℃的HCl溶液
C. 20℃的溶液 D. 10℃的溶液
16. 下列有关实验,能达到实验目的的是
A. 利用图甲装置,盛放浓硝酸 B. 利用图乙装置,吸收尾气
C. 利用图丙装置,选用和NaOH固体制备 D. 利用图丁装置,收集
17. 下列实验操作或实验方案,不能达到目的的是
选项
实验操作或实验方案
目的
A
用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近输送氨气的管道
检验氨气是否泄漏
B
取少量待测样品溶于蒸馏水,加入足量稀盐酸,再加入足量溶液
检验固体是否变质
C
用溶液分别与相同体积、的反应,记录产生等量气体所用的时间
探究浓度对反应速率的影响
D
向盛有某无色溶液的试管中,滴加稀NaOH溶液,在管口放一片湿润的红色石蕊试纸
检验的存在
A. A B. B C. C D. D
18. 有a、b、c、d四种金属电极,有关的实验装置及部分实验现象如下,由此可判断这四种金属的活动性顺序是
实验装置
实验现象
a极质量减小,b极质量增大
b极有气体产生,c极无变化
实验装置
实验现象
d极溶解,c极有气体产生
电流从a极流向d极
A. a>b>c>d B. b>c>d>a C. d>a>b>c D. a>b>d>c
19. 在一密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L。当反应达到平衡时,可能存在的数据是
A. SO2为0.4 mol/L,O2为0.2 mol/L B. SO2为0.25 mol/L
C. SO3为0.4 mol/L D. SO2、SO3均为0.15 mol/L
20. 是制备硫酸的重要反应,下列叙述正确的是
A. 催化剂不改变该反应的逆反应速率 B. 增大反应体系的压强,反应速率增大
C. 增大的物质的量,反应速率加快 D. 升高温度,正逆反应速率都加快
21. 已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ,且氢气中1 molH―H 键完全断裂时吸收热量436 kJ,水蒸气中1 mol H―O键形成时放出热量463 kJ, 则氧气中1 molO=O 键断裂时吸收热量
A. 188kJ B. 248 kJ C. 124kJ D. 496kJ
22. 1L稀硝酸和稀硫酸的混合液,其物质的量浓度分别为0.1mol/L和0.4mol/L。若向该混合溶液中加入足量的铜粉,从离子反应的角度分析,则最多能溶解铜粉的质量为( )
A. 9.6g B. 6.4 g C. 3.2 g D. 2.4 g
23. 在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再变化时,表明反应,已达到平衡状态的是
A. 混合气体的压强 B. 混合气体的密度
C. 气体的总物质的量 D. 气体的分子总数
24. 在2L密闭容器中把4molA和2molB混合,在一定条件下发生反应3A(g)+2B(g)zC(g)+2D(g)。2min后反应达到平衡时生成1.6molC,又测得反应速率v(D)=0.2mol/(L·min)。则下列说法正确的是( )
A. z=4
B. B物质的转化率是20%
C. A的平衡浓度是1.6mol/L
D. 平衡时气体压强是原来的
25. 如图所示,杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球,调节杠杆并使其在水中保持平衡,然后小心地向水槽中滴入浓CuSO4溶液,一段时间后,下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验中,不考虑两球的浮力变化)
A. 杠杆为导体或绝缘体时,均为A端低B端高
B. 杠杆为导体A端高B端低;杠杆为绝缘体时,AB保持水平
C. 当杠杆为导体时,A端低B端高;杠杆为绝缘体时,A端高B端低
D. 当杠杆为导体时,A端高B端低;杠杆为绝缘体时,A端低B端高
二、填空题(共40分)
26. 根据下列叙述写出相应的化学反应方程式(注意反应条件)
(1)工业用石英、焦炭制粗硅网___________。
(2)氢氟酸刻蚀玻璃的原理___________。
(3)木炭与浓共热___________。
(4)久置浓硝酸呈现黄色___________。
(5)二氧化硫与氯水混合___________。
27. 根据原电池原理,结合装置图,按要求解答问题:
(1)若X为Zn,Y为稀硫酸溶液,则铜电极上现象为___________;溶液中的移向___________(填“Cu”或“Zn”)电极。
(2)若X为银,Y为硝酸银溶液,则电子从___________(填“Cu”或“Ag”)电极流出,Ag电极上的电极反应为___________。
(3)若X为Fe,Y为浓硝酸,则X为___________极(填“正”或“负”),电池的总反应为___________。
(4)若将Mg与Al电极插入氢氧化钠溶液中,则负极为___________,负极反应为___________。
(5)若把反应利用上图设计成原电池,则X为___________(填材料的名称),Y为___________(填化学式)。
(6)稀硫酸与锌片制取氢气的反应中,加入少量硫酸铜可加快反应速率,为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列实验,将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积气体所需时间。
A
B
C
D
E
F
40
饱和溶液/mL
0
0.5
2.5
5
30
10
0
①___________,___________。
②实验证明,加入少量的硫酸铜可以加快反应速率其原因为___________,当硫酸铜超过一定量时,生成氢气的速率却会下降其原因为___________。
28. 在一可变的容积的密闭容器中进行
(1)
①增加Fe量,其反应速率的变化是___________(填增大、不变、减小,以下相同)。
②将容器的体积缩小一半,反应速率___________。
③保持体积不变,充入使体系压强增大,其反应速率___________。
④保持压强不变,充入使容器的体积增大,其反应速率___________。
(2)一定温度时,在4L密闭容器中,某反应中气体M和气体N的物质的量随时间变化的曲线如图所示:
①时刻N的转化率为___________。
②时间内用M表示的化学反应速率为___________。
③平衡时容器内气体的压强与起始时容器内压强的比值为___________。
④该反应的化学方程式为___________;时刻,正逆反应速率大小:___________(填“>”、“=”或“<”)。
⑤下列能表示上述反应达到化学平衡状态的是___________(填编号)。
A. B.M与N的物质的量之比保持不变
C.混合气体密度保持不变 D.容器中压强保持不变
三、推断题
29. A、B、C、D、E五种物质有如图所示的转化关系,根据信息回答下列问题:
若A在常温下为黄色晶体,回答下列问题:
(1)E为___________(填名称),写出Cu与E的浓溶液反应的化学方程式___________。
(2)将C通入B的水溶液中,反应的化学方程式___________。
(3)将C通入酸性高锰酸钾溶液中反应的离子方程式___________。
若A为空气中含量最多的气体,回答下列问题:
(4)D→E的化学方程式___________。
(5)D→E的过程中,标准状况下每生成33.6L的C转移___________mol电子,写出D与氢氧化钠溶液反应的离子方程式___________。
四、实验题
30. 某同学利用如图装置模拟工业生产制备少量硝酸,请结合所学知识完成下列问题。
(1)实验时先用酒精喷灯加热催化剂,然后通入反应气体,当催化剂红热后撤离酒精喷灯,催化剂始终保持红热,温度可达到700℃以上。下列图示中,能够正确表示该反应过程能量变化的是___________。
A.B.C.
(2)若将反应生成的盛有NO和的混合气体25mL的量筒倒立在水槽中,过一段时间后,气体体积减小为15mL,则原混合气体中NO和的体积比是___________。
(3)为了进一步证明铁与稀硝酸反应产生一氧化氮,其装置如图所示(加热装置和固定装置均已略去)。B为一个用金属丝固定的干燥管,内装块状碳酸钙固体;E是用于鼓入空气的双连打气球。
①装置A采用了可以抽动的金属丝来代替传统的固液发生装置,其优点是___________。
②实验时,先将B装置下移,使碳酸钙与稀硝酸接触产生气体,目的是___________,一段时间后,当看到___________(填现象)时,将B装置上提,使之与稀硝酸分离。
③将A中铁丝放入稀硝酸中,装置A中产生___________(填“无色”或“红棕色”)气体。用E向F中鼓入空气,烧瓶F内发生的化学反应方程式为___________。
④若反应后向A中溶液滴加KSCN溶液,溶液不变红色,则铁丝与稀硝酸反应的离子方程式为___________。
⑤反应结束后,再将B装置下移,使碳酸钙与稀硝酸接触产生气体,目的是___________。
五、计算题
31. 1.92g铜跟一定量的浓硝酸反应,随着铜的不断减少,反应生成的气体颜色也逐渐变浅,当铜反应完毕时,共收集到1.12L(标准状况)气体。计算:
(1)反应过程中转移电子的数目___________。
(2)反应中消耗硝酸的物质的量___________。
(3)反应中产生气体的物质的量分别为___________。
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石嘴山三中2022~2023学年第二学期高一年级期中
化学试题
可能用到的原子量:H:1 N:14 O:16 Al:27 S:32 Cu:64
一、选择题(每小题只有一个正确选项,25×2分=50分)
1. 下列反应起到氮的固定作用的是
A. NO和反应生成 B. 与在一定条件下生成
C. 经催化氧化生成NO D. 由制碳铵和硫铵
【答案】B
【解析】
【分析】氮的固定是指将游离态的氮元素转化为化合态的氮元素的过程,即将氮气转化为含氮化合物。
【详解】A.NO与O2反应生成NO2是含氮化合物之间的转化,不属于氮的固定,A错误;
B.N2与H2在一定条件下反应生成NH3的过程,是将游离态的氮元素转化为化合态的氮元素的过程,属于氮的固定,B正确;
C.氨的催化氧化是含氮化合物之间的转化,不属于氮的固定,C错误;
D.由氨气制碳铵和硫铵是含氮化合物之间的转化,不属于氮的固定,D错误;
答案选B。
2. 科技改变生活,下列说法正确的是
A. 冬奥会使用的“被动房”利用太阳能和地热能供能,太阳能电池板的主要材料是二氧化硅
B. 天宫课堂“乙酸钠过饱和溶液”结晶形成热冰现象,属于吸热反应
C. “嫦娥五号”使用的太阳能电池阵和锂离子电池组,均可将化学能转变成电能
D. 被称为“冰丝带”的国家速滑馆采用二氧化碳超临界制冰技术,比传统制冷剂氟利昂更加环保
【答案】D
【解析】
【详解】A.建设使用了太阳能和地热能供能的“被动房”,太阳能电池板的主要材料是晶体硅,A项错误;
B.乙酸钠过饱和溶液”结晶形成热冰现象,属于放热反应,B项错误;
C.太阳能电池阵是将太阳能转变成电能的装置,C项错误;
D.氟利昂会破坏臭氧层,导致臭氧层空洞的环境问题,被称为“冰丝带”的国家速滑馆采用二氧化碳超临界制冰技术,比传统制冷剂氟利昂更加环保,D项正确;
答案选D。
3. 有关铵盐的性质正确的是
A. 都能与酸反应 B. 受热时分解,都有产生
C. 与碱共热时不一定产生氨气 D. 铵态氮肥不能跟碱性肥料草木灰同时施用
【答案】D
【解析】
【分析】铵盐都是易溶于水的白色晶体,铵盐都能与碱反应生成氨气,铵盐不稳定都能加热分解,但不一定有氨气产生,如NH4NO3N2O↑+2H2O,据此分析解答。
【详解】A.铵盐都可以跟碱反应,不一定能与酸反应,例如硝酸铵不能与酸反应,A错误;
B.铵盐不稳定都能加热分解,但不一定有氨气产生,如 NH4NO3N2O↑+2H2O,B错误;
C.铵盐都能与碱共热反应生成氨气,C错误;
D.草木灰水解呈碱性,与铵盐发生反应产生氨气,故铵态氮肥不能跟碱性肥料草木灰同时施用,D正确;
故合理选项是D。
4. 下列物质能使品红溶液褪色的是
①干燥的Cl2 ②Na2O2 ③O3 ④活性炭 ⑤SO2
A. 除①外其他都可以 B. 只有①②③
C. 只有①④⑤ D. 全部都可以
【答案】D
【解析】
【详解】①干燥的C12 通入品红溶液会生成HClO,HClO具有强氧化性能使品红溶液褪色,故正确;②Na2O2具有强氧化性能使品红溶液褪色,故正确;③NaClO在溶液中能与二氧化碳反应生成HClO,HClO具有强氧化性能使品红溶液褪色,故正确;④活性炭具有吸附作用能使品红溶液褪色,故正确;⑤SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,故正确;故选D。
点睛:本题考查常见的能够漂白的物质及漂白原理。中学阶段常见的漂白剂总结如下:(1)氯水(HClO)、NaClO、Ca(ClO)2、Na2O2、H2O2、O3,它们都是强氧化剂,与有色物质发生氧化还原反应,生成稳定的无色物质。(2)SO2的漂白原理是二氧化硫跟有机色素结合成了不稳定的无色化合物,该化合物见光、遇热或长久放置又能恢复为原来的颜色,SO2漂白原理属于非氧化还原反应,SO2不能漂白指示剂。(3)活性炭的漂白原理是吸附有色物质,是物理变化。
5. 下列说法正确的是
A. 久置的浓硝酸呈黄色,是因为浓硝酸吸收了空气中的杂质
B. 浓硝酸与铜在常温下不发生化学作用
C. 常温下,浓硝酸、浓硫酸均可使铝、铁在表面形成致密的氧化膜而钝化
D. 浓硫酸露置在空气中质量会减少
【答案】C
【解析】
【详解】A.浓硝酸呈黄色是因为硝酸分解产生的二氧化氮溶解在硝酸中,A错误;
B.铜和浓硝酸的反应:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,B错误;
C.常温下,浓硫酸和浓硝酸具有强氧化性,都能与铁、铝发生钝化反应,C正确;
D.浓硫酸吸收空气中的水分,质量会增加,D错误;
答案选C。
6. 下列有关物质的叙述中,错误的是
A. 碳酸钠溶液保存在配有橡胶塞的细口瓶中,氢氟酸通常保存在塑料瓶中
B. 石灰石是制备玻璃、水泥的原料之一
C. 水泥、玻璃、青花瓷、水晶、玛瑙都属于硅酸盐产品
D. 合金比它的各成分金属的熔点低,硬度大
【答案】C
【解析】
【详解】A.碳酸钠溶液显碱性,与SiO2反应,保存在配有橡胶塞的细口瓶中,氢氟酸易与玻璃中的SiO2反应,应保存在塑料瓶中,A正确:
B.水泥的原料是粘土和石灰石,玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英,所以原料中均有石灰石,B正确;
C.水晶,玛瑙的主要成分是SiO2,C错误;
D.合金的熔点低,硬度大,D正确;
故答案选C。
7. 既可以用浓干燥又能用排气法收集的气体为
① ②NO ③ ④ ⑤ ⑥
A. ①④⑥ B. ①④⑤ C. ②③④ D. ②⑤⑥
【答案】B
【解析】
【详解】①既可以用浓干燥又能用排气法收集; ②NO能与氧气反应,不能用排气法收集;③能与硫酸反应,不能用浓硫酸干燥;④既可以用浓干燥又能用排气法收集;⑤既可以用浓干燥又能用排气法收集;⑥的密度和空气相近,不能用排气法收集;既可以用浓干燥又能用排气法收集的气体为①④⑤,选B。
8. 下列反应不属于可逆反应的是
A. 溶于水和分解 B. 和化合成和分解
C 和化合成和分解 D. 和化合成HI和HI分解
【答案】B
【解析】
【详解】A.SO2溶于水和H2SO3分解在相同的条件下能够同时进行,属于可逆反应,故A不选;
B.H2O电解生成H2和H2燃烧生成H2O的反应条件不同,不属于可逆反应,故B选;
C.N2跟H2化合生成NH3和NH3分解在相同的条件下能够同时进行,属于可逆反应,故C不选;
D.H2和I2化合生成HI和HI分解在相同的条件下能够同时进行,属于可逆反应,故D不选;
故选B。
9. 下列说法中正确的是
A. 物质发生化学反应时都伴随着能量变化,伴随能量变化的变化一定是化学变化
B. 需要加热的化学反应一定是吸热反应,不需要加热就能进行的反应一定是放热反应
C. 等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出的热量多
D. 因为3O2===2O3是吸热反应,所以臭氧比氧气更稳定
【答案】C
【解析】
【详解】A.物质发生化学反应时都伴随着能量变化,但伴随能量变化的变化不一定是化学变化,例如物质的三态变化,A错误;
B.需要加热的化学反应不一定是吸热反应,例如碳燃烧,不需要加热就能进行的反应也不一定是放热反应,例如氢氧化钡与氯化铵,B错误;
C.气态硫的能量高于液态硫的能量,则等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,前者放出的热量多,C正确;
D.因为3O2===2O3是吸热反应,所以臭氧的总能量高于氧气,能量越低越稳定,则氧气更稳定,D错误;
答案选C。
10. 如图烧瓶中充满干燥气体a,将滴管中的液体b挤入烧瓶内,轻轻振荡烧瓶,后打开弹簧夹f,烧杯中的液体b呈喷泉状喷出,最终几乎充满烧瓶。则a和b分别是
a(干燥气体)
b(液体)
A
水
B
溶液
C
饱和溶液
D
盐酸
A. A B. B C. C D. D
【答案】BD
【解析】
【详解】A.二氧化氮与水反应生成不溶于水一氧化氮气体,导致烧瓶内的压强小于大气压形成喷泉实验,但是液体不能充满烧瓶,A错误;
B.二氧化碳和NaOH反应而导致烧瓶内的压强小于大气压,且反应后无气体剩余,烧杯中的液体b呈喷泉状喷出,最终几乎充满烧瓶,B正确;
C.氯气不溶于饱和食盐水,不能形成压强差,不能形成喷泉,C错误;
D.氨气与盐酸反应生成氯化铵,导致烧瓶内的压强小于大气压,且反应后无气体剩余,烧杯中的液体b呈喷泉状喷出,D正确;
故选BD。
11. 下列变化过程中,属于放热的有几个
①液态水汽化;②Fe丝在纯氧中燃烧;③高温下分解;④Mg和HCl反应;⑤稀释浓硫酸;⑥固体溶于水;⑦铝热反应;⑧与固体混合;⑨生石灰溶于水;⑩碳与二氧化碳反应
A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个
【答案】D
【解析】
【详解】①液态水汽化是吸热过程;
②Fe丝在纯氧中燃烧生成四氧化三铁,属于放热反应;
③高温下分解是吸热反应;
④Mg和HCl反应生成氯化镁和氢气,属于放热反应;
⑤稀释浓硫酸是放热过程;
⑥固体溶于水是吸热过程;
⑦铝热反应是放热反应;
⑧与固体混合反吸热反应;
⑨生石灰溶于水生成氢氧化钙,属于放热反应;
⑩碳与二氧化碳反应生成一氧化碳,属于吸热反应。
属于放热的有②④⑤⑦⑨,共5个,选D。
12. 为了除去粗盐中的、、及泥沙,可将粗盐溶于水,然后进行下列五项操作:①过滤;②加过量NaOH溶液;③加过量盐酸;④加过量溶液;⑤加过量溶液。正确的操作顺序是
A. ①④②⑤③ B. ②⑤④①③ C. ④①②⑤③ D. ④②⑤①③
【答案】B
【解析】
【详解】要先除硫酸根离子,然后再除钙离子,碳酸钠可以同时除去钙离子和过量的钡离子,如果加反了,过量的钡离子就没法除去,加氢氧化钠除去镁离子顺序不受限制,将三种离子除完了,一起过滤,最后加盐酸除去过量的氢氧根离子和碳酸根离子,因此正确的顺序为②⑤④①③或⑤②④①③或⑤④②①③,故选B。
13. 下图是有关二氧化硫性质的实验装置图,下列说法正确的是
A. a中紫色石蕊先变红后褪色
B. b中品红溶液褪色,加热后又恢复红色
C. c中氢硫酸溶液出现黄色浑浊,体现还原性
D. d中溴水褪色,体现了二氧化硫漂白性
【答案】B
【解析】
【详解】A.二氧化硫溶于水变为亚硫酸,亚硫酸显酸性,能使紫色石蕊变红,但二氧化硫不能漂白石蕊,因此a中紫色石蕊变红,不褪色,故A错误;
B.b中品红溶液褪色,由于二氧化硫的漂白是暂时性漂白,加热后又恢复红色,故B正确;
C.c中氢硫酸溶液出现黄色浑浊,二氧化硫中硫化合价降低,体现的氧化性,故C错误;
D.d中溴水褪色,二氧化硫与溴水发生氧化还原反应,体现了二氧化硫氧化性,故D错误。
综上所述,答案为B。
14. 反应在四种不同情况下反应速率分别为①,②,③,④,则该反应在不同条件下速率快慢顺序是
A. ④>③>②>① B. ②=③>①>④
C. ④>②=③>① D. ②=③>④>①
【答案】B
【解析】
【详解】因在同一化学反应中,在反应速率的单位相同的条件下,用不同物质表示的化学反应速率与其化学式前的系数的比值越大,表示该反应速率越快,①;②;③;④,所以该反应在不同情况下,反应速率的快慢关系为。
故B正确。
15. 下列四种盛有不同溶液的烧杯中,分别加入相同质量的锌粉,反应最快的是
A. 10℃的HCl溶液 B. 20℃的HCl溶液
C. 20℃的溶液 D. 10℃的溶液
【答案】C
【解析】
【详解】A.10℃20mL3mol/L的HCl溶液,c(H+)=3mol/L;
B.20℃20mL4mol/L的HCl溶液,c(H+)=4mol/L;
C.20℃20mL4mol/L的溶液,c(H+)=8mol/L;
D.10℃10mL4mol/L的溶液,c(H+)=8mol/L;
温度越高、浓度越大,反应速率越快,并且温度对反应速率的影响大于浓度的影响,则反应最快的是20℃20mL4mol/L的溶液,答案选C。
16. 下列有关实验,能达到实验目的的是
A. 利用图甲装置,盛放浓硝酸 B. 利用图乙装置,吸收尾气
C. 利用图丙装置,选用和NaOH固体制备 D. 利用图丁装置,收集
【答案】D
【解析】
【详解】A.浓硝酸具有强氧化性,会腐蚀橡胶塞,A项错误;
B.饱和亚硫酸氢钠不能和二氧化硫反应,不能吸收尾气,B项错误;
C.实验室常用加热,并选用和Ca(OH)2固体制备,C项错误;
D.的密度大于空气,故收集时应用长管进短管出,D项正确;
答案选D。
17. 下列实验操作或实验方案,不能达到目的的是
选项
实验操作或实验方案
目的
A
用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近输送氨气的管道
检验氨气是否泄漏
B
取少量待测样品溶于蒸馏水,加入足量稀盐酸,再加入足量溶液
检验固体是否变质
C
用溶液分别与相同体积、的反应,记录产生等量气体所用的时间
探究浓度对反应速率的影响
D
向盛有某无色溶液的试管中,滴加稀NaOH溶液,在管口放一片湿润的红色石蕊试纸
检验的存在
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.浓盐酸的玻璃棒靠近输送氨气的管道,若看到产生白烟,则证明氨气泄漏,能达到目的,A不符合题意;
B.盐酸可以排除亚硫酸根离子的干扰,再加入足量溶液,若有白色沉淀生成,则固体已变质,能达到目的,B不符合题意;
C.其他条件一样,只改变硫酸的浓度,能探究浓度对反应速率的影响,C不符合题意;
D.向盛有某无色溶液的试管中,滴加浓NaOH溶液并加热,在管口放一片湿润的红色石蕊试纸,若变蓝,则存在,不加热下,无氨气放出,不能达到目的,D符合题意;
答案选D。
18. 有a、b、c、d四种金属电极,有关的实验装置及部分实验现象如下,由此可判断这四种金属的活动性顺序是
实验装置
实验现象
a极质量减小,b极质量增大
b极有气体产生,c极无变化
实验装置
实验现象
d极溶解,c极有气体产生
电流从a极流向d极
A. a>b>c>d B. b>c>d>a C. d>a>b>c D. a>b>d>c
【答案】C
【解析】
【详解】装置1,a极质量减小,b极质量增加,a极为负极,b极为正极,所以金属的活动性顺序a>b;
装置2,b极有气体产生,c极无变化,所以金属的活动性顺序b>c;
装置3,d极溶解,所以d是负极,c极有气体产生,所以c是正极,所以金属的活动性顺序d>c;
装置4,电流从a极流向d极,a极为正极,d极为负极,所以金属的活动性顺序d>a;
综上有,这四种金属的活动性顺序d>a>b>c; 故选C。
19. 在一密闭容器中进行反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。已知反应过程中某一时刻SO2、O2、SO3的浓度分别为0.2mol/L、0.1mol/L、0.2mol/L。当反应达到平衡时,可能存在的数据是
A. SO2为0.4 mol/L,O2为0.2 mol/L B. SO2为0.25 mol/L
C. SO3为0.4 mol/L D. SO2、SO3均为0.15 mol/L
【答案】B
【解析】
【详解】A.SO2和O2的浓度增大,说明反应向逆反应方向进行建立平衡,SO2和O2的浓度浓度变化分别为:0.2mol/L、0.1mol/L,需要消耗三氧化硫的浓度为:0.2mol/L,由于该反应为可逆反应,实际变化浓度应小于三氧化硫的原有浓度0.2mol/L,所以达到平衡时SO2小于 0.4mol/L,O2小于0.2mol/L,故A错误;
B.SO2的浓度增大,说明反应向逆反应方向进行建立平衡,若SO3完全反应,则SO2的浓度浓度变化为0.2mol/L,该题中实际变化为0.05mol/L,小于0.2mol/L,故B正确;
C.SO3的浓度增大,说明该反应向正反应方向进行建立平衡,若二氧化硫和氧气完全反应,SO3的浓度的浓度变化为0.2mol/L,实际变化小于该值,故C错误;
D.反应物、生产物的浓度不可能同时减小,一个浓度减小,另一个浓度一定增大,故D错误;
故选B。
20. 是制备硫酸重要反应,下列叙述正确的是
A. 催化剂不改变该反应的逆反应速率 B. 增大反应体系的压强,反应速率增大
C. 增大的物质的量,反应速率加快 D. 升高温度,正逆反应速率都加快
【答案】D
【解析】
【详解】A.催化剂V2O5既能加快正反应速率,也能够加快该反应的逆反应速率,A错误;
B.若是在容器的容积不变的情况下通入惰性气体增大体系的压强,则化学反应速率不变;若是通过缩小容器的容积或恒容通入反应物来增大压强,化学反应速率就会增大,因此增大反应体系的压强,反应速率不一定增大,B错误;
C.增加二氧化硫的量,如果体积不变,浓度增加,速率加快,如果体积改变,速率不一定加快,C错误;
D.升高温度,物质的内能增加,分子之间有效碰撞次数增加,正反应速率和逆反应速率都加快,D正确;
答案选D。
21. 已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121 kJ,且氢气中1 molH―H 键完全断裂时吸收热量436 kJ,水蒸气中1 mol H―O键形成时放出热量463 kJ, 则氧气中1 molO=O 键断裂时吸收热量为
A. 188kJ B. 248 kJ C. 124kJ D. 496kJ
【答案】D
【解析】
【详解】1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出的热量为121kJ,则:。
设1molO=O键完全断裂时吸收热量为x kJ,则有:484 kJ=4×463 kJ-(436 kJ×2+x kJ ),解得x=496,
答案选D。
22. 1L稀硝酸和稀硫酸的混合液,其物质的量浓度分别为0.1mol/L和0.4mol/L。若向该混合溶液中加入足量的铜粉,从离子反应的角度分析,则最多能溶解铜粉的质量为( )
A. 9.6g B. 6.4 g C. 3.2 g D. 2.4 g
【答案】A
【解析】
【详解】1L稀H2SO4和稀HNO3的混合液,其物质的量浓度分别为0.4mol•L-1和0.1mol•L-1,则n(H+)=1L×0.4mol/L×2+1L×0.1mol/L=0.9mol,n(NO3-)=1L×0.1mol/L=0.1mol,
发生3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
3 8 2
0.9mol 0.1mol
可知H+过量,NO3-完全反应,则消耗铜的质量为0.1mol××64g/mol=9.6g,故A项正确。
23. 在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再变化时,表明反应,已达到平衡状态的是
A. 混合气体的压强 B. 混合气体的密度
C. 气体的总物质的量 D. 气体的分子总数
【答案】B
【解析】
【详解】A.该反应是反应前后气体体积不变的反应,所以反应前后容器内的压强一直不变,混合气体的压强不变不能作为平衡状态标志的判断,A错误;
B.体积不变,且A为固体,则反应过程中,混合气体的密度随着反应的进行,密度一直在变化,故密度不变可以证明反应达到平衡,B正确;
C.该反应是反应前后气体量不变的反应,则气体的总物质的量不是变量,则气体的总物质的量不变,不能证明反应达到平衡,C错误;
D.该反应是反应前后气体量不变的反应,气体的分子总数不变,不能证明反应达到平衡,D错误;
故选B。
24. 在2L密闭容器中把4molA和2molB混合,在一定条件下发生反应3A(g)+2B(g)zC(g)+2D(g)。2min后反应达到平衡时生成1.6molC,又测得反应速率v(D)=0.2mol/(L·min)。则下列说法正确的是( )
A. z=4
B. B物质的转化率是20%
C. A的平衡浓度是1.6mol/L
D. 平衡时气体压强是原来的
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据反应速率之比等于化学计量数之比来确定化学计量数。由3A(g)+2B(g)zC(g)+2D(g),且v(D)=0.2mol/(L·min),则v(C)==0.4mol/(L·min),v(D):v(C)= 0.2:0.4=1:2,则z=4,故A正确;
B.由反应 3A(g) + 2B(g) = 4C(g) + 2D(g),
开始量 4 2 0 0
变化量 1.2 0.8 1.6 0.8
平衡量 2.8 1.2 1.6 0.8
所以B的转化率=,故B错误;
C. A的平衡浓度== 1.4mol/L,故C错误;
D.气体物质的量之比等于压强之比,平衡时气体压强是原来的==,故D错误;
故选A。
25. 如图所示,杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球,调节杠杆并使其在水中保持平衡,然后小心地向水槽中滴入浓CuSO4溶液,一段时间后,下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验中,不考虑两球的浮力变化)
A. 杠杆为导体或绝缘体时,均为A端低B端高
B. 杠杆为导体A端高B端低;杠杆为绝缘体时,AB保持水平
C. 当杠杆为导体时,A端低B端高;杠杆为绝缘体时,A端高B端低
D. 当杠杆为导体时,A端高B端低;杠杆为绝缘体时,A端低B端高
【答案】C
【解析】
【详解】若杠杆是导体,空心铜球、空心铁球和硫酸铜溶液构成了原电池,活泼金属铁作负极,铜作正极,负极上铁失电子发生氧化反应,铁变成亚铁离子进入溶液,铁球上质量减小,正极上铜离子得电子发生还原反应析出金属铜,铜球上质量增加,则杠杆A端低B端高;若杠杆是绝缘体,铁与铜离子发生置换反应,导致铁球变重,铜不反应,铜球质量不变,则杠杆A端高B端低;
答案选C
二、填空题(共40分)
26. 根据下列叙述写出相应的化学反应方程式(注意反应条件)
(1)工业用石英、焦炭制粗硅网___________。
(2)氢氟酸刻蚀玻璃的原理___________。
(3)木炭与浓共热___________。
(4)久置浓硝酸呈现黄色___________。
(5)二氧化硫与氯水混合___________。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
【解析】
【小问1详解】
石英石和焦炭反应生成粗硅和一氧化碳,方程式为: ;
【小问2详解】
刻蚀玻璃的原理是氢氟酸与二氧化硅反应生成四氟化硅和水,方程式为:;
【小问3详解】
浓硫酸与木炭在加热的条件下反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,方程式为:;
小问4详解】
浓硝酸在受热或光照条件下分解产生二氧化氮、氧气和水,方程式为:;
【小问5详解】
二氧化硫通入氯水中发生氧化还原反应,生成硫酸和盐酸,方程式为:。
27. 根据原电池原理,结合装置图,按要求解答问题:
(1)若X为Zn,Y为稀硫酸溶液,则铜电极上的现象为___________;溶液中的移向___________(填“Cu”或“Zn”)电极。
(2)若X为银,Y为硝酸银溶液,则电子从___________(填“Cu”或“Ag”)电极流出,Ag电极上的电极反应为___________。
(3)若X为Fe,Y为浓硝酸,则X为___________极(填“正”或“负”),电池的总反应为___________。
(4)若将Mg与Al电极插入氢氧化钠溶液中,则负极为___________,负极反应为___________。
(5)若把反应利用上图设计成原电池,则X为___________(填材料的名称),Y为___________(填化学式)。
(6)稀硫酸与锌片制取氢气的反应中,加入少量硫酸铜可加快反应速率,为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列实验,将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积气体所需时间。
A
B
C
D
E
F
40
饱和溶液/mL
0
0.5
2.5
5
30
10
0
①___________,___________。
②实验证明,加入少量的硫酸铜可以加快反应速率其原因为___________,当硫酸铜超过一定量时,生成氢气的速率却会下降其原因为___________。
【答案】(1) ①. 有气泡产生 ②. Zn
(2) ①. Cu ②.
(3) ①. 正 ②.
(4) ①. Al ②. Al-3e-+4OH-=[Al(OH)4]-
(5) ①. 银(或石墨等其它合理答案) ②. 、或
(6) ①. 20mL ②. 27.5mL ③. 形成铜锌原电池,加快反应速率 ④. 当加入一定量的CuSO4后,生成的Cu会沉积在Zn的表面,降低了Zn与溶液的接触面积,使得生成氢气的速率下降
【解析】
【小问1详解】
若X为Zn,Y为稀硫酸溶液,可知Zn为原电池的负极,铜电极为正极,氢离子在正极上得到电子,产生氢气,可以看到的现象有气泡产生;溶液中的移向负极,即Zn电极,故答案为:有气泡产生;Zn;
【小问2详解】
若X为银,Y为硝酸银溶液,因为活泼性:Cu>Ag,则铜为原电池的负极,银为正极,则电子从Cu电极流出;Ag电极上,银离子得电子,生成Ag,电极反应为,故答案为:Cu;;
【小问3详解】
若X为Fe,Y为浓硝酸,因为室温下,铁与浓硝酸反应钝化反应,铜可以反应,则铜为负极,铁为正极,即X为正极;该电池的总反应为铜与浓硝酸反应,生成硝酸铜、二氧化氮和水,方程式为:,故答案为:正;;
【小问4详解】
将Mg与Al电极插入氢氧化钠溶液中,Al与氢氧化钠发生反应生成四羟基合铝酸钠和氢气;负极为Al,发生的电极反应为Al-3e-+4OH-=[Al(OH)4]-;
【小问5详解】
若把反应利用上图设计成原电池,该反应中,铜失电子,做电池的负极,则X为正极,电极材料比铜活动性差,材料可以为银(或石墨等其它合理答案);电解质在正极上得到电子,即Y中含有铁离子,可以为、或,故答案为:银(或石墨等其它合理答案);、或。
【小问6详解】
①要对比试验效果,除了反应的物质的量不一样以外,要保证其它条件相同,而且是探究硫酸铜量的影响,每组硫酸的量要保持相同,六组反应的总体积也应该相同,A组中硫酸为40mL,那么其它组硫酸量也都为40mL,而硫酸铜溶液和水的总量应相同,F组中硫酸铜30mL,水为0,那么总量为30mL,则V6=30mL-10mL=20mL,V9=30mL-2.5mL=27.5mL;
②锌置换出铜,形成铜锌原电池,加快反应速率;因为锌会先与硫酸铜反应,直至硫酸铜反应完才与硫酸反应生成氢气,硫酸铜量较多时,反应时间较长,而且生成的铜会附着在锌片上,会阻碍锌片与硫酸继续反应,氢气生成速率下降;
28. 在一可变的容积的密闭容器中进行
(1)
①增加Fe的量,其反应速率的变化是___________(填增大、不变、减小,以下相同)。
②将容器的体积缩小一半,反应速率___________。
③保持体积不变,充入使体系压强增大,其反应速率___________。
④保持压强不变,充入使容器的体积增大,其反应速率___________。
(2)一定温度时,在4L密闭容器中,某反应中气体M和气体N的物质的量随时间变化的曲线如图所示:
①时刻N的转化率为___________。
②时间内用M表示的化学反应速率为___________。
③平衡时容器内气体的压强与起始时容器内压强的比值为___________。
④该反应的化学方程式为___________;时刻,正逆反应速率大小:___________(填“>”、“=”或“<”)。
⑤下列能表示上述反应达到化学平衡状态的是___________(填编号)。
A. B.M与N的物质的量之比保持不变
C.混合气体密度保持不变 D.容器中压强保持不变
【答案】(1) ①. 不变 ②. 增大 ③. 不变 ④. 减小
(2) ①. 25% ②. ③. 7:10 ④. ⑤. > ⑥. BD
【解析】
【小问1详解】
①因铁是固体,增加铁的量,不能增加铁的浓度,不能改变反应速率,故答案为:不变;
②容器的体积缩小,容器内各气体的浓度都增大,浓度越大,化学反应速率越快,故答案为:增大;.
③体积不变,充入N2使体系压强增大,但各气体的浓度不变,反应速率不变,故答案为:不变;
④压强不变,充入N2使容器的体积增大,但各气体的浓度都减小,浓度越小,反应速率越小,故答案为:减小;
【小问2详解】
①时刻,反应物N的物质的量从8mol到6mol,变化量为2mol,故转化率为;
②时刻M物质的量变化为5-2=3mol,;
③温度和体积不变时,平衡时容器内气体的压强与起始时容器内压强之比等于物质的量之比,等于(5+2):(2+8)=7:10;
④N减少6mol,M增加3mol,故N和M的化学计量数之比为2:1,反应为可逆反应,化学方程式为:;时刻,反应正向进行,所以>;
⑤A. ,有 ,不等于化学计量数之比,不是化学平衡状态;
B.M与N的量在反应过程中不断变化,比值在变,M与N的物质的量之比保持不变,达到化学平衡状态;
C.体积不变,气体的质量不变,密度始终不变,混合气体密度保持不变,不能说明达到平衡状态;
D.体积不变,气体的量在减小,压强减小,容器中压强保持不变,说明达到平衡状态;
答案选BD。
三、推断题
29. A、B、C、D、E五种物质有如图所示的转化关系,根据信息回答下列问题:
若A在常温下为黄色晶体,回答下列问题:
(1)E为___________(填名称),写出Cu与E的浓溶液反应的化学方程式___________。
(2)将C通入B的水溶液中,反应的化学方程式___________。
(3)将C通入酸性高锰酸钾溶液中反应的离子方程式___________。
若A为空气中含量最多的气体,回答下列问题:
(4)D→E的化学方程式___________。
(5)D→E的过程中,标准状况下每生成33.6L的C转移___________mol电子,写出D与氢氧化钠溶液反应的离子方程式___________。
【答案】(1) ①. 硫酸 ②.
(2)SO2+2H2S=3S↓+2H2O
(3)
(4)3NO2+H2O=2HNO3+NO
(5) ①. 3 ②. 2NO2+2OH-=++H2O
【解析】
【分析】Ⅰ.若A在常温下为黄色晶体,A为硫黄;则C是二氧化硫,D是三氧化硫,E是硫酸,B是硫化氢;
Ⅱ.若A为空气中含量最多的气体,即氮气,则C是一氧化氮,B是氨气,D是二氧化氮,E是硝酸;
【小问1详解】
由分析可知,E为硫酸;铜与浓硫酸反应,生成硫酸铜、二氧化硫和水,化学方程式:,故答案为:硫酸;;
【小问2详解】
将二氧化硫通入硫化氢的水溶液中,会有乳白色或淡黄色沉淀生成,反应的化学方程式为:SO2+2H2S=3S↓+2H2O;
【小问3详解】
将二氧化硫通入酸性高锰酸钾溶液中,生成硫酸钾、硫酸锰、硫酸,反应的离子方程式为:;
【小问4详解】
D→E是二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮,反应的化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO;
【小问5详解】
二氧化氮和水反应,生成硝酸和水,化学方程式为:3NO2+H2O =2HNO3+NO,标准状况下每生成33.6L的NO,即4.5mol二氧化氮发生反应,转移3mol电子;NO2与氢氧化钠溶液反应的离子方程式:2NO2+2OH-=++H2O,故答案为:2NO2+2OH-=++H2O;3。
四、实验题
30. 某同学利用如图装置模拟工业生产制备少量硝酸,请结合所学知识完成下列问题。
(1)实验时先用酒精喷灯加热催化剂,然后通入反应气体,当催化剂红热后撤离酒精喷灯,催化剂始终保持红热,温度可达到700℃以上。下列图示中,能够正确表示该反应过程能量变化的是___________。
A.B.C.
(2)若将反应生成的盛有NO和的混合气体25mL的量筒倒立在水槽中,过一段时间后,气体体积减小为15mL,则原混合气体中NO和的体积比是___________。
(3)为了进一步证明铁与稀硝酸反应产生一氧化氮,其装置如图所示(加热装置和固定装置均已略去)。B为一个用金属丝固定的干燥管,内装块状碳酸钙固体;E是用于鼓入空气的双连打气球。
①装置A采用了可以抽动的金属丝来代替传统的固液发生装置,其优点是___________。
②实验时,先将B装置下移,使碳酸钙与稀硝酸接触产生气体,目的是___________,一段时间后,当看到___________(填现象)时,将B装置上提,使之与稀硝酸分离。
③将A中铁丝放入稀硝酸中,装置A中产生___________(填“无色”或“红棕色”)气体。用E向F中鼓入空气,烧瓶F内发生的化学反应方程式为___________。
④若反应后向A中溶液滴加KSCN溶液,溶液不变红色,则铁丝与稀硝酸反应的离子方程式为___________。
⑤反应结束后,再将B装置下移,使碳酸钙与稀硝酸接触产生气体,目的是___________。
【答案】(1)A (2)2:3
(3) ①. 便于控制反应开始和结束 ②. 排出装置中的空气(O2),防止干扰NO的检验 ③. C中澄清石灰水变浑浊 ④. 无色 ⑤. 2NO+O2=2NO2 ⑥. 8H++2+3Fe=3Fe2++2NO↑+4H2O ⑦. 将装置内的氮氧化合物排入D中全部吸收,防止污染空气
【解析】
【分析】为了证明铁与稀硝酸反应产生一氧化氮,由于NO会与空气中的氧气反应,因此整个装置先利用硝酸和碳酸钙反应生成的二氧化碳气体排出装置内空气,再利用铁和稀硝酸反应生成无色气体,无色气体遇见氧气变为红棕色,由于氮氧化物会污染环境,因此实验后利用碳酸钙和稀硝酸反应生成的二氧化碳排出装置内的氮氧化物进行尾气处理。
【小问1详解】
实验时先用酒精喷灯加热催化剂,然后通入反应气体,当催化剂红热后撤离酒精喷灯,催化剂始终保持红热,温度可达到700℃以上,说明氨气的催化氧化是放热反应,生成物的总能量小于反应物的总能量,能够正确表示该反应过程能量变化的是A;
【小问2详解】
若将反应生成的盛有NO和的混合气体25mL的量筒倒立在水槽中,过一段时间后,气体体积减小为15mL,设的体积为VmL,
V=15mL,则原混合气体中NO和的体积分别是10mL、15mL,体积比是2:3;
【小问3详解】
①装置A采用了可以抽动的金属丝来代替传统的固液发生装置,当向下移动时,反应发生,当将金属丝向上移动,反应停止,因此其优点是便于控制反应开始和结束;
②由于NO能与空气中的氧气反应,因此实验时,先将B装置下移,使碳酸钙与稀硝酸接触产生二氧化碳气体,目的是排出装置中的空气(O2),防止干扰NO的检验;二氧化碳充满装置后进入到C中,二氧化碳与C中澄清石灰水反应,因此一段时间后,当看到C中澄清石灰水变浑浊时,将B装置上提,使之与稀硝酸分离;
③将A中铁丝放入稀硝酸中,反应生成NO,因此装置A中产生无色气体;用E向F中鼓入空气,NO与氧气反应,因此烧瓶F内发生的化学反应方程式为2NO+O2=2NO2;
④若反应后向A中溶液滴加KSCN溶液,溶液不变红色,说明生成了亚铁离子,则铁丝与稀硝酸反应的离子方程式为8H++2+3Fe=3Fe2++2NO↑+4H2O;
⑤由于氮氧化物会污染环境,因此反应结束后,再将B装置下移,使碳酸钙与稀硝酸接触产生二氧化碳气体,目的是将装置内的氮氧化合物排入D中全部吸收,防止污染空气。
五、计算题
31. 1.92g铜跟一定量的浓硝酸反应,随着铜的不断减少,反应生成的气体颜色也逐渐变浅,当铜反应完毕时,共收集到1.12L(标准状况)气体。计算:
(1)反应过程中转移电子的数目___________。
(2)反应中消耗硝酸的物质的量___________。
(3)反应中产生气体的物质的量分别为___________。
【答案】(1)0.06NA
(2)0.11mol (3)NO2为0.045mol,NO为0.005mol
【解析】
【小问1详解】
n(Cu)=1.92g÷64g/mol=0.03mol,铜从0价到+2价失去2个电子,故转移电子数:0.03mol×2×NAmol-1=0.06NA;
【小问2详解】
n(Cu)=1.92g÷64g/mol=0.03mol,与硝酸反应生成Cu(NO3)2、NO和NO2,根据原子守恒得生成硝酸铜需要的n(HNO3)=2n[Cu(NO3)2]=2n(Cu)=2×0.03mol=0.06mol,气体为氮氧化物,气体的物质的量=n(NO)+n(NO2)=1.12L÷22.4L/mol=0.05mol,根据N元素守恒可知共消耗硝酸的物质的量为:n(HNO3)= 0.06mol+0.05mol=0.11mol;
【小问3详解】
假设反应产生的NO2物质的量是x,NO的物质的量是y,则根据电子守恒可得x+3y=0.03mol×2;根据N原子守恒可得x+y=1.12L÷22.4L/mol=0.05mol,解得x=0.045mol,y=0.005mol,即NO2为0.045mol,NO为0.005mol。
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