内容正文:
高一化学 期中复习卷2
一、单选题
1. 化学与生产、生活密切相关,下列说法正确的是
A. 浓硫酸具有吸水性,故可用浓硫酸干燥氨气
B. “天宫二号”空间运行的动力源泉—太阳能电池帆板,核心材料为晶体硅
C. 玻璃、水泥、光导纤维等均属于硅酸盐材料
D. 城市建筑群易受酸雨腐蚀,pH<7的雨水为酸雨
2. 下列化学用语不正确的是
A. 镁离子的电子式: B. 钠原子的结构示意图为
C. 氮气分子的结构式: D. 和核内中子数之比为
3. 化学与环境、材料、能源、信息等生产生活息息相关,下列说法错误的是
A. “燃煤脱硫”技术可以有效减少二氧化硫的排放,改善环境质量
B. 研制的高效率钙钛矿太阳能电池能将太阳能转化为电能
C. 茶叶等包装中加入还原性铁粉,能显著延长茶叶储存时间
D. 《荀子劝学》中记载“冰,水之为,而寒于水”,说明冰的能量低于水,冰变为水属于吸热反应
4. 用下列实验装置进行相应的实验,能达到实验目的的是
A. 图①装置注射器活塞自动右移,说明与反应放热
B. 图②装置可制备并收集
C. 图③装置可防止氨气倒吸
D. 图④装置验证氧化性:
5. 用表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 晶体中含共价键数目为
B. 中含有的离子总数为
C. 足量的与完全反应时,转移的电子数为
D. 标准状况下,与足量充分反应后,所得氨分子的数目为
6. 用如图所示装置制取,提纯并收集表中气体(a、b、c表示在相应仪器中所加入的试剂)。下列方案可行的是
气体
a
b
c
A
浓硝酸
铜屑
氢氧化钠溶液
B
浓氨水
生石灰
碱石灰
C
浓硫酸
浓硫酸
D
盐酸
大理石
饱和溶液
A. A B. B C. C D. D
7. 下列离子方程式正确的是
A. 用氢氟酸雕刻玻璃:
B. 过量铁粉加入稀硝酸中:
C. 向溶液中滴加少量稀硫酸
D. 实验室用溶液吸收尾气:
8. 某同学设计的原电池装置如图所示。电池工作时,下列说法不正确的是
A. 铜是负极
B. 化学能转化为电能
C. 电子由锌片通过导线流向铜片
D. 锌电极上发生的反应是:Zn-2e—=Zn2+
9. 微观反应历程是指化学反应在分子或原子水平上的详细步骤和机制。某化学反应微观历程示意图如下,已知该反应属于放热反应。下列说法不正确的是
A. 反应中断裂和形成的化学键均为共价键
B. ③→④是放热过程
C. 1mol与1mol的总能量大于1mol的能量
D. 在该反应中,反应物断键吸收的能量小于生成物成键释放的能量
10. 从黑铜矿(主要含有Cu2S、FeS和少量SiO2杂质),利用黑铜矿湿法炼铜并制取硫酸亚铁溶液的工艺流程如图:
下列说法错误是
A. 黑铜矿在“高温煅烧”前需要经过粉碎处理
B. “高温煅烧”时,每生成1molSO2,转移6mol电子
C. 酸浸时,应加入稍过量的稀硫酸,提高浸出率
D. 固体X可以为铁粉,试剂Y可以为CuSO4溶液
11. 某化学课题小组将二氧化硫的制备与多个性质实验进行了一体化设计,实验装置如图示。下列说法不正确的是
A. 挤压注射器的活塞,试管①中的反应只体现硫酸的酸性
B. 实验时,湿润的pH试纸、品红溶液、鲜花、KMnO4溶液均褪色,Na2S溶液出现淡黄色沉淀
C. 此设计可证明SO2水溶液的酸性,SO2的氧化性、还原性、漂白性
D. 点燃酒精灯进行加热,可证明SO2使品红溶液褪色具有可逆性
12. 下列实验操作、现象与结论的对应关系均正确的是
选项
实验操作
实验现象与结论
A
常温下,将铁片浸入足量浓硫酸中
铁片不溶解,常温下,铁与浓硫酸一定没有发生化学反应
B
向样品溶液中先滴加过量的稀硝酸,再滴加溶液
滴加稀硝酸无现象,滴加溶液后出现白色沉淀,说明样品溶液中一定含有
C
将氯气通入淀粉碘化钾溶液中,溶液由无色变为蓝色
氯气的氧化性强于碘单质
D
某溶液先加溶液无现象,再通氯气溶液变为血红色
该溶液中一定含有
A. A B. B C. C D. D
13. W、X、Y、Z为核电荷数依次增大的短周期主族元素,其中W原子的核外电子总数与Y原子的最外层电子数相同,W与Z原子的最外层电子数相同,短周期元素对应的单质中,Y的单质氧化性最强。下列说法正确的是
A. WX2属于酸性氧化物
B. 简单离子半径:Z>W>X
C. 最简单氢化物的沸点:Y>X>W>Z
D. 最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>W>Z
14. 下列图示与对应的叙述不相符的是
A. (a)图可表示盐酸与碳酸氢钠反应的能量变化
B. 通过(b)图可知石墨比金刚石稳定
C. 由(c)图可知,若在密闭容器中加入1molO2(g)和2molSO2(g)充分反应放出的热量为(a-b)kJ
D. 由(d)图可知,A与C的能量差为:E4-E1-E3+E2
15. 党的二十大报告指出:持续深入打好蓝天、碧水、净土保卫战。二氧化硫作为空气的一种主要污染物,消除其污染势在必行。二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合,原理如图所示。下列说法正确的是
A. 该电池放电时电子从Pt2电极经过外电路流向Pt1电极
B. Pt1电极是正极
C. Pt2电极附近发生的反应为O2+4e-+4H+=2H2O
D. 相同条件下,放电过程中消耗的SO2和O2的体积比为1∶2
16. 在一定温度下,体积为的恒容密闭容器内发生某一反应,其中气体的物质的量随反应时间的变化曲线如图所示,下列表述正确的是
A. 时间内,气体Y的化学反应速率是
B. 该反应的化学方程式为
C. 反应到时,
D. 时体系的压强与时体系的压强之比为
二、非选择题
17. I.某兴趣小组探究气体还原、。
(1)通入足量后,装置B中的现象是_______。
(2)该小组同学认为与溶液发生的是氧化还原反应。写出与溶液反应的离子方程式:_______。
Ⅱ.用下图装置验证比酸性强
(3)试剂X是_____,试剂Y是_____。证明比酸性强的现象是_____。
Ⅲ.在化工生产、农业、医疗、航天航空等领域用途广泛,现提供以下装置来制备(连接仪器略去):
(4)已知:在加热条件下,用干燥的还原CuO可制得,同时获得铜粉。某同学用此法制得干燥,纯净的,且需要的以生石灰和浓氨水作原料进行制备。按气流从左到右,整套装置的连接顺序是_______ (填写装置的字母序号,最后收集装置未画出,不考虑倒吸问题)。
(5)若丙同学选择固固加热装置制取,则实验室制取的化学方程式_______。
18. 氟硅酸钾()常用于木材防腐和陶瓷制造,一种以石英砂和氢氟酸为原料制备氟硅酸钾的工艺流程如图所示。
回答下列问题:
(1)中元素的化合价为___________。
(2)“还原1”中,发生反应的化学方程式为___________。
(3)“还原2”中,发生反应与的物质的量之比为___________。
(4)“转化2”中发生反应的化学方程式为___________。
(5)“沉淀”后,分离出的操作为___________,该操作需要使用的玻璃仪器有___________。
(6)该工艺中可循环使用的物质有___________(填化学式)。
(7)写出的一种用途:___________。
19. 某研究小组利用铜丝与过量浓硫酸的反应,探究含硫物质的性质,设计如下实验,请根据要求回答下列问题。
(1)写出装置A中发生反应的化学方程式___________。
(2)一段时间后,观察到装置中溶液黄绿色褪去,B中反应的离子方程式为___________。
(3)为验证和发生了反应,小组同学进行如下实验。
①甲同学认为若和反应,生成了,只要检验生成的即可。实验结束后,甲同学取适量B中溶液于试管中,向其中滴加少量___________溶液,有白色沉淀生成。
②乙同学认为甲同学的结论不合理,理由是___________。他认为若验证和反应,需要检验生成的___________。
(4)装置C中的现象是___________。
(5)装置中反应的离子方程式为___________。
(6)研究小组认为可以用溶液来验证中溶液含有。
①实验1方案如下:
实验操作
实验现象
a.实验完成后,取少量D中溶液,向其中加入适量溶液,振荡。
无明显现象
b.然后滴加试剂1,振荡
无明显现象
c.再滴加试剂2,振荡
有白色沉淀生成
结论:D中溶液含有。则试剂1、试剂2分别是___________、___________。
②反思、评价:研究小组认为该实验方案不够严谨,补充了实验2:___________(填写实验操作和现象),进一步证明了反应后装置中溶液含有。
20. 汽车尾气中含有等有害气体。
(1)利用催化技术可将汽车尾气中的和转化为和,反应的化学方程式为:
①某温度下,在容积不变的密闭容器中通入和,测得不同时间的浓度如下:
时间
0
1
2
3
……
3.60
3.05
2.85
2.75
……
用的浓度变化表示的平均反应速率为___________。
②已知:增大催化剂的比表面积可提高该反应速率,为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下表中。
实验编号
初始浓度()
初始浓度()
催化剂的比表面积()
Ⅰ
280
82
Ⅱ
a
124
Ⅲ
350
b
82
i.将表中数据补充完整:a___________,b___________。
ⅱ.实验I和实验Ⅱ中,的物质的量浓度随时间t的变化曲线如图所示,其中表示实验Ⅱ的是曲线___________(填“甲”或“乙”)。
(2)某新能源汽车中使用氢氧燃料电池,其构造如下图所示:
若电解液为稀硫酸,则负极电极反应式为:___________,正极电极反应式为:___________,该电池工作时电解液中移向___________(填a或b)电极。
(3)现已知和反应生成过程中放出的能量;请根据下列键能数据计算断裂(或形成)键需要的能量为___________。
断裂(或形成)的化学键
吸收(或放出)的能量
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高一化学 期中复习卷2
一、单选题
1. 化学与生产、生活密切相关,下列说法正确的是
A. 浓硫酸具有吸水性,故可用浓硫酸干燥氨气
B. “天宫二号”空间运行的动力源泉—太阳能电池帆板,核心材料为晶体硅
C. 玻璃、水泥、光导纤维等均属于硅酸盐材料
D. 城市建筑群易受酸雨腐蚀,pH<7的雨水为酸雨
【答案】B
【解析】
【详解】A.浓硫酸会和氨气发生酸碱中和反应,不能用浓硫酸干燥氨气,应该用碱石灰,A错误;
B.硅具有良好的半导体性能,能用于太阳能电池板,B正确;
C.玻璃、水泥属于硅酸盐材料,光导纤维为SiO2,不属于硅酸盐材料,C错误;
D.pH<5.6的雨水为酸雨,D错误;
故选B
2. 下列化学用语不正确的是
A. 镁离子的电子式: B. 钠原子的结构示意图为
C. 氮气分子的结构式: D. 和核内中子数之比为
【答案】C
【解析】
【详解】A.镁原子最外层有2个电子,当它失去最外层的2个电子以后,其离子的电子式为,A正确;
B.钠原子中质子数、电子数均为11,结构示意图为,B正确;
C.氨气分子的结构式为,不需要写孤对电子,C错误;
D.原子核内中子数为1,原子核内中子数为2,D正确;
综上所述,选项是C。
3. 化学与环境、材料、能源、信息等生产生活息息相关,下列说法错误的是
A. “燃煤脱硫”技术可以有效减少二氧化硫的排放,改善环境质量
B. 研制的高效率钙钛矿太阳能电池能将太阳能转化为电能
C. 茶叶等包装中加入还原性铁粉,能显著延长茶叶储存时间
D. 《荀子劝学》中记载“冰,水之为,而寒于水”,说明冰的能量低于水,冰变为水属于吸热反应
【答案】D
【解析】
【详解】A.“燃煤脱硫”技术是减少二氧化硫的排放,改善环境质量,A正确;
B.研制了高效率钙钛矿太阳能电池能将太阳能转化为电能,B正确;
C.茶叶等包装中加入还原性铁粉,能吸收氧气,使氧气浓度降低,能显著延长茶叶的储存时间,C正确;
D.冰变为水属于物理过程,不属于吸热反应,D错误;
综上,答案是D。
4. 用下列实验装置进行相应的实验,能达到实验目的的是
A. 图①装置注射器活塞自动右移,说明与反应放热
B. 图②装置可制备并收集
C. 图③装置可防止氨气倒吸
D. 图④装置验证氧化性:
【答案】B
【解析】
【详解】A.Na和水产生氢气,也能使注射器活塞自动右移,不能证明反应放热,,A不符合题意;
B.铜和稀硝酸反应生成一氧化氮,一氧化氮易被空气氧化,用排水法收集一氧化氮,B符合题意;
C.氨气极易溶于水,会倒吸,该装置不具备防倒吸的作用,C不符合题意;
D.氯气能使碘化钾反应生成碘单质使淀粉变蓝色,不能证明氧化性,D不符合题意;
故选D。
5. 用表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 晶体中含共价键数目为
B. 中含有的离子总数为
C. 足量的与完全反应时,转移的电子数为
D. 标准状况下,与足量充分反应后,所得氨分子的数目为
【答案】C
【解析】
【详解】A.28g Si的物质的量为1mol,每个Si原子形成4个共价键,但每个键被两个原子共享,实际共价键数目为,A错误;
B.7.8g 的物质的量为,每个含,总离子数为,B错误;
C.5.6g Fe的物质的量为0.1mol,Fe与Cl2完全反应生成FeCl3,每个Fe失去3e−,转移电子数为,C正确;
D.N2与H2合成NH3为可逆反应,无法完全转化,实际NH3分子数小于2NA,D错误;
故答案选C。
6. 用如图所示装置制取,提纯并收集表中气体(a、b、c表示在相应仪器中所加入的试剂)。下列方案可行的是
气体
a
b
c
A
浓硝酸
铜屑
氢氧化钠溶液
B
浓氨水
生石灰
碱石灰
C
浓硫酸
浓硫酸
D
盐酸
大理石
饱和溶液
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.二氧化氮与氢氧化钠溶液反应,不能用以提纯二氧化氮,A错误;
B.碱石灰是固体,应装在球形干燥管中,氨气密度比空气小,应采用向下排空气法,并且氨气有毒,需要尾气处理装置,B错误;
C.常温下铁遇浓硫酸钝化,不能制备二氧化硫,C错误;
D.实验室用大理石和稀盐酸制备二氧化碳,通过饱和碳酸氢钠溶液洗气除去二氧化碳中混有的氯化氢,用向上排空气法收集,D正确;
故选D。
7. 下列离子方程式正确的是
A. 用氢氟酸雕刻玻璃:
B. 过量铁粉加入稀硝酸中:
C. 向溶液中滴加少量稀硫酸
D. 实验室用溶液吸收尾气:
【答案】D
【解析】
【详解】A.氢氟酸与玻璃中的反应生成气体和水,而选项中错误地使用了作为反应物,与实际反应物不符,A错误;
B.过量铁粉与稀硝酸反应时,产物应为而非(铁过量会还原),正确的离子方程式为,B错误;
C.与少量反应时,需满足的物质的量比为,选项中的系数未配平,正确方程式应为,C错误;
D.与反应生成和,离子方程式为,符合实际反应,D正确;
8. 某同学设计的原电池装置如图所示。电池工作时,下列说法不正确的是
A. 铜是负极
B. 化学能转化为电能
C 电子由锌片通过导线流向铜片
D. 锌电极上发生的反应是:Zn-2e—=Zn2+
【答案】A
【解析】
【分析】该装置为锌铜稀硫酸原电池,化学能转化为电能;活泼金属锌为负极,失电子发生氧化反应,铜为正极,溶液中的氢离子得电子产生氢气,发生还原反应;
【详解】A.根据分析可知,铜是正极,故A错误;
B.原电池是化学能转化为电能的装置,故B正确;
C.电子由负极锌片通过导线流向正极铜片,故C正确;
D.锌为负极,发生氧化反应,电极上发生的反应是:Zn-2e—=Zn2+,故D正确;
答案选A。
9. 微观反应历程是指化学反应在分子或原子水平上的详细步骤和机制。某化学反应微观历程示意图如下,已知该反应属于放热反应。下列说法不正确的是
A. 反应中断裂和形成的化学键均为共价键
B. ③→④放热过程
C. 1mol与1mol的总能量大于1mol的能量
D. 在该反应中,反应物断键吸收能量小于生成物成键释放的能量
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应物和生成物都是分子,因此涉及的化学键是共价键,A正确;
B.③→④过程,形成了化学键,为放热过程,B正确;
C.该反应是放热反应,由图示可知,3mol与1mol的总能量大于2mol的能量,但是无法判断1mol与1mol的总能量与1mol的能量的大小,C错误;
D.该反应是放热反应,则反应物断键吸收的能量小于生成物形成新键释放的能量,D正确;
答案选C。
10. 从黑铜矿(主要含有Cu2S、FeS和少量SiO2杂质),利用黑铜矿湿法炼铜并制取硫酸亚铁溶液的工艺流程如图:
下列说法错误的是
A. 黑铜矿在“高温煅烧”前需要经过粉碎处理
B. “高温煅烧”时,每生成1molSO2,转移6mol电子
C. 酸浸时,应加入稍过量的稀硫酸,提高浸出率
D. 固体X可以为铁粉,试剂Y可以为CuSO4溶液
【答案】B
【解析】
【详解】A.黑铜矿在“高温煅烧”前需要原料预处理,经过粉碎处理,增大接触面积,提高原料利用率,A项正确;
B.“高温煅烧”时,除了硫元素被氧化外,元素和元素化合价均升高,每生成,转移电子数大于,B项错误;
C.酸浸时,应加入稍过量的硫酸溶液,使原料充分反应,提高浸出率,C项正确;
D.固体X为铁粉,氧化性:,铁粉先与浸出液中的反应生成,铁粉再与溶液反应可以除去中的,D项正确;
答案选B。
11. 某化学课题小组将二氧化硫的制备与多个性质实验进行了一体化设计,实验装置如图示。下列说法不正确的是
A. 挤压注射器的活塞,试管①中的反应只体现硫酸的酸性
B. 实验时,湿润的pH试纸、品红溶液、鲜花、KMnO4溶液均褪色,Na2S溶液出现淡黄色沉淀
C. 此设计可证明SO2水溶液的酸性,SO2的氧化性、还原性、漂白性
D. 点燃酒精灯进行加热,可证明SO2使品红溶液褪色具有可逆性
【答案】B
【解析】
【分析】二氧化硫是酸性氧化物,具有漂白性、还原性、氧化性。实验时,湿润的pH试纸只变红色,不褪色;而鲜花、品红溶液;KMnO4溶液均褪色,Na2S溶液出现淡黄色S沉淀。SO2是有毒气体,最后用NaOH溶液吸收尾气。
【详解】A.挤压注射器的活塞,试管①中发生反应Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,硫酸中元素化合价不变,只体现硫酸的酸性,故A正确;
B.二氧化硫是酸性气体,实验时,湿润的pH试纸变红,但不褪色,故B错误;
C.湿润的pH试纸变红证明SO2水溶液显酸性,Na2S溶液出现淡黄色沉淀证明SO2具有氧化性,KMnO4溶液均褪色证明二氧化硫具有还原性、品红褪色证明二氧化硫具有漂白性,故C正确;
D.点燃酒精灯进行加热,褪色后的品红溶液又恢复红色,证明SO2使品红溶液褪色具有可逆性,故D正确;
选B。
12. 下列实验操作、现象与结论的对应关系均正确的是
选项
实验操作
实验现象与结论
A
常温下,将铁片浸入足量浓硫酸中
铁片不溶解,常温下,铁与浓硫酸一定没有发生化学反应
B
向样品溶液中先滴加过量的稀硝酸,再滴加溶液
滴加稀硝酸无现象,滴加溶液后出现白色沉淀,说明样品溶液中一定含有
C
将氯气通入淀粉碘化钾溶液中,溶液由无色变为蓝色
氯气的氧化性强于碘单质
D
某溶液先加溶液无现象,再通氯气溶液变为血红色
该溶液中一定含有
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.常温下铁在浓硫酸中钝化,属于化学变化,结论错误,A错误;
B.稀硝酸可能将其他还原性离子(如)氧化为,无法确定原溶液是否含,B错误;
C.将氧化为,淀粉变蓝,证明的氧化性强于,C正确;
D.先加溶液无现象,说明无,通后变红,说明被氧化为,原溶液只含Fe2+,D错误;
故答案选C。
13. W、X、Y、Z为核电荷数依次增大的短周期主族元素,其中W原子的核外电子总数与Y原子的最外层电子数相同,W与Z原子的最外层电子数相同,短周期元素对应的单质中,Y的单质氧化性最强。下列说法正确的是
A. WX2属于酸性氧化物
B. 简单离子半径:Z>W>X
C. 最简单氢化物的沸点:Y>X>W>Z
D. 最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>W>Z
【答案】B
【解析】
【分析】W、X、Y、Z为核电荷数依次增大的短周期主族元素,短周期元素对应的单质中,Y的单质氧化性最强,则Y为F元素;W原子的核外电子总数与Y原子的最外层电子数相同,则W原子的核外电子数为7,其为N元素;W与Z原子的最外层电子数相同,则Z为P元素,X的原子序数介于N、F之间,则X为O元素。从而得出,W、X、Y、Z分别为N、O、F、P。
【详解】A.WX2的化学式为NO2,其与碱反应生成两种盐,不属于酸性氧化物,A不正确;
B.W、X、Z分别为N、O、P,N3-、O2-核外都有2个电子层,P3-核外有3个电子层,N的核电荷数比O小,则简单离子半径:P3->N3->O2-,B正确;
C.W、X、Y、Z分别为N、O、F、P,其中NH3、H2O、HF都能形成分子间的氢键,PH3不能形成分子间氢键,H2O常温下呈液态,标准状况下,HF呈液态,而NH3呈气态,则最简单氢化物的沸点:H2O>HF>NH3>PH3,C不正确;
D.W、Y、Z分别为N、F、P,F不存在最高价氧化物对应水化物,N的非金属性大于P,则最高价氧化物对应水化物的酸性:HNO3>H3PO4,D不正确;
故选B。
14. 下列图示与对应的叙述不相符的是
A. (a)图可表示盐酸与碳酸氢钠反应的能量变化
B. 通过(b)图可知石墨比金刚石稳定
C. 由(c)图可知,若在密闭容器中加入1molO2(g)和2molSO2(g)充分反应放出的热量为(a-b)kJ
D. 由(d)图可知,A与C的能量差为:E4-E1-E3+E2
【答案】C
【解析】
【详解】A.盐酸与碳酸氢钠反应为吸热反应,(a)图中反应物的总能量小于生成物的总能量、表示吸热反应,则可表示盐酸与碳酸氢钠反应的能量变化,A不符合题意;
B.通过(b)图可知,石墨的能量低于金刚石的能量,物质具有的能量越低,稳定性越强,则石墨比金刚石稳定,B不符合题意;
C.由(c)图可知,在密闭容器中若1molO2(g)和2molSO2(g)完全反应生成2molSO3(g),放热(a-b)kJ,而SO2(g)与O2(g)的反应为可逆反应,加入1molO2(g)和2molSO2(g)充分反应,生成的SO3(g)小于2mol,所以放出的热量小于(a-b)kJ,C符合题意;
D.由(d)图可知,,A与C的能量差为E4-E1-E3+E2,D不符合题意;
故选C。
15. 党的二十大报告指出:持续深入打好蓝天、碧水、净土保卫战。二氧化硫作为空气的一种主要污染物,消除其污染势在必行。二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合,原理如图所示。下列说法正确的是
A. 该电池放电时电子从Pt2电极经过外电路流向Pt1电极
B. Pt1电极是正极
C. Pt2电极附近发生的反应为O2+4e-+4H+=2H2O
D. 相同条件下,放电过程中消耗的SO2和O2的体积比为1∶2
【答案】C
【解析】
【分析】该电池为原电池,Pt1电极二氧化硫失电子生成硫酸,Pt1是负极,电极反应式为:;Pt2电极氧气得电子生成水,Pt2是正极,电极反应式为:O2+4e-+4H+=2H2O。电池总反应为:2SO2+O2+2H2O=2H2SO4.
【详解】A.Pt1是负极、Pt2是正极,该电池放电时电子从负极经外电路流向正极,故从Pt1电极经过外电路流向Pt2电极,A错误;
B.Pt1是负极、Pt2是正极,正极电势高,故Pt1电极电势低于Pt2电极,B错误;
C.Pt2是正极,Pt2电极氧气得电子生成水,电极反应为O2+4e-+4H+=2H2O,C正确;
D.总反应为二氧化硫和氧气、水反应生成硫酸,反应方程式为2SO2+O2+2H2O=2H2SO4,相同条件下,放电过程中消耗的SO2和O2的体积比为2∶1,D错误;
故选C。
16. 在一定温度下,体积为的恒容密闭容器内发生某一反应,其中气体的物质的量随反应时间的变化曲线如图所示,下列表述正确的是
A. 时间内,气体Y的化学反应速率是
B. 该反应的化学方程式为
C. 反应到时,
D. 时体系的压强与时体系的压强之比为
【答案】D
【解析】
【详解】A.时间内Y减少,浓度是,则,A不符合题意;
B.达到平衡时Y减少,X增加,根据物质的量变化量之比等于化学计量数之比,可以得到该反应的化学方程式为,B不符合题意;;
C.图中显示时,X与Y的物质量相等,并非速率相等,C不符合题意;;
D.时气体总物质量为,时气体总物质量为,故压强之比为,D符合题意;
故答案为D。
二、非选择题
17. I.某兴趣小组探究气体还原、。
(1)通入足量后,装置B中的现象是_______。
(2)该小组同学认为与溶液发生的是氧化还原反应。写出与溶液反应的离子方程式:_______。
Ⅱ.用下图装置验证比酸性强
(3)试剂X是_____,试剂Y是_____。证明比酸性强的现象是_____。
Ⅲ.在化工生产、农业、医疗、航天航空等领域用途广泛,现提供以下装置来制备(连接仪器略去):
(4)已知:在加热条件下,用干燥的还原CuO可制得,同时获得铜粉。某同学用此法制得干燥,纯净的,且需要的以生石灰和浓氨水作原料进行制备。按气流从左到右,整套装置的连接顺序是_______ (填写装置的字母序号,最后收集装置未画出,不考虑倒吸问题)。
(5)若丙同学选择固固加热装置制取,则实验室制取的化学方程式_______。
【答案】(1)溶液蓝色褪去
(2)SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2+++4H+
(3) ①. 酸性高锰酸钾溶液 ②. 品红溶液 ③. 品红不褪色,澄清石灰水变浑浊
(4)DEBC (5)
【解析】
【分析】二氧化硫气体通过碳酸钠溶液后,再通过酸性高锰酸钾溶液氧化除去过量的二氧化硫气体,通过品红溶液检验二氧化硫被吸收干净,澄清石灰水变浑浊,说明二氧化硫和碳酸钠溶液生成二氧化碳气体;
用干燥的还原CuO可制得,且需要的以生石灰和浓氨水作原料,反应为固液不加热反应制取氨气,则选用D装置制氨气,通过E中碱石灰干燥,氨气进入B中还原CuO可制得氮气,同时获得活性铜粉,B后连C浓硫酸,除去多余的氨气,并防止外界水蒸气进入B中;
【小问1详解】
二氧化硫具有一定的还原性,能和碘单质发生氧化还原反应生成硫酸根离子和碘离子,使得淀粉溶液褪色;
【小问2详解】
与溶液发生氧化还原反应,二氧化硫被铁离子氧化为硫酸根离子,反应为:SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2+++4H+;
【小问3详解】
由分析,试剂X是酸性高锰酸钾溶液,试剂Y是品红溶液。品红不褪色,说明没有二氧化硫气体进入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊,说明二氧化硫和碳酸钠溶液反应生成二氧化碳,根据强酸制取弱酸,可证明比酸性强;
【小问4详解】
由分析,气流从左到右,整套装置的连接顺序是DEBC;
【小问5详解】
实验室制取的反应为氯化铵和氢氧化钙加热生成氯化钙、水和氨气,。
18. 氟硅酸钾()常用于木材防腐和陶瓷制造,一种以石英砂和氢氟酸为原料制备氟硅酸钾的工艺流程如图所示。
回答下列问题:
(1)中元素的化合价为___________。
(2)“还原1”中,发生反应的化学方程式为___________。
(3)“还原2”中,发生反应的与的物质的量之比为___________。
(4)“转化2”中发生反应的化学方程式为___________。
(5)“沉淀”后,分离出的操作为___________,该操作需要使用的玻璃仪器有___________。
(6)该工艺中可循环使用的物质有___________(填化学式)。
(7)写出的一种用途:___________。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5) ①. 过滤 ②. 漏斗、烧杯和玻璃棒
(6)
(7)光导纤维
【解析】
【分析】由题给流程可知,石英砂和焦炭在高温下反应生成硅和一氧化碳,反应生成的硅与氯化氢高温下反应生成三氯硅烷和氢气,三氯硅烷与氢气高温下反应生成硅和氯化氢,硅溶于氢氟酸反应生成和可以循环使用的氢气,溶液与氯化钾固体反应生成沉淀和可以循环使用的氯化氢,过滤得到,回答下列问题;
【小问1详解】
中钾元素的化合价为价、氟元素的化合价为价,由化合价代数和为0可知,化合物中硅元素的化合价为价;故答案为:。
【小问2详解】
由分析可知,“还原1”发生的反应为石英砂和焦炭在高温下反应生成硅和一氧化碳,反应的化学方程式为;故答案为:。
【小问3详解】
由分析可知,“还原2”发生反的反应为三氯硅烷与氢气高温下反应生成硅和氯化氢,反应的化学方程式为,由方程式可知,反应中氢气和三氯硅烷的物质的量比为;故答案为:。
【小问4详解】
由分析可知,“转化2”发生的反应为硅溶于氢氟酸得到溶液,应的化学方程式为;故答案为:。
【小问5详解】
由分析可知,“沉淀”发生的反应为溶液与氯化钾固体反应生成沉淀和盐酸,过滤得到,过滤需要用到的玻璃仪器为漏斗、烧杯和玻璃棒;故答案为:过滤;漏斗、烧杯和玻璃棒。
【小问6详解】
由分析可知,该工艺中可循环使用的物质为氢气和氯化氢;故答案为:氢气和氯化氢。
【小问7详解】
二氧化硅最常见的用途是光导纤维;故答案是光导纤维。
19. 某研究小组利用铜丝与过量浓硫酸的反应,探究含硫物质的性质,设计如下实验,请根据要求回答下列问题。
(1)写出装置A中发生反应的化学方程式___________。
(2)一段时间后,观察到装置中溶液黄绿色褪去,B中反应的离子方程式为___________。
(3)为验证和发生了反应,小组同学进行如下实验。
①甲同学认为若和反应,生成了,只要检验生成的即可。实验结束后,甲同学取适量B中溶液于试管中,向其中滴加少量___________溶液,有白色沉淀生成。
②乙同学认为甲同学的结论不合理,理由是___________。他认为若验证和反应,需要检验生成的___________。
(4)装置C中的现象是___________。
(5)装置中反应的离子方程式为___________。
(6)研究小组认为可以用溶液来验证中溶液含有。
①实验1方案如下:
实验操作
实验现象
a.实验完成后,取少量D中溶液,向其中加入适量溶液,振荡。
无明显现象
b.然后滴加试剂1,振荡
无明显现象
c.再滴加试剂2,振荡。
有白色沉淀生成
结论:D中溶液含有。则试剂1、试剂2分别是___________、___________。
②反思、评价:研究小组认为该实验方案不够严谨,补充了实验2:___________(填写实验操作和现象),进一步证明了反应后装置中溶液含有。
【答案】(1)Cu+2H2SO4(浓)SO2↑+CuSO4+2H2O
(2)SO2+Cl2+2H2O=4H+++2Cl-
(3) ①. AgNO3 ②. Cl2和水反应也会生成Cl- ③.
(4)产生黄色沉淀 (5)SO2+2OH-=+H2O
(6) ①. 盐酸 ②. BaCl2溶液 ③. 取D中溶液,直接进行操作b、c,不产生白色沉淀/沉淀量明显小于实验1
【解析】
【分析】Cu和浓硫酸反应生成CuSO4、SO2、H2O,化学方程式为Cu+2H2SO4(浓) SO2↑+CuSO4+2H2O,B中装有新制氯水,SO2和氯水反应生成H2SO4和HCl,化学方程式为SO2+2H2O+Cl2=H2SO4+2HCl,C装置中装有H2S溶液,SO2和H2S反应生成S、H2O,化学方程式为SO2+2H2S=3S↓+2H2O,装置D中装有NaOH溶液,是为了除去SO2尾气,防止空气污染,SO2和NaOH溶液反应生成Na2SO3和水,离子方程式为SO2+2OH-=+H2O。
【小问1详解】
由分析可知,A中Cu和浓硫酸反应生成CuSO4、SO2、H2O,化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)SO2↑+CuSO4+2H2O;
【小问2详解】
SO2和氯水反应生成H2SO4和HCl,离子方程式为SO2+Cl2+2H2O=4H+++2Cl-;
【小问3详解】
①甲同学想要检验到生成的Cl-,需用到AgNO3溶液,Ag+和Cl-反应生成白色沉淀,故答案为:AgNO3;
②氯水中含有Cl2,Cl2和水反应也会生成Cl-,加入AgNO3溶液会产生白色沉淀;若SO2和Cl2反应,会生成,检验溶液中是否存在即可,故答案为:Cl2和水反应也会生成Cl-;;
【小问4详解】
C装置中装有H2S溶液,SO2和H2S反应生成S单质和H2O,化学方程式为SO2+2H2S=3S↓+2H2O,现象是产生黄色沉淀,故答案为:产生黄色沉淀;
【小问5详解】
装置D中,SO2和NaOH溶液反应生成Na2SO3和水,离子方程式为SO2+2OH-=+H2O;
【小问6详解】
①通过实验可证明D中溶液含有,从现象可推知,c中沉淀为BaSO4,则b中加入酸,操作b、c中滴加的试剂是盐酸、BaCl2溶液,故答案为:盐酸;BaCl2溶液;
②空气中的氧气可以将氧化为,取D中溶液,直接进行操作b、c,不产生白色沉淀/沉淀量明显小于实验1从而结合实验1,证明了D中含有,可排除空气中氧气对验证方案的干扰,故答案为:取D中溶液,直接进行操作b、c,不产生白色沉淀/沉淀量明显小于实验1。
20. 汽车尾气中含有等有害气体。
(1)利用催化技术可将汽车尾气中的和转化为和,反应的化学方程式为:
①某温度下,在容积不变的密闭容器中通入和,测得不同时间的浓度如下:
时间
0
1
2
3
……
3.60
3.05
2.85
2.75
……
用的浓度变化表示的平均反应速率为___________。
②已知:增大催化剂的比表面积可提高该反应速率,为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下表中。
实验编号
初始浓度()
初始浓度()
催化剂的比表面积()
Ⅰ
280
82
Ⅱ
a
124
Ⅲ
350
b
82
i.将表中数据补充完整:a___________,b___________。
ⅱ.实验I和实验Ⅱ中,的物质的量浓度随时间t的变化曲线如图所示,其中表示实验Ⅱ的是曲线___________(填“甲”或“乙”)。
(2)某新能源汽车中使用的氢氧燃料电池,其构造如下图所示:
若电解液为稀硫酸,则负极电极反应式为:___________,正极电极反应式为:___________,该电池工作时电解液中移向___________(填a或b)电极。
(3)现已知和反应生成过程中放出的能量;请根据下列键能数据计算断裂(或形成)键需要的能量为___________。
断裂(或形成)的化学键
吸收(或放出)的能量
436
946
【答案】(1) ①. ②. 280 ③. ④. 乙
(2) ①. ②. ③. b
(3)391
【解析】
【详解】(1)①用的浓度变化表示的平均反应速率为;故答案为:。
②为了验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律,设计实验应注意控制变量;
i.实验I和Ⅱ催化剂的比表面积不同,则应控制其它条件相同,;实验I和Ⅲ的温度不同,则应控制其它条件相同,;故答案为:;。
ⅱ.实验I和实验Ⅱ中,Ⅱ的催化剂的比表面积更大,催化效果更好,反应速率更快,表示实验Ⅱ的是曲线乙;故答案为:乙。
(2)①酸性电解质(稀硫酸作电解质);负极电极反应式:氢气在酸性条件下失电子生成氢离子,;故答案为:。
②正极电极反应式:氧气在酸性条件下得电子,结合氢离子生成水,;故答案为:。
③在原电池中,阳离子向正极移动,b电极是正极,所以移向b电极;故答案为:b极。
(3)由图可知,和反应生成的热化学方程式为:放出能量,反应物断裂化学键放出的能量为,生成物形成化学键放出的能量为,设键的能量为,则,解得;故答案为:391。
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