内容正文:
兰化一中2024~2025学年第二学期期中试卷
高一化学
2025年4月
可能用到的相对原子质量:H-1 S-16 N-14 O-16 Al-27 Cu-64
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 化学与生活、科技、社会发展息息相关。下列说法正确的是
A. 华为首款5G手机搭载“麒麟980”手机芯片的主要成分是二氧化硅
B. 二氧化硫一种有毒气体,不能用作食品添加剂
C. 秦安大地湾出土的鱼纹彩陶盆是硅酸盐材料
D. 排放到空气中的均会形成酸雨
2. 下列化学用语表达不正确的是
A. HClO 的结构式:H-O-Cl B. NH3的电子式:
C. 乙烯的空间填充模型: D. 异丁烷的结构简式:
3. 下列有关氮及其化合物叙述正确的有
①CO、NO、都是大气污染物,都能在空气中稳定存在
②常温下,可以用铁制容器盛装浓硝酸或浓硫酸,这是因为铁在常温下与它们不反应
③性质稳定,工业生产金属镁时,为防止Mg被氧化,可以用作保护气
④敞口放置的浓硝酸和浓硫酸,浓度均会变低,原理相同
⑤可以与水反应生成,所以是酸性氧化物
⑥通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化为氨,是自然固氮的途径之一
⑦足量铁与稀硝酸反应后溶液呈浅绿色,说明稀硝酸不能氧化
⑧浓硝酸见光分解,所以一般盛放在棕色试剂瓶中
A. ②③④⑥ B. ⑥⑧ C. ⑥⑦⑧ D. ③⑤⑧
4. 下列关于的说法正确的是
A. 将通入酸性溶液,溶液褪色,说明具有漂白性
B. 将通入的水溶液中,溶液出现黄色浑浊,体现了的还原性
C. 具有漂白性,将的水溶液滴到蓝色石蕊试纸上,试纸先变红后褪色
D. 通入足量溶液中可生成不溶于盐酸的白色沉淀
5. 用化学沉淀法去除粗盐水中的、和等杂质离子,过程如下。
下列说法不正确的是
A. 试剂①~③依次是过量的溶液、NaOH溶液和溶液
B. 加入溶液后,静置,沿烧杯壁向上层清液中继续滴加2滴溶液,可检验是否沉淀完全
C. 盐酸的作用:、
D. 过滤与加入盐酸的顺序不能颠倒,否则会使生成的沉淀重新溶解
6. 属于氧化还原反应且能量变化与如图一致的是
A. NH4ClNH3↑ + HCl↑
B. HCl + NaOH = NaCl + H2O
C. 2NH4Cl + Ba(OH)2·8H2O = 2NH3↑ + BaCl2 + 10H2O
D. CO2 + C2CO
7. 利用下列实验装置能实现相应目标是
A. 图I:熔化NaOH B. 图II:探究催化剂对反应速率的影响
C. 图III:干燥二氧化硫 D. 图IV:用装置除去中混有的HCl气体
8. 化学电源在生活中有广泛的应用,各种电池的示意图如下,下列有关说法正确的是
A. 甲:电子由铜片经导线流向锌片
B. 乙:负极的电极反应式为
C. 丙:锌筒作负极,发生氧化反应,使用一段时间锌筒会变薄
D. 丁:使用一段时间后电解质溶液的酸性增强,导电能力增大
9. 不同条件下发生可逆反应,化学反应速率(不用固体和纯液体表示)表示正确且反应最快的是
A. B.
C. D.
10. 可逆反应;。在恒温恒容密闭容器中反应,下列叙述表示反应达到化学平衡状态的是
①混合气体的颜色不再改变 ②单位时间内消耗的同时生成2molNO
③混合气体的密度不再改变 ④混合气体的平均相对分子质量不再改变
⑤容器内压强不再改变 ⑥v(NO2)=2v(O2)
A. ①②④⑥ B. ②③⑥ C. ①④⑤⑥ D. ①④⑤
11. 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 与反应,生成的分子总数为
B. 6.4gCu和足量S充分反应转移电子数为
C. 常温下,将2.7g铝片投入足量的浓硝酸中,铝失去的电子数为
D. 标准状况下,分子数为
12. 一定温度下,向容积为2L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应生成另外两种气体,反应中各物质的物质的量变化如图所示,对该反应的推断合理的是
A. 该反应的化学方程式为:
B. 反应进行到1s时,
C. 反应进行到4s时,D生成速率大于D的消耗速率
D. 反应进行到6s达到最大限度,C转化率为40%
13. 下列物质的一氯代物,同分异构体最多的是
A. 异丁烷 B.
C. D. 立方烷()
14. 与一定浓度硝酸500mL恰好完全反应(忽略体积变化),生成和NO的混合气体6.72L(折算成标准状况),下列选项正确的是
A. 转移电子是0.3mol
B. 生成
C. 硝酸的浓度是1.4mol/L
D. 在若将收集的和NO的集气瓶倒立于水槽中,通入一定量的氧气充分反应,则通入氧气的体积为4.48L
二、非选择题(共4小题,共58分)
15. 2024年,我国新能源汽车销量持续超越传统燃油车,吉利甲醇汽车已在多地推广。
(1)汽油是传统的车用燃料,其主要成分为的烃类混合物,如等。写出同分异构体的结构简式:_______、_______。
(2)汽油燃烧时,气缸中还会发生和的反应,其能量变化示意图如下。
①比较常温时的稳定性:_______(填“>”或“<”)。
②为_______(填“放热”或“吸热”)反应。
(3)吉利甲醇汽车动力来自甲醇燃料电池,该电池将与反应的化学能转化为电能,工作原理如图所示:
①则应从_______(填A或B)通入,移向_______(填a、b极)。当电路中累计有2mol电子通过时,消耗的体积为(在标准状况下)_______L。
②通一极的电极反应式为_______。
16. 亚硫酸氢铵(NH4HSO3)是一种重要的化工原料,常用作棉织物和有机物的漂白剂、食品药品的防腐剂、水处理领域的脱氧剂、染料、造纸、制革、化学合成等工业中的还原剂。某化学兴趣小组设计如图装置(夹持装置已省略)利用二氧化硫和氨气反应制备亚硫酸氢铵,实验步骤如下:
①组装好仪器,_______;
②在各装置中加入相应的试剂;
③调节活塞K1、K2的开关顺序,先后通入气体,充分反应得到亚硫酸氢铵溶液;
④再将溶液冷却结晶、离心分离得到产品。
请回答下列问题:
(1)请将实验步骤①补充完整_______。
(2)甲装置中仪器a的支管作用是_______。
(3)乙装置中仪器b的作用是_______,丁装置中的试剂为_______。
(4)戊装置的试管内发生反应的化学方程式为_______。
(5)下列关于该实验的叙述正确的是_______(填字母)。
A.实验步骤③中应先关闭K2、打开活塞K1,通入一种气体;一段时间后关闭K1、打开K2,通入另一种气体
B.实验步骤③中应先关闭K1、打开活塞K2,通入一种气体;一段时间后关闭K2、打开K1,通入另一种气体
C.实验步骤④中若将溶液蒸发结晶,产品的产率可能会降低
(6)亚硫酸氢铵有较强的还原性,设计实验检验制备的亚硫酸氢铵样品是否被氧化的方法是:取适量样品于试管中,加水溶解,_______ (请完成实验操作、现象和结论)。
17. 废旧芯片中常含有大量的单质Si和少量的Au、Ag、Cu等金属。某化学兴趣小组设计了如下图所示方法回收废旧芯片中的Au、Ag并制取硝酸铜晶体。
已知:①浓硝酸不能单独将Au溶解。②。
请回答下列问题:
(1)为加快废旧芯片酸溶速率,可采取的两种措施为:_______、_______。
(2)浓、稀均可作酸溶试剂,溶解等量的Cu消耗的物质的量不同,写出消耗物质的量多的反应的化学方程式_______。
(3)写出过量的锌粉还原溶液生成金和的离子方程式_______。
(4)金属A的名称是_______。
(5)操作X包括了_______过滤、洗涤、晾干。
(6)上述过程产生的NO和等氮氧化物会污染空气,可用如下方法处理:
①氨气催化吸收法:已知1mol氨气恰好能将含NO和共0.9mol的混合气体完全转化为,则混合气体中的物质的量是_______。
②酸化的溶液吸收法:NO能被氧化成。研究不同温度下经酸化处理的溶液对NO脱除率的影响,结果如图所示。在时,NO脱除率下降的原因是_______。
18. 某化学小组欲测定溶液与溶液反应的化学反应速率,所用试剂为溶液和溶液,所得实验数据如图所示。
(1)补全该反应的离子方程式:_______。
(2)该反应在0~4min的平均化学反应速率(写计算式并计算结果)_______。
(3)某同学仔细分析实验数据后发现,在反应过程中该反应的化学反应速率先增大后减小。
ⅰ.小组同学针对这一现象,通过测定随时间变化的情况,进一步探究该反应的反应速率影响因素,具体情况见下表。
方案
假设
实验操作
1
_______
向烧杯中加入溶液和溶液,测量反应体系温度的变化。
2
反应生成的是该反应的催化剂,使反应加快。
取溶液加入烧杯中,向其中加入_______,再加入溶液。
3
溶液酸性增强,加快了化学反应速率。
分别向标号为①②的两只烧杯中加入溶液;向烧杯①中加入1mL水,向烧杯②中加入1mL0.2mol/L盐酸:然后分别向这两只烧杯中加入溶液。
①方案1中的假设为_______。
②补全方案2中的实验操作:_______。
③对于方案3,甲同学从控制变量的角度思考,认为实验操作设计不严谨,请改进:_______。
④乙同学通过分析反应的特点,认为除了方案2、3中的假设外,还可以提出一种假设作为方案4,你认为是_______。
ii.反应后期,化学反应速率降低的原因是_______。
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兰化一中2024~2025学年第二学期期中试卷
高一化学
2025年4月
可能用到的相对原子质量:H-1 S-16 N-14 O-16 Al-27 Cu-64
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 化学与生活、科技、社会发展息息相关。下列说法正确的是
A. 华为首款5G手机搭载“麒麟980”手机芯片的主要成分是二氧化硅
B. 二氧化硫是一种有毒气体,不能用作食品添加剂
C. 秦安大地湾出土的鱼纹彩陶盆是硅酸盐材料
D. 排放到空气中的均会形成酸雨
【答案】C
【解析】
【详解】A.芯片的主要成分是单质硅,A错误;
B.二氧化硫虽有毒,但在规定剂量下可作为食品添加剂(如防腐剂),B错误;
C.陶器属于传统硅酸盐材料,由黏土高温烧制而成,C正确;
D.酸雨由NO2、SO2形成,二氧化碳不能引起酸雨,D错误;
故选C。
2. 下列化学用语表达不正确的是
A. HClO 的结构式:H-O-Cl B. NH3的电子式:
C. 乙烯的空间填充模型: D. 异丁烷的结构简式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.HClO为共价化合物,结构式为H-O-Cl,A正确;
B.NH3的电子式为,B错误;
C.乙烯含有碳碳双键,空间填充模型,C正确;
D.异丁烷为含有一个支链的烷烃,结构简式:,D正确;
故选B。
3. 下列有关氮及其化合物叙述正确的有
①CO、NO、都是大气污染物,都能在空气中稳定存在
②常温下,可以用铁制容器盛装浓硝酸或浓硫酸,这是因为铁在常温下与它们不反应
③性质稳定,工业生产金属镁时,为防止Mg被氧化,可以用作保护气
④敞口放置的浓硝酸和浓硫酸,浓度均会变低,原理相同
⑤可以与水反应生成,所以是酸性氧化物
⑥通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化为氨,是自然固氮的途径之一
⑦足量铁与稀硝酸反应后溶液呈浅绿色,说明稀硝酸不能氧化
⑧浓硝酸见光分解,所以一般盛放在棕色试剂瓶中
A. ②③④⑥ B. ⑥⑧ C. ⑥⑦⑧ D. ③⑤⑧
【答案】B
【解析】
【详解】①CO、NO、都大气污染物,但是一氧化氮不稳定,在空气中容易被氧气氧化成二氧化氮,错误;
②常温下,可以用铁制容器盛装浓硝酸或浓硫酸,这是因为铁在常温下发生了钝化,错误;
③性质稳定,但可以和镁反应,所以工业生产金属镁时,为防止Mg被氧化,应该用惰性气体作保护气,错误;
④敞口放置的浓硝酸和浓硫酸,浓度均会变低,但浓硝酸是挥发性导致浓度降低,浓硫酸是吸水性使浓度降低,原理不同,错误;
⑤可以与水反应生成,同时还有一氧化氮生成,化合价发生了改变,所以不是酸性氧化物,错误;
⑥通过豆科植物的根瘤菌将氮气转化为氨,是自然固氮的途径之一,正确;
⑦足量铁与稀硝酸反应后溶液呈浅绿色,是因为过量的铁与硝酸铁反应生成了硝酸亚铁,错误;
⑧浓硝酸见光分解,所以一般盛放在棕色试剂瓶中,正确;
综上所述,⑥⑧正确;
故选B。
4. 下列关于的说法正确的是
A. 将通入酸性溶液,溶液褪色,说明具有漂白性
B. 将通入的水溶液中,溶液出现黄色浑浊,体现了的还原性
C. 具有漂白性,将的水溶液滴到蓝色石蕊试纸上,试纸先变红后褪色
D. 通入足量溶液中可生成不溶于盐酸的白色沉淀
【答案】D
【解析】
【详解】A.SO2与酸性KMnO4溶液褪色是因SO2被氧化,体现还原性,不是漂白性,A错误;
B.SO2与H2S反应生成S沉淀,SO2作氧化剂,体现氧化性,B错误;
C.SO2水溶液使石蕊试纸变红,但漂白性无法使其褪色,试纸不会褪色,C错误;
D.SO2在酸性条件下被NO氧化为SO,生成BaSO4沉淀,不溶于盐酸,D正确;
故选D
5. 用化学沉淀法去除粗盐水中的、和等杂质离子,过程如下。
下列说法不正确的是
A. 试剂①~③依次是过量的溶液、NaOH溶液和溶液
B. 加入溶液后,静置,沿烧杯壁向上层清液中继续滴加2滴溶液,可检验是否沉淀完全
C. 盐酸的作用:、
D. 过滤与加入盐酸的顺序不能颠倒,否则会使生成的沉淀重新溶解
【答案】A
【解析】
【分析】粗盐中除NaCl外,还含有Mg2+、Ca2+、以及泥沙等杂质,粗盐溶解后,分别加入NaOH、BaCl2、Na2CO3,为了除去过量的氯化钡,碳酸钠一定要加在氯化钡的后面,然后过滤除去沉淀,滤液中除含有NaCl外,还含有NaOH、Na2CO3等,加入盐酸除去过量的氢氧化钠和碳酸钠,然后蒸发结晶,便可获得纯净的氯化钠晶体。
【详解】A.由分析可知,为了除去过量的氯化钡,碳酸钠一定要加在氯化钡的后面,A错误;
B.为确认是否完全沉淀,可向上层清液中继续滴加BaCl2溶液,若无白色沉淀生成,则表明溶液中不含有,从而表明完全沉淀,B正确;
C.盐酸的作用为除去过量的氢氧化钠和碳酸钠,C正确;
D.沉淀中含有氢氧化镁、碳酸钙,加入盐酸会导致沉淀溶解,故过滤与加入盐酸的顺序不能颠倒,,D正确;
答案选A。
6. 属于氧化还原反应且能量变化与如图一致的是
A. NH4ClNH3↑ + HCl↑
B. HCl + NaOH = NaCl + H2O
C 2NH4Cl + Ba(OH)2·8H2O = 2NH3↑ + BaCl2 + 10H2O
D. CO2 + C2CO
【答案】D
【解析】
【详解】A. NH4ClNH3↑ + HCl↑属于非氧化还原反应,A错误;
B. HCl + NaOH = NaCl + H2O属于非氧化还原反应、放热反应,B错误;
C. 2NH4Cl + Ba(OH)2·8H2O = 2NH3↑ + BaCl2 + 10H2O属于非氧化还原反应、吸热反应,C错误;
D. CO2 + C2CO属于氧化还原反应且是吸热反应,D正确;
答案选D。
7. 利用下列实验装置能实现相应目标的是
A. 图I:熔化NaOH B. 图II:探究催化剂对反应速率的影响
C. 图III:干燥二氧化硫 D. 图IV:用装置除去中混有的HCl气体
【答案】C
【解析】
【详解】A.氢氧化钠能和二氧化硅反应,不能用瓷坩埚熔化NaOH,故A错误;
B.图Ⅱ两个试管内双氧水的浓度不同,不能用于探究催化剂对反应速率的影响,故B错误;
C.浓硫酸具有吸水性,可以用浓硫酸干燥二氧化硫,故C正确;
D.HCl与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳,引入新杂质,故D错误;
故选C。
8. 化学电源在生活中有广泛的应用,各种电池的示意图如下,下列有关说法正确的是
A. 甲:电子由铜片经导线流向锌片
B. 乙:负极的电极反应式为
C. 丙:锌筒作负极,发生氧化反应,使用一段时间锌筒会变薄
D. 丁:使用一段时间后电解质溶液的酸性增强,导电能力增大
【答案】C
【解析】
【详解】A.活泼金属做负极,所以Zn为负极,Cu为正极,电子由锌片经导线流向铜片,A错误;
B.电解质溶液是KOH溶液,负极的电极反应式为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2,B错误;
C.锌筒作负极,发生氧化反应,锌失电子生成Zn2+,使用一段时间锌筒会变薄,C正确;
D.铅蓄电池放电时,Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,使用一段时间后电解质溶液的酸性增减弱,导电能力减弱,D错误;
故选C。
9. 不同条件下发生的可逆反应,化学反应速率(不用固体和纯液体表示)表示正确且反应最快的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.,统一换算成D表示的速率为;
B.B为固体,其浓度变化不用于速率表示,B错误;
C.;
D.;
综上所述,时表示正确而且速率最快,故选A。
10. 可逆反应;。在恒温恒容密闭容器中反应,下列叙述表示反应达到化学平衡状态的是
①混合气体的颜色不再改变 ②单位时间内消耗的同时生成2molNO
③混合气体的密度不再改变 ④混合气体的平均相对分子质量不再改变
⑤容器内压强不再改变 ⑥v(NO2)=2v(O2)
A. ①②④⑥ B. ②③⑥ C. ①④⑤⑥ D. ①④⑤
【答案】D
【解析】
【详解】①二氧化氮为红棕色气体,混合气体的颜色不再改变,说明二氧化氮浓度不变,达到平衡状态;
②单位时间内消耗的同时生成2molNO,均为正反应方向,不能说明达到平衡状态;
③容器体积不变,气体总质量不变,混合气体的密度一直不改变,混合气体密度不变时,不能说明达到平衡状态;
④该反应前后气体分子数变化,混合气体总质量不变,随着反应进行,气体平均相对分子质量不断变化,当混合气体的平均相对分子质量不再改变时,说明达到平衡状态;
⑤恒温恒容条件下,容器内压强跟气体的量有关,该反应前后气体物质的量是变量,所以压强也是变量,当变量不变时,达到平衡;
⑥未说正逆反应方向,不能说明达到平衡状态;
答案选D。
11. 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 与反应,生成的分子总数为
B. 6.4gCu和足量S充分反应转移电子数为
C. 常温下,将2.7g铝片投入足量的浓硝酸中,铝失去的电子数为
D. 标准状况下,分子数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.6.4g SO2(0.1mol)与3.2g O2(0.1mol)反应生成SO3,但反应2SO2+O2⇌2SO3为可逆反应,无法完全转化,生成的SO3分子数小于0.1,A错误;
B.6.4g Cu(0.1mol)与S反应生成Cu2S,反应中每摩尔Cu失去1mol电子,故0.1mol Cu转移0.1电子,B正确;
C.常温下铝在浓硝酸中钝化,反应停止,无法计算失去的电子数,C错误;
D.标准状况下SO3为固体,22.4L SO3的物质的量远大于1mol,D错误;
故选B。
12. 一定温度下,向容积为2L的密闭容器中通入两种气体发生化学反应生成另外两种气体,反应中各物质的物质的量变化如图所示,对该反应的推断合理的是
A. 该反应的化学方程式为:
B. 反应进行到1s时,
C. 反应进行到4s时,D的生成速率大于D的消耗速率
D. 反应进行到6s达到最大限度,C的转化率为40%
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据图知,B、C是反应物而A、D是生成物,6s内n(A)=(1.2-0)mol=1.2mol、n(B)=(1.0-0.4)mol=0.6mol、n(C)=(1.0-0.2)mol=0.8mol、n(D)=(0.4-0)mol=0.4mol,相同时间内A、B、C、D的计量数之比等于其物质的量之比=1.2mol:0.6mol:0.8mol:0.4mol=6:3:4:2,该反应方程式为3B(g)+4C(g)6A(g)+2D(g),A错误;
B.同一段时间内,各物质的反应速率之比等于其计量数之比,由A项分析可知,A、C的系数不相等,反应进行到1s时,所以,B错误;
C.反应进行到4s时,反应正向进行,故D的生成速率大于D的消耗速率,C正确;
D.反应进行到6s达到最大限度,C的转化率为=80%,D错误;
故答案为:C。
13. 下列物质的一氯代物,同分异构体最多的是
A. 异丁烷 B.
C. D. 立方烷()
【答案】C
【解析】
【详解】A.异丁烷[(CH3)2CHCH3] 一氯代物有2种;
B.一氯代物有3种;
C.一氯代物有4种;
D.立方烷()一氯代物有1种;
一氯代物的同分异构体最多的是。
答案选C。
14. 与一定浓度硝酸500mL恰好完全反应(忽略体积变化),生成和NO的混合气体6.72L(折算成标准状况),下列选项正确的是
A. 转移电子是0.3mol
B. 生成
C. 硝酸的浓度是1.4mol/L
D. 在若将收集的和NO的集气瓶倒立于水槽中,通入一定量的氧气充分反应,则通入氧气的体积为4.48L
【答案】C
【解析】
【详解】A.12.8g铜的物质的量为0.2mol,反应时铜从0价升高到+2价,失去两个电子,所以0.2mol铜参与反应转移电子是0.2mol×2=0.4mol,A错误;
B.和NO的物质的量为0.3mol,设NO2为xmol,NO为(0.3-x)mol,则根据电子守恒,x×1+(0.3-x)×3=0.2×2,x=0.25mol,所以NO2为0.25mol,B错误;
C.根据N原子守恒,硝酸总物质的量为0.2×2+0.3=0.7mol,浓度=1.4mol/L,C正确;
D.无标准状况,不能计算出氧气的体积,D错误;
故选C。
二、非选择题(共4小题,共58分)
15. 2024年,我国新能源汽车销量持续超越传统燃油车,吉利甲醇汽车已在多地推广。
(1)汽油是传统的车用燃料,其主要成分为的烃类混合物,如等。写出同分异构体的结构简式:_______、_______。
(2)汽油燃烧时,气缸中还会发生和的反应,其能量变化示意图如下。
①比较常温时的稳定性:_______(填“>”或“<”)。
②为_______(填“放热”或“吸热”)反应。
(3)吉利甲醇汽车动力来自甲醇燃料电池,该电池将与反应的化学能转化为电能,工作原理如图所示:
①则应从_______(填A或B)通入,移向_______(填a、b极)。当电路中累计有2mol电子通过时,消耗的体积为(在标准状况下)_______L。
②通一极电极反应式为_______。
【答案】(1) ①. ②.
(2) ①. > ②. 吸热
(3) ①. A ②. b ③. ④.
【解析】
【小问1详解】
同分异构体为分子式相同,结构不同的化合物,的同分异构体有和;
【小问2详解】
①比较常温时的稳定性:断裂化学键吸收能量形成,的能量高于,能量越低越稳定,故常温时的稳定性:的稳定性>的稳定性;
②1molN2和1molO2断键反应物吸收的总能量为=945+498=1443kJ。而形成2molNO放出的能量为2×630=1260kJ,吸收的总能量大于放出的总能量,所以该反应为吸热反应;
【小问3详解】
①电子由a流向b说明a为负极,b为正极,与的反应可将化学能转化为电能甲醇失电子发生氧化反应,所以从A通入,B通入氧气;阳离子相正极移动,则K+移向b极;正极反应为,当电路中累计有2mol电子通过时,耗的氧气体积为;
②通的一极,甲醇失去电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子,电极反应式为:。
16. 亚硫酸氢铵(NH4HSO3)是一种重要的化工原料,常用作棉织物和有机物的漂白剂、食品药品的防腐剂、水处理领域的脱氧剂、染料、造纸、制革、化学合成等工业中的还原剂。某化学兴趣小组设计如图装置(夹持装置已省略)利用二氧化硫和氨气反应制备亚硫酸氢铵,实验步骤如下:
①组装好仪器,_______;
②在各装置中加入相应的试剂;
③调节活塞K1、K2的开关顺序,先后通入气体,充分反应得到亚硫酸氢铵溶液;
④再将溶液冷却结晶、离心分离得到产品。
请回答下列问题:
(1)请将实验步骤①补充完整_______。
(2)甲装置中仪器a的支管作用是_______。
(3)乙装置中仪器b的作用是_______,丁装置中的试剂为_______。
(4)戊装置的试管内发生反应的化学方程式为_______。
(5)下列关于该实验的叙述正确的是_______(填字母)。
A.实验步骤③中应先关闭K2、打开活塞K1,通入一种气体;一段时间后关闭K1、打开K2,通入另一种气体
B.实验步骤③中应先关闭K1、打开活塞K2,通入一种气体;一段时间后关闭K2、打开K1,通入另一种气体
C.实验步骤④中若将溶液蒸发结晶,产品的产率可能会降低
(6)亚硫酸氢铵有较强的还原性,设计实验检验制备的亚硫酸氢铵样品是否被氧化的方法是:取适量样品于试管中,加水溶解,_______ (请完成实验操作、现象和结论)。
【答案】(1)检查装置的气密性
(2)保持压强平衡,使液体顺利流下
(3) ①. 防倒吸 ②. 碱石灰
(4)
(5)BC (6)加入足量稀盐酸酸化至无明显现象,再滴加氯化钡溶液,若无白色沉淀产生,说明样品未被氧化,反之,则被氧化
【解析】
【分析】向亚硫酸钠中加入浓硫酸反应生成二氧化硫,试管中氯化铵和氢氧化钙加热反应生成氨气、氯化钙和水,先向水中通入氨气形成饱和溶液,再通入二氧化硫充分反应生成亚硫酸氢铵,由于氨气、二氧化硫会污染环境,因此要用五氧化二磷、碱石灰吸收尾气。
【小问1详解】
组装好仪器,应该检查装置的气密性;故答案为:检查装置的气密性;
【小问2详解】
甲装置中仪器a的支管作用是保持压强平衡,使液体顺利流下;故答案为:保持压强平衡,使液体顺利流下;
小问3详解】
氨气极易溶于水,因此乙装置中仪器b的作用是防倒吸,二氧化硫、氨气都会污染环境,因此尾气需要吸收,丙装置中的P2O5是一种酸性氧化物,用于吸收尾气中的NH3,丁装置中固体试剂应为碱石灰,用于吸收SO2,因此丁装置中的试剂为碱石灰;故答案为:防倒吸;碱石灰;
【小问4详解】
戊装置的试管是氯化铵和氢氧化钙加热反应得到氨气、氯化钙和水,其发生反应的化学方程式为:;故答案为:;
【小问5详解】
由于氨气极易溶于水,二氧化硫易溶于水,但溶解度小于氨气,向饱和氨水中通入二氧化硫会得到更多的亚硫酸氢铵,因此实验步骤③中应先关闭K1、打开活塞K2,通入一种气体;一段时间后关闭K2、打开K1,通入另一种气体;由于亚硫酸氢铵(NH4HSO3)受热易分解,若将溶液蒸发结晶,可能因NH4HSO3受热分解导致产品的产率降低,故答案为:BC;
【小问6详解】
亚硫酸氢铵有强还原性,样品若被空气氧化,则有硫酸根离子,因此检验样品是否被氧化的方法是取适量样品于试管中,加水溶解,加入足量稀盐酸酸化,排除亚硫酸氢铵的干扰,再加氯化钡溶液,若无白色沉淀产生,说明样品没有被氧化,反之,则被氧化;故答案为:加入足量稀盐酸酸化至无明显现象,再滴加氯化钡溶液,若无白色沉淀产生,说明样品未被氧化,反之,则被氧化。
17. 废旧芯片中常含有大量的单质Si和少量的Au、Ag、Cu等金属。某化学兴趣小组设计了如下图所示方法回收废旧芯片中的Au、Ag并制取硝酸铜晶体。
已知:①浓硝酸不能单独将Au溶解。②。
请回答下列问题:
(1)为加快废旧芯片酸溶速率,可采取的两种措施为:_______、_______。
(2)浓、稀均可作酸溶试剂,溶解等量的Cu消耗的物质的量不同,写出消耗物质的量多的反应的化学方程式_______。
(3)写出过量的锌粉还原溶液生成金和的离子方程式_______。
(4)金属A的名称是_______。
(5)操作X包括了_______过滤、洗涤、晾干。
(6)上述过程产生的NO和等氮氧化物会污染空气,可用如下方法处理:
①氨气催化吸收法:已知1mol氨气恰好能将含NO和共0.9mol的混合气体完全转化为,则混合气体中的物质的量是_______。
②酸化的溶液吸收法:NO能被氧化成。研究不同温度下经酸化处理的溶液对NO脱除率的影响,结果如图所示。在时,NO脱除率下降的原因是_______。
【答案】(1) ①. 将废旧CPU粉碎 ②. 适当增大硝酸的浓度(或充分搅拌或适当升高反应温度等)
(2)Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
(3)
(4)铜 (5)蒸发浓缩、冷却结晶
(6) ①. 0.6mol ②. HClO受热分解,溶液中HClO的浓度减小,氧化NO的能力下降
【解析】
【分析】废旧CPU中含有单质Si、Au、Ag和Cu,加入硝酸酸化后,Si、Au不反应,Ag和Cu转化为铜离子和银离子的混合溶液,反应为3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,3Ag+4HNO3(稀)=3AgNO3+NO↑+2H2O,含Au固体中加入硝酸和氯化钠的混合溶液,Au转化为HAuCl4,反应为Au+4NaCl+5HNO3=HAuCl4+2H2O+NO↑+4NaNO3,HAuCl4经锌粉还原分离得到金,反应为HAuCl4+2Zn=Au+2ZnCl2+H2↑,含有铜离子和银离子的滤液1加入金属A后得到的是滤液2和Ag,滤液2最终可以转化为硝酸铜晶体,说明滤液2中有Cu2+,金属A能置换出Ag且不引入新杂质,A为Cu,据此回答。
【小问1详解】
加快酸溶的措施有:将废旧CPU粉碎、适当增大硝酸的浓度、充分搅拌、适当升高反应温度;
【小问2详解】
由3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O、Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,可见,溶解等物质的量的Cu消耗HNO3的物质的量较多的是浓硝酸,故其反应方程式为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;
【小问3详解】
由于,属于强酸,和均与锌粉反应,离子方程式为:;
【小问4详解】
加入的金属A能置换出银,同时不引入新的杂质,应加入铜;
【小问5详解】
操作X包括了蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、晾干;
【小问6详解】
①已知1mol氨气恰好能将含NO和共0.9mol的混合气体完全转化为,设NO、NO2的物质的量分别为xmol、ymol,则有x+y=0.9,根据得失电子守恒得:,解得2x+4y=3×1,解得x=0.3,y=0.6,则混合气体中的物质的量为0.6mol;
②研究不同温度下经酸化处理的溶液对NO脱除率的影响,结果如图所示,根据图中信息在时,溶液经酸化得到次氯酸,由于温度升高,生成的次氯酸受热分解,导致HClO的浓度降低,其氧化能力减弱,因此NO脱除率下降。
18. 某化学小组欲测定溶液与溶液反应的化学反应速率,所用试剂为溶液和溶液,所得实验数据如图所示。
(1)补全该反应的离子方程式:_______。
(2)该反应在0~4min的平均化学反应速率(写计算式并计算结果)_______。
(3)某同学仔细分析实验数据后发现,在反应过程中该反应的化学反应速率先增大后减小。
ⅰ.小组同学针对这一现象,通过测定随时间变化的情况,进一步探究该反应的反应速率影响因素,具体情况见下表。
方案
假设
实验操作
1
_______
向烧杯中加入溶液和溶液,测量反应体系温度的变化。
2
反应生成的是该反应的催化剂,使反应加快。
取溶液加入烧杯中,向其中加入_______,再加入溶液。
3
溶液酸性增强,加快了化学反应速率。
分别向标号为①②的两只烧杯中加入溶液;向烧杯①中加入1mL水,向烧杯②中加入1mL0.2mol/L盐酸:然后分别向这两只烧杯中加入溶液。
①方案1中的假设为_______。
②补全方案2中的实验操作:_______。
③对于方案3,甲同学从控制变量的角度思考,认为实验操作设计不严谨,请改进:_______。
④乙同学通过分析反应的特点,认为除了方案2、3中的假设外,还可以提出一种假设作为方案4,你认为是_______。
ii.反应后期,化学反应速率降低的原因是_______。
【答案】(1)
(2)
(3) ①. 该反应放热,使溶液温度升高,化学反应速率加快 ②. 少量NaCl或者KCl固体 ③. 生成的硫酸根离子加快了化学反应速率 ④. 将1mL水改为1mL0.2mol/LNaCl溶液 ⑤. 反应物浓度降低,反应速率减慢
【解析】
【分析】实验室用溶液和溶液反应,测定溶液与溶液反应的化学反应速率,并探究该反应的反应速率影响因素,据此回答。
【小问1详解】
溶液与溶液发生氧化还原反应,根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒配平该反应的离子方程式为:
【小问2详解】
由图可知,该反应在0~4min的平均化学反应速率:;
【小问3详解】
①因为方案1测量反应体系温度的变化,则方案1中的假设为该反应放热,使溶液温度升高,化学反应速率加快;
②因为方案2假设反应生成的是该反应的催化剂,使反应加快,因此补全方案2中的实验操作:加入少量NaCl或者KCl固体,若反应一开始速率就大,证明假设成立;
③由于反应中还有硫酸根离子生成,则除1、2、3中的假设外,还可以提出的假设是生成的硫酸根离子加快了化学反应速率;
④为防止氯离子对实验的干扰,则需要改进的措施是将1mL水改为1mL 0.2mol/L NaCl溶液;
ⅱ.反应后期,化学反应速率降低的原因是反应物浓度降低,反应速率减慢。
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