内容正文:
白城实验高中高二年级开学考
化学试题
一、选择题(本大题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 标准状况下,与反应后的分子数小于
B. 硝基与所含电子数均为
C. 标准状况下,中含有个碳原子
D. 重水中含有的孤电子对数为
2. 中华传统文化博大精深,其中涉及很多的化学知识,下列说法错误的是
A. “酒是陈的香”——酒在长期保存过程中生成了酯
B. “春蚕到死丝方尽”——蚕丝的主要成分是蛋白质
C. “凿开混沌得乌金(煤炭)”——煤炭的主要成分是碳单质
D. “煮豆燃豆萁”——豆萁的主要成分是纤维素
3. 海水资源的利用具有非常广阔的前景。下列关于海水资源利用的说法中不正确的是( )
A. 电解法分解海水,制取洁净的热能资源氢气
B. 采用太阳光照射法晒制工业用食盐
C. 针对能量现状,大力开发潮汐能和波浪能
D. 铀是海水中的微量元素,但核工业的铀主要从海水中提取
4. 在通风橱中进行下列实验:
步骤
现象
Fe表面产生大量无色气泡,液面上方变为红棕色
Fe表面产生少量红棕色气泡后,迅速停止
Fe、Cu接触后,其表面均产生红棕色气泡
下列说法不正确的是
A. Ⅰ中气体由无色变红棕色的化学方程式:2NO+O2=2NO2
B. Ⅱ中的现象说明Fe表面形成致密的氧化膜,阻止Fe进一步反应
C. 对比Ⅰ、Ⅱ中现象,说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3
D. 针对Ⅲ中现象,在Fe、Cu之间连接电流计,可判断Fe是否被氧化
5. 利用微生物电池处理有机废水同时也可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水,采用惰性电极,用下图装置处理有机废水(含CH3COO-的溶液)。下列说法错误的是
A. 电子由a极经外电路流向b极
B. 当b极上产生11.2L(标准状况)气体时,会有1molCl-通过隔膜1
C. a极反应为CH3COO- -8e-+2H2O=2CO2↑+7H+
D. 当电路中通过4mol电子时,负极区溶液的质量理论上减少44g
6. X、Y、Z、W为短周期元素,它们在周期表中相对位置如图所示。若Y原子的最外层电子是内层电子数的3倍,下列说法正确的是( )
A. 原子半径:W>Z>X
B 非金属性:Z>Y
C. 最高化合价:Y>X
D. 最高价氧化物对应水化物的酸性:W>Z
7. 某兴趣小组同学探究小苏打相关性质,做了如下实验,根据实验现象,离子方程式不正确的是
选项
实验步骤
实验现象
离子方程式
A
向碳酸氢钠溶液中加入几滴的氢氧化钠溶液
无现象
B
向碳酸氢钠溶液中加入的氯化钙溶液
溶液有白色沉淀产生,同时放出无色、无味的气体
C
向碳酸氢钠溶液中加入几滴的氯化铝溶液
溶液有白色沉淀产生,同时放出无色、无味的气体
D
加热碳酸氢钠溶液
产生使澄清石灰水变浑浊的气体
A. A B. B C. C D. D
8. 砷为第四周期第VA族元素,根据它在元素周期表中的位置推测,砷不可能具有的性质是
A. 砷在通常情况下是固体
B. 可以存在-3、+3、+5等多种化合价
C. 砷的最高价氧化物对应水化物的酸性比H3PO4弱
D. 砷的气态氢化物比磷的气态氢化物稳定
9. 把a g铁铝合金粉末溶于足量盐酸中,加入过量NaOH溶液.过滤出沉淀,洗涤、干燥、灼烧,得到红棕色粉末的质量仍为a g,则原合金中铝的质量分数为
A. 70% B. 52.4% C. 47.6% D. 30%
10. 对下列事实的解释正确的是
A. 浓硫酸具有吸水性,说明可用浓硫酸干燥氨气
B. 常温下,可用铝制容器盛装浓硫酸,说明浓硫酸与铝不反应
C. 浓硫酸具有强氧化性,说明它不能干燥气体
D. 浓硫酸可与反应制取,是利用高沸点酸制挥发性酸的原理
11. 下列关于含氯消毒剂的解释不正确的是
A. 室温下,通入NaOH溶液中制得“84”消毒液:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
B 氯水具有杀菌消毒作用:Cl2+H2O=HCl+HClO
C. 氯水应避光保存的原因是2HClOH2O+Cl2↑
D. 向Ca(ClO)2溶液中通入适量CO2可增强漂白效果:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
12. 下列说法正确的是( )。
A. 不用防腐剂处理的食品比用防腐剂处理的食品安全
B. 天然添加剂比人工合成添加剂安全
C. 少用添加剂比多用添加剂安全
D. 应合理使用食品添加剂
13. 下列溶液中Cl-的物质的量浓度最大的是
A. 150mL1mol/L的NaCl溶液 B. 75mL2mol/LNH4Cl溶液
C. 150mL3mol/L的KCl溶液 D. 75mL3mol/L的FeCl3溶液
14. 在一容积可变的密闭容器中加入和进行反应:,下列说法不正确的是( )
A. 将容器的体积缩小一半,其反应速率增大
B. 保持体积不变,充入氩气,其反应速率不变
C. 保持压强不变,充入氖气,的生成速率增大
D. 保持压强不变,充入氖气,的生成速率减小
15. 如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪,具有自动吹气流量侦测与控制的功能,非常适合进行现场酒精检测。下列说法不正确的
A. H+从左侧经过质子交换膜移向右侧
B. 该电池的负极反应式为C2H5OH+3H2O-12e-=2CO2↑+12H+
C. 电子经过导线由O2所在铂电极流入
D. 微处理器通过检测电流大小而计算出被测气体中酒精的含量
二、非选择题(本大题共4小题,共55分)
16. 某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律,设计了如下系列实验:
Ⅰ.探究同周期元素性质的递变规律
(1)相同条件下,将钠、镁、铝各1 mol分别投入到足量的同浓度的稀盐酸中,试预测实验结果:_______与稀盐酸反应最剧烈;______与稀盐酸反应产生的气体最多。
(2)向Na2S溶液中通入氯气出现黄色浑浊,可证明Cl的非金属性比S强,反应的离子方程式为_____________________________。
Ⅱ.探究同主族元素非金属性的递变规律
某研究性学习小组设计了一组实验来探究ⅦA族元素原子的得电子能力强弱规律。下图中A、B、C是三个可供选择制取氯气的装置,装置D的玻璃管中①、②处依次放置蘸有NaBr溶液、NaOH浓溶液的棉球。
(3)写出装置B中仪器a的名称 ________________。
(4)实验室制取氯气还可采用如下原理:2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,依据该反应原理选择_____________(填“A”或“B”或“C”)装置制取氯气。
(5)反应装置的导气管连接装置D的X导管,试回答下列问题:
①处发生反应的离子方程式为________________________________;
②处发生反应的离子方程式为________________________________。
17. 实验室用如图所示装置测定和固体混合物中的质量,装置的硬质玻璃管中的固体物质是和的混合物。
(1)写出装置中发生反应的化学方程式:___________。
(2)装置的作用是__________,装置中盛装的液体是________,所起的作用是_________。
(3)若和固体混合物的质量为23.2g,反应完全后形管的质量增加7.2g,则混合物中的质量为__________。
(4)形管右边连接干燥管的目的是____,若无干燥管,测得的质量将_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(5)若反应后得到的残留固体中还有少量,测得的质量将________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
18. 实验室现有BaCl2、NaNO3、HNO3、HCl、NaHCO3、AgNO3六种溶液,现从中任取四种溶液,编号为A、B、C、D并进行相关实验。其中A属于盐类且与能B反应生气体,B、C、D间反应现象的记录如表。回答下列问题:
溶液
B
C
D
B
——
不反应
↓
C
不反应
——
↓
D
↓
↓
——
(1)根据实验现象及已知条件,可推断出四种溶液中溶质的化学式:A_______;B_______;C_______;D_______。
(2)按要求写出下列反应的化学方程式:
①A和B的反应: _______。
②B和D的反应:_______。
③C和D的反应:_______。
19. 实验室用下图所示装置制备氯气并进行性质实验(必要时可加热,夹持装置已省略)
(1)仪器a的名称是______;蒸馏烧瓶b中发生反应的化学方程式为______。
(2)洗气装置B中的试剂是饱和食盐水,其作用是______,分液漏斗D中发生反应的化学方程式为______。
(3)装置C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放入湿润的有色布条、无水氯化钙、干燥的有色布条,设计装置C的目的是______。
(4)E瓶中实验现象是______。
20. 已知短周期主族元素A、B、C、D、E分布在三个周期,B、C最外层电子数相同,E原子序数大于C,其中E的简单离子半径在同周期中最小,C单质极易与常见无色无味液态物质发生置换反应且做氧化剂,短周期中D的最高价氧化物的水化物的碱性最强。回答下列问题:
(1)D在周期表中的位置是___________,D与A形成化合物的电子式为___________。
(2)B、C、D简单离子的半径由大到小的顺序为___________(填离子符号),写出B离子的结构示意图___________。
(3)E的单质与D的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式___________。
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白城实验高中高二年级开学考
化学试题
一、选择题(本大题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A. 标准状况下,与反应后的分子数小于
B. 硝基与所含电子数均为
C. 标准状况下,中含有个碳原子
D. 重水中含有的孤电子对数为
【答案】C
【解析】
【详解】A.标准状况下,与反应后生成2molNO2,存在以下平衡,所以分子数小于2NA,A正确;
B.硝基(-NO2)与二氧化氮(NO2)分子中均有23个电子,所以1mol硝基(-NO2)与46g二氧化氮(NO2)所含的电子数均为23NA,B正确;
C.标况下不是气体,故不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量,C错误;
D.1个D2O分子含有孤电子对的数目为2对,重水即0.1mol重水含有的孤电子对数为,D正确;
故选C。
2. 中华传统文化博大精深,其中涉及很多的化学知识,下列说法错误的是
A. “酒是陈的香”——酒在长期保存过程中生成了酯
B. “春蚕到死丝方尽”——蚕丝的主要成分是蛋白质
C. “凿开混沌得乌金(煤炭)”——煤炭的主要成分是碳单质
D. “煮豆燃豆萁”——豆萁的主要成分是纤维素
【答案】C
【解析】
【详解】A.酒放置时间长,少量的乙醇被氧化为乙酸,乙酸与乙醇生成乙酸乙酯,乙酸乙酯等酯类物质具有香味,所以产生香味主要是因为美酒含有酯类物质,A正确;
B.蚕丝的主要成分是蛋白质,B正确;
C.煤是由大量有机物和少量无机物组成的复杂混合物,C错误;
D.豆萁的主要成分是纤维素,D正确;
故选C。
3. 海水资源的利用具有非常广阔的前景。下列关于海水资源利用的说法中不正确的是( )
A. 电解法分解海水,制取洁净的热能资源氢气
B. 采用太阳光照射法晒制工业用食盐
C. 针对能量现状,大力开发潮汐能和波浪能
D. 铀是海水中的微量元素,但核工业的铀主要从海水中提取
【答案】A
【解析】
【详解】A、电解法分解海水制取氢气,消耗大量的电能,经济效益差,故A错误;
B、利用海水晒制食盐,故B正确;
C、大力开发潮汐能和波浪能,可以节约化石燃料,故C正确;
D、海水中含有铀元素,核工业的铀主要从海水中提取,故D正确。
答案选A。
4. 在通风橱中进行下列实验:
步骤
现象
Fe表面产生大量无色气泡,液面上方变为红棕色
Fe表面产生少量红棕色气泡后,迅速停止
Fe、Cu接触后,其表面均产生红棕色气泡
下列说法不正确的是
A. Ⅰ中气体由无色变红棕色的化学方程式:2NO+O2=2NO2
B. Ⅱ中的现象说明Fe表面形成致密的氧化膜,阻止Fe进一步反应
C. 对比Ⅰ、Ⅱ中现象,说明稀HNO3的氧化性强于浓HNO3
D. 针对Ⅲ中现象,在Fe、Cu之间连接电流计,可判断Fe是否被氧化
【答案】C
【解析】
【分析】I中铁和稀硝酸生成一氧化氮,一氧化氮遇空气生成二氧化氮;Ⅱ中Fe遇浓硝酸钝化,表面形成致密的氧化层,阻止Fe进一步反应,所以产生少量红棕色气泡后,迅速停止;Ⅲ中构成原电池,Fe作为负极,且Fe与浓硝酸直接接触,会产生少量二氧化氮,Cu作为正极,发生得电子的反应,生成二氧化氮。
【详解】A.I中铁和稀硝酸生成一氧化氮,一氧化氮遇空气生成二氧化氮,化学方程式为: 2NO+O2=2NO2,A正确;
B.常温下,Fe遇浓硝酸易钝化,表面形成致密的氧化层,阻止Fe进一步反应,B正确;
C.对比Ⅰ、Ⅱ中现象,实验Ⅱ反应停止是因为发生了钝化,不能用来比较浓HNO3和稀HNO3的氧化性强弱,物质氧化性强弱只能通过比较物质得电子能力强弱来分析,C错误;
D.Ⅲ中构成原电池,在Fe、Cu之间连接电流计,可判断Fe是否持续被氧化,D正确;
故选C。
5. 利用微生物电池处理有机废水同时也可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水,采用惰性电极,用下图装置处理有机废水(含CH3COO-的溶液)。下列说法错误的是
A. 电子由a极经外电路流向b极
B. 当b极上产生11.2L(标准状况)气体时,会有1molCl-通过隔膜1
C. a极反应为CH3COO- -8e-+2H2O=2CO2↑+7H+
D. 当电路中通过4mol电子时,负极区溶液的质量理论上减少44g
【答案】D
【解析】
【分析】在a极,CH3COO-转化为CO2,C元素化合价升高,则a极为负极,b极为正极。a极发生的电极反应为CH3COO- -8e-+2H2O=2CO2↑+7H+,b极发生的电极反应为2H++2e-=H2↑。隔膜1为阴离子交换膜,隔膜2为阳离子交换膜,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,a极为负极,b极为正极,电子由a极经外电路流向b极,A正确;
B.b极为正极,发生的电极反应为2H++2e-=H2↑,当b极上产生11.2L(标准状况)气体时,线路中有1mole-转移,在a极上会有0.125mol CH3COO-失去电子,则有1molCl-通过隔膜1,B正确;
C.在a极,CH3COO- 失电子产物与H2O作用生成CO2等,电极反应式为CH3COO- -8e-+2H2O=2CO2↑+7H+,C正确;
D.负极反应为CH3COO- -8e-+2H2O=2CO2↑+7H+,当电路中通过4mol电子时,负极区溶液中释放1molCO2,同时有4molCl-通过隔膜1进入负极区,则理论上增加质量4mol×35.5g/mol-1mol×44g/mol=98g,D错误;
故选D。
6. X、Y、Z、W为短周期元素,它们在周期表中相对位置如图所示。若Y原子的最外层电子是内层电子数的3倍,下列说法正确的是( )
A. 原子半径:W>Z>X
B. 非金属性:Z>Y
C. 最高化合价:Y>X
D. 最高价氧化物对应水化物的酸性:W>Z
【答案】D
【解析】
【详解】X、Y、Z、W均为短周期元素,Y原子最外层电子数是内层电子数的3倍,则Y原子有2个电子层,所以Y为氧元素,根据X、Y、Z、W在周期表中相对位置可知,X为氮元素,Z为硫元素,W为氯元素。
A.同一周期元素从左向右元素的原子半径减小,原子核外电子层越多原子半径越大,故原子半径:Z>W>X,A错误;
B.同一主族元素从上到下元素的非金属性逐渐减弱,则元素非金属性:Y>Z,B错误;
C.O无最高正化合价,N的最高正化合价为+5,所以最高化合价:X>Y,C错误;
D.同一周期元素从左向右元素的非金属性增强,则非金属性W>Z。元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,所以W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Z的强,D正确;
故合理选项是D。
7. 某兴趣小组同学探究小苏打的相关性质,做了如下实验,根据实验现象,离子方程式不正确的是
选项
实验步骤
实验现象
离子方程式
A
向碳酸氢钠溶液中加入几滴的氢氧化钠溶液
无现象
B
向碳酸氢钠溶液中加入的氯化钙溶液
溶液有白色沉淀产生,同时放出无色、无味的气体
C
向碳酸氢钠溶液中加入几滴的氯化铝溶液
溶液有白色沉淀产生,同时放出无色、无味的气体
D
加热碳酸氢钠溶液
产生使澄清石灰水变浑浊的气体
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.碳酸氢钠溶液中加入几滴的氢氧化钠溶液,发生的离子方程式为:,故A正确;
B.向碳酸氢钠溶液中加入的氯化钙溶液,有白色沉淀碳酸钙生成,且有气体,根据元素守恒为二氧化碳,发生的离子方程式为:,故B正确;
C.向碳酸氢钠溶液中加入几滴的氯化铝溶液,生成的白色沉底为氢氧化铝,产生的气体为二氧化碳,发生的离子方程式为:,故C错误;
D.碳酸氢钠溶液,产生了使澄清石灰水变浑浊的气体,说明有二氧化碳生成,发生的离子方程式为:,故D正确。
答案为:C。
8. 砷为第四周期第VA族元素,根据它在元素周期表中的位置推测,砷不可能具有的性质是
A. 砷在通常情况下是固体
B. 可以存在-3、+3、+5等多种化合价
C. 砷的最高价氧化物对应水化物的酸性比H3PO4弱
D. 砷的气态氢化物比磷的气态氢化物稳定
【答案】D
【解析】
【详解】A.砷为第四周期VA族元素,与N、P位于同一主族,As在P的下面,P在通常情况下呈固态,则砷在通常情况下是固体,A项正确;
B.砷为第四周期VA族元素,与P位于同一主族,P的常见的化合价有-3、+3、+5,故砷可以存在-3、+3、+5等多种化合价,B项正确;
C.同一主族,从上到下,元素的非金属性逐渐减弱,最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱,非金属性:As<P,则酸性:H3AsO4<H3PO4,C项正确;
D.同一主族,从上到下,元素的非金属性逐渐减弱,简单气态氢化物的稳定性逐渐减弱,非金属:性As<P,则气态氢化物的稳定性:AsH3<PH3,D项错误;
答案选D。
9. 把a g铁铝合金粉末溶于足量盐酸中,加入过量NaOH溶液.过滤出沉淀,洗涤、干燥、灼烧,得到红棕色粉末的质量仍为a g,则原合金中铝的质量分数为
A. 70% B. 52.4% C. 47.6% D. 30%
【答案】D
【解析】
【详解】由铁铝合金粉末溶于足量盐酸中,加入过量NaOH 溶液,沉淀为氢氧化铁,则经洗涤、干燥、灼烧,得到红棕色粉末为氧化铁,
则agFe、Al→agFe2O3,
合金中铝的质量等于氧化铁中氧元素的质量,
所以原合金中铝的质量分数为:×100%=30%,故选D。
【点睛】本题考查混合物的计算,题目难度中等,根据发生的反应得出合金与氧化物的关系是解答本题的关键,注意明确守恒思想在化学计算中的应用,试题培养了学生的化学计算能力。
10. 对下列事实的解释正确的是
A. 浓硫酸具有吸水性,说明可用浓硫酸干燥氨气
B. 常温下,可用铝制容器盛装浓硫酸,说明浓硫酸与铝不反应
C. 浓硫酸具有强氧化性,说明它不能干燥气体
D. 浓硫酸可与反应制取,是利用高沸点酸制挥发性酸的原理
【答案】D
【解析】
【详解】A. 浓硫酸具有强氧化性,又具有强酸性,则不能用浓硫酸干燥氨气,A错误;
B. 常温下,可用铝制容器盛装浓硫酸是因为铝遇浓硫酸发生钝化,形成致密氧化膜而阻止反应进一步进行,B错误;
C. 浓硫酸不能氧化,故可用来干燥气体,C错误;
D. 浓硫酸沸点高,不易挥发,与反应,微热时可生成硫酸氢钠和氯化氢气体,故制取沸点低的气体,D正确;
答案选D。
11. 下列关于含氯消毒剂的解释不正确的是
A. 室温下,通入NaOH溶液中制得“84”消毒液:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
B. 氯水具有杀菌消毒作用:Cl2+H2O=HCl+HClO
C. 氯水应避光保存的原因是2HClOH2O+Cl2↑
D. 向Ca(ClO)2溶液中通入适量CO2可增强漂白效果:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
【答案】C
【解析】
【详解】A.室温下,氯气通入溶液中制得漂白液:,A正确;
B.氯水具有杀菌消毒作用是因为氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸有强氧化性能杀菌消毒,B正确;
C.氯水应避光保存的原因是氯水中的次氯酸见光分解氯水最终变为盐酸,C错误;
D.次氯酸钙被二氧化碳转化为次氯酸同时生成碳酸钙沉淀,方程为,D正确;
故选C。
12. 下列说法正确的是( )。
A. 不用防腐剂处理的食品比用防腐剂处理的食品安全
B. 天然添加剂比人工合成添加剂安全
C. 少用添加剂比多用添加剂安全
D. 应合理使用食品添加剂
【答案】D
【解析】
【详解】A.不用防腐剂进行处理的食品往往容易变质,对人体危害更大,故A项错误;
B.不管添加剂是天然的还是人工合成的,只要限量使用就不影响人体健康,故B项错误;
C.食品添加剂使用过量有害健康,例如防腐剂,但使用量不足也达不到应有的防腐效果,故C项错误。
D.应该合理使用食品添加剂,故D项正确。
故选D。
13. 下列溶液中Cl-的物质的量浓度最大的是
A. 150mL1mol/L的NaCl溶液 B. 75mL2mol/LNH4Cl溶液
C. 150mL3mol/L的KCl溶液 D. 75mL3mol/L的FeCl3溶液
【答案】D
【解析】
【详解】四种溶液中氯离子浓度分别为1mol/L、2mol/L、3mol/L、9mol/L,则Cl-物质的量浓度最大的是75mL3mol/L的FeCl3溶液,故D符合题意。
综上所述,答案为D。
14. 在一容积可变的密闭容器中加入和进行反应:,下列说法不正确的是( )
A. 将容器的体积缩小一半,其反应速率增大
B. 保持体积不变,充入氩气,其反应速率不变
C. 保持压强不变,充入氖气,的生成速率增大
D. 保持压强不变,充入氖气,的生成速率减小
【答案】C
【解析】
【详解】A.将体积缩小,各气体的浓度均增大,反应速率加快,故A正确;
B.体积不变充人氩气,、的浓度不变,反应速率不变,故B正确;
C.压强不变,充入氖气,体积增大,、的浓度减小,反应速率减慢,故C错误;
D.压强不变,充入氖气,体积增大,、的浓度减小,反应速率减慢,故D正确;
故答案:C。
【点睛】根据影响化学反应速率的因素回答。增加物浓度化学反应速率加快,升高温度化学反应速率加快,增大压强化学反应速率加快。
15. 如图所示是一种酸性燃料电池酒精检测仪,具有自动吹气流量侦测与控制的功能,非常适合进行现场酒精检测。下列说法不正确的
A. H+从左侧经过质子交换膜移向右侧
B. 该电池的负极反应式为C2H5OH+3H2O-12e-=2CO2↑+12H+
C. 电子经过导线由O2所在的铂电极流入
D. 微处理器通过检测电流大小而计算出被测气体中酒精的含量
【答案】B
【解析】
【分析】该装置中含有质子交换膜,则电解质溶液为酸性,酸性条件下,乙醇燃料电池中,负极上乙醇失电子发生氧化反应,正极上是氧气得电子的还原反应;根据图示得出酸性燃料电池的反应物和生成物,再根据原电池原理写出该电池的反应式来判断。
【详解】A.由分析可知,该装置中正极上是氧气得电子的还原反应,则右侧Pt电极为正极,H+从左侧经过质子交换膜移向右侧,故A正确;
B.该电池的负极上乙醇失电子发生氧化反应,分析装置图可知酒精在负极被氧气氧化发生氧化反应生成醋酸,CH3CH2OH-4e-+H2O=4H++CH3COOH,故B错误;
C.乙醇燃料电池中,负极上乙醇失电子发生氧化反应,正极上是氧气得电子的还原反应,电流由正极流向负极,即电子经过导线由O2所在的铂电极流入,故C正确;
D.根据微处理器通过检测电流大小可以得出电子转移的物质的量,根据电极反应式可以计算出被测气体中酒精的含量,故D正确;
故选B。
二、非选择题(本大题共4小题,共55分)
16. 某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律,设计了如下系列实验:
Ⅰ.探究同周期元素性质的递变规律
(1)相同条件下,将钠、镁、铝各1 mol分别投入到足量的同浓度的稀盐酸中,试预测实验结果:_______与稀盐酸反应最剧烈;______与稀盐酸反应产生的气体最多。
(2)向Na2S溶液中通入氯气出现黄色浑浊,可证明Cl的非金属性比S强,反应的离子方程式为_____________________________。
Ⅱ.探究同主族元素非金属性的递变规律
某研究性学习小组设计了一组实验来探究ⅦA族元素原子的得电子能力强弱规律。下图中A、B、C是三个可供选择制取氯气的装置,装置D的玻璃管中①、②处依次放置蘸有NaBr溶液、NaOH浓溶液的棉球。
(3)写出装置B中仪器a的名称 ________________。
(4)实验室制取氯气还可采用如下原理:2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,依据该反应原理选择_____________(填“A”或“B”或“C”)装置制取氯气。
(5)反应装置的导气管连接装置D的X导管,试回答下列问题:
①处发生反应的离子方程式为________________________________;
②处发生反应离子方程式为________________________________。
【答案】 ①. 钠(或Na) ②. 铝(或Al) ③. S2-+Cl2=2Cl-+S↓ ④. 分液漏斗 ⑤. A ⑥. Cl2+2Br-===2Cl-+Br2 ⑦. Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
【解析】
【详解】Ⅰ.(1)金属活泼性顺序为:钠>镁>铝,所以相同条件下与盐酸反应最激烈的是钠,反应速率最慢的是铝;生成1mol氢气需要得到2mol电子,1mol钠都失去1mol电子,1mol镁失去2mol电子,而1mol铝失去3mol电子,所以生成氢气最多的是金属铝,
故答案为钠;铝;
(2)氯气氧化性强于硫单质,所以氯气能够与硫离子反应生成硫,反应的离子方程式为:S2-+Cl2═S↓+2Cl-。故答案为S2-+Cl2═S↓+2Cl-.
Ⅱ.(3)由图知a为分液漏斗,本题正确答案是:分液漏斗;
(4)高锰酸钾与浓盐酸反应较为剧烈,无需加热即可进行,因此,本题正确答案是:A;
(5)检验氯气的性质时,不能先通过NaOH溶液,否则会消耗氯气,且起不到尾气吸收的作用, 因为①处为NaBr溶液、②处为NaOH溶液,所以应从X端进氯气。
①先①与NaBr溶液反应生成Br2,反应的离子方程式为Cl2+2Br-===2Cl-+Br2 ,
②在与②处为NaOH溶液反应,其离子反应方程式为 Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O。答案:Cl2+2Br-===2Cl-+Br2 Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
点睛:实验室制备氯气可用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应,也可用高锰酸钾与浓盐酸反应制备,反应较为剧烈,无需加热即可进行,氯气具有强氧化性,能与NaBr溶液、碘化钾溶液发生置换反应生成单质Br2、I2,氯气在碱性溶液中自身发生氧化还原反应,反应的离子方程式为Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O,以此解答该题。
17. 实验室用如图所示装置测定和固体混合物中的质量,装置的硬质玻璃管中的固体物质是和的混合物。
(1)写出装置中发生反应的化学方程式:___________。
(2)装置的作用是__________,装置中盛装的液体是________,所起的作用是_________。
(3)若和固体混合物的质量为23.2g,反应完全后形管的质量增加7.2g,则混合物中的质量为__________。
(4)形管右边连接干燥管的目的是____,若无干燥管,测得的质量将_______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(5)若反应后得到的残留固体中还有少量,测得的质量将________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
【答案】 ①. 、 ②. 除去中混有的氯化氢气体 ③. 浓硫酸 ④. 干燥 ⑤. 16g ⑥. 防止空气中的水蒸气进入形管E中 ⑦. 偏大 ⑧. 偏小
【解析】
【分析】装置A是制备氢气的发生装置,通过装置B中的水除去氢气中的氯化氢,通过装置C中的浓硫酸干燥氢气,通过装置D还原FeO和Fe2O3的混合物,生成的水蒸气进入装置E吸收,称量质量变化得到生成水的质量计算氧化铁的质量,装置F是防止空气中的水蒸气进入装置E影响测定结果的准确性,以此解答该题。
【详解】(1)在加热条件下,氢气能还原金属氧化物,反应化学方程式为、。
(2)由于生成的氢气中含有氯化氢和水蒸气,而这两种杂质都能干扰实验,中盛有水,用来除去中混有的气体;而中盛有浓硫酸,用来干燥氢气。
(3)设和固体的物质的量分别是和,则,形管增加的质量就是反应中生成的水的质量,因此有,解得;,则原混合物中的质量是。
(4)由于空气中也含有水蒸气,所以装置的作用是防止空气中的水蒸气进入中。若无干燥管F,空气中的水蒸气被E吸收,则所测生成水的质量增大,导致氧的含量增大,所以测定结果偏大。
(5)若反应后得到的残留固体中还有少量,则形管增加的质量偏小,导致氧的含量减小,所以测定结果偏小。
18. 实验室现有BaCl2、NaNO3、HNO3、HCl、NaHCO3、AgNO3六种溶液,现从中任取四种溶液,编号为A、B、C、D并进行相关实验。其中A属于盐类且与能B反应生气体,B、C、D间反应现象的记录如表。回答下列问题:
溶液
B
C
D
B
——
不反应
↓
C
不反应
——
↓
D
↓
↓
——
(1)根据实验现象及已知条件,可推断出四种溶液中溶质的化学式:A_______;B_______;C_______;D_______。
(2)按要求写出下列反应的化学方程式:
①A和B的反应: _______。
②B和D的反应:_______。
③C和D的反应:_______。
【答案】(1) ①. NaHCO3 ②. HCl ③. BaCl2 ④. AgNO3
(2) ①. NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ ②. AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3 ③. BaCl2+2AgNO3=2AgCl↓+Ba(NO3)2
【解析】
【分析】A属于盐类且能与B反应生成气体,由题干给的物质可知A为NaHCO3,B为HNO3或HCl,由表可知B和D生成沉淀,所有的硝酸盐都可溶,说明B是HCl,D是AgNO3,C与D也生成沉淀,说明C组成中含有Cl-,则C为BaCl2;
【小问1详解】
由分析可知,A为NaHCO3,B为HCl,C为BaCl2,D为AgNO3;
【小问2详解】
①A为NaHCO3,B是HCl,两者可以反应生成氯化钠,水和二氧化碳,方程式为:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑;
②B是HCl,D是AgNO3,两者可以反应生成氯化银和硝酸,方程式为:AgNO3+HCl=AgCl↓+HNO3;
③C为BaCl2,D是AgNO3,两者可以反应生成氯化银和硝酸钡,方程式为:BaCl2+2AgNO3=2AgCl↓+Ba(NO3)2。
19. 实验室用下图所示装置制备氯气并进行性质实验(必要时可加热,夹持装置已省略)。
(1)仪器a的名称是______;蒸馏烧瓶b中发生反应的化学方程式为______。
(2)洗气装置B中的试剂是饱和食盐水,其作用是______,分液漏斗D中发生反应的化学方程式为______。
(3)装置C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放入湿润的有色布条、无水氯化钙、干燥的有色布条,设计装置C的目的是______。
(4)E瓶中实验现象是______。
【答案】(1) ①. 分液漏斗 ②. MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2) ①. 除去氯气中的氯化氢气体 ②. Cl2+2NaBr=Br2+2NaCl
(3)验证湿润的氯气具有漂白性,干燥的氯气无漂白性
(4)溶液分层,上层溶液显紫红色
【解析】
【分析】装置A是二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯气、氯化锰和水,氯气中含杂质氯化氢,通过装置B中饱和食盐水除去,通过无水氯化钙干燥气体,验证氯气是否具有漂白性,则先通过I中湿润的有色布条,观察到褪色,再利用II中固体干燥剂(无水氯化钙或硅胶)干燥后,在Ⅲ中放入干燥的有色布条,观察到颜色不褪,则验证氯气不具有漂白性,D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性,D中发生氯气与NaBr的反应生成溴,打开活塞,将装置D中少量溶液加入装置E中,氯气、溴均可与KI反应生成碘,则E中碘易溶于苯,出现分层后上层为紫红色的苯层,该现象不能说明溴的非金属性强于碘,过量的氯气也可将碘离子氧化,应排除氯气的干扰,最后剩余气体被氢氧化钠吸收,据此分析;
【小问1详解】
a的名称为分液漏斗,二氧化锰与浓盐酸反应生成氯化锰、氯气和水,反应的化学方程式为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
【小问2详解】
氯气难溶于饱和食盐水,氯化氢极易溶于水,可以用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢,氯气能够氧化生成溴单质,发生反应的化学方程式为:Cl2+2NaBr=Br2+2NaCl;
【小问3详解】
氯气通过装置C中Ⅰ湿润的有色布条、布条褪色,Ⅱ无水氯化钙,干燥氯气,Ⅲ干燥的有色布条、布条不褪色,设计装置C的目的是验证湿润的氯气具有漂白性,干燥的氯气无漂白性
【小问4详解】
氯气可以氧化生成溴单质,溴可与KI反应生成碘,则E中碘易溶于苯,出现分层后上层为紫红色的苯层。
20. 已知短周期主族元素A、B、C、D、E分布在三个周期,B、C最外层电子数相同,E原子序数大于C,其中E的简单离子半径在同周期中最小,C单质极易与常见无色无味液态物质发生置换反应且做氧化剂,短周期中D的最高价氧化物的水化物的碱性最强。回答下列问题:
(1)D在周期表中的位置是___________,D与A形成化合物的电子式为___________。
(2)B、C、D简单离子半径由大到小的顺序为___________(填离子符号),写出B离子的结构示意图___________。
(3)E的单质与D的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式___________。
【答案】(1) ①. 第三周期第IA族 ②.
(2) ①. ②.
(3)
【解析】
【分析】由题知,B、C为同主族元素,且C单质能将H2O氧化,可得C单质为F2,与水的反应式为2F2+2H2O=O2+4HF,可得B元素为Cl元素。E原子序数大于C,则E为第三周期元素,且其简单离子半径最小,可得E为Al元素。D的最高价氧化物对应水化物的碱性最强,可知D为短周期中金属性最强的元素,为Na元素。A与B、C、D、E均不在同一周期,可得A为第一周期的元素,为H元素。
【小问1详解】
Na为11号元素,在周期表中的位置为第三周期第IA族,NaH为离子化合物,电子式为。
【小问2详解】
的核外电子数相同,核电荷数越大,半径越小,故半径由大到小的顺序为,Cl-的结构示意图为。
【小问3详解】
Al和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,离子方程式为。
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