内容正文:
综合 化工生成中的重要非金属元素
化学反应与能量压轴65题
1.(24-25高一下·广东部分学校·期中)下列措施不能加快反应速率的是
A.矿石焙烧前进行粉碎 B.煤燃烧时增大氧气的浓度
C.将铵态氮肥低温保存 D.用粗锌代替纯锌与稀硫酸反应制备
2.(24-25高一下·广东广州中学·期中)已知。某小组欲探究H2C2O4溶液和酸性高锰酸钾溶液反应过程中浓度、温度对化学反应速率的影响,进行了如下实验(忽略混合后溶液体积变化)
编号
0.01mol/L酸性KMnO4溶液体积(mL)
0.1mol/LH2C2O4溶液体积(mL)
水的体积(mL)
反应温度(℃)
反应时间(min)
Ⅰ
2
2
0
20
2.1
Ⅱ
2
V1
1
20
t
Ⅲ
2
V2
0
50
0.5
下列说法正确的是
A.V1=2,V2=2
B.实验Ⅱ反应时间
C.实验计时是从溶液混合开始,溶液呈紫红色时结束
D.实验Ⅲ中用酸性高锰酸钾溶液的浓度变化表示的反应速率
3.(24-25高一下·广东化州·期中)下列有关硫及其化合物的说法正确的是
A.具有还原性,浓具有氧化性,故浓会和发生反应
B.与浓在不同的条件下反应,氧化产物只能是
C.汞蒸气有毒,实验室里不慎洒落一些汞,可撒上硫粉进行处理
D.硫黄制备硫酸经历两步:
4.(24-25高一下·广东化州·期中)下列有关实验的操作、现象和结论均正确的是
选项
操作
现象
结论
A
向某溶液中滴加用足量盐酸酸化的溶液
产生白色沉淀
原溶液中一定含有
B
将稀溶液滴入某溶液中并加热
放出气体,该气体使湿润的蓝色石蕊试纸变红
原溶液中含有
C
将通入溶液中
产生淡黄色沉淀
具有氧化性
D
将浓硫酸滴入胆矾晶体中
蓝色晶体变白
浓硫酸具有脱水性,发生物理变化
5.(24-25高一下·广东实验中学·期中)化学与环境密切相关,下列有关说法正确的是
A.大气中含量的增加会加剧温室效应
B.酸雨是小于7的雨水
C.、或都会导致酸雨的形成
D.属于大气污染物
6.(24-25高一下·广东清远六校·期中)化学与生活、社会密切相关。下列说法正确的是
A.福建舰甲板所用我国自主研发的特种钢,属于新型纯金属材料
B.碳酸钡不容易被X射线透过,可用作医疗上的“钡餐”
C.液氨汽化要吸收大量的热,所以液氨常用作制冷剂
D.光纤通信使用的光缆的主要成分是晶体Si,太阳能电池使用的材料主要是
7.(24-25高一下·广东广州第八十九中学·期中)下列关于氮气及氮的化合物的叙述错误的是
A.既可作氧化剂又可作还原剂
B.在雷雨天,空气中的与可反应直接生成
C.氮的固定是将转化成含氮的化合物
D.利用的还原性,用浓氨水检验氯气管道是否泄露
8.(24-25高一下·广东部分学校·期中)物质的性质决定用途,下列物质的性质与用途均正确,且有对应关系的是
A.氮气性质稳定,可用于生产氮肥 B.石墨硬度大,能导电,可用作润滑剂
C.氨气密度比空气小,液氨可用作制冷剂 D.浓硫酸具有吸水性,可用于干燥
9.(24-25高一下·广东部分名校·期中)类比或推理是重要的学习方法,下列类比或推理正确的是
A.稀硫酸能与锌反应生成,稀硝酸也能与锌反应生成
B.浓盐酸遇浓氨水有白烟生成,浓硝酸遇浓氨水也有白烟生成
C.硫粉与过量铁粉共热生成,氯气与过量铁粉共热生成
D.用酒精灯加热时,氯化铵分解为和,硝酸铵分解为和
10.(24-25高一下·广东部分名校·期中)下列实验装置不能达到相应实验目的的是
A.制作红色喷泉
B.制备
C.制备
D.制备
11.(24-25高一下·广东深圳高级中学·期中)化学与人类生活紧密相关。下列说法不正确的是
A.二氧化硫能用于食品加工
B.明矾可以用于自来水净化
C.氨气极易溶于水,所以液氨可用作制冷剂
D.豆科植物的根瘤菌能将空气中的N2转化成氨,实现氮的固定
12.(24-25高一下·广东肇庆端州中学·期中)设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.0.4mol Fe与足量的S反应,转移的电子数为
B.标准状况下,中电子的数目为
C.含的浓硫酸与足量铜反应,产物的微粒数目为
D.完全溶于所得溶液,微粒数目为
13.(24-25高一下·广东肇庆端州中学·期中)下列装置可以用于相应实验的是
A.验证酸性
B.制取
C.收集NO
D.检验是否沉淀完全
14.(24-25高一下·广东清远六校·期中)化学改善人类的生活,创造美好的世界。下列生产、生活情境中涉及的化学知识错误的是
选项
生产、生活情境
化学知识
A
职业劳动:食品包装袋内充氮气
氮气无色无味
B
趣味实验:氨气可制作美丽喷泉
氨气极易溶于水
C
学农活动:利用豆科植物作绿肥
豆科植物可以实现自然固氮
D
工业实践:用金刚砂做的砂轮切割钢板
金刚砂的硬度大
15.某化学兴趣小组用如图1装置探究氨气喷泉实验中三颈烧瓶内压强变化。图1中的三颈烧瓶收集满氨气后关闭,用在冰水中浸泡后的湿毛巾敷在三颈烧瓶上,50s时拿走毛巾并打开,整个过程中测得三颈烧瓶内压强变化曲线如图2。下列说法正确的是
A.固体X可选择,试剂a可选择浓氨水
B.20s~50s时,氨气发生化学反应导致三颈烧瓶内压强减小
C.70s时,三颈烧瓶内的喷泉现象最明显
D.固体X和试剂a分别为锌片和稀硫酸时,实验过程中也能观察到喷泉现象
16.(24-25高一下·广东广州中学·期中)下列反应的方程式正确的是
A.向NaOH溶液中通入过量SO2:
B.铜与稀硝酸反应:
C.向硫代硫酸钠溶液中加入稀硫酸:
D.氨的催化氧化:
17.(24-25高一下·广东部分学校·期中)化学反应速率往往受反应条件的影响。为了探究反应条件对溶液与相同浓度的稀硫酸反应速率的影响(),进行以下实验:
V(溶液)/mL
V(溶液)/mL
V(试剂X)/mL
反应温度/
①
10.0
10.0
0
25
②
5.0
10.0
5.0
25
③
10.0
10.0
V
45
下列说法错误的是
A. B.试剂X为
C.实验③的化学反应速率最快 D.实验②③探究温度对化学反应速率的影响
18.(24-25高一下·广东高州·)下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
Na常温下与氧气反应表面变暗,加热时燃烧
加热导致Na与氧气生成氧化钠的速率加快,现象更剧烈
B
烧炉生火时,用煤粉代替煤块可以使炉火更旺
煤粉与空气的接触面积更大,燃烧更充分
C
将水果冷藏在冰箱里可以保鲜水果
降温使水果在冰箱中不与其他物质发生反应,不会腐烂
D
用粗锌代替纯锌与稀硫酸反应制氢气更快
粗锌中含有比锌更活泼的金属,反应时可形成原电池
19.(24-25高一下·广东广州邝维煜纪念中学·期中)如图所示,电流表的指针发生偏转,下列说法错误的是
A.电流的流向:Zn电极→电流表→Mg电极
B.移向Zn电极
C.电子的流向:Mg电极→溶液→Zn电极
D.Mg电极质量减轻
20.(24-25高一下·广东广州邝维煜纪念中学·期中)可使反应的反应速率增大的措施是
①减小体积使压强增大;②增加碳的用量;③恒容通入;④恒压下充入He;⑤恒容下充入He;⑥将CO液化移出
A.①②③ B.②③④ C.①③ D.③⑤⑥
21.(24-25高一下·广东广州南海中学·期中)劳动开创未来。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
利用工业合成氨实现人工固氮
N2具有氧化性
B
玻璃厂工人以纯碱、石灰石和石英砂为原料生产普通玻璃
酸性:H2CO3>H2SiO3
C
将锌块镶嵌在轮船底部防腐
锌的金属性比铁强
D
用HNO3除去试管中的银镜
HNO3具有强氧化性
22.(24-25高一下·广东阳江第一中学(6校联考)·期中)硫酸是重要的化工原料,工业上一般用硫黄或其他含硫矿物为原料来制备硫酸,一种工业生产硫酸的流程如下,下列说法正确的是
A.硫在过量的空气中燃烧生成
B.工业上吸收塔中用水吸收
C.废气通入石蕊溶液中先变红后褪色,证明还有
D.黄铁矿与空气反应的化学方程式:
23.(24-25高一下·广东东莞七校联考·期中)下列实验操作、现象与结论的对应关系均正确的是
选项
实验操作和现象
实验结论
A
铜粉加入稀硫酸中,无明显现象,再加入硝酸钾后溶液变蓝
硝酸钾起催化作用
B
某溶液中先滴加过量的稀硝酸,无明显现象,再滴加溶液,出现白色沉淀
该溶液中一定含有
C
某溶液中滴加浓NaOH溶液并加热,将湿润红色石蕊试纸置于试管口,试纸不变蓝
该溶液中一定不存在
D
某溶液先加入KSCN溶液,无现象,再通氯气,溶液变为血红色
该溶液中一定含有和
24.(24-25高一下·广东东莞七校联考·期中)下列有关物质的性质和用途均正确且有因果关系的是
选项
性质
用途
A
浓硫酸具有吸水性
可用浓硫酸干燥气体
B
液氨常用作制冷剂
液氨汽化时会吸收大量的热
C
CaO可以和反应
燃煤中加入CaO可有效防治酸雨
D
碳化硅硬度很大
可用作耐高温结构材料
25.(24-25高一下·广东湛江·期中)离子反应能揭示化学反应的实质。下列离子方程式书写正确的是
A.二氧化硫溶于水:
B.铜与稀硝酸反应:
C.利用溶液吸收尾气:
D.向溶液中通入少量
26.(24-25高一下·广东佛山南海区·期中)某化学小组利用以下装置探究含硫物质之间的转化。下列说法正确的是
A.加热处,可生成固体,证明具有氧化性
B.加热处,可观察到片溶解并有气泡生成,只体现了浓硫酸的强氧化性
C.将处产生的气体吸入1号注射器中,若观察到溶液褪色,证明具有漂白性
D.将处产生的气体吸入2号注射器中,若观察到溶液变浑浊,证明具有氧化性
27.(24-25高一下·广东实验中学·期中)下列离子方程式书写正确的是
A.铁溶于稀硫酸:
B.向稀硝酸中滴加溶液:
C.氢氧化钠溶液腐蚀磨口玻璃塞:
D.将二氧化硫通入溴水:
28.(24-25高一下·广东江门两校·期中)化学与生产生活密切相关,下列说法错误的是
A.酸雨pH小于5.6,造成酸雨的主要成分是、等
B.新能源汽车的推广与使用有利于减少酸雨的产生
C.燃煤时加入适量石灰石,可减少废气中的量
D.雷雨天气有助于空气中的转化为可供植物吸收的
29.(24-25高一下·广州黄埔区·期中)化学与生产、生活、科技息息相关。下列叙述正确的是
A.常用的锌锰干电池和铅酸蓄电池都属于二次电池
B.交通工具投入氢燃料电池汽车,氢燃料有利于实现碳达峰
C.浓硫酸具有吸水性,故可用浓硫酸干燥氨气
D.城市建筑群易受酸雨腐蚀,的雨水为酸雨
30.(24-25高一下·广东深圳福田某校·期中)下列叙述Ⅰ和Ⅱ正确且有因果关系的是
选项
叙述Ⅰ
叙述Ⅱ
A
铁片插入浓硫酸中,无明显现象
铁片中表面被浓硫酸钝化
B
蔗糖遇浓硫酸变黑,同时产生刺激性气味的气体
浓硫酸具有脱水性和强氧化性
C
氯碱工业可与SiO2反应得到SiF4
二氧化硅是一种两性氧化物
D
湿润的蓝色石蕊试纸遇到氨气变红
氨气溶于水显酸性
31.(24-25高一下·广东佛山S6高质量发展联盟·期中)下列关于硫及其化合物的说法不正确的是
A.使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明具有还原性
B.燃煤时加入生石灰,可除去废气中的,从而减少温室效应
C.空气中的溶于水最终形成酸雨,酸雨的pH小于5.6
D.浓硫酸使胆矾变为白色,说明浓硫酸有吸水性
32.(24-25高一下·广东广州南海中学·期中)类比是研究物质性质的常用方法之一,可预测许多物质的性质,但类比是相对的,不能违背客观事实。下列各种类比推测的说法中正确的是
A.加热条件下,已知Fe与S能直接化合生成FeS,推测Cu与S可直接化合生成Cu2S
B.适量CO2通入Ca(ClO)2溶液中可生成CaCO3和HClO,则适量SO2通入Ca(ClO)2溶液中可生成CaSO3和HClO
C.加热条件下,已知足量Cu与浓硫酸反应只生成SO2,推测足量铝与浓硫酸反应也只生成SO2
D.已知过量Fe与稀硝酸反应生成Fe(NO3)2,推测点燃时过量Fe与Cl2反应生成FeCl2
33.(24-25高一下·广东惠州·期中)氮元素的价类二维图如图所示,下列说法不正确的是
A.a可用作制冷剂 B.实验室采用向上排空气法收集
C.在一定条件下可以转化为 D.是工业上制备硝酸的主要流程
34.(24-25高一下·广东东莞东莞中学松山湖学校深圳大学附属中学·期中)下列化学反应的离子方程式正确的是
A.向溶液通入足量
B.溶于过量的硝酸溶液中:
C.将通入稀硝酸溶液:
D.久置的溶液中出现浑浊:
35.(24-25高一下·广东广州邝维煜纪念中学·期中)下列反应对应的方程式书写正确的是
A.氨气溶于水显碱性:
B.过量二氧化硫通入NaOH溶液中:
C.浓硝酸加热分解:(浓)
D.过量的铁粉加入到稀硝酸中:
36.(24-25高一下·广东广州·期中)利用某分子筛作催化剂,可脱除废气中的NO和,生成两种无毒物质,其反应历程如图所示,下列说法正确的是
A.反应过程中、之间的反应是氧化还原反应
B.汽车尾气中含有的氮氧化合物是由汽油燃烧产生的
C.X可能是
D.上述历程的总反应为
37.(24-25高一下·广东佛山S6高质量发展联盟·期中)用下列实验装置完成对应实验,能达到实验目的的是
实验
装置
实验目的
A.干燥
B.制取并收集少量氨气
实验
装置
实验目的
C.验证浓硫酸具有氧化性
D.喷泉实验
38.(24-25高一下·广东部分学校·期中)从物质类别和元素价态的视角研究元素及其化合物的性质和用途,可以深化对物质间转化系的认识。下列物质转化可一步实现的是
A. B.
C. D.
39.(24-25高一下·广州黄埔区·期中)类比是研究物质性质常用的方法之一。下列类比正确的是
A.由铜和氧气共热可制CuO得,推测同族的硫也可以在加热条件下与铜反应生成CuS
B.与反应只生成和,推测与反应也只生成和
C.由Fe可以置换溶液中的铜,推测Na可以置换溶液中的铜
D.由能与NaOH溶液反应,推测能与NaOH溶液反应
40.(24-25高一下·广东深圳福田某校·期中)下列有关物质用途的说法中,不正确的是
A.氨可用作制冷剂 B.漂白粉可用作环境的消毒剂
C.铝制容器常温下可盛装浓硝酸 D.二氧化硅是将太阳能转化为电能的常用材料
41.(24-25高一下·广东清远六校·期中)陈述Ⅰ和Ⅱ均正确且具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
用氢氟酸刻蚀玻璃
HF能与玻璃中的反应
B
制玻璃的过程中石英砂和石灰石发生反应
碳的非金属性比硅强
C
有漂白性
可使溴水褪色
D
用铁槽盛放浓
铁不与浓反应
42.(24-25高一下·广东广州·期中)劳动创造美好生活。下列劳动项目与化学知识表述或关联有误的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用豆科植物作绿肥进行施肥
豆科植物可实现自然固氮
B
用84消毒液对公共桌椅消毒
含氯消毒剂有强氧化性
C
酿葡萄酒时向葡萄汁中添加适量
具有杀菌和抗氧化作用
D
用清洗残留在试管壁上的硫磺
硫黄能与反应而溶解
43.(24-25高一下·广东广州中学·期中)下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
将SO2气体通入NaClO溶液中产生HClO和Na2SO3
H2SO3的酸性比HClO的酸性强
B
向某溶液中加入少量浓NaOH溶液,加热,将湿润的蓝色石蕊试纸放在管口,试纸颜色没有变化
溶液中无
C
SiO2可用于制备光导纤维
SiO2有导电性
D
氯化铵受热易分解
可用加热法除去氯化钠中的氯化铵
44.同学们探究不同金属和浓硫酸的反应,向三等份浓硫酸中分别加入相同大小的不同金属片,加热,用生成气体进行下表实验并记录实验现象。
实验操作
实验现象
铜片
锌片
铝片
点燃
不燃烧
燃烧
燃烧
通入酸性溶液
褪色
褪色
褪色
通入溶液
无明显变化
无明显变化
出现黑色沉淀
通入品红溶液
褪色
褪色
不褪色
注:(CuS为黑色固体);可燃。
下列说法不正确的是
A.加入铜片的实验中,使酸性溶液褪色的是
B.加入铝片的实验中,燃烧现象能证明生成气体中一定含
C.加入锌片的实验中,生成的气体一定是混合气体
D.金属与浓硫酸反应的还原产物与金属活动性强弱有关
45.(24-25高一下·广东佛山南海区·期中)工业上一般以黄铁矿(主要成分为)为原料制备硫酸。主要涉及以下过程:
I.制
将煅烧黄铁矿产生的通入密闭容器中发生反应:。
(1)以下不能说明上述反应达到化学平衡的是_____。
A.容器压强保持不变
B.的质量保持不变
C.消耗的同时消耗
(2)容器中随时间的变化如下表:
时间(min)
0
1
2
3
4
5
6
7
20
14
10
8
6.5
6
6
6
①内,_____。
②7min时,容器中物质的量为_____。
Ⅱ.废渣的回收利用
煅烧后的废渣中含大量的,以及少量的、,充分利用烧渣制备一种易吸收、高效率的铁制剂——柠檬酸亚铁,流程如图所示:
(3)“溶浸”前要对烧渣进行粉碎,目的是:_____,“溶浸”后滤渣的主要成分是_____(填化学式)。
(4)“转化”时加入铁屑的目的是_____。(用离子方程式解释)
(5)“除铝”目的是使铝铁分离,则调节溶液pH范围是_____。
相关金属离子形成氢氧化物沉淀的范围如下:
金属离子
开始沉淀的
6.3
1.5
3.4
沉淀完全的
8.3
2.8
4.7
(6)补充完整“沉铁”时反应的离子方程式_____。
(7)柠檬酸亚铁的产率和产品中的铁元素含量随溶液、温度的变化曲线如图所示,则最佳条件是_____,温度为_____。
46.(24-25高一下·广东化州·期中)化学在生产生活中无处不在。
I.汽车安全气囊的气体发生剂主要含有叠氮化钠()、三氧化二铁()、硝酸铵等物质。当汽车发生碰撞时,气体发生剂产生大量气体使气囊迅速膨胀,从而起到保护作用。
(1)汽车受到猛烈碰撞时,点火器点火引发迅速分解,生成氮气和金属钠,同时释放大量的热。该反应的化学方程式为:_______。下列关于该反应过程中的能量变化示意图正确的是_______(填字母),生成物氮气的电子式为_______。
Ⅱ.(甲醇)既是重要的化工原料,又是重要的能源物质。
(2)一定条件下,将与充入密闭容器中发生反应,下列措施可以提高化学反应速率的是_______(填字母)。
a.恒容条件下充入 b.增大体积 c.升高温度 d.保持恒容投入更多的 e.加入合适的催化剂
(3)用设计燃料电池,其利用率更高,装置如图所示(A、B为多孔碳棒),电池总反应为。
①实验测得向B电极定向移动,则_______(填“A”或“B”)电极入口通甲烷,该电极反应的离子方程式为_______。
②当消耗甲烷的体积为(标准状况下)时,假设电池的能量转化率为,则导线中转移电子的物质的量为_______。
47.(24-25高一下·广东深圳高级中学·期中)I.如图是元素周期表的一部分。
(1)根据元素周期表周期律,下列结论正确的是___________。
A.阴影部分元素的单质最容易与氢气化合的是F2
B.Ga位于元素周期表第四周期IVA族
C.Ga的最高价氧化物对应水化物的碱性比Al元素最高价氧化物对应水化物的碱性弱
D.物质的沸点:H2O>H2S
Ⅱ.氢氧燃料电池车是北京冬奥会期间的交通服务用车,氢氧燃料电池的构造如图所示。
(2)上述装置中,电极a为___________(填“正”或“负”)极,电极b上发生的电极反应式为___________。
III.在2L密闭容器内发生反应,时,测得随时间的变化如下表:
时间/s
0
1
2
3
4
5
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
(3)反应达到平衡时,SO2的转化率是___________。
(4)图中表示SO3的变化曲线是___________(填字母)。
(5)从内该反应的平均速率___________。
(6)下列能说明该反应已达化学平衡状态的是___________。
A.单位时间内生成2 mol SO3的同时消耗1 mol O2
B.容器中c(O2):c(SO2)=1:2
C.容器中气体的平均相对分子质量保持不变
D.容器中气体的总压强保持不变
E.容器中混合气体的密度保持不变
48.(24-25高一下·广东实验中学·期中)化学反应在发生物质变化的同时伴随有能量的变化,是人类获取能量的重要途径,而许多能量的利用与化学反应中的能量变化密切相关。
Ⅰ.完成下列问题
(1)的反应过程如图所示:
即在一定条件下,断裂中的化学键要吸收的能量,断裂中的化学键要吸收的能量,而形成中的化学键要释放的能量。则该反应为___________填“放热”或“吸热”反应;生成时,其吸收或放出的热量为___________。
(2)某化学反应中,设反应物的总能量为,生成物的总能量为。若,则该反应可用图___________填“”或“表示,为___________填“吸热”、“放热”反应。
Ⅱ.回答下列问题
(3)为研究硫酸铜的量对锌与稀硫酸反应生成氢气速率的影响,某同学设计了如下一系列实验。实验中Zn粒过量且颗粒大小相同,饱和硫酸铜溶液用量0~4.0mL,保持溶液总体积为100.0mL,记录获得相同体积(336mL)的气体所需时间,实验结果如图所示(气体体积均转化为标况下)。
①根据图像可知,随着饱和硫酸铜溶液的用量增加,化学反应速率先快后慢,请分析速率变慢的原因___________。
②通过以上分析可知选择加入下列哪些试剂可以与加入硫酸铜有相似的效果___________。
A.溶液 B.溶液 C.稀 D.溶液
(4)将设计成燃料电池,其利用率更高,装置如图所示为多孔碳棒。实验测得定向移向电极,则___________填“”或“处电极入口通氧气。正极的电极反应式为:___________。
49.(24-25高一下·广东实验中学越秀学校·期中)现代社会的一切活动都离不开能量,化学反应在发生物质变化的同时伴随能量的变化。回答下列问题:
.
(1)下列反应中,属于放热反应的是___________(填字母)。
A.Zn和稀硫酸反应 B.灼热的炭与二氧化碳反应
C.盐酸与 D.KOH溶液和稀硝酸反应
(2)由图中的能量转化关系可知生成需要___________(填“吸收”或“放出”)___________kJ能量。
(3)某实验小组为了探究化学能与热能的转化,设计了如图所示的三套实验装置:
①某同学选用装置进行实验(实验前U形管里液面左右相平),在甲试管中加入了适量溶液与稀硫酸,U形管中可观察到的现象是___________。
②上述3个装置中,能探究“铜与浓硝酸的反应是吸热反应还是放热反应”的装置是___________(填装置序号)。
.为了探究原电池的工作原理,某研究性学习小组进行了如下实验。
(4)甲、乙两位同学想探究铝电极在原电池中的作用,两人均用镁片和铝片作电极,但甲同学将电极放入稀硫酸中,乙同学将电极放入NaOH溶液中,实验装置如下图所示。
①写出甲中电池总反应的离子方程式___________。
②写出乙中铝电极的电极反应式___________。
(5)某甲烷燃料电池装置如图所示,a、b均为惰性电极。
①电池工作时,甲烷从___________(填“A”或“B”)口通入。
②b极上的电极反应式为___________。
(6)根据构成原电池的本质判断,下列反应方程式正确且能设计成原电池的是___________。
A.
B.
C.
D.
50.(24-25高一下·广东深圳福田·期中)煤炭直接液化可将煤转化为液态烃以及合成气,获得洁净的二次能源,对优化能源结构、解决石油短缺、减少污染物排放具有重要的战略意义。以下是一种煤的直接液化过程发生反应的方程式:
①C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
(1)为了提高上述反应的速率,可以采取的措施是___________(写出一条即可)。
(2)在2L的恒容密闭容器中充入1molCO和3molH2、一定条件下发生上述反应②,测得CO和CH3OH(g)的物质的量变化如图1所示,反应过程中的能量变化如图2所示:
①下列描述中能够说明上述反应达到平衡状态的是___________。
A.CO、H2和CH3OH三种物质的浓度相等
B.混合气体的密度不随时间的变化而变化
C.容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变
D.单位时间内消耗2molH2同时消耗1molCH3OH
②根据图示可知,表示正反应速率-逆反应速率相等的点是___________(填“a”“b” “c”或“d”)。
③反应开始3min的过程中H2的物质的量减少___________。
(3)已知断开1molCO(g)中的化学键需要吸收的能量为1072kJ,断开1molH2(g)中的化学键需要吸收的能量为426kJ,则根据图2的数据计算:断开1molCH3OH(g)中所有的化学键共需要吸收___________kJ的能量。
(4)CH3OH可作为燃料使用,以多孔铂为电极,如下图装置中分别通入CH3OH和O2构成甲醇燃料电池,则d电极是___________(填“正极”或“负极”),该电池的正极的电极反应式为___________。
51.(24-25高一下·广东清远六校·期中)以硫铁矿为原料(主要成分是含少量CuO和等)制备铁红和硫酸流程如下:
回答下列问题:
(1)固体A主要成分是___________(填化学式,下同),铁红是___________。
(2)提高硫铁矿在空气中煅烧速率的措施有___________(答两条)。
(3)已知:固体与氧气完全反应生成红色粉末和相对分子质量为64的气体氧化物,放出热量为85.3kJ。写出热化学方程式:___________。
(4)已知: ,溶于水得到硫酸溶液时放出热量___________(填“大于”“小于”或“等于”)260.6kJ。
(5)已知:催化氧化生成的过程中包括如下两步反应:
①
②
则 ___________。
(6)催化氧化反应: 。实验测得平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
简述工业生产中选择常压(0.1MPa)和的理由:___________。在恒温恒容的密闭容器中,当下列物理量不再发生变化时:①混合气体的压强;②混合气体的密度;③混合气体的总物质的量;④混合气体的平均相对分子质量;⑤混合气体的颜色;⑥各反应物或生成物的反应速率之比都等于化学计量数之比。一定能证明该反应达到平衡状态的有___________。
52.(24-25高一下·广东江门培英高级中学·期中)到目前为止,由化学能转变的热能或电能仍然是人类使用的主要能源。
Ⅰ.从能量变化角度研究反应:
(1)根据图中数据计算反应,生成1mol (g)时______(填“释放”或“吸收”)的热量为______kJ。
(2)已知一定温度下在2L的密闭容器中模拟工业合成氨气,各物质的有关数据如下:
(g)
(g)
(g)
起始物质的量/(mol)
1.5
1
0
2s末物质的量/(mol)
0.9
0.8
0.4
回答下列问题:
①用(g)来表示0~2s的平均反应速率为______。
②下列事实能够说明上述反应在该条件下已经达到化学平衡状态的是_______(填序号)
A. B.容器内气体的密度不变
C.容器内气体的总压强保持不变 D.
E.容器内气体的物质的量分数保持不变
Ⅱ.探究化学能转变为电能。
某实验小组自制水果电池,探究影响电池效能的因素,制成记录表格如下:
序号
电极
电极间距(cm)
水果种类
电流表()
①
Cu—Al
2.0
西红柿
78.8
②
Cu—Fe
2.0
西红柿
70.3
③
Al—Al
2.0
西红柿
0
④
Cu—Al
2.0
柠檬
45.7
⑤
Cu—Al
1.0
柠檬
98.4
回答下列问题:
(3)实验②中负极的电极反应式为______。
(4)对比实验①④⑤,______因素可影响水果电池的电流。
(5)下图为探究化学能转变为电能的装置。
若电极a为Zn、电极b为Cu、电解质溶液为稀硫酸,该装置工作时,若导线中转移了0.4mol电子,则产生的气体在标准状况下的体积为______L。
为了减缓气体生成的速率而又不改变生成气体的成分,该同学在烧杯中分别加入下列液体,你认为可行的是(填标号)______。
A.蒸馏水 B.NaCl溶液 C.溶液 D.溶液
53.(24-25高一下·广东佛山S6高质量发展联盟·期中)现代社会中,人类的大多数活动都离不开化学。研究化学反应的速率与限度,化学能与热能、电能的转化具有重要价值。回答下列问题:
(1)下列化学反应过程中的能量变化符合图示的是_______(填序号)。
①酸碱中和反应 ②碳酸钙分解
③金属钠与水反应 ④与晶体的反应
(2)常温下,根据键能数据估算反应的能量变化是_______(填字母)。
化学键
C-H
C-F
H-F
F-F
键能
414
489
565
155
A.放出 B.吸收
C.放出 D.吸收
(3)一定温度下,向2L密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的气体,发生反应:,反应过程和与时间的关系如图所示。
①时,速率关系为_______(填“”“”或“”)。
②下列条件能减慢其反应速率的是_______(填选项字母)。
A.降低温度 B.保持压强不变,充入He
C.减小铁粉的质量 D.保持容积不变,充入一定量
③下列描述能说明上述反应已达到平衡状态的是_______(填选项字母)。
A.
B.CO和的生成速率之比为
C.容器中气体压强不随时间变化而变化
D.容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化而变化
(4)某种燃料电池的工作原理示意图如图所示(a、b均为石墨电极)。假设使用的“燃料”是甲烷(),通入甲烷的电极反应式为_______。若消耗标准状况下甲烷的体积为3.36L,假设化学能完全转化为电能,则转移电子的数目为_______(设为阿伏加德罗常数的值)。
54.(24-25高一下·广东广州中学·期中)Ⅰ.汽车尾气中含有大量CO和NO等有害物质,会对人体健康和环境产生危害。
(1)汽车尾气中NO产生的原因为_______(用化学方程式表示)。
Ⅱ.汽车尾气系统安装催化转化器以减少尾气污染。其反应为:。
(2)反应过程中的能量变化如图所示,该反应为_______(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)在恒温恒容密闭容器中发生上述反应,能说明该反应达到化学平衡的有_______。
A.CO2和N2的物质的量之比为2:1
B.
C.容器内的压强不再变化
D.CO的含量保持不变
(4)在三个相同恒容密闭容器中按下表投料进行实验,三组实验中随时间t变化的曲线如图所示。已知:其他条件不变时,催化剂的比表面积越大,催化效率越高。
编号
催化剂的比表面积/
Ⅰ
280
80
Ⅱ
280
x
Ⅲ
360
80
①结合图表信息,表中x_______80(填“>”、“<”或“=”)。
②实验Ⅰ达到平衡时CO的转化率为_______(已知:)。实验Ⅰ开始至t1minN2的平均反应速率为_______(用含t1的代数式表示)。
Ⅲ、在催化剂作用下,利用H2还原NO可实现氮氧化物污染的治理,其反应为:。
(5)在的催化作用下,该反应历程可分两步进行:i);ii)_______(写出该步反应的离子方程式)。
Ⅳ、丙烯(CH3-CH=CH2)是重要的化工原料,丙烯在一定条件下有如图所示的转化关系。
(6)生成A的化学方程式为_______;D是高分子,写出D的结构简式_______。
55.(24-25高一下·广东高州·期中)CaS可用于制备除虫剂、发光材料等。某课题小组拟用硫酸钙和焦炭在高温条件下反应制备硫化钙并检验气体产物。回答下列问题:
(1)甲同学设计如图所示的实验装置检验气体产物。
①若装置A中产生了含有易溶于水的气体,则装置B中最好采用防倒吸装置,请说明理由:___________。
②装置D中能证明产物中有CO的实验现象为___________,D中发生反应的化学方程式为___________。
(2)乙同学提出,根据氧化还原反应原理,装置A中的气体产物可能还有CO2、SO2,为了验证具体的气体产物,请结合上述装置并选择下列仪器设计实验方案(有些仪器可重复使用)。
①气流从左至右,仪器连接顺序依次为A、F、___________、___________、I、H、I、M(填字母)。
②能证明有CO2生成的实验现象是___________。
③若CO2中混有SO2,除上述试剂外,还可以将气体通入饱和___________(填化学式)溶液中,以除去SO2。
(3)经实验检验反应的气体产物有SO2、CO、CO2且气体体积之比为1∶1∶2,写出装置A中发生反应的化学方程式:___________。
56.(24-25高一下·广东深圳高级中学·期中)Ⅰ.探究CuSO4溶液和Na2S溶液的反应。
资料:CuS为黑色固体,难溶于水,不与盐酸或NaOH溶液反应。
【猜想】
a.CuSO4溶液和Na2S溶液能发生复分解反应。
b.CuSO4溶液和Na2S溶液能发生氧化还原反应。
(1)若a成立,则离子方程式为___________。
(2)提出猜想b的依据是___________。
【实验1】向溶液中加入溶液,迅速产生大量黑色固体,少量红色固体和黄色固体,静置后红色固体减少,黑色固体增多。
(3)实验证明红色固体为Cu。补全静置后红色固体转化为黑色固体反应的离子方程式:___________
2Cu + 2S2- +___________+2H2O =___________+2CuS
Ⅱ.焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一,由NaHSO3脱水制得。实验室用下图装置制备NaHSO3.
已知: S2O与Ba2+反应生成沉淀,与盐酸反应生成SO2.
(4)B的作用之一是观察SO2的生成速率。试剂X为___________(填字母)。
a.蒸馏水 b.饱和Na2SO3溶液
c.饱和NaOH溶液 d.饱和NaHSO3溶液
(5)C中发生的离子反应方程式为___________。
(6)Na2S2O5在保存过程中易变质生成Na2SO4.检验Na2S2O5是否变质的实验方案是___________(填操作和现象)。
(7)测定样品中Na2S2O5的含量。取0.05 g Na2S2O5样品溶于水配成溶液,与碘水恰好完全反应。样品中Na2S2O5的质量分数为___________(假设杂质不反应)。
已知:。
57.(24-25高一下·广东实验中学·期中)I.工业上可用反应:制得。实验室模拟该工业过程的装置如图所示。
回答下列问题:
(1)A中反应的化学方程式为___________。
(2)反应开始后,中先有浑浊产生,后又变澄清。此浑浊物是___________。
(3)装置D的作用是___________,E所盛的溶液是___________。
(4)装置B的作用之一是观察的生成速率,其中的液体最好选择___________(填标号)。
a.蒸馏水 b.饱和溶液 c.饱和溶液 d.饱和溶液
II.硫代硫酸钠可用做分析试剂及鞣革还原剂,它能与酸发生反应:
实验室以溶液与足量稀硫酸反应进行实验,根据出现浑浊时间来探讨浓度等条件对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下。
实验序号
反应温度(℃)
体积
时间/s
实验目的
溶液()
稀()
水
①
25
5.0
10.0
0.0
i.实验①和②是探究X对该反应速率的影响;ii.实验①和③是探究浓度对该反应速率的影响。
②
35
5.0
10.0
0.0
③
25
5.0
4.0
(5)条件是___________,___________,、、由大到小的排列顺序是___________(用“>”、“=”连接)。
58.(24-25高一下·广东实验中学越秀学校·期中)某研究小组为探究和溶液反应的实验。设计了如图所示装置进行实验:
请回答:
(1)装置A中盛装浓硫酸的仪器名称为___________。
(2)下列能作为尾气处理试剂的有___________。
A.酸性溶液 B.浓NaOH溶液 C.品红溶液 D.溶液 E.浓
(3)装置B中产生了白色沉淀,其成分是___________。推测B中产生白色沉淀的原因。
观点1:与反应;
观点2:在酸性条件下与反应;
观点3:装置内的氧气将氧化
①若观点1正确,除产生白色沉淀外,还应观察到的现象是___________。
②若观点2正确,装置B中反应的离子方程式是___________。
③若要排除观点3的干扰,实验前需要进行的实验操作是___________。
(4)若将装置B中的1.0mol/L的替换成浓氨水,写出B中发生的离子反应方程式___________。
59.(24-25高一下·广东江门培英高级中学·期中)污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。利用软锰矿(主要成分为,含少量铁、铝、铜、镍等金属化合物)作脱硫剂,脱除燃煤尾气中的并制得的流程如下:
回答下列问题:
(1)过滤操作时需要用到的硅酸盐仪器有玻璃棒、烧杯、______;其中玻璃棒的作用是______。
(2)下列各组试剂中,能检验“尾气”中是否除尽的是______(填标号)。
A.氯化钡溶液 B.稀硫酸酸化的溶液
C.碘水和淀粉的混合溶液 D.NaOH溶液
(3)步骤Ⅱ中所加碳酸盐最好为______(填化学式)。
(4)步骤Ⅳ中发生反应的离子方程式为______。
(5)已知“含的尾气”中,若软锰矿浆对的有效吸收率为90%,处理1000含的尾气,步骤Ⅰ得到的质量为______kg。(保留小数点后两位)
(6)制得的具有多种重要的应用,写出其一种用途:______。
60.(24-25高一下·广东深圳福田·期中)下图是工业制备硝酸的主要过程。
(1)写出N2的一种用途:___________。
(2)单质X的化学式是___________,吸收塔中X的作用是___________。
(3)实验室制取NH3的化学方程式为___________。
(4)写出工业制备硝酸中氧化炉中反应的化学方程式:___________。
Ⅱ.氮肥厂的废水直接排放会造成污染,目前氨氮废水处理方法主要有吹脱法、化学沉淀法、生物硝化反硝化法等。某氮肥厂的氨氮废水中氮元素多以和NH3·H2O的形式存在。该厂技术团队设计该废水处理方案流程如下:
(5)检验某溶液中是否含有的方法为___________(写出所需试剂、操作及现象)。
(6)过程②、③:在微生物亚硝酸菌和硝酸菌作用下实现的转化,称为硝化反应。lmol可被___________L (标准状况) O2最终氧化成。
61.(24-25高一下·广州黄埔区·期中)氮及其化合物在工农业生产和生活中有着重要作用。有资料显示过量的氨气和氯气在常温下可合成(岩脑砂的主要成分),某实验小组对该反应进行探究,并对岩脑砂进行元素测定,回答下列问题:
Ⅰ.的制备:
(1)利用装置B制取实验所需的氯气,写出该反应的化学方程式___________。
(2)装置C的名称为___________。
(3)为了使氨气和氯气在D中充分混合,请确定上述装置的合理连接顺序:___________→e←f←h←g←___________(用小写字母和箭头表示,箭头方向与气流方向一致)。
(4)该实验装置除了D处导管易堵塞外,还存在的不足之处是___________。
(5)验证岩脑砂中所含的操作为___________。
Ⅱ.岩脑砂中元素的定量测定:准确称取ag岩脑砂,与足量的氧化铜混合加热,发生的反应为,利用下列装置测定岩脑砂中氮元素和氯元素的质量之比(夹持装置省略)。
(6)装置H中盛装的试剂是___________(填试剂名称)。
(7)已知装置J中也装有碱石灰,其目的是___________。
62.(24-25高一下·广东深圳外国语学校·期中)某化学兴趣小组为了制取并探究氨气性质,按下列装置(部分夹持装置已略去)进行实验。
[实验探究]
(1)利用上述原理,实验室制取氨气应选用下图中_______(填序号)发生装置进行实验。实验室制取氨气装置中发生的化学反应方程式_______。
(2)B装置中的干燥剂可选用_______(填“碱石灰”或“浓硫酸”)。
(3)用固体与足量反应,最多可制得标准状况下氨气的体积为_______L。(的摩尔质量为)
(4)气体通过C、D装置时,试纸颜色会发生变化的是_______(填“C”或“D”)。
(5)当实验进行一段时间后,挤压装置中的胶头滴管,滴入滴浓盐酸,可观察到的现象是_______。
(6)某同学用氨气和滴加酚酞的水做喷泉实验,根据烧瓶内产生红色喷泉的现象,说明氨气具有_______性质(填序号)。
A.还原性 B.极易溶于水 C.与水反应生成碱性物质
(7)氨气的用途很广。如可用氨气处理二氧化氮:,该反应中氨气体现_______(填“氧化性”或“还原性”)。
63.(24-25高一下·广东实验中学·期中)Ⅰ.某课外活动小组的同学,在实验室做锌与浓硫酸反应的实验中,甲同学认为产生的气体是SO2,而乙同学认为除SO2外,还可能产生H2。为验证结果,丙同学设计了图1所示实验装置(锌与浓硫酸共热时产生的气体为X,气体发生装置略去)。试回答:
(1)乙同学认为还可能产生H2的理由是___________ 。
(2)可以证明气体X中含有氢气的实验现象是:C中:___________ ,D中:___________ 。
Ⅱ.该小组同学将收集的SO2气体通入0.1mol•L﹣1的Ba(NO3)2溶液中,得到了BaSO4沉淀,为探究上述溶液中何种微粒能氧化通入的SO2,该小组提出了如下假设:
假设一:溶液中的NO 假设二:溶液中溶解的O2
(3)该小组设计实验验证了假设一,请在下表空白处填写相关实验现象
实验步骤
实验现象
结论
实验1:在盛有不含O2的25mL 0.1mol/LBaCl2溶液的烧杯中,缓慢通入纯净的SO2气体
①__________
假设一成立
实验2:在盛有不含O2的25mL 0.1mol/LBa(NO3)2溶液的烧杯中,缓慢通入纯净的SO2气体
②__________
(4)为深入研究该反应,该小组还测得上述两个实验中溶液的pH随通入SO2体积的变化曲线如图2,实验1中溶液pH变小的原因是___________ ;V1时,实验2中溶液pH小于实验1的原因是(用实验2中离子方程式表示)___________ 。
(5)丁同学以实验1为参照,补充设计了实验3来验证假设二,请完善他的设计
实验步骤
实验现象
结论
实验3:在盛有___________溶液的烧杯中,缓慢通入纯净的SO2气体
有白色沉淀产生
假设二成立
(6)若假设二成立,请预测:在相同条件下,分别加入足量的O2和KNO3,氧化相同的H2SO3溶液(溶液体积变化忽略不计),充分反应后两溶液的pH前者___________ (填“>”或“<”)后者。
64.(24-25高一下·广东实验中学·期中)工业上由含铜废料(含有、、等)制备硝酸铜晶体流程如图。
(1)“焙烧”前需将废料研成粉末状,其目的是___________。
(2)“焙烧”时转化为和,该反应的化学方程式为___________。
(3)“酸化”步骤反应的离子方程式为___________。
(4)“过滤”所得滤液中溶质的主要成分为___________。
(5)①溶液A为稀硫酸,加入A进行“淘洗”目的是___________。
②“反应”一步中若不加,只用浓,随着反应的进行,容器内持续出现大量红棕色气体,写出该反应的离子方程式___________。
65.(24-25高一下·广东广州中学·期中)从含银废液中回收银是保护金属资源的有效途径。
(1)实验室可用Cu与浓硫酸反应制备SO2。
①写出化学方程式_______。
②从下图中选择收集干燥的SO2所需装置,接口连接顺序为_______。
(2)兴趣小组探究从AgNO3溶液中回收银,将SO2通入一定体积的AgNO3溶液中(如图所示)。
已知:a.Ag2SO3难溶于水、Ag2SO4微溶于水;b.Ag2SO3、Ag2SO4均能溶于浓氨水。
i.实验现象瓶内产生大量白色沉淀与少量灰黑色沉淀。
ii.沉淀成分的分析。将瓶内混合物分离得到溶液和固体X。
①取固体X加入过量浓氨水中,固体大部分溶解,过滤,得到无色溶液和少量灰黑色固体:将灰黑色固体加入浓硝酸中,固体溶解,_______(填实验现象),说明沉淀中含有Ag。SO2与AgNO3溶液反应生成银单质的离子方程式是_______。
②另取固体X加入过量盐酸中,充分反应后静置,取上层清液于试管中,_______ (填实验操作和现象),说明沉淀中含有Ag2SO3。SO2与AgNO3溶液反应生成Ag2SO3的化学方程式是_______。
③进一步实验证明,沉淀中不含Ag2SO4。
iii.实验结论:SO2通入AgNO3溶液中同时发生复分解反应和氧化还原反应,Ag的回收率低。
④另取m1g固体X进行定量分析,测得其中Ag的质量为m2g,该条件下SO2与AgNO3溶液发生复分解反应和氧化还原反应的平均反应速率之比为_______。
(3)基于上述探究,兴趣小组设计了一个原电池装置避免复分解反应发生,实现了SO2还原AgNO3溶液回收Ag,SO2通入原电池的_______极(填“正”或“负”),写出原电池正极电极反应式_______。
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综合 化工生成中的重要非金属元素
化学反应与能量压轴65题
1.(24-25高一下·广东部分学校·期中)下列措施不能加快反应速率的是
A.矿石焙烧前进行粉碎 B.煤燃烧时增大氧气的浓度
C.将铵态氮肥低温保存 D.用粗锌代替纯锌与稀硫酸反应制备
【答案】C
【解析】A.矿石粉碎能增大接触面积,加快反应速率,A不符合题意;
B.适当增大氧气浓度可提高反应物浓度,加快燃烧速率,B不符合题意;
C.低温保存即降低温度,会减缓铵态氮肥的分解速率,不能加快反应速率,C符合题意;
D.粗锌中可能含有铁、铜等其他杂质,锌和这些杂质的金属活动性不同,粗锌能与稀硫酸构成原电池而加快反应速率,D不符合题意;
故选C。
2.(24-25高一下·广东广州中学·期中)已知。某小组欲探究H2C2O4溶液和酸性高锰酸钾溶液反应过程中浓度、温度对化学反应速率的影响,进行了如下实验(忽略混合后溶液体积变化)
编号
0.01mol/L酸性KMnO4溶液体积(mL)
0.1mol/LH2C2O4溶液体积(mL)
水的体积(mL)
反应温度(℃)
反应时间(min)
Ⅰ
2
2
0
20
2.1
Ⅱ
2
V1
1
20
t
Ⅲ
2
V2
0
50
0.5
下列说法正确的是
A.V1=2,V2=2
B.实验Ⅱ反应时间
C.实验计时是从溶液混合开始,溶液呈紫红色时结束
D.实验Ⅲ中用酸性高锰酸钾溶液的浓度变化表示的反应速率
【答案】D
【分析】通过对比实验研究某一因素对实验的影响,应该要注意控制研究的变量以外,其它量要相同,以此进行对比;
【解析】A.根据单一变量原则,实验Ⅰ是对照实验,溶液总体积为4mL,则V1=4-2-1=1,V2=4-2=2,A错误;
B.实验Ⅰ、Ⅱ变量为草酸浓度,浓度越小,反应速率越慢,则实验Ⅱ反应时间,B错误;
C.由反应方程式及实验数据,反应中草酸均过量、高锰酸钾均完全反应,则反应后溶液变为无色,实验计时应该是从溶液混合开始,至溶液变为无色(或不再产生气体)时结束,C错误;
D.实验Ⅲ中草酸过量、高锰酸钾完全反应,实验Ⅲ中用酸性高锰酸钾溶液的浓度变化表示的反应速率,D正确;
故选D。
3.(24-25高一下·广东化州·期中)下列有关硫及其化合物的说法正确的是
A.具有还原性,浓具有氧化性,故浓会和发生反应
B.与浓在不同的条件下反应,氧化产物只能是
C.汞蒸气有毒,实验室里不慎洒落一些汞,可撒上硫粉进行处理
D.硫黄制备硫酸经历两步:
【答案】C
【解析】A.浓H2SO4中S为+6价,SO2中S为+4价,两者无中间价态,无法发生归中反应,故浓H2SO4不会与SO2反应,A错误;
B.H2S与浓H2SO4反应时,氧化产物可能为S或SO2,具体产物与反应条件有关,B错误;
C.汞与硫在常温下反应生成稳定的HgS,可防止汞挥发,C正确;
D.硫燃烧生成SO2而非SO3,SO2需经催化氧化生成SO3后再与水反应,D错误;
故答案选C。
4.(24-25高一下·广东化州·期中)下列有关实验的操作、现象和结论均正确的是
选项
操作
现象
结论
A
向某溶液中滴加用足量盐酸酸化的溶液
产生白色沉淀
原溶液中一定含有
B
将稀溶液滴入某溶液中并加热
放出气体,该气体使湿润的蓝色石蕊试纸变红
原溶液中含有
C
将通入溶液中
产生淡黄色沉淀
具有氧化性
D
将浓硫酸滴入胆矾晶体中
蓝色晶体变白
浓硫酸具有脱水性,发生物理变化
【答案】C
【解析】A.向某溶液中滴加盐酸酸化的BaCl₂溶液,若产生白色沉淀,可能为BaSO₄或AgCl,无法确定原溶液一定含,结论错误,A错误;
B.稀NaOH与某溶液加热后产生使蓝色石蕊试纸变红的气体,说明气体呈酸性(如HCl),而NH3为碱性气体,应使红色石蕊试纸变蓝,结论错误,B错误;
C.SO2与H₂S反应生成淡黄色硫沉淀,SO2中S从+4价降至0价,被还原,体现其氧化性,结论正确,C正确;
D.浓硫酸使胆矾变白是因吸水性(吸收结晶水),属于化学变化,而非脱水性,结论错误,D错误;
故答案选C。
5.(24-25高一下·广东实验中学·期中)化学与环境密切相关,下列有关说法正确的是
A.大气中含量的增加会加剧温室效应
B.酸雨是小于7的雨水
C.、或都会导致酸雨的形成
D.属于大气污染物
【答案】A
【解析】A.是温室气体,其含量增加会加剧温室效应,A正确;
B.酸雨的pH小于5.6的雨水,而非7,B错误;
C.不会导致酸雨,酸雨主要由和引起,C错误;
D.未被列为大气污染物,D错误;
故选A。
6.(24-25高一下·广东清远六校·期中)化学与生活、社会密切相关。下列说法正确的是
A.福建舰甲板所用我国自主研发的特种钢,属于新型纯金属材料
B.碳酸钡不容易被X射线透过,可用作医疗上的“钡餐”
C.液氨汽化要吸收大量的热,所以液氨常用作制冷剂
D.光纤通信使用的光缆的主要成分是晶体Si,太阳能电池使用的材料主要是
【答案】C
【解析】A.特种钢是合金材料,属于金属材料而非纯金属,A错误;
B.医疗钡餐应为硫酸钡,碳酸钡会与胃酸反应生成有毒钡离子,B错误;
C.液氨汽化吸热,符合制冷剂原理,C正确;
D.光纤主要成分是SiO2,太阳能电池材料是晶体Si,D错误;
故选C。
7.(24-25高一下·广东广州第八十九中学·期中)下列关于氮气及氮的化合物的叙述错误的是
A.既可作氧化剂又可作还原剂
B.在雷雨天,空气中的与可反应直接生成
C.氮的固定是将转化成含氮的化合物
D.利用的还原性,用浓氨水检验氯气管道是否泄露
【答案】B
【解析】A.中氮元素的化合价为中间价态,既可被氧化也可被还原,因此可作氧化剂或还原剂,A正确;
B.雷雨天N2与O2在放电条件下只能直接生成NO,而不能直接生成NO2,NO2需要NO继续与O2反应才能生成,B错误;
C.氮的固定指将游离态N2转化为化合态含氮化合物,定义正确,C正确;
D.NH3具有还原性,与Cl2反应可生成NH4Cl固体且飘散在空气中形成白烟,故可用于检测氯气泄漏,D正确;
故答案为:B。
8.(24-25高一下·广东部分学校·期中)物质的性质决定用途,下列物质的性质与用途均正确,且有对应关系的是
A.氮气性质稳定,可用于生产氮肥 B.石墨硬度大,能导电,可用作润滑剂
C.氨气密度比空气小,液氨可用作制冷剂 D.浓硫酸具有吸水性,可用于干燥
【答案】D
【解析】A.氮气性质稳定,但生产氮肥需要其参与化学反应(如合成氨),而非利用稳定性,用途与性质不对应,A错误;
B.石墨用作润滑剂是因其具有层状结构,质软;与其硬度大、能导电没有关系,用途与性质不对应,B错误;
C.液氨作制冷剂是因为其易汽化而吸热,与其密度无关,性质与用途无对应关系,C错误;
D.浓硫酸具有吸水性,是一种液态干燥剂,浓硫酸与不反应,可干燥,性质与用途对应正确,D正确;
故选D。
9.(24-25高一下·广东部分名校·期中)类比或推理是重要的学习方法,下列类比或推理正确的是
A.稀硫酸能与锌反应生成,稀硝酸也能与锌反应生成
B.浓盐酸遇浓氨水有白烟生成,浓硝酸遇浓氨水也有白烟生成
C.硫粉与过量铁粉共热生成,氯气与过量铁粉共热生成
D.用酒精灯加热时,氯化铵分解为和,硝酸铵分解为和
【答案】B
【解析】A.稀硝酸具有强氧化性,与锌反应生成NO而非H2,A错误;
B.浓盐酸和浓硝酸均易挥发,遇浓氨水分别生成NH4Cl和NH4NO3白色固体,均产生白烟,B正确;
C.氯气氧化性强,与铁反应生成FeCl3而非FeCl2,C错误;
D.硝酸铵受热分解产物复杂(如N2O、H2O等),而非HNO3和NH3,D错误;
故选B。
10.(24-25高一下·广东部分名校·期中)下列实验装置不能达到相应实验目的的是
A.制作红色喷泉
B.制备
C.制备
D.制备
【答案】B
【解析】A.氨气极易溶于水形成碱性溶液,能形成红使喷泉,A不符合题意;
B.浓硝酸和铝常温下发生钝化反应,阻碍了反应进行,不能制取二氧化氮, B符合题意;
C.铁和稀硫酸反应生成氢气和硫酸亚铁,氢气排净装置中空气,然后关闭a,硫酸亚铁溶液被压入氢氧化钠溶液中生成氢氧化亚铁沉淀,C不符合题意;
D.浓氨水加入生石灰中使得生成氨气逸出,能制备氨气,D不符合题意;
故选B。
11.(24-25高一下·广东深圳高级中学·期中)化学与人类生活紧密相关。下列说法不正确的是
A.二氧化硫能用于食品加工
B.明矾可以用于自来水净化
C.氨气极易溶于水,所以液氨可用作制冷剂
D.豆科植物的根瘤菌能将空气中的N2转化成氨,实现氮的固定
【答案】C
【解析】A.二氧化硫具有防腐和杀菌作用,可被用于食品加工,但需严格控制用量,A正确;
B.明矾水解生成氢氧化铝胶体,可吸附水中悬浮物,用于自来水净化,B正确;
C.液氨作制冷剂是因汽化吸热,与其极易溶于水的性质无直接因果关系,C错误;
D.根瘤菌将N2转化为氨属于自然固氮,D正确;
故选C。
12.(24-25高一下·广东肇庆端州中学·期中)设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.0.4mol Fe与足量的S反应,转移的电子数为
B.标准状况下,中电子的数目为
C.含的浓硫酸与足量铜反应,产物的微粒数目为
D.完全溶于所得溶液,微粒数目为
【答案】A
【解析】A.铁与硫反应生成FeS,每个Fe原子失去2个电子,0.4mol Fe完全反应时转移的电子数为0.4×2=0.8mol,即0.8NA,A正确;
B.标准状况下,SO3为固体而非气体,无法用气体摩尔体积计算其物质的量,B错误;
C.浓硫酸与铜反应时,随着反应进行浓度降低变为稀硫酸,反应停止,生成的SO2小于1mol,C错误;
D.1.7g NH3(即0.1mol)溶于水后部分转化为NH3·H2O,且NH3·H2O会部分解离,实际数目小于0.1NA,D错误;
故选A.
13.(24-25高一下·广东肇庆端州中学·期中)下列装置可以用于相应实验的是
A.验证酸性
B.制取
C.收集NO
D.检验是否沉淀完全
【答案】D
【解析】A.二氧化硫与品红化合生成无色物质,品红溶液褪色,可知二氧化硫具有漂白性,A错误;
B.加热时氯化铵分解生成氨气和氯化氢,在试管口氨气与氯化氢化合生成氯化铵,不能制备氨气,应选氯化铵与氢氧化钙加热制备氨气,B错误;
C.NO与氧气反应生成二氧化氮,不能排空气法收集,C错误;
D.上层清液滴加氯化钡,若无白色沉淀,可知硫酸根离子沉淀完全,若产生白色沉淀,则硫酸根离子沉淀不完全,D正确;
故选D。
14.(24-25高一下·广东清远六校·期中)化学改善人类的生活,创造美好的世界。下列生产、生活情境中涉及的化学知识错误的是
选项
生产、生活情境
化学知识
A
职业劳动:食品包装袋内充氮气
氮气无色无味
B
趣味实验:氨气可制作美丽喷泉
氨气极易溶于水
C
学农活动:利用豆科植物作绿肥
豆科植物可以实现自然固氮
D
工业实践:用金刚砂做的砂轮切割钢板
金刚砂的硬度大
【答案】A
【解析】A.食品包装袋充氮气主要利用氮气的化学性质稳定,而非其无色无味,A错误;
B.氨气喷泉实验因其极易溶于水导致压强差,B正确;
C.豆科植物根瘤菌固氮是自然固氮的典型实例,C正确;
D.金刚砂(碳化硅)硬度大,适合制作切割工具,D正确;
故选A。
15.某化学兴趣小组用如图1装置探究氨气喷泉实验中三颈烧瓶内压强变化。图1中的三颈烧瓶收集满氨气后关闭,用在冰水中浸泡后的湿毛巾敷在三颈烧瓶上,50s时拿走毛巾并打开,整个过程中测得三颈烧瓶内压强变化曲线如图2。下列说法正确的是
A.固体X可选择,试剂a可选择浓氨水
B.20s~50s时,氨气发生化学反应导致三颈烧瓶内压强减小
C.70s时,三颈烧瓶内的喷泉现象最明显
D.固体X和试剂a分别为锌片和稀硫酸时,实验过程中也能观察到喷泉现象
【答案】A
【分析】氨气极易溶于水,导致三颈烧瓶内压强减小,烧杯中溶液进入三颈烧瓶形成喷泉。
【解析】A.CaO溶于水与水反应放出大量热,促使浓氨水分解放出大量氨气,故固体X可选择,试剂a可选择浓氨水,A正确;
B.20s~50s时,氨气极易溶于水,导致三颈烧瓶内压强减小,为物理变化,B错误;
C.压强最小时,喷泉最剧烈,50s时压强最小,此时喷泉最剧烈,C错误;
D.锌片和稀硫酸反应生成氢气,氢气难溶于水且不和水反应,不能观察到喷泉现象,D错误;
故选A。
16.(24-25高一下·广东广州中学·期中)下列反应的方程式正确的是
A.向NaOH溶液中通入过量SO2:
B.铜与稀硝酸反应:
C.向硫代硫酸钠溶液中加入稀硫酸:
D.氨的催化氧化:
【答案】C
【来源】广东省广州中学2024-2025学年高一下学期期中考试 化学试题
【解析】A.NaOH溶液中通入过量SO2,反应生成亚硫酸氢钠,,A错误;
B.铜与稀硝酸反应生成硝酸铜和NO、水,,B错误;
C.硫代硫酸钠溶液中加入稀硫酸,发生歧化反应生成硫单质沉淀和二氧化硫,C正确;
D.氨的催化氧化生成NO和水,,D错误;
故选C。
17.(24-25高一下·广东部分学校·期中)化学反应速率往往受反应条件的影响。为了探究反应条件对溶液与相同浓度的稀硫酸反应速率的影响(),进行以下实验:
V(溶液)/mL
V(溶液)/mL
V(试剂X)/mL
反应温度/
①
10.0
10.0
0
25
②
5.0
10.0
5.0
25
③
10.0
10.0
V
45
下列说法错误的是
A. B.试剂X为
C.实验③的化学反应速率最快 D.实验②③探究温度对化学反应速率的影响
【答案】D
【分析】探究温度或浓度对反应速率的影响需保证其他条件一致,根据控制单一变量法可知,实验①和实验②可探究的浓度对反应速率的影响,为了保证混合后硫酸的浓度相等,需确保混合后溶液的体积相等,则试剂X为水,即混合后溶液的体积均为20.0mL,所以实验③中V=0,实验①(25℃)与实验③(45℃)只有温度不同,可探究温度对反应速率的影响。
【解析】A.根据分析知试剂X为水,实验①(25℃)与实验③(45℃)用于探究温度对反应速率的影响,这两个实验中、的浓度均对应相等,所以实验③中V=0,故A正确;
B.实验①和实验②的温度相同,用于探究的浓度对反应速率的影响,两个实验中的浓度相同,则试剂X为水,故B正确;
C.一般而言,反应温度越高,反应越快,反应物浓度越大,反应越快,所以实验③的化学反应速率最快,故C正确;
D.实验②(25℃)与③(45℃)的温度不同,但实验②中的浓度因加入5mL H2O而降低,导致变量不唯一,无法单独验证温度对反应速率的影响,实验①(25℃)与实验③(45℃)只有温度不同,可探究温度对化学反应速率的影响,故D错误;
故选D。
18.(24-25高一下·广东高州·)下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
Na常温下与氧气反应表面变暗,加热时燃烧
加热导致Na与氧气生成氧化钠的速率加快,现象更剧烈
B
烧炉生火时,用煤粉代替煤块可以使炉火更旺
煤粉与空气的接触面积更大,燃烧更充分
C
将水果冷藏在冰箱里可以保鲜水果
降温使水果在冰箱中不与其他物质发生反应,不会腐烂
D
用粗锌代替纯锌与稀硫酸反应制氢气更快
粗锌中含有比锌更活泼的金属,反应时可形成原电池
【答案】B
【解析】A.钠常温下与氧气生成氧化钠,加热燃烧生成过氧化钠,陈述Ⅱ描述产物错误,故A错误;
B.煤粉与空气的接触面积更大,燃烧更充分,所以烧炉生火时,用煤粉代替煤块可以使炉火更旺,二者具有因果关系,故B正确;
C.低温仅减缓反应速率而非完全停止,水果在冰箱中腐烂速率变慢,故C错误;
D.粗锌反应快是因原电池效应,杂质可以是可以是活泼性弱的金属或导电的非金属,故D错误;
选B。
19.(24-25高一下·广东广州邝维煜纪念中学·期中)如图所示,电流表的指针发生偏转,下列说法错误的是
A.电流的流向:Zn电极→电流表→Mg电极
B.移向Zn电极
C.电子的流向:Mg电极→溶液→Zn电极
D.Mg电极质量减轻
【答案】C
【分析】在如图的原电池中,Mg的活泼性强于Zn,Mg作为负极,发生氧化反应,电极反应式为:,Zn作为正极,发生还原反应,电极反应式为:,据此回答。
【解析】A.Mg的活泼性强于Zn,Mg作为负极,Zn作正极,电流从正极(Zn)流向负极(Mg),即Zn电极→电流表→Mg电极,A正确;
B.原电池中阳离子移向正极,应移向Zn电极(正极),B正确;
C.电子不能在溶液中移动,电子流向是Mg电极→电流表→Zn电极,C错误;
D.Mg作负极,失去电子生成进入溶液,质量减轻,D正确;
故选C。
20.(24-25高一下·广东广州邝维煜纪念中学·期中)可使反应的反应速率增大的措施是
①减小体积使压强增大;②增加碳的用量;③恒容通入;④恒压下充入He;⑤恒容下充入He;⑥将CO液化移出
A.①②③ B.②③④ C.①③ D.③⑤⑥
【答案】C
【解析】①减小体积使压强增大,导致体系中气体物质浓度增大,化学反应速率加快,①符合题意;
②碳是固体,增加碳的用量,物质的浓度不变,化学反应速率不变,②不符合题意;
③恒容通入CO2,会使c(CO2)增大,化学反应速率加快,③符合题意;
④恒压下充入He,会使容器的容积扩大,导致气体反应混合物的浓度减小,化学反应速率减慢,④不符合题意;
⑤恒容下充入He,反应混合物的浓度不变,因此反应速率不变,⑤不符合题意;
⑥恒容将CO液化移出,会导致c(CO)减小,化学反应速率减慢,⑥不符合题意;
故选C。
21.(24-25高一下·广东广州南海中学·期中)劳动开创未来。下列劳动项目与所述的化学知识没有关联的是
选项
劳动项目
化学知识
A
利用工业合成氨实现人工固氮
N2具有氧化性
B
玻璃厂工人以纯碱、石灰石和石英砂为原料生产普通玻璃
酸性:H2CO3>H2SiO3
C
将锌块镶嵌在轮船底部防腐
锌的金属性比铁强
D
用HNO3除去试管中的银镜
HNO3具有强氧化性
【答案】B
【解析】A.工业合成氨中,的化合价降低,体现氧化性,与知识关联正确,A不符合题意;
B.生产普通玻璃的原理是利用高温下难挥发性酸的酸酐()制取易挥发性酸的酸酐(),而>是溶液中酸性强弱的比较,二者应用情境不同,关联性不强,B符合题意;
C.锌块防腐基于金属活动性差异(牺牲阳极保护法),与知识关联正确,C不符合题意;
D.溶解银因强氧化性,关联正确,D不符合题意;
故选B。
22.(24-25高一下·广东阳江第一中学(6校联考)·期中)硫酸是重要的化工原料,工业上一般用硫黄或其他含硫矿物为原料来制备硫酸,一种工业生产硫酸的流程如下,下列说法正确的是
A.硫在过量的空气中燃烧生成
B.工业上吸收塔中用水吸收
C.废气通入石蕊溶液中先变红后褪色,证明还有
D.黄铁矿与空气反应的化学方程式:
【答案】D
【分析】黄铁矿在沸腾炉中与氧气反应生成氧化铁和二氧化硫,二氧化硫净化除尘后再接触室中氧化为三氧化硫,三氧化硫用浓硫酸吸收生成硫酸。
【解析】A.硫在过量的空气中燃烧生成,无法直接生成,故A错误;
B.为防止形成酸雾,工业上吸收塔中用98.3%的浓吸收,故B错误;
C.废气通入石蕊溶液中变红,不能使指示剂褪色,故C错误;
D.黄铁矿与空气反应生成氧化铁和二氧化硫,化学方程式为,故D正确;
选D。
23.(24-25高一下·广东东莞七校联考·期中)下列实验操作、现象与结论的对应关系均正确的是
选项
实验操作和现象
实验结论
A
铜粉加入稀硫酸中,无明显现象,再加入硝酸钾后溶液变蓝
硝酸钾起催化作用
B
某溶液中先滴加过量的稀硝酸,无明显现象,再滴加溶液,出现白色沉淀
该溶液中一定含有
C
某溶液中滴加浓NaOH溶液并加热,将湿润红色石蕊试纸置于试管口,试纸不变蓝
该溶液中一定不存在
D
某溶液先加入KSCN溶液,无现象,再通氯气,溶液变为血红色
该溶液中一定含有和
【答案】C
【解析】A.铜与稀硫酸不反应,加入硝酸钾后,酸性条件下作为氧化剂与铜反应生成Cu2+,,硝酸钾参与反应而非催化,结论错误,A错误;
B.先加稀硝酸可能将氧化为,后续加BaCl2生成的沉淀无法证明原溶液含,结论错误,B错误;
C.加入浓NaOH加热后若湿润红色石蕊试纸不变蓝,说明无NH3生成,可确定溶液中不含,结论正确,C正确;
D.KSCN无现象说明原溶液无Fe3+,通Cl2后变血红色是因Fe2+被氧化为Fe3+,结论中“含Fe3+”错误,D错误;
故选C。
24.(24-25高一下·广东东莞七校联考·期中)下列有关物质的性质和用途均正确且有因果关系的是
选项
性质
用途
A
浓硫酸具有吸水性
可用浓硫酸干燥气体
B
液氨常用作制冷剂
液氨汽化时会吸收大量的热
C
CaO可以和反应
燃煤中加入CaO可有效防治酸雨
D
碳化硅硬度很大
可用作耐高温结构材料
【答案】B
【解析】A.浓硫酸具有强氧化性,会与H2S发生反应,不能用于干燥H2S,用途错误,A不符合题意;
B.液氨汽化吸热,因此可用作制冷剂,性质与用途因果关系正确,B符合题意;
C.CaO用于燃煤中主要与SO2反应减少酸雨,而非与CO2反应,用途描述不准确,C不符合题意;
D.碳化硅用作耐高温材料是因熔点高,而非硬度大,性质与用途因果关系不匹配,D不符合题意;
故选B。
25.(24-25高一下·广东湛江·期中)离子反应能揭示化学反应的实质。下列离子方程式书写正确的是
A.二氧化硫溶于水:
B.铜与稀硝酸反应:
C.利用溶液吸收尾气:
D.向溶液中通入少量
【答案】C
【解析】A.二氧化硫溶于水生成亚硫酸属于弱酸,,A错误;
B.铜与稀硝酸反应生成NO而非NO₂,正确离子方程式应为:,B错误;
C.与NaOH反应发生歧化,生成和,离子方程式为,C正确;
D.ClO⁻具有强氧化性,会将SO₂氧化为,而非生成,D错误;
故选C。
26.(24-25高一下·广东佛山南海区·期中)某化学小组利用以下装置探究含硫物质之间的转化。下列说法正确的是
A.加热处,可生成固体,证明具有氧化性
B.加热处,可观察到片溶解并有气泡生成,只体现了浓硫酸的强氧化性
C.将处产生的气体吸入1号注射器中,若观察到溶液褪色,证明具有漂白性
D.将处产生的气体吸入2号注射器中,若观察到溶液变浑浊,证明具有氧化性
【答案】D
【解析】A.S具有弱氧化性,加热A处,生成Cu2S固体,故A错误;
B.加热B处,可观察到Cu片溶解并有气泡生成,体现了浓硫酸的强氧化性和酸性,故B错误;
C.B处产生二氧化硫,会被高锰酸钾溶液氧化,证明SO2具有还原性,故C错误;
D.B处产生二氧化硫,与硫化钠会发生氧化还原反应,若观察到溶液变浑浊,则有S单质生成,证明SO2具有氧化性,故D正确;
故选: D。
27.(24-25高一下·广东实验中学·期中)下列离子方程式书写正确的是
A.铁溶于稀硫酸:
B.向稀硝酸中滴加溶液:
C.氢氧化钠溶液腐蚀磨口玻璃塞:
D.将二氧化硫通入溴水:
【答案】C
【解析】A.铁与稀硫酸反应生成Fe2+而非Fe3+:,A错误;
B.稀硝酸具有强氧化性,会将亚硫酸根氧化为硫酸根:,B错误;
C.NaOH与玻璃中的SiO2反应生成硅酸钠,离子方程式为,C正确;
D.HBr为强酸,应拆分为H+和Br−,正确离子方程式应为,D错误;
故选C。
28.(24-25高一下·广东江门两校·期中)化学与生产生活密切相关,下列说法错误的是
A.酸雨pH小于5.6,造成酸雨的主要成分是、等
B.新能源汽车的推广与使用有利于减少酸雨的产生
C.燃煤时加入适量石灰石,可减少废气中的量
D.雷雨天气有助于空气中的转化为可供植物吸收的
【答案】A
【解析】A.不是大气污染物,不能形成酸雨,酸雨pH小于5.6,造成酸雨的主要成分是SO2和NOx等,A错误;
B.新能源汽车减少化石燃料使用,降低SO2和NOx排放,从而减少酸雨,B正确;
C.燃煤时加入适量石灰石,能与煤燃烧产生的SO2作用,最终生成硫酸钙,从而减少废气中SO2的量,C正确;
D.雷雨天气时,常有雷电产生,有助于空气中的转化为NO,进而转化为NO2,最后转化为HNO3,再与土壤中的盐作用生成硝酸盐,供植物吸收,D正确;
故选A。
29.(24-25高一下·广州黄埔区·期中)化学与生产、生活、科技息息相关。下列叙述正确的是
A.常用的锌锰干电池和铅酸蓄电池都属于二次电池
B.交通工具投入氢燃料电池汽车,氢燃料有利于实现碳达峰
C.浓硫酸具有吸水性,故可用浓硫酸干燥氨气
D.城市建筑群易受酸雨腐蚀,的雨水为酸雨
【答案】B
【解析】A.锌锰干电池是一次电池,不可充电,铅酸蓄电池是二次电池,可充电,因此两者不都属于二次电池,A错误;
B.氢燃料电池汽车使用氢气作为燃料,产物为水,无碳排放,有助于减少二氧化碳排放,实现碳达峰,B正确;
C.浓硫酸是酸性干燥剂,会与碱性气体氨气反应,不可用于干燥氨气,C错误;
D.酸雨指pH<5.6的雨水,正常雨水因溶解CO₂,pH≈5.6,pH<7的雨水不一定是酸雨,D错误;
故选B。
30.(24-25高一下·广东深圳福田某校·期中)下列叙述Ⅰ和Ⅱ正确且有因果关系的是
选项
叙述Ⅰ
叙述Ⅱ
A
铁片插入浓硫酸中,无明显现象
铁片中表面被浓硫酸钝化
B
蔗糖遇浓硫酸变黑,同时产生刺激性气味的气体
浓硫酸具有脱水性和强氧化性
C
氯碱工业可与SiO2反应得到SiF4
二氧化硅是一种两性氧化物
D
湿润的蓝色石蕊试纸遇到氨气变红
氨气溶于水显酸性
【答案】B
【解析】A.铁片插入浓硫酸中,常温下会发生钝化,表面形成致密氧化膜,阻止反应,因此无明显现象,叙述Ⅰ和Ⅱ均正确且有因果关系,A正确;
B.蔗糖遇浓硫酸变黑(脱水性)并产生刺激性气体(强氧化性),叙述Ⅰ和Ⅱ均正确且存在因果关系,B正确;
C.氯碱工业与反应生成的叙述错误,且是酸性氧化物而非两性氧化物,叙述Ⅱ错误,C错误;
D.湿润的蓝色石蕊试纸遇氨气变红应为变蓝,因氨水显碱性,叙述Ⅱ错误,D错误;
故答案选B。
31.(24-25高一下·广东佛山S6高质量发展联盟·期中)下列关于硫及其化合物的说法不正确的是
A.使酸性高锰酸钾溶液褪色,说明具有还原性
B.燃煤时加入生石灰,可除去废气中的,从而减少温室效应
C.空气中的溶于水最终形成酸雨,酸雨的pH小于5.6
D.浓硫酸使胆矾变为白色,说明浓硫酸有吸水性
【答案】B
【解析】A.SO2与酸性高锰酸钾溶液反应时,SO2被氧化为,S的化合价从+4价升高至+6价,SO2作还原剂,体现了SO2的还原性,A正确;
B.生石灰(CaO)可与SO2反应生成CaSO3(后续被氧化为CaSO4),可除去SO2,但温室效应主要由CO2等气体导致,与SO2无关,B错误;
C.SO2溶于水生成H2SO3,进一步被氧化为H2SO4,形成酸雨,酸雨的pH<5.6,C正确;
D.浓硫酸吸收胆矾(CuSO4·5H2O)中的结晶水而使胆矾转化为CuSO4(白色),体现了吸水性,D正确;
故选B。
32.(24-25高一下·广东广州南海中学·期中)类比是研究物质性质的常用方法之一,可预测许多物质的性质,但类比是相对的,不能违背客观事实。下列各种类比推测的说法中正确的是
A.加热条件下,已知Fe与S能直接化合生成FeS,推测Cu与S可直接化合生成Cu2S
B.适量CO2通入Ca(ClO)2溶液中可生成CaCO3和HClO,则适量SO2通入Ca(ClO)2溶液中可生成CaSO3和HClO
C.加热条件下,已知足量Cu与浓硫酸反应只生成SO2,推测足量铝与浓硫酸反应也只生成SO2
D.已知过量Fe与稀硝酸反应生成Fe(NO3)2,推测点燃时过量Fe与Cl2反应生成FeCl2
【答案】A
【解析】A.硫的非金属性比较弱,已知Fe与S能直接化合生成FeS,则Cu与S可直接化合生成Cu2S,A正确;
B.适量CO2通入Ca(ClO)2溶液中可生成CaCO3和HClO,但SO2具有还原性,会被ClO-氧化为,生成CaSO4,B错误;
C.加热条件下,足量Cu与浓硫酸反应只生成SO2,铝和浓硫酸会发生钝化,但加热条件下,足量铝与浓硫酸反应先生成SO2,后来铝与稀硫酸继续反应生成H2等,C错误;
D.足量Fe与稀硝酸反应生成Fe(NO3)2,但由于固态Fe与FeCl3固体不能发生反应,所以点燃时足量Fe与Cl2反应只能生成FeCl3,D错误;
故选A。
33.(24-25高一下·广东惠州·期中)氮元素的价类二维图如图所示,下列说法不正确的是
A.a可用作制冷剂 B.实验室采用向上排空气法收集
C.在一定条件下可以转化为 D.是工业上制备硝酸的主要流程
【答案】B
【分析】由氮的价类二维表可知,a为NH3,b为NO,c为NO2,d为HNO3,e为铵盐。
【解析】A.a为NH3,易液化,液氨气化吸收大量的热,常用作制冷剂,A正确;
B.b为NO,与O2迅速反应生成NO2,不能采用排空气法收集NO,B错误;
C.a为NH3,e为铵盐,铵盐(如NH4Cl)在一定条件下(如受热)可转化为a为NH3,C正确;
D.工业上制备硝酸的主要流程:,D正确;
答案选B。
34.(24-25高一下·广东东莞东莞中学松山湖学校深圳大学附属中学·期中)下列化学反应的离子方程式正确的是
A.向溶液通入足量
B.溶于过量的硝酸溶液中:
C.将通入稀硝酸溶液:
D.久置的溶液中出现浑浊:
【答案】D
【解析】A.向Na2S溶液通入足量SO2时,S2−与SO2发生氧化还原反应,生成S和NaHSO3,离子方程式为,A错误;
B.FeI2溶于过量硝酸时,I-、Fe2+均被氧化,反应的离子方程式为,B错误;
C.SO2通入稀硝酸发生氧化还原反应生成硫酸和NO,反应的离子方程式为,C错误;
D.久置Na2S溶液中S2−被O2氧化为S,反应的离子方程式为,D正确;
答案选D。
35.(24-25高一下·广东广州邝维煜纪念中学·期中)下列反应对应的方程式书写正确的是
A.氨气溶于水显碱性:
B.过量二氧化硫通入NaOH溶液中:
C.浓硝酸加热分解:(浓)
D.过量的铁粉加入到稀硝酸中:
【答案】B
【解析】A.氨气溶于水显碱性可表示为:,A错误;
B.过量SO2与NaOH反应生成,离子方程式为:,B正确;
C.浓硝酸分解应生成NO2和O2,化学方程式为:(浓),C错误;
D.过量Fe与稀硝酸反应生成Fe2+,离子方程式为:,D错误;
故选B。
36.(24-25高一下·广东广州·期中)利用某分子筛作催化剂,可脱除废气中的NO和,生成两种无毒物质,其反应历程如图所示,下列说法正确的是
A.反应过程中、之间的反应是氧化还原反应
B.汽车尾气中含有的氮氧化合物是由汽油燃烧产生的
C.X可能是
D.上述历程的总反应为
【答案】D
【解析】A.反应过程中、之间的反应生成[(NH4)2(NO2)]2+,元素化合价没有发生变化,因此反应不是氧化还原反应,A错误;
B.汽油是多种烃的混合物,其中不含有N元素,因此燃料燃烧不产生氮氧化合物。汽车尾气中含有的氮氧化合物是由于汽车燃料燃烧产生高温,在高温条件下N2、O2反应产生NO,NO与O2反应产生NO2,B错误;
C.图示反应可以生成X的反应为[(NH4)2(NO2)]2++NO=[(NH4)(HNO2)]++X+H+,根据原子守恒判断X为N2和H2O,C错误;
D.由反应历程图可知:氨气、二氧化氮和一氧化氮是反应物,氮气与水是生成物,所以总反应为:,D正确;
故选D。
37.(24-25高一下·广东佛山S6高质量发展联盟·期中)用下列实验装置完成对应实验,能达到实验目的的是
实验
装置
实验目的
A.干燥
B.制取并收集少量氨气
实验
装置
实验目的
C.验证浓硫酸具有氧化性
D.喷泉实验
【答案】C
【解析】A.干燥气体,导管应长进短出,A错误;
B.生石灰CaO能和氨水中的水反应生成氢氧化钙,且反应放热,促使一水合氨分解产生氨气,但收集氨气的试管口不能密封,应用一团棉花堵住试管口,防止氨气与空气发生对流,从而保证收集到的氨气更加纯净,B错误;
C.浓硫酸常温下使蔗糖发生碳化,体现了浓硫酸脱水性,浓硫酸和碳发生氧化还原反应并产生二氧化硫、二氧化碳气体,小试管中溴水褪色说明浓硫酸与蔗糖反应产生了二氧化硫,从而验证了浓硫酸具有氧化性,C正确;
D.氯气难溶于饱和食盐水,不能形成喷泉,D错误;
故选C。
38.(24-25高一下·广东部分学校·期中)从物质类别和元素价态的视角研究元素及其化合物的性质和用途,可以深化对物质间转化系的认识。下列物质转化可一步实现的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A.H2S在O2中燃烧通常生成S或SO2,无法直接生成SO3,SO2在高温、催化剂的条件下与氧气反应才能生成SO3,A错误;
B.SiO2不溶于水,不能直接与水反应生成H2SiO3,H2SiO3需通过硅酸盐与酸反应制得,B错误;
C.NH3与Cl2能发生氧化还原反应一步生成N2 (如3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2),C正确;
D.NO与水不能直接反应生成HNO3,需O2参与(如4NO+3O2+2H2O=4HNO3),D错误;
故选C。
39.(24-25高一下·广州黄埔区·期中)类比是研究物质性质常用的方法之一。下列类比正确的是
A.由铜和氧气共热可制CuO得,推测同族的硫也可以在加热条件下与铜反应生成CuS
B.与反应只生成和,推测与反应也只生成和
C.由Fe可以置换溶液中的铜,推测Na可以置换溶液中的铜
D.由能与NaOH溶液反应,推测能与NaOH溶液反应
【答案】D
【解析】A.硫的氧化性较弱,与铜反应生成Cu2S而非CuS,A错误;
B.SO2具有还原性,与强氧化性的Na2O2反应生成Na2SO4而非Na2SO3,B错误;
C.Na活泼性极强,优先与水反应生成NaOH和H2,无法置换出Cu,C错误;
D.CO2和SiO2均为酸性氧化物,均能与NaOH溶液反应生成盐和水,D正确;
故选D。
40.(24-25高一下·广东深圳福田某校·期中)下列有关物质用途的说法中,不正确的是
A.氨可用作制冷剂 B.漂白粉可用作环境的消毒剂
C.铝制容器常温下可盛装浓硝酸 D.二氧化硅是将太阳能转化为电能的常用材料
【答案】D
【解析】A.氨气易液化,汽化时吸热,氨气可用作制冷剂,故A正确;
B.漂白粉的有效成分是次氯酸钙,具有强氧化性,可用于消毒,故B正确;
C.常温下浓硝酸使铝钝化,形成致密氧化膜阻止反应,铝容器可盛装浓硝酸,故C正确;
D.太阳能电池的常用材料是单质硅,而二氧化硅用于光导纤维,故D错误;
选D。
41.(24-25高一下·广东清远六校·期中)陈述Ⅰ和Ⅱ均正确且具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
用氢氟酸刻蚀玻璃
HF能与玻璃中的反应
B
制玻璃的过程中石英砂和石灰石发生反应
碳的非金属性比硅强
C
有漂白性
可使溴水褪色
D
用铁槽盛放浓
铁不与浓反应
【答案】A
【解析】A.氢氟酸刻蚀玻璃是因为HF与SiO2反应生成SiF4和H2O,陈述Ⅰ和Ⅱ均正确且存在因果关系,A正确;
B.制玻璃时石英砂与石灰石反应生成硅酸盐,但该反应是高温下的复分解反应,与非金属性强弱无关,陈述Ⅱ正确但因果关系不成立,B错误;
C.SO2使溴水褪色是因SO2的还原性(与Br2发生氧化还原反应),而非漂白性,陈述Ⅰ正确但因果关系错误,C错误;
D.铁槽盛放浓HNO3是因钝化(表面形成致密氧化膜),钝化属于化学反应,陈述Ⅱ错误,D错误;
故选A。
42.(24-25高一下·广东广州·期中)劳动创造美好生活。下列劳动项目与化学知识表述或关联有误的是
选项
劳动项目
化学知识
A
用豆科植物作绿肥进行施肥
豆科植物可实现自然固氮
B
用84消毒液对公共桌椅消毒
含氯消毒剂有强氧化性
C
酿葡萄酒时向葡萄汁中添加适量
具有杀菌和抗氧化作用
D
用清洗残留在试管壁上的硫磺
硫黄能与反应而溶解
【答案】D
【解析】A.用豆科植物作绿肥进行施肥,因为豆科植物通过与根瘤菌的共生关系实现自然固氮以达到施肥的目的,A正确;
B.用84消毒液对公共桌椅消毒,含氯消毒剂主要成分为次氯酸钠,有强氧化性,B正确;
C.酿葡萄酒时向葡萄汁中添加适量SO2,SO2具有杀菌和抗氧化作用,C正确;
D.硫黄溶于CS2是物理溶解,而非化学反应,D错误;
故选D。
43.(24-25高一下·广东广州中学·期中)下列陈述Ⅰ与陈述Ⅱ均正确,且具有因果关系的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A
将SO2气体通入NaClO溶液中产生HClO和Na2SO3
H2SO3的酸性比HClO的酸性强
B
向某溶液中加入少量浓NaOH溶液,加热,将湿润的蓝色石蕊试纸放在管口,试纸颜色没有变化
溶液中无
C
SiO2可用于制备光导纤维
SiO2有导电性
D
氯化铵受热易分解
可用加热法除去氯化钠中的氯化铵
【答案】D
【解析】A.次氯酸钠具有强氧化性,会氧化二氧化硫为硫酸,陈述错误,A不符合题意;
B.检验铵根离子需要使用浓氢氧化钠溶液,且加热使得生成氨气逸出,氨气使得红色湿润试纸变蓝色,陈述错误,B不符合题意;
C.二氧化硅不导电,具有良好光学性能,作光导纤维,C不符合题意;
D.氯化钠受热稳定,氯化铵受热分解,可以用加热法除去氯化钠中的氯化铵,D符合题意;
故选D。
44.同学们探究不同金属和浓硫酸的反应,向三等份浓硫酸中分别加入相同大小的不同金属片,加热,用生成气体进行下表实验并记录实验现象。
实验操作
实验现象
铜片
锌片
铝片
点燃
不燃烧
燃烧
燃烧
通入酸性溶液
褪色
褪色
褪色
通入溶液
无明显变化
无明显变化
出现黑色沉淀
通入品红溶液
褪色
褪色
不褪色
注:(CuS为黑色固体);可燃。
下列说法不正确的是
A.加入铜片的实验中,使酸性溶液褪色的是
B.加入铝片的实验中,燃烧现象能证明生成气体中一定含
C.加入锌片的实验中,生成的气体一定是混合气体
D.金属与浓硫酸反应的还原产物与金属活动性强弱有关
【答案】B
【解析】A.铜片实验中,气体不燃烧,但能使使酸性KMnO4褪色且品红褪色,说明气体为SO2,A正确;
B.铝片实验中,燃烧现象可能由H2或H2S引起,但CuSO4溶液出现黑色沉淀证明H2S存在。然而,B选项仅通过燃烧现象断言H2S存在,忽略了H2的可能性,B错误;
C.锌片实验中,气体使品红褪色说明含SO2,可燃,但与溶液无现象,含H2,必为混合气体,C正确;
D.不同金属与浓硫酸反应的还原产物(SO2、H2S、H2等)不同,与金属活动性相关,D正确;
故答案选B。
45.(24-25高一下·广东佛山南海区·期中)工业上一般以黄铁矿(主要成分为)为原料制备硫酸。主要涉及以下过程:
I.制
将煅烧黄铁矿产生的通入密闭容器中发生反应:。
(1)以下不能说明上述反应达到化学平衡的是_____。
A.容器压强保持不变
B.的质量保持不变
C.消耗的同时消耗
(2)容器中随时间的变化如下表:
时间(min)
0
1
2
3
4
5
6
7
20
14
10
8
6.5
6
6
6
①内,_____。
②7min时,容器中物质的量为_____。
Ⅱ.废渣的回收利用
煅烧后的废渣中含大量的,以及少量的、,充分利用烧渣制备一种易吸收、高效率的铁制剂——柠檬酸亚铁,流程如图所示:
(3)“溶浸”前要对烧渣进行粉碎,目的是:_____,“溶浸”后滤渣的主要成分是_____(填化学式)。
(4)“转化”时加入铁屑的目的是_____。(用离子方程式解释)
(5)“除铝”目的是使铝铁分离,则调节溶液pH范围是_____。
相关金属离子形成氢氧化物沉淀的范围如下:
金属离子
开始沉淀的
6.3
1.5
3.4
沉淀完全的
8.3
2.8
4.7
(6)补充完整“沉铁”时反应的离子方程式_____。
(7)柠檬酸亚铁的产率和产品中的铁元素含量随溶液、温度的变化曲线如图所示,则最佳条件是_____,温度为_____。
【答案】(1)C
(2)2 14
(3)增大反应物接触面积,加快反应速率,提高浸取率 SiO2
(4)
(5)6.3
(6)
(7)7 80℃
【分析】烧渣加入稀硫酸溶浸,Fe2O3、Al2O3溶解,过滤得到含有Fe3+和Al3+的溶液,滤渣为难溶于稀硫酸的SiO2,然后加入Fe将Fe3+还原为Fe2+,之后调节pH除去Al3+,再加入碳酸氢铵、氨气得到FeCO3,过滤、洗涤得到FeCO3固体,加入柠檬酸溶解,经系列操作得到柠檬酸亚铁晶体。
【解析】(1)A.反应是气体分子数改变的化学反应,物质的量与压强成正比,则混合气体的压强不随时间的变化而变化,达到平衡状态;
B.的质量保持不变,说明反应达到平衡状态;
C.消耗的同时消耗,描述的都是正反应,不能说明正逆反应速率相等,不确定是否平衡;
故选C;
(2)①内,。
②反应速率比等于系数比,7min时,反应消耗14mol二氧化硫,则容器中物质的量为14。
(3)“溶浸”前要对烧渣进行粉碎,目的是:增大反应物接触面积,加快反应速率,提高浸取率,“溶浸”后滤渣的主要成分是SiO2。
(4)加入Fe将Fe3+还原为Fe2+,便于后续生成亚铁盐,反应为;
(5)“除铝”目的是使铝铁分离,铝成为沉淀,而亚铁离子不沉淀,由表可知,调节溶液pH范围是6.3;
(6)“沉铁”时,结合质量守恒,生成碳酸亚铁同时会生成铵根离子,反应的离子方程式;
(7)由图,最佳条件是7左右、温度为80℃左右,此时柠檬酸亚铁的产率和产品中的铁元素含量均较高。
46.(24-25高一下·广东化州·期中)化学在生产生活中无处不在。
I.汽车安全气囊的气体发生剂主要含有叠氮化钠()、三氧化二铁()、硝酸铵等物质。当汽车发生碰撞时,气体发生剂产生大量气体使气囊迅速膨胀,从而起到保护作用。
(1)汽车受到猛烈碰撞时,点火器点火引发迅速分解,生成氮气和金属钠,同时释放大量的热。该反应的化学方程式为:_______。下列关于该反应过程中的能量变化示意图正确的是_______(填字母),生成物氮气的电子式为_______。
Ⅱ.(甲醇)既是重要的化工原料,又是重要的能源物质。
(2)一定条件下,将与充入密闭容器中发生反应,下列措施可以提高化学反应速率的是_______(填字母)。
a.恒容条件下充入 b.增大体积 c.升高温度 d.保持恒容投入更多的 e.加入合适的催化剂
(3)用设计燃料电池,其利用率更高,装置如图所示(A、B为多孔碳棒),电池总反应为。
①实验测得向B电极定向移动,则_______(填“A”或“B”)电极入口通甲烷,该电极反应的离子方程式为_______。
②当消耗甲烷的体积为(标准状况下)时,假设电池的能量转化率为,则导线中转移电子的物质的量为_______。
【答案】(1) A
(2)cde
(3)B
【解析】(1)汽车受到猛烈碰撞时,点火器点火引发迅速分解,生成氮气和金属钠,根据原子守恒,反应的化学方程式为,该反应释放大量的热,则反应为放热反应,反应物总能量大于生成物总能量,故选A;生成氮气的电子式为。
(2)a.恒容条件下充入,反应相关各气体物质的浓度均不变,速率不变,a错误;
b.增大体积,各气体物质的浓度均减小,速率减小,b错误;
c.升高温度,速率加快,c正确;
d.保持恒容投入更多的,相当于增大水蒸气的浓度,速率加快,d正确;
e.加入合适的催化剂,加快化学反应速率,e正确;
故选cde。
(3)①原电池中阴离子向负极移动,实验测得向B电极定向移动,说明B为负极,燃料电池中燃料在负极失去电子发生氧化反应,则B电极入口通甲烷,根据电荷守恒、原子守恒可得该电极反应的离子方程式为。
②当消耗甲烷的体积为(标准状况下)时,消耗甲烷的物质的量为,根据方程式可知,理论上转移电子,电池的能量转化率为,则导线中转移电子的物质的量为。
47.(24-25高一下·广东深圳高级中学·期中)I.如图是元素周期表的一部分。
(1)根据元素周期表周期律,下列结论正确的是___________。
A.阴影部分元素的单质最容易与氢气化合的是F2
B.Ga位于元素周期表第四周期IVA族
C.Ga的最高价氧化物对应水化物的碱性比Al元素最高价氧化物对应水化物的碱性弱
D.物质的沸点:H2O>H2S
Ⅱ.氢氧燃料电池车是北京冬奥会期间的交通服务用车,氢氧燃料电池的构造如图所示。
(2)上述装置中,电极a为___________(填“正”或“负”)极,电极b上发生的电极反应式为___________。
III.在2L密闭容器内发生反应,时,测得随时间的变化如下表:
时间/s
0
1
2
3
4
5
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
(3)反应达到平衡时,SO2的转化率是___________。
(4)图中表示SO3的变化曲线是___________(填字母)。
(5)从内该反应的平均速率___________。
(6)下列能说明该反应已达化学平衡状态的是___________。
A.单位时间内生成2 mol SO3的同时消耗1 mol O2
B.容器中c(O2):c(SO2)=1:2
C.容器中气体的平均相对分子质量保持不变
D.容器中气体的总压强保持不变
E.容器中混合气体的密度保持不变
【答案】(1)AD
(2)负 O2+4e-+4H+=2H2O
(3)65%
(4)b
(5)
(6)CD
【解析】(1)A.同主族元素从上到下,非金属性逐渐减弱,F是卤族元素中非金属性最强的,F2的氧化性最强,最容易与氢气化合,A正确;
B.Ga(镓)的原子序数为31,核外电子排布为2、8、18、3,位于元素周期表第四周期第 ⅢA族,不是第 ⅣA族,B错误;
C.同主族元素从上到下,金属性逐渐增强,金属性Ga>Al,金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,所以Ga的最高价氧化物对应水化物的碱性比Al的强,C错误;
D.H2O分子间存在氢键,使H2O的沸点升高,而H2S分子间不存在氢键,所以物质的沸点:H2O>H2S,D正确;
故选AD。
(2)该装置为燃料电池,通入氧气的为正极,氢气则为负极,故a为负极;电极b为正极,发生还原反应,电极反应式为:O2+4e-+4H+=2H2O;
(3)由表格数据可知,3s时反应已经达到平衡,平衡时的转化率是:;
(4)反应的物质的量之比等于化学计量数比,结合方程式,反应过程中三氧化硫的物质的量增加0.020mol-0.007mol=0.013mol,,则上图中表示的变化的曲线是b;
(5)O2表示从0-2s内该反应的平均速率;
(6)A.单位时间内生成2 mol SO3的同时消耗1 mol O2,描述的都是正反应,不能说明正逆反应速率相等,不能说明反应达到平衡,故A不符合题意;
B.c(O2)、c(SO2)与初始添加量有关,故c(O2):c(SO2)=1:2不能说明反应达到平衡,故B不符合题意;
C.混合气体的平均摩尔质量,气体质量不变,但是气体的总物质的量随反应进行而改变,所以M会发生改变,当M不变时,反应达到平衡,故C符合题意;
D.反应为气体分子数改变的反应,当压强不变,说明平衡不再移动,达到平衡状态,故D符合题意;
E.反应在恒容容器中进行,且反应前后气体总质量不变,密度始终不变,不能作为平衡标志,故E不符合题意;
故选CD。
48.(24-25高一下·广东实验中学·期中)化学反应在发生物质变化的同时伴随有能量的变化,是人类获取能量的重要途径,而许多能量的利用与化学反应中的能量变化密切相关。
Ⅰ.完成下列问题
(1)的反应过程如图所示:
即在一定条件下,断裂中的化学键要吸收的能量,断裂中的化学键要吸收的能量,而形成中的化学键要释放的能量。则该反应为___________填“放热”或“吸热”反应;生成时,其吸收或放出的热量为___________。
(2)某化学反应中,设反应物的总能量为,生成物的总能量为。若,则该反应可用图___________填“”或“表示,为___________填“吸热”、“放热”反应。
Ⅱ.回答下列问题
(3)为研究硫酸铜的量对锌与稀硫酸反应生成氢气速率的影响,某同学设计了如下一系列实验。实验中Zn粒过量且颗粒大小相同,饱和硫酸铜溶液用量0~4.0mL,保持溶液总体积为100.0mL,记录获得相同体积(336mL)的气体所需时间,实验结果如图所示(气体体积均转化为标况下)。
①根据图像可知,随着饱和硫酸铜溶液的用量增加,化学反应速率先快后慢,请分析速率变慢的原因___________。
②通过以上分析可知选择加入下列哪些试剂可以与加入硫酸铜有相似的效果___________。
A.溶液 B.溶液 C.稀 D.溶液
(4)将设计成燃料电池,其利用率更高,装置如图所示为多孔碳棒。实验测得定向移向电极,则___________填“”或“处电极入口通氧气。正极的电极反应式为:___________。
【答案】(1)放热 91.5kJ
(2)B 吸热
(3)当硫酸铜溶液用量过多时,生成的铜会大量覆盖在锌粒表面,锌与稀硫酸的接触面积减小,使反应速率变慢 A
(4)B
【解析】(1),反应焓变H=436kJ/mol+243kJ/mol-2×43lkJ/mol=-183kJ/mol,该反应为放热反应,生成1molHCl(g)时,其放出的热量为91.5kJ;
(2)某化学反应中,设反应物的总能量为E1,生成物的总能量为E2,若E1<E2,反应为吸热反应,则该反应可用图B表示;
(3)锌与稀硫酸反应中加入硫酸铜,锌会与硫酸铜发生置换反应生成铜,铜与锌在稀硫酸中构成原电池,从而加快反应速率。但当饱和硫酸铜溶液用量过多时,生成的铜会大量覆盖在锌粒表面,锌与稀硫酸的接触面积减小,导致反应速率变慢;
加入少量硫酸铜能加快反应速率是因为锌能置换出铜形成原电池,硫酸铜量太多时反应速率变慢。
A.加入溶液,锌能置换出银,银与锌在稀硫酸中构成原电池,可加快反应速率,硫酸银太多时,Ag覆盖在锌表面,反应速率变慢,A符合题意;
B.加入溶液,锌不能置换出镁,不能形成原电池,不能加快反应速率,B不符合题意;
C.加入稀,硝酸具有强氧化性,与锌反应不生成氢气,C不符合题意;
D.氧化性:,加入溶液,锌与硫酸铁反应生成硫酸亚铁和硫酸锌,题给条件下不会置换出Fe,不能加快反应速率,D不符合题意;
选A;
(4)在原电池中,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,因为向A电极移动,所以A电极为负极,B电极为正极,入口通氧气发生还原反应,正极电极反应方程式为。
49.(24-25高一下·广东实验中学越秀学校·期中)现代社会的一切活动都离不开能量,化学反应在发生物质变化的同时伴随能量的变化。回答下列问题:
.
(1)下列反应中,属于放热反应的是___________(填字母)。
A.Zn和稀硫酸反应 B.灼热的炭与二氧化碳反应
C.盐酸与 D.KOH溶液和稀硝酸反应
(2)由图中的能量转化关系可知生成需要___________(填“吸收”或“放出”)___________kJ能量。
(3)某实验小组为了探究化学能与热能的转化,设计了如图所示的三套实验装置:
①某同学选用装置进行实验(实验前U形管里液面左右相平),在甲试管中加入了适量溶液与稀硫酸,U形管中可观察到的现象是___________。
②上述3个装置中,能探究“铜与浓硝酸的反应是吸热反应还是放热反应”的装置是___________(填装置序号)。
.为了探究原电池的工作原理,某研究性学习小组进行了如下实验。
(4)甲、乙两位同学想探究铝电极在原电池中的作用,两人均用镁片和铝片作电极,但甲同学将电极放入稀硫酸中,乙同学将电极放入NaOH溶液中,实验装置如下图所示。
①写出甲中电池总反应的离子方程式___________。
②写出乙中铝电极的电极反应式___________。
(5)某甲烷燃料电池装置如图所示,a、b均为惰性电极。
①电池工作时,甲烷从___________(填“A”或“B”)口通入。
②b极上的电极反应式为___________。
(6)根据构成原电池的本质判断,下列反应方程式正确且能设计成原电池的是___________。
A.
B.
C.
D.
【答案】(1)AD
(2)放出
(3)左端液面降低,右端液面升高 I、Ⅱ
(4)
(5)A
(6)BC
【解析】(1)A.Zn和稀硫酸反应,属于放热反应, A正确;
B.灼热的炭与二氧化碳反应,该反应为吸热反应, B错误;
C.盐酸与的反应为吸热反应,C错误;
D.KOH溶液和稀硝酸反应,该反应为放热反应,D正确;
故选AD;
(2)由图中的能量转化关系可知生成,即0.5molCH3OH(l)时,需要放出能量;
(3)①装置I中,甲试管反应放热,则乙中气体受热膨胀,U形管中可观察到的现象是:左端液面降低,右端液面升高;
②装置Ⅲ只是一个铜与浓硝酸反应并将产生的气体用水吸收的装置,不能证明该反应是放热还是吸热反应,则能探究“铜与浓硝酸的反应是吸热反应还是放热反应”的装置是I、Ⅱ;
(4)①甲中电解质为稀硫酸,Mg比Al活泼,Mg作负极,Al作正极,总反应为Mg与稀硫酸的反应,离子方程式为;
②乙中电解质为NaOH溶液,Al能与NaOH溶液反应,Al作负极,Mg作正极,Al失去电子结合生成,电极反应式:;
(5)①从图中可知,电子从a流向b,则a电极为负极,b电极为正极,氢氧燃料电池中通入空气的一极为正极,通入甲烷的一端为负极,则甲烷从A口通入;
②b电极为正极,正极上氧气得电子结合水生成氢氧根离子,电极反应式为;
(6)A.该反应不是氧化还原反应,无电子转移,不能构成原电池,A错误;
B.该反应为氧化还原反应,有电子转移,可以构成原电池,B正确;
C.该反应为氧化还原反应,有电子转移,可以构成原电池,C正确;
D.该反应不是氧化还原反应,无电子转移,不能构成原电池,D错误;
故选BC。
50.(24-25高一下·广东深圳福田·期中)煤炭直接液化可将煤转化为液态烃以及合成气,获得洁净的二次能源,对优化能源结构、解决石油短缺、减少污染物排放具有重要的战略意义。以下是一种煤的直接液化过程发生反应的方程式:
①C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
(1)为了提高上述反应的速率,可以采取的措施是___________(写出一条即可)。
(2)在2L的恒容密闭容器中充入1molCO和3molH2、一定条件下发生上述反应②,测得CO和CH3OH(g)的物质的量变化如图1所示,反应过程中的能量变化如图2所示:
①下列描述中能够说明上述反应达到平衡状态的是___________。
A.CO、H2和CH3OH三种物质的浓度相等
B.混合气体的密度不随时间的变化而变化
C.容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变
D.单位时间内消耗2molH2同时消耗1molCH3OH
②根据图示可知,表示正反应速率-逆反应速率相等的点是___________(填“a”“b” “c”或“d”)。
③反应开始3min的过程中H2的物质的量减少___________。
(3)已知断开1molCO(g)中的化学键需要吸收的能量为1072kJ,断开1molH2(g)中的化学键需要吸收的能量为426kJ,则根据图2的数据计算:断开1molCH3OH(g)中所有的化学键共需要吸收___________kJ的能量。
(4)CH3OH可作为燃料使用,以多孔铂为电极,如下图装置中分别通入CH3OH和O2构成甲醇燃料电池,则d电极是___________(填“正极”或“负极”),该电池的正极的电极反应式为___________。
【答案】(1)升高温度
(2)CD d 1.5mol
(3)2052.8
(4)正极 O2+4e-+4H+=2H2O
【解析】(1)为了提高上述反应的速率,可以采取的措施是升高温度;
(2)①A.可逆反应达到平衡状态时,各种物质的物质的量浓度不变,但不一定是反应混合物中、和三种物质的浓度相等,因此不能据此判断反应是否达到平衡状态,A不符合题意;
B.反应混合物都是气体,气体的质量不变;反应在恒容密闭容器中进行,体积不变,则根据气体的密度公式,可知混合气体的密度始终不随时间的变化而变化,因此不能根据密度不变判断反应是否达到平衡状态,B不符合题意;
C.反应混合物都是气体,气体的质量不变;反应前后气体的物质的量发生改变,若容器内混合气体的平均摩尔质量保持不变,则气体的物质的量不变,反应达到平衡状态,C符合题意;
D.在任何时刻,在单位时间内消耗2 mol,就会同时反应产生1 mol ,而又消耗1 mol ,则的物质的量不变,说明反应达到了平衡状态,D符合题意;故合理选项是CD;
②根据图示可知:在a点后CO的物质的量还在减少,说明反应正向进行,未达到平衡状态;在b点后的物质的量在增加,说明反应正向进行,未达到平衡状态;在c点时刻尽管、的物质的量相等,但由于c点后的物质的量在减少,的物质的量在增加,说明该点时刻反应正向进行,未达到平衡状态;在d点后、的物质的量都不变,则反应达到了平衡状态,任意物质表示的正反应速率与逆反应速率相等。故根据图示可知,表示正反应速率与逆反应速率相等的点就是平衡点,该点是d点;
③在2 L密闭容器中进行反应:,根据已知条件即图示数据,用三段式进行求解:,则3 min内反应消耗的物质的量是1.5 mol;
(3)根据图2可知,2 mol和1 mol生成1 mol 放出128.8 kJ的热量,则该反应的热化学方程式为:;反应热等于断裂反应物化学键吸收的总能量与形成生成物化学键释放的总能量的差,假设1 mol中所有的化学键共需要吸收能量为xkJ,则根据反应热与化学键键能关系可知:,解得x=2052.8,即断开1 mol中所有的化学键共需要吸收2052.8 kJ的能量;
(4)在燃料电池中,通入燃料的电极为负极,负极失去电子发生氧化反应;通入的电极为正极,正极上得到电子发生还原反应。溶液中阳离子向负电荷较多的正极移动,阴离子向正电荷较多的负极移动。根据图示可知溶液中的阳离子向d电极区移动,说明d电极为正极,b处通入的气体是,正极的电极反应式为:。
51.(24-25高一下·广东清远六校·期中)以硫铁矿为原料(主要成分是含少量CuO和等)制备铁红和硫酸流程如下:
回答下列问题:
(1)固体A主要成分是___________(填化学式,下同),铁红是___________。
(2)提高硫铁矿在空气中煅烧速率的措施有___________(答两条)。
(3)已知:固体与氧气完全反应生成红色粉末和相对分子质量为64的气体氧化物,放出热量为85.3kJ。写出热化学方程式:___________。
(4)已知: ,溶于水得到硫酸溶液时放出热量___________(填“大于”“小于”或“等于”)260.6kJ。
(5)已知:催化氧化生成的过程中包括如下两步反应:
①
②
则 ___________。
(6)催化氧化反应: 。实验测得平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
简述工业生产中选择常压(0.1MPa)和的理由:___________。在恒温恒容的密闭容器中,当下列物理量不再发生变化时:①混合气体的压强;②混合气体的密度;③混合气体的总物质的量;④混合气体的平均相对分子质量;⑤混合气体的颜色;⑥各反应物或生成物的反应速率之比都等于化学计量数之比。一定能证明该反应达到平衡状态的有___________。
【答案】(1)
(2)搅拌、适当通入过量空气、加压等
(3)
(4)大于
(5)-447
(6)常压下,转化率已经很高,再增大压强,材料、能源等成本增大快,而转化率增大慢,不经济,时平衡转化率已经很大,升高温度平衡转化率降低,如果温度过低,反应减慢且催化剂需要活化温度(合理即可) ①③④
【分析】硫铁矿粉在空气中高温焙烧,二硫化亚铁被氧气氧化生成二氧化硫和氧化铁,烧渣为氧化铁、氧化铜和二氧化硅,往烧渣中加入稀硫酸,氧化铜、氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铜和硫酸铁,二氧化硅不反应,故固体A为二氧化硅,溶液A中含有铁离子和铜离子,向溶液A中加入氢氧化钠调节pH使铁离子变为氢氧化铁,氢氧化铁通过灼烧变为铁红;二氧化硫被氧气进一步氧化为三氧化硫,三氧化硫与水反应生成硫酸,据此分析答题。
【解析】(1)固体A主要成分是;铁红是氧化铁,化学式为;
(2)提高硫铁矿在空气中煅烧速率的措施有搅拌、适当通入过量空气、加压等;
(3)物质的量为0.1mol,固体与氧气完全反应生成红色粉末氧化铁和相对分子质量为64的气体氧化物二氧化硫,放出热量为85.3kJ,热化学方程式: ;
(4)160g三氧化硫为2mol,但液态硫酸溶于水会放出大量热量,故于2mol三氧化硫溶于水得到硫酸溶液时放出热量大于260.6kJ;
(5)根据盖斯定律,①×2+②得目标方程式:=-447;
(6)工业生产中选择常压(0.1MPa)和的理由:常压下,转化率已经很高,再增大压强,材料、能源等成本增大快,而转化率增大慢,不经济,时平衡转化率已经很大,升高温度平衡转化率降低,如果温度过低,反应减慢且催化剂需要活化温度;①该反应为非等体积反应,混合气体的压强不变,代表气体总的物质的量不变,能证明该反应达到平衡状态;②恒容容器,根据质量守恒,混合气体的密度是定值,不能证明该反应达到平衡状态;③该反应为非等体积反应,混合气体的总物质的量不变,能证明该反应达到平衡状态;④根据,气体质量守恒,混合气体的平均相对分子质量不变,代表气体总的物质的量不变,能证明该反应达到平衡状态;⑤各气体均为无色,混合气体的颜色一直无色,不能证明该反应达到平衡状态;⑥各反应物或生成物的反应速率之比都等于化学计量数之比,与是否达到平衡无关,不能证明该反应达到平衡状态;一定能证明该反应达到平衡状态的有①③④。
52.(24-25高一下·广东江门培英高级中学·期中)到目前为止,由化学能转变的热能或电能仍然是人类使用的主要能源。
Ⅰ.从能量变化角度研究反应:
(1)根据图中数据计算反应,生成1mol (g)时______(填“释放”或“吸收”)的热量为______kJ。
(2)已知一定温度下在2L的密闭容器中模拟工业合成氨气,各物质的有关数据如下:
(g)
(g)
(g)
起始物质的量/(mol)
1.5
1
0
2s末物质的量/(mol)
0.9
0.8
0.4
回答下列问题:
①用(g)来表示0~2s的平均反应速率为______。
②下列事实能够说明上述反应在该条件下已经达到化学平衡状态的是_______(填序号)
A. B.容器内气体的密度不变
C.容器内气体的总压强保持不变 D.
E.容器内气体的物质的量分数保持不变
Ⅱ.探究化学能转变为电能。
某实验小组自制水果电池,探究影响电池效能的因素,制成记录表格如下:
序号
电极
电极间距(cm)
水果种类
电流表()
①
Cu—Al
2.0
西红柿
78.8
②
Cu—Fe
2.0
西红柿
70.3
③
Al—Al
2.0
西红柿
0
④
Cu—Al
2.0
柠檬
45.7
⑤
Cu—Al
1.0
柠檬
98.4
回答下列问题:
(3)实验②中负极的电极反应式为______。
(4)对比实验①④⑤,______因素可影响水果电池的电流。
(5)下图为探究化学能转变为电能的装置。
若电极a为Zn、电极b为Cu、电解质溶液为稀硫酸,该装置工作时,若导线中转移了0.4mol电子,则产生的气体在标准状况下的体积为______L。
为了减缓气体生成的速率而又不改变生成气体的成分,该同学在烧杯中分别加入下列液体,你认为可行的是(填标号)______。
A.蒸馏水 B.NaCl溶液 C.溶液 D.溶液
【答案】(1)释放 45
(2) CE
(3)Fe-2e-=Fe2+
(4)水果种类、电极间距
(5)4.48 AB
【解析】(1),断裂0.5molN2和1.5molH2的化学键吸收的能量为473+654=1127kJ,生成1molNH3中的化学键放出的能量为339+397+436=1172kJ,所以生成1mol(g)时释放的热量为1172-1127=45kJ;
(2)①用(g)来表示0~2s的平均反应速率为;
②A.,不能判断正逆反应速率是否相等,反应不一定平衡,故不选A;
B.反应前后气体总质量不变、容器体积不变,密度是恒量,容器内气体的密度不变,反应不一定平衡,故不选B;
C.反应前后气体物质的量不同,压强是变量,容器内气体的总压强保持不变,反应一定达到平衡状,故选C;
D.,不能不能判断正逆反应速率是否相等,反应不一定平衡,故不选D;
E.反应过程中气体总物质的量减少、氨气的物质的量增加,容器内气体的物质的量分数是变量,的物质的量分数保持不变,反应一定达到平衡状态,故选E;
选CE;
(3)铁的活泼性大于Cu,实验②中铁是负极,负极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+;
(4)对比实验①④水果种类不同,水果电池的电流不同;对比实验④⑤,两个电极间距不同,水果电池的电流不同;所以水果种类、电极间距可影响水果电池的电流;
(5)若电极a为Zn、电极b为Cu、电解质溶液为稀硫酸,该装置工作时,总反应为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2,若导线中转移了0.4mol电子,生成0.2mol氢气,则产生的气体在标准状况下的体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L;
A.加蒸馏水,硫酸浓度减小,反应速率减慢,故选A;
B.加NaCl溶液,硫酸浓度减小,反应速率减慢,故选B;
C.加溶液,放出二氧化碳气体,故不选C;
D.加溶液,酸性条件下硝酸根离子得电子放出NO气体,故不选D;
选AB。
53.(24-25高一下·广东佛山S6高质量发展联盟·期中)现代社会中,人类的大多数活动都离不开化学。研究化学反应的速率与限度,化学能与热能、电能的转化具有重要价值。回答下列问题:
(1)下列化学反应过程中的能量变化符合图示的是_______(填序号)。
①酸碱中和反应 ②碳酸钙分解
③金属钠与水反应 ④与晶体的反应
(2)常温下,根据键能数据估算反应的能量变化是_______(填字母)。
化学键
C-H
C-F
H-F
F-F
键能
414
489
565
155
A.放出 B.吸收
C.放出 D.吸收
(3)一定温度下,向2L密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的气体,发生反应:,反应过程和与时间的关系如图所示。
①时,速率关系为_______(填“”“”或“”)。
②下列条件能减慢其反应速率的是_______(填选项字母)。
A.降低温度 B.保持压强不变,充入He
C.减小铁粉的质量 D.保持容积不变,充入一定量
③下列描述能说明上述反应已达到平衡状态的是_______(填选项字母)。
A.
B.CO和的生成速率之比为
C.容器中气体压强不随时间变化而变化
D.容器中气体的平均相对分子质量不随时间变化而变化
(4)某种燃料电池的工作原理示意图如图所示(a、b均为石墨电极)。假设使用的“燃料”是甲烷(),通入甲烷的电极反应式为_______。若消耗标准状况下甲烷的体积为3.36L,假设化学能完全转化为电能,则转移电子的数目为_______(设为阿伏加德罗常数的值)。
【答案】(1)②④
(2)A
(3)> AB BD
(4) 1.2NA
【解析】(1)由题干所示化学反应过程中的能量变化可知,该表示反应的反应物总能量低于生成物总能量,是一个吸热反应,①酸碱中和反应是放热反应,不合题意;②碳酸钙分解吸热反应,符合题意;③金属钠与水反应是放热反应,不合题意;④Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体的反应是吸热反应,符合题意;故答案为:②④;
(2)根据化学反应的反应热=反应物总的键能-生成物总的键能,即=4E(C-H)+4E(F-F)-4E(C-F)-4E(H-F)=4×414+4×155-4×489-4×565=-1940kJ/mol,故常温下,根据键能数据估算反应CH4(g)+4F2(g)=CF4(g)+4HF(g)的能量变化是放出1940kJ/mol,故答案为:A;
(3)①时,浓度减小,浓度增大,反应正向进行,v正>v逆;
②A.降低温度,可以使反应速率减慢,A正确;
B.保持压强不变,充入He使容器的体积增大,组分浓度减小,反应速率减慢,B正确;
C.铁粉为固体,减少铁粉的质量,不影响反应速率,C错误;
D.保持容积不变,充入一定量,浓度增大,反应速率加快,D错误;
故选AB;
③A.,没有表明正反应速率和逆反应速率,无法判断反应是否达平衡状态,A错误;
B.CO和的生成速率之比为,CO2生成速率表示逆反应速率,CO生成速率表示正反应速率,正反应速率和逆反应速率相等,反应达平衡状态,B正确;
C.反应前后气体分子数不变,所以容器中气体压强始终不变,无法判断反应是否达平衡状态,C错误;
D.容器中气体的平均相对分子质量,m(g)变化,n(g)不变,M是变化量,当M不随时间的变化而变化,反应达平衡状态,D正确;
故选BD;
(4)根据题干图中电子移动方向可知,a为负极,通入甲烷,发生氧化反应,该电极的电极反应式为:,b为正极,电极反应为:O2+2H2O+4e-=4OH-,故电池工作一段时间后,电解液溶液中OH-浓度减小,即碱性将减弱,若消耗标准状况下甲烷的体积为3.36L,则转移电子的数目为=1.2NA。
54.(24-25高一下·广东广州中学·期中)Ⅰ.汽车尾气中含有大量CO和NO等有害物质,会对人体健康和环境产生危害。
(1)汽车尾气中NO产生的原因为_______(用化学方程式表示)。
Ⅱ.汽车尾气系统安装催化转化器以减少尾气污染。其反应为:。
(2)反应过程中的能量变化如图所示,该反应为_______(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)在恒温恒容密闭容器中发生上述反应,能说明该反应达到化学平衡的有_______。
A.CO2和N2的物质的量之比为2:1
B.
C.容器内的压强不再变化
D.CO的含量保持不变
(4)在三个相同恒容密闭容器中按下表投料进行实验,三组实验中随时间t变化的曲线如图所示。已知:其他条件不变时,催化剂的比表面积越大,催化效率越高。
编号
催化剂的比表面积/
Ⅰ
280
80
Ⅱ
280
x
Ⅲ
360
80
①结合图表信息,表中x_______80(填“>”、“<”或“=”)。
②实验Ⅰ达到平衡时CO的转化率为_______(已知:)。实验Ⅰ开始至t1minN2的平均反应速率为_______(用含t1的代数式表示)。
Ⅲ、在催化剂作用下,利用H2还原NO可实现氮氧化物污染的治理,其反应为:。
(5)在的催化作用下,该反应历程可分两步进行:i);ii)_______(写出该步反应的离子方程式)。
Ⅳ、丙烯(CH3-CH=CH2)是重要的化工原料,丙烯在一定条件下有如图所示的转化关系。
(6)生成A的化学方程式为_______;D是高分子,写出D的结构简式_______。
【答案】(1)
(2)放热
(3)CD
(4)> 75%
(5)
(6)CH2=CHCH3+Br2→CH2BrCHBrCH3
【解析】(1)空气中的氮气和氧气在汽车汽缸内的高温环境下生成一氧化氮,化学方程式为;
(2)根据反应过程中的能量变化可知,反应物的总能量>生成物的总能量,所以该反应为放热反应;
(3)A.和都是生成物,和的物质的量之比始终为,和的物质的量之比为不能说明反应已达到平衡,A不符合题意;
B.没有指明是正反应速率,还是逆反应速率,则不能说明反应是否达到平衡,B不符合题意;
C.该反应为气体分子数减小的反应,当容器内的压强不再变化时,说明反应达到化学平衡,C符合题意;
D.的含量保持不变,保持不变,说明反应达到化学平衡,D符合题意;
故选CD;
(4)①实验Ⅰ、Ⅱ的反应物浓度和温度都相同,由曲线图可知,实验Ⅱ的反应速率大于实验Ⅰ,结合已知信息,其他条件不变时,催化剂的比表面积越大,催化效率越高,故表中x>80;
②结合题中信息可知,实验Ⅰ达到平衡时CO的转化率为;
实验Ⅰ开始至时,消耗了,生成了,则的平均反应速率为;
(5)第一步反应为和反应成了和Ce3+,结合总反应,则第二步为和反应成了和Ce4+,离子方程式为。
(6)
丙烯与溴的四氯化碳溶液发生加成反应生成1,2-二溴丙烷,化学方程式为:CH2=CHCH3+Br2→CH2BrCHBrCH3;丙烯中含有碳碳双键,则丙烯通过加聚反应生成聚丙烯,则D的结构简式为:。
55.(24-25高一下·广东高州·期中)CaS可用于制备除虫剂、发光材料等。某课题小组拟用硫酸钙和焦炭在高温条件下反应制备硫化钙并检验气体产物。回答下列问题:
(1)甲同学设计如图所示的实验装置检验气体产物。
①若装置A中产生了含有易溶于水的气体,则装置B中最好采用防倒吸装置,请说明理由:___________。
②装置D中能证明产物中有CO的实验现象为___________,D中发生反应的化学方程式为___________。
(2)乙同学提出,根据氧化还原反应原理,装置A中的气体产物可能还有CO2、SO2,为了验证具体的气体产物,请结合上述装置并选择下列仪器设计实验方案(有些仪器可重复使用)。
①气流从左至右,仪器连接顺序依次为A、F、___________、___________、I、H、I、M(填字母)。
②能证明有CO2生成的实验现象是___________。
③若CO2中混有SO2,除上述试剂外,还可以将气体通入饱和___________(填化学式)溶液中,以除去SO2。
(3)经实验检验反应的气体产物有SO2、CO、CO2且气体体积之比为1∶1∶2,写出装置A中发生反应的化学方程式:___________。
【答案】(1)气体易溶于水,容易发生倒吸,若倒吸入A中,会引起试管炸裂 D中黑色固体变为红色
(2)J F 第2个装置F中品红溶液不褪色,装置I中澄清石灰水变浑浊
(3)
【分析】硫酸钙和焦炭在高温下反应制备硫化钙,硫元素化合价降低,则碳元素化合价升高, 装置B中氢氧化钠溶液可吸收CO2、SO2,装置C干燥气体,装置D中CuO能氧化CO生成红色的Cu和CO2,CO2可使装置E中石灰水变浑浊。
验证A中的气体产物可能还有CO2、SO2,二者均能使澄清石灰水变浑浊,则必须先用品红验证SO2,再用酸性高锰酸钾除去SO2,再经品红检验SO2已完全除去后,再用澄清石灰水检验CO2。
【解析】(1)①若装置A中产生了含有易溶于水的气体,该气体的溶解会产生倒吸,则装置B中最好采用防倒吸装置的理由:气体易溶于水,容易发生倒吸,若倒吸入A中,会引起试管炸裂。
②B中氢氧化钠溶液可吸收CO2、SO2,若产生的有CO气体,D中CuO氧化CO生成红色的Cu和CO2,所以D中的实验现象是有红色固体生成,而E中的澄清石灰水会变浑浊,通过这个实验可以验证装置A的反应产物有CO,则装置D中能证明产物中有CO的实验现象为:D中黑色固体变为红色,D中发生反应的化学方程式为:。
(2)据分析,气流从左至右,仪器连接顺序依次为A、F、J、F、I、H、I、M,故填’J、F。
②把已除去二氧化硫的气体通入澄清石灰水,若变浑浊,可证明二氧化碳,则能证明有CO2生成的实验现象是:第2个装置F中品红溶液不褪色,装置I中澄清石灰水变浑浊。
③二氧化碳不会溶于碳酸氢钠溶液,二氧化硫和碳酸氢钠溶液反应可生成二氧化碳,则若CO2中混有SO2,除上述试剂外,还可以将气体通入饱和溶液中,以除去SO2。
(3)经实验检验反应的气体产物有SO2、CO、CO2且气体体积之比为1∶1∶2,则化学方程式中三者的化学计量数之比为1∶1∶2,反应中,碳元素从0价分别升高到+4价、+2价,3C~CO+2CO2~失去10e-,硫元素从+6价降低到+4价、-2价,,则按得失电子守恒、元素质量守恒得装置A中发生反应的化学方程式: 。
56.(24-25高一下·广东深圳高级中学·期中)Ⅰ.探究CuSO4溶液和Na2S溶液的反应。
资料:CuS为黑色固体,难溶于水,不与盐酸或NaOH溶液反应。
【猜想】
a.CuSO4溶液和Na2S溶液能发生复分解反应。
b.CuSO4溶液和Na2S溶液能发生氧化还原反应。
(1)若a成立,则离子方程式为___________。
(2)提出猜想b的依据是___________。
【实验1】向溶液中加入溶液,迅速产生大量黑色固体,少量红色固体和黄色固体,静置后红色固体减少,黑色固体增多。
(3)实验证明红色固体为Cu。补全静置后红色固体转化为黑色固体反应的离子方程式:___________
2Cu + 2S2- +___________+2H2O =___________+2CuS
Ⅱ.焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一,由NaHSO3脱水制得。实验室用下图装置制备NaHSO3.
已知: S2O与Ba2+反应生成沉淀,与盐酸反应生成SO2.
(4)B的作用之一是观察SO2的生成速率。试剂X为___________(填字母)。
a.蒸馏水 b.饱和Na2SO3溶液
c.饱和NaOH溶液 d.饱和NaHSO3溶液
(5)C中发生的离子反应方程式为___________。
(6)Na2S2O5在保存过程中易变质生成Na2SO4.检验Na2S2O5是否变质的实验方案是___________(填操作和现象)。
(7)测定样品中Na2S2O5的含量。取0.05 g Na2S2O5样品溶于水配成溶液,与碘水恰好完全反应。样品中Na2S2O5的质量分数为___________(假设杂质不反应)。
已知:。
【答案】(1)
(2)S2-为硫的最低价态,具有还原性,Cu2+具有氧化性
(3)
(4)d
(5)
(6)取少量的固体于试管中,加水溶解,向所得溶液中加入足量的盐酸至不再产生气泡后,再滴入适量的BaCl2溶液,观察是否产生白色沉淀
(7)95%
【分析】如果CuSO4与Na2S发生复分解反应,则产生黑色沉淀CuS,如果CuSO4溶液和Na2S溶液能发生氧化还原反应,生成黄色沉淀S和红色固体Cu;装置A是SO2的制备装置,B的作用之一是观察SO2的生成速率,故B中液体不能与SO2反应,B中液体为饱和NaHSO3溶液;装置C中SO2与NaOH反应生成NaHSO3;D是尾气处理装置,用于吸收过量的SO2。
【解析】(1)由上述分析可知,若a成立则发生反应的离子方程式为;
(2)若CuSO4溶液和Na2S溶液能发生氧化还原反应,因为S2-为硫的最低价态,具有还原性,Cu2+具有氧化性;
(3)黑色固体为CuS,红色固体为Cu,静置后红色固体转化为黑色固体,说明铜被空气中氧气氧化为铜离子,铜离子和硫离子转化为硫化铜黑色沉淀,反应的离子方程式为;
(4)由上述分析可知,B中液体不能与SO2反应,B中液体为饱和NaHSO3溶液,故答案选d;
(5)C中SO2与NaOH反应生成NaHSO3,反应的离子方程式为;
(6)若样品变质,则含有硫酸钠,故可检验样品中是否含有硫酸根即可,方案如下取少量的固体于试管中,加水溶解,向所得溶液中加入足量的盐酸至不再产生气泡后,再滴入适量的BaCl2溶液,观察是否产生白色沉淀;
(7)根据反应方程式可知存在计量关系:,据此求出样品中Na2S2O5的质量分数为。
57.(24-25高一下·广东实验中学·期中)I.工业上可用反应:制得。实验室模拟该工业过程的装置如图所示。
回答下列问题:
(1)A中反应的化学方程式为___________。
(2)反应开始后,中先有浑浊产生,后又变澄清。此浑浊物是___________。
(3)装置D的作用是___________,E所盛的溶液是___________。
(4)装置B的作用之一是观察的生成速率,其中的液体最好选择___________(填标号)。
a.蒸馏水 b.饱和溶液 c.饱和溶液 d.饱和溶液
II.硫代硫酸钠可用做分析试剂及鞣革还原剂,它能与酸发生反应:
实验室以溶液与足量稀硫酸反应进行实验,根据出现浑浊时间来探讨浓度等条件对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下。
实验序号
反应温度(℃)
体积
时间/s
实验目的
溶液()
稀()
水
①
25
5.0
10.0
0.0
i.实验①和②是探究X对该反应速率的影响;ii.实验①和③是探究浓度对该反应速率的影响。
②
35
5.0
10.0
0.0
③
25
5.0
4.0
(5)条件是___________,___________,、、由大到小的排列顺序是___________(用“>”、“=”连接)。
【答案】(1)
(2)硫
(3)安全瓶,防倒吸 NaOH溶液
(4)c
(5)温度 6.0 t3>t1>t2
【分析】烧瓶A中亚硫酸钠与硫酸反应生成二氧化硫、硫酸钠和水;装置B可以观察SO2的生成速率,要求溶液不能与SO2反应且二氧化硫不溶于其中;C中亚硫酸钠、硫化钠、二氧化硫反应生成,D中左侧为短导管可防止液体倒吸,二氧化硫有毒,为防止污染,用E对尾气进行吸收。
【解析】(1)A中亚硫酸钠与硫酸反应生成二氧化硫、硫酸钠和水,反应的化学方程式为;
(2)二氧化硫具有氧化性,能与硫化钠生成单质硫,中先有浑浊产生,浑浊物是硫;
(3)二氧化硫易被氢氧化钠溶液吸收,D是安全瓶,D装置的作用是防倒吸;装置E吸收二氧化硫,防止污染,其中试剂可以是NaOH溶液;
(4)装置B的作用之一是观察的生成速率,二氧化硫不能溶解在B溶液中;
a.二氧化硫能溶于蒸馏水,且与之反应,故不选a;
b.二氧化硫和饱和溶液反应生成亚硫酸氢钠,故不选b;
c.二氧化硫不溶于饱和溶液,故选c;
d.二氧化硫和饱和溶液反应生成亚硫酸氢钠和二氧化碳,故不选d;
选c;
(5)实验①和②温度不同,是探究温度对该反应速率的影响;实验①和③是探究浓度对该反应速率的影响,要保证溶液总体积不变,因此Vx=10.0−4.0=6.0;实验②比①温度高,温度越高反应速率越快,故t1>t2,实验①比实验③浓度更大,浓度越大反应速率越快,故t1<t3,综合可得t1、t2、t3由大到小的排列顺序是t3>t1>t2。
58.(24-25高一下·广东实验中学越秀学校·期中)某研究小组为探究和溶液反应的实验。设计了如图所示装置进行实验:
请回答:
(1)装置A中盛装浓硫酸的仪器名称为___________。
(2)下列能作为尾气处理试剂的有___________。
A.酸性溶液 B.浓NaOH溶液 C.品红溶液 D.溶液 E.浓
(3)装置B中产生了白色沉淀,其成分是___________。推测B中产生白色沉淀的原因。
观点1:与反应;
观点2:在酸性条件下与反应;
观点3:装置内的氧气将氧化
①若观点1正确,除产生白色沉淀外,还应观察到的现象是___________。
②若观点2正确,装置B中反应的离子方程式是___________。
③若要排除观点3的干扰,实验前需要进行的实验操作是___________。
(4)若将装置B中的1.0mol/L的替换成浓氨水,写出B中发生的离子反应方程式___________。
【答案】(1)分液漏斗
(2)AB
(3) 一段时间后,溶液由棕黄色变为浅绿色 滴加浓硫酸之前应先通入氮气,将空气排出
(4)
【分析】装置A在浓硫酸和亚硫酸钠反应生成SO2,B中SO2和Fe(NO3)3氧化为硫酸根离子,硫酸根离子和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,以此解题。
【解析】(1)由图可知,装置A中盛装浓硫酸的仪器名称为:分液漏斗;
(2)A.酸性KMnO4溶液能把二氧化硫氧化为硫酸,故选A;
B.浓NaOH溶液与二氧化硫反应生成亚硫酸钠,故选B;
C.品红溶液用于检验二氧化硫,不能吸收二氧化硫,故不选C;
D.CaCl2溶液和二氧化硫不反应,故不选D;
E.浓HNO3和二氧化硫反应放出NO2气体,故不选E;
选AB;
(3)Fe(NO3)3具有氧化性,能把二氧化硫氧化为硫酸根离子,装置B中产生了白色沉淀,其成分是BaSO4;
①若观点1正确,Fe3+被还原为Fe2+,除产生白色沉淀外,还应观察到的现象是一段时间后,溶液由棕黄色变为浅绿色;
②若观点2正确,SO2被氧化为磷酸根,被还原为NO,装置B中反应的离子方程式是3SO2 + 2+3Ba2++ 2H2O=3BaSO4↓+ 2NO + 4H+;
③若要排除观点3的干扰,实验前需要进行的实验操作是滴加浓硫酸之前应先通入氮气,将空气排出;
(4)若将装置B中的1.0mol/L的Fe(NO3)3替换成浓氨水,反应生成亚硫酸钡沉淀,B中发生的离子反应方程式为SO2+2NH3·H2O+Ba2+=BaSO3↓+ 2+ H2O。
59.(24-25高一下·广东江门培英高级中学·期中)污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。利用软锰矿(主要成分为,含少量铁、铝、铜、镍等金属化合物)作脱硫剂,脱除燃煤尾气中的并制得的流程如下:
回答下列问题:
(1)过滤操作时需要用到的硅酸盐仪器有玻璃棒、烧杯、______;其中玻璃棒的作用是______。
(2)下列各组试剂中,能检验“尾气”中是否除尽的是______(填标号)。
A.氯化钡溶液 B.稀硫酸酸化的溶液
C.碘水和淀粉的混合溶液 D.NaOH溶液
(3)步骤Ⅱ中所加碳酸盐最好为______(填化学式)。
(4)步骤Ⅳ中发生反应的离子方程式为______。
(5)已知“含的尾气”中,若软锰矿浆对的有效吸收率为90%,处理1000含的尾气,步骤Ⅰ得到的质量为______kg。(保留小数点后两位)
(6)制得的具有多种重要的应用,写出其一种用途:______。
【答案】(1)漏斗 引流
(2)BC
(3)MnCO3
(4)3Mn2++2+2H2O=5MnO2+4H+
(5)13.59
(6)电极材料、漂白剂或脱色剂、催化剂等合理答案
【分析】二氧化硫能与二氧化锰反应生成硫酸锰,用碳酸锰除去溶液中Al3+和Fe3+,MnS将铜镍离子还原为单质,高锰酸钾与硫酸锰反应生成二氧化锰,过滤得到固体,据此分析;
【解析】(1)硅酸盐仪器包括玻璃仪器和陶瓷制品,过滤时需要用到的硅酸盐仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗;玻璃棒的作用是引流,防止液体流到漏斗外面
(2)二氧化硫有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,也能和碘反应从而使碘水和淀粉的混合液的蓝色褪去;二氧化硫和氯化钡溶液不发生反应,二氧化硫虽然和NaOH溶液反应,但生成物也是无色的,所以无明显现象,所以给出的四种试剂中能检验二氧化硫的是BC;
(3)步骤Ⅱ加入碳酸盐的目的是除去铁铝,为了不引入新杂质,最好选用和最终产品相同的阳离子的碳酸盐,故应选择MnCO3;
(4)步骤IV中加入高锰酸钾的目的是将Mn2+氧化为最终产品MnO2,高锰酸钾的还原产物也是MnO2,根据电子守恒、电荷守恒和质量守恒写出该反应的离子方程式为:3Mn2++2+2H2O=5MnO2+4H+;
(5)1000m3的尾气中含有二氧化硫的质量为1000m3×=6400g,物质的量为100mol,SO2的有效吸收率为90%,则SO2被吸收了90mol,SO2和MnO2反应,SO2被氧化为,MnO2被还原为Mn2+,生成MnSO4,根据电子守恒,SO2和MnO2的物质的量相等,所以生成的MnSO4的物质的量和参加反应的SO2的物质的量相等,即90mol,则MnSO4的质量为90mol×151g/mol=13590g,即13.59kg;
(6)①二氧化锰是干电池中正极材料的主要成分;②二氧化锰被誉为“玻璃制造者的肥皂”,在玻璃制造业中用作漂白剂或脱色剂;③二氧化锰具有催化作用,可以用于合成工业的催化剂;
60.(24-25高一下·广东深圳福田·期中)下图是工业制备硝酸的主要过程。
(1)写出N2的一种用途:___________。
(2)单质X的化学式是___________,吸收塔中X的作用是___________。
(3)实验室制取NH3的化学方程式为___________。
(4)写出工业制备硝酸中氧化炉中反应的化学方程式:___________。
Ⅱ.氮肥厂的废水直接排放会造成污染,目前氨氮废水处理方法主要有吹脱法、化学沉淀法、生物硝化反硝化法等。某氮肥厂的氨氮废水中氮元素多以和NH3·H2O的形式存在。该厂技术团队设计该废水处理方案流程如下:
(5)检验某溶液中是否含有的方法为___________(写出所需试剂、操作及现象)。
(6)过程②、③:在微生物亚硝酸菌和硝酸菌作用下实现的转化,称为硝化反应。lmol可被___________L (标准状况) O2最终氧化成。
【答案】(1)制冷剂、做保护气
(2)O2 将氮氧化合物充分氧化成HNO3
(3)Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O
(4)4NH3+5O24NO+6H2O
(5)取少量待测液于试管中,加入浓NaOH溶液并加热,若产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,有白烟产生,则证明含有
(6)44.8L
【分析】在合成塔中和在一定条件(高温、高压、催化剂 )下合成,在分离器中分离未反应的、(可循环利用 )和生成的, 与(图中X为)在氧化炉中发生催化氧化反应,生成等,是转化为含氮氧化物的关键步骤,在吸收塔中等与、反应,最终生成。 氨氮废水在微生物亚硝酸菌和硝酸菌作用下实现的转化,结合氧化还原反应中得失电子守恒分析解答。
【解析】(1)液氮温度极低,可以做制冷剂,由于氮气的化学性质比较稳定,焊接金属时可以用氮气做保护气,故答案为:制冷剂、做保护气;
(2)由分析可得图中X为;吸收塔中X的作用是将氮氧化合物充分氧化成;
(3)实验室中用氢氧化钙与氯化铵加热反应制备氨气,反应的化学方程式为;
(4)反应a是氨气的催化氧化,反应生成一氧化氮和水,反应的化学方程式为;
(5)检验某溶液中是否含有的方法为:取少量待测液于试管中,加入浓NaOH溶液并加热,若产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体或将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,有白烟产生,则证明含有;
(6)中N元素的化合价由-3价升高到+5价,转化为需要失去8mol电子,根据得失电子守恒,需要氧气的物质的量为,在标准状况下的体积为。
61.(24-25高一下·广州黄埔区·期中)氮及其化合物在工农业生产和生活中有着重要作用。有资料显示过量的氨气和氯气在常温下可合成(岩脑砂的主要成分),某实验小组对该反应进行探究,并对岩脑砂进行元素测定,回答下列问题:
Ⅰ.的制备:
(1)利用装置B制取实验所需的氯气,写出该反应的化学方程式___________。
(2)装置C的名称为___________。
(3)为了使氨气和氯气在D中充分混合,请确定上述装置的合理连接顺序:___________→e←f←h←g←___________(用小写字母和箭头表示,箭头方向与气流方向一致)。
(4)该实验装置除了D处导管易堵塞外,还存在的不足之处是___________。
(5)验证岩脑砂中所含的操作为___________。
Ⅱ.岩脑砂中元素的定量测定:准确称取ag岩脑砂,与足量的氧化铜混合加热,发生的反应为,利用下列装置测定岩脑砂中氮元素和氯元素的质量之比(夹持装置省略)。
(6)装置H中盛装的试剂是___________(填试剂名称)。
(7)已知装置J中也装有碱石灰,其目的是___________。
【答案】(1)
(2)干燥管
(3):a→d→c j←i←b
(4)无尾气处理装置
(5)取少量岩脑砂于试管中,加少量蒸馏水溶解,再加入适量浓NaOH溶液并加热,若产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则含有
(6)浓硫酸
(7)防止装置K中的水蒸气进入装置I,影响实验结果
【分析】A是制备氨气,C是干燥氨气,B是制备氯气,D是氨气和氯气反应发生装置,E为除掉氯气中水蒸气,F为除掉氯气中HCl杂质,对岩脑砂中元素的测定,先将岩脑砂与CuO反应生成氮气、Cu、HCl和水,用浓硫酸干燥气体,再用碱石灰吸收HCl,再用量气管测量氮气体积。
【解析】(1)装置B是制备氯气的发生装置,利用浓盐酸和二氧化锰加热反应得到,其发生反应的化学方程式;
(2)装置C的仪器名称是干燥管;
(3)A是制备氨气,C是干燥氨气,B是制备氯气,D是氨气和氯气反应发生装置,E为除掉氯气中水蒸气,F为除掉氯气中HCl杂质,因此为了使氨气和氯气在D中充分混合,上述装置的合理连接顺序为:a→d→c→e←f←h←g←j←i←b;
(4)该实验装置除了D处导管易堵塞外,还存在的不足之处是无尾气处理装置;
(5)验证岩脑砂中所含的操作为:取少量岩脑砂于试管中,加少量蒸馏水溶解,再加入适量浓NaOH溶液并加热,若产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则含有;
(6)为了测定岩脑砂中氮元素和氯元素的物质的量之比,则将生成的气体先干燥气体,接着用碱石灰吸收HCl气体,最后用量气管测定氮气体积,因此装置H中盛装的试剂为浓硫酸;
(7)根据题干信息H装置为了吸收反应产生的水蒸气,I中碱石灰的目的是吸收反应生成的HCl气体,为了保障Ⅰ中测量的HCl气体质量准确,需要排除干扰,因此J中碱石灰的作用是:防止装置K中的水蒸气进入装置I,影响实验结果。
62.(24-25高一下·广东深圳外国语学校·期中)某化学兴趣小组为了制取并探究氨气性质,按下列装置(部分夹持装置已略去)进行实验。
[实验探究]
(1)利用上述原理,实验室制取氨气应选用下图中_______(填序号)发生装置进行实验。实验室制取氨气装置中发生的化学反应方程式_______。
(2)B装置中的干燥剂可选用_______(填“碱石灰”或“浓硫酸”)。
(3)用固体与足量反应,最多可制得标准状况下氨气的体积为_______L。(的摩尔质量为)
(4)气体通过C、D装置时,试纸颜色会发生变化的是_______(填“C”或“D”)。
(5)当实验进行一段时间后,挤压装置中的胶头滴管,滴入滴浓盐酸,可观察到的现象是_______。
(6)某同学用氨气和滴加酚酞的水做喷泉实验,根据烧瓶内产生红色喷泉的现象,说明氨气具有_______性质(填序号)。
A.还原性 B.极易溶于水 C.与水反应生成碱性物质
(7)氨气的用途很广。如可用氨气处理二氧化氮:,该反应中氨气体现_______(填“氧化性”或“还原性”)。
【答案】(1)a
(2)碱石灰
(3)2.24
(4)D
(5)产生白烟
(6)BC
(7)还原性
【分析】A中制备氨气,实验室选用氯化铵和氢氧化钙加热的方法,B中碱石灰干燥氨气,C中干燥的红色石蕊试纸不变色,D中湿润的红色石蕊试纸变蓝,E中氨气与HCl反应生成氯化铵,产生白烟,F中尾气处理,防止氨气污染空气。
【解析】(1)根据分析,制备氨气选a装置,反应方程式为:;
(2)B装置中的干燥剂可选用:碱石灰;
(3)的物质的量为:,根据方程式,最多能生成0.1molNH3,标准状况下的体积为:;
(4)根据分析,气体通过C、D装置时,试纸颜色会发生变化的是:D;
(5)根据分析,装置中可观察到的现象是:产生白烟;
(6)该实验能产生红色喷泉,说明氨气极易溶于水、与水反应生成碱性物质,故选BC;
(7)NH3中N元素化合价由-3价升高为0价,表现还原性。
63.(24-25高一下·广东实验中学·期中)Ⅰ.某课外活动小组的同学,在实验室做锌与浓硫酸反应的实验中,甲同学认为产生的气体是SO2,而乙同学认为除SO2外,还可能产生H2。为验证结果,丙同学设计了图1所示实验装置(锌与浓硫酸共热时产生的气体为X,气体发生装置略去)。试回答:
(1)乙同学认为还可能产生H2的理由是___________ 。
(2)可以证明气体X中含有氢气的实验现象是:C中:___________ ,D中:___________ 。
Ⅱ.该小组同学将收集的SO2气体通入0.1mol•L﹣1的Ba(NO3)2溶液中,得到了BaSO4沉淀,为探究上述溶液中何种微粒能氧化通入的SO2,该小组提出了如下假设:
假设一:溶液中的NO 假设二:溶液中溶解的O2
(3)该小组设计实验验证了假设一,请在下表空白处填写相关实验现象
实验步骤
实验现象
结论
实验1:在盛有不含O2的25mL 0.1mol/LBaCl2溶液的烧杯中,缓慢通入纯净的SO2气体
①__________
假设一成立
实验2:在盛有不含O2的25mL 0.1mol/LBa(NO3)2溶液的烧杯中,缓慢通入纯净的SO2气体
②__________
(4)为深入研究该反应,该小组还测得上述两个实验中溶液的pH随通入SO2体积的变化曲线如图2,实验1中溶液pH变小的原因是___________ ;V1时,实验2中溶液pH小于实验1的原因是(用实验2中离子方程式表示)___________ 。
(5)丁同学以实验1为参照,补充设计了实验3来验证假设二,请完善他的设计
实验步骤
实验现象
结论
实验3:在盛有___________溶液的烧杯中,缓慢通入纯净的SO2气体
有白色沉淀产生
假设二成立
(6)若假设二成立,请预测:在相同条件下,分别加入足量的O2和KNO3,氧化相同的H2SO3溶液(溶液体积变化忽略不计),充分反应后两溶液的pH前者___________ (填“>”或“<”)后者。
【答案】(1)在Zn与浓H2SO4反应过程中,H2SO4被消耗且有水生成,H2SO4浓度逐渐减小,变成稀硫酸,Zn与稀H2SO4反应生成H2
(2)黑色粉末变成红色 白色粉末变成蓝色
(3)无现象 白色沉淀生成
(4)SO2溶于水后生成H2SO3,亚硫酸显酸性,故pH值减小 3SO2+2H2O+3Ba2++2=2NO↑+4H++3BaSO4↓
(5)含O2的25mL0.1mol/LBaCl2
(6)<
【分析】产生的气体X先通过A,A瓶内装品红溶液,若品红溶液褪色则说明含有二氧化硫,再通过高锰酸钾溶液除去二氧化硫,B中为浓硫酸,用于干燥气体,气体干燥后进入C中,加热条件下与CuO反应,若黑色的氧化铜变红色,同时D中的无水硫酸铜变蓝,说明有水生成,即证明除了二氧化硫外还有氢气,最后E中为碱石灰,防止外界空气中的水蒸气进入D装置;
【解析】(1)在Zn与浓H2SO4反应过程中,H2SO4被消耗且有水生成,H2SO4浓度逐渐减小,变成稀硫酸,Zn与稀H2SO4反应生成H2;
(2)证明生成的气体中含有氢气的现象,C装置中黑色氧化铜加热条件下被氢气还原变为红色铜,同时生成水蒸气,导致D装置中白色硫酸铜变为蓝色;
(3)因盐酸的酸性大于亚硫酸,则二氧化硫与氯化钡不反应,则实验1中无现象;不含O2的Ba(NO3)2溶液中缓慢通入纯净的SO2气体,发生氧化还原反应生成硫酸钡沉淀,则实验2中生成白色沉淀,假设一成立;
(4)实验1中溶液pH变小的原因是SO2溶于水后生成H2SO3,亚硫酸显酸性,故pH值减小;实验2中溶液pH小于实验1的原因是二氧化硫与硝酸钡溶液反应生成硫酸钡的同时,还有H+生成,故酸性更强,离子方程式为3SO2+2H2O+3Ba2++2=2NO↑+4H++3BaSO4↓;
(5)以实验1为参照,设计实验3来验证假设二,可以在盛有含O2的25mL0.1mol/LBaCl2溶液的烧杯中,缓慢通入纯净的SO2气体,若有白色沉淀生成,说明是溶液中溶解的O2的作用;
(6)若假设二成立,在相同条件下,氧化相同的H2SO3溶液,加入足量的O2反应生成硫酸:2H2SO3+O2=4H++,加入足量的KNO3发生反应:,充分反应后两溶液的pH前者<后者。
64.(24-25高一下·广东实验中学·期中)工业上由含铜废料(含有、、等)制备硝酸铜晶体流程如图。
(1)“焙烧”前需将废料研成粉末状,其目的是___________。
(2)“焙烧”时转化为和,该反应的化学方程式为___________。
(3)“酸化”步骤反应的离子方程式为___________。
(4)“过滤”所得滤液中溶质的主要成分为___________。
(5)①溶液A为稀硫酸,加入A进行“淘洗”目的是___________。
②“反应”一步中若不加,只用浓,随着反应的进行,容器内持续出现大量红棕色气体,写出该反应的离子方程式___________。
【答案】(1)增大固体表面积,加快反应速率
(2)
(3)CuO+2H+=Cu2++H2O
(4)FeSO4
(5)将Cu中混有的Fe溶解除去
【分析】工业生产的目的是以含铜废料为原料生产硝酸铜晶体。先将含铜废料在空气中焙烧,将铜元素转化为CuO,再用H2SO4溶解生成CuSO4;加Fe将Cu2+还原为Cu,同时生成FeSO4;此时滤渣为Fe、Cu的混合物,加入稀硫酸淘洗,将Fe溶解并转化为FeSO4;过滤后,将滤渣与20% 的HNO3、10%的H2O2反应,从而生成Cu(NO3)2溶液;将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,从而获得硝酸铜晶体。
【解析】(1)“焙烧”前需将废料研成粉末状,其目的是增大固体表面积,加快反应速率;
(2)“焙烧”时转化为和,该反应的化学方程式为;
(3)“酸化”步骤,CuO与稀硫酸反应,生成硫酸铜和水,反应的离子方程式为CuO+2H+=Cu2++H2O;
(4)根据分析,“过滤”前,加过量铁粉还原CuSO4,“过滤”所得滤液中溶质的主要成分为FeSO4;
(5)①加入稀硫酸“淘洗”的目的是将Cu中混有的Fe溶解除去;②只用浓,与铜反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,反应的离子方程式。
65.(24-25高一下·广东广州中学·期中)从含银废液中回收银是保护金属资源的有效途径。
(1)实验室可用Cu与浓硫酸反应制备SO2。
①写出化学方程式_______。
②从下图中选择收集干燥的SO2所需装置,接口连接顺序为_______。
(2)兴趣小组探究从AgNO3溶液中回收银,将SO2通入一定体积的AgNO3溶液中(如图所示)。
已知:a.Ag2SO3难溶于水、Ag2SO4微溶于水;b.Ag2SO3、Ag2SO4均能溶于浓氨水。
i.实验现象瓶内产生大量白色沉淀与少量灰黑色沉淀。
ii.沉淀成分的分析。将瓶内混合物分离得到溶液和固体X。
①取固体X加入过量浓氨水中,固体大部分溶解,过滤,得到无色溶液和少量灰黑色固体:将灰黑色固体加入浓硝酸中,固体溶解,_______(填实验现象),说明沉淀中含有Ag。SO2与AgNO3溶液反应生成银单质的离子方程式是_______。
②另取固体X加入过量盐酸中,充分反应后静置,取上层清液于试管中,_______ (填实验操作和现象),说明沉淀中含有Ag2SO3。SO2与AgNO3溶液反应生成Ag2SO3的化学方程式是_______。
③进一步实验证明,沉淀中不含Ag2SO4。
iii.实验结论:SO2通入AgNO3溶液中同时发生复分解反应和氧化还原反应,Ag的回收率低。
④另取m1g固体X进行定量分析,测得其中Ag的质量为m2g,该条件下SO2与AgNO3溶液发生复分解反应和氧化还原反应的平均反应速率之比为_______。
(3)基于上述探究,兴趣小组设计了一个原电池装置避免复分解反应发生,实现了SO2还原AgNO3溶液回收Ag,SO2通入原电池的_______极(填“正”或“负”),写出原电池正极电极反应式_______。
【答案】(1) bae
(2)生成红棕色气体 滴加品红溶液,溶液褪色
(3)负
【分析】Cu与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫,二氧化硫和硝酸银发生复分解反应生成亚硫酸银沉淀,发生氧化还原反应生成银单质沉淀;
【解析】(1)①Cu与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,化学方程式。
②收集干燥的SO2,则首先通过浓硫酸干燥装置干燥气体,气体长进短出,二氧化硫密度大于空气使用向上排空气法收集,故接口连接顺序为bae;
(2)①银单质和浓硝酸发生反应生成硝酸银和二氧化氮红棕色气体,故将灰黑色固体加入浓硝酸中,固体溶解,生成红棕色气体,说明沉淀中含有Ag;SO2具有一定还原性,与AgNO3溶液反应生成银单质,同时硫被氧化为硫酸根离子,离子方程式是:;
②Ag2SO3会和过量稀盐酸反应生成漂白性二氧化硫气体,二氧化硫能溶于水,则另取固体X加入过量盐酸中,充分反应后静置,取上层清液于试管中,滴加品红溶液,溶液褪色,说明沉淀中含有Ag2SO3;结合质量守恒,SO2与AgNO3溶液发生复分解反应生成Ag2SO3,同时生成硝酸,化学方程式是:;
④另取m1g固体X进行定量分析,测得其中Ag的质量为m2g,则生成( m1- m2)g,结合银元素守恒,该条件下SO2与AgNO3溶液发生复分解反应和氧化还原反应的平均反应速率之比为;
(3)SO2还原AgNO3溶液回收Ag,银离子被还原,在正极发生反应,则SO2通入原电池的负极,发生氧化反应,原电池正极电极反应式:。
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