内容正文:
雁塔二中2024-2025学年度第一学期第二次测试
高二年级化学试卷
时间:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子量:H1 C12 N14 O16 Na23 Al27 Cl35.5 Fe56
一、单选题(共25题,每题3分,共75分)
1. 化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如图所示下列说法正确的是
A. 1molN2(g)和NA个O2(g)反应放出的能量为180kJ
B. 1molN2(g)和1molO2(g)具有的总能量小于2molNO(g)具有的总能量
C. 通常情况下,N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO
D. 吸热反应一定需要加热才能发生
【答案】B
【解析】
【详解】A.该反应的焓变,为吸热反应,1mol 和个反应吸收180kJ能量,并非放出,A错误;
B.该反应为吸热反应,反应物总能量低于生成物总能量,故1mol 和1mol 具有的总能量小于2mol 具有的总能量,B正确;
C.分子中氮氮三键键能大,性质稳定,通常情况下和混合不能直接反应生成,需要放电或高温条件,C错误;
D.吸热反应不一定需要加热才能发生,如氢氧化钡晶体与氯化铵的反应为吸热反应,常温下即可发生,D错误;
故本题选B。
2. 下列有关热化学方程式的叙述,正确的是
A. 若2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221 kJ·mol-1,则1mol碳完全燃烧放出的热量大于110.5kJ
B. 若CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-812.3kJ/mol,则甲烷的燃烧热为812.3kJ/mol
C. 若2NO2(g)N2O4(g) ΔH=56.9kJ·mol-1,则2molNO2(g)置于密闭容器中充分反应吸收热量为56.9kJ
D. 若H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1,含1 mol CH3COOH的溶液与含1molNaOH的溶液混合,放出热量为57.3kJ
【答案】A
【解析】
【详解】A. 已知101kPa时,2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H=−221kJ/mol,则1mol碳完全燃烧生成CO2放出的热量大于110.5kJ,故A正确;
B. CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-812.3kJ/mol,由于水的状态是气体,故甲烷的燃烧热大于812.3kJ/mol,故B错误;
C. 由2NO2(g)N2O4(g) ΔH=56.9kJ·mol-1,可知将2molNO2(g)置于密闭容器中充分反应,反应是可逆反应,后放出热量小于56.9kJ,故C错误;
D. 醋酸是弱酸存在电离平衡,电离过程是吸热过程,含1molCH3COOH的溶液与含1molNaOH的溶液混合,放出热量小于57.3kJ,故D错误;
故选A.
【点睛】强酸与强碱反应生成可溶性的盐和1mol水放出的热量是57.3 kJ,而弱酸或者弱碱溶于水发生电离,需要吸热,放出的热量小于57.3 kJ。
3. 室温下,CuSO4·5H2O(s)、CuSO4(s)与其水溶液之间转化的焓变关系如图:
已知CuSO4·5H2O(s)溶于水,溶液温度降低;CuSO4(s)溶于水,溶液温度升高。下列有关说法正确的是
A. 从硫酸铜溶液中析出CuSO4·5H2O(s)的反应焓变△H>0
B. 1 mol CuSO4(s)的总能量大于1 mol Cu2+(aq)与1 mol SO42-(aq)的总能量
C. △H2>△H1
D. △H1=△H2+△H3。
【答案】B
【解析】
【详解】A.图中△H2>0,可知从硫酸铜溶液中析出CuSO4•5H2O(s)的反应焓变△H<0,故A错误;
B.图中△H3<0,可知1mol CuSO4(s)的总能量大于1mol Cu2+(aq)与1mol SO42-(aq)的总能量,故B正确;
C.△H2>0,△H3<0,△H1=△H2-△H3,则△H2<△H1,故C错误;
D.由盖斯定律可知△H1=△H2-△H3,故D错误;
故答案为B。
【点睛】考查反应热与焓变,把握反应中能量变化、焓变正负、盖斯定律为解答的关键,CuSO4•5H2O(s)溶于水,溶液温度降低,则CuSO4•5H2O(s)=Cu2+(aq)+SO42-(aq)+5H2O(l)△H2>0,为吸热反应;CuSO4(s)溶于水,溶液温度升高,则CuSO4(s)=Cu2+(aq)+SO42-(aq)△H3<0,为放热反应,CuSO4•5H2O(s)CuSO4(s)+5H2O(l)△H1,由盖斯定律可知△H1=△H2-△H3。
4. 在一定温度时,将1molA和2molB放入容积为5L的某密闭容器中发生如下反应:A(s)+2B(g)⇌C(g)+2D(g),经5min后,测得容器内B的浓度减小了0.2mol/L。下列叙述不正确的是
A. 在5min内该反应用C的浓度变化表示的反应速率为0.02mol/(L·min)
B. 5min时,容器内D的浓度为0.2mol/L
C. 该可逆反应随反应的进行容器内压强逐渐增大
D. 5min时容器内气体总物质的量为3mol
【答案】D
【解析】
【详解】A.反应速率之比等于化学计量数之比,,则,,A正确;
B.浓度变化量之比等于化学计量数之比,,初始浓度为0,故5min时浓度为,B正确;
C.该反应气体反应物总计量数为2,气体生成物总计量数为,正反应为气体物质的量增大的反应,容积固定时,容器内压强随气体总物质的量增大而逐渐增大,C正确;
D.,剩余的物质的量为,生成的物质的量为,生成的物质的量为,总气体物质的量为,不是,D错误;
故答案选D。
5. NO和CO都是汽车尾气中的物质,它们能很缓慢地反应生成N2和CO2,对此反应有关的叙述中不正确的是
A. 降低压强能加快化学反应速率 B. 使用适当催化剂可以加快化学反应速率
C. 升高温度能加快化学反应速率 D. 增大浓度可以加快此反应的速率
【答案】A
【解析】
【分析】影响反应速率的因素主要有温度、压强、浓度、催化剂、表面积等,升高温度会加快反应速率;对有气体参加的反应,增大压强会增大反应速率;增大浓度会增大反应速率;使用催化剂可以加快反应速率,以此解答该题。
【详解】NO和CO都是汽车尾气中的物质,它们能很缓慢地反应生成N2和CO2,反应方程式为:NO(g)+CO(g)= N2(g)+CO2(g);
A.对于有气体参加的化学反应,降低压强,各物质浓度减小,化学反应速率减慢,故A错误;
B.催化剂能降低反应的活化能,可以加快化学反应速率,B正确;
C.温度对任何化学反应的速率都会造成影响,升高温度,化学反应速率加快,C正确;
D. 根据反应可知,各物质均为气态,增大浓度,可以加快此反应的速率,D正确;
本题选A。
6. 加热N2O5时,发生以下两个分解反应:
①N2O5N2O3+O2,②N2O3N2O+O2,
在2 L密闭容器中充入8 mol N2O5,加热到T ℃达到化学平衡时O2为9 mol,N2O3为3.4 mol,则在该温度下反应①的化学平衡常数为
A. 8.5 B. 9.6 C. 10.2 D. 10.7
【答案】A
【解析】
【详解】2L密闭容器中充入8molN2O5,加热到T℃达到化学平衡时O2为9mol,N2O3为3.4mol,则
,
可知x−y=1.7,x+y=4.5,解得x=3.1mol/L、y=1.4mol/L,则①中c(N2O5)=4mol/L-3.1mol/L=0.9mol/L,则K===8.5,故A正确,故选:A。
7. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 使用铁触媒,加快合成氨的反应速率
B. 溴水中存在,当加入硝酸银溶液后,溶液颜色变浅
C. 合成氨工业采用高压
D. 反应 ,达到平衡后,升高温度体系颜色变深
【答案】A
【解析】
【详解】A.催化剂对平衡移动没有影响,所以不能用勒夏特列原理解释加入催化剂使反应速率加快,故A符合题意;
B.加入硝酸银溶液后,生成沉淀,溴离子浓度减小,平衡向正反应方向移动,促进溴与水的反应,溶液颜色变浅,能用勒夏特列原理解释,故B不符合题意;
C.合成氨反应为气体体积减小的反应,增大压强可使平衡向正反应方向移动,提高原料的利用率,能用勒夏特列原理解释,故C不符合题意;
D.反应的正反应为放热反应,达到平衡后,升高温度,平衡向逆反应方向移动,体系颜色变深,能用勒夏特列原理解释,故D不符合题意;
答案选A。
8. 下列反应中,一定不能自发进行的是
A. 2KClO3(s)=2KCl(s)+3O2(g) ΔH=-78.03 kJ/mol ΔS=+1 110 J/(mol·K)
B. CO(g)=C(石墨,s)+1/2O2(g) ΔH=+110.5 kJ/mol ΔS=-89.36 J/(mol·K)
C. 4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s) ΔH=-444.3 kJ/mol ΔS=-280.1 J/(mol·K)
D. NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l) ΔH=+37.301 kJ/mol ΔS=+184.05 J/(mol·K)
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.ΔH<0、ΔS>0代入ΔG=ΔH-TΔS可知,常温下ΔG<0,可自发进行,A正确;
B.ΔH、ΔS代入ΔG=ΔH-TΔS可知,一般温度时,ΔG>0,所以该反应一定不能自发进行,B错误;
C.ΔH<0、ΔS<0代入ΔG=ΔH-TΔS可知,当低温时,ΔG<0,可自发进行,C正确;
D.ΔH>0、ΔS>0代入ΔG=ΔH-TΔS可知,当高温时,ΔG<0,可自发进行,D正确;
答案选B。
9. 合成氨反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) △H=-92.4 kJ•mol-1,在反应过程中,正反应速率的变化如图。下列说法正确的是
A. t1时升高了温度 B. t2时使用了催化剂
C. t3时增大了压强 D. t4时降低了温度
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.该反应的正反应是放热反应,若在t1时升高了温度,则逆反应速率增大的倍数大于正反应速率增大的倍数,化学平衡逆向移动,达到平衡时的速率比改变的瞬间还大,这与图示又有所减小不符合,A不符合题意;
B.催化剂可以使化学反应速率加快而不能使平衡发生移动,t2时使用了催化剂,反应速率加快后不再发生变化,与反应事实吻合,B符合题意;
C.t3时若增大了压强,化学反应速率应该比原来大,且该反应的正反应是气体体积减小的反应,增大压强,化学平衡正向移动,图示与反应事实不吻合,C不符合题意;
D.t4时若是降低了温度,则化学反应速率应该是突然减小,不是逐渐减小,与反应事实不吻合,D不符合题意;
故合理选项是B。
10. 已知H2S在水溶液中存在以下电离平衡:①H2S⇌H++HS-,②HS-⇌H++S2-,已知电离需要吸热,则下列措施能使平衡正向移动的是
①加水稀释②通入H2S气体③通入HCl(g)④升高温度⑤加入NaHS(s)
A. ①②④ B. ①④⑤ C. ①③④ D. ②⑤
【答案】A
【解析】
【详解】①H2S在水溶液中存在以下电离平衡:H2S⇌H++HS-、HS-⇌H++S2-,加水稀释时弱电解质电离程度增大,平衡正向移动,①符合题意;
②通入气体增大反应物浓度,平衡正向移动,②符合题意;
③通入会使溶液中浓度增大,平衡逆向移动,③不符合题意;
④电离吸热,升高温度平衡正向移动,④符合题意;
⑤加入会使溶液中浓度增大,抑制的第一步电离,平衡逆向移动,⑤不符合题意。符合题意的有①②④,A正确。
故答案选A。
11. 下列四种溶液中,室温下由水电离生成的H+浓度之比(①:②:③:④)是( )
①pH=0的盐酸 ②0.1mol•L﹣1的盐酸 ③0.01mol•L﹣1的NaOH溶液④pH=11的NaOH溶液.
A. 1:10:100:1 000 B. 0:1:12:11
C. 14:13:12:11 D. 14:13:2:3
【答案】A
【解析】
【分析】电离平衡为H2O⇌H++OH﹣,在水中加入酸或者碱溶液,导致溶液中氢离子或者氢氧根离子浓度增大,抑制了水的电离;酸溶液中氢氧根离子是水电离的,碱溶液中氢离子是水电离,据此计算出各项水电离的氢离子浓度.
【详解】酸溶液中,氢氧根离子是水电离,碱溶液中氢离子是水电离的,
①pH=0的盐酸,溶液中氢离子浓度为1mol/L,水电离的氢氧根离子为: mol/L=1×10﹣14mol/L;
②0.1mol/L盐酸,溶液中氢离子浓度为0.1mol/L,水电离的氢氧根离子为: mol/L=1×10﹣13mol/L;
③0.01mol/L的NaOH 溶液,溶液中氢离子浓度为: mol/L=1×10﹣12mol/L;
④pH=11的NaOH 溶液,溶液中氢离子浓度为:1×10﹣11mol/L;
所以由水电离产生的c(H+)之比①:②:③:④=1×10﹣14mol/L:1×10﹣13mol/L:1×10﹣12mol/L:1×10﹣11mol/L=1:10:100:1000,故选A。
12. 室温下向10mL0.1 mol·L-1NaOH溶液中加入0.1 mol·L-1的一元酸HA溶液pH的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A. a点所示溶液中c(Na+)>c(A—) >c(HA)>c(H+)
B. 水的电离程度: a点>b点
C. pH=7时,c(Na+)= c(A—)+ c(HA)
D. b点所示溶液中c(A—)>c(HA)
【答案】C
【解析】
【详解】A.a点时酸碱恰好中和,溶液pH=8.7,说明HA为弱酸,NaA溶液水解呈碱性,应为c(HA)>c(H+),故A正确;
B.a点A-水解,促进水的电离,b点时HA过量,溶液呈酸性,HA电离出H+,抑制水的电离,故B正确;
C.pH=7时,c(H+)=c(OH-),由电荷守恒可知c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),则c(Na+)=c(A-),故C错误;
D.b点HA过量一倍,溶液存在NaA和HA,溶液呈酸性,说明HA电离程度大于A-水解程度,则存在c(A-)>c(HA),故D正确;
故选C。
13. 相同物质的量浓度的NaCN、NaClO相比,NaCN溶液的pH较大,则下列关于同温、同体积、同浓度的 HCN和 HClO溶液的说法中正确的是
A. 酸性的强弱:HCN > HClO
B. pH:HClO>HCN
C. 与NaOH恰好完全反应时,消耗NaOH的物质的量: HClO > HCN
D. 酸根离子的浓度:c(CN−) < c(ClO− )
【答案】D
【解析】
【详解】A.强碱弱酸盐的水溶液呈碱性,相应酸的酸性越弱,其强碱盐溶液的碱性越强,NaCN溶液的pH比NaClO大,说明HCN比HClO酸性弱,故A错误;
B.酸性HClO>HCN,则等浓度时,HClO溶液的pH较小,故B错误;
C.等物质的量时,与NaOH恰好完全反应时,消耗NaOH的物质的量相等,故C错误;
D.酸性HClO>HCN,则同浓度的 HCN和 HClO溶液中, HClO的电离程度较大,故c(CN−)<c(ClO−),故D正确;
故选D。
14. 室温下,向下列溶液中通入相应的气体至溶液pH=7(通入气体对溶液体积的影响可忽略),溶液中部分微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
A. 向0.10mol·L-1NH4HCO3溶液中通入CO2:c(NH4+)=c(HCO3-)+c(CO32-)
B. 向0.10mol·L-1NaHSO3溶液中通入NH3:c(Na+)>c(NH4+)>c(SO32-)
C. 0.10mol·L-1Na2SO3溶液通入SO2:c(Na+)=2[c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3)]
D. 0.10mol·L-1CH3COONa溶液中通入HCl:c(Na+)>c(CH3COOH)=c(Cl-)
【答案】D
【解析】
【详解】A、两者不反应,根据溶液呈现电中性,c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO3-)+2c(CO32-),因为pH=7,c(H+)=c(OH-),即c(NH4+)=c(HCO3-)+2c(CO32-),A错误;
B、HSO3-H++SO32-,NH3和H+反应,生成亚硫酸钠和亚硫酸铵,根据溶液呈现电中性,c(Na+)+c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+c(HSO3-)+2c(SO32-),pH=7,c(H+)=c(OH-),则c(Na+)+c(NH4+)=c(HSO3-)+2c(SO32-);根据物料守恒可知,c(Na+)=c(H2SO3)+c(HSO3-)+c(SO32-),将此式代入上式可得c(NH4+)+ c(H2SO3)=c(SO32-),则c(SO32-) >c(NH4+),因此,c(Na+) >c(SO32-) >c(NH4+),B错误;
C、根据物料守恒可知,Na2SO3溶液中存在c(Na+)=2[c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3)]。向Na2SO3溶液通入SO2后发生Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3,pH=7,反应后溶液的溶质Na2SO3、NaHSO3,溶液中的硫元素增多了,原有的物料守恒被破坏了,故c(Na+)<2[c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3)],C错误;
D、CH3COONa+HCl=CH3COOH+NaCl,溶液pH=7,反应后的溶质:NaCl、CH3COOH、CH3COONa,电离和水解的程度相同,因此有c(Na+) >c(CH3COOH)=c(Cl-),D正确。
答案选D。
【点睛】涉及离子浓度大小比较,常用规律:电荷守恒、质子守恒、物料守恒、水解程度和弱电解质电离程度微弱,然后分析反应后溶液中溶质有哪些物质,分析是电离为主还是水解为主,这需要根据题目所给信息进行判断,此类题中等难度,要求学生学会分析问题的能力。
15. 把足量熟石灰放入蒸馏水中,一段时间后达到平衡:Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq),下列叙述正确的是
A. 向溶液中加入少量的NaOH固体,则其中的Ca(OH)2的固体增多
B. 向溶液中加入Na2CO3溶液,则其中的Ca(OH)2的固体增多
C. 恒温下向溶液中加入CaO,溶液的pH升高
D. 给溶液加热,溶液的pH升高
【答案】A
【解析】
【详解】分析:A、加入少量的NaOH固体,平衡向逆反应方向移动;
B、加入Na2CO3溶液,平衡向正方向移动;
C、恒温下向溶液中加入CaO,仍为饱和溶液,浓度不变;
D、Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低。
详解:A、加入少量的NaOH固体,OH-浓度增大,平衡向逆方向移动,则Ca(OH)2的固体增多,A正确。
B、加入Na2CO3溶液,发生Ca2++CO32-=CaCO3↓,平衡向正方向移动,则Ca(OH)2的固体减少,B错误;
C、恒温下向溶液中加入CaO,发生CaO+H2O=Ca(OH)2,仍为饱和溶液,pH不变,但是由于水量减少,故溶解的碳酸钙减小,C错误;
D、给溶液加热,Ca(OH)2的溶解度降低,溶液pH减小,D错误;答案选A。
点睛:本题综合考查难溶电解质的溶解平衡问题,侧重于饱和溶液特点以及溶解平衡移动的影响因素的考查,注意D为易错点,Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低。
16. 元素周期表中钌(Ru)与铁相邻位于铁的下一周期,某钌光敏太阳能电池的工作原理如下图所示,图中RuII*表示激发态。下列说法正确的是
A. 电池工作时,直接将太阳能转化为电能
B. 理论上,n(被还原的I3-):n(被氧化的Ru II*)=1:2
C. 在周期表中,钌位于第五周期第ⅧB族
D. 电池工作时,正极的电极反应式为Ru3++e-=Ru2+
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知钌(RuII)的配合物获得太阳能转化为激发态RuII*,激发态RuII*失去1个电子转化为RuIII,电极X构成原电源的负极;电解质溶液中发生反应:2RuIII+3I-=2RuII+I3-,电极Y上发生反应I3-+2e-=3I-,故电极Y构成原电源正极。由此分析。
【详解】A.由图可知,电极X上钌(RuII)的配合物获得太阳能转化为激发态RuII*,激发态RuII*失去1个电子转化为RuIII,所以是太阳能先转化为化学能,化学能再转化为电能,A项错误;
B.电极X(负极)上的反应:RuII*-e-=RuIII,电极Y(正极)上的反应:I3-+2e-=3I-。根据原电池两极转移的电子守恒,n(被还原的I3-):n(被氧化的RII*)=1:2。B项正确;
C.因为Fe在第四周期第VIII族,钌与铁相邻位于铁的下一周期铁,所以钌位于第五周期第VIII族,C项错误;
D.该原电池的正极是电极Y,其电极反应式为I3-+2e-=3I-,D项错误;答案选B。
17. 磷酸亚铁锂电池(如图所示)是新能源汽车的动力电池之一。M电极是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体),电解质为一种能传导的高分子材料,隔膜只允许通过,电池的总反应为。下列说法正确的是
A. 放电时,向M极移动
B. 充电时电路中每通过电子,就有碳和金属锂复合在一起
C. 放电时,M极反应为
D. 充电时,N极反应为
【答案】D
【解析】
【详解】A.放电时,M极上发生氧化反应,M极作负极,原电池中阳离子向正极移动,即向N极移动,选项A错误;
B.充电时电路中每通过电子,则有生成,就有碳和金属锂复合在一起,选项B错误;
C.放电时,M极C元素的化合价不变,锂失电子生成锂离子,M极反应为,选项C错误;
D.充电时N电极连接电源的正极作阳极,电极反应为放电时正极反应的逆过程,则电极反应为,选项D正确。
答案选D。
18. 清华大学王晓琳教授首创三室电解法制备LiOH,其工作原理如图所示,下列说法不正确的是( )
A. X电极连接电源正极
B. M为阴离子交换膜
C. Y电极反应式为
D. 制备2.4 g LiOH产生的H2在标准状况下为1.12 L
【答案】C
【解析】
【分析】该电解池实质是电解水,根据图知,Y极导出的LiOH,则Y极是水电离出的氢离子放电生成氢气,阴极电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑,氢氧根浓度增大,故Y为电解池的阴极;X极导出的是硫酸,则X极应为水电离出的氢氧根放电,则X极为阳极,阳极反应式为2H2O-4e-=4H++O2↑。
【详解】A、根据以上分析,X极导出的是硫酸,则X极应为水电离出的氢氧根放电,则X极为阳极,应与电源正极相连,故A正确;
B、由图可知硫酸从最左侧导出,则SO42-需通过M进入最左侧,故M为阴离子交换膜,故B正确;
C、Y极导出的LiOH,则Y极是水电离出的氢离子放电生成氢气,阴极电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑,故C错误;
D、制备2.4gLiOH,n(OH-)==0.1mol,阴极电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑,则n(H2)=0.05mol,标准状况下体积为0.05mol×22.4L/mol=1.12L,故D正确。
19. 用惰性电极电解CuSO4 和KNO3的混合溶液500mL,经过一段时间后,两极均得到标准状况下11.2L的气体,则原混合液中CuSO4的物质的量浓度为( )
A. 0.5 mol•L﹣1 B. 0.8 mol•L﹣1 C. 1.0 mol•L﹣1 D. 1.5 mol•L﹣1
【答案】C
【解析】
【分析】用惰性电极电解含CuSO4和KNO3混合溶液,溶液中阳离子放电顺序Cu2+>H+,阳极电极反应为溶液中阴离子氢氧根离子失电子生成氧气:4OH--4e-=2H2O+O2↑,阴极电极反应为:Cu2++2e-=Cu、2H++2e-=H2↑,依据两极生成气体物质的量结合电解过程中电子守恒计算便可求解。
【详解】用惰性电极电解含CuSO4和KNO3混合溶液,在两极均生成标准状况下的气体11.2L,气体的物质的量为n==0.5mol,溶液中阳离子放电顺序Cu2+>H+,阳极电极反应为溶液中阴离子氢氧根离子失电子生成氧气:4OH−−4e−=2H2O+O2↑,生成0.5molO2,需电子为4×0.5mol=2mol;
阴极电极反应为:Cu2++2e−=Cu、2H++2e−=H2↑,生成0.5molH2,需0.5mol×2=1mol电子,依据电子守恒,铜离子得到电子1mol,反应的铜离子物质的量0.5mol,所以Cu2+的物质的量浓度,则原混合液中CuSO4的物质的量浓度为1.0 mol•L﹣1,
答案选C。
20. 利用下图所示装置可以模拟铁的电化学腐蚀。下列说法中,正确的是
A. 若X为碳棒,开关K置于M处可以减缓铁的腐蚀
B. 若X为铜棒,开关K置于N处可以加快铁的腐蚀
C. 若X为碳棒,开关K置于M处,则为牺牲阳极的阴极保护法
D. 若X为碳棒,开关K置于N处,则为外加电流的阴极保护法
【答案】D
【解析】
【详解】A.K置于M处是原电池,X为碳,铁比碳活泼作负极,铁失去电子,加速铁的腐蚀,A错误;
B.K置于N处是电解池,铁作阴极被保护,可以减缓铁的腐蚀,B错误;
C.K置于M处是原电池,Fe比碳活泼,铁作负极失去电子被腐蚀,这不是牺牲阳极的阴极保护法,若X为比铁活泼的金属,则铁作正极被保护,才是牺牲阳极的阴极保护法,C错误;
D.开关K置于N处是电解池,铁作阴极被保护,这是外加电流的阴极保护法,D正确;
故答案为D。
21. 按照有机物的分类,甲醛属于醛,乙酸乙酯属于酯。下列各项对有机物的分类方法与此方法相同的是
① 属于环状化合物
②属于卤代烃
③属于链状化合物
④属于醚
A. ①② B. ②③ C. ②④ D. ①④
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】甲醛属于醛,这是根据官能团进行分类,①这是根据碳骨架进行的分类,分成链状化合物和环状化合物,不符合题意,故①错误;②因为含有-Br,因此此有机物属于卤代烃,符合题意,故②正确;③根据碳骨架进行分类,故③错误;④含有醚键,属于醚,按照官能团进行分类,故④正确。综合以上分析,②④正确,故选项C正确。
22. 下列有关σ键和π键的说法错误的是
A. 在分子中,化学键可能只有π键而没有σ键
B. 当原子形成分子时,首先形成σ键,可能形成π键
C. 有些原子在与其他原子形成分子时只能形成σ键,不能形成π键
D. 含有π键的分子在反应时,π键是化学反应的积极参与者
【答案】A
【解析】
【详解】A.共价键形成时优先通过头碰头重叠形成稳定的键,键需伴随键存在,分子中不可能只有键而没有键,A错误;
B.原子形成分子时,优先进行头碰头重叠形成更稳定的键,若剩余未成对电子可进行肩并肩重叠则形成键,B正确;
C.如H原子只有1s轨道的1个未成对电子,成键时只能形成键,无法形成键,C正确;
D.键重叠程度小、键能低,易断裂,反应时优先参与反应,是化学反应的积极参与者,D正确;
故答案选A。
23. 下列各组物质不属于同分异构体的是
A. 和 B. 和
C. 和CH3CH2CH2CH2CH3 D. 和
【答案】D
【解析】
【详解】A.二者分子式均为,但结构不同,互为同分异构体,A不符合题意;
B.二者分子式均为,分别为邻氯甲苯和对氯甲苯,结构不同,互为同分异构体,B不符合题意;
C.二者分子式均为,分别为2-甲基丁烷和正戊烷,结构不同,互为同分异构体,C不符合题意;
D.二者均为二氯甲烷,甲烷为正四面体结构,二氯甲烷只有1种结构,二者是同一种物质,不属于同分异构体,D符合题意;
故选D。
24. 古代中国常用如图所示装置来炼丹、熬烧酒、制花露水等》,南宋张世南《游宦纪闻》中记载了民间制取花露水的方法:“锡为小甑,实花一重,香骨一重,常使花多于香,转甑之傍,以泄汗液,以器贮之。”该装置利用的实验操作方法是
A. 升华 B. 过滤 C. 萃取 D. 蒸馏
【答案】D
【解析】
【详解】从图中可以看出,以花为原料,通过加热产生蒸气,然后冷凝成液体,便制成花露水,所以此操作为蒸馏,故选D。
25. 对分子式为C3H8O的有机物进行仪器分析:红外光谱显示有对称甲基,羟基等基团;核磁共振氢谱有三个峰,峰面积之比为1:1:6,则该化合物的结构简式为( )
A. CH3OCH2CH3 B. CH3CH(OH)CH3 C. CH3CH2CH2OH D. C3H7OH
【答案】B
【解析】
【详解】A选项,CH3OCH2CH3 没有羟基,故A错误;
B选项,CH3CH(OH)CH3有对称甲基,羟基等基团,核磁共振氢谱有三个峰,峰面积之比为1:1:6,故B正确;
C选项,CH3CH2CH2OH没有对称的甲基,故C错误;
D选项,C3H7OH不知道其结构,不能确定里面有没有羟基和对称甲基,故D错误;
综上所述,答案为B。
二、填空题(共2题,共25分)
26. 氢气是一种清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
(1)已知:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206.2kJ/mol,
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=+247.4kJ/mol,
以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为______________________________________________________。
(2)工业上可用H2和CO2制备甲醇,其反应方程式为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。某温度下,将1molCO2和3molH2充入体积不变的2L密闭容器中,发生上述反应,测得不同时刻反应前后的压强关系如下表所示:
时间/h
1
2
3
4
5
6
0.90
0.85
0.83
0.81
0.80
0.80
①用H2表示的前2h的平均反应速率v(H2)=_________。
②该温度下,CO2的平衡转化率为______________。
(3)在300℃、8MPa下,将CO2和H2按物质的量之比1:3通入一密闭容器中发生(2)中反应,达到平衡时,测得CO2的平衡转化率为50%,则该反应条件下的平衡常数为Kp=_____(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(4)CO2经催化加氢可合成低碳烯烃:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)△H。在0.1MPa时,按n(CO2):n(H2)=1:3投料,如图所示为不同温度(T)下,平衡时四种气态物质的物质的量(n)的关系。
①该反应的△H_______0(填“>”或“<”)。
②曲线c表示的物质为______(填化学式)。
【答案】 ①. CH4(g) + 2H2O(g) = CO2(g) + 4H2(g) △H = + 165.0 kJ/mol ②. 0.225 mol·L-1·h-1(或13.5 mol·L-1·min-1) ③. 40% ④. 1/48或0.02 ⑤. < ⑥. C2H4
【解析】
【详解】(1)已知:①CH 4(g)+H 2 O(g)═CO(g)+3H 2(g)△H=+206.2kJ/mol
②CH 4(g)+CO 2(g)═2CO(g)+2H 2(g)△H=+247.4kJ/mol
由盖斯定律,①×2-②得CH 4(g)+2H 2 O(g)═CO 2(g)+4H 2(g)△H=+165.0 kJ/mol,
故答案为CH 4(g)+2H 2 O(g)═CO 2(g)+4H 2 (g)△H=+165.0 kJ/mol;
(2)①恒温恒容时,气体压强之比等于其物质的量之比,2h时P后/P前=0.85,
设消耗CO2的物质的量为x mol。
CO2 ( g) + 3H2 (g)CH3OH(g)+ H2O(g) V
1 3 1 1 2
x mol 2x mol
则有(4-2x) mol/4 mol=0.85 x=0.3
故前2h的平均反应速率v(H2)=0.3 mol×3/2L×2h=0.225 mol·L-1·h-1
②该温度下,反应进行5h时达到平衡状态,此时P后/P前=0.80,设消耗CO2的物质的量为y mol,则有4-2y mol/4 mol=0.80,解得y=0.4,故CO2的平衡转化率为0.4 mol/1 mol×100%=40%
本题答案::0.225 mol·L-1·h-1(或13.5 mol·L-1·min-1) ;40%
(3)设开始时投入CO2和H2的物质的量分别为1 mol、3 mol,CO2的平衡转化率为50%,则有: CO2 ( g) + 3H2 (g)CH3OH(g)+ H2O(g)
起始/ mol 1 3 0 0
转化/ mol 0.5 1.5 0.5 0.5
平衡/ mol 0.5 1.5 0.5 0.5
平衡时p(CO2)=8MPa×0.5 mol/3 mol=4/3 MPa,p(H2)=8MPa×1.5 mol/3 mol=4 MPa,
p(CH3OH)=8MPa×0.5 mol/3 mol=4/3 MPa,p(H2O)=8MPa×0.5 mol/3 mol=4/3 MPa,
故该反应条件下的平衡常数为Kp= p(CH3OH)·p(H2O)/ p(CO2)·p(H2)= 1/48
(4)①由曲线变化可知随着温度升高,氢气的物质的量逐渐增多,说明升高温度平衡逆向移动,则正反应放热△H<0. ②随着温度升高,氢气的物质的量逐渐增多,因氢气为反应物,则另一条逐渐增多的曲线a代表CO2,C2H4 (g)、H2O (g)都是生成物,随着平衡逆向移动,二者的物质的量逐渐减小,由计量关系可知曲线a代表水,曲线c代表C2H4
本题答案:<;C2H4
27. 在如图所示的装置中,试管A、B中的电极为多孔的惰性电极;C、D为两个铂夹,夹在被Na2SO4溶液浸湿的滤纸条上,滤纸条的中部滴有一滴KMnO4液滴;电源有a、b两极。若在A、B中充满0.01mol/L的KOH溶液后倒立于装有同浓度的KOH溶液的水槽中,断开K1,闭合K2、K3,通直流电,实验现象如图所示:
回答下列问题:
(1)断开K1,闭合K2、K3,通直流电,试管B中产生的气体为_______(填化学式)。
(2)在Na2SO4溶液浸湿的滤纸条中部的KMnO4液滴处现象为_____________________。
(3)断开K1,闭合K2、K3,通直流电较长一段时间后,KOH溶液的浓度_______(填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)电解一段时间后,A、B中均有气体包围电极。此时切断K2、K3,闭合K1,检流计有示数,此时该装置A试管中电极上发生的反应为_____________________。
【答案】(1)H2 (2)紫色向D极方向移动
(3)变大 (4)
【解析】
【小问1详解】
断开,闭合、,通直流电,A、B装置构成电解池,电解KOH溶液实质上是电解水。根据图示,试管B中收集到的气体体积约为试管A中气体体积的2倍。电解水时,阴极产生氢气,阳极产生氧气,且两者的体积比为2:1,因此试管B中产生的气体为。
【小问2详解】
由第(1)小题分析可知,B极为阴极,A极为阳极,故电源的a极为负极,b极为正极。C、D夹在滤纸条上同样构成电解池,C极与电源负极相连为阴极,D极与电源正极相连为阳极。通电时,电解质溶液中带负电荷的紫红色在电场作用下向阳极(D极)移动,因此可观察到紫色向D极方向移动。
【小问3详解】
电解KOH溶液的实质是电解水。随着电解过程的进行,水不断被消耗,导致溶剂质量减少,而溶质KOH的物质的量保持不变,因此KOH溶液的浓度变大。
【小问4详解】
切断、,闭合,此时A、B装置由电解池转变为氢氧燃料电池。试管A中充满氧气,试管B中充满氢气,故A极为原电池的正极,B极为负极。在碱性电解质溶液环境下,正极上氧气得到电子发生还原反应,其电极反应式为。
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雁塔二中2024-2025学年度第一学期第二次测试
高二年级化学试卷
时间:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子量:H1 C12 N14 O16 Na23 Al27 Cl35.5 Fe56
一、单选题(共25题,每题3分,共75分)
1. 化学反应中的能量变化是由化学反应中旧化学键断裂时吸收的能量与新化学键形成时放出的能量不同引起的。如图所示下列说法正确的是
A. 1molN2(g)和NA个O2(g)反应放出的能量为180kJ
B. 1molN2(g)和1molO2(g)具有的总能量小于2molNO(g)具有的总能量
C. 通常情况下,N2(g)和O2(g)混合能直接生成NO
D. 吸热反应一定需要加热才能发生
2. 下列有关热化学方程式的叙述,正确的是
A. 若2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221 kJ·mol-1,则1mol碳完全燃烧放出的热量大于110.5kJ
B. 若CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-812.3kJ/mol,则甲烷的燃烧热为812.3kJ/mol
C. 若2NO2(g)N2O4(g) ΔH=56.9kJ·mol-1,则2molNO2(g)置于密闭容器中充分反应吸收热量为56.9kJ
D. 若H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) ΔH=-57.3kJ·mol-1,含1 mol CH3COOH的溶液与含1molNaOH的溶液混合,放出热量为57.3kJ
3. 室温下,CuSO4·5H2O(s)、CuSO4(s)与其水溶液之间转化的焓变关系如图:
已知CuSO4·5H2O(s)溶于水,溶液温度降低;CuSO4(s)溶于水,溶液温度升高。下列有关说法正确的是
A. 从硫酸铜溶液中析出CuSO4·5H2O(s)的反应焓变△H>0
B. 1 mol CuSO4(s)的总能量大于1 mol Cu2+(aq)与1 mol SO42-(aq)的总能量
C. △H2>△H1
D. △H1=△H2+△H3。
4. 在一定温度时,将1molA和2molB放入容积为5L的某密闭容器中发生如下反应:A(s)+2B(g)⇌C(g)+2D(g),经5min后,测得容器内B的浓度减小了0.2mol/L。下列叙述不正确的是
A. 在5min内该反应用C的浓度变化表示的反应速率为0.02mol/(L·min)
B. 5min时,容器内D的浓度为0.2mol/L
C. 该可逆反应随反应的进行容器内压强逐渐增大
D. 5min时容器内气体总物质的量为3mol
5. NO和CO都是汽车尾气中的物质,它们能很缓慢地反应生成N2和CO2,对此反应有关的叙述中不正确的是
A. 降低压强能加快化学反应速率 B. 使用适当催化剂可以加快化学反应速率
C. 升高温度能加快化学反应速率 D. 增大浓度可以加快此反应的速率
6. 加热N2O5时,发生以下两个分解反应:
①N2O5N2O3+O2,②N2O3N2O+O2,
在2 L密闭容器中充入8 mol N2O5,加热到T ℃达到化学平衡时O2为9 mol,N2O3为3.4 mol,则在该温度下反应①的化学平衡常数为
A. 8.5 B. 9.6 C. 10.2 D. 10.7
7. 下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A. 使用铁触媒,加快合成氨的反应速率
B. 溴水中存在,当加入硝酸银溶液后,溶液颜色变浅
C. 合成氨工业采用高压
D. 反应 ,达到平衡后,升高温度体系颜色变深
8. 下列反应中,一定不能自发进行的是
A. 2KClO3(s)=2KCl(s)+3O2(g) ΔH=-78.03 kJ/mol ΔS=+1 110 J/(mol·K)
B. CO(g)=C(石墨,s)+1/2O2(g) ΔH=+110.5 kJ/mol ΔS=-89.36 J/(mol·K)
C. 4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)=4Fe(OH)3(s) ΔH=-444.3 kJ/mol ΔS=-280.1 J/(mol·K)
D. NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)=CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l) ΔH=+37.301 kJ/mol ΔS=+184.05 J/(mol·K)
9. 合成氨反应:N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) △H=-92.4 kJ•mol-1,在反应过程中,正反应速率的变化如图。下列说法正确的是
A. t1时升高了温度 B. t2时使用了催化剂
C. t3时增大了压强 D. t4时降低了温度
10. 已知H2S在水溶液中存在以下电离平衡:①H2S⇌H++HS-,②HS-⇌H++S2-,已知电离需要吸热,则下列措施能使平衡正向移动的是
①加水稀释②通入H2S气体③通入HCl(g)④升高温度⑤加入NaHS(s)
A. ①②④ B. ①④⑤ C. ①③④ D. ②⑤
11. 下列四种溶液中,室温下由水电离生成的H+浓度之比(①:②:③:④)是( )
①pH=0的盐酸 ②0.1mol•L﹣1的盐酸 ③0.01mol•L﹣1的NaOH溶液④pH=11的NaOH溶液.
A. 1:10:100:1 000 B. 0:1:12:11
C. 14:13:12:11 D. 14:13:2:3
12. 室温下向10mL0.1 mol·L-1NaOH溶液中加入0.1 mol·L-1的一元酸HA溶液pH的变化曲线如图所示。下列说法错误的是
A. a点所示溶液中c(Na+)>c(A—) >c(HA)>c(H+)
B. 水的电离程度: a点>b点
C. pH=7时,c(Na+)= c(A—)+ c(HA)
D. b点所示溶液中c(A—)>c(HA)
13. 相同物质的量浓度的NaCN、NaClO相比,NaCN溶液的pH较大,则下列关于同温、同体积、同浓度的 HCN和 HClO溶液的说法中正确的是
A. 酸性的强弱:HCN > HClO
B. pH:HClO>HCN
C. 与NaOH恰好完全反应时,消耗NaOH的物质的量: HClO > HCN
D. 酸根离子的浓度:c(CN−) < c(ClO− )
14. 室温下,向下列溶液中通入相应的气体至溶液pH=7(通入气体对溶液体积的影响可忽略),溶液中部分微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
A. 向0.10mol·L-1NH4HCO3溶液中通入CO2:c(NH4+)=c(HCO3-)+c(CO32-)
B. 向0.10mol·L-1NaHSO3溶液中通入NH3:c(Na+)>c(NH4+)>c(SO32-)
C. 0.10mol·L-1Na2SO3溶液通入SO2:c(Na+)=2[c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3)]
D. 0.10mol·L-1CH3COONa溶液中通入HCl:c(Na+)>c(CH3COOH)=c(Cl-)
15. 把足量熟石灰放入蒸馏水中,一段时间后达到平衡:Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq),下列叙述正确的是
A. 向溶液中加入少量的NaOH固体,则其中的Ca(OH)2的固体增多
B. 向溶液中加入Na2CO3溶液,则其中的Ca(OH)2的固体增多
C. 恒温下向溶液中加入CaO,溶液的pH升高
D. 给溶液加热,溶液的pH升高
16. 元素周期表中钌(Ru)与铁相邻位于铁的下一周期,某钌光敏太阳能电池的工作原理如下图所示,图中RuII*表示激发态。下列说法正确的是
A. 电池工作时,直接将太阳能转化为电能
B. 理论上,n(被还原的I3-):n(被氧化的Ru II*)=1:2
C. 在周期表中,钌位于第五周期第ⅧB族
D. 电池工作时,正极的电极反应式为Ru3++e-=Ru2+
17. 磷酸亚铁锂电池(如图所示)是新能源汽车的动力电池之一。M电极是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体),电解质为一种能传导的高分子材料,隔膜只允许通过,电池的总反应为。下列说法正确的是
A. 放电时,向M极移动
B. 充电时电路中每通过电子,就有碳和金属锂复合在一起
C. 放电时,M极反应为
D. 充电时,N极反应为
18. 清华大学王晓琳教授首创三室电解法制备LiOH,其工作原理如图所示,下列说法不正确的是( )
A. X电极连接电源正极
B. M为阴离子交换膜
C. Y电极反应式为
D. 制备2.4 g LiOH产生的H2在标准状况下为1.12 L
19. 用惰性电极电解CuSO4 和KNO3的混合溶液500mL,经过一段时间后,两极均得到标准状况下11.2L的气体,则原混合液中CuSO4的物质的量浓度为( )
A. 0.5 mol•L﹣1 B. 0.8 mol•L﹣1 C. 1.0 mol•L﹣1 D. 1.5 mol•L﹣1
20. 利用下图所示装置可以模拟铁的电化学腐蚀。下列说法中,正确的是
A. 若X为碳棒,开关K置于M处可以减缓铁的腐蚀
B. 若X为铜棒,开关K置于N处可以加快铁的腐蚀
C. 若X为碳棒,开关K置于M处,则为牺牲阳极的阴极保护法
D. 若X为碳棒,开关K置于N处,则为外加电流的阴极保护法
21. 按照有机物的分类,甲醛属于醛,乙酸乙酯属于酯。下列各项对有机物的分类方法与此方法相同的是
① 属于环状化合物
②属于卤代烃
③属于链状化合物
④属于醚
A. ①② B. ②③ C. ②④ D. ①④
22. 下列有关σ键和π键的说法错误的是
A. 在分子中,化学键可能只有π键而没有σ键
B. 当原子形成分子时,首先形成σ键,可能形成π键
C. 有些原子在与其他原子形成分子时只能形成σ键,不能形成π键
D. 含有π键的分子在反应时,π键是化学反应的积极参与者
23. 下列各组物质不属于同分异构体的是
A. 和 B. 和
C. 和CH3CH2CH2CH2CH3 D. 和
24. 古代中国常用如图所示装置来炼丹、熬烧酒、制花露水等》,南宋张世南《游宦纪闻》中记载了民间制取花露水的方法:“锡为小甑,实花一重,香骨一重,常使花多于香,转甑之傍,以泄汗液,以器贮之。”该装置利用的实验操作方法是
A. 升华 B. 过滤 C. 萃取 D. 蒸馏
25. 对分子式为C3H8O的有机物进行仪器分析:红外光谱显示有对称甲基,羟基等基团;核磁共振氢谱有三个峰,峰面积之比为1:1:6,则该化合物的结构简式为( )
A. CH3OCH2CH3 B. CH3CH(OH)CH3 C. CH3CH2CH2OH D. C3H7OH
二、填空题(共2题,共25分)
26. 氢气是一种清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
(1)已知:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206.2kJ/mol,
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)△H=+247.4kJ/mol,
以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为______________________________________________________。
(2)工业上可用H2和CO2制备甲醇,其反应方程式为CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。某温度下,将1molCO2和3molH2充入体积不变的2L密闭容器中,发生上述反应,测得不同时刻反应前后的压强关系如下表所示:
时间/h
1
2
3
4
5
6
0.90
0.85
0.83
0.81
0.80
0.80
①用H2表示的前2h的平均反应速率v(H2)=_________。
②该温度下,CO2的平衡转化率为______________。
(3)在300℃、8MPa下,将CO2和H2按物质的量之比1:3通入一密闭容器中发生(2)中反应,达到平衡时,测得CO2的平衡转化率为50%,则该反应条件下的平衡常数为Kp=_____(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(4)CO2经催化加氢可合成低碳烯烃:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)△H。在0.1MPa时,按n(CO2):n(H2)=1:3投料,如图所示为不同温度(T)下,平衡时四种气态物质的物质的量(n)的关系。
①该反应的△H_______0(填“>”或“<”)。
②曲线c表示的物质为______(填化学式)。
27. 在如图所示的装置中,试管A、B中的电极为多孔的惰性电极;C、D为两个铂夹,夹在被Na2SO4溶液浸湿的滤纸条上,滤纸条的中部滴有一滴KMnO4液滴;电源有a、b两极。若在A、B中充满0.01mol/L的KOH溶液后倒立于装有同浓度的KOH溶液的水槽中,断开K1,闭合K2、K3,通直流电,实验现象如图所示:
回答下列问题:
(1)断开K1,闭合K2、K3,通直流电,试管B中产生的气体为_______(填化学式)。
(2)在Na2SO4溶液浸湿的滤纸条中部的KMnO4液滴处现象为_____________________。
(3)断开K1,闭合K2、K3,通直流电较长一段时间后,KOH溶液的浓度_______(填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)电解一段时间后,A、B中均有气体包围电极。此时切断K2、K3,闭合K1,检流计有示数,此时该装置A试管中电极上发生的反应为_____________________。
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