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人教版 高中化学 必修二 第6单元 单元练习卷B
一、单选题
1.如图所示原电池装置中,电解质溶液为硫酸,下列有关叙述错误的是( )
A.锌做负极发生氧化反应
B.供电时的总反应为:Zn + 2H+= Zn2++ H2↑
C.该装置可实现化学能转化为电能
D.产生1molH2,消耗锌的质量32.5g
2.下列说法正确的是( )
A.需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B.放热的反应在常温下一定很容易发生
C.放热反应还是吸热反应主要由反应物、生成物所具有的总能量的相对大小决定
D.吸热反应发生过程中要不断从外界获得能量,放热反应自始至终不需要外界提供能量
3.下列变化中,需要加入氧化剂的是( )
A.Fe3+→Fe2+ B.MnO→Mn2+ C.N2O3→HNO2 D.FeCl2→FeCl3
4.中国化学家研究出种新型复合光催化剂(C3N4/CQDs),能利用太阳光高效分解水,原理如图所示。下列说法错误的是( )
A.通过该催化反应,实现了太阳能向化学能的转化
B.反应Ⅰ中部分H2O被还原为H2
C.反应Ⅱ为:2H2O2 2H2O+O2↑
D.通过该过程明显降低了反向2H2O2 H2↑+O2↑的反应热
5.2021年9月24日,《Science》发表了中国科技工作者的一篇关于在实验室中由二氧化碳合成淀粉分子的论文,这是人类首次以二氧化碳为原料,不依赖植物光合作用,直接人工合成淀粉。该过程涉及二氧化碳加氢转化为甲醇分子的过程,且使用了生物酶催化。下列叙述错误的是( )
A.该合成过程中的能量转化形式主要是光能转化为化学能
B.该过程中使用生物酶主要是为了加快反应速率
C.该合成过程中所需的氢气可通过电解水制取
D.该研究方向对提高人类粮食安全水平,促进碳中和具有重大意义
6.下列反应中水做还原剂的是( )
A.2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ B.Cl2+H2O=HCl+HClO
C.3NO2+H2O=2HNO3+NO D.2F2+2H2O=4HF+O2
7.下列说法错误的是( )
A.和的总能量大于的能量
B.氧原子形成氧分子是放热反应
C.断键时吸收的总能量大于成键时放出的总能量的反应是吸热反应
D.是吸热过程
8.下列对有关实验操作和现象的描述均正确的是( )
操作 现象
A 将一块绿豆大小的钠投入烧杯中,加入适量蒸馏水,再滴入2滴酚酞 剧烈反应,溶液变红
B 向氯化钙溶液中通入足量 先有白色沉淀,后沉淀溶解
C 向溶液中滴加淀粉碘化钾溶液 溶液变蓝色
D 在空气中点燃,然后将导管伸入盛满的集气瓶中 在中安静地燃烧,发出苍白色火焰,瓶口有白雾
A.A B.B C.C D.D
9.某反应过程能量变化如图所示,下列说法错误的是( )
A.反应过程b有催化剂参与化学反应
B.该反应为放热反应,热效应等于ΔH
C.使用催化剂,可以提高活化分子百分数
D.有催化剂条件下,反应的活化能等于E1+E2
10.根据下列反应判断有关的物质氧化性由强到弱的顺序是( )
H2SO3+I2+H2O=2HI+H2SO4,2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+I2,3FeCl2+4HNO3=2FeCl3+NO↑+2H2O+Fe(NO3)3
A.H2SO3>I->Fe2+>NO B.HNO3>H2SO4>Fe3+
C.HNO3>Fe3+>H2SO4 D.NO>Fe2+>H2SO3>I-
11.下列说法中错误的是( )
A.NaF 属于盐 B.SO2与水反应生成H2SO4
C.FeCl3 是常见氧化剂 D.KI是常见的还原剂
12.下图为原电池示意图,下列说法中正确的是( )
A.锌片是正极
B.铜片是负极
C.该装置能够将电能转化为化学能
D.电子由锌片通过导线流向铜片
13.Hg-Hg2SO4标准电极常用于测定其它电极的电势,测知Hg-Hg2SO4电极的电势高于Cu电极的电势。以下说法正确的是( )
A.K2SO4溶液可用CCl4代替
B.微孔瓷片起到阻隔离子通过的作用
C.Hg-Hg2SO4电极反应为Hg2SO4 -2e-=2Hg+
D.若把Cu-CuSO4体系换作Zn-ZnSO4体系,电压表的示数变大
14.利用如图所示的电化学装置处理工业尾气中的硫化氢可实现硫元素的回收。下列说法中正确的是( )
A.电极乙为正极,氧气在该电极上发生氧化反应
B.装置工作时电子移动路线为:电极甲→电解质膜→电极乙
C.电极甲上的电极反应式为2H2S+4OH- -4e- =S2+4H2O
D.若消耗1 mol H2S,则有2 mol H+由负极区进入正极区
二、多选题
15.中华传统文化蕴含着丰富的化学知识,下列诗句中主要涉及吸热反应的是( )
A.苏轼《石炭》“投泥泼水愈光明,烁玉流金见精悍”
B.白居易《赋得古原草送别》“野火烧不尽,春风吹又生”
C.李商隐《相见时难别亦难》“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”
D.于谦《石灰吟》“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲”
16.用铁片与稀H2SO4反应制取氢气时,下列措施能使氢气生成速率增大的是( )
A.对反应体系进行加热 B.改用98%的浓H2SO4
C.滴加少量CuSO4溶液 D.不用铁片,改用铁粉
17.为了防止枪支生锈,常采用化学处理使枪支的钢铁零件表面生成Fe3O4的致密保护层— “发蓝”。化学处理过程中,其中一步反应为3Fe + NaNO2+5NaOH =3Na2FeO2+H2O+NH3↑。下列叙述不正确的是( )
A.该处理过程不会产生污染
B.上述反应中铁被氧化
C.NO2-的氧化性大于FeO22-
D.反应中转移2mole-,生成还原产物
18.我国《政府工作报告》首次写入“推动充电、加氢等设施的建设”。如图是一种新型“全氢电池”,能量效率可达80%。下列说法错误的是( )
A.该装置将化学能转化为电能
B.离子交换膜允许H+和OH-通过
C.吸附层A为负极,电极反应式为H2-2e-=2H+
D.H2可循环使用,基本不需要补充
19.下列说法正确的有( )
A.电解、电镀、电离都需要通电才可以进行
B.碱性氧化物均为金属氧化物,酸性氧化物中也有金属氧化物
C.金属元素由化合态变成游离态一定是被还原
D.某无色溶液中加入溶液产生白色沉淀,再加入稀盐酸,沉淀不消失,则该无色溶液中一定含有
三、填空题
20.饮用水中的,对人类健康会产生危害,为了降低饮用水中的浓度,可以在碱性条件下用铝粉将,还原为N2,其化学方程式为:
Al+NaNO3+NaOH=NaAlO2+N2+H2O。请配平该反应
上述反应中, 元素的化合价升高,则该元素的原子 (填“得到”或“失去”)电子。用“单线桥法”表示反应中电子转移的方向和数目。
21.2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)反应过程的能量变化如图所示.已知1mol SO2(g)氧化为1mol SO3(g)放出热量99kJ,请回答下列问题:
(1)图中A、C分别表示 、 .
(2)该反应通常用V2O5作催化剂,加V2O5会使图中B点 (填“升高”,“降低”),△H (填“变大”,“变 小”或“不变”),理由是 .
(3)图中△H= kJ/mol.
22.根据要求,写出下列反应的化学方程式(电解池中的电极均为惰性电极):
(1)锌铜原电池(稀硫酸作电解质溶液)的电池反应
(2)甲醇-空气电池(KOH溶液作电解质溶液)的总反应
(3)电解硫酸铜溶液的总反应
(4)电解饱和食盐水(氯碱工业)的总反应
(5)实验室制氨气
(6)工业合成氨
四、实验探究题
23.二氧化氯()是一种高效的饮用水消毒剂。
(1)在酸性条件下,可与反应生成。写出发生反应的离子方程式: 。
(2)某泡腾片的有效成分为、、,其溶于水时反应可得到溶液,并逸出大量气体。和反应生成和,每生成1mol消耗的物质的量为 mol,逸出气体的主要成分是 (填化学式)
(3)消毒时会产生少量的,可利用将转化为除去。控制其他条件相同,去除率随温度变化如图所示。温度高于50℃时,ClO去除率随温度升高而降低的原因可能是
(4)为测定某二氧化氯溶液中的浓度,进行如下实验:准确量取5.00mL溶液,酸化后加入过量的KI溶液,充分反应,加入几滴淀粉溶液,用溶液滴定至终点。重复上述操作2~3次,平均消耗溶液27.50mL。已知:,
①滴定终点的现象为 。
②计算该二氧化氯溶液中的物质的量浓度 (写出计算过程)。
24.
(1)如图甲所示,在锥形瓶里放置装有水的小试管。往小试管中分别加入下列物质时:①烧碱固体,②浓硫酸,③硝酸铵固体,④NaCl固体。其中能使a溶液面高于b溶液面的是 (填序号)。
(2)如图乙是Zn和Cu形成的原电池,某实验兴趣小组做完实验后,记录如下:
①Zn为正极,Cu为负极;
②H+向负极移动;
③电子的流动方向,从Zn经外电路流向Cu;
④Cu极上有H2产生;
⑤若有1mol电子流过导线,则产生H2为0.5mol;
⑥正极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+。
以上描述合理的是 (填序号)。
(3)试解决下列有关化学反应速率的问题。
①若图乙的烧杯中最初装入的是500mL2mol·L-1的稀硫酸,当原电池工作2min时共收集到11.2L氢气(标准状况),则这2min内H2SO4的反应速率v(H2SO4)= 。2min末,烧杯内溶液中溶质的物质的量浓度分别为(溶液体积变化忽略不计)c(H2SO4)= 、c(ZnSO4)= 。
②若要使反应Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑的速率加快,下列措施可行的是 (填序号)。
a.改锌片为锌粉
b.改稀H2SO4为98%的浓硫酸
c.升高温度
d.滴加少量CuSO4溶液
25.二氧化氯(ClO2)是极易溶于水且不与水发生化学反应的黄绿色气体,沸点为11℃,可用于处理部分含硫废水。某小组在实验室中利用下列装置制备ClO2(此制备方法中经空气稀释的SO2与ClO2不反应):
回答下列问题
(1)仪器X的名称是
(2)欲选择上图中的装置收集ClO2,其连接顺序为a→ (按气流方向,用小写字母表示)
(3)装置C的作用是 ,装置E中反应的离子方程式为 。
(4)处理含硫(Na2S)碱性废水时,ClO2与Na2S反应(S2-被氧化为SO42-)的离子方程式为 ;处理含硫碱性废水时,相同条件下同体积的ClO2相对于Cl2的优点是 。
(5)ClO2很不稳定,需现用现配,为测定所得溶液中ClO2的含量,进行下列实验:
步骤1:准确量取V1 ML ClO2溶液加入锥形瓶中。
步骤2:用稀硫酸调节ClO2溶液的pH≤2.0,再加入足量KI晶体,静置片刻。
步骤3:加入指示剂,用cmol L-1的Na2S2O3标准溶液滴定至终点时,消耗V2mLNa2S2O3标准溶液。(已知:2ClO2+8H++10I-=2Cl-+5I2+4H2O;2S2O32-+I2=2I-+S4O62-)
①配制10 m1cmol L-1Na2S2O3标准溶液时,用到的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管和 。
②原溶液中ClO2的含量为 (用含c、V1、V2的代数式表示)g L-1。
五、综合题
26.铁元素的化合价有+2和+3价,某兴趣小组利用含铁的盐溶液进行化学实验:
(1)取一定量氯化亚铁固体,配制成0.1mol/L的溶液,在FeCl2溶液中需加入少量铁屑,其目的是 。
(2)在氯化铁溶液中滴入1滴KSCN溶液,溶液变 色,接着在变色的溶液中滴入2mL0.5mol/LAgNO3溶液,产生白色沉淀(已知:AgSCN为白色沉淀)
,溶液逐渐恢复到原来颜色,这种变化是因为 (请从平衡移动的角度解释)。
(3)用 取25.00mLFeCl3和Ba(NO3)2的混合溶液,通入SO2气体一段时间后,发现A中产生白色沉淀,该白色沉淀的化学式是 ,推测产生白色沉淀的原因可能是
(4)工业石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺技术的原理是:烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及空气反应生成石膏(CaSO4·2H2O)。某电厂用煤300t(煤中含硫的质量分数为2.5%),若燃烧时煤中的硫全部转化为二氧化硫,用该方法脱硫时有96%的硫转化为石膏,则理论上可得到 吨石膏。
27.写出下列反应的离子方程式。
(1)钛铁矿(主要成分为,为价)加盐酸“酸浸”后钛主要以的形式存在,写出相应反应的离子方程式: 。
(2)用碘滴定法测定葡萄酒中焦亚硫酸钠残留量时,写出滴定反应的离子方程式: 。
(3)草酸(,弱酸)及其化合物在工业中有重要作用。草酸具有较强的还原性,与氧化剂作用易被氧化成二氧化碳和水,故实验室可利用草酸测定次氯酸钠溶液的浓度。实验步骤如下:取草酸溶液于锥形瓶中,用次氯酸钠溶液滴定,至终点时消耗次氯酸钠溶液为。
①次氯酸钠与草酸反应的离子方程式为 。
②次氯酸钠溶液物质的量浓度为 。
(4)根据“机理图”书写方程式。
①酸性环境中脱硫过程示意图如图:
过程ⅰ反应的离子方程式为 。
②酸性环境中,纳米去除分两步,将步骤ⅱ补充完整: 。
ⅰ、;
ⅱ、。
③氧化可除去氨氮,反应机理如图所示(其中和NaCl略去):氧化的总反应的化学方程式为 。
28.原电池原理的发现是储能和供能技术的巨大进步,是化学对人类的一项重大贡献。将锌片和铜片插入相同浓度的稀硫酸中,如图所示:
回答下列问题:
(1)下列说法正确的是 。
a.甲、乙均为化学能转变为电能的装置
b.甲中锌片是负极,乙中铜片是正极
c.甲、乙溶液中的pH均增大
d.若将稀硫酸换为硫酸铜溶液,则甲、乙中铜片的质量均增加
(2)甲、乙中构成原电池的正极电极反应式为 ,原电池工作过程中,电流由 (填“铜片”或“锌片”)经导线流向 (填“铜片”或“锌片”);溶液中的 向 (填“正极”或“负极”)移动。
(3)当甲中溶液质量增重 时,电极上转移电子数目为 ,生成的氢气在标准状况下的体积为 。
(4)对甲、乙装置做如下变化后,可形成原电池的是 。
a.甲中铜片换成锌片
b.乙中锌片和铜片相互倾斜至上端接触
c.甲中稀硫酸用乙醇代替
六、推断题
29.在盐酸、碳酸钠、二氧化碳、铜片、氢氧化钡、氢氧化钠、铁片等几种物质中,存在下面的相互关系,①为单质,②为酸,③为氧化物,④为碱,⑤为盐,连线的两种物质能发生反应。
(1)请推断它们的化学式:② ;③ ;⑤ 。
(2)写出下列序号对应的物质发生反应的化学方程式:①和②: 。②和④: 。④和⑤: 。
(3)上述反应中 与 (填序号)的反应属于氧化还原反应,并用双线桥标出电子的转移情况: 。
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】A.锌做负极,发生氧化反应:Zn-2e-=Zn2+,选项A不符合题意;
B.该原电池是把锌和硫酸的自发的氧化还原反应中的化学能转化为电能,选项B不符合题意;
C.原电池是把化学能转化为电能,选项C不符合题意;
D.产生1molH2,转移2mol电子,消耗锌1mol,即65g,选项D符合题意。
故答案为:D。
【分析】在此原电池中,锌比铜活泼,锌是负极,铜是正极。
2.【答案】C
【解析】【解答】A.有的放热反应也需要加热才能发生,如铝热反应需高温条件下发生,却属于放热反应,故A不符合题意;
B.放热反应在常温下不一定很容易发生,如碳与氧气的反应为放热反应,但须点燃,故B不符合题意;
C.可以通过反应物和生成物所具有的总能量的相对大小判断反应是放热还是吸热,故C符合题意;
D.吸热反应发生过程中要不断从外界获得能量,放热反应也可能需要外界能量,如燃烧需要预热温度达到着火点才能进行,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.有的放热反应也需要加热才能发生,如铝热反应;
B.放热反应在常温下不一定很容易发生,如碳与氧气的反应;
C.可以通过反应物和生成物所具有的总能量的相对大小判断反应是放热还是吸热;
D.放热反应也可能需要外界能量。
3.【答案】D
【解析】【解答】A.Fe3+→Fe2+过程中,Fe的化合价降低,需要加入还原剂,故A不符合题意;
B.MnO→Mn2+,Mn的化合价降低,需要加入还原剂,故B不符合题意;
C.N2O3→HNO2,未发生元素化合价的改变,不需要加入氧化剂,故C不符合题意;
D.FeCl2→FeCl3过程中,Fe的化合价升高,需要加入氧化剂,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】依据元素化合价升高,需要加入氧化剂;元素化合价降低,需要加入还原剂。
4.【答案】D
【解析】【解答】A.该过程是利用太阳光实现高效分解水,所以该反应中太阳能转化为化学能,故A不符合题意;
B.反应Ⅰ是水反应生成氢气与过氧化氢,生成氢气时氢元素由+1价变为0价,被还原,生成过氧化氢是氧元素由-2价变为-1价,被氧化,故部分H2O被还原为H2,故B不符合题意;
C.反应Ⅱ是过氧化氢转化为水与氧气,反应过程可表示为:2H2O2 2H2O+O2↑,故C不符合题意;
D.催化剂只能降低反应的活化能,不能改变反应热,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】催化剂仅可以降低活化能,无法改变反应热和反应平衡
5.【答案】A
【解析】【解答】A.该合成过程中不依赖植物光合作用,直接人工合成淀粉,不是光能转化为化学能,A符合题意;
B.生物酶是催化剂,主要是为了加快反应速率,B不符合题意;
C.电解水生成氢气和氧气,则该合成过程中所需的氢气可通过电解水制取,C不符合题意;
D.以二氧化碳为原料,直接人工合成淀粉,既可以减少二氧化碳减弱温室效应的影响,又可以合成淀粉,对提高人类粮食安全水平,促进碳中和具有重大意义,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.该合成过程中的能量转化形式主要有电能→化学能→化学能;
B.生物酶是催化剂;
C.电解水生成氢气和氧气;
D.该研究可以将二氧化碳转化为淀粉,对提高人类粮食安全,促进碳中和具有重大意义。
6.【答案】D
【解析】【解答】A.水中的氢元素化合价由+1价变成0价,水做氧化剂,A不符合题意;
B.水中氢和氧化合价不变,既不是氧化剂又不是还原剂,B不符合题意;
C.水中氢和氧化合价不变,既不是氧化剂又不是还原剂,C不符合题意;
D.水中氧化合价由-2价升高为0价,水是还原剂, D符合题意;
故答案为:D。
【分析】氧化剂元素化合价降低, 还原剂元素化合价升高。
7.【答案】B
【解析】【解答】A.已知H2在O2中燃烧是一个放热反应,则反应物和的总能量大于生成物的能量,A不符合题意;
B.一个化学反应包括旧化学键的断裂和新化学键的形成过程,氧原子形成氧分子是一个化学键形成的过程,是放热过程,但不属于放热反应,B符合题意;
C.断键时吸收的总能量大于成键时放出的总能量的反应,则整个反应过程需要吸收能量,则是吸热反应,C不符合题意;
D.是一个化学键断裂的过程,是吸热过程,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】化学键断裂,吸收能量;形成化学键过程,释放能量。若吸收大于释放,则为吸热反应,若吸收小于释放,则为放热反应
8.【答案】C
【解析】【解答】A.应先向烧杯中加入适量蒸馏水,再滴入2滴酚酞,再将一块绿豆大小的钠投入烧杯中,剧烈反应,溶液变红,故A不符合题意;
B.向氯化钙溶液中通入足量
,溶液不反应,故B不符合题意;
C.向
溶液中滴加淀粉碘化钾溶液,铁离子和碘离子反应生成亚铁离子和单质碘,单质碘遇淀粉变蓝,故C符合题意;
D.氢气是可燃物,氯气是氧化剂,在空气中点燃
,然后将导管伸入盛满
的集气瓶中,
在
中安静地燃烧,发出苍白色火焰,瓶口有白雾,故D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A.钠与水反应生成NaOH,溶液显碱性;
B.碳酸的酸性小于盐酸的酸性;
C.氯化铁与KI溶液反应生成碘,淀粉遇碘变蓝;
D.氢气在氯气中燃烧生成HCl。
9.【答案】D
【解析】【解答】A.反应过程b分步进行,且活化能改变,说明有催化剂参与了化学反应,故A不符合题意;
B.反应物能量高于生成物,反应为放热反应,△H=生成物能量-反应物能量,故B不符合题意;
C.反应过程b使用催化剂,降低活化能,从而提高活化分子百分数,故C不符合题意;
D.有催化剂条件下,正反应的活化能等于E1,故D符合题意;
故答案为D。
【分析】该反应时分步反应,活化能由两个,分别是E1和E2
10.【答案】C
【解析】【解答】由H2SO3+I2+H2O=2HI+H2SO4可知,氧化性强I2>H2SO4;由2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+I2可知,氧化性强Fe3+>I2;由3FeCl2+4HNO3=2FeCl3+NO↑+2H2O+Fe(NO3)3可知,氧化性强HNO3>Fe3+,所以氧化性由强到弱的顺序为HNO3>Fe3+>H2SO4,正确的
故答案为:C。
【分析】根据氧化剂的氧化性大于氧化产物分析。
11.【答案】B
【解析】【解答】A.NaF可以看作是由NaOH和HF发生中和反应得到,因此NaF属于盐,故A说法不符合题意;
B.SO2与水反应生成H2SO3,故B说法符合题意;
C.Fe3+具有强氧化性,因此氯化铁是常见氧化剂,故C说法不符合题意;
D.I-具有强还原性,KI是常见的还原剂,故D说法不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.由金属阳离子或铵根离子和酸根离子构成的化合物是盐;
C.FeCl3中Fe元素为+3价,具有氧化性;
D.KI中I-具有强还原性。
12.【答案】D
【解析】【解答】A. 根据分析锌片是负极,故A不符合题意;
B. 根据分析铜片是正极,故B不符合题意;
C. 该装置能够将化学能转化为电能,故C不符合题意;
D. 电子由负极(锌片)通过导线流向正极(铜片),故D符合题意。
故答案为:D。
【分析】Zn—Cu—H2SO4原电池,Zn与硫酸反应反应,Cu不与硫酸反应,因此Zn为负极,Cu为正极。
13.【答案】D
【解析】【解答】A.硫酸钾是电解质可以导电而四氯化碳不是电解质不能导电,故A不符合题意
B.微孔瓷片主要是便于离子的流通,故B不符合题意
C. Hg-Hg2SO4 做电池的正极,因此是HgSO4+2e=Hg+SO42-,故C不符合题意
D.锌的活动性强于铜和汞,因此锌做负极,电极电势差距更大,故电压表示数更大,故D符合题意
故答案为:D
【分析】根据对电池的分析,此电池铜做的是负极,失去电子发生氧化反应,汞电极做的正极,得到电子发生的还原反应,形成电池时需要用电解质溶液,不能用非电解质溶液,而锌的活动性强于铜,电极电势更低,差距更大,电压表实数更大
14.【答案】D
【解析】【解答】A.电极乙为正极,氧气在该电极上发生还原反应,故A不符合题意;
B.原电池工作时,电子由电极甲经外电路流向电极乙,不能流经电解质膜,故B不符合题意;
C.电解质为质子固体电解质环境,环境是酸性环境,没有OH-离子,故电极甲上的电极反应式应为:2H2S-4e-=S2+4H+,故C不符合题意;
D.电子在导线上流动,离子在溶液中移动,从而形成闭合回路;负极的电极方程式为:2H2S-4e-=S2+4H+,当有1mol H2S参与反应,转移2mol电子,则电解质溶液中有2mol H+由负极区进入正极区,故D符合题意;
故答案为D。
【分析】该原电池的负极为电极甲,H2S在其表面发生氧化反应,电极乙为正极,氧气在其表面发生还原反应。
15.【答案】A,D
【解析】【解答】A.“投泥泼水愈光明,烁玉流金见精悍”中涉及碳和水蒸气在高温下生成CO和氢气的反应,该反应是吸热反应,故A选;
B.“野火烧不尽,春风吹又生”涉及有机物的燃烧,是放热反应,故B不选;
C.“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”涉及蜡烛的燃烧,是放热反应,故C不选;
D.“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲”涉及石灰石的高温分解反应,该反应是吸热反应,故D选;
故答案为:AD。
【分析】常见的放热反应有:绝大多数的化合反应(灼热的炭与二氧化碳反应除外)、燃烧反应、金属与水或酸的反应、酸碱中和,铝热反应等;
常见的吸热反应有:绝大多数的分解反应、个别的化合反应(如灼热的炭与二氧化碳反应)、少数的复分解反应(如盐酸与碳酸氢钠反应)、以C、CO、H2为还原剂的氧化还原反应等。
16.【答案】A,C,D
【解析】【解答】
A、加热能促进化学反应的进行,因此对反应体系进行加热能使氢气生产速率增大,故A选项正确;
B、浓硫酸和铁片反应会发生钝化,生成一层氧化膜,使反应停止,故B选项错误;
C、滴加少量CuSO4溶液能和Fe发生置换反应,生成Cu,在溶液中形成原电池,能增大反应速率,因此对反应体系进行加热能使氢气生产速率增大,故C选项正确;
D、不用铁片,改用铁粉,能增大铁与稀硫酸的接触面积,能增大反应速率,因此对反应体系进行加热能使氢气生产速率增大,故D选项正确;
【分析】
影响化学反应速率的因素分为内外因:
内因:反应物本身的性质;
外界因素:温度,浓度,压强,催化剂,光,反应物颗粒大小,反应物之间的接触面积和反应物状态。
17.【答案】A,D
【解析】【解答】A、氨气具有刺激性气味,会污染空气,故A错误;
B、反应过程中,铁的化合价由0价变为+2价,化合价升高,被氧化,故B正确;
C、该反应中,为氧化剂,为氧化产物,因此的氧化性大于,故C正确;
D、根据该反应的方程式可知,氨气为还原产物,且生成1mol氨气转移6mol电子,则反应中转移2mol电子时,生成氨气,故D错误;
故答案为:AD。
【分析】A、氨气会污染空气;
B、该反应中铁的化合价升高;
C、根据氧化剂的氧化性大于氧化产物分析;
D、氨气为还原产物。
18.【答案】B,C
【解析】【解答】A.装置原理是原电池,是将化学能转化为电能,A不符合题意;
B.离子交换膜可阻止左边的碱性溶液和右边的酸性溶液发生中和反应,B符合题意;
C.吸附层A上H2发生氧化反应为负极,电极反应为:H2-2e-+2OH-═2H2O,C符合题意;
D.总反应为:H++OH-=H2O,H2可循环使用,基本不需要补充,D不符合题意;
故答案为:BC
【分析】A.原电池是将化学能转化为电能;
B.离子交换膜不允许H+和OH-通过;
C.负极发生氧化反应;
D.H2可循环使用。
19.【答案】B,C
【解析】【解答】A.电离不需要通电,故A不符合题意;
B.碱性氧化物是与酸反应只生成盐和水的氧化物,碱性氧化物一定是金属氧化物,酸性氧化物是与碱反应,只生成盐和水的氧化物,酸性氧化物中也有金属氧化物,如Mn2O7是金属氧化物,也是酸性氧化物,故B符合题意;
C.金属元素由化合态变成游离态,元素化合价降低,被还原,故C符合题意;
D.在某溶液中加入AgNO3溶液有白色沉淀产生,该白色沉淀可能是碳酸银,再加入盐酸,碳酸银和盐酸反应转化为氯化银白色沉淀,所以原溶液中不一定含有氯离子,故D不符合题意;
故答案为:BC。
【分析】A.电离无需通电;
B.碱性氧化物一定是金属氧化物,酸性氧化物中也有金属氧化物,如Mn2O7;
C.金属元素由化合态变成游离态,化合价降低;
D.能和银离子反应生成白色沉淀的阴离子有碳酸根离子、氯离子等。
20.【答案】Al;失去;
【解析】【解答】根据题中所给化学反应式可知,该反应前后铝元素化合价由0升到+3,其原子失去电子,氮元素化合价由+5降为0,其原子得到电子。该反应中1molAl反应失去3mol电子,生成1molN2,需要2molNaNO3得到10mol电子,根据得失电子守恒,则Al的系数是10,NaNO3的系数是6,再结合质量守恒定律可配平,单线桥是从反应物中失电子元素指向反应物中得电子元素,且只标电子转移总数,所以用“单线桥法”表示为: 。
【分析】根据化合价的变化判断电子的得失,结合得失电子守恒进行配平,注意单线桥是从反应物中失电子元素指向反应物中得电子元素,且只标电子转移总数。
21.【答案】(1)A表示反应物总能量;C表示生成物总能量
(2)降低;不变;因为催化剂改变了反应的历程使活化能E降低,但没有改变反应的始态和终态,△H不变
(3)﹣198
【解析】【解答】(1)图中A、C分别表示反应物总能量、生成物总能量;(2)催化剂能够降低反应的活化能,不影响反应物和生成物能量高低,所以 △H 不变,(3)因 氧化为 的 ,所以 氧化为 的 。
【分析】(1)根据该反应是放热反应,反应物能量高于生成物能量,所以A、C分别表示反应物总能量、生成物总能量;
(2)催化剂能够降低反应的活化能,不影响反应物和生成物能量高低;
(3)根据参加反应 SO2 的物质的量之比等于对应的△H之比。
22.【答案】(1)Zn+2H2SO4=ZnSO4+H2↑
(2)2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O
(3)2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4
(4)2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑
(5)Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O
(6)N2+3H2 2NH3
【解析】【解答】(1)锌铜原电池(稀硫酸作电解质溶液)中,锌作负极,失电子生成Zn2+进入溶液,稀硫酸中的H+得电子生成H2,最终生成硫酸锌和氢气,发生反应的化学方程式为Zn+2H2SO4=ZnSO4+H2↑;答案为:Zn+2H2SO4=ZnSO4+H2↑;(2)甲醇-空气电池(KOH溶液作电解质溶液),负极甲醇失电子,并与电解质中的OH-作用,生成CO32-和水,正极的O2得电子,并与电解质中的水结合生成OH-,最终生成碳酸钾和水,发生反应的化学方程式为2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O;答案为:2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O;(3)电解硫酸铜溶液,铜离子在阴极得电子生成铜,附着在阴极表面,电解质溶液中的水在阳极失电子,生成氧气和H+,最终生成铜、氧气和硫酸,发生反应的化学方程式为2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4;答案为:2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4;(4)电解饱和食盐水(氯碱工业),Cl-在阳极失电子生成Cl2,水在阴极得电子生成H2和OH-,最终生成氢氧化钠、氢气和氯气,发生反应的化学方程式为2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑;答案为:2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑;(5)实验室制氨气,用氯化铵与氢氧化钙共热发生反应,生成氯化钙、氨气和水,发生反应的化学方程式为Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O;答案为:Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O;(6)工业合成氨,利用氮气与氢气在高温、高压、催化剂作用下发生反应,反应的化学方程式为N2+3H2 2NH3。答案为:N2+3H2 2NH3。
【分析】(1)锌铜原电池(稀硫酸作电解质溶液)中,锌作负极,失电子生成Zn2+进入溶液,稀硫酸中的H+得电子生成H2;(2)甲醇-空气电池(KOH溶液作电解质溶液),负极甲醇失电子,并与电解质中的OH-作用,最终生成CO32-和水,正极的O2得电子,并与电解质中的水结合生成OH-;(3)电解硫酸铜溶液,铜离子在阴极得电子生成铜,附着在阴极表面,电解质溶液中的水在阳极失电子,生成氧气和H+;(4)电解饱和食盐水(氯碱工业),Cl-在阳极失电子生成Cl2,水在阴极得电子生成H2和OH-;(5)实验室制氨气,用氯化铵与氢氧化钙共热发生反应,生成氯化钙、氨气和水;(6)工业合成氨,利用氮气与氢气在高温、高压、催化剂作用下发生反应。
23.【答案】(1)
(2)1.25;
(3)温度高于50℃时,水解程度增大,的浓度减小,故去除率降低
(4)溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复原来颜色;0.11
【解析】【解答】(1)在酸性条件下,可与反应生成,同时生成氧气、氯化钠和水,发生反应的离子方程式为:;
(2)NaHSO4溶液完全电离得到H+,NaClO2和NaHSO4反应生成ClO2和Cl-,即发生歧化反应生成ClO2和Cl-, 结合酸性条件配平的离子方程式为,根据反应可知,每生成1mol消耗的物质的量为1.25mol,因溶液显酸性与反应产生二氧化碳,故逸出气体的主要成分是;
(3)FeSO4是强酸弱碱盐,升高温度促进了Fe2+水解,使更多的Fe2+水解生成Fe(OH)2,导致参与氧化还原反应的Fe2+减少,故去除率降低;故答案为: 温度高于50℃时,水解程度增大,的浓度减小,故去除率降低;
(4)①用溶液滴定至终点,产生的碘恰好完全反应后溶液蓝色褪去,故滴定终点的现象为溶液由蓝色变为无色,且半分钟内不恢复原来颜色;
②依据反应原理得关系式:,,,。
【分析】(1)酸性条件下含有氢离子,次氯酸根作为氧化剂生成二氧化硫,过氧化氢作为还原剂生成氧气;
(2)结合方程式,可以知道亚氯酸根和二氧化硫的化学计量数之比为5:4,结合化学计量数之比等于物质的量之比可以判断亚氯酸根的物质的量;
(3)升高温度会使亚铁离子发生水解,降低去除率;
(4) ① 由于有淀粉和碘,因此溶液为蓝色,滴定终点碘消耗完,溶液变为无色;
② 结合关系式可以判断其二氧化硫的物质的量,计算其浓度。
24.【答案】(1)①③
(2)③④⑤
(3);1mol//L;1mol//L;acd
【解析】【解答】(1)如图所示要使a溶液面高于b溶液面,则锥形瓶内的压强减小,又由于锥形瓶为密封体系,所以要使锥形瓶中的压强减小则试管中应发生吸热反应,由题所提供的试剂得知,①烧碱固体和③氯化铵固体的反应为吸热反应,故答案为:①③;
(2)由原电池的工作原理可知③④⑤描述合理,故答案为:③④⑤;
(3)①由500mL2mol·L-1的稀硫酸,当原电池工作2min时共收集到11.2L氢气(标准状况),所消耗硫酸的n(H2SO4)等于生成氢气的n(H2),即n(H2SO4)= n(H2)=0.5mol,所以2min内H2SO4的反应速率 ;剩余硫酸的物质的量为: ,剩余硫酸的物质的量等于硫酸锌的物质的量,所以答案为: 、 ;
②加快化学反应速率的因素有增大接触面积、适当增加反应物浓度、升高温度、形成原电池原理等,因浓硫酸具有很强的氧化性不能与锌反应生成氢气,故答案为:acd。
【分析】(1)液面a高于b说明压强增大,主要是气体或者是温度升高
(2)构成原电池,锌做负极,锌失去电子变为锌离子,铜做正极,氢离子得到电子变为氢气,氢离子向铜极移动,根据转移的电子量即可计算出氢气的量
(3)① 根据产生氢气的量计算出速率,再根据化学计量系数之比等于速率之比计算出硫酸的速率,根据反应方程式计算出产物的物质的量即可计算出浓度②改变速率,可以增大接触面积,将锌变为锌粉,或者该百年温度或者是加入一定量的铜,加速锌的溶解
25.【答案】(1)分液漏斗
(2)d→e→g→h→b→c→f
(3)防倒吸;SO2+2ClO3 =2ClO2+SO42
(4)8ClO2+5S2 +4H2O=8Cl +5SO42 +8H+;ClO2除硫效果彻底,氧化产物硫酸根更稳定、ClO2在水中的溶解度大、剩余的ClO2不会产生二次污染、均被还原为氯离子时,ClO2得到的电子数是氯气的2.5倍
(5)100mL容量瓶; g/L
【解析】【解答】(1)仪器X与橡皮管连接,平衡内外气压,便于液体顺利留下,该仪器的名称是分液漏斗,故答案为:分页漏斗;(2)二氧化硫从a进入装置E中反应,为防止倒吸,故应在之前有安全瓶,则a→d→e,再连接E装置中的g,二氧化氯沸点较低,故在B中冰水浴收集,为充分冷却,便于收集,故连接b,最后用氢氧化钠吸收未反应完的二氧化硫,防止污染空气,连接顺序为:a→d→e→g→h→b→c→f;故答案为:d→e→g→h→b→c→f;(3)二氧化硫从a若进入装置E中反应,可能会倒吸,故再A与E之间安装C装置,其作用是防止倒吸,而E为发生装置,其中二氧化硫与NaClO3反应的离子方程式为:SO2+2ClO3 =2ClO2+SO42 ,故答案为:防倒吸;SO2+2ClO3 =2ClO2+SO42 ;(4)S2-被氧化为SO42-,ClO2会被还原为稳定的Cl ,根据氧化还原反应中得失电子数守恒可知,该离子方程式为:8ClO2+5S2 +4H2O=8Cl +5SO42 +8H+;与氯气相比,ClO2除硫效果彻底,氧化产物硫酸根更稳定、ClO2在水中的溶解度大、剩余的ClO2不会产生二次污染、均被还原为氯离子时,ClO2得到的电子数是氯气的2.5倍;故答案为:8ClO2+5S2 +4H2O=8Cl +5SO42 +8H+;ClO2除硫效果彻底,氧化产物硫酸根更稳定、ClO2在水中的溶解度大、剩余的ClO2不会产生二次污染、均被还原为氯离子时,ClO2得到的电子数是氯气的2.5倍。(5)①称量后在烧杯中溶解,并用玻璃棒搅拌,移入100mL容量瓶中,加水至距离容量瓶刻度线1 2cm处改用胶头滴管定容,故答案为:100mL容量瓶;②由反应可得关系式:2ClO2~5I2~10S2O32-,可知 ,则c(ClO2)= mol/L,则其含量为 mol/L×67.5g/mol= g/L,故答案为: g/L。
【分析】(1)分液漏斗是将互不相溶的液体分离开来的仪器;
(2)根据二氧化硫的性质可以将仪器的先后顺序连接起来;
(3)SO2具有还原性,ClO3 具有氧化性,二者之间可以发生氧化还原反应,生成ClO2和SO42 ;
(4)根据反应物和生成物,结合氧化还原反应中电子转移的规律,可以书写出离子方程式;
(5)根据氧化还原反应中的计量数之比可以得出氧化剂和还原剂的物质的量之比。
26.【答案】(1)防止亚铁离子被氧化
(2)血红;溶液中发生Fe3++3SCN- Fe(SCN)3使局部变红,Ag+与SCN-反应生成AgSCN沉淀,降低了c(SCN-),平衡逆向移动,血红色逐渐褪去 用下图装置进行SO2性质的研究。
(3)酸式滴定管;BaSO4;Fe3+将SO2氧化成SO42-,再与Ba2+结合生成BaSO4白色沉淀或酸性条件下NO3-将SO2氧化成SO42-,再与Ba2+结合生成BaSO4白色沉淀
(4)38.7
【解析】【解答】(1)铁和氯化铁反应生成氯化亚铁,在FeCl2溶液中需加入少量铁屑,其目的是防止氯化亚铁被氧化;
(2)Fe3+遇KSCN溶液显血红色,则在氯化铁溶液中滴入1滴KSCN溶液,发生Fe3++3SCN- Fe(SCN)3,使溶液变血红色;滴加AgNO3溶液,Ag+与SCN-反应生成AgSCN沉淀,降低了c(SCN-),平衡逆向移动,血红色逐渐褪去;
(3)FeCl3和Ba(NO3)2的混合溶液呈酸性,且有较强氧化性,则量取25.00mL FeCl3和Ba(NO3)2的混合溶液,应选用酸式滴定管;向混合溶液中通入SO2,因二氧化硫具有还原性,酸性条件下,能被硝酸根离子或铁离子氧化生成硫酸根离子,硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸钡白色沉淀;
(4)二氧化硫与碳酸钙反应生成亚硫酸钙与二氧化碳,反应方程式为:SO2+CaCO3═CaSO3+CO2,亚硫酸钙在水存在的条件下被氧气氧化生成CaSO4 2H2O,反应方程式为:2CaSO3+O2+4H2O═2[CaSO4 2H2O],总反应为:2CaCO3+2SO2+O2+4H2O═2[CaSO4 2H2O]+2CO2;
S ~SO2 ~CaSO4 2H2O
32 172
m
= ,解得m=38.7t。
【分析】(1)在氯化亚铁溶液中加入铁粉可防止亚铁离子的氧化;
(2)根据生成沉淀,溶液中SCN-浓度变化进行分析;
(3)25.00mL溶液精确度是0.01mL,只有滴定管能够达到精确度;
(4)根据关系式进行计算。
27.【答案】(1)
(2)
(3);0.4
(4);+3+8=3++2;
【解析】【解答】(1)FeTiO3中Ti为+4价,转化为TiOCl42-,Ti仍为+4价,则该反应为非氧化还原反应,结合原子守恒,可知离子方程式为 ,故答案为: ;
(2)S2O52-和I2发生氧化还原反应,S化合价升高,I化合价降低,故答案为: ;
(3)①次氯酸钠可以和草酸发生氧化还原反应,Cl化合价降低,C化合价升高,故答案为: ;
②草酸的体积为20.00mL,即0.02L,浓度为0.5mol·L-1,消耗的NaClO溶液体积为25.00mL,即0.025L,结合公式,故答案为:0.4;
(4) ① 过程i的反应物为H2S和Fe2(SO4)3,生成物为S、FeSO4,化学方程式为H2S+Fe2(SO4)3=S+2FeSO4+H2SO4,H2S、S不可拆,Fe2(SO4)3和FeSO4、H2SO4可拆,故答案为: ;
②根据图示可知NO2-最终转化为NH4+,则反应物为NO2-,又因为生成物有Fe2+,则反应物应含有Fe,故答案为: +3+8=3++2 ;
③根据图示,反应物为NH3、,NaClO,生成物为N2,结合氧化还原反应的特点,可知NH3作为还原剂,则NaClO作为氧化剂,产物应含有H2O和NaCl,故答案为: 。
【分析】(1)结合化合价判断反应为非氧化还原反应,可以结合原子守恒及电荷守恒写出相应的离子方程式;
(2)结合化合价升降守恒配平离子方程式;
(3) ①次氯酸钠是常用的氧化剂,产物为氯化钠,草酸为还原剂,产物为二氧化碳;
②结合化学计量数之比等于物质的量之比判断;
(4) ①结合箭头的起始和终止判断;
②结合化合价升降守恒配平化学计量数;
③箭头的起始为反应物,终止为生成物,NaClO作为氧化剂时,其产物为NaCl。
28.【答案】(1)c
(2);铜片;锌片;负极
(3);
(4)b
【解析】【解答】(1) a.甲具备了形成原电池的条件,故甲属于原电池;乙没有形成闭合回路,故乙不属于原电池,故乙不能将化学能转变为电能,a不正确;
b.乙不属于原电池,b不正确;
c.甲、乙溶液中都发生了锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气,故pH均增大,c正确;
d.若将稀硫酸换为硫酸铜溶液,则甲中铜片作正极,铜离子在其表面得到电子析出铜,故其质量增加,而乙中铜片的质量不变,d不正确。
综上所述,相关说法正确的是c。
(2)甲构成原电池,其正极电极反应式为 。原电池工作过程中,电流由正极流向负极,即由铜片经导线流向锌片;溶液中的 向负极移动。
(3)甲中每溶解1molZn同时生成1mol H2 ,溶液的质量增加63g,转移2mol e-。因此,按此比例进行计算可知,当甲中溶液质量增重 时,电极上转移电子的物质的量为0.1mol,其数目为 ,生成的氢气的物质的量为0.05mol,其在标准状况下的体积为0.05mol 22.4L/mol= 。
(4) a.甲中铜片换成锌片,则两个电极相同,不能形成原电池,a不正确;
b.乙中锌片和铜片相互倾斜至上端接触,则可形成闭合回路,可以形成原电池,b正确;
c.甲中稀硫酸用乙醇代替,由于乙醇不能与锌发生氧化还原反应,故其不能形成原电池,c不正确。
综上所述,对甲、乙装置做相应的变化后,可形成原电池的是b。
【分析】(1)甲使构成原电池,锌做负极,锌片溶解,铜做正极,铜极负极有气泡产生,乙不能形成原电池,锌附近有气泡冒出。若将稀硫酸换成硫酸铜,甲中铜片质量变大,乙中锌片表面有铜析出
(2)甲使构成原电池,锌做负极,锌片溶解,铜做正极,铜极负极有气泡产生,乙不能形成原电池,锌附近有气泡冒出。
(3)根据电极式写出电池棕反应式,即可计算出体积
(4)形成原电池的条件是自发的氧化还原反应和电极以及形成回路
29.【答案】(1)HCl;;
(2);;
(3)①;②;
【解析】【解答】
(1)由分析可知②为HCl,③为CO2,⑤为Na2CO3;
(2)由分析可知,①为Fe,②为HCl,③为CO2,④为Ba(OH)2,⑤为Na2CO3,则①和②反应的方程式为:;②和④反应的方程式为:,④和⑤反应的方程式为:;
(3)上述反应中,铁和盐酸反应是属于氧化还原反应,故答案为:①;②;用双线桥标出电子的转移情况为:。
【分析】几种物质中只有一种酸,其化学式为HCl,则②为HCl,Cu、Fe、两种单质中,只有Fe能与盐酸反应,二者反应生成FeCl2和H2,故①为Fe;碱有NaOH、Ba(OH)2,盐只有Na2CO3,而NaOH不能与Na2CO3反应,故④为Ba(OH)2,⑤为Na2CO3,③应该为酸性氧化物,则③为CO2。
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