《化学反应的利用第一课时》习题
1．下列各组气体在常温下能共存且能用向上排空气法收集的是( )
A．NO和O2 B．HCl和NH3
C．H2和CO D．SO2和CO2
解析：A和B选项中的两组气体常温下会发生反应，不能共存；C选项中的H2用向下排空气法收集，而CO一般用排水法收集；D选项中的SO2和CO2常温下不发生反应，而且两者的密度均比空气大，都可以用向上排空气法收集。
答案：D
2．下列气体既能用浓硫酸干燥，又能用碱石灰干燥的是( )
A．O2 B．Cl2
C．SO2 D．NH3
解析：浓H2SO4是酸性干燥剂，具有强氧化性，碱石灰是碱性干燥剂，所以只能选中性气体，且不易被浓H2SO4氧化。
答案：A
3．用向上排空气法收集Cl2和HCl时，可以用来检验瓶中是否已经充满又可区别两气体的是( )
A．湿润的KI淀粉试纸
B．湿润的蓝色石蕊试纸
C．蘸有浓氨水的玻璃棒
D．湿润的红色石蕊试纸
解析：A项，HCl与KI不反应，不能用于HCl的检验；B项，Cl2使湿润蓝色石蕊试纸先变红后退色，HCl使其变红；C项，Cl2、HCl与NH3反应现象相同；D项，湿润红色石蕊试纸不能用于HCl的检验。
答案：B
4．实验室中制备① H2、② CO2、③ Cl2三种气体的反应中，盐酸的作用( )
A．①②③互不相同 B．在①和②中相同
C．在②和③中相同 D．在①②③中均相同
解析：制取H2时盐酸的作用是酸性和氧化性；制取CO2时盐酸的作用只是酸性；制取Cl2时，盐酸的作用是酸性和还原性。
答案：A
5．实验室为了简便制取干燥的氨气，下列方法中适合的是( )
A．加热氯化铵固体，产生的气体用碱石灰干燥
B．在N2和H2混合气中加入铁触媒并加热至500 ℃
C．在浓氨水中加入NaOH固体并加热，产生的气体用碱石灰干燥
D．加热NH4HCO3，生成的气体用P2O5干燥
解析：NH4Cl受热分解得到NH3和HCl，遇冷二者又重新化合生成NH4Cl，故加热NH4Cl固体无法制取氨气。N2和H2合成氨，该反应是可逆反应，得到的NH3纯度低，且反应需高温高压，不适合在实验室里制取。加热分解NH4HCO3，所得气体中有CO2且用P2O5干燥时NH3被吸收。NaOH固体溶于水时放热，故在浓氨水中加入NaOH固体并加热会有大量氨气逸出，且NH3可用碱性干燥剂(如碱石灰)干燥。
答案：C
6．用下列两种方法制取氯气：①用含氯化氢146 g的浓盐酸与足量的二氧化锰反应；②用87 g二氧化锰与足量的浓盐酸反应；则所得氯气( )
A．②比①多 B．①比②多
C．一样多 D．无法比较
解析：根据反应4HCl(浓)＋MnO2MnCl2＋2H2O＋Cl2↑ ，用87 g二氧化锰与足量的浓盐酸反应，所得氯气为1 mol，而用含氯化氢146 g的浓盐酸与足量的二氧化锰反应，会因随反应的进行浓盐酸变为稀盐酸而使反应逐渐停止，最后有一定量的氯化氢剩余，所得氯气的物质的量小于1 mol。
答案：A
7．(双选)下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是( )
解析：本题考查了实验室制取氨气的方法。NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl，而当温度降低时，NH3和HCl又重新化合成固体NH4Cl，气体进入干燥管的机会不多，A项错误；向CaO中滴加浓氨水，CaO遇水生成Ca(OH)2，同时放出大量热量，使浓氨水分解出氨气，B项正确；固体加热制气体时，试管口应略向下倾斜，使产生的水能够流出，以免损坏试管，C项错误；对于D项，浓氨水加热制取NH3的方法和试剂都是正确的。
答案：AC
8．用排气法收集下列气体时，如何确定集气瓶内的气体已收集满？请写出简单的操作步骤、现象及结论。
(1)O2：__________________________________________________________________；
(2)Cl2：_________________________________________________________________；
(3)HCl：_ _____________________________________________________________；
(4)NH3：_________________________________________________________________；
(5)CO2：_________________________________________________________________。
答案：(1)将带火星的木条伸到集气瓶口，木条复燃，证明氧气已集满
(2)将湿润的淀粉碘化钾试纸置于瓶口，试纸变蓝，证明氯气已集满
(3)将湿润的蓝色石蕊试纸置于瓶口，试纸变红，证明氯化氢气体已集满
(4)将湿润的红色石蕊试纸置于瓶口，试纸变蓝，证明氨气已集满
(5)将燃着的小木条伸到集气瓶口，木条火焰熄灭，证明二氧化碳已集满
9．下列装置所示的实验中，能达到实验目的的是( )
解析：除杂时气流的方向应该为长进短出，A选项错误；乙酸和乙醇相互溶解，不能用萃取、分液的方法分离，B选项错误；分解NH4Cl得到HCl、NH3两种气体，此两种气体相遇重新生成NH4Cl，D选项错误。
答案：C
10．已知KMnO4与浓盐酸在常温下反应生成Cl2。若用下图所示的实验装置来制备纯净、干燥的Cl2，并试验它与金属的反应。每个虚线框表示一个单元装置，其中有错误的是( )
A．只有①和②处 B．只有②处
C．只有②和③处 D．只有②、③、④处
解析：②处瓶内NaOH溶液能与Cl2反应而吸收Cl2，使之不能到达试管内金属处；③处瓶内导管左短右长，Cl2不能通过浓硫酸；④处试管右端封闭，以及Cl2不能进入，同时也缺少加热的仪器(酒精灯)。
答案：D
11．某兴趣小组同学设计了如下图所示的实验装置。该装置既可用于制取气体，又可用于验证物质的性质。
(1)打开K1，关闭K2，可制取某些气体。
甲同学认为装置I可用于制取H2、NH3、O2，但装置Ⅱ只能收集H2、NH3，不能收集O2，其理由是_____________________________________________________________________。
乙同学认为在不改动装置Ⅱ仪器的前提下，进行适当改进，也可收集O2，你认为改进方法是：___________________________________________________________________。
(2)打开K2，关闭K1，能比较一些物质的性质。
丙同学设计实验比较氧化性：KMnO4 ＞Cl2＞Br2。由A向B中加浓盐酸后一段时间，观察到C中的现象是____________；仪器D在该装置中的作用是
________________________________________________________________________。
解析：(1)K2关闭，K1打开，本实验是用向下排空气法收集气体，由于氧气的密度比空气大，故不能用该装置收集。在装置Ⅱ中充满水，用排水法收集O2。
(2)Ⅰ中加入固体高锰酸钾，在不加热的情况下即能反应产生Cl2，把Cl2通入D中(盛放含Br－的水溶液)即可反应。
答案：(1)氧气的密度比空气大 将装置Ⅱ 加满水
(2)溶液呈橙色 防止发生倒吸现象
氯气的生产历史
氯气的生产方法经历了漫长的发展过程。1774年瑞典化学家舍勒用软锰矿(含有二氧化锰)和盐酸作用，首先制得了氯气：4HCl(浓)＋MnO2MnCl2＋2H2O＋Cl2↑。
然而，由于当时还不能够大量制得盐酸，故这种方法只限于实验室内制取氯气。后来法国化学家贝托雷把氯化钠、软锰矿和浓硫酸的混合物装入铅蒸馏器中，经过加热制得了氯气： 2NaCl＋3H2SO4(浓)＋MnO22NaHSO4＋MnSO4＋2H2O＋Cl2↑。
因为此法原料易得，所以，自1774年舍勒制得氯气到1836年止，人们一直沿用贝托雷发明的方法来生产氯气。
1836年古萨格发明了一种焦化塔，用来吸收路布蓝法生产纯碱的过程中排出的氯化氢气体(以前这种含氯化氢的气体被认为是一种废气，从古萨格开始，才得到了充分利用)得到盐酸，从此盐酸才成为一种比较便宜的酸，可以广为利用。舍勒发明的生产氯气的方法，经过改进，到此时才成为大规模生产氯气的方法。
1868年狄肯和洪特发明了用氯化铜作催化剂，在加热时，用空气中的氧气来氧化氯化氢气体制取氯气的方法：4HCl＋O22H2O＋2Cl2↑，这种方法被称为狄肯法(又译为地康法)。
上面这些生产氯气的方法，虽然在历史上都起过一定的作用，但是它们与电解法生产氯气相比，无论从经济效益还是从生产规模上，都大为逊色。当电解法在生产上付诸实用时，上述生产氯气的方法就逐渐被淘汰了。
电解法的诞生要追溯到1833年。法拉第经过一系列的实验，发现当把电流作用在氯化钠的水溶液时，能够获得氯气：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。
后来，英国科学家瓦特也发现了这种方法，并在1851年获得了一份关于生产氯气的英国专利。但是由于当时没有实用的直流发电机以产生足够的电流，所以电解法也只能停留在实验室规模，不能付诸工业生产，而被束之高阁。一直到19世纪七八十年代，出现了比较好的直流发电机，电解法才得到广泛的应用。从此，氯气的工业生产跨入了一个新纪元。
思考：历史上生产氯气有哪些方法，请用化学方程式表示。
答案：①4HCl(浓)＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O(舍勒法)
②2NaCl＋3H2SO4(浓)＋MnO22NaHSO4＋MnSO4＋2H2O＋Cl2↑ (贝托雷法)
③4HCl＋O22H2O＋2Cl2↑ (地康法)
④2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ (电解法)《化学反应的利用第二课时》习题
1．下列关于能源和作为能源的物质的叙述中错误的是( )
A．化石能源物质内部蕴储着大量的能量
B．绿色植物进行光合作用时，将太阳能转化为化学能“贮存”起来
C．物质的化学能可以在不同条件下转化为热能、电能为人类所利用
D．吸热反应没有利用价值
解析：吸收热量的化学反应叫吸热反应。例如，制造水煤气反应、高炉中还原剂一氧化碳的产生(在高温条件下，用碳还原二氧化碳制取一氧化碳)等反应都是吸热反应，也都是很有价值的重要的工业反应。
答案：D
2．(双选)下列关于原电池的叙述正确的是( )
A．构成原电池的正极和负极的材料必须是两种不同的金属
B．原电池是将化学能转化为电能的装置
C．在原电池中，电子流出的一极是负极
D．原电池放电时，电路中的电流是从负极到正极
解析：构成原电池的电极可以是金属与金属，也可以是金属与非金属等，A项错误；原电池放电时，电流是从正极到负极，D项错误。
答案：BC
3．下列烧杯中盛放的都是稀硫酸，在铜电极上能产生气泡的是( )
解析：铜与稀硫酸不反应，若在铜电极上产生气泡，须构成原电池，且铜做正极，比铜活泼的金属做负极。
答案：A
4．对于锌、铜和稀硫酸构成的原电池，下列有关说法正确的是( )
①Zn是负极 ②Cu是正极
③负极反应：Zn—2e－===Zn2＋ ④正极反应：Cu2＋＋2e－===Cu
A．仅①② B．仅①②③
C．仅②③④ D．①②③④
解析：Zn—Cu—稀H2SO4原电池中，负极是Zn，电极反应式为：Zn—2e－===Zn2＋；正极是Cu，电极反应式为：2H＋＋2e－===H2↑。
答案：B
5. 根据下列事实：
① X＋Y2＋===X2＋＋Y；
② Z＋2H2O(冷)===Z(OH)2＋H2↑ ；
③ Z2＋氧化性比X2＋弱；
④ 由Y、W电极组成的电池，电极反应为W2＋＋2e－===W、Y－2e－===Y2＋，可知X、Y、Z、W的还原性由强到弱的顺序为( )
A．X＞Z＞Y＞W B．Z＞W＞X＞Y
C．Z＞Y＞X＞W D．Z＞X＞Y＞W
解析：由①得还原性：X＞Y；由②知单质Z能与冷水反应，Z为活泼的金属单质；由③得还原性：Z＞X；由④得还原性：Y＞W，则有还原性Z＞X＞Y＞W。
答案：D
6．(双选)某原电池的总反应为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，不能实现该反应的原电池是( )
A．正极为Cu，负极为Fe，电解质溶液为FeCl3溶液
B．正极为Cu，负极为Fe，电解质溶液为Fe(NO3)3溶液
C．正极为Fe，负极为Zn，电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液
D．正极为Ag，负极为Cu，电解质溶液为FeCl3溶液
解析：由原电池总反应为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋可知，Fe发生氧化反应，则负极材料为Fe，比Fe不活泼的金属或导电的非金属做正极，含Fe3＋的盐溶液做电解质溶液。C项，电池反应为3Zn＋2Fe3＋===3Zn2＋＋2Fe；D项，电池反应为Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋。
答案：CD
7．实验室欲制氢气，所用稀盐酸和稀硫酸的浓度相同，反应速率最快的是( )
A．纯锌与稀硫酸反应
B．纯锌和浓硫酸反应
C．纯锌与稀盐酸反应
D．粗锌(含铅、铜杂质)与稀硫酸反应
解析：D中可形成锌铜原电池和锌铅原电池，能加快化学反应速率，D可选。解此题还须注意：①虽然稀硫酸和稀盐酸的浓度相同，但c(H＋)不同，使用稀硫酸比稀盐酸反应速率快；②浓H2SO4与Zn反应，开始阶段不生成H2。
答案：D
8．如图在银锌原电池中，以硫酸铜为电解质溶液，锌为______极，电极上发生的是______(填“氧化”或“还原”)反应。电极反应式为______________，锌片上观察到的现象为______________，银为______极，电极上发生的是__________(填“氧化”或“还原”)反应，电极反应式是______________________，银片上观察到的现象是________________________________________________________________________。
解析：本题考查了原电池的组成及工作原理。在该电池中，锌为负极，发生氧化反应，逐渐溶解；Ag为正极，发生还原反应，有红色的铜析出。
答案：负 氧化 Zn－2e－===Zn2＋ Zn片逐渐溶解 正 还原 Cu2＋＋2e－===Cu 银片上有红色物质析出
9．由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。
装置
现象 二价金属A不断溶解 C的质量增加 A上有气体产生
根据实验现象回答下列问题：
(1)装置甲中发生反应的离子方程式为________________________________________。
(2)装置丙中溶液的H＋的浓度________(选填“ 变大”“ 变小” 或“ 不变” )。
(3)四种金属活泼性由强到弱的顺序是_______________________________________。
解析：由装置甲中A不断溶解，可知A与硫酸发生置换反应，又A为二价金属，所以反应的离子方程式为：A＋2H＋===A2＋＋H2↑ ，A为原电池的负极，B为正极，活泼性A＞B；装置丙中有气体产生，该气体为氢气，即D与硫酸发生置换反应，溶液中的H＋的浓度变小；D作原电池的负极，A为正极，活泼性：D＞A；装置乙中C的质量增加，C极上析出铜，C为正极，B为负极，活泼性B＞C，综上四种金属活泼性由强到弱的顺序是D＞A＞B＞C。
答案：(1)A＋2H＋===A2＋＋H2↑
(2)变小 (3)D＞A＞B＞C
10．某学习小组对原电池的构成及形成条件做如下探究性实验，请你推测可能的现象，并给出合理的解释。
编号 装置图示 实验内容 现象 解惑或说明
1 Cu、Zn同时插入，但不接触 ① ②
2 将Cu、Zn用导线连接起来并接电流计 ③ ④
3 Zn、Zn与稀硫酸进行实验 ⑤ ⑥
4 Cu、石墨与稀硫酸进行实验 ⑦ ⑧
5 Zn、石墨与稀硫酸进行实验 ⑨ ⑩
①________________________________________________________________________
②________________________________________________________________________
③________________________________________________________________________
④________________________________________________________________________
⑤________________________________________________________________________
⑥________________________________________________________________________
⑦________________________________________________________________________
⑧________________________________________________________________________
⑨________________________________________________________________________
⑩________________________________________________________________________
解析：1中未形成闭合回路不能构成原电池；3中两个电极都用Zn，同种金属活泼性相同，无法构成原电池；4中两个电极都不活泼，不能失电子，无法构成原电池；2、5中能构成原电池。
答案：
编号 现象 解释或说明
1 Zn棒上产生气泡 Zn与稀H2SO4反应，Cu与稀H2SO4不反应Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑
2 Cu棒上产生气泡，电流计指针偏转 Zn、Cu、稀H2SO4组成原电池，Zn做负极，Cu做正极，H＋在Cu棒上获得电子被还原为H22H＋＋2e－===H2↑
3 Zn棒上产生气泡，电流计指针不偏转 Zn与稀H2SO4发生反应Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑
4 无变化 Cu与稀H2SO4不反应，Cu、石墨、稀H2SO4不能组成原电池，不发生任何反应
5 石墨棒上产生气泡，电流计指针偏转 Zn、石墨、稀H2SO4组成原电池，Zn做负极，石墨做正极，H＋在石墨上获得电子被还原成H22H＋＋2e－===H2↑
生病的自由女神
耸立于美国纽约港外的一个海岛上，一座15层楼高的自由女神，历来被认为是美国的象征。然而，经过近百年的风风雨雨，已经生病了。她究竟患了什么疾病呢？美、法两国组织了一个调查小组，对她进行了全面体检，结果，大吃了一惊 。原来，他们发现，自由女神近百年来一直受着一种疾病的折磨，那就是电化学腐蚀。自由女神的外壳材料是铜，而支撑整个雕塑的内支架却是铁，在它们之间被浸透油的毛毯隔开。时间长了，毛毯失去了隔离作用，大西洋潮湿的带着盐分的空气不断地向自由女神进攻，无数的原电池便在自由女神的身上形成，这种原电池以铁为负极，铜为正极，夹带着含有盐分的湿空气正好在两极之间起电解质溶液的作用，结果加速了铁的腐蚀，自由女神的铁骨表面一层又一层的锈蚀，松蓬的氧化铁使铁架的体积膨胀，铆固的支脚被折断，尽管神有万般灵验，现在也自身难保了。如果为她脱胎换骨，还要求助于化学，来挽救她的厄运。
