06-07年上学期同步测控优化训练高三化学[上学期]

文档属性

名称 06-07年上学期同步测控优化训练高三化学[上学期]
格式 zip
文件大小 558.3KB
资源类型 教案
版本资源 通用版
科目 化学
更新时间 2006-08-24 14:31:00

文档简介

高三化学同步检测(十三)
制备、性质、物质检验实验方案的设计
说明:本试卷分为第Ⅰ、Ⅱ卷两部分,请将第Ⅰ卷选择题的答案填入题后括号内,第Ⅱ卷可在各题后直接作答。共100分,考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题共48分)
一、选择题(每小题只有一个正确答案,每小题3分,共48分)
1下列制备方法和现象都正确的是()
A.取新制FeSO4溶液注入试管,再向试管中滴加NaOH溶液,立即有白色沉淀生成
B.往苯酚溶液中滴加几滴浓溴水时,有白色沉淀析出
C.向盛有0.01 mol·L-1 KI溶液的试管中滴加相同浓度的AgNO3溶液,边滴边振荡,可得到浅黄色的AgI胶体
D.淀粉与稀H2SO4共煮后,加入新制Cu(OH)2再加热,有红色沉淀生成
解析Fe(OH)2很容易被氧化,向盛FeSO4溶液的试管中滴加NaOH溶液,看不到白色沉淀,A错;要得到三溴苯酚白色沉淀,必须向苯酚的稀溶液中滴入过量浓溴水,B错;淀粉与稀H2SO4共煮后,必须先加碱中和H2SO4,再加入新制Cu(OH)2加热,才有红色沉淀生成,D错。正确答案为C。
答案C
2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()
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
解析NH4Cl分解产生NH3和HCl,遇冷又重新生成NH4Cl,故①不可能得到NH3;浓氨水滴到CaO上,利用CaO与水反应放热,氨水分解产生NH3,故②正确;③中试管口应向下倾斜,故③错误;④中利用浓氨水受热分解产生NH3。
答案B
3下列制备Cu(NO3)2的方法中最好的是()
A.Cu+4HNO3(浓)Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
B.3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
C.2Cu+O22CuO;CuO+2HNO3Cu(NO3)2+H2O
D.Cu+2AgNO3Cu(NO3)2+2Ag
解析本题主要从环境保护、消耗原料的量以及原料的来源是否丰富等角度考虑。制取等量的Cu(NO3)2,A、B选项消耗的HNO3多,且产生大气污染物;C选项中消耗的HNO3少,且不产生大气污染物;D选项中AgNO3来源不丰富,且发生置换反应时,生成的Ag附着在铜的表面,阻止反应的进一步进行。
答案C
4老师给某课外兴趣小组以下试剂:烧碱、浓盐酸、铜片、石灰石和纯水。请从欠缺试剂的角度来考虑,在这种条件下无法进行的实验是()
A.制取氢气 B.制取Na2CO3
C.制CuCl2溶液 D.标定盐酸浓度
解析制取氢气可以电解烧碱的水溶液;制取Na2CO3可利用浓盐酸与石灰石反应产生二氧化碳,通入烧碱溶液;制取CuCl2溶液可先将铜在空气中加热氧化生成氧化铜,然后溶于盐酸;标定盐酸需要指示剂,缺该条件,此实验无法进行。
答案D
5(2005年北京卷)下列实验操作中,先后顺序正确的是()
A.稀释浓硫酸时, 先在烧杯中加入一定体积的浓硫酸,后注入蒸馏水
B.为测得硫酸铜晶体的结晶水含量,称样时,先称取一定量的晶体,后放入坩埚中
C.为检验酸性溶液中的Cl-和,先加硝酸银溶液,滤去沉淀后加硝酸钡溶液
D.在制取干燥纯净的氯气时,先使氯气通过水(或饱和食盐水),后通过浓硫酸
解析稀释浓硫酸,应先加水,再加浓硫酸,并不断地搅拌,A错;测硫酸铜晶体的结晶水含量,应先称取坩埚的质量,然后称取一定量的晶体,B错;由于Ag2SO4是微溶物,先加硝酸银溶液检验Cl-,生成的可能是AgCl,也可能是Ag2SO4,无法检验这两种离子,C错;制备干燥纯净的氯气,先通过水(或饱和食盐水)除氯化氢,然后通过浓硫酸干燥。
答案D
6下列实验过程中产生的现象与对应的图形相符合的是()
解析NaHSO3粉末加入HNO3溶液中,被HNO3氧化成,不能产生SO2气体,A错;H2S气体通入氯水中,发生反应:H2S+Cl22HCl+S↓,生成的盐酸是强酸,pH应减小,B错;NaOH溶液滴入Ba(HCO3)2溶液中,立即产生BaCO3沉淀,C错;CO2通入澄清石灰水中,先生成CaCO3沉淀和水,溶液导电能力减弱,CO2过量,CaCO3转化成易溶于水的强电解质Ca(HCO3)2,溶液导电能力增强,D正确。
答案D
7下列实验中没有涉及气体压强原理的是()
解析A、B、C均涉及气体的压强原理,D是利用苯和水密度不同且互不相溶而分层,没有涉及压强原理。
答案D
8有以下四组物质:①FeCl2、Al(NO3)3、MgSO4、NH4NO3四种溶液:②OH、CH=CH2、Br、四种液体;③NaCl、AlCl3、Ba(OH)2、HCl四种溶液;④MnO2、FeS、CuO、C四种黑色固体。其中只用一种试剂(包括试纸,允许加热)就能将组内物质区别开的是()
A.①③ B.①②③ C.①③④ D.全部
解析第①组,可用NaOH溶液区别;第②组可用溴水区别;第③组可用pH试纸区别;第④组可用盐酸区别。
答案D
9下图是一套检验气体性质的实验装置。向装置中缓缓通入少量气体X,若关闭活塞K,则品红溶液褪色。据此判断气体X和洗气瓶内的溶液Y可能的组合是()
A B C D
X 氯气 二氧化硫 二氧化碳 氯化氢
Y Na2SO3溶液 饱和NaHCO3溶液 Na2SO3溶液 饱和NaHSO3溶液
解析本题主要考查学生对元素及其化合物的性质的掌握情况。氯气被Na2SO3溶液还原为氯离子,不能再使品红溶液褪色。H2SO3的酸性强于H2CO3,故二氧化硫通入饱和NaHCO3溶液中,生成CO2,但它不能使品红溶液褪色。盐酸酸性强于H2SO3,故HCl通入饱和NaHSO3溶液中,生成SO2,该气体能使品红溶液褪色。
答案D
10(2005年全国理综Ⅲ)下列气体的制备可采用下图装置的是()
A.铜与浓硝酸反应制NO2
B.铜与稀硝酸反应制NO
C.乙醇与浓硫酸反应制乙烯
D.氯化钠与浓硫酸反应制HCl
解析NO2不能用排水法收集,A错;NO可用排水法收集,B正确;乙醇与浓硫酸反应制乙烯温度要控制在170 ℃,要使用温度计,C错;氯化钠与浓硫酸反应制HCl,由于HCl极易溶于水,只能用向上排空气法收集,D错。
答案B
11(2005年上海卷)以下各种尾气吸收装置中,适合于吸收易溶性气体,而且能防止倒吸的是()
A.②④ B.①② C.①③ D.③④
解析 ①是密封装置,由于气体不能排出,尾气无法通入吸收;③中漏斗浸没于液体中,不能起到防止倒吸的作用;②④适合于吸收易溶性气体,而且能防止倒吸。
答案A
12(2005年广东)下列各组物质仅用蒸馏水不能鉴别出的是()
A.苯、酒精、硝基苯
B.食盐、烧碱、硝酸铵
C.蔗糖、硫酸铜粉末、碳酸钙粉末
D.氧化铜、二氧化锰、活性炭
解析苯、硝基苯和水互不相溶,但苯的密度小于水的密度,硝基苯的密度大于水的密度,酒精和水互溶,不分层,A组可用蒸馏水鉴别;食盐溶于水热效应不明显,烧碱溶于水显著放热,溶液温度升高,硝酸铵溶于水显著吸热,溶液温度降低,B组可用蒸馏水鉴别;蔗糖溶于水得无色溶液,硫酸铜粉末溶于水得蓝色溶液,碳酸钙粉末难溶于水,C组可用蒸馏水鉴别;D组三种物质均难溶于水,不能用蒸馏水鉴别。
答案D
13(2005年上海)对于某些离子的检验及结论一定正确的是()
A.加入稀盐酸产生无色气体,将气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,一定有
B.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,一定有
C.加入氢氧化钠溶液并加热,产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝,一定有
D.加入碳酸钠溶液产生白色沉淀,再加盐酸白色沉淀消失,一定有Ba2+
解析A中可能被干扰,B中可能被Ag+干扰,D中可能被Ca2+等干扰,C正确。
答案C
14日常生活中,下列做法错误的是()
A.用燃烧方法鉴别毛织品和棉织品
B.用燃烧方法鉴别聚乙烯和聚氯乙烯两种塑料制品
C.用闻气味的方法鉴别酒精和醋酸
D.用淀粉溶液鉴别含碘食盐和不含碘食盐
解析燃烧毛织品有烧焦羽毛的气味,而棉织品没有,A正确;燃烧聚乙烯塑料无刺激性气味,而燃烧聚氯乙烯有刺激性气味,B正确;酒精和醋酸气味不同,C正确;含碘食盐中含KIO3,不能使淀粉溶液变蓝色,故不能用淀粉溶液鉴别。
答案D
15用来检验集气瓶中是否充满SO2的滤纸应吸附 ……()
①硝酸铅 ②盐酸 ③氨水 ④高锰酸钾酸性溶液 ⑤硫酸铜溶液 ⑥品红溶液
A.①②④⑤ B.②④⑤⑥ C.④⑥ D.④⑤⑥
解析因为SO2密度比空气大,不易逸出,检验是否充满时,应将吸附药品的试纸放在瓶口,其中能变色的是高锰酸钾酸性溶液和品红溶液。
答案C
16某同学只用锥形瓶、集气瓶、玻璃导管、带孔胶塞、分液漏斗等仪器以及所需的药品,他可以制取和收集的气体是()
A.Cl2、NO B.CO2、C2H4 C.H2、O2 D.C2H2、CO
解析制取Cl2、C2H4、CO都需要加热,而所提供的仪器中没有加热装置,故选C。
答案C
第Ⅱ卷(非选择题共52分)
二、填空题、简答题(本题包括6小题,共52分)
17(10分)实验室里化学试剂的保存方法是不相同的,下图中A、B、C、D、E是常见的一些保存药品的试剂瓶。请把下列常见试剂的序号填写在各试剂瓶下面的括号内。
①氢氧化钠溶液 ②浓硫酸 ③碳酸钠溶液 ④白磷 ⑤大理石 ⑥酒精 ⑦氯水 ⑧浓硝酸
解析选择试剂瓶的原则:①固体试剂用广口瓶,液体试剂用细口瓶;②见光易分解的试剂用棕色瓶,一般的试剂用无色瓶;③碱性试剂用橡皮塞或塑料盖,酸性或强氧化性试剂用玻璃塞;④HF用塑料试剂瓶;⑤容易与空气中的O2、水蒸气反应的试剂要用相应的液体隔绝空气,如白磷(水)、碱金属(石蜡或煤油)等。
答案A.⑤ B.④ C.①③ D.②⑥ E.⑦⑧
18(6分)现有盐酸、Fe2O3、CuO的铁粉,如何制备不含杂质的FeCl2溶液?
解析分析铁粉的性质,2Fe3++Fe3Fe2+,Fe+Cu2+Fe2++Cu,所以,只需向盐酸中加过量的铁粉,充分反应后过滤即可。
答案取一定量的盐酸,向其中加入过量的铁粉(含杂质),充分反应后过滤,滤液为FeCl2溶液。
19(8分)(1)无水乙酸又称冰醋酸(熔点16.6 ℃),在室温较低时,无水乙酸会凝结成像冰一样的晶体。请简单说明在实验中若遇到这种情况时,你将如何从试剂瓶中取出无水乙酸。
(2)要配制浓度约为2 mol·L-1的NaOH溶液100 mL,下面的操作正确的是 (填代号)。
A.称取8 g NaOH固体,放入250 mL烧杯中,用100 mL量筒量取100 mL蒸馏水,加入烧杯中,同时不断搅拌至固体溶解
B.称取8 g NaOH固体,放入100 mL量筒中,边搅拌,边慢慢加入蒸馏水,待固体完全溶解后用蒸馏水稀释至100 mL
C.称取8 g NaOH固体,放入100 mL容量瓶中,加入适量蒸馏水,振荡容量瓶使固体溶解,再加入水到刻度,盖好瓶塞,反复摇匀
D.用100 mL量筒量取40 mL 5 mol·L-1NaOH溶液,倒入250 mL烧杯中,再用同一量筒取60 mL蒸馏水,在不断搅拌下,慢慢倒入烧杯中
解析(1)本题为开放性题目,答案不唯一,但所采取方法必须符合化学实验基本操作的要求,不能出现如砸碎试剂瓶,往试剂瓶中加热水等情况。
(2)本题主要考查化学仪器的使用,注意量筒、容量瓶不能用来溶解固体试剂。
答案(1)把试剂瓶放在温水中浸一会儿(其他合理答案也可以)
(2)AD
20(14分)(2005年广东卷)研究性学习小组进行SO2的制备及性质探究实验。
(1)根据反应Na2SO3(s)+H2SO4(浓)Na2SO4+SO2↑+H2O,制备SO2气体。
①用下列简图,画出制备并收集SO2的实验装置(含试剂)示意图。
②实验过程中,使用分液漏斗滴加浓硫酸的操作是 。
(2)将SO2气体分别通入下列溶液中:
①品红溶液,现象是 ;
②溴水溶液,现象是 ;
③硫化钠溶液,现象是 。
(3)有一小组在实验中发现,SO2气体产生缓慢,以致后续实验现象很不明显,但又不存在气密性问题。请你推测可能的原因并说明相应的验证方法(可以不填满)。
①原因 ,验证方法 。
②原因 ,验证方法 。
③原因 ,验证方法 。
解析本题主要考查了SO2的制备装置,SO2的性质以及实验过程中出现的问题原因分析。(3)中,在不存在气密性问题的前提下,要从药品的角度来分析原因,一种情况是Na2SO3易被空气中的O2氧化,可能变质,导致SO2气体产生缓慢,另一种情况是如果硫酸浓度不够,产生的SO2易溶于水,也可能导致SO2气体产生缓慢。
答案(1)①(如图配置)
②打开分液漏斗上口的活塞,旋开分液漏斗的旋塞,缓慢滴加
(2)①溶液褪色 ②溶液褪色 ③有浅黄色沉淀(或溶液变浑浊)
(3)①Na2SO3变质
取待测试样于试管中,加适量蒸馏水配成溶液,先滴入足量稀盐酸,再滴入BaCl2溶液有白色沉淀生成,则证明该Na2SO3固体变质
②不是浓硫酸
用洁净玻璃棒蘸取待测试样,涂白纸上白纸不变黑,则证明该溶液不是浓硫酸
21(6分)设计一实验证明Al2(SO4)3与Na2CO3两溶液混合,所得的沉淀是Al(OH)3而不是Al2(CO3)3。
解析要证明一种物质不是碳酸盐,应让其与稀HCl反应,观察是否有无色无味气体产生,因为Al(OH)3与盐酸反应不能生成气体。
答案取少量饱和Al2(SO4)3溶液于烧杯中,加入少量饱和Na2CO3溶液,搅拌,过滤,洗涤沉淀2~3次(因为沉淀中会含有Na2CO3溶液,影响实验结果),取少量沉淀于试管中,滴入稀HCl,仔细观察有无气泡生成。
22(8分)(1)为了证明电解质的电离平衡存在,某同学设计了下列两个实验:
取2 mL 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液,加入1滴甲基橙,然后再加入少量固体CH3COONa,观察到的实现现象是 ,原因是 。
(2)取2 mL 0.1 mol·L-1 NH3·H2O,加入1滴酚酞,再加入少量固体NH4Cl,观察到的实验现象是 ,原因是 。
(3)上述实验能不能证明弱电解质的电离平衡的存在? 。
解析(1)向滴有甲基橙的0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中加入CH3COONa固体,会抑制CH3COOH的电离,溶液由红色变为橙色;
(2)向滴有酚酞的0.1 mol·L-1的NH3·H2O中加入NH4Cl固体,会抑制NH3·H2O的电离,溶液pH减小,溶液颜色由红色变为浅红色或无色;
(3)两个实验的现象明显,能证明弱电解质电离平衡的存在。
答案(1)溶液由红色变橙色CH3COO-抑制了CH3COOH的电离,c(H+)下降,pH升高,甲基橙变橙色(2)溶液的颜色由红色变浅红色或无色的存在抑制了氨水的电离,pH下降,溶液变无色或浅红色(3)能证明弱电解质的电离平衡存在高三化学同步检测(六)
化学反应中的能量变化 燃烧热和中和热
说明:本试卷分为第Ⅰ、Ⅱ卷两部分,请将第Ⅰ卷选择题的答案填入题后括号内,第Ⅱ卷可在各题后直接作答。共100分,考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题共48分)
一、选择题(每小题只有一个正确答案,每小题3分,共48分)
1对下列化学反应现象,不正确的说法是()
①放热的反应发生时不必加热 ②化学反应一定有能量变化 ③一般地,吸热反应需要加热后才能发生 ④化学反应热效应数值与参加反应物质多少有关
A.①② B.②③ C.①③ D.②④
解析放热反应有许多是需要加热的,如碳燃烧;吸热反应有的不加热也能进行,如Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体反应。
答案C
2据报道,某国一集团拟在太空建造巨大的激光装置,把太阳光变成激光用于分解海水制氢:,下列说法正确的是()
①水的分解反应是放热反应 ②氢气是一级能源 ③使用氢气作燃料有助于控制温室效应④若用生成的氢气与空气中多余的二氧化碳反应生成甲醇储存起来,可以改善生存环境
A.①② B.②③ C.①③ D.③④
解析氢气是二级能源,其燃烧产物是H2O,有助于控制温室效应。
答案D
3与我国的“神舟六号”采用液态燃料作推进剂不同,美国的航天飞机用铝粉与高氯酸铵(NH4ClO4)的混合物为固体燃料,点燃时铝粉氧化放热引发高氯酸铵反应,其方程式可表示为:;ΔH<0,下列对此反应的叙述错误的是()
A.上述反应属于分解反应
B.上述反应瞬间产生大量高温气体推动航天飞机飞行
C.反应从能量变化上说,主要是化学能转变为热能和动能
D.在反应中高氯酸铵只起氧化剂作用
解析该反应中高氯酸铵既作氧化剂,又作还原剂。
答案D
4下列酸与碱中和反应热化学方程式可用:H+(aq)+OH-(aq)H2O(l);ΔH=-57.3 kJ·mol-1来表示的是()
A.CH3COOH(aq)+NaOH(aq)CH3COONa(aq)+H2O(l);ΔH=-Q1 kJ·mol-1
B.1/2H2SO4(浓)+NaOH(aq)1/2Na2SO4(aq)+H2O(l);ΔH=-Q2 kJ·mol-1
C.HNO3(aq)+NaOH(aq)NaNO3(aq)+H2O(l);ΔH=-Q3 kJ·mol-1
D.1/3H3PO4(aq)+1/2Ba(OH)2(aq)1/6Ba3(PO4)2(s)+H2O(l);ΔH=-Q4 kJ·mol-1
解析根据中和热的定义:当强酸与强碱在稀溶液中发生中和反应时,1 mol H+与1 mol OH-反应生成1 mol H2O放出57.3 kJ的热量。CH3COOH、H3PO4电离要吸热,浓H2SO4溶解时要放热,故A、B、D均不正确。答案选C。
答案C
5下列热化学方程式中的反应热下划线处表示燃烧热的是()
A.NH3(g)+O2(g)NO(g)+H2O(g);ΔH=-a kJ·mol-1
B.C6H12O6(s)+6O2(g)6CO2(g)+6H2O(l);ΔH=-b kJ·mol-1
C.2CO(g)+O2(g)2CO2(g);
ΔH=-c kJ·mol-1
D.CH3CH2OH(l)+O2(g)CH3CHO(l)+H2O(l);ΔH=-d kJ·mol-1
解析根据燃烧热的定义:在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量,叫该物质的燃烧热。
答案B
6(2005年全国卷Ⅱ)已知充分燃烧a g乙炔气体时生成1 mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量b kJ,则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是()
A.2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l);ΔH=-4b kJ·mol-1
B.C2H2(g)+O2(g)2CO2(g)+H2O(l);
ΔH=2b kJ · mol-1
C.2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l);ΔH=-2b kJ·mol-1
D.2C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l);
ΔH=b kJ·mol-1
解析放热用“-”,生成1 mol CO2气体和液态水,放热b kJ,则生成2 mol CO2,放热2b kJ,生成4 mol CO2,放热4b kJ。综合比较,A正确。
答案A
7(2005年江苏卷)氢气(H2)、一氧化碳(CO)、辛烷(C8H18)、甲烷(CH4)的热化学方程式分别为:
H2(g)+O2(g)H2O(l);
ΔH=-285.8 kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)CO2(g);
ΔH=-283.0 kJ·mol-1
C8H18(l)+O2(g)8CO2(g)+9H2O(l);
ΔH=-5518 kJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l);
ΔH=-890.3 kJ·mol-1
相同质量的H2、CO、C8H18、CH4完全燃烧时,放出热量最少的是()
A.H2(g) B.CO(g)
C.C8H18(l) D.CH4(g)
解析根据=1 g该物质燃烧放出的热量,可求出1 g H2、1 g CO、1 g C8H18、1 g CH4完全燃烧,放热分别为142.9 kJ、10.11 kJ、48.40 kJ、55.64 kJ,答案选B。
答案B
8某反应过程中能量变化如下图,则该反应的ΔH值为()
A.ΔH>0 B.ΔH<0 C.ΔH=0 D.无法判断
解析根据图示可知:反应物的总能量高于生成物的总能量,该反应是放热反应,故ΔH<0。
答案B
9下列关于反应热的叙述正确的是()
A.当ΔH<0时,表示该反应为吸热反应
B.由C(s)+1/2O2(g)CO(g)的反应热为110.5 kJ·mol-1,可知碳的燃烧热为110.5 kJ·mol-1
C.反应热的大小与反应物所具有的能量和生成物所具有的能量无关
D.1 mol NaOH分别和1 mol CH3COOH、1 mol HNO3反应放出的热量:CH3COOH解析ΔH<0时,表示该反应为放热反应;燃烧热应是在101 kPa下,1 mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量,碳的燃烧热应为1 mol C完全燃烧生成CO2时所放出的热量;当反应物的总能量大于生成物的总能量时,反应放热,反之则吸热;由于CH3COOH为弱电解质,弱电解质的电离要吸热,所以D选项正确。
答案D
10近年来,我国电力供求持续紧张,尤以2004年最为严重。中国科学院经过对国内能源储备和应用的调研分析后认为:太阳能是最经济实惠、最适合中国国情的新能源,是中国乃至世界面临能源危机的最佳解决方案。太阳能的应用在发达国家已经发展得比较成熟了,我国应该大力推行太阳能在日常生活中的使用,以便节约电力,满足正常的生产、生活需求。譬如,室内可利用储能介质储存太阳能,其原理是:白天在太阳光照射下某种固体盐熔化(实为盐溶于自身的结晶水)吸收能量,晚间熔盐释放出相应能量,从而使室温得以调节。已知几种盐的熔点及熔化时能量改变值如下表所示:
盐 熔点/℃ 质量(g)与相对分子质量数值相等的盐熔化时吸热/kJ
CaCl2·6H2O 29.0 37.3
Na2SO4·10H2O 32.4 87.0
Na2HPO4·12H2O 36.1 100.1
Na2S2O3·5H2O 48.5 49.7
下列有关说法正确的是()
①不宜选用CaCl2·6H2O ②可选用Na2SO4·10H2O和Na2HPO4·12H2O ③最好选用Na2S2O3·5H2O ④最好选用Na2SO4·10H2O
A.①② B.②③ C.①③ D.②④
解析本题以新能源开发为核心命题点(新考纲增加知识点),综合考查判断能力、分析对比能力和计算能力。详细的解答过程为:选择何种储能介质一般要考虑以下两个方面:一是经济性,即来源要丰富,容易取得,价格便宜;二是同样质量的储能介质的储能值(熔化时吸热量)愈高愈好。题中各物质单位质量(g)熔化时吸收的热量依次为:
CaCl2·6H2O(相对分子质量219):=0.17 kJ·g-1
Na2SO4·10H2O(相对分子质量322):=0.27 kJ·g-1
Na2HPO4·12H2O(相对分子质量358):=0.28 kJ·g-1
Na2S2O3·5H2O(相对分子质量248):=0.20 kJ·g-1
很显然,Na2SO4·10H2O和Na2HPO4·12H2O两者单位质量熔化时吸收热量较大,调节室温的效果较好,但最好选用Na2SO4·10H2O(芒硝),因其在自然界中分布广泛(主要分布在盐湖和海水里),是我国的盛产矿藏,价格便宜,使用它更经济。
答案D
11氢能是一种应用前景非常广阔的新能源,但目前仍处于研究、试验阶段,还未能进入实用阶段,其主要原因是()
①氢气燃烧对环境影响的评价尚无定论 ②氢气的制取耗能巨大,廉价制氢技术尚未成熟 ③氢气贮存、运输等安全技术尚未完全解决 ④氢气燃烧的放热量低于相同质量的矿物燃料,经济效益欠佳
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
解析氢能源是一种应用前景非常好的新能源,它具有燃烧充分、燃烧产物对环境无污染、燃烧效率高、制取原料易得等优点,但氢能源的利用也遇到廉价制氢技术尚未成熟,氢气贮存、运输等安全技术尚未完全解决的问题,所以氢能源到目前为止还未能推广应用。所以本题选B。
答案B
12已知1 mol白磷(s)转化成1 mol红磷,放出18.39 kJ热量,又知:4P(白磷,s)+5O2(g)2P2O5(s);ΔH1,4P(红磷,s)+5O2(g)2P2O5(s);ΔH2,则ΔH1和ΔH2的关系正确的是()
A.ΔH1=ΔH2 B.ΔH1>ΔH2 C.ΔH1<ΔH2 D.无法确定
解析由题给信息,白磷的能量比红磷高,燃烧等量的红磷和白磷,白磷放热更多。
答案C
13已知方程式2H2(g)+O2(g) 2H2O(l);ΔH1=-571.6 kJ·mol-1,则关于方程式2H2O(l)2H2(g)+O2(g);ΔH2= 的说法正确的是()
A.方程式中化学计量数表示分子数
B.该反应ΔH2大于零
C.该反应的ΔH2=-571.6 kJ·mol-1
D.该反应可表示36 g水分解时的热效应
解析热化学方程式前的化学计量数只表示物质的量,而不表示分子数,A错误;在书写热化学方程式时,若把反应物和生成物对换,则热效应的数值不变,符号相反,B正确,C不正确;D项没有说明物质的状态。
答案B
14氢能源是21世纪最理想的“新能源”之一。下列关于氢能源的叙述错误的是()
A.氢气燃烧过程中,化学能转变为热能
B.氢氧燃料电池工作过程中,热能转变为电能
C.电解水制取H2过程中,电能转变为化学能
D.在催化剂存在下,光分解水获取H2的过程中,光能转变为化学能
解析原电池是将化学能转变为电能的装置,所以在氢氧燃料电池工作过程中,是化学能转变为电能。
答案B
15已知热化学反应方程式:Zn(s)+O2(g)ZnO(s);ΔH=-351.5 kJ·mol-1;Hg(l)+O2(g) HgO(s);ΔH=-90.84 kJ·mol-1,则锌汞电池中热化学反应方程式:Zn(s)+HgO(s) ZnO(s)+Hg(l)的ΔH为()
A.ΔH=+260.7 kJ·mol-1
B.ΔH=-260.7 kJ·mol-1
C.ΔH=-444.2 kJ·mol-1
D.ΔH=+444.2 kJ·mol-1
解析由题意可知:Zn(s)+O2(g)ZnO(s);ΔH=-351.5 kJ·mol-1 ①
HgO(s)Hg(l)+O2(g);ΔH=+90.84 kJ·mol-1 ②
根据盖斯定律,将①②反应式合并,得ΔH=-260.7 kJ·mol-1,B正确。
答案B
16旨在限制发达国家温室气体排放量、抑制全球范围内气候持续变暖的《京都议定书》随着俄罗斯的加入,已于2005年2月16日正式生效。我国二氧化碳的排放量位居世界第二,为减少二氧化碳这种温室气体的排放,下列措施不切实际的是()
A.大力开发氢能源 B.充分利用太阳能
C.不使用含碳能源 D.提高能源利用率
解析氢能源、太阳能是绿色能源,含碳能源仍是目前的主要能源,不使用是无法做到的,只可能少用并尽可能提高其利用率。
答案C
第Ⅱ卷 (非选择题共52分)
二、填空题、简答题(本大题包括4个小题,共34分)
17(10分)已知:H+(aq)+OH-(aq)H2O(l);ΔH=-57.3 kJ·mol-1,计算下列中和反应中放出的热量。
(1)用20 g NaOH配成稀溶液跟足量的稀盐酸反应,能放出 kJ的热量。
(2)用0.1 mol Ba(OH)2配成稀溶液跟足量的稀硝酸反应,能放出 kJ的热量。
(3)用1.00 L 1.00 mol·L-1醋酸溶液与2.00 L 1.00 mol·L-1 NaOH溶液反应,放出的热量(填“大于”“小于”或“等于”)57.3 kJ,理由是 。
解析根据中和热的定义:(1)n(NaOH)==0.5 mol,与稀盐酸反应只能生成0.5 mol H2O,故放出热量=0.5 mol×57.3 kJ·mol-1=28.65 kJ。
(2)0.1 mol Ba(OH)2与稀硝酸反应,能生成0.2 mol H2O,故放热为:0.2 mol×57.3 kJ·mol-1=11.46 kJ。
(3)醋酸是弱电解质,电离时要吸热,故与NaOH反应生成1 mol H2O,放热小于57.3 kJ。
答案(1)28.65 (2)11.46 (3)小于醋酸电离吸热,放热少
18(8分)氢气是一种高效而无污染的理想能源,下列①~⑥是某化学兴趣小组的学生查阅资料归纳的工业上制取氢气的方法,其中包括正在研究的方案。
电解法: ②甲烷转化法:
③水煤气法: ④碳氢化合物热裂化: ⑤设法将太阳光聚焦产生高温使水分解: ⑥寻找高效催化剂使水分解产生H2
如果将来人类广泛使用氢气作为能源,那么上述6种方法中你认为可行的方法有哪几种?简述理由。
答案作为高效无污染的理想能源,②③方法有CO产生,不可取;①④本身要消耗太多能源,不可取;⑤⑥可作为努力发展的方向。
19(8分)钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属,已知由金红石(TiO2)制取单质Ti,涉及的步骤为:
已知①C(s)+O2(g) CO2(g);
ΔH=-393.5 kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g) 2CO2(g);
ΔH=-566 kJ·mol-1
③TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(s)+O2(g);
ΔH=+141 kJ·mol-1
则TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s) TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH= 。
反应TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti在Ar气氛中进行的理由是 。
解析根据盖斯定律,③+①×2-②,合并后得到反应式TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s) TiCl4(s)+2CO(g),则:ΔH=+141 kJ·mol-1+(-393.5 kJ·mol-1)×2-(-566 kJ·mol-1)=-80 kJ·mol-1。
由于Mg、Ti在空气中高温下都有可能与空气中的O2(或CO2、N2)作用,故必须用Ar作保护气。
答案-80 kJ·mol-1防止高温下Mg(或Ti)与空气中的O2(或CO2、N2)作用
20(8分)家用液化气中主要成分之一是丁烷。在101 kPa时,10 kg丁烷完全燃烧生成CO2和H2O(l)放出热量5×105 kJ丁烷的燃烧热为 ,丁烷燃烧的热化学方程式为 。
解析10 kg丁烷的物质的量==172.41 mol,则丁烷的燃烧热==2900 kJ·mol-1。
答案2900 kJ·mol-1
C4H10(g)+O2(g)4CO2(g)+5H2O(l);ΔH=-2900 kJ·mol-1
三、计算题(本题包括2小题,共18分)
21(6分)1 g H2S气体完全燃烧,生成液态水和二氧化硫气体,放出17.24 kJ热量,求H2S的燃烧热,并写出该反应的热化学方程式。
解析1 g H2S完全燃烧,放出17.24 kJ的热量,则H2S的燃烧热为:17.24 kJ·g-1×34 g·mol-1=586.16 kJ·mol-1。
答案586.16 kJ·mol-1
H2S(g)+ O2(g)SO2(g)+H2O(l);
ΔH=-586.16 kJ·mol-1
22(12分)(2005年天津高考题)磷在氧气中燃烧,可能生成两种固态氧化物。3.1 g的单质磷(P)在3.2 g的氧气中燃烧,至反应物耗尽,并放出X kJ的热量。
(1)通过计算确定反应产物的组成(用化学式表示)是 ,其相应的质量(g)为 。
(2)已知单质磷的燃烧热为Y kJ·mol-1,则1 mol P与O2反应生成固态P2O3的反应热ΔH= 。
(3)写出1 mol P与O2反应生成固态P2O3的热化学方程式: 。
解析(1)P在O2中燃烧可能生成P2O3和P2O5,据题意判断,O2不足,产物为P2O3和P2O5的混合物。
设有x mol P生成P2O3,y mol P生成P2O5,则有:
解得
则生成P2O3 0.025 mol,生成P2O5 0.025 mol。
m(P2O3)=0.025 mol×110 g·mol-1=2.75 g
m(P2O5)=0.025 mol×142 g·mol-1=3.55 g
(2)据题意,3.1 g磷燃烧生成0.025 mol P2O3、0.025 mol P2O5,共放热X kJ,则生成0.025 mol P2O3共放热(X-0.025Y)kJ,故1 mol P与O2反应生成0.5 mol P2O3放出的热量为(20X-Y) kJ,即ΔH=-(20X-Y)kJ·mol-1
答案(1)P2O3、P2O5 2.75、3.55
(2)-(20X-Y)kJ · mol-1
(3)P(s)+O2(g) P2O3(s);
ΔH=-(20X-Y)kJ·mol-1高三化学同步检测(四)
第二单元单元测试(B卷)
说明:本试卷分为第Ⅰ、Ⅱ卷两部分,请将第Ⅰ卷选择题的答案填入题后括号内,第Ⅱ卷可在各题后直接作答。共100分,考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题共48分)
一、选择题(每小题只有一个正确答案,每小题3分,共48分)
1首次提出“胶体”的概念的科学家是()
A.汤姆逊 B.道尔顿 C.阿伏加德罗 D.格雷哈姆
答案D
2下列事实与胶体知识有关的是()
①用盐卤点豆腐 ②水泥硬化 ③用明矾净水 ④河海交接处易沉积成沙洲 ⑤制肥皂时在高级脂肪酸钠、甘油和水形成的混合物中加入食盐,析出肥皂
A.全部 B.①③④ C.①②③ D.②③④
答案A
3下列溶液不具有丁达尔效应的是()
A.C17H35COONa溶液 B.珂罗酊
C.碘的CCl4溶液 D.蛋白质溶液
解析碘的CCl4溶液是溶液,其他均为胶体。
答案C
4磁流体是电子材料的新秀,它既具有固体的磁性,又具有液体的流动性。制备时将FeSO4和Fe2(SO4)3的溶液等物质的量混合,滴入稍过量的氢氧化钠溶液,随后加入油酸钠溶液,即可生成黑色的分散质粒子直径在5.5~36 nm之间的磁流体。下列说法正确的是()
A.所得的分散系属于溶液
B.所得的分散系中的分散质为FeO
C.该分散系进行电泳实验时阳极周围黑色加深
D.油酸钠既有亲水基团又有亲油基团
解析黑色分散质粒子直径在胶体粒子直径范围内,A错;该胶粒应为铁的氢氧化物,B错;该胶体粒子带正电荷,电泳时胶体粒子应移向阴极,C错;只有D正确。
答案D
5医学上治疗由肾功能衰竭等疾病引起的血液中毒时,最常用的血液净化手段是血液透析。透析原理同胶体的渗析原理类似。透析时,病人的血液通过浸在透析液中的透析膜进行循环和透析。血液中,蛋白质和血细胞不能透过透析膜,血液内的毒性物质则可以透过,由此可以判断()
A.蛋白质、血细胞不溶于水,毒性物质可溶于水
B.蛋白质以分子形式存在,毒性物质以离子形式存在
C.蛋白质、血细胞的粒子直径大于毒性物质的粒子直径
D.蛋白质、血细胞不能透过滤纸,毒性物质能透过滤纸
解析由题意可知透析膜属半透膜,有毒物质能透过半透膜,而蛋白质、血细胞不能,说明蛋白质、血细胞的粒子直径大于有毒物质的直径。
答案C
6下列应用技术与胶体分散系性质有关的是()
①利用电泳分离蛋白质 ②电泳用于汽车外壳的涂漆 ③医用微波手术刀,利用其在进行手术时所发生的微波,加热“割口”附近血液中的蛋白质使血液凝固,减少流血量 ④加明矾使江水变澄清
A.①②③④ B.③④ C.①④ D.②③④
解析上述技术的应用都与胶体的性质有关。
答案A
7向胶体中加入电解质能使胶体聚沉。使一定量的胶体在一定时间内开始聚沉所需电解质的浓度(mmol·L-1)称作“聚沉值”,电解质的“聚沉值”越小,则表示其聚沉能力越大。实验证明,聚沉能力主要取决于与胶体粒子带相反电荷的离子所带的电荷数,电荷数越大,聚沉能力越大,如向Fe(OH)3胶体中加入下列电解质时,其“聚沉值”最小的为()
A.NaCl B.FeCl3 C.K2SO4 D.Na3PO4
解析Fe(OH)3胶体粒子带正电荷,故阴离子带电荷数越多,“聚沉值”越小,综合比较,D正确。
答案D
8随着世界人口的急剧增长、工业的蓬勃发展,淡水供应危机日益成为世界关注的焦点,海水约占地球现有总水量的97%,海水淡化问题已成为科学家的主要研究方向,若实行海水淡化来供应饮用水,下列方法在原理上完全不可行的是()
A.加入明矾,使海水的盐分沉淀并淡化
B.利用太阳能,将海水蒸馏淡化
C.将海水通过离子交换树脂,以除去所含的盐分
D.利用半透膜,采用反渗透法而使海水淡化
解析明矾不能除去海水中的盐分。
答案A
9用特殊方法把固体物质加工到纳米级(1~100nm,1 nm=10-9m)的超细粉末粒子,然后制得纳米材料。下列分散系中的分散质的粒子大小和这种纳米粒子大小具有相同的数量级的是()
A.溶液 B.悬浊液 C.胶体 D.乳浊液
解析胶体的本质特征就是分散质粒子大小为10-9 m~10-7 m,知道了分散质的粒子大小,即可判断题目中所指的纳米粒子即为胶体。1~100 nm就是1×10-9~1×10-7 m,胶体分散系中粒子大小和这种超细粉末粒子大小具有相同的数量级。答案为C。
答案C
10用饱和的氯化铁溶液制取氢氧化铁胶体,正确的操作是()
A.将FeCl3溶液滴入蒸馏水中即可
B.将FeCl3溶液滴入热水中,得到黄色液体即可
C.将FeCl3溶液滴入沸水中,得到红褐色溶液即可
D.将FeCl3溶液滴入沸水中,并继续加热煮沸至生成红褐色沉淀即可
解析制取胶体的方法是一个常见的考点,正确答案选C。
答案C
11下列关于胶体的说法正确的是()
A.胶体是呈黏胶状的物质
B.胶体的外观不透明、不均匀
C.利用半透膜可以除去AgI胶体中的KNO3
D.利用滤纸可以过滤除去蛋白质胶体中的食盐
解析本题重点考查胶体的外观特征和性质,胶体不能透过半透膜,但可以透过滤纸,正确答案选C。
答案C
12如右图所示装置,U形管中盛有Fe(OH)3胶体,以两个碳棒为电极进行通电,一段时间后,下列叙述正确的是()
A.X极是阳极,Y极是阴极
B.X极附近颜色加深,Y极附近颜色变浅
C.X极是阴极,Y极附近颜色加深
D.Y极是阴极,X极附近颜色加深
解析X极是阴极,Y极是阳极,Fe(OH)3胶体的胶粒带正电荷,向阴极运动,故X极附近颜色加深,Y极附近颜色变浅。
答案B
13下列关于蛋白质溶液的叙述不正确的是()
A.通过盐析作用从溶液中析出的蛋白质仍能溶解于水
B.蛋白质溶液在酸、碱作用下的性质变化是可逆的
C.蛋白质溶液会发生丁达尔效应
D.利用渗析可以除去蛋白质溶液中的离子或小分子
解析蛋白质溶液是分子胶体,在酸、碱的作用下发生变性,该过程是不可逆的。
答案B
14已知由AgNO3溶液和稍过量的KI溶液制得的碘化银胶体与氢氧化铁溶胶混合时,会析出AgI和Fe(OH)3的混合沉淀。由此可知()
①该AgI胶粒带正电荷 ②该AgI胶粒电泳时向阳极移动 ③该碘化银胶粒带负电 ④Fe(OH)3胶粒电泳时向阳极移动
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
解析由题意知,AgI胶粒带负电荷,电泳时向阳极移动。
答案B
15一般情况下,胶体粒子不易聚集而稳定,主要是因为()
A.胶体有丁达尔效应
B.胶体有布朗运动
C.胶粒很小,不受重力作用
D.同种胶粒带同种电荷,它们互相排斥
解析胶体粒子不易聚集而稳定,是因为同种胶粒带同种电荷。
答案D
16下列关于电泳的说法,不正确的是()
A.生物化学中利用电泳来分离各种氨基酸和蛋白质
B.医学上利用血清的纸上电泳进行某些疾病的诊断
C.利用电泳的原理可将油漆、乳胶、橡胶等粒子均匀地沉积在镀件上
D.胶体粒子能发生电泳现象说明胶体粒子是阳离子或阴离子的聚合体
解析A、B、C均为电泳现象的用途;D中,胶体粒子能发生电泳现象,是因为胶体具有相对较大的表面积,能吸附离子引起的,故D不正确。
答案D
第Ⅱ卷(非选择题共52分)
二、填空、简答题(本题包括6小题,共52分)
17(6分)现有如下各实验:
A.将1 gKCl加入10 g沸腾的水中
B.将1 g可溶性淀粉加入到100 g水中,搅拌均匀后煮沸
C.将1 g白磷加入到100 gCS2中,充分振荡
D.将1 gCaCO3粉末加入到100 g水中,充分振荡
E.将0.1 g植物油加入到10 g水中,充分振荡混匀
F.将96 mL乙酸与5 mL水充分混合
上述实验中所得到的分散系,属于溶液的有 ,属于胶体的是 ,属于浊液的是 。
答案ACFBDE
18(12分)21世纪的新领域纳米技术正日益受到各国科学家的关注,2000年美国总统克林顿宣布了国家纳米倡议,并将2001年财政年度增加科技支出26亿美元,其中5亿给纳米技术。
请根据以上叙述,回答下列问题:
(1)纳米是 单位,1纳米等于 米。纳米科学与技术是研究结构尺寸在1至100纳米范围内材料的性质与应用。它与 分散系的粒子大小一样。
(2)世界上最小的马达,只有千万分之一个蚊子那么大,如右图,这种分子马达将来可用于消除体内垃圾。
①该图是马达分子的 。
②写出该分子中含有的组成环的原子是 元素的原子,分子中共有 个该原子。
答案(1)长度 10-9 胶体
(2)①球棍模型 ②碳 30
19(9分)分别设计化学实验,用最佳方法证明明矾溶于水时发生的下列变化:
供选用的药品和仪器:明矾溶液、甲基橙试液、酚酞试液、pH试纸、NaOH溶液、酒精灯、半透膜、电泳仪、聚光束仪等。
(1)证明明矾发生了水解反应: 。
(2)证明其水解反应是一个吸热反应: 。
(3)证明生成了胶体: 。
解析设计实验时要注意可操作性强,现象明显。
答案(1)用pH试纸测定溶液的pH,pH<7证明发生了水解反应
(2)加热后,再用pH试纸测定其pH,pH减小,证明水解反应是吸热反应
(3)用聚光束仪,有丁达尔效应,证明生成了胶体
20(10分)向胶体中加入少量电解质或将两种带相反电荷的胶体混合,能使胶体粒子聚集长大,形成的颗粒较大的沉淀从分散剂里析出,这个过程叫做聚沉。在Fe(OH)3胶体中,逐滴加入HI稀溶液,会产生一系列变化:
(1)先出现红褐色沉淀,原因是 。
(2)随后沉淀溶解,溶液呈黄色,该反应的离子方程式为 。
(3)最后溶液颜色加深,原因是。此反应的离子方程式为 。
(4)用稀盐酸代替HI稀溶液,能出现上述哪些相同的现象(填序号) 。
解析向Fe(OH)3胶体中加HI稀溶液,产生的一系列变化是:Fe(OH)3胶体在加入电解质后,先聚沉,然后Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O,最后Fe3+与I-发生氧化还原反应。用稀盐酸代替HI稀溶液,(1)(2)现象相同,但不可能出现(3)现象,因为Fe3+不能与Cl-发生氧化还原反应。
答案(1)加入电解质后,使胶体聚沉
(2)Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O
(3)有I2生成2Fe3++2I-I2+2Fe2+
(4)(1)(2)
21(7分)用乙醛还原新制备的Cu(OH)2可以生成红色的Cu2O沉淀。再加入过量的乙酸,使Cu2O发生歧化反应生成Cu2+和Cu,新生成的细小的晶体铜分散在溶液中即形成黄绿色透明铜溶胶。试写出表示以上反应过程的化学方程式。
(1) 。
(2) 。
(3)怎样证明新制得的分散系是胶体

解析证明分散系为胶体要根据胶体区别于其他分散系的典型特征——丁达尔效应证明。
答案(1)
(2)
(3)将一束光通过分散系溶液,如果形成光亮的“通路”,证明该分散系是胶体
22(8分)实验员不慎忘了给新配制的溶液贴标签,只知道这四瓶液体是:蛋白质溶液、淀粉溶液、淀粉酶溶液和蒸馏水。现有碘试剂和三氯乙酸(会使蛋白质变性,蛋白质溶液变浑浊),请你用这两种试剂,以最佳方法和步骤区分四种未知溶液。
解析首先可以用三氯乙酸将四种溶液分成两组:(1)蛋白质溶液、淀粉酶溶液;(2)淀粉溶液、蒸馏水;然后用碘试剂检验出淀粉溶液;再用淀粉溶液检验出淀粉酶和蛋白质溶液。
答案(1)将四种溶液各取少量置于试管中,分别滴入三氯乙酸,溶液变浑浊的是蛋白质溶液和淀粉酶溶液,不变浑浊的是淀粉溶液和蒸馏水。
(2)另取少量淀粉溶液和蒸馏水置于试管中,分别滴入碘试剂,溶液变蓝色的是淀粉溶液,另一种是蒸馏水。
(3)另取蛋白质溶液和淀粉酶溶液,分别滴加淀粉溶液1~2 mL,过一段时间(5 min以后),然后分别滴加碘试剂,溶液变蓝色的是蛋白质溶液,不变蓝色的是淀粉酶溶液。
(其他合理答案也可)高三化学同步检测(一)
第一单元单元测试(A卷)
说明:本试卷分为第Ⅰ、Ⅱ卷两部分,请将第Ⅰ卷选择题答案填入题后括号内,第Ⅱ卷可在各题后直接作答。共100分,考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题共48分)
一、选择题(每小题只有一个正确答案,每小题3分,共48分)
1下列物质中,含有共价键的离子晶体是 ……………………………………………… ( )
A.KBr B.NaOH C.HCl D.I2
答案B
2下列性质中,可以较充分说明某晶体是离子晶体的是 ……………………………… ( )
A.具有高的熔点
B.固态不导电,水溶液能导电
C.可溶于水
D.固态不导电,熔融状态能导电
解析具有高熔点的可能是离子晶体、原子晶体或金属晶体;固态不导电,水溶液能导电的可能是分子晶体;可溶于水的可能是分子晶体或离子晶体;固态不导电,熔融状态能导电是离子晶体的典型特征。
答案D
3当干冰熔化或升华时,发生变化的是 ………………………………………………… ( )
A.CO2分子内的C—O键
B.CO2分子间作用力
C.CO2分子间作用力和C—O键
D.O—O键发生变化
解析干冰是分子晶体,升华时破坏分子间作用力。
答案B
4下表所列有关晶体的说法,有错误的是 ……………………………………………… ( )
选项 A B C D
晶体名称 碘化钾 干冰 石墨 碘
组成晶体粒子名称 阴、阳离子 分子 原子 分子
晶体内存在的作用力 离子键 范德瓦耳斯力 共价键 范德瓦耳斯力
解析石墨是一种混合型晶体,层内是共价键,层与层之间以分子间作用力相结合。
答案C
5下列叙述正确的是 ……………………………………………………………………… ( )
A.分子晶体中一定存在共价键
B.离子晶体中一定有金属元素
C.原子晶体中一定不存在离子键
D.晶体中有阳离子就一定有阴离子
解析稀有气体是单原子分子,不存在共价键,A错;铵盐属离子晶体,不存在金属元素,B错;金属晶体中存在金属阳离子和自由电子,无阴离子,D错;原子晶体全部以共价键结合,C正确。
答案C
6下列物质中熔沸点的比较错误的是 …………………………………………………… ( )
A.Ar>Ne>He
B.金刚石>NaCl>CO2
C.金刚石>SiC>晶体Si
D.HF>HCl>HBr
解析HF中存在氢键,HF沸点比HCl、HBr高,但HCl和HBr结构相似,相对分子质量越大,沸点越高,故HCl的熔沸点低于HBr。
答案D
7下列各组物质中,均易溶于水的一组是 ……………………………………………… ( )
A.HCl和SiO2 B.HCl和HF
C.I2和Cl2 D.HNO3和CCl4
解析SiO2是原子晶体,难溶于水,其余的物质在固态时均为分子晶体,根据“相似相溶”原理,B正确。
答案B
8ⅠA族元素的原子与ⅦA族元素的原子结合,形成的物质在固态时可以是 ………… ( )
①离子晶体 ②原子晶体 ③分子晶体 ④金属晶体
A.①② B.②③ C.①③ D.①④
解析ⅠA族碱金属与ⅦA族元素的原子结合形成离子晶体,但ⅠA族的氢元素与ⅦA族的元素的原子结合形成分子晶体,故C正确。
答案C
9下列有关金属元素特征的叙述正确的是 ……………………………………………… ( )
A.金属元素的原子只有还原性,离子只有氧化性
B.金属元素在化合物中一定显正价
C.金属元素在不同的化合物中的化合价均不同
D.金属元素的单质在常温下均为金属晶体
解析对于有可变化合价的金属,其中间价态的阳离子(如Fe2+)既可能表现氧化性,又可能表现还原性,A错;金属元素只能显正价,在不同的化合物中,可能显相同的价态,也可能显不同的价态,B对,C错;常温下,Hg呈液态,D错。
答案B
10金属的下列性质中,能用金属晶体结构加以解释的是 ……………………………… ( )
①容易导电 ②容易导热 ③有延展性 ④易锈蚀
A.②④ B.①②④ C.①②③④ D.①②③
解析金属易锈蚀是金属的化学性质,不能用晶体结构解释。
答案D
11金属具有延展性的原因是 …………………………………………………………… ( )
A.金属原子半径都较大,价电子较少
B.金属受外力作用变形时,金属阳离子与自由电子间仍保持较强烈作用
C.金属中大量自由电子受外力作用时,运动速度加快
D.自由电子受外力作用时能迅速传递能量
答案B
12(2005年北京理综卷)下表为元素周期表前4周期的一部分,下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中,正确的是 …………………………………………………………… ( )
A.常压下五种元素的单质中Z单质的沸点最高
B.Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子的相同
C.W的氢化物的沸点比X的氢化物的沸点高
D.Y元素的非金属性比W元素的非金属性强
解析据表分析,R、W、X、Y、Z五种元素分别是Ar、P、N、S、Br,只有D正确。
答案D
13石墨晶体是层状结构,在每一层内,每一个碳原子都跟其他3个碳原子相结合。据右图分析,石墨晶体中碳原子数与共价键数之比为 ………………………………………… ( )
A.2∶3 B.2∶1 C.1∶3 D.3∶2
解析用平均法处理,以一个六元环来看。一个共价键被两个六元环所共有,故一个六元环拥有共价键数= ×6=3;一个碳原子被三个六元环所共有,故一个六元环拥有C原子数= ×6=2。选A。
答案A
14下列说法正确的是 …………………………………………………………………… ( )
A.C60气化和I2升华克服的作用力相同
B.甲酸甲酯和乙酸的分子式相同,它们的熔点相近
C.氯化钠和氯化氢溶于水时,破坏的化学键都是离子键
D.用作高温结构陶瓷的Si3N4固体是分子晶体
解析C60气化和I2升华都是克服分子间作用力;熔点的高低除跟分子的相对分子质量有关外还与空间结构有关;氯化钠溶于水破坏离子键,氯化氢溶于水破坏共价键;Si3N4可用作高温结构陶瓷,应为原子晶体。
答案A
15(2005年深圳二模)六氟化硫(SF6)具有良好的高压绝缘性,在电器工业有着广泛的用途,SF6分子呈正八面体结构,S原子位于八面体的中心。下列关于SF6的推测正确的是 ( )
A.SF6在氧气中燃烧可生成SO2
B.SF6晶体是原子晶体
C.SF6是非极性分子
D.SF6中各原子的最外电子层都达到8电子稳定结构
解析SF6在氧气中燃烧生成SO3,而不是SO2;SF6应属于分子晶体,其中6个F最外层均达8电子稳定结构,而S原子不是8电子结构,A、B、D错误。
答案C
162005年10月12日,我国的“神舟六号”宇宙飞船顺利发射升空,五天后顺利返回地球。用于制造火箭发动机、宇宙飞船制动闸的金属要求有良好的热学性能,比如熔点高、比热高、热导率高、适宜的热膨胀率等优异性能。根据下表,可选择出最佳金属材料为 …… ( )
金属 熔点 比热 热导率 热膨胀率
℃ J/(g·K) W/(m·K) α(×10-6)25 ℃
A Fe 418 0.106 75.37 11.76
B Mg 923 0.243 153.66 24.3
C Al 933 0.215 221.91 23.6
D Be 1550 0.436 146.5 11.6
E Li 453 0.85 71.17 56
解析根据题给信息,综合比较有关数据,Be最合适,故选D。
答案D
第Ⅱ卷(非选择题共52分)
二、填空题(本大题包括4小题,共35分)
17(8分)在水、四氯化碳中分别加入蔗糖、磷酸、碘和萘(C10H8)晶体,则:
几种分子晶体在水和四氯化碳中的溶解情况
蔗糖 磷酸 碘 萘
H2O
CCl4
(填“易溶”或“不溶”)
解析此题根据“相似相溶”原理分析。
答案
易溶 易溶 不溶 不溶
不溶 不溶 易溶 易溶
18(7分)用下列10种物质的序号,填空回答问题:
①O2 ②H2 ③NH4NO3 ④K2O2 ⑤Ba(OH)2 ⑥CH4 ⑦CO2 ⑧NaF ⑨NH3 ⑩I2
(1)由非极性键形成的非极性分子是 。
(2)由极性键形成的非极性分子是 。
(3)由极性键形成的极性分子是 。
(4)只由离子键形成的离子晶体是 。
(5)既有离子键又有非极性键的离子晶体是 。
(6)既有离子键又有极性共价键的离子晶体是 。
(7)既有离子键又有共价键,还有配位键的离子晶体是 。
答案(1)①②⑩ (2)⑥⑦ (3)⑨ (4)⑧ (5)④ (6)⑤ (7)③
19(10分)1985年,科学家发现的C60分子是由60个碳原子构成的,它的形状像足球(图C)。因此又叫足球烯。1991年科学家又发现一种碳的单质——碳纳米管,它是由六边环形的碳原子构成的管状大分子(图D),图A、图B分别是金刚石和石墨的结构示意图。图中小黑点或小黑圈均代表碳原子。
试回答下列问题:
(1)金刚石、石墨、足球烯和碳纳米管的物理性质存在较大差异的原因是 。
(2)常温下足球烯和碳纳米管的化学性质是否比金刚石和石墨活泼? (填“活泼”和“一样”)。理由是 。
(3)由下面石墨的晶体结构俯视图可推算在石墨晶体中,每个正六边形平均所占有的C原子数与C—C键数之比为 。
(4)在金刚石的网状结构中,含有共价键形成的碳原子环,其中最小的环上有 (填数字)个碳原子,每个碳原子上的任两个C—C键的夹角都是 (填角度)。
(5)燃氢汽车之所以尚未大面积推广,除较经济的制氢方法尚未完全解决外,制得H2后还需解决贮存问题,在上述四种碳单质中有可能成为贮氢材料的是 。
解析本题以碳元素的四种单质的空间结构图为核心命题点,综合了物质结构等有关属于《考试大纲》规定应综合应用的知识点,综合考核考生从实物图平面图中提取解题信息的自学能力和空间想象能力。解答本题可从如下两个方面展开思维:
(1)在碳元素所形成的四种单质中,其物理性质差异较大的原因是在四种单质中C原子排列的方式不同(由题给四种图形可以看出)。(2)充分利用碳元素所形成的四种单质物质结构示意图展开空间想象:例如碳纳米管表面积大,故可作为贮氢材料。
答案(1)碳原子排列方式不同 (2)一样碳原子最外层电子数为4,在常温下不易得失电子(3)2∶3 (4)6109°28′ (5)碳纳米管
20(10分)某离子晶体晶胞结构如右图所示,X位于立方体的顶点,Y位于立方体中心。试分析:
(1)晶体中每个Y同时吸引着 个X,每个X同时吸引着 个Y,该晶体化学式为 ;
(2)晶体中在每个X周围与它最接近且距离相等的X共有 个;
(3)晶体中距离最近的2个X与1个Y形成的夹角∠XYX的度数为 (填角的度数)。
解析此题主要考查了学生的空间想象能力及运用晶胞的平均处理法求晶体化学式的解题技巧。
答案(1)48XY2(或Y2X)(2)12(3)109°28′
三、实验题(本题包括1小题,共8分)
21(8分)在测定硫酸铜结晶水的实验操作中:
(1)加热前应将晶体放在 中研碎,加热是放在中进行,加热失水后,应放在中冷却。
(2)判断是否完全失水的方法: 。
(3)做此实验,最少应进行称量操作 次。
(4)下面是某学生一次实验的数据,请完成计算,填入下面的表格中。
坩埚质量 坩埚与晶体总质量 加热后坩埚与固体总质量 测得晶体中结晶水个数
11.7 g 22.7 g 18.6 g
(5)这次实验中产生误差偏高的原因可能是。
A.硫酸铜晶体中含有不挥发性杂质
B.实验前晶体表面有湿存水
C.加热时有晶体飞溅出去
D.加热失水后露置在空气中冷却
解析本题主要考查测定硫酸铜晶体结晶水含量的实验操作、数据处理及误差分析等。解题的难点是:①做此实验,最少应称量的次数,从第(4)问来看,似乎只需称量3次,但判断晶体是否完全失去结晶水,最后一次加热前后至少要称量2次,故至少应进行4次称量。②第(5)问的答案由第(4)问结果判断,其计算依据为:
1∶x=∶=∶,解得x=5.3,从而判断测定结果偏高,引起偏高的原因可能是B、C。
答案(1)研钵瓷坩埚干燥器
(2)最后两次加热前后质量数据差不超过0.1 g
(3)4 (4)5.3 (5)BC
四、计算题(本题共1小题,共9分)
22(9分)将固体FeC2O4·2H2O放在一个可称量的容器中加热灼烧,固体质量随温度升高而变化,测得数据如下:
温度/℃ 25 300 350 400 500 600 900
固体质量/g 1.000 0.800 0.800 0.400 0.444 0.444 0.429
根据以上数据进行计算和分析,完成下列填空:
(1)写出25~300 ℃时固体发生变化的化学方程式 ,判断理由是 。
(2)350~400 ℃时固体发生变化得到的产物是 ,物质的量之比为 。
(3)500 ℃时产物的含氧质量分数为 。
(4)写出600~900 ℃时固体发生变化的化学方程式 。
解析(1)通过计算可知固体减少的质量刚好等于1.000 g FeC2O4·2H2O中所含结晶水的质量,即可确定反应中失去的是H2O。
(2)在350~400 ℃,FeC2O4进一步分解,质量减少一半,比较FeC2O4与铁的氧化物的相对分子质量,只有剩余固体为FeO符合要求,由反应式:
得生成物的物质的量之比为1∶1∶1。
(3)(4)问是有紧密联系的,在400~500 ℃,FeO在灼烧过程中质量增加,可能是结合空气中的氧生成高价的氧化物,600~900 ℃过程中固体质量又减小,由此推测固体物质可能发生如下变化:6FeO→3Fe2O3(结合氧原子)→2Fe3O4(再失去氧原子),用表中的数据进行验证:
2FeO~Fe2O3 Δm(增加)
144 16
0.400 0.444-0.400=0.044
3Fe2O3~2Fe3O4 Δm(减少)
480 16
0.444 0.444-0.429=0.015
由上可知符合要求,因此500 ℃时产物为Fe2O3,含氧的质量分数为30%,600~900 ℃时的反应式为:
由以上分析可知FeC2O4·2H2O在加热灼烧过程中经过一个复杂的变化过程,即由FeC2O4·2H2O→FeC2O4→FeO→Fe2O3→Fe3O4。将上述的过程绘制成如下图所示,更能方便地看清整个变化过程。
FeC2O4·2H2O受热分解的质量变化
答案(1) 固体减少的质量刚好等于FeC2O4·2H2O中所含的结晶水的质量
(2)FeO、CO、CO2 1∶1∶1
(3)30%
(4)高三化学同步检测(十八)
期末综合练习(B卷)
说明:本试卷分为第Ⅰ、Ⅱ卷两部分,请将第Ⅰ卷选择题的答案填入题后括号内,第Ⅱ卷可在各题后直接作答。共100分,考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题共48分)
一、选择题(每小题只有一个正确答案,每小题3分,共48分)
1下列反应既属于氧化还原反应,又属于吸热反应的是()
A.铝片与稀盐酸反应
B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应
C.灼热的碳与CO2反应
D.甲烷在氧气中燃烧
解析四个选项中,A、C、D是氧化还原反应,B是复分解反应。A、C、D三个反应中,A、D为放热反应,只有C符合题意。
答案C
2用试纸测定某无色溶液的pH时,规范的操作是()
A.将pH试纸放入溶液中观察其颜色变化,跟标准比色卡比色
B.将溶液倒在pH试纸上,跟标准比色卡比色
C.用干燥洁净的玻璃棒蘸取溶液,滴在pH试纸上,跟标准比色卡比色
D.在试管内放入少量溶液煮沸,把pH试纸放在管口,观察颜色,跟标准比色卡比色
解析 pH试纸若事先润湿,原溶液被稀释,则测出的pH不准确。正确的操作是用干燥洁净的玻璃棒蘸取溶液,滴在pH试纸上,然后跟标准比色卡比较。
答案C
3已知由AgNO3溶液和稍过量的KI溶液制得的AgI溶胶跟Fe(OH)3溶胶相混合时,会析出AgI和Fe(OH)3的混合沉淀。由此可知()
A.该AgI胶体粒子带正电荷
B.该AgI胶体粒子电泳时向阴极移动
C.该AgI胶体粒子带负电荷
D.Fe(OH)3胶体粒子电泳时向阳极移动
解析Fe(OH)3胶体粒子带正电荷,电泳时向阴极移动,D项描述不正确;AgI胶体遇带正电荷的Fe(OH)3胶体时发生聚沉,可知该AgI胶体粒子带负电荷而电泳时向阳极移动,故A、B两项描述不正确,C项描述正确。
答案C
4纳米材料的表面粒子数占总粒子数的比例极大,这是它有许多特殊性质的原因。假设某氯化钠纳米颗粒的大小和形状恰好与氯化钠晶胞相同,如图,则这种纳米颗粒的表面粒子数与总粒子数的比值为()
A.7∶8 B.13∶14 C.25∶26 D.26∶27
解析该颗粒的外表面上有26个离子,总共有27个离子,因而其表面粒子数与总粒子数的比值为26∶27。
答案D
5某学生做完实验后,采用以下方法分别清洗所用仪器,你认为他的操作()
①用稀硝酸清洗做过银镜反应的试管 ②用酒精清洗做过碘升华的烧杯 ③用浓盐酸清洗做过高锰酸钾分解实验的试管 ④用盐酸清洗长期保存过三氯化铁溶液的试剂瓶 ⑤用氢氧化钠溶液清洗盛放过苯酚的试管
A.②不对 B.③④不对 C.④⑤不对 D.全部正确
解析①银可与硝酸反应,生成可溶性的硝酸银;②碘单质易溶于酒精;③高锰酸钾分解产生二氧化锰,浓盐酸能与二氧化锰反应而使之溶解;④长期存放三氯化铁溶液,由于水解而产生的Fe(OH)3分解成Fe2O3逐渐沉积下来,可用盐酸清洗;⑤NaOH溶液能与苯酚反应,生成的苯酚钠溶于水。因此以上操作全部正确。
答案D
6如图所示的等臂杠杆AB两端各挂体积、质量相等的空心铜球和铁球,在水平位置平衡。若将铜球和铁球分别同时浸没在盛有CuSO4溶液的烧杯中,过一段时间后会发现(球体积变化不计)()
A.杠杆A端下倾 B.杠杆B端下倾
C.杠杆先A端下倾,后B端下倾 D.杠杆仍在水平位置平衡
解析将铁球浸没在CuSO4溶液中发生以下反应:Fe+Cu2+Fe2++Cu,生成的Cu沉积在铁球上使铁球的质量增加,因而B端下倾。
答案B
7已知下列氧化剂均能氧化+4价的硫元素,欲除去稀硫酸中混有的亚硫酸,以得到纯净的稀硫酸,应选用的最合理的氧化剂是()
A.KMnO4 B.Ca(ClO)2 C.H2O2 D.Cl2
解析 KMnO4、Ca(ClO)2、Cl2被还原后生成的物质都是新杂质,H2O2被还原后生成的物质H2O不是新杂质,且剩余H2O2容易分解为O2和H2O,因而选用H2O2作氧化剂最合理。
答案C
8把m g铁铝合金粉末溶于足量盐酸中,加入过量NaOH溶液,过滤出沉淀,经洗涤、干燥、灼烧,得到红棕色粉末的质量仍为m g,则原合金中铁的质量分数为()
A.70% B.52.4% C.47.6% D.30%
解析合金中铁的质量分数等于最后得到的红棕色粉末Fe2O3中铁的质量分数,而Al的质量分数等于Fe2O3中氧的质量分数。
答案A
9(2005年广东卷)下列反应的离子方程式正确的是 …()
A.向氯化铝溶液中加入过量氢氧化钠溶液:Al3++4OH+2H2O
B.向苯酚钠溶液中通入二氧化碳:CO2+H2O+2C6H5O-2C6H5OH+
C.向小苏打溶液中加入醋酸溶液:+H+CO2↑+H2O
D.向溴化亚铁溶液中通入过量氯气:Fe2++2Br-+2Cl2Fe3++Br2+4Cl-
解析氢氧化钠过量,Al3+转化为,A正确;苯酚钠溶液中通入二氧化碳,正确的离子方程式为:C6H5O-+CO2+H2OC6H5OH+,B错误;C中醋酸是弱酸,应用化学式表示,C错误;D中,Cl2过量,Fe2+和Br-全部被氧化,正确的离子方程式为:2Fe2++4Br-+3Cl22Fe3++2Br2+6Cl-。
答案A
10下列各组离子在水溶液中能大量共存的是…()
A.Na+、S2-、Cu2+、Cl-
B.HS-、Na+、OH-、K+
C.K+、、Br-、
D.H+、Cl-、Na+、
解析A组中的S2-与Cu2+、B组中的HS-与OH-、D组中的H+与相互间能反应而不能大量共存,而C组中的离子间不发生反应而能大量共存。
答案C
11蓄电池在放电时起原电池作用,在充电时起电解池的作用。下式是爱迪生蓄电池分别在充电和放电时发生的反应:Fe+NiO2+2H2O Fe(OH)2+Ni(OH)2。下列有关爱迪生蓄电池的推断错误的是()
A.放电时铁作负极,NiO2作正极
B.充电时阴极的电极反应式是:Fe(OH)2+2e-Fe+2OH-
C.充电时电解质溶液中的阴离子向阴极方向移动
D.蓄电池的电极必须浸入某种碱性电解质溶液中
解析放电时是原电池,原电池反应Fe+NiO2+2H2OFe(OH)2+Ni(OH)2中的还原剂Fe作负极,氧化剂NiO2作正极,A推断正确;充电时是电解池,电解池反应Fe(OH)2+Ni(OH)2Fe+NiO2+2H2O中的还原反应在阴极上进行,阴离子向电解池的阳极上移动,B推断正确,C推断错误;上述总方程式中缺乏易溶于水的强电解质,鉴于酸与总方程式中物质发生反应,必须采用碱性电解质溶液,D推断正确。
答案C
12煅烧黄铁矿时损失了a%的硫元素,则FeS2的损失率与硫元素的损失率相比较,其数值的关系是…()
A.大于 B.小于 C.等于 D.无法比较
解析设FeS2的质量为m,关系式:
FeS2(损失)~2S(损失)
120 g 2×32 g
ma% m××a%
FeS2的损失率为=a%。
答案C
13在1183 K以下纯铁晶体的基本结构单元如图a所示,在1183 K以上则转变为图b所示的基本结构单元,在两种晶体中最邻近的铁原子间距离相同。下列关于铁的说法正确的是()
A.由于铁桶表面有一层致密的氧化膜,所以工业生产中常常用铁桶来盛装稀硫酸
B.家用炒菜铁锅用水清洗放置后,出现红棕色的锈斑,在此变化过程中发生的化学反应是:2H2O+O2+4e-4OH-和Fe-3e-Fe3+
C.Fe2+是人体血液中不可缺少的一种离子,所以血液中Fe2+的含量越高越好
D.上述纯铁晶体转变温度(1183 K以下和以上)前后两者的密度比为
解析本题以铁在生活中的应用为核心命题点,是对综合归纳总结能力的考查。A项稀硫酸与氧化膜反应;B项铁的吸氧腐蚀,发生原电池反应过程中铁首先失去电子生成亚铁离子;D项假设两个最近的铁原子间距离为x,a图中实际占有的铁原子数为8×+1=2,体积为(x)3,b图中实际占有的铁原子数为8×+6×=4,体积为(x)3,所以两者的密度比为∶=,所以选D。
答案D
14下列过程中体系的pH不发生变化的是()
A.用惰性电极电解NaOH溶液
B.在温度不变的情况下,向饱和的澄清石灰水中加入少量的CaO固体
C.将H2S气体通入亚硫酸
D.将用导线连接在一起的铁钉和银针同时插入稀硫酸中
解析用惰性电极电解NaOH溶液,实质是电解水,NaOH溶液浓度增大,pH升高,A不符合题意;温度不变的情况下,向饱和澄清石灰水中加CaO固体,溶液中Ca(OH)2浓度不变,pH不变,B符合题意;将H2S气体通入亚硫酸,发生反应2H2S+H2SO33S↓+3H2O,pH升高,C不符合题意;用导线连接铁钉和银针并同时插入稀硫酸中,发生原电池反应,消耗H+,pH升高,D不符合题意。
答案B
15已知下列热化学方程式:①Zn(s)+1/2O2(g)ZnO(s);ΔH1 ②Hg (l)+1/2O2(g) HgO(s);ΔH2,则Zn(s)+HgO(s)Hg(l)+ZnO(s);ΔH3,ΔH3为()
A.ΔH2-ΔH1
B.ΔH2+ΔH1
C.ΔH1-ΔH2
D.-ΔH1-ΔH2
解析由盖斯定律,①-②得Zn(s)+HgO(s)Hg(l)+ZnO(s);ΔH3=ΔH1-ΔH2,选C。
答案C
16下图所示对实验仪器名称的标注或实验操作正确的是()
解析A中滴定管是碱式滴定管,错误;B中NH4Cl受热分解产生的NH3与HCl在冷却后会重新反应生成NH4Cl,得不到NH3,错误;D中量筒不是配制溶液的仪器,且浓硫酸的稀释放出大量的热量,不能在量筒中进行,错误。选C。
答案C
第Ⅱ卷(非选择题共52分)
二、填空题(本大题包括4个小题,共32分)
17(4分)甲硅烷(SiH4)是一种无色液体,遇到空气能自燃而发生爆炸,生成SiO2和水蒸气。已知10 g甲硅烷自燃而发生爆炸时放出热量446 kJ,则甲硅烷燃烧的热化学方程式为 。
解析1 mol SiH4质量是32 g,1 mol SiH4燃烧放出的热量为446 kJ×=1427.2 kJ,则甲硅烷燃烧的热化学方程式为SiH4(g)+2O2(g)SiO2(s)+2H2O(g);ΔH=-1427.2 kJ·mol-1。
答案SiH4(g)+2O2(g)SiO2(s)+2H2O(g);ΔH=-1427.2 kJ·mol-1
18(10分)2005年11月26日,我国江西九江发生了里氏5.7级地震,给当地造成了较大的损失,如何建立地震预警机制成为人们关注的焦点。
(1)预测地震的方法很多,一种是吸收法测量地下水溶解气体的量,如二氧化碳和氧气,然后绘成曲线。为了获得氧气的吸收溶液,配制方法如下:在250 mL锥形瓶中加入24 g焦性没食子酸〔邻苯三酚C6H3(OH)3〕,再注入160 mL 21%的氢氧化钾溶液,用塞子塞好并振摇至固体完全溶解。焦性没食子酸的碱性溶液具有较强的还原性,吸收氧后生成(KO)3C6H2—C6H2(OK)3。试写出配制及吸收过程的化学方程式 : ; 。
(2)在地震、海啸发生大量人员伤亡的情况下,必须尽快进行灭菌杀毒,防止瘟疫流行。世界卫生组织(WAO)将二氧化氯(ClO2)列入A级高效安全灭菌消毒剂,下列说法正确的是 。
A.消毒时,二氧化氯被氧化
B.消毒时,二氧化氯被还原
C.二氧化氯是离子化合物
D.二氧化氯分子中氯为-1价
(3)二氧化氯消毒液具有强氧化作用,可杀死一切致命的微生物,由于其在杀灭病毒过程中不产生氯代有机物——三氯甲烷(致癌物质),被称为安全消毒剂。二氧化氯是黄绿色的气体,目前主要采用氯酸钠和盐酸反应制得,该法的缺点是同时产生氯气(约占总体积的1/3),致使产物的纯度较低。写出该法制取二氧化氯的化学方程式: 。
答案(1)C6H3(OH)3+3KOHC6H3(OK)3+3H2O
4C6H3(OK)3+O22(KO)3C6H2—C6H2(OK)3+2H2O
(2)B
(3)2NaClO3+4HCl2NaCl+Cl2↑+2ClO2↑+2H2O
19(8分)一位同学配制的如下四瓶溶液忘记了贴标签:NaCl(0.1 mol·L-1)、HCl(0.1 mol·L-1)、NaOH(0.1 mol·L-1)、酚酞溶液(0.1%)。这位同学将四瓶溶液编号为A、B、C、D,他不用其他试剂进行鉴别的实验步骤和现象记录如下。请帮助他进行推断。
各取溶液少许两两混合反应,反应现象如表所示:
A B C D
A — — —
B — — —
C — — 溶液变红
D — — 溶液变红
推断结论: 。
(2)取红色混合溶液少许,不断滴入A溶液,溶液的红色褪去;另取红色混合溶液少许,不断滴入B溶液,溶液颜色无变化。
推断结论: 。
(3)取A溶液2 mL,滴入3滴C溶液,再加入D溶液4 mL,在这个过程中无明显颜色变化。
推断结论: 。
解析(1)两两反应的预期现象如下表所示,与A、B、C、D两两反应的现象表对照,可推断出:A、B各属于NaCl、HCl中的某种物质,C、D各属于NaOH、酚酞中的某种物质。
NaOH NaCl HCl 酚酞
NaOH — — 溶液变红
NaCl — — —
HCl — — —
酚酞 溶液变红 — —
(2)红色溶液中含有NaOH和酚酞,加入NaCl时,预期出现的现象是红色溶液的颜色不发生变化;加入HCl时,预期出现的现象是红色溶液的颜色褪去。B滴入红色溶液中出现的现象与NaCl滴入红色溶液中预期出现的现象一致,A滴入红色溶液中出现的现象与HCl滴入红色溶液中预期出现的现象一致,可推断出:A为HCl,B为NaCl。
(3)取A(HCl)溶液2 mL,若滴入3滴NaOH和4 mL酚酞,预期出现的现象是溶液的颜色无明显变化,若滴入3滴酚酞和4 mL NaOH,预期出现的现象是溶液的颜色由无色变成红色。滴入3滴C溶液和4 mL D溶液时,出现的现象与滴入3滴NaOH和4 mL酚酞时预期出现的现象一致。可推断出:C是NaOH,D是酚酞。
答案(1)A、B各属于NaCl、HCl中的某种物质,C、D各属于NaOH、酚酞中的某种物质
(2)A为HCl,B是NaCl
(3)C是NaOH,D是酚酞
20(10分)实验室里可用甲醇等有关物质制备HCHO,关于甲醇和甲醛的沸点和水溶性见下表:
沸点/℃ 水溶性
甲醇 65 与水混溶
甲醛 -21 与水混溶
图甲和图乙是两位同学设计的实验装置,请回答问题:
(1)若按甲装置进行实验,则通入A试管的X应是 ;B中反应的化学方程式是 。
(2)若按乙装置进行实验,则B管中应装入 ,反应的化学方程式为 。
(3)当实验完成时,若在C中滴加适量银氨溶液,并将C水浴加热,产生的现象是 ,反应的化学方程式是 。
(4)反应过程中,甲、乙两种装置都需要加热的仪器是 (填A、B、C)。
(5)实验开始时,先打开气球D的开关,直至实验结束。气球D的作用 。
解析实验的目的是制取HCHO,必须首先搞清楚其反应原理有以下两个:①2CH3OH+O2 HCHO+2H2O或②CH3OH+CuOCu+HCHO+H2O。分析甲装置的特点,可以确定其利用反应原理①制取HCHO,进一步可以确定X是氧气或空气,需要加热的仪器是A和B。乙装置利用反应原理②制取HCHO,B管中应该加入CuO或Ag2O。有关气球的作用,应该从保证实验的安全和保证所制取HCHO的纯度、产量等角度分析。
答案(1)氧气或空气2CH3OH+O2 2HCHO+2H2O
(2)CuO(或Ag2O)CH3OH+CuOCu+HCHO+H2O
(3)出现光亮的银镜HCHO+4Ag(NH3)2OH (NH4)2CO3+4Ag↓+H2O+6NH3
(4)A、B (5)平衡内外气压,使气流平稳;防止发生倒吸
三、计算题(本大题包括2个小题,共20分)
21(10分)100 g CaO因露置于空气中而变质,质量变为120 g。为测定此变质的生石灰中CaO的质量分数,按下列过程进行实验:
CaO(100 g)粉末A(120 g)气体B气体C沉淀D(25 g)
计算粉末A中CaO的质量分数。
解析设转化成Ca(OH)2的CaO质量为x1,转化成CaCO3的CaO质量为x2。
CaO+H2OCa(OH)2~Δm1
56 18
x1 Δm1
Δm1=18x1/56
CaO+CO2CaCO3~ Δm2 ~CaCO3(沉淀D)
56 g 44 g 100 g
x2 Δm2 m(CaCO3)
Δm2= 44x2/56,m(CaCO3)=100x2/56
据题意:18x1/56+44x2/56=120 g-100 g
100x2/56=25 g
解得:x1=28 g x2=14 g
未变质的CaO所占的质量分数为×100%=48.3%。
答案48.3%
22(10分)在500 g CuSO4溶液中插入两根电极,一极为铜,一极为粗铜(含锌)。通电电解至粗铜刚好全部溶解掉,这时铜极质量增加7.04 g,电解质溶液质量增加0.02 g。求粗铜中含锌的质量分数。
解析设粗铜中锌和铜的质量分别为x、y。
根据电解质溶液质量的变化列:x+y -7.04 g=0.02 g
根据两个电极电子得失总数相等列:2x/(65 g·mol-1)+2y/(64 g·mol-1)=2×7.04 g/(64 g·mol-1)
联立求解得:x=1.3 g y=5.76 g
粗铜中锌的质量分数为:×100%=18.4%。
答案18.4%
期末测试
高三化学同步检测(十九)
期末综合测试(A卷)
说明:本试卷分为第Ⅰ、Ⅱ卷两部分,请将第Ⅰ卷选择题的答案填入题后括号内,第Ⅱ卷可在各题后直接作答。共100分,考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题共48分)
一、选择题(每小题只有一个正确答案,每小题3分,共48分)
1红色玻璃是在玻璃中均匀掺入Cu2O而制得的固溶胶。红色玻璃中的Cu2O胶粒的直径()
A.介于1 nm到10 nm之间
B.介于1 nm到100 nm之间
C.介于10 nm到100 nm之间
D.大于100 nm
解析胶粒的直径都介于1 nm到100 nm之间。
答案B
2(2005年南京三模)化工生产的废气和汽车尾气是造成大气污染的主要原因。下列气体经过处理后可作为燃料的是()
A.硫酸工业尾气 B.硝酸工业尾气
C.汽车尾气 D.高炉煤气
解析硫酸工业尾气主要是硫的氧化物,硝酸工业的尾气主要是氮的氧化物、汽车尾气主要是氮的氧化物,碳的氧化物及少量没有燃烧的烃,高炉煤气主要是一氧化碳,故选D。
答案D
3(2005年天津理综卷)下列各组离子在溶液中能大量共存的是()
A.酸性溶液:Na+、K+、、Br-
B.酸性溶液:Fe3+、、SCN-、
C.碱性溶液:Na+、K+、、
D.碱性溶液:Ba2+、Na+、、Cl-
解析A中,在酸性条件下,和Br-不能大量共存;B中,Fe3+和SCN-易形成Fe(SCN)3;D中,Ba2+和不能大量共存。C正确。
答案C
4已知KMnO4与浓HCl在常温下反应能产生Cl2。若用下图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气,并做它与金属反应的实验。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②③④处
解析②处的NaOH溶液能够吸收Cl2,错误;③处的导管应该长进短出;④处应连接一导管通入到尾气吸收装置中,不应密封。选D。
答案D
5燃烧a g乙醇(l)生成CO2气体和液态水放出热量为Q kJ,经测定,a g乙醇与足量Na反应能生成H2 5.6 L(标准状况),则乙醇燃烧的热化学方程式正确的是 …()
A.C2H5OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l);ΔH=-Q kJ·mol-1
B.C2H5OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l);ΔH=-0.5Q kJ·mol-1
C.1/2C2H5OH(l)+3/2O2(g)CO2(g)+3/2H2O(l);ΔH=-Q kJ·mol-1
D.C2H5OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+3H2O(l);ΔH=+Q kJ·mol-1
解析 2C2H5OH+2Na2C2H5ONa+H2↑
2 mol 22.4 L
0.5 mol 5.6 L
即a g乙醇的物质的量为0.5 mol,热化学方程式C正确。
答案C
6某晶体的晶胞如右图所示,其中含有A、B、C三种元素的粒子,则该晶体中A、B、C的粒子个数比为()
·表示A原子
○表示B原子(前后两面上的B原子未画出)
◎表示C原子
A. 8∶6∶1 B. 4∶3∶1 C. 1∶6∶1 D. 1∶3∶1
解析确定晶体中A、B、C的粒子个数比的实质是由晶胞推算整个晶体的组成,方法是把晶胞中的原子均分给占用它的各晶胞,即“均摊法”。
分析此类问题应抓住:所占原子个数,顶点占1/8,棱上占1/4,面上占1/2,体心占1。根据此规律得A、B、C的原子个数比为:(8×1/8)∶(6×1/2)∶1=1∶3∶1。
答案D
71702年德国化学家Georg Stahl最先发现并报道了高铁酸钠,随后对高铁酸钠的研究报道一直没有中断过。研究表明Na2FeO4是一种高效多功能水处理剂,应用前景广阔,一种制备Na2FeO4的方法可用化学反应方程式表示如下:2FeSO4+6Na2O22Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑,下列说法不正确的是()
A.O2是氧化产物
B.Na2FeO4既是氧化产物又是还原产物
C.2 mol FeSO4发生反应有10 mol电子转移
D.Na2O2只作氧化剂
解析本题以新情景、新材料高铁酸钠为素材考查氧化还原反应方程式配平,电子转移方向和数目的表示方法及氧化还原反应有关概念,综合考查考生运用基本概念分析问题、解决问题的能力。由电子得失守恒,知电子转移总数为10 mol,C选项正确。由原子转移方向和总数,知A选项、B选项正确。Na2O2在反应中既得电子又失电子,所以Na2O2既是氧化剂又是还原剂,D选项不正确,故选D。
答案D
8电泳实验发现,硫化砷胶粒向阳极移动,则不能使硫化砷胶体聚沉的是()
A.加入Fe2(SO4)3溶液
B.加入硅酸胶体
C.加热
D.加入Fe(OH)3胶体
解析硫化砷胶粒向阳极移动,说明硫化砷胶粒带负电荷。B选项中的硅酸胶粒带负电荷,它不能使硫化砷胶体聚沉。
答案B
9用石墨作电极,电解1 mol·L-1下列物质的溶液,溶液的pH保持不变的是()
A.HCl B.NaOH C.Na2SO4 D.NaCl
解析A.2HClH2↑+Cl2↑,HCl的消耗使溶液的pH增大;B.2H2O2H2↑+O2↑,水的消耗使NaOH溶液的pH增大;C.2H2O2H2↑+O2↑,水的消耗不影响Na2SO4溶液的pH;D.2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH,NaOH的生成使NaCl溶液的pH增大。选C。
答案C
10碱金属与卤素形成的化合物大都具有的性质是()
①沸点高 ②能溶于水 ③水溶液能导电 ④低熔点 ⑤熔融状态不导电
A.③④⑤ B.①②③ C.①④⑤ D.②③⑤
解析碱金属与卤素形成的化合物都是离子化合物,都是离子晶体,因而沸点较高、大都溶于水、水溶液能导电,所以B选项正确。
答案B
11某同学想用实验证明高锰酸钾溶液的紫红色是的颜色,而不是K+的颜色。他设计的下列实验步骤中没有意义的是()
A.将高锰酸钾晶体加热分解,所得固体质量减少
B.观察氯化钾溶液的颜色,溶液无色
C.在高锰酸钾溶液中加入盐酸振荡,静置后溶液的紫红色褪去
D.在高锰酸钾溶液中加入适量锌粉振荡,静置后见紫红色褪去
解析若实验中出现的现象不能确定是显紫色,还是K+显紫色,则实验无意义;若能确定,则实验有意义。
答案A
12对四种无色溶液所含的离子进行检验,实验结果如下,其中明显错误的是()
A.K+、Na+、Cl-、
B.Cu2+、、OH-、
C.Na+、OH-、Cl-、Br-
D.、K+、、Na+
解析同一溶液中的离子必须相互不反应才能共存。B选项中的Cu2+显蓝色,且Cu2+与OH-、OH-与均能反应而不能共存,B的检测结果明显错误。
答案B
13下列除杂试剂(括号内物质)的选择,不正确的是()
A.KHCO3溶液中混有K2CO3(CO2)
B.NaOH固体中混有Na2O2(H2O)
C.Na2CO3溶液中混有NaHCO3(CO2)
D.KNO3溶液中混有KHCO3(HNO3)
解析除杂试剂应该只吸收杂质,不吸收有用物质,且在吸收杂质时不产生新的杂质,最好增加有用物质。A中K2CO3+CO2+H2O2KHCO3,正确;B中2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,正确;C中Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO,错误;D中KHCO3+HNO3KNO3+CO2↑+H2O,正确。
答案C
14空气缓慢通过下图a~d装置时,依次除去的气体是()
A. O2、N2、H2O、CO2
B. CO2、H2O、O2、N2
C. H2O、CO2、N2、O2
D. N2、O2、CO2、H2O
解析空气通过a时除去了CO2,通过b时除去了H2O,通过c时除去了O2,通过d时除去了N2,因此依次除去的气体是CO2、H2O、O2、N2,故B选项正确。
答案B
15将固体MnC2O4·2H2O放在坩埚里加热,固体质量随温度变化的数据如下表:
温度/℃ 25 50 75 100 214 280
固体质量/g 17.9 17.9 16.1 14.3 14.3 7.15
下列说法错误的是()
A.25~50 ℃时,MnC2O4·2H2O未发生变化
B.75 ℃时,MnC2O4·2H2O失去部分结晶水
C.100 ℃时,坩埚内固体均为MnC2O4
D.200 ℃时,坩埚内固体为混合物
解析温度由25 ℃升高到50 ℃时,固体的质量没有变化,说明在25~50 ℃时MnC2O4·2H2O未发生变化,A说法正确;温度升高到75 ℃时,固体的质量发生了变化,MnC2O4·2H2O可能是按如下化学方程式反应的:MnC2O4·2H2OMnC2O4+2H2O↑,据此可算出17.9 g MnC2O4·2H2O完全分解应得到残渣MnC2O4 14.3 g,与表中实验数据正好相符,说明上述假设成立,进而可判断B、C两说法正确,D说法错误。
答案D
16下图是某空间站能量转化系统的局部示意图,其中燃料电池采用KOH为电解液,下列有关说法不正确的是()
A.该能量转化系统中的水可以循环使用
B.燃料电池系统产生的能量实际上来自于水
C.水电解系统中的阳极反应:4OH--4e-2H2O+O2↑
D.燃料电池放电时的负极反应:H2-2e-+2OH-2H2O
解析燃料电池系统产生的能量实际上来自于太阳。
答案B
第Ⅱ卷(非选择题共52分)
二、填空题(本大题包括4个小题,共32分)
17(4分)书写电极反应式。
(1)用两根石墨棒作电极电解KCl和CuSO4的混合溶液。阳极上的电极反应式是 ;阴极上的电极反应式是 。
(2)用两个铜棒作电极电解KCl和CuSO4的混合溶液。阳极的电极反应式是 ;阴极的电极反应式是 。
解析(1)石墨是惰性电极,混合溶液中还原性强的Cl-在阳极上放电,氧化性强的Cu2+在阴极上放电。(2)铜棒是非惰性电极,在阳极上Cu被氧化而溶解,混合溶液中的Cu2+在阴极上放电。
答案(1)2Cl--2e-Cl2↑ Cu2++2e-Cu
(2)Cu-2e-Cu2+ Cu2++2e-Cu
18(7分)已知硫酸锰(MnSO4)和过硫酸钾(K2S2O8)两种盐溶液在银离子催化下可发生氧化还原反应,生成高锰酸钾、硫酸钾和硫酸。
(1)请写出并配平上述反应的化学方程式 。
(2)此反应的还原剂是,它的氧化产物是 。
(3)此反应的离子反应方程式可表示为 。
(4)若该反应所用的硫酸锰改为氯化锰,当它跟过量的过硫酸钾反应时,除有高锰酸钾、硫酸钾、硫酸生成外,其他的生成物还有 。
解析(1)起始物质中只有H2O含氢元素,据此可断定提供氢元素的反应物是H2O。
↑5 ↓1×2
化合价升降相等时两者的化学计量数关系为2MnSO4~5K2S2O8,再根据原子守恒即可配平。
(4) K2S2O8是一种非常强的氧化剂,它还可以氧化MnCl2 中的Cl-,生成物可能是Cl2,也可能是HClO或HClO3。
答案(1)2MnSO4+5K2S2O8+8H2O2KMnO4+4K2SO4+8H2SO4
(2)MnSO4 KMnO
(3)2Mn2++5S2+8H2O+10+16H+
(4)Cl2(或HClO、HClO3)
19(8分)某兴趣小组开展研究性学习活动时,做了“烧不坏的棉布”的实验,研究有关燃烧的问题。利用医用酒精、水、棉布和一些玻璃容器等,将酒精配成不同体积分数的溶液,把棉布剪成大小相同的若干块,均浸透不同体积分数的酒精溶液,展开、点火。其实验结果记录如下表:
实验序号 1 2 3 4 5 6
所浸酒精体积分数 95% 80% 70% 50% 20% 10%
燃烧情况 酒精烧完棉布烧坏 酒精烧完棉布无损 酒精烧完棉布无损 不燃烧
根据上述信息回答下列问题:
(1)请你推测实验2的酒精是否燃烧完 ;实验6的燃烧情况是 。
(2)若在做实验3时,一次未展开棉布,另一次展开棉布,酒精仍然能燃烧,但 棉布燃烧的时间较长。
(3)请你结合所学知识,解释实验3的原因: 。
(4)在实验室里酒精灯内有酒精,但常发生点不着酒精灯的现象,你认为最有可能的原因是 。
解析本题以魔术师表演的“烧不坏的棉布”为背景开展研究性学习活动,很好地考查了学生的自学能力,解答本题的关键点是分析不同浓度的酒精燃烧的情况不同的原因,要充分考虑到水蒸发吸热。
(1)根据题目所给信息不难发现,实验2的酒精燃烧完,而实验6的酒精不燃烧。
(2)在解答该小题时,答题者很容易选择未展开的棉布。事实上,展开的棉布其面积较大,水分蒸发也快,带走的热量较多,从而使得其燃烧的时间较长,所以应选择展开的棉布。
答案(1)燃烧完不燃烧
(2)展开
(3)70%的酒精燃烧时,30%的水蒸发而吸收热量使棉布的温度达不到着火点,故酒精烧完而棉布完好无损
(4)长期未盖灯帽,酒精挥发使灯芯上面的水分较多而点不着
20(13分)资料显示:“氨气可在纯氧中安静地燃烧……”某自学小组设计如下装置(图中铁夹等夹持装置已略去)进行氨气与氧气在不同条件下反应的实验。
(1)用装置A制取纯净、干燥的氨气,大试管内碳酸盐的化学式是 ,碱石灰的作用是 。
(2)将产生的氨气与过量的氧气通到装置B(催化剂为铂石棉)中,用酒精灯加热:
①氨催化氧化的化学方程式是 ;试管内气体变为红棕色,该反应的化学方程式是 。
②停止反应后,立即关闭B中两个活塞。一段时间后,将试管浸入冰水中,试管内气体颜色变浅。请结合化学方程式说明原因 。
(3)将过量的氧气与A产生的氨气分别从a、b两管进气口通入到装置C中,并在b管上端点燃氨气:
①两气体通入的先后顺序是 ,理由是 。
②氨气燃烧的化学方程式是 。
解析(1)可以反应生成NH3的碳酸盐是NH4HCO3和(NH4)2CO3,反应的化学方程式是:NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O↑;(NH4)2CO32NH3↑+CO2↑+H2O↑,碱石灰的作用就是除去产生的NH3中混有的CO2和H2O。(2)①氨催化氧化的化学方程式是4NH3+5O2
4NO+6H2O,剩余的O2与NO反应,2NO+O22NO2,使试管内气体变成红棕色。②关闭活塞后试管内的气体含NO、NO2、O2、N2O4等物质,其中的NO2与N2O4间存在如下反应2NO2N2O4,该反应放热,当降低温度时,平衡向正反应方向移动,气体的颜色变浅。(3)O2的密度比空气大,预先从a通入时可以充满整个装置C,则可保证NH3在过量的O2中燃烧。NH3密度比空气小,若预先从b通入,其会逸散掉。综上所述,两气体通入的先后顺序是:先O2,后NH3。反应的化学方程式是4NH3+3O22N2+6H2O。
答案(1)(NH4)2CO3(或NH4HCO3)除去NH3中混有的CO2和H2O
(2)①4NH3+5O2 4NO+6H2O 2NO+O22NO2
②2NO2(g)N2O4(g);ΔH<0,降低温度使平衡正向移动,部分红棕色NO2转化为无色N2O4
(3)①先通入O2,后通入NH3若先通氨气,氨在空气中不能点燃,逸出造成污染
②4NH3+3O22N2+6H2O
三、计算题(本大题包括2个小题,共20分)
21(9分)用铂电极电解饱和AgNO3溶液,溶液中溶质的质量分数为17%,当银完全析出时,阳极上放出5.6 L气体(标准状况),此时溶液密度为1.038 g·cm-3。求:
(1)电解前AgNO3溶液的质量是多少?析出银的质量是多少?
(2)电解后溶液中溶质的质量分数是多少?物质的量浓度是多少?
解析4AgNO3 +2H2O4Ag + O2↑+ 4HNO3
4×170 g 4 mol 22.4 L 4 mol
m(AgNO3) n(Ag)5.6 L n(HNO3)
m(AgNO3)=170 g n(Ag)=1 mol n(HNO3)=1 mol
(1)电解前AgNO3溶液的质量:170 g÷17%=1000 g
析出银的质量:1 mol×108 g·mol-1=108 g
(2)电解后溶液的总质量:
1000 g-1 mol×108 g·mol-1-32 g·mol-1×=884 g
溶质为HNO3,其质量为:1 mol×63 g·mol-1=63 g,质量分数为:×100%=7.13%
电解后溶液的体积为:884 g/(1.038 g·cm-3×10-3 L·mL-1)=0.852 L
c(HNO3)==1.17 mol·L-1
答案(1)1000 g 108 g
(2)7.13% 1.17 mol·L-1
22(11分)为测定一种复合氧化物型的磁性粉末材料的组成,称取12.52 g样品,将其全部溶于过量稀硝酸后,配成100 mL溶液。取其一半,加入过量K2SO4溶液,生成白色沉淀,经过滤、洗涤、烘干后得4.66 g固体。在余下的50 mL溶液中加入少许KSCN溶液,显红色;如果加入过量NaOH溶液,则生成红褐色沉淀,将沉淀过滤、洗涤、灼烧后得3.20 g固体。
(1)计算该磁性材料中氧元素的质量分数。
(2)确定该材料的化学式。
解析设12.52 g样品中所含钡原子和铁原子的物质的量分别为x、y,则有关系式:
Ba ~ BaSO4 2Fe ~ Fe2O3
1 mol 233 g 2 mol 160 g
x 4.66 g×2 y 3.20 g×2
解得:x=0.04 mol y=0.08 mol
(1)磁性材料中氧元素的质量为:
12.52 g-0.04 mol×137 g·mol-1-0.08 mol×56 g·mol-1=2.56 g
磁性材料中氧元素的质量分数为:
×100%=20.45%
(2) 12.52 g样品中所含氧原子的物质的量为:
=0.16 mol
该磁性材料中n(Ba)∶n (Fe)∶n (O)=0.04∶0.08∶0.16=1∶2∶4
则该磁性材料的化学式为BaFe2O4(或BaO·Fe2O3)。
答案(1)20.45%
(2)BaFe2O4(或BaO·Fe2O3)
高三化学同步检测(二十)
期末综合测试(B卷)
说明:本试卷分为第Ⅰ、Ⅱ卷两部分,请将第Ⅰ卷选择题的答案填入题后括号内,第Ⅱ卷可在各题后直接作答。共100分,考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题共48分)
一、选择题(每小题只有一个正确答案,每小题3分,共48分)
1选择用氨水处理硫酸工厂的废气,主要目的是()
A.利用废气中的热量
B.保护环境,防止空气污染
C.充分利用原料
D.以上说法都对
解析碱溶液都可以吸收硫酸工厂的废气中含有的SO2,但用氨水吸收时,NH3+SO2+H2ONH4HSO3,NH4HSO3NH3↑+SO2↑+H2O,好处是既能回收SO2,NH3又可以循环利用。
答案C
2用石墨作电极电解CuSO4和FeCl3的混合溶液,开始时在阳极上析出的物质是()
A.Cu B.Fe C.O2 D.Cl2
解析混合溶液中存在的阴离子是Cl-、OH-、,其中Cl-的还原性最强而优先在阳极上放电析出Cl2。
答案D
3(2005年广东卷)碘元素有多种价态,可以形成多种含氧阴离子。由2个正八面体共用一个面形成的的化学式为()
A. B. C. D.
解析分析正八面体的结构特点:碘原子位于正八面体的中心,6个氧原子位于6个顶点上,2个共用一个面,即共用3个氧原子,故化学式为。
答案A
42005年11月11日,北京树立了奥运1000天倒计时牌,并揭晓了奥运吉祥物,新一轮的奥运周期正式启动,1000天后,奥运圣火将在北京奥林匹克中心点燃。点燃圣火的气体的主要成分为丁烷,已知丁烷燃烧的热化学方程式为4C4H10(g)+26O2(g) 16CO2(g)+20H2O(l);ΔH=-11507.2 kJ·mol-1,则丁烷的燃烧热为()
A.11507.2 kJ B.2876.8 kJ C.-2876.8 kJ·mol-1 D.2876.8 kJ·mol-1
解析燃烧热的概念是1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,而所给ΔH是4 mol丁烷完全燃烧时放出的热量,所以丁烷的燃烧热为11507.2 kJ× mol-1=2876.8 kJ·mol-1,D正确。
答案D
5加入物质的量相等的以下电解质,使带负电荷的硅酸胶粒聚沉最有效的是()
A.Na3PO4 B.FeCl3 C.BaCl2 D.KCl
解析FeCl3所含Fe3+的正电荷最多,使用FeCl3使带负电荷的硅酸胶粒聚沉最有效。
答案B
6为了完成变化Br-Br2,所选用的试剂应该满足的条件是()
A.还原性比Br-强 B.还原性比Br-弱
C.氧化性比Br2强 D.氧化性比Br2弱
解析BrBr2是氧化反应,应该选择氧化剂,且选择的氧化剂的氧化性要强于上述氧化反应中的氧化产物Br2的氧化性。
答案C
7实验室利用胆矾晶体与烧碱溶液制备氧化铜固体。下列4个实验步骤中,不必使用玻璃棒的是…()
A.胆矾的研磨与溶解 B.氢氧化铜沉淀的生成
C.进行热分解 D.过滤氧化铜固体
解析本题以氧化铜固体的制法为核心命题点,考查了实验基本操作等知识点。胆矾晶体溶解时应使用玻璃棒搅拌以加速其溶解;热分解时使用玻璃棒搅拌以便使其受热均匀,防止固体的飞溅;过滤氧化铜固体时使用玻璃棒是为了将溶液引流到漏斗中。
答案B
8在反应Zn+2HNO3+NH4NO3N2↑+3H2O+Zn(NO3)2中,每溶解1 mol Zn,反应中共转移电子…()
A.2 mol B.3 mol C.4 mol D.5 mol
解析此反应中,Zn、作还原剂,作氧化剂,每溶解1 mol Zn,同时消耗1 mol ,转移电子5 mol。反应的离子方程式及电子转移情况为:
由此可知D正确。
答案D
9类推的思维方法在化学学习与研究中常会产生错误结论。因此类推的结论最终要经过实践的检验才能决定其正确与否。下列几种类似结论正确的是()
①金属镁失火不能用CO2灭火;金属钠失火也不能用CO2灭火 ②Fe3O4可写成FeO·Fe2O3,Pb3O4也可写成PbO·Pb2O3 ③不能用电解AlCl3溶液来制取金属铝,也不能用电解CaCl2溶液来制取金属钙 ④铝和硫直接化合可以得到Al2S3;铁和硫直接化合也可以得到Fe2S3
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
解析②中,Fe3O4中2个Fe为+3价,1个Fe为+2价,故写成FeO·Fe2O3,而Pb3O4中2个Pb为+2价,1个Pb为+4价,应写成2PbO·PbO2;③中,电解AlCl3溶液或CaCl2溶液阴极都是H+放电,而不是Al3+或Ca2+放电;④中,Al元素在化合物中只有+3价,故S与Al反应生成Al2S3,而Fe元素有+2或+3价,由于硫的氧化性较弱,只能将Fe氧化成低价,即生成FeS。
答案B
10已知有关M、N、P、Z四种金属的以下实验事实:①M+N2+M2++N;②用Pt作电极电解同物质的量浓度的P和M的硫酸盐的混合溶液,在阴极上析出单质M;③把N和Z用导线相连并同时放入Z的硫酸盐溶液中,电极反应式为Z2++2e-Z,N-2e-N2+。这四种金属的还原性由强到弱的正确顺序是()
A.M>N>P>Z B. M>N>Z>P C. Z>P>M>N D. P>M>N>Z
解析在①中M是还原剂,N是还原产物,则单质的还原性M>N;在②中阴极上先析出M,说明M2+的氧化性强于P的阳离子,则单质的还原性P>M;在③中N作原电池的负极,说明单质的还原性N>Z。综合以上分析,可知四种金属的还原性由强到弱的顺序为P>M>N>Z。
答案D
11下列反应的离子方程式正确的是()
A.碳酸钙溶于醋酸:CaCO3+2H+Ca2++CO2↑+H2O
B.澄清石灰水中加入盐酸:Ca(OH)2+2H+Ca2++2H2O
C.铜片加入稀硝酸:Cu2+++4H+Cu2++NO↑+2H2O
D.小苏打溶液和甲酸混合:+HCOOHHCOO-+CO2↑+H2O
解析A中醋酸是弱酸,应写成化学式;B中澄清的石灰水应写成离子形式;C中反应前后电荷不守恒;D选项中的离子反应方程式正确。
答案D
12右图是电解CuCl2溶液的装置,其中c、d为石墨电极,则下列有关判断正确的是…()
A.a为负极,b为正极
B.a为阳极,b为阴极
C.电解过程中,d电极质量增加
D.电解过程中,氯离子浓度不变
解析根据电流的方向可判断出a是电源的正极,b是电源的负极,c是电解池的阳极,d是电解池的阴极,因此A、B两判断错误。电解过程中,Cu2+在作为阴极的d上析出,Cl-在作为阳极的c上析出,C判断正确,D判断错误。
答案C
13重金属离子有毒。实验室有甲、乙两种废液,均有一定毒性。甲废液经化验呈碱性,主要的有毒离子为Ba2+。若将甲、乙两废液按一定比例混合,毒性明显降低。乙废液中可能含有的离子是()
A.Cu2+和 B.Cu2+和Cl- C.K+和 D.Ag+和
解析将甲、乙两废液按一定比例混合后甲废液的毒性明显降低,说明乙废液含有能沉淀Ba2+的阴离子,也含有能被甲废液中的OH-沉淀的阳离子,由此可知A选项合理。
答案A
14用铂作电极,电解500 mL KCl溶液,当两极产生气体的总体积为16.8 mL(标准状况)时,溶液的pH范围为()
A. 8~10 B. 10~12 C. 5~6 D. 3~4
解析2KCl+2H2O2KOH +H2↑+Cl2↑
2 mol 44.8 L
n(KOH) 16.8 mL×10-3 L·mL-1
n(KOH)=7.5×10-4 mol
c(OH-)=×10-3 L·mL-1=1.5×10-3 mol·L-1
c(H+)=KW/c(OH-)≈6.7×10-12
pH=-lgc(H+)=12-lg6.7≈11.3
答案B
15下列各组气体或溶液用括号内试剂加以鉴别,其中不合理的是()
A.二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳(品红溶液)
B.氯化钠、硝酸银、碳酸钠(稀盐酸)
C.酒精、醋酸、醋酸钠(石蕊溶液)
D.硫酸、硝酸钡、氯化钾(碳酸钠溶液)
解析A选项,品红中通入CO2和CO都不变色,不合理;B选项,盐酸滴入NaCl溶液中无明显现象,滴入AgNO3溶液中产生白色沉淀,滴入Na2CO3溶液中产生无色、无味的气体,合理;C选项,石蕊遇酒精无明显现象,遇醋酸变红色,遇醋酸钠变蓝色,合理;Na2CO3溶液滴入硫酸中产生无色、无味的气体,滴入硝酸钡溶液中产生白色沉淀,滴入氯化钾溶液中无明显现象,合理。
答案A
16非整比化合物Fe0.95O具有NaCl型晶体结构。由于n(Fe)∶n(O)<1,所以晶体存在缺陷。Fe0.95O可表示为()
A.O B.O
C.0.80O D.Fe3+O2
解析比较四个选项,可知问题的实质是确定Fe0.95O中O、Fe2+和Fe3+的个数比。设Fe0.95O中O原子个数为1时Fe2+和Fe3+的个数分别为x和y,根据铁原子个数:x+y=0.95,根据化合价代数和为零:2×x+3×y=2×1,联立求解得x=0.85,y=0.10,故该化合物应表示为O。
答案B
第Ⅱ卷(非选择题共52分)
二、填空题(本大题包括4个小题,共32分)
17(4分)据报道,把APOLLO送上太空的燃料是肼(N2H4),氧化剂是N2O4,燃烧产物只有N2和H2O。
(1)试写出反应的化学方程式: 。
(2)选用N2H4和N2O4作燃料和氧化剂的优越性为 。
解析(2)对于燃料和氧化剂的好坏要从产热值、获得难易、安全环保等方面进行评价。
答案(1)2N2H4+N2O43N2+4H2O
(2)产生的热量高,产物对大气无污染
18(6分)下表是某种常见金属的部分性质:
颜色状态 硬度 密度 熔点 导电性 导热性 延展性
银白色固体 较软 2.70 g·cm-3 660.4 ℃ 良好 良好 良好
将该金属投入冷水中无变化,投入稀盐酸中,可产生大量的无色气体。根据上述信息,设计实验探究该金属与铁的活动性强弱的比较,并完成下表:
猜想 验证方法 实验现象
该金属比铁活泼
该金属活动性比铁弱
解析设计实验比较该金属与Fe的活动性时,可利用金属活动的差异进行相互的置换反应。
答案
猜想 验证方法 实验现象
该金属比铁活泼 将该金属投入到FeCl2溶液中 溶液的浅绿色逐渐消失
该金属活动性比铁弱 将铁片投入到该金属的硝酸盐溶液中 铁片表面覆盖有该金属
19(10分)电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池,装有电解液a;X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连。请回答以下问题:
(1)若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则
①电解池中X极上的电极反应式为 。在X极附近观察到的现象是 。
②Y电极上的电极反应式为 ,检验该电极反应产物的方法是 。
(2)如要用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,则
①X电极的材料是 ,电极反应式为 。
②Y电极的材料是 ,电极反应式是 。
(说明:杂质发生的电极反应不必写出)
解析(2)还原反应在阴极上发生,其中还原生成的金属单质就沉积在电极上。所以,精炼粗铜的精炼池应该用粗铜作阳极,用纯铜作阴极。
答案(1)①2H++2e-H2↑放出气体,溶液变红
②2Cl--2e-Cl2↑把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近,试纸变蓝色
(2)①纯铜Cu2++2e-Cu
②粗铜Cu-2e-Cu2+
20(12分)用脱脂棉包住约0.2 g过氧化钠粉末,置于石棉网上,往脱脂棉上滴水,可观察到脱脂棉剧烈燃烧起来。
(1)由实验现象所得出的有关Na2O2和H2O反应的结论是:a.有氧气生成;b. 。Na2O2和H2O反应的化学方程式是: 。
(2)某研究性学习小组拟用右图装置进行实验,以证明上述结论。用以验证结论a的实验方法是: 。用以验证结论b的实验方法及现象是: 。
(3)实验(2)中往试管内加水至固体完全溶解且不再有气泡生成后,取出试管,往试管中滴入酚酞试液,发现溶液变红,振荡后,红色消褪。为探究此现象,该小组同学查阅有关资料得知:Na2O2与H2O反应可生成H2O2,H2O2具有强氧化性和漂白性。请设计一个简单的实验,证明Na2O2和足量H2O充分反应后的溶液中有H2O2存在(只要求列出实验所用的试剂及观察到的现象)。
试剂: 。
现象: 。
解析(1)燃烧都是剧烈的发光、放热的反应,因此还可得出Na2O2与H2O的反应是一个放热反应的结论。
(2) 验证反应中是否有O2生成,可把带火星的木条靠近p导管口,根据预期的木条复燃现象是否出现判断反应中是否有O2生成。该反应放出的热量会使锥形瓶内的气体受热膨胀,据此可设计如下验证方法:把导管q插入水中时,观察导管口是否有气泡冒出。
(3)H2O2具有较强的氧化性,只要加入具有还原性的Na2S溶液,就可以根据预期的浑浊现象是否出现而判断反应中是否生成了H2O2。
答案(1)该反应是一个放热反应 2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑ (2)将带火星的木条靠近导管口p处,木条复燃将导管q放入水中,反应过程中导管口有气泡冒出 (3)Na2S溶液溶液变浑浊(其他合理答案也可)
三、计算题(本大题包括2个小题,共20分)
21(6分)已知脊椎动物的骨骼中含有磷元素。以下是测定动物骨灰中磷元素含量的实验方法:称取某动物骨灰样品0.103 g,用硝酸处理,使磷元素转化为磷酸根,然后加入某试剂,使磷酸根转化为沉淀。沉淀经灼烧后得到组成为P2Mn24O77(其相对分子质量以2612计)的固体0.504 g。试计算该骨灰样品中含磷的质量分数。
解析根据P原子个数守恒得关系式:
2P ~ P2Mn24O77
2×31 g 2612 g
m(P) 0.504 g
m(P)=0.01196 g
该动物骨灰中含磷的质量分数:(0.01196 g/0.103 g)×100%=11.6%。
答案11.6%
22(14分)过氧化钙是一种安全无毒的过氧化物,通常含有部分CaO,且带有数量不等的结晶水(CaO2·xH2O)。为分析某过氧化钙样品的组成,进行了如下实验:
①称取样品0.270 g,灼烧使之完全分解,生成CaO、O2和H2O,得到的O2在标准状态下体积为0.0336 L。
②另取样品0.270 g,溶于稀盐酸,加热煮沸,使生成的H2O2完全分解。然后将溶液中的Ca2+完全转化成CaC2O4沉淀,经过滤洗涤后,将沉淀溶于热的稀硫酸,用0.0450 mol·L-1KMnO4溶液滴定,共用去31.00 mL KMnO4溶液。化学方程式如下:
5CaC2O4+2KMnO4+8H2SO4K2SO4+2MnSO4+5CaSO4+10CO2↑+8H2O
(1)写出CaO2受热分解的化学方程式。
(2)计算样品中CaO2的质量分数。
(3)计算样品CaO2·xH2O中的x值。
解析(1) 2CaO2·xH2O2CaO+O2↑+xH2O↑
(2)n(O2)=0.0336 L/22.4 L·mol-1=0.0015 mol
n(KMnO4)=0.0450 mol·L-1×31.00 mL×10-3 L·mL-1=0.001395 mol
2CaO2·xH2O2CaO+O2↑+xH2O↑ ~ 2Ca2+(样品中CaO2·xH2O所含的Ca2+)
2 mol 22.4 L 2 mol
n(CaO·xH2O) 0.0015 mol n(Ca2+)
n(CaO·xH2O)=0.00300 mol
n(Ca2+)=0.00300 mol
2KMnO4~5CaC2O4~5Ca2+(0.270g样品中的全部钙离子)
2 mol 5 mol
0.001395 mol n′(Ca2+)
n′(Ca2+)=0.0034875 mol
n(CaO)=n(0.270 g样品内的全部钙离子)-n(由CaO2·xH2O提供的钙离子)=0.0034875 mol-0.00300 mol=0.0004875 mol
m(CaO)=0.0004875 mol×56 g·mol-1=0.02730 g
m(CaO2·xH2O)=0.270 g-0.02730 g=0.2427 g
CaO2·xH2O所占的质量分数:×100%=89.9%。
(3)M(CaO2·xH2O)=m(CaO2·xH2O)/n(CaO2·xH2O)=0.2427 g/0.00300 mol=80.90 g·mol-1
则:40+16×2+18x=80.90得x=0.5。
答案(1)2CaO2·xH2O2CaO+O2↑+xH2O↑(2)89.9%(3)0.5高三化学同步检测(十)
第四单元单元测试(B卷)
说明:本试卷分为第Ⅰ、Ⅱ卷两部分,请将第Ⅰ卷选择题的答案填入题后括号内,第Ⅱ卷可在各题后直接作答。共100分,考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题共48分)
一、选择题(每小题只有一个正确答案,每小题3分,共48分)
1用惰性电极电解CuCl2与NaCl的混合溶液,在阴极、阳极分别析出的物质是()
A.H2与Cl2 B.Cu与Cl2 C.H2与O2 D.Cu与O2
解析在阳极,由于放电能力Cl->OH-,Cl-放电得到Cl2;在阴极,由于放电能力Cu2+>H+,Cu2+放电得到Cu。
答案B
2用惰性电极进行电解,下列说法正确的是()
A.电解稀硫酸溶液,实质上是电解水,故溶液pH不变
B.电解稀氢氧化钠溶液,要消耗OH-,故溶液pH减小
C.电解硫酸钠溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶2
D.电解氯化铜溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1
解析电解稀硫酸溶液,实质上是电解水,导致硫酸溶液浓度增大,pH减小,A错误;电解稀氢氧化钠溶液,实质是电解水,氢氧化钠溶液浓度增大,pH增大,B错误;电解硫酸钠溶液,实质是电解水,阴极析出H2,阳极析出O2,体积比为2∶1,C错误;电解氯化铜溶液,阴极析出Cu,阳极产生Cl2,物质的量之比为1∶1,D正确。
答案D
3在外界提供相同电荷量的条件下,Cu2+或Ag+分别按Cu2++2e-Cu或Ag++e- Ag在电极上放电,若析出铜的质量为1.92 g,则极出银的质量为 …()
A.1.62 g B.6.48 g C.3.24 g D.12.96 g
解析电解过程中,电极上析出金属的质量与电子转移的数量成正比,析出1 mol铜需转移2 mol电子,析出1 mol银需转移1 mol电子,外界提供电荷量相同时,
Cu ~ 2Ag
64 216
1.92 g x
x=6.48 g
答案B
4用Pt电极电解含有Cu2+和X3+均为0.1 mol的溶液,阴极析出金属的质量m(g)与溶液中通过电子的物质的量n(mol)关系如图,则离子的氧化能力由大到小排列正确的是()
A.Cu2+>X3+>H+ B.H+>X3+>Cu2+
C.X3+>H+>Cu2+ D.Cu2+>H+>X3+
解析通电0.2 mol e-后,阴极质量不再增加,恰好Cu2+完全被还原,X3+不能被还原,所以放电顺序依次是Cu2+、H+、X3+。
答案D
5用惰性电极电解未精制的饱和食盐水,食盐水装在U形管内,结果很快在某一电极附近出现食盐水变浑浊现象。造成浑浊的难溶物主要是()
A.碳酸镁 B.硫酸钡 C.氢氧化镁 D.碳酸钡
解析未精制的食盐,含有Ca2+、Mg2+等杂质,通电后溶液中c(OH-)增大,Mg2+极易与OH-作用产生Mg(OH)2沉淀。
答案C
6用石墨作电极电解AlCl3溶液时,下图所示电解质溶液变化的曲线合理的是(不考虑Cl2溶解)()
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
解析因为Al3+水解呈酸性,pH<7,随着电解的进行,H+减少,pH增大,生成难溶物增多:2AlCl3+6H2O2Al(OH)3↓+3Cl2↑+3H2↑。但pH不会大于7,而且Al(OH)3沉淀也不会溶解,故②③错误,①④正确。
答案B
7若在铁片上镀锌,以下叙述错误的是()
A.把铁片与电源的正极相连
B.电解质必须用含有锌离子的可溶性盐
C.锌极发生氧化反应
D.铁极的电极反应式为Zn2++2e-Zn
解析根据电镀的原理,铁片和电源负极相连,锌与电源正极相连,用含Zn2+的溶液作电镀液。A错误,B、C、D正确。
答案A
8用阳极X和阴极Y电解Z的水溶液,电解一段时间后,再加入W,能使溶液恢复到电解前的状态,符合题意的一组是()
组号 X Y Z W
A C Fe NaCl H2O
B Pt Cu CuSO4 CuSO4溶液
C C C H2SO4 H2O
D Ag Fe AgNO3 AgNO3晶体
解析A中,电解食盐水,生成NaOH、H2、Cl2,加水显然不能恢复电解前的状态,应通入适量的HCl气体;B中,电解CuSO4溶液时的物质的量没变,加CuSO4溶液不能复原;C中,电解H2SO4溶液实质是电解水,再加适量水,可恢复原状;D中,实质是铁上电镀银,AgNO3溶液浓度不变,不需加AgNO3晶体。
答案C
9(2005年全国卷Ⅱ)关于电解NaCl水溶液,下列叙述正确的是()
A.电解时在阳极得到氯气,在阴极得到金属钠
B.若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液,溶液呈现棕色
C.若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液,溶液呈现无色
D.电解一段时间后,将全部电解液转移到烧杯中,充分搅拌后溶液呈现中性
解析电解NaCl水溶液,电解方程式:2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑,阳极得到Cl2,阴极得到H2,A错;向阳极附近的溶液中滴入KI溶液,由于I-比Cl-更容易失电子,故2I--2e-I2,溶液呈棕色,B正确;由于阴极区2H++2e-H2↑,破坏了附近水的电离平衡,造成阴极区c(OH-)相对增大,滴入酚酞,溶液变红,C错;电解后的溶液实质上是NaOH溶液,呈碱性,D错误。
答案B
10(2005年江苏)高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为:
3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH
下列叙述不正确的是()
A.放电时负极反应为:Zn-2e-+2OH-Zn(OH)2
B.充电时阳极反应为:Fe(OH)3-3e-+5OH-+4H2O
C.放电时每转移3 mol电子,正极有1 mol K2FeO4被氧化
D.放电时正极附近溶液的碱性增强
解析放电时每转移3 mol电子,正极有1 mol K2FeO4被还原,C不正确。
答案C
11200 mL 2 mol·L-1的NaCl溶液(ρ=1.10 g·mL-1)在铜电极的电解池中不断搅拌下进行电解。当在阴极上有22.4 L的气体放出时停止电解。电解后溶液中NaCl的质量分数为()
A.12.72% B.7.96% C.8.30% D.无法计算
解析这是一道重在考查考生审题能力、分析能力的题目,要求考生在审题时注意铜电极和惰性电极的差异。用铜电极电解NaCl溶液时,阳极反应式Cu-2e-Cu2+,阴极反应式:2H++2e-H2↑,电解总反应式:Cu+2H2OCu(OH)2↓+H2↑,可见,原NaCl溶液损失的仅仅是H2O。由反应式可知阴极上生成22.4 L H2时消耗的H2O为2 mol,即36 g。电解前m〔NaCl(aq)〕=1.10 g·mL-1×200 mL=220 g,电解后m〔NaCl(aq)〕=220 g-36 g=184 g,m(NaCl)=0.2 L×2 mol·L-1×58.5 g·mol-1=23.4 g。
w(NaCl)=×100%=12.72%。
答案A
12工业上由二氧化锰制备高锰酸钾可分两步进行,第一步:二氧化锰与氢氧化钾共熔并通入氧气:2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O;第二步:电解锰酸钾溶液:2K2MnO4+2H2O2KMnO4+H2↑+2KOH,下列说法正确的是()
A.氧化性:KMnO4>K2MnO4>O2
B.根据上述过程,每生成1 mol KMnO4共转移6 mol电子
C.第二步电解时,KMnO4在阳极区生成
D.第二步电解时,阴极周围pH减小
解析从反应式可知氧气的氧化性大于锰酸钾,A错;+4价的锰变为+7价,转移的电子数应为3 mol,B错;电解时阳极发生氧化反应,,故C对;阴极H+放电生成H2,c(OH-)增大,pH增大,D错。
答案C
13下图为直流电源,为浸泡过饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸,为电镀槽。接通电路后发现上的c点显红色。为实现铁上镀锌,接通后,使c、d两点短路。下列叙述正确的是()
A.a为直流电源的负极
B.c极发生的反应为2H++2e-H2↑
C.f电极为锌板
D.e极发生还原反应
解析本题考查电解的有关知识。由于接通电路后中c点出现红色,说明c处产生大量的OH-,即c极发生的反应为2H2O+2e-2OH-+H2↑(或2H++2e-H2↑),所以c极为电解池的阴极,故a、b分别为直流电源的正极和负极,e、f分别为电镀池的阳极和阴极,所以e极为锌板,发生氧化反应,f极为镀件。
答案B
14下图所示,用石墨作电极进行电解,电解槽甲中盛AgNO3溶液,电解槽乙中盛有含二价金属G的氯化物溶液1 L,其物质的量浓度为0.1 mol·L-1,当通电一段时间后,电解槽甲中阴极增重0.27 g,乙中阴极增重0.14 g,则元素G的相对原子质量为()
A.112 B.73 C.64 D.65
解析本题将电解池、AgNO3溶液电解发生反应的方程式、电极反应方程式等知识点综合于一题,考查考生运用化学基本概念和基本计算的技能解决化学问题的能力。由甲池阴极发生电极反应的方程式:Ag++e-Ag↓,可求出导线上通过电子的物质的量为:n(e-)==0.0025 mol,由于电路上通过的电子的物质的量相等,所以由乙池阴极电极反应方程式,可得:
G2++2e- G↓
2 Mr(G)
0.0025 mol 0.14 g
Mr(G)=112,A正确。
答案A
15如右图所示,在一U形管中装入含有紫色石蕊的Na2SO4试液,通直流电,一段时间后U形管内会形成一个倒立的三色“彩虹”,从左到右的颜色次序是()
A.蓝、紫、红 B.红、蓝、紫 C.红、紫、蓝 D.紫、红、蓝
解析本题以电解原理为核心命题点,考查电解后溶液的酸碱性与酸碱指示剂的变色关系等知识点。用惰性电极电解Na2SO4溶液,就等同于电解水,阳极OH-放电,使阳极附近H+浓度增大,阴极H+放电,使阴极附近OH-的浓度增大,所以选C项。
答案C
16用下图甲所示装置进行实验,若图乙中横坐标x表示流入电极的电子的物质的量。下列叙述不正确的是()
A.E表示反应生成Cu的物质的量
B.E表示反应消耗H2O的物质的量
C.F表示反应生成H2SO4的物质的量
D.F表示反应生成O2的物质的量
解析此题的考查点为电解池反应,在该电解池中,阴极:Cu2++2e-Cu,阳极:4OH--4e-2H2O+O2↑,总反应:2CuSO4+2H2O电解2Cu+2H2SO4+O2↑,从乙中所给的图象看每转移4 mol e-,E从0→2,F从0→1,显然A、B、D正确,C中要表示生成H2SO4的物质的量也应为E。
答案C
第Ⅱ卷 (非选择题共52分)
二、填空题(本题包括4个小题,共37分)
17(8分)如何设计A、B、C、D分别符合下述要求:
(1)A中Fe棒不溶解但质量增加 。
(2)B中Fe棒溶解,但Cu不在Fe上析出 。
(3)C中Fe棒不溶于H2SO4 。
(4)D中ZnSO4浓度不变 。
解析根据原电池和电解池的电极反应来分析。
答案(1)可插入Zn片用导线与Fe相连(或外接电源,Fe作阴极)
(2)插入比Fe不活泼的金属并用导线与Fe相连(或外接电源,Fe作阳极)
(3)插入Zn片,用导线与Fe相连(或外接电源,Fe作阴极)
(4)插入Zn片,外接电源,Fe作阴极
18(8分)如图a、b、c、d是一张浸有饱和食盐水的滤纸,E、F为铂片,其附近滴有两滴石蕊试液。X、Y由Cu、Zn组成。
(1)若工作时,E附近出现蓝色,则E为 极;F为 极;Y 为极,Y材料为 。
(2)若E、F均为铜片,其余不变,则E、F的电极反应:E极 ,F极 。
解析本题是原电池、电解池的组合装置,上部为电解池,下部是原电池,为电解池提供外电源。
答案(1)阴阳正Cu
(2)2H++2e-H2↑ Cu-2e-Cu2+
19(11分)右图为持续电解含一定CaCl2的溶液的装置(以铂为电极),A为电流表。电解一段时间t1后,将CO2连续通入电解液中。
(1)电解时,F极发生 反应,电极反应式为 ,E极发生 反应,电极反应式为 ,电解总反应式为 。
(2)电解池中产生的现象:
① ;
② ;
③ 。
解析溶液中含有:Ca2+、H+、Cl-、OH-,通电时,Ca2+、H+移向阴极,由于H+放电能力比Ca2+强,在E极上发生反应:2H++2e-H2↑;Cl-、OH-移向阳极,Cl-在阳极放电;2Cl-+2e-Cl2↑,电解一段时间t1后,溶液中OH-浓度增大,通入CO2后会有CaCO3沉淀生成,继续通入CO2,则白色沉淀溶解。
答案(1)氧化 2Cl--2e-Cl2↑ 还原 2H++2e-H2↑ 2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑
(2)①通电后E极处溶液呈红色
②通电时,E极、F极均有气体生成
③通CO2时,溶液中先出现白色沉淀,继续通CO2沉淀又消失
20(10分)氢氧化钠是一种用途十分广泛的重要化工原料。工业上主要通过电解氯化钠饱和溶液的方法获得氢氧化钠,我国的氯碱工业大多采用离子交换膜电解槽。
(1)写出电解饱和氯化钠溶液时的电极反应和总的离子反应方程式:
阳极: ;
阴极: ;
总反应式: 。
(2)离子交换膜电解槽一般采用金属钛作阳极,其原因是 。阴极一般用碳钢网制成。阳离子交换膜把电解槽隔成阴极室和阳极室,其作用是 。
(3)为使电解氯化钠的速度加快,下列措施可行的是 。
A.增大阴极碳钢网面积
B.提高饱和氯化钠溶液的温度
C.加大阴极与阳极间的距离
D.提高电解时的电源电压
(4)如果将某离子交换膜电解槽①电解时的电压增大到原来的2倍 ②电解时的电流增大到原来的2倍 ③电解时的温度从30 ℃提高到60 ℃,则电解速率一定会达到原来的2倍的是 ,解释其原因: 。
解析电解氯化钠的速率与单位时间的电荷量、离子迁移的速率有关。
答案(1)2Cl--2e-Cl2↑ 2H++2e-H2↑
2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑
(2)阳极产生的Cl2不易腐蚀金属钛既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸,又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱的质量
(3)ABD
(4)反应速率 当电解时的电压增大到原来的2倍时,电解池的电阻可能会发生变化,电流不一定为原来的2倍;当电解时的温度从30 ℃提高到60 ℃时,电解池的内阻会有所降低,但并不一定恰好降低为原来的一半;当电解时的电流增大到原来的2倍时,单位时间内流过电路的电荷量恰好为原来的2倍,发生反应的物质的物质的量也恰好为原来的2倍,即反应速率为原来的2倍
三、计算题(本题包括2小题,共15分)
21(7分)某氯碱厂日产50% NaOH溶液3000 kg。
(1)试计算该厂每天生产Cl2和H2的体积(标准状况)。
(2)如果把这些Cl2和H2都制成38%的盐酸,试计算理论上每天可生产盐酸的质量。
解析(1)设该厂每天生产Cl2和H2的体积为x、y,有
2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑
2×40 g 22.4 L 22.4 L
3000×103 g×50% x y
x=y===4.2×105 L
(2)设理论上每天能生产38%的盐酸的质量为z,有
z=÷38%=3601973.6 g=3601.97 kg
另解:由关系式得:NaOH ~ HCl
40 36.5
3000×50% E·38%
E=3601.97 kg
答案(1)4.2×105 L 4.2×105 L
(2)3601.97 kg
22(8分)用惰性电极电解NaCl和CuSO4的混合溶液250 mL,经过一段时间后,两极均生成11.2 L(标准状况)气体,求原溶液中Cu2+和Cl-的物质的量浓度范围。
解析根据题意,在阴极放电的离子有Cu2+、H+,在阳极放电的离子有Cl-、OH-(若只有Cl-放电,阴、阳两极生成的气体不可能一样多),设c(Cl-)=x,c(Cu2+)=y。
阴极反应
Cu2+ + 2e-Cu
0.25y 0.5y
2H++2e-H2
1 mol 0.5 mol
阳极反应
2Cl- - 2e- Cl2
0.25x 0.25x 0.125x
4OH--4e-2H2O+O2
2 mol-0.5x 0.5 mol-0.125x
因为阳极生成的气体不可能全为O2,
所以0<0.5-0.125x<0.5,0又根据阴阳两极通过电子数相等得:0.5y+1=0.25x+2-0.5x,即x=4-2y,又0答案00第五单元单元测试(A卷)
说明:本试卷分为第Ⅰ、Ⅱ卷两部分,请将第Ⅰ卷选择题的答案填入题后括号内,第Ⅱ卷可在各题后直接作答。共100分,考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题共48分)
一、选择题(每小题只有一个正确答案,每小题3分,共48分)
1形成酸雨的主要原因是()
A.未经处理的工业废水任意排放
B.大气中二氧化碳含量增多
C.工业上大量燃烧含硫燃料和以含硫矿石为原料冶炼金属
D.汽车排放的尾气
解析SO2是导致酸雨的主要气体,它主要来自化石燃料的燃烧和冶金厂的尾气,选C。
答案C
2接触室里装一个热交换器,其主要目的是()
A.冷却反应后的混合气体,使SO3凝华后析出
B.给催化剂加热
C.把反应放出的热量传递给需要预热的反应混合气体
D.降低接触室的温度,以免温度过高烧坏设备
解析接触室里装一个热交换器只是为了在冷却产物气体的同时预热原料气体,从而提高能量的利用率,以降低成本,提高效益。
答案C
3工业上制取H2SO4,回收尾气中的废气选用的试剂是()
A.氨水 B.NaOH C.H2SO3 D.H2SO4
解析工业上选用氨水,原因是其吸收SO2后生成的(NH4)2SO3或NH4HSO3能分解释放出NH3、SO2而循环使用。
答案A
4在硫酸的工业制法中,下列对生产操作与生产操作的主要原因的说明都正确的是()
A.硫铁矿燃烧前需要粉碎,因为大块的硫铁矿不能燃烧
B.从沸腾炉出来的炉气需要净化,因为炉气中SO2会与杂质反应
C.SO2氧化为SO3时需要使用催化剂,这样可以提高SO2的转化率
D.用98.3%的浓硫酸吸收,目的是防止形成酸雾,以便使SO3吸收完全
解析选项A中操作正确,但解释不正确,因为将矿石粉碎的目的是增大矿石与空气的接触面积,使之燃烧充分且完全;B选项的解释不对,因为净化炉气的目的是防止杂质使催化剂中毒和腐蚀管道;C选项的解释不对,因为使用催化剂的目的是加快化学反应的速率,并不能影响化学平衡,也就不能影响转化率。
答案D
5(2005年南京一模)下列关于三氧化硫的叙述正确的是()
A.标准状况下三氧化硫是一种无色气体
B.三氧化硫与水反应放出大量的热
C.接触法制硫酸中常用水吸收三氧化硫
D.三氧化硫与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠和水
解析此题主要考查三氧化硫的性质。物理性质:标准状况下为无色固体;化学性质:与水反应放出大量的热,生成硫酸,对应的盐为硫酸盐。
答案B
6在硫酸工业制法中,为了有利于SO2的转化,且能充分利用热能,采用了中间有热交换器的接触室(见下图)。按此密闭体系中气体的流向,则在A处流出的气体为()
A. SO2 B. SO3O2 C. SO2O2 D. SO2SO3
解析原料气SO2和O2从装置左侧中间进入热交换器,吸收热能被预热后由A处流出再进入接触室发生反应,并放出大量的热,把一部分热量交换给刚进入热交换器的原料气,然后由下端流入下一个装置。
答案C
7在下列气体的制取中,均用到浓硫酸。浓硫酸只起脱水剂作用的是()
A.浓硫酸与甲酸加热制取CO
B.浓硫酸与铜反应制取SO2
C.浓硫酸与无水乙醇反应制取乙烯
D.浓硫酸与亚硫酸钠反应制取SO2
解析浓硫酸与甲酸反应制CO,浓硫酸只起脱水剂作用,A正确;浓硫酸与铜反应,浓硫酸起氧化剂和酸的作用;与无水乙醇反应制乙烯,浓硫酸起催化剂和脱水剂作用;与Na2SO3反应制SO2,浓硫酸只起酸的作用。
答案A
8接触法制硫酸的生产过程中,下列措施能提高硫酸的产率的是()
A.控制接触室内的温度在450℃左右
B.沸腾炉中通入过量空气
C.对炉气进行除尘、洗涤、干燥处理
D.接触室中用V2O5作催化剂
解析通入过量空气,可以使矿石燃烧充分而提高硫酸的产率,B符合题意;对炉气进行除尘、洗涤、干燥处理的目的是防止催化剂中毒,不能提高硫酸的产率,C不符合题意;接触室中用V2O5作催化剂和控制接触室内的温度在450 ℃左右,都只能提高化学反应的速率,不能提高硫酸的产率,A、D不符合题意。
答案B
9把1 g含脉石(SiO2)的黄铁矿样品放在O2流中灼烧,反应完全后得到残渣0.78 g,则此黄铁矿的纯度是…()
A.33% B.66% C.78% D.88%
解析利用差量法求解。
4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 ~ Δm
4×120 160
m(FeS2) 1 g-0.78 g
m(FeS2)=0.66 g
FeS2的纯度为:×100%=66%
答案B
10经检验,某酸雨的成分除含有少量H+和极少量OH-外,还有Na+、Cl-、、等离子,已知:c(Na+)=7×10-6 mol· L-1,c(Cl-)=3.5×10-5 mol· L-1,c()=2.3×10-5 mol· L-1,c() =2.5×10-6 mol·L-1,则该酸雨的pH为()
A.3 B.4 C.5 D.6
解析根据溶液呈电中性列出方程式(忽略OH-提供的电荷):
c(Na+)+c()+c(H+)=c(Cl-)+2c()
c(H+)=1.0×10-5 mol·L-1,pH=5。
答案C
11加入4 mol SO2和足量的O2进行以下反应:SO2(g)+1/2O2 (g) SO3(g);
ΔH=-98.3 kJ· mol-1,当放出314.5 kJ的热量时,SO2的转化率是()
A.40% B.60% C.70% D.80%
解析SO2(g)+1/2O2(g) SO3(g)~98.3 kJ
1 mol 98.3 kJ
n(SO2) 314.5 kJ
n(SO2)=3.2 mol
SO2的转化率为×100%=80%。
答案D
12把含硫48%的硫铁矿先制成硫酸,再吸收氨气制成硫酸铵。1 t这种硫铁矿在理论上能制得硫酸铵()
A.1.06 t B.1.98 t C.2.14 t D.2.26 t
解析FeS2中的S的含量为×100%=53.3%,而题目中所提供的硫铁矿中含硫48%,所以不能以FeS2进行计算,需根据矿石的含硫量及S原子守恒得关系式:
2S~2SO2~2SO3~2H2SO4~2(NH4)2SO4
64 t 2×132 t
1 t×48% m〔(NH4)2SO4〕
m〔(NH4)2SO4〕=1.98 t
答案B
13有A、B、C、D四个中等城市,它们水源、能源充足,交通便利。它们相对地理位置如下图:
各城市各有其特点:A城是风光秀丽、人口稠密、土地供应紧张的旅游城市,环保要求高,近郊有丰富的FeS2资源。B城是一个新兴的工业城,已建有大型磷肥厂,土地供应充足。C城近郊有丰富的磷灰石资源,工业发达,但使用H2SO4的工业不多,土地供应充足。D城是一个古老的城市,它的周围是重要的农业区,是大量肥料的集散地。现拟建年产10万吨的黄铁矿制硫酸的工厂,厂址应选在()
A.A城近郊 B.B城近郊 C.C城近郊 D.D城近郊
解析考虑综合经济效益、环保、原料、土地等因素,B城合适。
答案B
14某化工厂工业废水中含H2SO4的质量分数为2%,采用边排放边中和的方法将它处理至基本呈中性,处理方法如下图所示。若处理后废水pH=7,则2% NaOH溶液的流量为()
A.0.00816 m3·s-1 B.0.0100 m3·s-1
C.0.016 m3·s-1 D.0.0200 m3·s-1
解析在同一时间段内排入的硫酸与NaOH的物质的量之比为1∶2时才能把废水处理至呈中性。设溶液的流量为x,并设时间为1 s:
(0.0100 m3·s-1×1 s×1.02 g·cm-3×106 cm3· m-3×2%)/98 g· mol-1=(x×1 s×1.02 g·cm-3×106 cm3·m-3×7%)/40 g· mol-1,解得x=0.00816 m3·s-1。
答案A
15如右图所示,小试管内盛有约3 mL饱和硫酸铜溶液,与锥形瓶连通的U形管内盛有少量水(为便于观察,预先染成红色),沿小试管的内壁小心地慢慢倒入约3 mL 浓硫酸,静置片刻。以下描述不正确的是()
A.小试管内液体分成两层,上层蓝色,下层无色
B.U形细管内左边液面下降,右边液面升高
C.有少量的白色固体析出
D.以上现象都没有,无明显变化
解析浓硫酸的密度比饱和硫酸铜溶液的密度大,沿小试管的内壁小心地慢慢倒入的浓硫酸会沉在底部;浓硫酸溶于水放出大量热,使锥形瓶内密闭的气体受热膨胀,从而导致U形细管内左边液面下降,右边液面升高;浓硫酸具有吸水性和脱水性,水的减少导致有白色的无水CuSO4析出。
答案D
16硫酸工业可以用黄铁矿、硫磺或石膏为原料,其中以石膏为原料时必须和生产水泥结合起来。一种工艺是以石膏为原料先制得SO2,下列说法正确的是 …()
A.用石膏制SO2的反应是一个还原反应
B.SO2转化为SO3是体积减小的可逆反应,为提高转化率,工业上一般采取加压
C.水泥工业要用纯碱为原料
D.《京都议定书》的签订对以上的硫酸生产方式没有影响
解析石膏的成分是硫酸钙,其中硫的化合价为+6,二氧化硫中硫的化合价为+4,化合价降低,S被还原。SO2转化为SO3是体积减小的可逆反应,但由于常压下转化率就较高,不需加压。玻璃工业而不是水泥工业需用纯碱作原料。《京都议定书》要求控制二氧化碳气体的排放,以上的硫酸生产方式中需用碳来产生高温,因此会受影响。
答案A
第Ⅱ卷(非选择题共52分)
二、填空题(本大题包括4个小题,共32分)
17(11分)接触法制硫酸的简单流程如下图所示:
(1)写出三种设备的名称:A ,B ,C 。
(2)各设备流程中的成分是:a ,b ,c ,d ,e ,f ,g ,h ,i 。
(3)设备A中的反应方程式是 ;设备B中的反应方程式是 ;设备C中的反应方程式是 。
(4)尾气在排放到空气之前必须经过 ,其原因是 。
答案(1)沸腾炉 接触室 吸收塔
(2)黄铁矿 空气 矿渣 二氧化硫和氧气 预热后的二氧化硫和氧气 三氧化硫98.3%的硫酸发烟硫酸 尾气
(3)4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 2SO2+O2 2SO3SO3+H2OH2SO4
(4)回收、净化处理 SO2污染空气,需充分利用原料
18(4分)美国和日本正在研究用Na2SO3吸收法作为处理SO2污染的一种新方法,第一步是用Na2SO3水溶液吸收SO2;第二步是加热吸收液,使之重新生成Na2SO3,同时得到含高浓度SO2的水蒸气副产品。写出上述两步反应的化学方程式:(1) ;(2) 。
答案(1)Na2SO3+SO2+H2O2NaHSO3
(2)2NaHSO3Na2SO3+SO2↑+H2O
19(6分)工业制CuSO4时,不是直接用铜与浓硫酸在加热条件下反应,而是将铜丝浸入稀硫酸中,再不断由容器下部吹入细小的空气泡,这样做的好处是:
(1) ;
(2) 。
解析用浓硫酸为原料时按如下方程式反应:Cu+2H2SO4CuSO4+SO2↑+2H2O,该反应中产生大量的有毒气体SO2,严重污染大气。用稀硫酸和空气为原料时按如下总方程式反应:Cu+1/2O2+ H2SO4CuSO4+ H2O,该反应中没有有毒气体产生,不污染大气。另外,生成等物质的量的硫酸铜时,消耗的硫酸也较少。
答案(1)不会产生污染大气的SO2(2)消耗的硫酸少
20(11分)用下列装置可测定SO2转化为SO3的转化率。
(1)根据实验的需要,(Ⅰ)(Ⅱ)(Ⅲ)处应连接合适的装置。请从下面装置中选择合适的装置,将其序号填入以下空格内:(Ⅰ) ;(Ⅱ) ;(Ⅲ) 。
(2)实验时,浓硫酸能顺利地滴入烧瓶中,甲仪器所起作用的原理是 。
(3)用大火加热烧瓶时,SO2的转化率会 (填“提高”“不变”或“降低”)。
(4)用a mol Na2SO3粉末与足量的浓硫酸进行此实验,当反应结束时,继续通入O2一段时间后,称得Ⅲ装置增重b g,则本实验中SO2的转化率为。
解析(1)测定SO2转化为SO3的转化率需要SO2开始时的物质的量和消耗的SO2的物质的量两个数据。关键是后者的测量。根据第(4)问提供的实测数据和题给备选仪器的分析,可知将反应后的混合气体中的SO3冷却成固体,再用NaOH溶液吸收未反应的SO2并称量溶液的增重,即可算出消耗的SO2的物质的量。因此,(Ⅱ)处应连接A,(Ⅲ)处应连接E。SO2与SO3反应之前应除去混在原料气中的H2O,则(Ⅰ)处应连接仪器B。 (3)大火加热烧瓶时,生成SO2过快,SO2的转化率降低。
答案(1)B A E
(2)维持烧瓶与分液漏斗液面压强相等,以便打开分液漏斗的旋塞时浓硫酸能顺利流下
(3)降低(4)(1-b/64a)×100%
三、计算题(本大题包括2个小题,共20分)
21(5分)某硫酸厂每天用含FeS2 60%的硫铁矿500 t生产硫酸,如果在沸腾炉内损失5%的硫,SO2的转化率为90%。每天能生产98%的硫酸多少吨?
解析设可得98%的浓硫酸的质量为x。
2H2SO4 ~ FeS2
2×98 t 120 t
98%x 500 t×60%×(1-5%)×90%
(2×98 t)∶120 t=(98%x)∶[500 t×60%×(1-5%)×90%]
x=427.5 t
答案427.5 t
22(15分)(2005年南京二模)硫酸是极其重要的化工原料,在工业、农业、医药、军事等领域应用广泛。工业上通常用接触法制硫酸,主要原料是硫铁矿和空气。接触法制硫酸的生产过程大致可分为三个阶段:①二氧化硫的制取和净化;②二氧化硫转化为三氧化硫;③三氧化硫的吸收和硫酸的生成。
问题1:设空气中N2、O2的含量分别为0.80和0.20(体积分数),则110 L空气和足量的FeS2完全反应后,气体体积(同温同压)变为L。
问题2:为了防止环境污染并对尾气进行综合利用,硫酸厂常用氨水吸收尾气中的SO2、SO3等气体,再向吸收液中加入浓硫酸,以制取高浓度的SO2及(NH4)2SO4和NH4HSO4固体。
为了测定上述(NH4)2SO4和NH4HSO4固体混合物的组成,现称取该样品四份,分别加入相同浓度的NaOH溶液50.00 mL,加热至120 ℃左右,使氨气全部逸出〔(NH4)2SO4和NH4HSO4的分解温度均高于200 ℃〕,测得有关实验数据如下(标准状况):
实验序号 样品的质量/g NaOH溶液的体积/mL 氨气的体积/L
1 3.62 50.00 0.896
2 7.24 50.00 1.792
3 10.86 50.00 2.016
4 14.48 50.00 1.568
(1)由1组数据直接推测:用1.81 g样品进行同样实验时,生成氨气的体积(标准状况)为 L。
(2)试计算该混合物中(NH4)2SO4和NH4HSO4的物质的量之比为 。
(3)求所用NaOH溶液的物质的量浓度。(写出计算过程)
解析问题1:由题意,空气中O2的含量为0.20,则110 L空气中V(O2)=110 L×0.20=22 L。
4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
11 L 8 L
22 L V(SO2)
V(SO2)=16 L,则反应后气体体积V(N2)+V(SO2)=110 L×80%+16 L=104 L
问题2:由题给数据,第2组样品质量是第1组的2倍,产生NH3体积也是第1组的2倍;第3组样品质量是第1组的3倍,但产生NH3体积小于第1组的3倍,则NaOH溶液在第1、2组中足量,在第3组中不足。
(1)用1.81 g样品进行实验,NaOH过量,产生的NH3体积应为第1组的,即生成NH3的体积为0.448 L。
(2)计算(NH4)2SO4与NH4HSO4的物质的量之比,应根据第1组或第2组数据计算。
(NH4)2SO4~2NH3 NH4HSO4~NH3
设(NH4)2SO4物质的量为x,NH4HSO4物质的量为y,则有:
n〔(NH4)2SO4〕∶n(NH4HSO4)=1∶2
(3)NaOH溶液的物质的量浓度应根据第3组或第4组数据计算,当NaOH不足时,NaOH先中和NH4HSO4电离出的H+,然后再和反应。
由(2)可知第3组中n〔(NH4)2SO4〕=0.03 mol,n(NH4HSO4)=0.06 mol,则NH4HSO4电离的n(H+)=0.06 mol
H+~OH- ~OH-~NH3
n(NaOH)=n(OH-)=n(H+)+n(NH3)=0.06 mol+=0.15 mol
c(NaOH)==3.00 mol·L-1
答案问题1:104
问题2:(1)0.448 (2)1∶2 (3)3.00 mol·L-1高三化学同步检测(十四)
化学实验方案设计的基本要求
说明:本试卷分为第Ⅰ、Ⅱ卷两部分,请将第Ⅰ卷选择题的答案填入题后括号内,第Ⅱ卷可在各题后直接作答。共100分,考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题共48分)
一、选择题(每小题只有一个正确答案,每小题3分,共48分)
1咖喱是一种烹饪辅料,若白衬衣被咖喱汁玷污后,用普通肥皂洗涤该污渍时会发现,黄色污渍变为红色。经水漂洗后红色又变为黄色。据此现象,你认为咖喱汁与下列何种试剂可能有相似的化学作用 …()
A.品红溶液 B.石蕊溶液 C.氯水 D.KI淀粉溶液
解析根据题给信息,咖喱遇肥皂(呈碱性)变红色,漂洗后(呈中性)又变为黄色,这和酸碱指示剂的作用原理相似。
答案B
2已知四种化合物在水中和液态氨中的溶解度如下表:
物质溶解质溶剂 AgNO3 Ba(NO3)2 AgCl BaCl2
水 17 9.2 1.5×10-14 33.3
氨 86 97.2 0.8 0
据此判断下列制备方案可行的是()
①在水中用AgNO3和BaCl2制AgCl ②在液氨中用AgNO3和BaCl2制备AgCl ③在液氨中用Ba(NO3)2和AgCl制BaCl2 ④在水中用Ba(NO3)2和AgCl制BaCl2
A.①③ B.②③ C.③④ D.②④
解析物质之间的反应要考虑溶剂的性质,在水中,AgCl的溶解度最小,根据复分解反应的条件,可用AgNO3和BaCl2制AgCl;在液氨中,BaCl2的溶解度最小,根据复分解反应的条件,可用Ba(NO3)2和AgCl制BaCl2。
答案A
3某氯碱厂利用废铁制取净水剂FeCl3溶液,最合理的生产途径是()
A.Cl2FeCl3FeCl3溶液
B.Cl2HCl盐酸FeCl2溶液FeCl3溶液
C.Cl2HCl盐酸FeCl2溶液FeCl3溶液
D.
解析废铁直接和Cl2反应,反应接触面小,且生成的棕黄色的烟(FeCl3)用水也不易吸收,
A不合理;工业上不可能用Cl2和H2在光照条件下发生爆炸制HCl,C、D不合理。正确
答案为B。
答案B
4双球洗气管是一种多用途仪器,常用于去除杂质、气体干燥、气体吸收(能防止倒吸)等实验操作。右图是用水吸收下列某气体时的情形,根据下面附表判断由左方进入的被吸收气体是()
A.Cl2 B.HCl C.H2S D.CO2
附:四种气体的溶解度表(室温下)
气体 Cl2 HCl H2S CO2
1体积水约能吸收气体体积数 2 500 2.6 1
解析气体从左边充入,而左边的液面高于右边的液面,说明左边的压强比右边小,故通入的气体必然是一种极易溶于水的气体。
答案B
5设计了4种制备气体的方案:①加热稀硫酸和乙醇制备乙烯;②加热稀盐酸和二氧化锰制备氯气;③用稀硫酸和大理石制备二氧化碳;④用浓盐酸和锌制备氢气。不宜采用的方案有()
A.①和② B.②和③ C.③和④ D.①②③④
解析稀硫酸不具有脱水性,和乙醇不能反应得到乙烯,①错;稀盐酸还原性差,不能被二氧化锰氧化制氯气,②错;稀硫酸和大理石反应产生微溶性的CaSO4覆盖在CaCO3表面,阻止反应的进一步进行,③错;浓盐酸挥发性强,和Zn反应产生的H2中混有较多的氯化氢,④错。
答案D
6(2005年北京理综)将足量稀盐酸加到下列固体混合物中,只能发生一种反应的是()
A.Mg、AlCl3、NaAlO2
B.KNO3、NaCl、CH3COONa
C.NaClO、Na2SO3、BaCl2
D.Ba(NO3)2、FeSO4、NH4HCO3
解析A中能发生的反应有:Mg+2HClMgCl2+H2↑,NaAlO2+4HClNaCl+AlCl3+2H2O;B中能发生的反应有:CH3COONa+HClNaCl+CH3COOH;C中能发生的反应有:NaClO+HClNaCl+HClO,Na2SO3+2HCl2NaCl+H2O+SO2,HClO+SO2+H2OHCl+H2SO4,H2SO4+BaCl2BaSO4↓+2HCl;D中能发生的反应有:Ba2++BaSO4↓,3Fe2++4H++ 3Fe3++NO↑+2H2O,+H+H2O+CO2↑。
答案B
7设计一个实验应首先从()
A.实验目的入手 B.实验原理入手
C.实验步骤入手 D.实验装置入手
解析设计实验应从实验目的入手,然后再依次考虑其他问题。
答案A
8以下有关物质检验的通常步骤,正确的是()
①取少量试样 ②编序号 ③对试样外观仔细观察 ④将试样试探性地分别溶于某些溶剂(常用水) ⑤每次均移取少量试样分散剂作推测性的检验或鉴别实验 ⑥分析实验现象 ⑦记录实验现象 ⑧写出实验报告
A.①②③④⑤⑥⑦⑧ B.②③①④⑤⑦⑥⑧
C.①③②⑤④⑦⑥⑧ D.③②①④⑦⑤⑥⑧
解析物质检验要求现象明显、推理严密、试剂的取用量要适当等,设计实验步骤时要全面考虑这些问题。
答案B
9为了说明盐类水解是吸热反应,现用醋酸钠进行实验,表明它在水解时是吸热反应,其中的实验方案正确的是()
A.将CH3COONa·3H2O晶体溶于水,温度降低
B.醋酸钠水溶液的pH大于7
C.醋酸钠溶液滴入酚酞呈粉红色,加热后,颜色变深
D.醋酸钠溶液与浓H2SO4微热,可逸出醋酸蒸气
解析CH3COONa·3H2O晶体溶于水,温度降低是溶解吸热;醋酸钠水溶液的pH大于7说明CH3COONa是弱酸强碱盐;醋酸钠溶液滴入酚酞呈粉红色,加热后,颜色变深说明醋酸钠水解吸热;醋酸钠溶液与浓硫酸微热,逸出醋酸蒸气说明醋酸是弱酸并且易挥发。
答案C
10设计物质性质实验的意义是()
①了解该物质与其他物质相互关系,并确定其贮存方法 ②开发其应用价值和制备的新途径③研究、推测其可能的微观结构 ④为理论假说提供实验证据
A.②③ B.①④ C.仅① D.全部
答案D
11检验明矾组成的合理实验步骤是()
①溶于水 ②焰色反应 ③取少量晶体置入试管内加热 ④逐滴加入烧碱溶液直至过量 ⑤滴加Ba(NO3)2溶液⑥取若干试管倒入少量试样溶液
A.①②③④⑤⑥ B.③⑥①②④⑤
C.③①⑥②⑤④ D.⑥①②③④⑤
解析检验明矾的组成,首先要检验结晶水,然后溶于水,分别检验K+、Al3+、。
答案C
12“绿色化学”要求从经济、环保和技术上设计可行的化学反应。据此,由单质镁制硝酸镁的下列4个方案中,你认为可行而且符合“绿色化学”要求的方案是 …()
A.MgMg(NO3)2
B.MgMgCl2Mg(OH)2Mg(NO3)2
C.MgMgOMg(NO3)2
D.MgMgSO4Mg(NO3)2
解析A中产生NOx,不符合环保要求;B中Mg和Cl2反应,不符合环保要求,而且步骤多,不符合经济要求;D中Mg和浓H2SO4反应产生SO2,不符合环保要求,且MgSO4与Ba(NO3)2反应制Mg(NO3)2,Ba(NO3)2的物质的量无法控制刚好完全反应,不符合技术上的要求。
答案C
13有一种白色粉末由等质量的两种物质混合而成,分别取适量该白色粉末置于三支试管中进行实验:
(1)逐滴加入6 mol·L-1盐酸,同时不断振荡试管,有气泡产生,反应结束后得到无色透明溶液。
(2)加热试管中的白色粉末,试管口有水滴凝结。
(3)逐滴加入6 mol·L-1硫酸,同时不断振荡试管,有气泡产生,反应结束后试管中还有白色不溶物。
下列混合物中符合以上实验现象的是()
A.NaHCO3、AgNO3
B.BaCl2、MgCO3
C.NH4HCO3、MgCl2
D.CaCl2·6H2O、Na2CO3
解析由(1)可确定A错,因为AgNO3能与盐酸反应生成AgCl沉淀;由(2)可确定B错,因为BaCl2、MgCO3加热无水蒸气产生,试管口无水滴;由(3)可确定C错,因为NH4HCO3、MgCl2与硫酸作用没有白色不溶物产生,只有D符合题意。
答案D
14某同学在实验报告中有以下实验数据,其中合理的是()
①用托盘天平称取11.7 g食盐 ②用量筒量取5.26 mL盐酸 ③用广泛pH试纸测得溶液的pH是3.5 ④用标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸用去23.10 mL NaOH溶液
A.①④ B.②③ C.①③ D.②④
解析用托盘天平称量,保留小数点后一位有效数字;用量筒量取液体,保留小数点后一位有效数字;用广泛pH试纸测pH,只能精确到1;滴定管中液体的读数,保留小数点后两位有效数字。
答案A
15(2005年江苏)下列除去杂质的实验方法正确的是 …()
A.除去CO中少量O2;通过灼热的Cu网后收集气体
B.除去K2CO3固体中少量NaHCO3;置于坩埚中加热
C.除去苯中溶有的少量苯酚;加入适量浓溴水反应后过滤
D.除去FeCl3酸性溶液中少量的FeCl2;加入稍过量双氧水后放置
解析由于CO在高温下表现还原性,通过灼热的Cu网,2CO+O22CO2,A错;加热NaHCO3分解,生成Na2CO3、H2O、CO2,Na2CO3混在K2CO3中仍然是杂质,B错;由于苯能萃取溴,所以不能用浓溴水除去苯中的苯酚,C错;双氧水氧化FeCl2,生成FeCl3,本身被还原生成H2O,不引入新的杂质,D正确。
答案D
16(2005年天津)下列除杂质的方法不可行的是()
A.用过量氨水除去Al3+溶液中的少量Fe3+
B.将混合气体通过灼热的铜网除N2中的少量O2
C.用新制的生石灰,通过加热蒸馏,以除去乙醇中的少量水
D.用盐酸除去AgCl中少量的Ag2CO3
解析氨水与Al3+、Fe3+生成Al(OH)3、Fe(OH)3,氨水过量,Al(OH)3不溶解,故该方案不可行,其他方案均能达到要求。
答案A
第Ⅱ卷(非选择题共52分)
二、填空题、简答题(本题包括5小题,共52分)
17(12分)三位同学设计了以下的几个实验方案,并都认为,如果观察到的现象和自己设计的方案一致,即可确证无色混合气体中含有CO2和SO2。
方案甲:褪色浑浊
方案乙:褪色浑浊
方案丙:褪色浑浊
试评价上述各方案是否严密,并说明理由。
方案甲: ;
方案乙: ;
方案丙: 。
解析评价实验方案是否严密,关键看根据该方案进行操作能否达到实验目的,可采用“顺推法”或“逆推法”,注意思维的严密性。
答案方案甲:不严密,可使KMnO4(H+)溶液褪色的溶液很多,不一定是SO2。方案乙:不严密,可使溴水褪色的物质也很多,不一定是SO2。方案丙:严密,足量的品红既可以用来检验SO2,又可将SO2吸收,避免对检验CO2造成干扰。
18(9分)某工厂排放的污水中含有Mg2+、Al3+、Hg2+、Fe3+、Cu2+等,甲、乙、丙三位同学设计从污水中回收金属铜的方案如下:
甲:污水
滤液
乙: 污水
丙:污水
试回答下列问题:
(1)甲、乙、丙提出的实验方案能否制得纯铜?
答: 。
(2)在能制得纯铜的方案中,哪一步操作还会导致环境污染? ,应怎样采取防治措施? 。
解析方案甲:加NaOH溶液,得到Mg(OH)2、Cu(OH)2、Fe(OH)3、Hg(OH)2沉淀〔若NaOH溶液不过量,可能还有Al(OH)3沉淀〕,加热分解得到MgO、CuO、Fe2O3、HgO(可能有Al2O3),在加热条件下用H2还原,得到Cu、Fe、MgO(可能有Al2O3,生成的Hg加热会变成蒸气与铜分离),故甲方案得不到纯铜。
方案乙:加过量铁粉,滤渣为Fe、Cu、Hg,再向滤渣中加盐酸,铁粉溶解,滤渣为Cu、Hg,加热,Hg变成蒸气挥发,Cu被氧化生成CuO,再用H2还原CuO得到Cu,乙方案正确。
方案丙:由于铁粉过量,最终得到的铜中含有铁粉。
答案(1)方案乙能制得纯铜,甲、丙均不能(2)方案乙第③步加热会产生汞蒸气采取加冷凝罩回收汞,避免污染环境
[]19(12分)(2005年全国Ⅲ)有6瓶白色固体试剂,分别是氯化钡、氢氧化钠、硫酸钠、硫酸铵、无水硫酸铜、碳酸钠。现只提供蒸馏水,通过下面的实验步骤即可鉴别它们。请填写下列空白。
(1)各取适量固体试剂分别加入6支试管中,加入适量蒸馏水,振荡试管,观察到的现象是 。
(2)分别取未检出的溶液,往其中加入上述已检出的溶液,观察到的现象和相应的离子方程式分别是。被检出的物质的化学式(分子式)是 。
(3)鉴别余下未检出物质的方法和观察到的现象是 。
解析本题首先通过固体溶于水后,呈蓝色溶液的是CuSO4,鉴别出CuSO4;然后通过CuSO4鉴别出BaCl2,再通过BaCl2鉴别出NaOH溶液,最后通过NaOH溶液鉴别开剩余的物质。
答案(1)6种固体全部溶解,5支试管中得到无色溶液,1支试管中得到蓝色溶液,该溶液是CuSO4溶液
(2)Ba2++BaSO4↓(白色沉淀),Cu2++2OH-Cu(OH)2↓(蓝色沉淀),Cu2++ CuCO3↓(蓝色沉淀)BaCl2
(3)(i)分别取(2)中能产生蓝色沉淀的两种溶液,向其中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成的是Na2CO3溶液,无沉淀生成的是NaOH溶液;
(ii)分别取少量未检出的溶液,往其中加入NaOH溶液,无明显现象的是Na2SO4溶液,有刺激性气味气体产生的是(NH4)2SO4溶液
20(8分)A、B、C、D是四种可溶的化合物,分别由阳离子K+、Ba2+、Al3+、Fe3+和阴离子OH-、、、两两组合而成,它们的溶液发生如下反应:A与B反应生成白色沉淀,再加过量A,沉淀量减少,但不会完全消失。C与D反应生成有色沉淀。B与C反应生成白色沉淀。
写出它们的化学式:A. ,B. ,C. ,D. 。
解析本题是考查元素化合物有关知识的推断题,因此对这些离子间的反应特点、发生反应时的现象要有所掌握,在此基础上去分析推理,找出答案。A、B、C、D四种化合物都溶于水,并由题中所给阳离子和阴离子两两组合而成。A+B白色沉淀,再加过量A,沉淀量减少,不完全消失,由此可推出A是Ba(OH)2,B是Al2(SO4)3。C+D有色沉淀,必有Fe3+,余下的阴离子只有,可与Fe3+结合成沉淀(水解反应)。B+C白色沉淀,C中一定有,由此可推出C为K2CO3,D为Fe(NO3)3。
答案Ba(OH)2 Al2(SO4)3 K2CO3 Fe(NO3)3
21(11分)实验室中用浓盐酸与MnO2制Cl2,再用Cl2和Ca(OH)2制少量漂白粉。已知Cl2和Ca(OH)2反应制漂白粉的反应是放热反应,温度稍高即发生副反应:6Cl2+6Ca(OH)2Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O。现有甲、乙、丙三位同学设计的三套装置如下图所示(U形管中放有玻璃纤维,可使气体顺利通过)。请分析三套装置是否合理?你是如何设计的?
解析本题的综合性较强,既需要熟悉Cl2的制法,又要抓住题给的信息,应用理论知识采取相应的措施。根据题给试剂、信息和Cl2的毒性,对以上三套装置进行分析和评价,注意每一套装置的优缺点。
答案首先三套装置都缺少Cl2的净化装置(Cl2中含有HCl)。除此之外,甲的设计中气体的发生无法控制,且没有尾气吸收装置,会污染环境;乙的设计中气体的发生也无法控制,且没有降温装置,会导致副反应发生;丙的设计也没有降温装置和尾气吸收装置。但他们的设计都有合理的部分,如丙的气体发生装置F,甲的反应降温装置B,乙的尾气吸收装置E等。把它们进行组合,便可以组成一套更加完善的实验装置(如下图所示)。高三化学同步检测(十二)
第五单元单元测试(B卷)
说明:本试卷分为第Ⅰ、Ⅱ卷两部分,请将第Ⅰ卷选择题的答案填入题后括号内,第Ⅱ卷可在各题后直接作答。共100分,考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题共48分)
一、选择题(每小题只有一个正确答案,每小题3分,共48分)
1近年来,国际上提出的“绿色化学”是指化学工业生产中的()
A.对废水、废气、废渣进行严格处理
B.不排放任何有害物质
C.在化工厂周围种草、种花、种树,使化工厂成为花园式工厂
D.以绿色植物为原料,以生物催化剂实现化工生产过程的化学
解析“绿色化学”指在化工生产中不排放有害物质。
答案B
2某雨水样品刚采集时测得pH为4.82,放在烧杯中2小时后,再次测得pH为4.68,以下叙述正确的是 …()
A.雨水样品酸度逐渐减小
B.雨水样品酸度没有变化
C.雨水样品继续吸收空气中的CO2
D.雨水样品中的H2SO3被氧化成H2SO4
解析酸雨的成因是NOx和SO2,前者形成HNO3,后者形成H2SO3,被空气中氧气氧化后生成H2SO4,pH减小。
答案D
3下列反应能用勒夏特列原理解释的是()
A.由SO2和O2反应制SO3需使用催化剂
B.燃烧粉碎的黄铁矿矿石有利于SO2的生成
C.硫酸生产中用98.3%的硫酸吸收SO3,而不用H2O或稀硫酸吸收SO3
D.用N2和H2合成氨需采用高压
解析A选项和B选项主要是考虑反应速率问题;C选项不用水或稀硫酸吸收SO3,原因是SO3与水反应放热,易形成硫酸酸雾。
答案D
4反应SO2(g)+NO2(g)NO(g)+SO3(g)在一定条件下建立平衡,再加入一定量的O2,下列说法正确的是()
①平衡左移,容器内压强不一定增大 ②平衡右移,平衡时容器内压强不一定增大 ③平衡不一定移动,容器内压强一定增大 ④平衡右移,SO2转化率提高
A.①② B.②③ C.③④ D.②④
解析该反应是一个气体的等体积反应。加入一定量的O2,2NO+O22NO2,导致c(NO)减小,c(NO2)增大,故平衡右移,SO2的转化率提高。当加入的O2和NO反应时,O2不足量,容器压强不变;O2过量,容器压强增大时。故②④正确,选D。
答案D
5(2005年上海)浓硫酸和2 mol·L-1的稀硫酸,在实验室中敞口放置。它们的质量和放置天数的关系如下图。分析a、b曲线变化的原因是()
A.a升华、b冷凝 B.a挥发、b吸水
C.a蒸发、b潮解 D.a冷凝、b吸水
解析a表示稀硫酸中水挥发,质量减小;b表示浓硫酸吸水,质量增加。
答案B
6在接触法生产硫酸中,对于SO2的接触氧化反应有以下4个图,其中正确的是()
解析SO2的催化氧化是放热反应,故100 ℃时SO3的平衡浓度大,可排除B、D;又因为200 ℃时反应速率快,达到平衡所需时间短,故C错误,A正确。
答案A
7某制药厂尾气中含少量SO2气体,一般用NaOH溶液或氨水吸收,以防污染环境。分别用0.1 mol·L-1的NaOH溶液或同浓度的氨水处理相同量的尾气,两种方法所需吸收液的体积关系是()
A.NaOH溶液的体积大于氨水
B.NaOH溶液的体积等于氨水
C.NaOH溶液的体积小于氨水
D.无法判断
解析相同物质的量的NaOH和NH3·H2O吸收SO2的能力相同。
答案B
8日常生活、工农业生产、科学研究中涉及许多化学原理,下列有关实验原理的说法正确的是()
A.实验室可用浓硫酸和氯酸钾制氯气
B.2MgO2Mg+O2↑符合冶炼原理
C.除去甲烷中混有的乙烯,最好依次通过KMnO4溶液和浓硫酸
D.工业上制取NH3、HNO3、H2SO4的工艺中,都用了催化剂
解析实验室用浓盐酸和氯酸钾制氯气,而不用浓硫酸,因为浓硫酸没有还原性;由于MgO是高熔点的化合物,所以不能用电解MgO的方法冶炼Mg;当乙烯通过KMnO4酸性溶液时,会被KMnO4氧化生成CO2,和甲烷仍混在一起。故A、B、C错误。工业制NH3、HNO3、H2SO4的工艺中,都使用了催化剂,分别是铁触媒、Pt、V2O5,故选D。
答案D
9下图曾作为世界环境日的主要宣传画,这幅宣传画所提示的全球主要环境问题是()
A.酸雨
B.“温室效应”加剧,气温升高
C.臭氧空洞
D.森林锐减
解析地球温度升高主要是由“温室效应”造成的。
答案B
10使用化学手段,可以消除某些环境污染。下列主要依靠化学手段消除环境污染的是()
A.在燃料煤中添加氧化钙
B.将某些废旧塑料熔化后重新成型
C.用多孔吸附剂清除水面油污
D.把放射性核废料深埋于地下岩层
解析煤中加CaO主要是“固硫”,防止生成SO2污染环境。
答案A
11为了不使环境受到污染,下列各组中的两种物质可以同时倒入废液缸内的是()
A.Na2S溶液和盐酸
B.KMnO4溶液和盐酸
C.浓硫酸和Na2SO3
D.盐酸和NaHCO3
解析A中产生H2S,B中产生Cl2,C中产生SO2,均是大气污染物;D中产生CO2,可直接排入空气中。
答案D
12下列反应的离子方程式书写正确的是()
A.向氢氧化钠溶液中通入少量CO2
OH-+CO2
B.用氨水吸收少量SO2
2NH3·H2O+SO22+ +H2O
C.硝酸铝溶液中加入过量氨水
Al3++4NH3·H2O+4+2H2O
D.向Fe2(SO4)3的酸性溶液中通入足量H2S
Fe3++H2SFe2++S↓+2H+
解析NaOH溶液中通入少量CO2生成Na2CO3,A错;Al(OH)3不溶于NH3·H2O,故Al3+和NH3·H2O生成Al(OH)3,C错;D中电荷不守恒。
答案B
13合成氨的温度和压强通常控制在500 ℃以及2×107~5×107 Pa的范围,且进入合成塔的N2和H2的体积比为1∶3。经科学实验测定,在相应条件下反应所得NH3的平衡浓度(体积百分比)如下表所示:
2×107 Pa 5×107 Pa
500 ℃ 19.1 42.2
而实际从合成塔出来的混合气体中含氨约为15%,这表明()
A.表中所测数据有明显误差
B.生产条件控制不当
C.氨的分解速率大于预测值
D.合成塔中的反应并未达平衡
解析化工生产是一个连续的生产过程,在合成氨工业中,不断地向合成塔中通入N2、H2,同时分离出NH3,所以该可逆反应并未达到平衡状态。
答案D
14“绿色化学”是指从技术、经济上设计可行的化学反应,尽可能减少对环境的副作用,下列反应不符合这一理念的是()
A.消除硝酸工业尾气的污染
NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O
B.工业上制CuSO4
2Cu+O22CuO CuO+H2SO4CuSO4+H2O
C.乙炔水化法制乙醛
CHCH+H2OCH3CHO
D.消除硫酸厂尾气
SO2+2NH3+H2O(NH4)2SO3
解析乙炔水化法制乙醛的催化剂HgSO4对环境有副作用。
答案C
15关于1 mol·L-1的硫酸溶液的下列叙述, 不正确的是()
A.1 L该溶液中含溶质98 g
B.从10 mL该溶液中取出5 mL后,剩余溶液浓度仍为1 mol·L-1
C.将4.9 g浓硫酸加入盛有50 mL蒸馏水的烧杯中,充分混合就可配得该浓度的硫酸溶液
D.该浓度的硫酸具有酸的通性,但不具有强氧化性
解析配制1 mol·L-1的硫酸应取含4.9 g纯硫酸的浓硫酸稀释成50 mL溶液。
答案C
16向BaCl2溶液中通入SO2至饱和,此过程看不到现象;再向溶液中加入一种物质,溶液变浑浊。加入的这种物质不可能是()
A.FeCl3溶液 B.AlCl3溶液 C.Na2S溶液 D.AgNO3溶液
解析FeCl3可以将SO2氧化成H2SO4而产生BaSO4沉淀,加入Na2S会产生S沉淀,加入AgNO3会有AgCl沉淀,加入AlCl3无沉淀产生。
答案B
第Ⅱ卷(非选择题共52分)
二、简答题(本题包括2个小题,共20分)
17(12分)我国东部季风区某新建城市分布图如下图所示,城市的四周都有广阔地带,现要在城市附近建一座比较大型的火力发电厂:
(1)请在图中A、B、C、D、E、F处选一最佳建厂处,说明理由。
(2)请你预测此工厂将有哪些方面对环境造成污染?
(3)请你用物理、化学、生物等方面的知识设计一个保护环境、控制污染的方案。
解析(1)应选在D处建厂。原因:①在季风区工厂应建在位于垂直于盛行风向的郊外,可尽量减少粉尘、有毒气体对居民区的污染;②在河的下游,水源充足;③紧靠铁路和公路,交通便利。
(2)有废气、废渣和废水。
(3)①利用该厂的废渣可在附近建一个矿渣水泥厂或砖厂,变废为宝;②根据产生废水的情况,在建厂的同时,建一个利用化学分解和生物降解的废水处理设备;③根据该厂将产生粉尘和有毒气体较严重的情况,在厂区里多栽一些如美人蕉、月季、丁香、菊花等能吸收有毒气体的植物,搞好厂区绿化保护。
答案(1)D处。①减少粉尘、有害气体对居民区的污染;②水源充足;③交通便利。(2)有废气、废渣、废水。(3)①在该厂附近建一个水泥厂或砖厂,变废为宝;②在建厂的同时,建一个利用化学分解和生物降解的废水处理设备;③在厂区多栽一些能吸收有毒气体的植物,搞好厂区绿化保护。
18(8分)比较硫酸工业、合成氨工业中两个重要反应:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);ΔH=-98.3 kJ·mol-1
N2(g)+3H2(g)2NH3(g);ΔH=-46.2 kJ·mol-1
根据勒夏特列原理,加热均不利于产物的生成。试分析工业上为什么均采用加热到500 ℃的高温。
答案工业生产采用500 ℃的高温是考虑了多方面的因素。在此温度下,反应速率较大,催化剂的活性最好,另外还要考虑某些反应物的化学活泼性(如氮气在常温下稳定)等。
三、填空题(本题包括2小题,共17分)
19(11分)硫酸工业生产应考虑综合经济效益问题。
(1)据测算,接触法制硫酸过程中,若反应热都未被利用,则每生产1 t 98%的硫酸需消耗3.6×105 kJ的热量。请通过计算判断,若反应SO2(g)+O2(g)SO3;ΔH=-98.3 kJ·mol-1放出的热量能在生产过程中得到充分利用,则每生产1 t 98%的硫酸只需外界提供(或可向外界输出)多少千焦热量?(H2SO4的摩尔质量为98 g·mol-1)
(2)CuFeS2是黄铁矿的另一成分,燃烧时,CuFeS2转化为CuO、Fe2O3和SO2,该反应的化学方程式为 。
(3)硫酸厂沸腾炉排出的矿渣中含有Fe2O3、CuO、CuSO4(由CuO与SO3在沸腾炉中化合而成),其中硫酸铜的质量分数随沸腾炉温度的不同而变化(见下表)。
沸腾炉温度/℃ 600 620 640 660
矿渣中CuSO4的质量分数/% 9.3 9.2 9.0 8.4
已知CuSO4在低于660 ℃时不会分解,请简要分析上表中CuSO4的质量分数随温度升高而降低的原因 。
答案(1)SO2~SO3~H2SO4 放出的热量
98 g 98.3 kJ
1×106×98% g x
=
x=9.83×105 kJ
9.83×105 kJ-3.6×105 kJ=6.23×105 kJ
所以可向外界输出6.23×105 kJ的热量
(2)4CuFeS2+13O24CuO+2Fe2O3+8SO2
(3)SO2转化为SO3是正反应放热的可逆反应,随温度的升高,平衡向逆反应方向移动,SO3的物质的量减少,所以CuSO4的量减少
20(6分)某化工厂排出的废水中含有氯气和硫酸,为了除去此废水中的游离氯,并使废水变为中性,供使用的试剂有碳酸钠和亚硫酸钠溶液,试回答:
(1)应先向废水中加入 溶液,离子方程式为 。
(2)然后再向废水中加入 溶液,离子方程式为 。
解析用亚硫酸钠除去Cl2会产生H+。要使废水变为中性,应先用Na2SO3溶液除去Cl2,然后再用碳酸钠除去H+。
答案(1)亚硫酸钠 Cl2+2+2H2O4H++2Cl-+2
(2)碳酸钠 +2H+H2O+CO2↑
四、计算题(本题共2小题,共15分)
21(6分)煤是重要的化工原料,用煤作燃料,不仅存在浪费,而且因烟煤中含有硫的化合物(如FeS2),燃烧时会生成SO2气体造成环境污染。
设某具有30万户人口的中等城市,每户每天燃煤5 kg,这种煤中含FeS2 5%,燃烧时,设有90%的硫转化成二氧化硫,被排放到大气中。FeS2燃烧时化学方程式如下:
4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
问:(1)燃烧1 t煤,可产生多少千克的SO2?
(2)该中等城市如果全部以上述的煤作燃料,每年(按365天计算)将有多少吨SO2排放到大气中?
解析(1)设产生SO2的质量为x,根据硫元素守恒,得下列关系式:
FeS2 ~ 2SO2
120 2×64
1 t×103 kg·t-1×5%×90% x
x=48 kg
(2)由(1)可知1 t煤燃烧时产生SO2 48 kg,即0.048 t,一年烧煤的质量=0.005 t×30×104×365=5.475×105 t
所以一年产生的SO2的质量=5.475×105×0.048 t=26280 t
答案(1)48 kg (2)26280 t
22(9分)含氮废水进入水体而对环境造成的污染越来越严重,环境专家认为可以用金属铝将水体中的还原为N2,从而消除污染。其反应的离子方程式是:
6+10Al+18H2O3N2↑+10Al(OH)3+6OH-
某化学兴趣小组的同学经过探究发现还有两条途径:
(1)金属镁比铝能更快消除氮的污染,其反应原理和金属铝相同。金属镁是由海水中提取的MgCl2通过电解制得的。若要除去1 m3废水中0.3 mol的,则至少需要含0.5%(质量分数)MgCl2的海水多少千克?
(2)将甲醇加入含的废水中也可消除氮的污染,它可在一种微生物作用下发生反应:
6+6H++5CH3OH3N2↑+5CO2↑+13H2O
若某废水用上述方法处理时,N2的转化率为a%,那么每天处理此含为b g·L-1的废水V m3(密度1 g·cm-3),需要甲醇多少千克?(要求写出解题步骤,运算过程中的数据及最后结果只需写出运算式,不必化简)
解析常见的工业计算问题是学生必须掌握的内容之一,不仅考查化学基础知识,还考查学生的推理和科学运算能力。
答案(1)根据题意写出Mg代替铝参加反应的离子方程式为:
2+5Mg+6H2ON2↑+5Mg(OH)2+2OH-
设海水的质量为x,则根据转化关系:
2~5Mg~5MgCl2
2 mol 5×95 g
0.3 mol x×103 g·kg-1×0.5%
=
解得:x=14.25 kg
(2)设需要甲醇的质量为y,
根据转化关系
6 ~ 5CH3OH
6×62 5×32
b g·L-1×V m3×103 L·m-3×a% y×103 g·kg-1
=
解得:y=。高三化学同步检测(三)
第二单元单元测试(A卷)
说明:本试卷分为第Ⅰ、Ⅱ卷两部分,请将第Ⅰ卷选择题的答案填入题后括号内,第Ⅱ卷可在各题后直接作答。共100分,考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题共48分)
一、选择题(每小题只有一个正确答案,每小题3分,共48分)
1下列分散系属于胶体的是 ………………………………………………………………( )
A.葡萄糖溶液 B.食盐水 C.牛奶 D.碘酒
解析A、B、D属于溶液;C属于胶体。
答案C
2下列分离物质的方法中,根据粒子大小进行分离的是 ……………………………… ( )
A.萃取 B.重结晶 C.聚沉 D.渗析
解析萃取是利用混合物的组分在互不相溶的不同溶剂中溶解度不同进行分离;重结晶是根据溶液中溶质的溶解度受溶剂多少和温度高低影响进行分离;沉降是利用混合物组分溶解度的不同进行分离;渗析利用的是混合物组分粒子大小不同进行分离的。
答案D
3“纳米技术”广泛地应用于催化及军事科技中。“纳米材料”是指粒子直径在几纳米到几十纳米的材料。如将“纳米材料”分散到液体分散剂中,所得的混合物具有的性质是……( )
A.能全部透过半透膜
B.有丁达尔效应
C.所得液体一定能导电
D.所得物质一定为悬浊液或乳浊液
解析根据“纳米材料”的直径判断,“纳米材料”分散到液体分散剂中所得的混合物属于胶体分散系。
答案B
4电泳实验中发现硫化砷的胶粒移向阳极,由此可推断硫化砷胶粒 …………………( )
A.带负电荷 B.带正电荷
C.不带电荷 D.可能带正电荷,也可能带负电荷
解析电泳实验中移向阳极的胶粒带负电荷,移向阴极的胶粒带正电荷。
答案A
5氯化铁溶液与氢氧化铁胶体具有的共同性质是 ………………………………………( )
A.分散质颗粒直径都在1~100 nm之间
B.能透过半透膜
C.加热蒸干、灼烧后都有氧化铁生成
D.呈红褐色
解析所有胶体粒子直径都在1~100 nm之间,不能透过半透膜,而溶液中溶质颗粒直径都小于1 nm,能透过半透膜,A、B两项描述不正确;加热蒸干时FeCl3水解为Fe(OH)3,灼烧后Fe(OH)3分解为氧化铁, C描述正确;FeCl3溶液为棕黄色,Fe(OH)3胶体为红褐色,D描述不正确。
答案C
6下列实验中不产生胶体的是 ……………………………………………………………( )
A.分别蘸有浓氨水、浓硝酸的两支玻璃棒靠近
B.打开浓盐酸的瓶口
C.红磷在氯气中燃烧
D.向盛有二硫化碳的试管中加入少量硫单质
解析蘸有浓氨水、浓硝酸的两支玻璃棒靠近时出现的白烟属于胶体,为气溶胶,A不符合题意;打开浓盐酸的瓶口时出现的白雾属于胶体,为气溶胶,B不符合题意;红磷在氯气中燃烧产生的白色烟和雾属于胶体,也为气溶胶,C不符合题意;向盛有二硫化碳的试管中加入少量硫单质,得到硫单质的二硫化碳溶液,其不属于胶体,D符合题意。
答案D
7将相距一定距离的两块铁板分别连接到直流电源的正、负极上,就可以除去流经铁板之间的空气中的悬浮颗粒,它应用的主要原理是 ……………………………………………( )
A.电泳 B.渗析 C.聚沉 D.丁达尔效应
解析两块铁板之间存在定向电场,带负电荷的悬浮颗粒会逆着电力线向与电源正极相连的铁板运动,这一现象属于胶体的电泳。
答案A
8氢氧化铁胶体稳定存在的主要原因是 …………………………………………………( )
A.胶粒直径小于1 nm
B.胶粒不停地做无规则的热运动
C.胶粒带正电荷
D.胶粒不能透过半透膜
解析氢氧化铁胶粒稳定存在的主要原因是胶粒都带正电荷而相互排斥。选C。
答案C
9将某溶液滴入Fe(OH)3溶胶内,开始产生沉淀,继续滴加时沉淀又溶解的是 ……… ( )
A.2 mol·L-1H2SO4
B.2 mol· L-1NaOH
C.2 mol·L-1MgSO4溶液
D.硅酸溶胶
解析H2SO4溶液是电解质溶液,可以使Fe(OH)3溶胶聚沉而产生沉淀,H2SO4溶液又是强酸性溶液,随后又可以与Fe(OH)3反应而将产生的Fe(OH)3沉淀溶解。
答案A
10下列粒子能使Al(OH)3胶粒聚沉的是 ………………………………………………( )
A.Na+ B.Cl- C.Fe(OH)3胶粒 D.C6H6
解析Al(OH)3胶粒带正电荷,能使其聚沉的粒子应该带负电荷。Na+和Fe(OH)3胶粒都带正电荷,不符合要求;不带电荷的C6H6不符合要求;带负电荷的Cl-符合要求。
答案B
11已知土壤胶体中的胶粒带负电荷,又有很大的表面积,因而具有选择吸附能力。在土壤里施用含氮量相同的下列肥料,肥效较差的是 ………………………………………… ( )
A.(NH4)2SO4 B.NH4HCO3 C.NH4NO3 D.NH4Cl
解析土壤胶体中的胶粒带负电荷,可以吸附阳离子,不能吸附阴离子,因而含氮量相同的肥料中,NH4NO3的肥效较差。
答案C
12有一胶体溶液,在电泳时它的胶体粒子向阳极移动。下列物质能使该胶体的胶粒发生聚沉的是 ………………………………………………………………………………………( )
A.蔗糖 B.酒精 C.氢氧化铝胶体 D.硅酸胶体
解析该胶体粒子电泳时向阳极移动,则其应带负电荷。蔗糖和酒精是非电解质,硅酸胶体带负电荷,它们均不能使该胶体粒子聚沉。氢氧化铝胶粒带正电荷,它能使该胶体粒子聚沉。
答案C
13人体的血液是胶体。下列试剂可以用于止血的是 ……………………………………( )
A.酒精 B.碘酒 C.双氧水 D.三氯化铁溶液
解析酒精、碘酒、双氧水都不是电解质溶液,都不能使血液聚沉而不能用于止血。三氯化铁溶液是电解质溶液,能使血液聚沉,故能用于止血。
答案D
14已知AgI胶体粒子能吸附I-,在10 mL 0.01 mol·L-1溶液中滴入8~10滴0.01 mol· L-1 AgNO3溶液后,将溶液装入半透膜袋中,并浸没在蒸馏水中,隔一段时间后,水中含有的离子最多的是()
A.H+、OH- B.K+、I- C.Ag+、NO-3 D.K+
解析由题意知KI过量,生成的AgI胶体粒子吸附I-,使溶液中K+比I-多,而NO-3、H+、OH-均比K+少很多,故最多的为K+。
答案D
15对胶体的下列叙述不正确的是( )
A.加电解质可使某种胶体聚沉,这是中和胶体粒子所带电荷的缘故
B.胶体粒子在直流电场中做定向移动,这是胶体粒子选择性吸附离子而带电荷的缘故
C.一束光线通过胶体时有丁达尔效应,这是胶体粒子对光散射的缘故
D.由于胶体粒子带电荷,所以胶体这种分散系不是电中性的
解析尽管胶体粒子带电荷,但是胶体分散系仍会呈电中性,D描述不正确。
答案D
16如右图所示,烧杯内装有蒸馏水,下部封有半透膜的长颈漏斗内装有淀粉和食盐溶液,漏斗颈内的液面略高于烧杯内的液面,过一段时间后用碘水和硝酸银溶液分别检验蒸馏水中的物质,整个实验过程中,所观察到的现象是()
A.漏斗颈内液面下降
B.漏斗颈内液面上升
C.向烧杯中滴加硝酸银溶液不会生成白色沉淀
D.烧杯内液体遇碘水变蓝
解析半透膜允许水分子和Na+、Cl-自由通过,不允许淀粉通过,过一段时间后,烧杯中的蒸馏水内会含有Na+、Cl-,不含淀粉,因而烧杯内液体遇硝酸银溶液有白色沉淀生成,遇碘水不变蓝。水分子向半透膜两边的自由扩散达到平衡之前,水分子由分散质较少的分散系向分散质较多的分散系扩散的速度较大,长颈漏斗内的水不断增多而体积增大,所以漏斗颈内液面上升。
答案B
第Ⅱ卷(非选择题共52分)
二、填空题(本大题包括4个小题,共32分)
17(9分)在①渗析 ②盐析 ③聚沉 ④溶胶 ⑤凝胶 ⑥布朗运动 ⑦电泳 ⑧丁达尔效应 ⑨中和 ⑩水解中选择适当的词语填入下列每小题的空格中(填编号)。
(1)用平行可见光照射肥皂水,从侧面可以见到光带。这种现象称为 。
(2)在浓肥皂水中加入饱和食盐水,肥皂聚沉,这种现象称为 。
(3)冷却热的肥皂水并使之全部固化后的物质叫 。
(4)在肥皂水中加入酚酞变成红色,说明高级脂肪酸根离子发生了 。
(5)在Fe(OH)3胶体中加入(NH4)2SO4,产生红褐色沉淀,这种现象叫做 。
(6)用半透膜把制取的Fe(OH)3胶体中含有的NaCl分离出去的方法叫做 。
解析解答此题的关键是熟悉题目中涉及的概念。
答案(1)⑧(2)②(3)⑤(4)⑩(5)③(6)①
18(7分)Fe(OH)3胶体中常混有FeCl3 和HCl。试回答:
(1)检验Fe(OH)3胶体中是否存在FeCl3的方法是 。
(2)检验Fe(OH)3胶体中是否存在HCl的方法是 。
(3)除去Fe(OH)3胶体中混有的FeCl3和HCl的方法是 。
解析(1)加入KSCN溶液,胶体中存在FeCl3时会变成血红色,胶体中不存在FeCl3时不会变成血红色。(2)用玻璃棒蘸取胶体点在pH试纸上,胶体中存在HCl时试纸变红色,胶体中不存在HCl时试纸不变红色。(3)FeCl3和HCl电离产生的离子的直径都小于1 nm,可以利用渗析的方法将它们除去。
答案 (1)加入KSCN溶液,若胶体变成血红色,说明胶体中含有FeCl3;否则,说明不含有FeCl3
(2)用玻璃棒蘸取胶体点在pH试纸上,若胶体显红色,说明胶体中含有HCl;否则,说明不含有HCl
(3)渗析
19(8分)有甲、乙、丙、丁四种分散系,它们分别为Fe(OH)3胶体、硅酸胶体、As2S3胶体、NaOH溶液。现将有关实验现象记录如下:
(1)电泳:甲的阳极周围颜色变浅,阴极周围颜色变深。
(2)将一束光通过乙液体,无丁达尔效应。
(3)将乙液体加入到丙液体中,先出现聚沉,后溶液变清。
则甲为;乙为;丙为;丁为。
解析(1)电泳中观察到甲的阳极周围颜色变浅,阴极周围颜色变深,说明甲分散系具备胶体的电泳性质,又因胶粒从阳极向阴极移动,可得出甲带正电荷,故甲是Fe(OH)3胶体。(2)将一束光通过乙液体,无丁达尔效应,说明乙不是胶体,故乙应是NaOH溶液。(3)丙是硅酸胶体和As2S3胶体中的某一种,只有其中的硅酸胶体符合实验(3)的现象,故可以判定丙是硅酸胶体,丁是As2S3胶体。
答案Fe(OH)3胶体NaOH溶液硅酸胶体As2S3胶体
20(8分)在陶瓷工业上常遇到因陶土里混有氧化铁而影响产品质量的问题,解决方法是加入水搅拌,使陶土和氧化铁粒子直径介于1 nm到100 nm之间,然后插入两根惰性电极,接通直流电源,这时:①阳极聚集 ,②阴极聚集 ,③理由是 。
解析直径为10-9~10-7 m之间的陶土和氧化铁粒子都是胶体粒子,通电后都会发生电泳。陶土胶粒带负电荷,电泳时向阳极移动而聚集在阳极附近;氧化铁胶粒带正电荷,电泳时向阴极移动而聚集在阴极附近。
答案陶土氧化铁陶土胶粒带负电荷,电泳时向阳极移动而聚集在阳极附近;氧化铁胶粒带正电荷,电泳时向阴极移动而聚集在阴极附近
三、实验题(本大题包括1小题,共10分)
21一位同学使用①冷开水 ②碘酒 ③熟石灰 ④淀粉 ⑤肥皂水 ⑥食醋 ⑦红墨水 ⑧铝合金罐 ⑨废干电池(锌筒中装有碳粉、MnO2、NH4Cl、淀粉等糊状物) ⑩食盐纯碱为实验试剂,进行家庭小实验:
(1)用给定的试剂,不能进行的实验是(不考虑电解) (填序号)。
a.制NaOH溶液
b.制备纯净氯气,并实验它的漂白作用
c.实验硬水和肥皂的作用
d.制二氧化碳
e.制硬脂酸
f.进行淀粉水解实验,并检验水解产物
(2)该同学为制备氨气,先从废干电池中制备氯化铵,为此,他准备把废干电池中的糊状物溶于水,过滤,除去不溶物,再蒸发、灼烧滤液,以制得干燥的氯化铵晶体。他的设想 (填“合理”或“不合理”),理由是 。
(3)该同学拟进行除去淀粉溶液中的食盐的实验。他把一个鸡蛋泡在食醋里,待蛋壳溶去,在膜上打一小洞,倒出蛋清、蛋黄,洗净蛋膜,再装入食盐的淀粉溶液扎好袋口。做好这些准备工作后,他即将进行的实验操作名称是 (填“萃取”“盐析”“渗析”“过滤”或“分液”等)。要保证全部除去淀粉溶液里的食盐,实验中必须 ,食醋溶去蛋壳时发生反应的离子方程式是 。
解析(1)根据题目提供的药品分析,无法制备纯净Cl2。淀粉水解产物无法检验,故二者不合理。不能进行的实验为b、f。
(2)因为淀粉部分溶于水,灼烧时淀粉碳化,氯化铵受热也会分解。所以,设想不合理。
(3)鸡蛋壳的内膜是半透膜,该同学的实验是用渗析法分离溶液和胶体。
答案(1)bf
(2)不合理 滤液中含淀粉,灼烧时淀粉碳化,氯化铵分解
(3)渗析 多次更换渗析用的蒸馏水,直到渗析后的蒸馏水中不再检验出氯离子为止
CaCO3+2CH3COOHCa2++2CH3COO-+CO2↑+H2O
四、计算题(本大题包括1个小题,共10分)
22(10分)将某温度下的KNO3溶液200 g蒸发掉10 g水,恢复到原温度,或向其中加入10 g KNO3固体,均可使溶液达到饱和。试计算:
(1)该温度下KNO3的溶解度。
(2)原未饱和溶液中溶质的质量分数。
解析(1)根据题给条件可知饱和溶液中每10 g水就溶有10 g KNO3。
S∶100 g=10 g∶10 g S=100 g
(2)200 g未饱和溶液中含有的KNO3质量:
(200 g-10 g)×=95 g
则:w(KNO3)= ×100%=47.5%
答案(1) 100 g (2) 47.5%高三化学同步检测(八)
第三单元单元测试(B卷)
说明:本试卷分为第Ⅰ、Ⅱ卷两部分,请将第Ⅰ卷选择题的答案填入题后括号内,第Ⅱ卷可在各题后直接作答。共100分,考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题共48分)
一、选择题(每小题只有一个正确答案,每小题3分,共48分)
1下列叙述正确的是()
A.含金属元素的离子不一定都是阳离子
B.在氧化还原反应中,非金属单质一定是氧化剂
C.某元素从化合态变为游离态时,该元素一定被还原
D.金属阳离子被还原后一定得到金属单质
解析由[Fe(SCN)6]3-、等含金属元素的阴离子可知A叙述正确;由C+4HNO3
CO2↑+4NO2↑+2H2O可知B叙述错误;由可知C叙述错误;由2FeCl3+Fe3FeCl2可知D叙述错误。
答案A
2某金属硝酸盐受热分解生成金属氧化物、二氧化氮和氧气。若生成的二氧化氮和氧气的物质的量之比为8∶1,则金属元素的化合价在反应过程中的变化是…()
A.升高 B.降低 C.不变 D.无法确定
解析生成的NO2和O2的物质的量之比为8∶1时,生成NO2的化合价降低值大于生成O2的化合价升高值。根据氧化还原反应中元素化合价升降相等的原则,可知金属元素的化合价在反应过程中升高。
答案A
3(2005年江苏卷)氮化铝(AlN)具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质,被广泛应用于电子工业、陶瓷工业等领域。在一定条件下,氮化铝可通过如下反应合成:
下列叙述正确的是()
A.在氮化铝的合成反应中,N2是还原剂,Al2O3是氧化剂
B.上述反应中每生成2 mol AlN,N2得到3 mol电子
C.氮化铝中氮元素的化合价为-3
D.氮化铝晶体属于分子晶体
解析该反应中,N2是氧化剂,C是还原剂,生成的AlN中,N元素显-3价,每生成2 mol AlN,N2得6 mol电子,根据AlN耐高温、抗冲击、导热性好可推断AlN不属于分子晶体。A、B、D错误,选C。
答案C
42004年12月26日,印尼苏门答腊岛附近海域发生强烈地震引发海啸,这场罕见的灾难夺取了15万余人的生命。对于幸存下来的人如何从灾难中生存成了全世界关注的问题。因此,消毒剂是印度洋沿岸防止大规模瘟疫的急需物品,来自全世界的大量消毒剂被紧急运送到灾区,但一些消毒剂是不能混用的。据报道,在灾区发生过多次因混合洁污剂而引起氯气中毒事件,据此推测,相混合的洁污剂中最有可能含有 …()
A. 、Cl-、H+ B.ClO-、Cl-、H+
C.NaClO、NaClO3 D.NaClO、NaCl
解析漂白粉〔主要成分为Ca(ClO)2〕是一种常用的洁污剂,能将Cl-氧化:ClO-+Cl-+2H+
Cl2↑+H2O;尽管也能将Cl-氧化产生Cl2,但氯酸盐(含)属危险品,通常不用作洁污剂,B正确。
答案B
5已知稀盐酸与稀烧碱溶液反应的热化学方程式为HCl(aq)+NaOH(aq) H2O(l)+NaCl(aq);ΔH=-Q1,又知稀氢氟酸与稀烧碱溶液反应的热化学方程式为 HF(aq)+NaOH(aq) NaF(aq)+H2O(l);ΔH=-Q2 ,则Q1与Q2的数值关系正确的是()
A.Q1=Q2 B.Q1<Q2 C.Q1>Q2 D.无法比较
6在25℃ 101 kPa下,1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68 kJ,下列热化学方程式正确的是()
A.CH3OH(l)+3/2O2(g)CO2(g)+2H2O(l);ΔH=+725.8 kJ·mol-1
B.2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l);ΔH=-1452 kJ·mol-1
C.2CH3OH(l) +3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l);ΔH=-725.8 kJ·mol-1
D.2CH3OH(l) + 3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l);ΔH=+1452 kJ·mol-1
解析在25℃ 101 kPa下,1 mol CH3OH燃烧生成CO2和液态水时放出的热量为22.68 kJ×,2 mol CH3OH燃烧生成CO2和液态水时放出的热量为1452 kJ。
答案B
7含有11.2 g KOH的稀溶液与1 L 0.1 mol· L-1的H2SO4溶液反应放出11.46 kJ的热量,表示该反应的中和热的热化学方程式为()
A.KOH(aq)+1/2H2SO4(aq)1/2K2SO4(aq)+H2O(l);ΔH=-11.46 kJ· mol-1
B.2 KOH(aq)+H2SO4(aq)K2SO4(aq)+2H2O(l);ΔH=-114.6 kJ· mol-1
C.2KOH(aq)+H2SO4(aq)K2SO4(aq)+2H2O(l);ΔH=+114.6 kJ· mol-1
D.KOH(aq)+1/2H2SO4(aq)1/2K2SO4(aq)+H2O(l);ΔH=-57.3 kJ· mol-1
解析表示中和热的热化学方程式实质就是描述酸和碱的稀溶液反应生成 1 mol H2O时的反应热的热化学方程式,H2O前面的化学计量数必须为1。上述反应生成 1 mol H2O时的反应热为(-11.46 kJ· mol-1)×=-57.3 kJ· mol-1,因此D选项正确。
答案D
8在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的溶液中加入适量锌粉,首先置换出来的是()
A.Mg B.Cu C.Ag D.H2
解析Zn 在金属活动性顺序表中排在Mg的后面,不能与Mg2+发生置换反应。Cu2+、Ag+、H+均能与Zn发生置换反应,但在三者共存的情况下,氧化性最强的Ag+优先与Zn发生置换反应,因而首先置换出来的是Ag。
答案C
9下列热化学方程式中ΔH的绝对值能表示可燃物燃烧热的是()
A.CO(g)+O2(g)CO2(g);ΔH=-283 kJ·mol-1
B.CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(g);ΔH=-802.3 kJ·mol-1
C.2H2(g)+O2(g)2H2O(l);ΔH=-571.6 kJ·mol-1
D.H2(g)+Cl2(g)2HCl(g);ΔH=-184.6 kJ·mol-1
解析燃烧热是指1 mol可燃物燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量。
答案A
10下列各组中的两种物质相互反应时,无论哪种过量,都可以用同一个离子反应方程式表示的是 …()
A.偏铝酸钾溶液和盐酸
B.氨水和硝酸银溶液
C.二氧化硫和氢氧化钠溶液
D.苯酚钠溶液和二氧化碳
解析A项HCl少量发生反应:+H++H2OAl(OH)3↓,HCl过量发生反应:+4H+Al3++2H2O;B项NH3·H2O少量发生反应:Ag++NH3·H2OAgOH↓+ ,NH3·H2O过量发生反应:Ag++2NH3·H2O[Ag(NH3)2]++2H2O;C项SO2少量发生反应:2OH-+SO2+H2O,SO2过量发生反应:OH-+SO2;D项均发生反应:O-+CO2+H2O+OH,可以用同一个离子方程式表示。
答案D
11对于反应:H-+NH3H2+,下列说法正确的是()
A.该反应属于置换反应
B.NH3是还原剂
C.是还原产物
D.若反应中有1 mol电子转移,必生成2 g H2
解析因反应物中无单质而不属于置换反应,A说法错误;该反应是反应物H-中-1价氢元素与NH3中+1价氢元素之间发生的归中反应,NH3是氧化剂,H2是还原产物。
由此可知D说法正确,B、C两说法错误。
答案D
12已知 +4NO2↑+O2↑,带火星的木条在空气中不能复燃,但伸进分解产生的混合气体中,木条能复燃。分析说明在该反应中……()
A.NO2具有氧化性
B.NO2具有还原性
C.NO2不发生反应
D.只有O2才能燃烧
解析因空气中氮气和氧气的体积比近似为4∶1,但它不能使带火星的木条复燃,而硝酸铜的分解产物中NO2和氧气的体积比也为4∶1,但它却能使带火星的木条复燃,由此可以说明NO2能够助燃,即在木条燃烧过程中作氧化剂。
答案A
13今有三个氧化还原反应:①2FeCl3+2KI2FeCl2+I2+2KCl ②2FeCl2+Cl22FeCl3③2KMnO4+16HCl2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。若溶液中有Fe2+、I- 和Cl-共存,要氧化除去I-而不影响Fe2+和Cl-,可加入的试剂是()
A.Cl2 B.KMnO4 C.FeCl3 D.HCl
解析根据①可得氧化性FeCl3>I2,根据②可得氧化性Cl2>FeCl3,根据③可得氧化性KMnO4>Cl2,则氧化性KMnO4>Cl2>FeCl3>I2。要氧化I-而不影响Fe2+和Cl-,必须选氧化能力比I2强,不能氧化Fe3+、Cl2的氧化剂,只有FeCl3满足条件。
答案C
14ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂,实验室可通过以下反应制得:2KClO3+H2C2O4+H2SO42ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O。下列说法正确的是()
A.KClO3 在反应中得到电子
B.ClO2是氧化产物
C.H2C2O4在反应中被还原
D.1 mol KClO3 参加反应有2 mol 电子转移
解析还原反应为,显然,1 mol KClO3 参加反应得到1 mol电子,ClO2是还原产物,A说法正确,B、D两说法错误。氧化反应为,H2C2O4在反应中被氧化,C说法错误。
答案A
15一种酸性较强的溶液中,可能存在、I-、Cl-和Fe3+中的一种或几种,向该溶液中加入溴水后,溴单质被还原,由此可推知这种溶液中()
A.含I-,不能确定是否含Cl-
B.含
C.含I-、、Cl-
D.含Fe3+
解析向溶液中加入溴水后溴单质被还原,说明溶液中存在I-。因为、Fe3+与I-在酸性溶液中不能共存,可知原溶液中一定不存在、Fe3+。因Cl-与I-在酸性溶液中不反应而能大量共存,原溶液中有可能存在Cl-。
答案A
16已知25℃ 101 kPa下,石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为C(石墨,s)+O2(g)
CO2(g);
ΔH=-393.51 kJ·mol-1
C(金刚石,s)+O2(g)CO2(g);
ΔH=-395.41 kJ·mol-1
据此判断,下列说法正确的是()
A.由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的低
B.由石墨制备金刚石是吸热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的高
C.由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的低
D.由石墨制备金刚石是放热反应;等质量时,石墨的能量比金刚石的高
解析根据盖斯定律,两热化学方程式相减得:C(石墨,s)C(金刚石,s);ΔH=+1.9 kJ·mol-1。因此,由石墨制金刚石是吸热反应,等质量时,石墨的能量比金刚石的低。
答案A
第Ⅱ卷(非选择题共52分)
二、填空题(本大题包括4个小题,共32分)
17(4分)已知下列变化过程中,0.2 mol 参加反应时共转移 0.4 mol 电子。
++H+RO2+Mn2++H2O
(1)x的值为 。
(2)参加反应的H+的物质的量为 mol。
解析反应中的还原剂只有一种。0.2 mol 失0.4 mol电子,据此列:0.2 mol×(4-)x=0.4 mol,得x=2。反应中得0.4 mol e-,据此列:n()×5=0.4 mol, n() =0.08 mol。由反应前H+所带正电荷数与、所带负电荷数的差跟反应后Mn2+所带正电荷数相等列:n(H+)×1-0.08 mol×1-0.2 mol×2=0.08 mol×2,得n(H+)=0.64 mol。
答案(1)2
(2)0.64
18(8分)火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂双氧水。当它们混合反应时,即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量热。已知0.4 mol液态肼与足量的液态双氧水反应,生成氮气和水蒸气,放出256.652 kJ的热量。
(1)反应的热化学方程式为 。
(2)又知H2O(l)H2O(g);ΔH=+44 kJ· mol-1,则16 g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是 kJ。
(3)此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是 。
解析(1)1 mol液态肼发生上述反应时放出的热量为256.652 kJ×=641.63 kJ,则液态肼与液态双氧水发生上述反应的热化学方程式为N2H4(l)+2H2O2(l)N2(g)+4H2O(g);ΔH=-641.63 kJ· mol-1。(2)由H2O(l)H2O(g);ΔH= +44 kJ· mol-1,可知4 mol H2O由气态变为液态时,放出4×44 kJ的热量,则1 mol液态肼反应生成液态水时放出的热量为641.63 kJ+4×44 kJ=817.63 kJ,进一步可得液态肼与液态双氧水反应生成液态水时的热化学方程式为N2H4(l)+2H2O2(l)N2(g)+4H2O(l);ΔH=-817.63 kJ· mol-1,据此可计算出16 g液态肼与液态双氧水反应时放出的热量为817.63 kJ· mol-1×=408.815 kJ。
答案(1)N2H4(l)+2H2O2(l)N2(g)+4H2O(g);ΔH=-641.63 kJ· mol-1
(2)408.815
(3)产物不污染环境
19(11分)某河道两旁有甲、乙两厂,它们排放的工业废水中,共含K+、Ag+、Fe3+、Cl-、OH-、六种离子。
(1)甲厂的废水明显呈碱性,则甲厂废水中所含的三种离子是 。
(2)乙厂的废水中含有另外三种离子。如果加一定量的(从“活性炭”“硫酸亚铁”“铁粉”中选填一种试剂) ,可以回收其中的金属 。
(3)另一种设想是将甲厂和乙厂的废水按适当的比例混合,可以使废水中的 离子转化为沉淀,经过滤后的废水主要含 ,可以用来浇灌农田。
解析(1)甲厂排放的工业废水明显呈碱性,一定含有OH-,与OH-可以共存的离子可能存在于甲厂废水中。与甲厂废水中OH-能反应的Ag+、Fe3+必存在于乙厂废水中。根据溶液显电中性,废水中不可能全部是阳离子或全部是阴离子不与Ag+、Fe3+反应而能存在于乙厂废水中的阴离子只有。综上所述,甲厂废水中含OH-、K+、Cl-,乙厂废水中含Ag+、Fe3+和。(2)在乙厂废水中加入一定量的铁粉可得到Ag。
答案(1) OH-、K+、Cl-
(2)铁粉Ag
(3)Ag+、Fe3+、OH-、Cl- KNO3
20(9分)如右图所示,把试管放入盛有25℃的饱和石灰水溶液的烧杯中,试管中开始放入几小片镁片,再用滴定管滴入5 mL盐酸于试管中。回答下列问题:
(1)实验中观察到的现象是 。
(2)产生上述现象的原因是 。
(3)写出有关反应的离子方程式 。
(4)由实验推知,所得MgCl2溶液和H2的总能量 (填“大于”“小于”“等于”)原来镁片和盐酸的总能量。
解析(1)滴入盐酸后发生反应:Mg+2HClMgCl2+H2↑,可观察到Mg片逐渐溶解,并有气体产生。该反应放热,使饱和石灰水溶液温度升高。Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而减小,因此Ca(OH)2会从溶液中结晶析出。(4)由Mg片和盐酸转化为MgCl2溶液和H2放热,说明原Mg片和盐酸的总能量多于MgCl2溶液和H2的总能量。
答案(1)镁片上有大量气泡产生;镁片逐渐溶解,最后消失;烧杯中溶液内有沉淀析出
(2)镁片和盐酸反应放出H2,并引起镁片的溶解;该反应是放热反应,随着溶液温度的升高,氢氧化钙的溶解度减小,因而从溶液中析出
(3)Mg+2H+Mg2++H2↑
(4)小于
三、计算题(本大题包括2个小题,共20分)
21(8分)测定某镁铝合金中镁的质量分数的实验记录如下:取该合金12.00 g与足量稀硫酸反应,收集到标准状况下的H2为14.56 L。请帮助实验者利用以上实验数据,计算出该合金中镁的质量分数。
解析n(H2)==0.65 mol
根据合金的质量列:
m(Mg)+m(Al)=12.00 g
根据Mg和Al失去的电子与生成H2得到的电子物质的量相等列:
×2+×3=0.65 mol×2
联立计算得:m(Mg)=1.20 g m(Al)=10.80 g
合金中镁的质量分数为:×100%=10%
答案10%
22(12分)在一定条件下,NO与NH3可以发生反应生成N2和H2O。现有NO和NH3的混合物1 mol,充分反应后所得产物中,若经还原得到的N2比经氧化得到的N2多1.4 g。
(1)写出反应的化学方程式,并标明电子转移的方向和数目。
(2)若以上反应充分,试计算原混合物中NO与NH3的物质的量可能各是多少。
解析(1)
(2)关系式:6NO ~ 4NH3 ~ N2(还原生成比氧化生成多的部分)
6 mol 4 mol 28 g
x y 1.4 g
x=0.3 mol y=0.2 mol
因为反应消耗的NO和NH3的物质的量之和0.5 mol小于反应前两者的物质的量之和1 mol,所以NO和NH3中必有一种过量,过量部分为0.5 mol。
当NO过量时:NO为0.8 mol,NH3为0.2 mol;
当NH3过量时:NO为0.3 mol,NH3为0.7 mol。
答案(1)
(2)当NO过量时:NO为0.8 mol,NH3为0.2 mol;
当NH3过量时:NO为0.3 mol,NH3为0.7 mol高三化学同步检测(九)
第四单元单元测试(A卷)
说明:本试卷分为第Ⅰ、Ⅱ卷两部分,请将第Ⅰ卷选择题的答案填入题后括号内,第Ⅱ卷可在各题后直接作答。共100分,考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题共48分)
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意,每小题3分,共48分)
1下列关于电解池的叙述不正确的是()
A.在电解池的阴极发生还原反应
B.与电源负极相连的是电解池的阳极
C.电解质溶液中的阴离子移向电解池的阳极
D.电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极
解析与电源负极相连的电极为电解池的阴极。
答案B
2用铂电极电解CuSO4溶液,当Cu2+浓度降至一半时停止通电,若使CuSO4溶液恢复到原浓度,应加入的物质是()
A. CuSO4 B. CuO C. Cu(OH)2 D. CuSO4·H2O
解析发生的电解池反应为2CuSO4+2H2O2Cu↓+O2↑+2H2SO4,电解中CuSO4溶液每损失2个Cu原子,就损失2个O原子,相当于损失CuO。为了使CuSO4溶液恢复原浓度,显然应加入CuO。
答案B
3用惰性电极电解下列物质的水溶液,在阳极上不放出O2的是()
A.KOH B.Na2SO4 C.KCl D.K2SO4
解析A、B实质是电解水,阴极放H2,阳极放O2。KCl溶液中存在的阴离子有OH-、Cl-,其中Cl-的还原性最强而优先在阳极上放电生成Cl2 。选C。
答案C
4将分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联,在一定条件下通电一段时间后,析出钾、镁、铝的物质的量之比为()
A. 1∶2∶3 B. 3∶2∶1 C. 6∶3∶1 D. 6∶3∶2
解析串联的电解池在各电极上得失电子守恒。
答案D
5下图各容器中盛有海水,铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是()
A.④>②>①>③ B.②>①>③>④
C.④>②>③>① D.③>②>④>①
解析电解池促进阳极金属的氧化腐蚀,原电池促进负极金属的氧化腐蚀,且电解池对阳极金属的氧化腐蚀的促进作用强于原电池对负极金属的氧化腐蚀的促进作用,可知铁的腐蚀速率为④>②>①;电解池抑制阴极金属的氧化腐蚀,原电池抑制正极金属的氧化腐蚀,且电解池对阴极金属的氧化腐蚀的抑制作用强于原电池对正极金属的氧化腐蚀的抑制作用,可知铁的腐蚀速率为①>③。综上所述,铁的腐蚀速率为④>②>①>③。
答案A
6下列关于铜电极的叙述正确的是()
A.铜锌原电池中铜是正极
B.用电解法精炼粗铜时粗铜作阴极
C.在镀件上电镀铜时可用金属铜作阴极
D.电解稀硫酸溶液制H2、O2时铜作阳极
解析铜锌原电池中锌比铜活泼,锌是负极,铜是正极,A正确;电解精炼铜时粗铜作阳极,B错误;电镀铜时金属铜作阳极,C错误;电解稀硫酸溶液制H2、O2时应该用惰性电极,若用Cu作阳极,则Cu溶解而不能生成O2,D错误。
答案A
7pH=a的某电解质溶液中插入两支惰性电极,通直流电一段时间后,溶液的pH>a,则该电解质可能是 ()
A.NaOH B.H2SO4 C.AgNO3 D.Na2SO4
解析根据总的电解反应方程式分析电解时的预期现象,进而判断与题干中的电解现象是否相符。
答案A
8下列装置能构成电解池的是(烧杯中盛有相应的溶液)()
解析电解池在组成上必须有电源、两个电极、电解质溶液,必须形成闭合的电路。B无电源,C、D无电解质溶液,三者均不符合电解池在组成上的条件。A装置符合电解池在组成上的条件。
答案A
9下列对如图所示装置实验现象的描述正确的是()
a电极 b电极 x溶液 实验现象
A 石墨 石墨 CuCl2 a极质量增加,b极放出无色气体
B Fe 石墨 KNO3 a极质量增加,b极放出无色气体
C Fe Cu CuSO4 a极质量增加,b极质量减少
D 石墨 石墨 HCl a、b极都放出无色气体
解析由题意知a电极是阴极,b电极是阳极。A中电解CuCl2溶液,a极析出铜,b极产生黄绿色的气体Cl2,故A错误;B中实质是电解水,a、b极均产生无色气体,B错误;C中实质是电镀铜,b极铜溶解,质量减少,a极析出铜,质量增加,C正确;D中实质上是电解HCl,a极产生无色气体H2,b极产生黄绿色气体Cl2,D错误。
答案C
10在实验室里用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取氯气,已知铅蓄电池放电时发生如下反应,负极:Pb+PbSO4+2e-,正极:PbO2+4H+++2e-PbSO4+2H2O。若制得Cl2 0.050 mol,则电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是()
A.0.025 mol B.0.050 mol C.0.10 mol D.0.20 mol
解析
Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O~ 2e-~ Cl2
2 mol 1 mol
x 0.05 mol
x=0.10 mol
答案C
11某学生欲完成反应2HCl+2Ag2AgCl↓+H2↑而设计了下列四个实验,你认为可行的是()
解析题给反应是一个不能自发进行的氧化还原反应,必须借助电解手段才能使之发生。B、D两装置不是电解池,显然不能使之发生;A装置是电解池,但Ag棒作阴极而不参与反应,其电解池反应不是题给反应,A装置不能使题给反应发生;C装置是电解池,Ag棒在阳极氧化溶解,阴极上可发生2H++2e-H2↑,因而C装置能使题给的反应发生。
答案C
12X、Y、Z、M代表四种金属元素,金属X和Z用导线连接放入稀硫酸中时,X溶解,Z极上有氢气放出,若电解Y2+和Z2+共存的溶液时,Y先析出,又知M2+的氧化性强于Y2+,则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为()
A.X>Z>Y>M B.X>Y>Z>M
C.M>Z>X>Y D.X>Z>M>Y
解析金属X和Z用导线连接放入稀硫酸中时,X溶解,Z极上有氢气放出,说明X是原电池的负极,而Z是同一原电池的正极,可知X比Z活泼;电解Y2+和Z2+共存的溶液时,Y先析出,说明氧化性Y2+>Z2+,可知金属单质的还原性Z>Y,即Z比Y活泼;M2+的氧化性强于Y2+,说明金属单质的还原性Y>M,即Y比M活泼。综上所述,四种金属单质的活泼性由强到弱的顺序为X>Z>Y>M。
答案A
13用Cu棒作电极电解CuSO4溶液时,溶液的pH随时间(t)变化的关系如下图所示,则曲线与实际情况相符的是()
解析解答本题要抓住两个关键点:①CuSO4属于强酸弱碱盐,溶液呈酸性,因此A、B错误;②用Cu作电极,阳极:Cu-2e-Cu2+,阴极:Cu2++2e-Cu,电解质溶液浓度不变,故D正确。
答案D
14把锌片和铁片放在盛有含酚酞的稀食盐水的玻璃器皿中,如图。经过一段时间后,首先观察到溶液变红的区域是()
A.Ⅰ和Ⅲ附近 B.Ⅰ和Ⅳ附近 C.Ⅱ和Ⅲ附近 D.Ⅱ和Ⅳ附近
解析甲是电解池,Zn作阴极,电极反应式为2H2O+2e-H2↑+2OH-,该电极反应使电极附近溶液的pH增大,Ⅰ区域溶液变红;Fe作阳极,电极反应式为Fe-2e-Fe2+,该电极反应不影响电极附近溶液的pH,Ⅱ区域溶液不变红。乙是原电池,Zn作负极,电极反应式为Zn-2e-Zn2+,该电极反应不影响电极附近溶液的pH,Ⅲ区域溶液不变红;Fe作正极,电极反应式为2H2O+2e-H2↑+2OH-,该电极反应使电极附近溶液的pH增大,Ⅳ区域溶液变红。
答案B
15某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器,用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液,通电时,为使Cl2被完全吸收,制得有较强杀菌能力的消毒液,设计了如图的装置。对电源电极名称和消毒液的主要成分的判断正确的是()
A.a为正极,b为负极;NaClO和NaCl
B.a为负极,b为正极;NaClO和NaCl
C.a为阳极,b为阴极;HClO和NaCl
D.a为阴极,b为阳极;HClO和NaCl
解析a为电源的负极时,下面的碳棒作电解池的阳极,Cl2在下面的碳棒上产生而能在上升过程中与NaOH充分反应生成NaClO和NaCl。
答案B
16某电解池内盛有CuSO4溶液,插入两根电极,接通直流电源后,欲达到如下要求:①阳极质量不变 ②阴极质量增加 ③电解液pH减小,则应选用的电极是()
A.阴、阳两极都用石墨棒
B.铜棒作阳极,铁棒作阴极
C.铁棒作阳极,铜棒作阴极
D.铜棒作阳极,铜棒作阴极
解析要求阳极在电解过程中质量不变,就必须选用惰性材料作阳极,阴极的材料不限。
答案A
第Ⅱ卷(非选择题共52分)
二、填空题(本大题包括4个小题,共32分)
17(7分)在150 mL 0.2 mol·L-1硫酸铜溶液中插入两个电极,通电电解(不考虑水的电解),则:
(1)若两极均为铜片,试说明电解过程中Cu2+浓度将怎样变化。

(2)若阳极为纯锌,阴极为铜片,阳极的电极反应式是 。
(3)如不考虑H+在阴极上放电,当电路中有0.04 mol e-通过时,阴极增重 g,阴极上的电极反应式是 。
解析(1)两个电极均为铜片时相当于电镀池。(2)纯锌作阳极时阳极为非惰性阳极,锌放电,电极反应式为Zn-2e-Zn2+。(3)阴极的电极反应式为Cu2++2e-Cu
2 mol 64
0.04 mol m(Cu)
m(Cu)=1.28 g
答案(1)不变化 (2)Zn-2e-Zn2+ (3)1.28Cu2++ 2e-Cu
18(6分)某蓄电池因使用日久而正负极标志模糊。请根据另外找到的下列两组器材和试剂,回答两种判断该正负极模糊的蓄电池的正负极的方法。
(1)氯化铜溶液,两根带有铜导线的碳棒: 。
(2)硫酸铜溶液,两根铜导线: 。
解析(1)由蓄电池、氯化铜溶液、两根带有铜导线的碳棒可组成一个电解池(两碳棒作电极)。其阳极为惰性电极,电极反应式为2Cl--2e-Cl2↑,阴极的电极反应式为Cu2++2e-Cu。还原生成的Cu沉积在阴极的碳棒上而使碳棒显红色。即变紫红色的碳棒为阴极,蓄电池与该阴极相连的电极为负极。(2)由蓄电池、硫酸铜溶液、两根铜导线可组成一个电解池(两根铜导线直接作电极)。其阳极的电极反应式为Cu-2e-Cu2+,阴极的电极反应式为Cu2++2e-Cu。阳极的电极反应使铜导线逐渐溶解而能表现出与阴极不同的现象。逐渐溶解的铜导线是电解池的阳极,蓄电池与该阳极相连的电极为正极。
答案(1)以两个碳棒为电极组成电解池,电解一段时间后,蓄电池与变红色的碳棒所连接的电极为负极,另一电极为正极
(2)直接以两根铜导线为电极组成电解池,电解一段时间后,蓄电池与逐渐溶解的铜导线相连的电极为正极,另一电极为负极
19(9分)某一资料中记载着可以用电解KI水溶液的方法进行KIO3的工业化生产的信息,总的电解反应方程式为:KI+3H2OKIO3+3H2↑。
(1)据此推测:
①阳极反应式是 ;
②阴极反应式是 。
(2)一位学生想演示这一方法,则他应该准备的物品和试剂是。
解析(1)①阳极是失电子、发生氧化反应的场所,因而氧化反应I-在阳极上进行。这一变化过程中失去6个电子,并且需要3个水分子提供3个氧原子,进而产物中会有6个H+生成。综合以上分析可写出阳极上的电极反应式为:I--6e-+3H2O+6H+。②阴极是得电子、发生还原反应的一极,因而还原反应H2OH2↑在阴极上进行。根据阴阳极电子得失守恒的要求,这一变化过程中应该得到6个电子,导致产物中应该具有含有氧原子并带负电荷的粒子OH-。综合以上分析,可写出阴极上的电极反应式为6H2O+6e-3H2↑+6OH-。
(2)组成一个电解池需要直流电源、电解质溶液、导线、电源、容器等。
答案(1)①I--6e-+3H2O+6H+
②6H2O+6e-3H2↑+6OH-
(2)KI溶液、直流电源、导线、两根石墨棒(只要阳极属于惰性电极就可以)、烧杯
20(10分)如下图所示,若电解5 min,铜电极质量增加2.16 g。试回答:
(1)电极X是电源的 极。
(2) pH变化:A ,B ,C 。
(3)若A中KCl溶液的体积为200 mL,电解至5 min,溶液的pH是 (假设溶液体积不变化)。
解析(1)由铜电极质量增加可知铜电极为阴极,进一步可推知X是电源的负极。(2)A电解的方程式为2KCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2KOH,A溶液pH增大;B电解的方程式为2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4,B溶液pH减小;C是电镀池,C溶液pH不变。(3)根据电子得失守恒得如下关系式:2KCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2KOH~2e-~2Ag,由铜极上析出Ag的质量可计算出A中生成的KOH的物质的量,进而即可计算出A溶液的pH。
答案(1)负 (2)增大减小不变 (3) 13
三、计算题(本大题包括2个小题,共20分)
21(7分)在常温下用惰性电极电解2 L饱和食盐水,电极上通过0.2 mol 电子时停止电解,此时电解生成的NaOH质量是多少?溶液的pH是多少?(溶液的体积变化忽略不计)
解析2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑~2e-
2×40 g 2 mol
m(NaOH) 0.2 mol
m(NaOH)=8 g
n(OH-)=n(NaOH)==0.2 mol
c(OH-)==0.1 mol·L-1
c(H+)==1×10-13 mol·L-1
pH=-lgc(H+)=13。
答案8 g;13
22(13分)在20 ℃时,用石墨电极电解饱和硫酸铜溶液(阳极放出氧气),如有0.20 mol e-发生转移,试回答以下问题:
(1)在阴极发生什么反应?写出电极反应式,阴极得到铜的质量是多少?
(2)在阳极发生什么反应?写出电极反应式,阳极得到氧气的体积(标准状况)是多少?
(3)电解质溶液的pH发生了什么变化,为什么?
(4)如用铜片代替石墨作阳极,阳极发生什么反应?产物是什么?电解液的pH将如何变化?
解析(1)Cu2++2e-Cu
2 mol 64
0.2 mol m(Cu)=6.4 g
(2)4OH--4e-2H2O+O2↑
4 mol 22.4 L
0.2 mol V(O2)=1.12 L
(3)因为2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑电解消耗了部分水,而且有H2SO4生成,所以pH变小。
(4)铜片作阳极,则阳极反应:Cu-2e-Cu2+,pH不变。
答案(1)Cu2++2e-Cu 6.4 g
(2)4OH--4e-2H2O+O2↑ 1.12 L
(3)pH变小,因为电解消耗水且同时生成H2SO4。
(4)Cu-2e-Cu2+ Cu2+ pH不变高三化学同步检测(五)
重要的氧化剂、还原剂离子反应
说明:本试卷分为第Ⅰ、Ⅱ卷两部分,请将第Ⅰ卷选择题的答案填入题后括号内,第Ⅱ卷可在各题后直接作答。共100分,考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题共48分)
一、选择题(每小题只有一个正确答案,每小题3分,共48分)
1下列单质中,最容易跟氢气发生反应的是()
A.O2 B.N2 C.F2 D.Cl2
解析综合比较四种物质的氧化性和活泼性,F2最容易与H2发生反应。
答案C
2(2005年全国理综卷Ⅰ)某酒精厂由于管理不善,酒精滴到某种化学品上而酿成火灾。该化学品可能是…()
A.KMnO4 B.NaCl C.(NH4)2SO4 D.CH3COOH
解析能促使酒精酿成火灾的一定是强氧化剂,综合比较,A正确。
答案A
3已知KH和H2O反应生成H2和KOH,反应中1 mol KH()
A.失去1 mol电子 B.得到1 mol电子
C.失去2 mol电子 D.没有电子得失
解析KH中H显-1价,H2O中H显+1价,两者发生归中反应,根据氧化还原反应规律,1 mol KH失去1 mol电子。
答案A
4下列反应中硫酸既表现了氧化性,又表现了酸性的有()
A.
B.
C.
D. H2SO4+Na2SO3Na2SO4+H2O+SO2
解析氧化剂就是得电子而使组成酸的元素的化合价降低,而酸性指提供H+,酸根不参与反应,综合比较,A正确。
答案A
5下列反应中,属非氧化还原反应的是()
A.3CuS+8HNO33Cu(NO3)2+2NO↑+3S↓+4H2O
B.3Cl2+6KOH5KCl+KClO3+3H2O
C.3H2O2+2KCrO2+2KOH2K2CrO4+4H2O
D.3CCl4+K2Cr2O72CrO2Cl2+3COCl2+2KCl
解析判断是否是非氧化还原反应,即判断反应前后元素的化合价有无变化,D中各元素化合价均未改变,故选D。
答案D
6向浓度都是1 mol·L-1的氯化铁、氯化亚铁和氯化铜混合溶液中加入铁粉,反应完全后铁粉还有剩余,在此溶液中浓度最大的阳离子是()
A.H+ B.Fe2+ C.Fe3+ D.Cu2+
解析因为Fe+2Fe3+3Fe2+,Fe+Cu2+Cu+Fe2+,有铁剩余则不含Fe3+和Cu2+,Fe2+含量最大,故选B。
答案B
7(2005年广东高考题)铊(Tl)是某超导材料的组成元素之一,与铝同族,位于第6周期。Tl3+与Ag在酸性介质中发生反应:Tl3++2AgTl++2Ag+。下列推断正确的是()
A.Tl+的最外层有1个电子
B.Tl3+的氧化性比Al3+弱
C.Tl能形成+3价和+1价的化合物
D.Tl+的还原性比Ag强
解析Tl是第ⅢA族元素,最外层有3个电子,失去1个电子变成Tl+后,最外层还有2个电子,A错;Tl3+能氧化Ag,而Al3+不能氧化Ag,故Tl3+的氧化性比Al3+强,B错;Tl有+1和+3两种价态,故能形成+1和+3价的化合物,C正确;由题给反应式,Ag是还原剂,而Tl+是还原产物,故Tl+的还原性比Ag弱,D错。
答案C
8某强氧化剂被亚硫酸钠还原到较低价态。如果还原2.4×10-3 mol 的溶液到较低价态,需用30 mL 0.2 mol·L-1的Na2SO3溶液,那么X元素的最终价态为()
A.+2 B.+1 C.0 D.-1
解析本题计算的依据是氧化还原反应中得失电子数相等。设每个在反应中得到m个电子。
~ 失2e- ~
1 2
30×10-3×0.2 mol
=6×10-3 mol 1.2×10-2 mol
~ 得me-~
1 m
2.4×10-3 mol 2.4m×10-3 mol
则2.4m×10-3=1.2×10-2,m=5。
所以X最终价态为0价。
答案C
9下列离子方程式正确的是()
A.硫化钠和稀硫酸反应Na2S+2H+=H2S↑+2Na+
B.氢氧化钡溶液和稀硫酸反应
C.氯气与水反应Cl2+H2O2H++Cl-+ClO-
D.亚硫酸钡与盐酸反应BaSO3+2H+Ba2++SO2↑+H2O
解析根据书写离子方程式的注意事项,按照判断离子方程式正误的几个方面,对题给离子方程式逐项审查,找出正确的选项。
Na2S是易溶于水的物质,在离子方程式中要写出离子形式,选项A的写法是错的。正确的写法是:
S2-+2H+H2S↑
Ba(OH)2溶液与硫酸反应时,既生成难溶于水的BaSO4沉淀,同时也生成难电离的水。选项B的写法漏掉了生成水,正确的写法是:
Ba2++2OH-+2H++BaSO4↓+2H2O
Cl2与H2O反应生成HClO是一种弱酸,是难电离的物质,在离子方程式中HClO只能写化学式,不能写成离子形式。选项C的写法是错误的,正确的写法是:
Cl2+H2OH++Cl-+HClO
答案D
10下列各组离子中,能在碱性溶液中大量共存,且为无色溶液的离子组是()
A.K+、、Cl-、
B.Na+、Ba2+、、Cl-
C.Ba2+、H+、SO2-4、Cl-
D.Na+、Ca2+、、
解析判断离子能否共存时,必须考虑两个问题:一是同组离子间是否能够发生反应,二是能否满足题干要求。本题题干中明确指出“在碱性溶液中”,即每一选项中除题给离子外,还应再加上OH-。题干还指出该溶液为无色溶液。选项A中为紫色,不符合无色溶液的要求,排除。选项B中各离子彼此间不反应,与OH-也不反应,各离子也均为无色,符合题意。选项C中H+与OH-反应生成难电离的水,Ba2+与反应生成难溶于水的BaSO4沉淀。这些离子不能大量共存,选项C不符合题意。选项D中可与OH-反应生成和H2O,选项D也不符合题意。
答案B
11若溶液中由水电离产生的c(OH-)=1×10-14 mol·L-1,满足此条件的溶液中一定可以大量共存的离子组是()
A.Al3+ Na+ Cl-
B.K+ Na+ Cl-
C.K+ Na+ Cl-
D.K+
解析由水电离出c(OH-)=1×10-14 mol·L-1可得该溶液可能是酸性溶液,也可能是碱性溶液。
答案B
12对某酸性溶液(可能含有Br-、、H2SO3、)分别进行如下实验:
①加热时放出的气体可以使品红溶液褪色 ②加碱调至碱性后,加热时放出的气体可以使湿润的红色石蕊试纸变蓝 ③加入氯水时,溶液略显黄色,再加入BaCl2溶液时,产生的白色沉淀不溶于稀硝酸
对于下列物质不能确认其在溶液中是否存在的是()
A.Br- B. C.H2SO3 D.
解析由(1)可知原溶液含H2SO3;由(2)可知原溶液含;由(3)可知原溶液含Br-,不能确定原溶液是否含,因为氯水可将H2SO3氧化为H2SO4,与BaCl2作用也能生成BaSO4沉淀。
答案B
13在允许加热的条件下,只用一种试剂就可以鉴别硫酸铵、氯化钾、氯化镁、硫酸铜和硫酸铁溶液,这种试剂是()
A.NaOH B.NH3 · H2O
C.AgNO3 D.BaCl2
解析硫酸铜、硫酸铁可通过其颜色鉴别,所加入的试剂只要能鉴别出前三种物质即可,综合比较,A正确。
答案A
14下列各组离子一定能大量共存的是()
A.在含大量Fe3+的溶液中:、Na+、Cl-、SCN-
B.在强碱溶液中:Na+、K+、、
C.在c(H+)=10-13 mol·L-1的溶液中:、Al3+、、
D.在pH=1的溶液中:K+、Fe2+、Cl-、
解析A中,Fe3+与SCN-易生成络合物,不能大量共存;C中、Al3+不能在c(H+)=10-13 mol·L-1的强碱性溶液中存在;D中,在pH=1的强酸性溶液中,能将Fe2+氧化为Fe3+,即Fe2+与在强酸性溶液中不能共存。
答案B
15(2005年上海高考题)下列离子方程式正确的是……()
A.碳酸氢钠溶液中加入盐酸+2H+CO2↑+H2O
B.硫化亚铁与盐酸反应S2-+2H+H2S↑
C.苯酚钠溶于醋酸溶液C6H5O-+CH3COOHC6H5OH+CH3COO-
D.氯化亚铁中通入少量氯气Fe2++Cl2Fe3++2Cl-
解析A中碳酸氢钠的不能写成形式;B中硫化亚铁是难溶于水的物质,应该写化学式;D中电荷不守恒。
答案C
16(2005年江苏高考题)下列离子方程式正确的是……()
A.碳酸氢钠溶液与少量石灰水反应+Ca2++OH-CaCO3↓+H2O
B.氯化铵与氢氧化钠两种浓溶液混合加热
C.氢氧化镁与稀硫酸反应H++OH-H2O
D.单质铜与稀硝酸反应Cu+2H++2Cu2++2NO↑+H2O
解析碳酸氢钠溶液与少量石灰水反应,石灰水不足,Ca(OH)2应完全反应,正确的离子反应式为Ca2++2OH-+2CaCO3↓++2H2O,A错误;氢氧化镁难溶于水,正确的离子反应式为Mg(OH)2+2H+Mg2++2H2O,C错误;D中电荷不守恒,正确的离子方程式为3Cu+8H++23Cu2++2NO↑+4H2O。
答案B
第Ⅱ卷 (非选择题共52分)
二、填空题(本大题包括5个小题,共44分)
17(10分)已知硫酸锰(MnSO4)和过硫酸钾(K2S2O8)两种盐溶液在银离子催化下可发生氧化还原反应,生成高锰酸钾、硫酸钾和硫酸。
(1)请写出并配平上述反应的化学方程式: 。
(2)此反应的还原剂是,它的氧化产物是 。
(3)此反应的离子反应方程式可表示为: 。
(4)若该反应所用的硫酸锰改为氯化锰,当它跟过量的过硫酸钾反应时,除有高锰酸钾、硫酸钾、硫酸生成外,其他的生成物还有 。
解析(1)先配变价部分,配平过程为(用观察法确定生成物的化学计量数):
↑5×2 ↓(2×1)×5
观察两边H、O原子数,知反应物尚缺16个H、8个O,故反应物应补上8H2O。配平的化学方程式为:
(4)依据化学方程式可判断氧化性:K2S2O8>KMnO4;又已知氧化性:KMnO4>Cl2(KMnO4与浓盐酸反应可制得Cl2),故氧化性:K2S2O8>Cl2;推知:当K2S2O8与MnCl2反应时能生成Cl2。
答案(1)
(2)MnSO4 KMnO4
(3)
(4)Cl2(答HClO或HClO3也可)
18(7分)在化学反应中,铜元素可表现为0、+1、+2价。
(1)在西汉古籍中曾有记载:曾青得铁则化为铜〔即:曾青(CuSO4)跟铁反应就生成铜〕,试写出该反应的化学方程式: 。
(2)铜器表面有时会生成铜绿〔Cu2(OH)2CO3〕,这层铜绿可用化学方法除去,试写出除去铜绿而不损伤器物的反应的化学方程式:。
(3)新制的铜试剂〔Cu(OH)2〕与葡萄糖反应会生成红色沉淀,因此该试剂可用于检验糖尿病人尿液中葡萄糖的含量,葡萄糖的结构简式如下:
CH2—CH—CH—CH—CH——CHO
| | | | |
OH OH OH OH OH
(简写为GCHO)
试写出GCHO与Cu(OH)2反应的化学方程式: 。
解析本题背景知识陌生,但用到的化学知识并不复杂,第(1)(3)问在教材中可直接找到答案,第(2)问除去铜器表面的铜绿〔Cu2(OH)2CO3〕显然用酸,但不能损伤器物(Cu)就不能用氧化性酸,如浓H2SO4、HNO3等,选择盐酸或硫酸。
答案(1)CuSO4+FeFeSO4+Cu
(2)Cu2(OH)2CO3+4HCl2CuCl2+3H2O+CO2↑
或Cu2(OH)2CO3+2H2SO42CuSO4+3H2O+CO2↑
(3)
19(9分)在含有n mol FeBr2的溶液中,通入的Cl2的物质的量为x。
(1)当x≤0.5n mol时,这一反应的离子方程式是 。
(2)当x≥1.5n mol时,这一反应的离子方程式是 。
(3)当x=n mol时,这一反应的离子方程式是 。
解析Fe2+的还原性强于Br-的还原性,Cl2量少时应先氧化Fe2+,再氧化Br-。n mol FeBr2能电离出n mol Fe2+、2n mol Br-,依据得失电子守恒可知氧化n mol Fe2+需0.5n mol Cl2、氧化2n mol Br-需n mol Cl2。因此当x≤0.5n mol时,Cl2只氧化Fe2+;当x≥1.5n mol时,Fe2+与Br-全部被氧化,即参加反应的Fe2+与Br-的物质的量之比为1∶2;当x=n mol时,从得失电子守恒来看,氧化n mol Fe2+需0.5n mol Cl2、剩下0.5n mol Cl2能氧化n mol Br-,即参加反应的Fe2+与Br-的物质的量之比为1∶1。
答案(1)2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-
(2)2Fe2++4Br-+3Cl22Fe3++2Br2+6Cl-
(3)2Fe2++2Br-+2Cl22Fe3++Br2+4Cl-
20(8分)有一包固体粉末,可能含有的离子有K+、、Fe3+、Na+、Cl-、、S2-、。取试样加蒸馏水,全部溶解后为无色透明的溶液,用硝酸酸化,无明显现象。取上述酸化后的溶液分别做以下两个实验:①先加入Ba(NO3)2溶液,无明显现象,然后加入AgNO3溶液,有白色沉淀产生。②浓缩后加入铜片、浓硫酸共热,有红棕色气体产生,对试样进行焰色反应,火焰呈浅紫色。
试回答下列问题:
(1)这包粉末中肯定不存在的离子是 ;肯定存在的离子是 。
(2)写出有关的离子方程式:实验①: ;②: 。
解析因溶液无色透明,肯定无Fe3+;用硝酸酸化无明显现象,肯定无S2-和;加Ba(NO3)2无现象,说明没有;加AgNO3溶液有白色沉淀产生,说明存在Cl-;加铜片、浓硫酸共热,有红棕色气体产生,也不能说明原溶液有,因为后来加硝酸酸化引入;焰色反应呈浅紫色说明有K+。
答案(1)Fe3+、S2-、、 Cl-、K+
(2)Ag++Cl-AgCl↓
21(10分)单质钛的机械强度高,抗蚀能力强,有“未来金属”之称。工业上常用硫酸分解钛铁矿(主要成分为FeTiO3,其中铁为+2价)的方法来制取TiO2,再由TiO2制金属钛,主要反应有:
A.FeTiO3+3H2SO4Ti(SO4)2+FeSO4+3H2O
B.Ti(SO4)2+3H2OH2TiO3↓+2H2SO4
C.H2TiO3TiO2+H2O
D.TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO
E.TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti
(1)上述反应中,属氧化还原反应的有 。
(2)指出氧化还原反应中的氧化剂、还原剂,标出电子转移方向和数目。
(3)反应E说明了金属镁还原性比金属钛 (填“强”或“弱”)。
(4)若将反应①的废液直接对外排放,会使周围环境水体中的水生动物死亡,这除了因为水体中酸性过强及含有重金属离子外,还可能的原因是 。
解析根据反应中有无元素化合价变化知A、B、C为非氧化还原反应;反应D中钛价态未变,氯价态降低,Cl2作氧化剂,碳作还原剂;反应E中钛价态降低,TiCl4作氧化剂,Mg作还原剂;根据还原性强的物质可还原出还原性弱的物质的规律知镁还原性比钛强,水中的Fe2+有还原性,会被水中的O2氧化,从而使水生动物缺氧死亡。
答案(1)DE
(2)反应D中氧化剂为Cl2,还原剂为碳, ;反应E中氧化剂为TiCl4,还原剂为Mg,
(3)强
(4)废水中的Fe2+与O2反应生成Fe3+,消耗了水中溶解的氧,使水生动物缺氧死亡
三、计算题(本题包括1小题,共8分)
22(8分)向含0.02 mol Al3+的明矾溶液中逐滴加入0.2 mol·L-1的Ba(OH)2溶液时,测得产生沉淀的质量m和逐滴加入的Ba(OH)2溶液的体积V的关系如右图所示。
(1)写出两个阶段OA、AB反应的离子方程式。
OA段: ;
AB段: 。
(2)计算出A点、B点所对应的m、V以及沉淀的化学式,填在下面横线上。
V1= ,m1= ,沉淀的化学式 ;
V2= ,m2= ,沉淀的化学式 。
解析含0.02 mol Al3+的明矾溶液,含n()=0.02mol×2=0.04 mol。向其中加入Ba(OH)2,刚开始生成BaSO4和Al(OH)3,至Al3+完全沉淀,消耗V〔Ba(OH)2〕==0.15 L=150 mL,此时过量的n()=0.04 mol-0.2 mol·L-1×0.15 L=0.01 mol;继续加Ba(OH)2至200 mL,此过程Al(OH)3逐渐溶解至完全,但逐渐沉淀至完全。由于此过程中溶解m〔Al(OH)3〕=0.02 mol×78 g·mol-1=1.56 g,生成m(BaSO4)=0.01 mol×233 g·mol-1=2.33 g,故沉淀总质量仍然增加。
答案(1)3Ba2++6OH-+2Al3++33BaSO4↓+2Al(OH)3↓
2Al(OH)3++Ba2++2OH-BaSO4↓+2+4H2O
(2)150 mL 8.55 g Al(OH)3、BaSO4
200 mL 9.32 g BaSO4综合练习
高三化学同步检测(十七)
期末综合练习(A卷)
说明:本试卷分为第Ⅰ、Ⅱ卷两部分,请将第Ⅰ卷选择题的答案填入题后括号内,第Ⅱ卷可在各题后直接作答。共100分,考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题共48分)
一、选择题(每小题只有一个正确答案,每小题3分,共48分)
1随着人们生活质量的不断提高,废电池必须进行集中处理的问题被提上议事日程,其首要原因是…()
A.利用电池外壳的金属材料
B.防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染
C.不使电池中渗泄的电解液腐蚀其他物品
D.回收其中石墨电极
解析废旧电池进行集中处理的主要原因是电池中含有汞、镉和铅等重金属离子,这些离子会造成土壤和水源的污染。
答案B
2如图所示装置,试管中盛有水,气球a中盛有干燥的Na2O2颗粒,U形管中注有浅红色的水,将气球用橡皮筋紧缚在试管口。实验时将气球a中的Na2O2抖落到试管b的水中,将发生的现象是()
A.U形管内红水褪色 B.试管内溶液变红
C.气球a被吹大 D.U形管水位不变
解析Na2O2抖落到试管b的水中后发生以下反应:2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,该反应产生的O2使气球a被吹大,放出的热量使集气瓶中气体膨胀,导致U形管c端的水位下降,d端水位上升。
答案C
3(2005年全国理综Ⅲ)能正确表示下列反应的离子方程式的是()
A.甲酸钠溶液和盐酸反应:HCOO-+H+HCOOH
B.硫化钠第一步水解:S2-+2H2O H2S+2OH-
C.醋酸钡溶液和硫酸反应:Ba2++BaSO4↓
D.氢氧化钙溶液和碳酸氢镁反应:Ca2++OH-+ CaCO3↓+H2O
解析根据强酸制弱酸的规律,A正确;多元弱酸根分步水解,硫化钠的第一步水解S2-+H2 OHS-+OH-,B错误;醋酸钡和硫酸反应,除Ba2+和生成BaSO4沉淀外,CH3COO-和H+生成弱电解质CH3COOH,正确的离子方程式为:Ba2++2CH3COO-+2H++ BaSO4↓+2CH3COOH,C错误;氢氧化钙溶液和碳酸氢镁反应,氢氧化钙溶液过量,离子方程式为:2Ca2++2OH-+Mg2++2CaCO3↓+Mg(OH)2↓+2H2O,氢氧化钙溶液不足,离子方程式为:Ca2++2OH-+Mg2++CaCO3↓+Mg(OH)2↓+ +2H2O,D错误。
答案A
4实验室里需用480 mL 0.1 mol·L-1的硫酸铜溶液,现选取500 mL容量瓶进行配制,以下操作正确的是()
A.称取7.68 g硫酸铜,加入500 mL水
B.称取12.0 g胆矾配成500 mL溶液
C.称取8.0 g硫酸铜,加入500 mL水
D.称取12.5 g胆矾配成500 mL溶液
解析500 mL的容量瓶只能用来配制500 mL溶液,计算溶质质量必须根据500 mL溶液来计算。加入500 mL水所得溶液的体积不一定是500 mL,A、C两操作错误;500 mL 0.1 mol·L-1的硫酸铜溶液含0.0500 mol CuSO4,若用胆矾配制,需称取胆矾的质量为0.0500 mol×250 g·mol-1=12.5 g,B操作错误;D操作正确。
答案D
5在如图所示的密封容器中,一部分装入2.3 g Na,另一部分装入HgO,同时加热容器两部分,若加热后容器内的空气成分未变,那么装入容器中的HgO是()
A.21.66 g B.20.06 g C.16.00 g D.10.85 g
解析2HgO2Hg+O2↑,2Na+O2Na2O2,空气的成分未变,说明HgO分解释放出的O2恰好与Na吸收的O2一样多,则存在关系式HgO~Na,由此可计算出HgO的质量是21.66 g。
答案A
6能够证明一种胶粒是带正电荷还是带负电荷的实验是()
A.丁达尔现象实验 B.电泳实验
C.渗析实验 D.加热使胶体聚沉实验
解析在电泳实验中,胶粒所带电荷不同,会出现不同的现象,可用于证明一种胶粒带正电荷还是带负电荷。在丁达尔现象实验、渗析实验和加热使胶体聚沉实验中,出现的现象与胶粒所带电荷无关,不能用于证明胶粒带哪种电荷。
答案B
7有相同条件下的以下两个反应:①2H2(g)+O2(g)2H2O(g);ΔH1=-Q1kJ·mol-1 ②2H2(g)+O2(g)2H2O(l);ΔH2=-Q2 kJ·mol-1
则Q1和Q2的关系为()
A.Q1Q2 C. Q1=Q2 D.无法确定
解析由H2O(g)变为H2O(l)要放出热量,ΔH2<ΔH1 ,即-Q2 kJ·mol-1<-Q1 kJ·mol-1,得Q1<Q2。
答案A
8(2005年上海)以下命题,违背化学变化规律的是 …()
A.石墨制成金刚石 B.煤加氢变成人造石油
C.水变成汽油 D.干冰转化成原子晶体
解析化学变化的过程是旧键断裂、新键形成的过程,反应前后,元素的种类、原子个数均不改变,水和汽油的组成元素不同,故水不可能变成汽油。
答案C
9已知:2A3++2B-2A2++B2,2A2++C22A3++2C-,则下列反应中一定能发生的是()
A.2A3++2C-2A2++C2
B.B2+C22B++2C-
C.2B-+C22C-+B2
D.B2+2C-2B-+C2
解析由已知反应可得出氧化性C2>A3+>B2。四个选项中只有C反应的氧化剂的氧化性一定强于氧化产物的氧化性而能发生。
答案C
10电解水制取H2和O2,为了增强导电性,常常要加入 一些电解质,最好选用下列物质中的()
A.NaOH B.HCl C.NaCl D.CuSO4
解析本题主要考查阴、阳离子电解时的放电顺序。加入NaOH,阴极:4H++4e-2H2↑,阳极:4OH--4e-2H2O+O2↑,A正确。同理,加入HCl,阴极生成H2,阳极生成Cl2;加入NaCl,阴极生成H2,阳极生成Cl2;加入CuSO4,阴极析出Cu,阳极产生O2。故B、C、D均不符合题意。
答案A
11某溶液中含有大量Fe2+、Fe3+、Mg2+和,其中c(H+)=1×10-2mol·L-1,在该溶液中可以大量存在的阴离子是()
A. B. C.SCN- D.
解析该溶液呈酸性,在该酸性溶液中与H+、Fe2+、Fe3+、Mg2+和均不反应而能大量存在;在该酸性溶液中可氧化Fe2+而不能存在;SCN-可与该溶液中的Fe3+反应;在该酸性溶液中可与H+、Fe2+、Fe3+、Mg2+反应,因而它们都不能大量存在。
答案A
12由钾和氧组成的某种离子晶体中,阳离子与阴离子的质量比为13∶8,其中阴离子只有过氧离子()和超氧离子()两种,在此晶体中过氧离子与超氧离子的物质的量之比为()
A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.2∶1
解析设和的物质的量分别为x、y,则K2O2、KO2的物质的量也分别为x、y。据阳离子与阴离子的质量比为13∶8,列方程式为(2×39x+39y)∶32(x+y)=13∶8,整理得x∶y=1∶2。
答案B
13下列离子方程式书写正确的是()
A.碳酸氢钙溶液中加入过量的氢氧化钠溶液+OH-+H2O
B.氯化铁溶液中通入硫化氢气体2Fe3++S2-2Fe2++S
C.次氯酸钙溶液中通入过量二氧化碳Ca2++2ClO-+H2O+CO2CaCO3↓+2HClO
D.氯化亚铁溶液中加入硝酸3Fe2++4H++3Fe3++2H2O+NO↑
解析A中产物错误,正确的离子方程式为Ca2+++2OH-CaCO3↓+ +2H2O;B中物质的化学式错误,正确的离子方程式为2Fe3 ++H2S2Fe2++S↓+2H+;C中产物错误,正确的离子方程式为ClO-+H2O+CO2+HClO;D正确。
答案D
14下列说法正确的是()
A.冰融化时,分子中H—O键发生断裂
B.原子晶体中,共价键越强,熔点越高
C.分子晶体中,共价键键能越大,该分子晶体的熔沸点一定越高
D.分子晶体中,分子间作用力越大,则分子晶体的化学性质越稳定
解析分子晶体熔化和沸腾时都只破坏分子间作用力,发生化学变化时破坏分子内的共价键,A、C、D三种说法错误;原子晶体熔化时破坏共价键,共价键越强,则熔点越高,B说法正确。
答案B
15某混合气体中可能含有氮气、氯化氢和一氧化碳。(1)把混合气体依次通过足量的碳酸氢钠溶液和灼热的氧化铁,气体体积都没有变化;(2)再通过足量的过氧化钠,气体体积减小;(3)最后通过灼热的铜网,经充分反应后气体体积又减小,但仍有剩余气体。下列对原混合气体组成的判断正确的是()
A.一定没有氮气,但一氧化碳和氯化氢至少有一种
B.一定有氮气,且一氧化碳和氯化氢至少有一种
C.一定有氮气和氯化氢,但没有一氧化碳
D.混合气体中一定含有氮气、一氧化碳和氯化氢
解析(2)处气体体积减小,说明(1)处产生了CO2,可知原混合气体中至少含有HCl和CO中的一种。从(2)处引入的O2在(3)处被灼热的铜网吸收,剩余的气体只能是原混合气体中的N2。
答案B
16以下对PH4I的结构和性质的理论预测错误的是()
A.PH4I是一种含有共价键、离子键的离子晶体
B.PH4I晶体加热易分解
C.PH4I晶体易溶于水,溶于水后电离成两种离子
D.PH4I晶体不能与烧碱反应
解析同主族元素形成的同类型物质在组成、结构、性质上类似。P与N同主族, I与Cl同主族,所以PH4I的结构和性质应该与NH4Cl类似。由NH4Cl的结构和性质类推就可理论预测出PH4I的结构和性质。D选项所述PH4I的性质与NH4Cl的性质不符,A、B、C三选项所述PH4I的性质与NH4Cl的性质类似。
答案D
第Ⅱ卷(非选择题共52分)
二、填空题(本大题包括4个小题,共32分)
17(5分)填空:
(1)图Ⅰ表示10 mL量筒中液面的位置,A与B、B与C刻度间相差1 mL。如果刻度A为4,量筒中液体的体积是 mL。
(2)图Ⅱ表示50 mL滴定管中液面的位置,如果液面处的读数是a,则滴定管中液体的体积(填代号) 。
A.是a mL B.是(50-a) mL
C.一定大于a mL D.一定大于(50-a) mL
解析(1)量筒的刻度自下而上逐渐增大。使用量筒时,以与量取液体的凹液面最低点相切的刻度计量体积。图Ⅰ中的10 mL量筒分度值是0.2 mL,因此(1)的正确答案是3.2 mL。
(2)滴定管的零刻度在上端,刻度自上往下逐渐增大。图Ⅱ中滴定管内液面处的刻度为a,此时从液面到滴定管的最大刻度处存留的液体体积为(50-a) mL。因为从滴定管的最大刻度处向下有一段无刻度,故图Ⅱ中滴定管内液体的体积一定大于(50-a) mL。
答案(1)3.2 (2)D
18(9分)碳的稳定氧化物除CO、CO2外,还有C3O2、C4O3、C5O2、C12O9等氧化物,其中C3O2是一种在常温下有恶臭味的气体,其分子中的每个原子都满足最外层8电子结构。
(1)C3O2分子的结构式为 ,分子空间构型为型 ;
(2)在上述碳的氧化物中,若有与C3O2的分子构型相同的,则最有可能的是 ;
(3)不考虑反应条件,根据你现有的化学知识判断,C3O2 (填“能”或“不能”)与H2O发生反应,如能,请将能够反应的化学方程式写在下面: 。
解析本题以碳的氧化物为核心命题点,考查了结构式、分子的空间构型、分子中原子的最外层8电子结构等知识点,综合了结构决定性质等方面的分析能力、理解能力、综合创新能力进行分析解题。解题思路可以从CO2的电子式、结构式着手,并注意从氧原子、碳原子的最外层电子数以及电子式上去分析陌生分子的结构。
答案(1)O=C=C=C=O 直线 (2)C5O2
(3)能 O=C=C=C=O+2H2O HOOC—CH2—COOH
19(6分)由于Fe(OH)2极易被氧化,所以实验室很难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。应用如图所示电解实验可以制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀,两电极的材料分别为石墨和铁。
(1)a电极材料应为 ,电极反应式为 。
(2)电解液c可以是(填编号) 。
A.纯水 B.NaCl溶液 C.NaOH溶液 D.CuCl2溶液
(3)d为一苯层,其作用为 ,在加入苯之前对c应作何简单处理? 。
(4)若c中用Na2SO4溶液,当电解一段时间看到白色Fe(OH)2沉淀后,再反接电源电解,除了电极上看到气泡外,混合物中另一明显现象是 。
解析Fe(OH)2是借助反应Fe2++2OH-Fe(OH)2↓生成的。(1)只有以Fe作为阳极,才能通过电极反应Fe-2e-Fe2+提供Fe2+,故A电极材料应该是Fe。(2)OH-应该由电解质溶液提供或通过电解生成,C选项中的NaOH溶液符合要求;A、B选项,a极发生反应:Fe-2e-Fe2+,b极发生反应:2H++2e-H2↑,溶液中c(OH-)增大,符合题意。(3)为了防止Fe(OH)2被O2氧化,除了利用电解产生的H2将液面上方的O2赶走,还应该预先加热电解质溶液除去其中溶解的O2,并滴入合适的试剂使电解质溶液与空气隔绝。(4)反接电源时,电解方程式是2H2O电解2H2↑+O2↑,生成的O2会将Fe(OH)2氧化,其现象是白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色。
答案(1)Fe Fe-2e-Fe2+(2)ABC
(3)隔绝空气,防止生成的Fe(OH)2被氧化加热c,以除去溶解的O2
(4)白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色
20(12分)实验室有CuO和铜粉的混合物。请你利用给出的实验仪器及试剂,设计两种测定该样品(已称得其质量为m g)中氧化铜质量分数的方法,并填写表格中的有关内容。
实验方法 实验过程中反应的化学方程式 实验所选用仪器的编号 实验需直接测定的有关物理量(用文字说明)
1
2
实验可能用到的主要仪器:①托盘天平 ②启普发生器 ③硬质玻璃管 ④泥三角 ⑤烧杯⑥坩埚 ⑦酒精灯 ⑧玻璃棒 ⑨漏斗 ⑩干燥管
实验可能用到的试剂:a.锌粒 b.稀硫酸 c.氯化钠溶液 d.浓硫酸
解析在已知CuO和铜粉混合物质量和的情况下,要测定CuO的质量分数,只要设计实验求得其中CuO或Cu的质量即可。一般有两类处理方法:一是分离法,即利用CuO可溶于稀酸而Cu不溶的性质差异,先用稀硫酸将它们分离,然后再称取过滤后剩余Cu的质量,发生的反应为H2SO4+CuOCuSO4+H2O,用到的仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗和托盘天平。二是转化法,就是利用适当的化学反应将CuO转化为Cu,比如在无水和加热条件下用还原剂H2或CO将CuO还原为Cu,然后称取铜的总质量。根据题给试剂知,发生的化学反应为:H2SO4+ZnZnSO4+H2↑,H2+CuOCu+H2O,所用仪器有酒精灯、启普发生器、硬质玻璃管和托盘天平。或利用适当的方法将Cu转化为CuO(如在空气中直接加热,发生的反应为:2Cu+O22CuO),然后称取所得固体质量即可。所用仪器为泥三角、坩埚、酒精灯、玻璃棒和托盘天平。
答案以下三种方法任选两种,其他合理的方法也给分。
实验方法 实验过程中反应的化学方程式 实验所选用仪器的编号 实验需直接测定的有关物理量(用文字说明)
1 H2SO4+ZnZnSO4+H2↑H2+CuOCu+H2O ①②③⑦ 实验前样品和硬质玻璃管的总质量(或硬质玻璃管的质量)、实验后Cu及硬质玻璃管的总质量
2 H2SO4+CuOCuSO4+H2O ①⑤⑧⑨ 过滤后剩余固体的质量
3 2Cu+O22CuO ①④⑥⑦⑧ 实验前坩埚与样品总质量(或坩埚质量)、实验后坩埚与CuO总质量
三、计算题(本大题包括2个小题,共计20分)
21(8分)有一硝酸盐晶体,化学式为M(NO3)x·nH2O,经测定知其相对分子质量为242。将2.42 g该晶体溶于水配成200 mL溶液,将此溶液置于装有惰性电极的电解池中进行电解。若有0.02 mol电子转移给金属离子时,溶液中金属离子全部析出,经称量,阴极增重0.64 g。试计算:
(1)金属M的相对原子质量及x和n的值各是多少?
(2)若电解时溶液体积变化可忽略不计,则电解后溶液的pH是多少?
解析(1)该硝酸盐晶体的物质的量=2.42 g/242 g·mol-1=0.01 mol,则Mx+为0.01 mol,Mx+得到0.02 mol电子后析出金属M,则x=2,金属M的摩尔质量==64 g·mol-1,则M的相对原子质量为64,根据硝酸盐的相对分子质量为242,有64+(14+16×3)×2+18n=242,n=3。
(2)由电解方程式:2M(NO3)2+2H2O2M+4HNO3+O2,生成n(HNO3)=0.01 mol×2=0.02 mol
c(H+)==0.1 mol·L-1
pH=-lgc(H+)=-lg0.1=1
答案(1)64 x=2 n=3 (2)pH=1
22(12分)在标准状况下进行甲、乙、丙三组实验:各取30.00 mL同浓度的盐酸溶液,加入不同质量的同一种镁铝合金粉末,产生气体,有关数据记录如下:
实验序号 甲 乙 丙
合金质量/g 0.255 0.385 0.459
生成气体的体积/mL 280 336 336
请计算:
(1)盐酸的物质的量浓度。
(2)合金中镁与铝的物质的量的比值。
解析(1)丙实验中盐酸不足。
n(H2)=336 mL×10-3 mL·L-1/22.4 L·mol-1=0.015 mol
关系式:2HCl ~ H2
2 1
n(HCl) 0.015 mol
n(HCl)=0.03 mol
c(HCl)= =1.0 mol·L-1
(2)甲实验中镁铝合金不足。
设合金所含镁铝的物质的量分别为x、y。
Mg+2HClMgCl2+H2↑
1 1
x n(H2)
n(H2)=x
2Al+6HClAlCl3+3H2↑
2 3
y n(H2)
n(H2)=1.5y
据甲实验中合金质量列:x×24 g·mol-1+y×27 g·mol-1=0.255 g
据甲实验中H2的体积列:(x+1.5y)×22.4 L·mol-1×103 mL·L-1=280 mL
解得x=y=0.005 mol
所以合金中镁和铝的物质的量之比为1∶1。
答案(1)1.0 mol·L-1(2)1∶1高三化学同步检测(二)
第一单元单元测试(B卷)
说明:本试卷分为第Ⅰ、Ⅱ卷两部分,请将第Ⅰ卷选择题的答案填入题后括号内,第Ⅱ卷可在各题后直接作答。共100分,考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题共48分)
一、选择题(每小题只有一个正确答案,每小题3分,共48分)
1(2005年福州模拟题)下列说法正确的是 ………………………………………………( )
A.H与D,16O与18O互为同位素,H216O、D216O、H218O、D218O互为同素异形体,乙二醇和丙三醇互为同系物
B.在SiO2晶体中,1个Si原子与2个O原子形成2个共价键
C.HI的相对分子质量大于HF,所以HI的沸点高于HF
D.由ⅠA族和ⅥA族元素形成原子个数比为1∶1,电子总数为38的化合物,是含有共价键的离子化合物
解析H216O、D216O、H218O、D218O是化合物,不能互为同素异形体,乙二醇和丙三醇分子间不是相差n个CH2原子团,故也不能互为同系物,A错;在SiO2晶体中,每个Si原子与4个氧原子形成4个共价键,每个O原子与2个Si原子形成2个共价键,构成立体网状结构的原子晶体,B错;由于氢键的存在,HF的沸点出现反常现象,高于HI,C错;D中的化合物为Na2O2,是含有共价键的离子化合物,D正确。
答案D
2氮化硅(Si3N4)是一种新型的耐高温耐磨材料,在工业上有广泛用途,它属于 …… ( )
A.原子晶体 B.分子晶体 C.金属晶体 D.离子晶体
解析耐高温、耐磨是原子晶体的物理性质的特点,故氮化硅是原子晶体。
答案A
3下列物质的晶体中,不存在分子的是 ………………………………………………… ( )
A.二氧化碳 B.二氧化硫 C.二氧化硅 D.二硫化碳
解析二氧化碳、二氧化硫、二硫化碳形成的晶体均为分子晶体,二氧化硅晶体为原子晶体。分子晶体内存在分子,原子晶体内不存在分子。故只有C选项符合题意。
答案C
41995年美国教授algow制得了碳单质的第四种同素异形体:链式炔碳…——…。该物质一个分子中含有300~500个碳原子,性质很活泼。估计链式炔碳的熔点比石墨 ……………………………………………………………( )
A.低 B.相等 C.高 D.无法判断
解析链式炔碳为分子晶体,其熔点应在几百摄氏度左右,而石墨的熔点高达三千多摄氏度。显然,链式炔碳的熔点比石墨的熔点低。
答案A
5(2006届长沙月考题)最近发现一种由钛(Ti)原子和碳原子形成的气态团簇分子,如右图所示:顶点和面心的原子是钛原子,棱的中心和体心是碳原子。它的化学式是 ………… ( )
A.TiC B.Ti4C4 C.Ti13C14 D.Ti14C13
解析该物质为气态团簇分子,不能用晶胞“均摊法”进行有关计算,直接从该结构中找出该分子中的Ti原子和C原子数。
答案D
6关于晶体的下列说法正确的是 …………………………………………………………( )
A.在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子
B.在晶体中只要有阳离子就一定有阴离子
C.原子晶体的熔点一定比金属晶体的高
D.分子晶体的熔点一定比金属晶体的低
解析含有阴离子的晶体只有离子晶体,离子晶体中同时含有阳离子,A说法正确;含有阳离子的晶体有离子晶体和金属晶体,金属晶体中无阴离子,B说法错误;金属晶体钨的熔点高达3410 ℃,而金属汞在常温下却为液态,由此可知C、D两说法错误。
答案A
7以下事实,可以充分说明某晶体是原子晶体的是 …………………………………( )
A.固态时不导电 B.硬而脆
C.无延展性 D.具有空间网状的微观结构
解析固态时不导电的除原子晶体外,还有分子晶体和离子晶体,A不符合要求;硬而脆的还有离子晶体,B不符合要求;无延展性的还有分子晶体和离子晶体,C不符合要求;只有原子晶体具有空间网状的微观结构,D符合要求。
答案 D
8下列性质适合分子晶体的是 …………………………………………………………( )
A.熔点是1070 ℃,易溶于水,水溶液能导电
B.熔点是910.31 ℃,固体导电,熔融状态也导电
C.能溶于CS2,熔点是112 .8 ℃,沸点是444.6 ℃
D.熔点是97.81 ℃,质软,密度是0.97 g· cm-3
解析分子晶体通常具有熔点和沸点低、硬度小、脆而无延展性、熔融时不导电等性质,另外,根据相似相溶原理,分子晶体易溶于CS2中。
答案C
9有以下三种物质:①CaCl2 ②CaO ③KCl,它们的熔点由高到低的是 ……………( )
A.①>②>③ B.①>③>②
C.②>①>③ D.②>③>①
解析CaCl2、CaO、KCl都是离子晶体,熔点的高低取决于阴、阳离子所带的电荷多少和阴、阳离子间的距离,电荷越多,离子间距离越小,熔点越高。CaCl2与CaO阳离子相同,Cl-的电荷比O2-少,而r(Cl-)>r(O2-),所以CaO的熔点比CaCl2高。CaCl2和KCl比较,Ca2+的电荷比K+多,而r(Ca2+)<r(K+),所以CaCl2的熔点比KCl高。综合以上分析,熔点由高到低的顺序为CaO>CaCl2>KCl。
答案 C
10碳化硅的一种晶体具有类似金刚石的结构,其中碳原子和硅原子的位置是交替的。在下列三种晶体:①金刚石 ②晶体硅 ③碳化硅中,它们的熔点由高到低的顺序是 …( )
A.①③② B.②③① C.③①② D.②①③
解析三种晶体均属于原子晶体,其熔点决定于它们的键长和键能,键长越短,键能越大,其熔点越高。碳原子半径小于硅原子半径,它们所含共价键的键长是C—C键<Si—C键<Si—Si键,则熔点由高到低的顺序为金刚石>碳化硅>晶体硅。
答案A
11CF4、CCl4、CBr4、CI4四种物质的沸点由低到高的顺序是 ……………………………( )
A.CF4<CCl4<CBr4<CI4 B.CF4<CBr4<CCl4<CI4
C.CBr4<CCl4<CI4<CF4 D.CI4<CBr4<CCl4<CF4
解析四种物质固态时均为分子晶体,沸腾时都破坏分子间作用力,结构相同的分子晶体,相对分子质量越大,分子间的作用力越大,溶沸点越高。相对分子质量Mr(CI4)>Mr(CBr4)>Mr(CCl4)>Mr(CF4),所以分子间作用力从CF4到CI4依次增大,沸点从CF4到CI4依次升高。
答案A
12下列各组物质,晶体类型相同的是 ……………………………………………………( )
A.SiO2和SO2 B.CO2和H2O
C.NaCl和HF D.CCl4和KCl
解析SiO2为原子晶体,SO2为分子晶体,A选项错误;CO2和H2O均为分子晶体,B选项正确NaCl为离子晶体,HF为分子晶体,C选项错误;CCl4为分子晶体,KCl为离子晶体,D选项错误。
132001年报道硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导温度的最新记录。该化合物是在39 K的温度下超导。右图是该化合物的晶体结构单元:镁原子间形成正六棱柱,且棱柱的上下面还各有一个镁原子;6个硼原子位于棱柱的侧棱上,则该化合物的化学式可表示为 …( )
A.MgB B.Mg3B2
C.Mg2B D.Mg2B3
解析该题实质是要求由晶胞推算整个晶体的组成。方法是“均摊法”。镁原子数为12×+2×=3,硼原子数为6×=2,所以该化合物的化学式为Mg3B2。
答案B
14氮化硼是一种新合成的无机材料,它是一种超硬耐磨、耐高温、抗腐蚀的物质。下列各组物质熔化时所克服的粒子间的作用力与氮化硼熔化所克服的粒子间的作用力相同的是 ……………………………………………………………………………………………( )
A.硝酸钠和金刚石 B.晶体硅和水晶
C.冰和干冰 D.萘和苯
解析氮化硼超硬耐磨、耐高温,它必是一种原子晶体,熔化时破坏共价键。A选项中的硝酸钠是离子晶体,熔化时破坏离子键,A选项错误;B选项中的两种物质均为原子晶体,熔化时均破坏共价键,B选项正确;C、D两选项中的四种物质都是分子晶体,熔化时都破坏分子间作用力,C、D两选项都错误。
答案B
15在NaCl晶体中,与每个Na+距离等同且距离最近的几个Cl-所围成的空间几何构型为 ……………………………………………………………………………………………( )
A.正四面体 B.正六面体
C.正八面体 D.正十二面体
解析本题的实质是要求由晶胞推想整个晶体的微观结构,方法是把无数个晶胞共用顶点、面、棱上的粒子在三维方向上无限堆积。通过推想可知,在每个钠离子的上、下、前、后、左、右各有一个氯离子而构成一个正八面体。
答案C
16共价键、离子键和范德瓦耳斯力是粒子之间的三种作用力。下列晶体①Na2O2 ②SiO2 ③石墨 ④金刚石 ⑤NaCl ⑥白磷中,含有两种作用力的是 ………………………( )
A.①②③ B.①③⑥
C.②④⑥ D.①②③⑥
解析Na2O2是离子晶体,其中存在的作用力有:Na+与之间的离子键,中的两个氧原子之间的共价键;SiO2是原子晶体,存在的作用力只有Si原子与O原子之间的共价键;石墨是混合晶体,其中存在的作用力有:C原子之间的共价键,片层之间的范德瓦耳斯力;金刚石是原子晶体,其中存在的作用力只有C原子之间的共价键;NaCl是离子晶体,其中存在的作用力只有Na+与Cl-之间的离子键;白磷是分子晶体,其中存在的作用力有:P4分子之间的范德瓦耳斯力,P4分子内P原子之间的共价键。
答案B
第Ⅱ卷(非选择题共52分)
二、填空题(本大题包括4个小题,共32分)
17(8分)理论预测以下物质的物理性质,用“>”“=”或“<”填空:
(1)CS2的沸点CCl4的沸点。
(2)NaCl的熔点MgCl2的熔点。
(3)金属K的硬度金属Ca的硬度。
(4)金刚石的硬度晶体硅的硬度。
解析根据物质形成晶体的类型和物理变化所破坏的作用力的强弱,理论预测物质的物理性质。
(1)CS2、CCl4均属于分子晶体,沸腾时均破坏分子间作用力。因相对分子质量Mr(CS2)<Mr(CCl4),所以分子间作用力CS2<CCl4,则沸点CS2<CCl4。(2)NaCl、MgCl2均属于离子晶体,熔融时均破坏离子键。Na+所带电荷少于Mg2+,半径比Mg2+大,所以Na+与Cl-间的离子键比Mg2+与Cl-间的离子键弱,故熔点NaCl<MgCl2。(3)金属K和金属Ca均属于金属晶体,K+所带电荷比Ca2+少,而半径比Ca2+大,所以金属K中的金属键比金属Ca中的金属键弱,故硬度K<Ca。(4)金刚石和晶体硅均是原子晶体,变形时均破坏共价键。C—C键的键长比Si—Si键的键长短,键能大,故金刚石的硬度>晶体硅的硬度。
答案(1)<(2)<(3)<(4)>
18(7分)化工行业已合成出一种硬度比金刚石还大的晶体——氮化碳。已知氮化碳中氮元素的化合价为-3,则:
(1)它的化学式是 。
(2)其晶体属于 晶体。
(3)你认为其硬度比金刚石大的主要原因是 。
解析(1)根据化合价代数和等于零的原则即可得到氮化碳的化学式为C3N4。(2)C3N4硬度比金刚石还大,符合原子晶体的物理性质特点,由此可断定C3N4属于原子晶体。(3)原子晶体的硬度取决于晶体中共价键的键长,也就是取决于成键原子之间的距离。N的原子半径比C小,C—N键的键长比C—C键的键长短,所以C3N4晶体的硬度比金刚石还大。
答案(1)C3N4 (2)原子 (3)氮化碳原子晶体中氮碳键的键长比金刚石原子晶体中碳碳键的键长更短
19(7分)已知MgCl2熔点714 ℃,沸点1412 ℃。试分析MgCl2的晶体类型,并设计一个可靠的实验进一步证明你判断的正确性。
解析MgCl2是化合物,可能形成分子晶体、离子晶体、原子晶体,不可能形成金属晶体。因为MgCl2的熔沸点符合离子晶体的物理性质特点,所以可推断其属于离子晶体。在化合物可能形成的分子晶体、离子晶体、原子晶体中,只有离子晶体能在熔融状态下导电,因此可以通过测其熔融液是否导电而确定MgCl2晶体是否是离子晶体。
答案 MgCl2为离子晶体。加热使MgCl2熔融,测熔融液是否能导电。若能导电,说明MgCl2晶体是离子晶体,则推断正确;否则,说明推断不正确。
20(10分)参考下表中物质的熔点,回答有关问题。
物质 NaCl KCl RbCl CsCl
熔点/℃ 801 776 715 646
物质 SiCl4 GeCl4 SnCl4 PbCl4
熔点/℃ -70.4 -49.5 -36.2 -15
(1)NaCl、KCl、RbCl、CsCl的熔点的变化规律是 ,造成这种规律的主要原因是 。
(2)SiCl4、GeCl4、SnCl4、PbCl4的熔点的变化规律是 ,造成这种规律的主要原因是 。
解析(1)比较表中数据,可以看出熔点NaCl>KCl>RbCl>CsCl的规律。对这一变化规律,应该从这些物质的晶体类型及相应作用力的强弱的角度进行解释。具体地说,这些物质都属于离子晶体,它们所含的阴离子相同,阳离子所带的电荷也都相同,随着r(Na+)<r(K+)<r(Rb+)<r(Cs+),离子键依次减弱,熔点依次降低(2)比较表中数据,可以看出熔点SiCl4<GeCl4<SnCl4<PbCl4的规律。对这一变化规律,同样应该从这些物质的晶体类型及相应作用力的强弱的角度进行解释。这些物质形成的都是分子晶体,熔点的变化是因为相对分子质量和分子间作用力SiCl4<GeCl4<SnCl4<PbCl4。
答案(1)随碱金属原子序数的增大而降低碱金属氯化物均为离子晶体,随碱金属原子序数的增大,碱金属阳离子的半径增大,与氯离子间的距离增大,导致晶体中的离子键依次减弱,因而熔点依次降低(2)随相对原子质量的增大而升高上述氯化物均为分子晶体,随相对原子质量的增大,分子间作用力依次增强,导致晶体的熔点依次升高
三、计算题(本大题包括2个小题,共20分)
21(8分)右图为氯化钠晶体的结构示意图。已知:Mr(NaCl)=58.5 g· mol-1 ρ(NaCl)=2.2 g· cm-3NA=6.02×1023 mol-1,试求氯化钠晶体中两个最近的Na+中心间的距离。
解析选定题干图示的一个晶胞来进行计算。
利用“均摊法”可知一个晶胞含有的Na+—Cl-离子对数为4。
一个晶胞的质量:m(晶胞)= ×4=3.887×10-22 g
一个晶胞的体积:V晶胞= = =1.767×10-22 cm3
设晶胞中两个最近的Na+中心间的距离为a,则:
( a)3=V晶胞,解得a=4.0×10-8 cm。
答案 4.0×10-8 cm
22(12分)(1)中学教材上图示了NaCl晶体的结构,它向三维空间延伸形成完美晶体。氧化镍(NiO)晶体的结构与NaCl相同,Ni2+与最邻近的O2-核间距离为a×10-8 cm。计算NiO晶体的密度(已知NiO的摩尔质量为74.7 g· mol-1)。
(2)天然的和绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷,例如在某种NiO晶体中就存在如下图的缺陷:一个Ni2+空缺,另有两个Ni2+被两个Ni3+所取代。其结果晶体仍呈电中性,但化合物中Ni和O的个数比却发生了变化。某氧化镍样品的组成为Ni0.97O,试计算该晶体中Ni3+与Ni2+的离子数之比。
解析(1)选定如下的一个小立方体来进行计算:
从统计的角度看,该小立方体具有的Ni2+—O2-离子对数为0.5。
小立方体的质量:×0.5=6.20×10-23 g
小立方体的体积:(a×10-8 cm )3=a3×10-24 cm3
小立方体的密度为: =
(2)设1 mol Ni0.97O中含Ni3+的物质的量为x,则Ni2+的物质的量为0.97-x。
根据晶体呈电中性可列出:3x+2(0.97-x)=2,解得x=0.06
则离子数之比为:Ni3+∶Ni2+=0.06∶(0.97-0.06)=6∶91
答案(1) g·cm-3 (2)6∶91高三化学同步检测(十六)
第六单元单元测试(B卷)
说明:本试卷分为第Ⅰ、Ⅱ卷两部分,请将第Ⅰ卷选择题的答案填入题后括号内,第Ⅱ卷可在各题后直接作答。共100分,考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题共48分)
一、选择题(每小题只有一个正确答案,每小题3分,共48分)
1下列试纸在使用前不能用水润湿的是()
A.蓝色石蕊试纸 B.碘化钾淀粉试纸
C.广泛pH试纸 D.醋酸铅试纸
解析蓝色石蕊试纸、碘化钾淀粉试纸、醋酸铅试纸都是定性检测气体性质的,都必须用水润湿。广泛pH试纸是定量检测溶液的,若用水润湿相当于稀释待测液,会导致所测溶液的pH不准。
答案C
2(2005年广州)下列实验操作与安全事故处理错误的是()
A.使用水银温度计测量烧杯中水浴温度时,不慎打破水银球,用滴管将水银吸出放入水封的小瓶中,残破的温度计插入装有硫粉的广口瓶中
B.用试管夹从试管底由下往上夹住距试管口约处,手持试管夹长柄末端进行加热
C.制备乙酸乙酯时,将乙醇和乙酸依次加入到浓硫酸中
D.把玻璃管插入橡皮塞孔时,用厚布护手,紧握用水湿润的玻璃管插入端,缓慢旋进塞孔中
解析水银蒸气有毒,为防止水银挥发,常用水封,洒落的水银通常撒上硫粉,使之转化为无毒的HgS,A对;制备乙酸乙酯时,应先加乙醇,然后慢慢加入浓硫酸和乙酸,C错;B、D操作均正确。
答案C
3按下列方法制备气体,合理而又实用的是()
A.锌粒与稀硝酸反应制备H2
B.向饱和NaCl溶液中滴加浓H2SO4制备HCl
C.大理石与浓硫酸反应制备CO2
D.亚硫酸钠与浓硫酸反应制备SO2
解析锌与具有强氧化性的稀硝酸反应不产生氢气,A不合理;饱和NaCl溶液中含有大量的水,与浓硫酸作用很难产生易溶于水的HCl气体,B不合理;大理石与浓硫酸作用产生微溶性的CaSO4,反应会因CaSO4覆盖在大理石表面而自动终止,C不合理;D合理。
答案D
4要安装一套实验室利用液体和液体反应制备气体的装置,现设计了五步操作,正确的操作步骤是()
①将蒸馏烧瓶固定在铁架台上 ②将酒精灯放在铁架台上,根据酒精灯确定铁圈高度,固定铁圈,放好石棉网 ③用漏斗向蒸馏烧瓶中加入一种液体反应物,再向分液漏斗中加入另一种液体反应物,并将导气管放入气体收集器中 ④检查装置的气密性(利用固定装置微热的方法检查气密性) ⑤在蒸馏烧瓶上装好分液漏斗,连接好导气管
A.②①⑤④③ B.④①②⑤③ C.①②⑤④③ D.①⑤④②③
解析根据先下后上和先检验装置气密性后加入药品的原则组装仪器。
答案A
5提纯少量含碳酸氢钠杂质的碳酸钠固体所需用的仪器为()
①试管 ②泥三角 ③蒸发皿 ④试管夹 ⑤坩埚 ⑥玻璃棒 ⑦石棉网 ⑧坩埚钳
A.①④ B.②⑤⑧ C.③⑥ D.⑥⑦
解析 NaHCO3受热分解能转化为Na2CO3。加热该固体混合物时,应该选用坩埚为反应容器,另外还需要配套的坩埚钳和泥三角。坩埚可以直接受热,不需要石棉网。
答案B
6下列除去杂质的方法正确的是()
A.除去N2中的少量O2:通过灼热的CuO粉末,收集气体
B.除去CO2中的少量HCl:通入Na2CO3溶液,收集气体
C.除去FeCl2溶液中的少量FeCl3:加入足量铁屑,充分反应后过滤
D.除去KCl溶液中的少量MgCl2:加入适量NaOH溶液,过滤
解析灼热的CuO不与O2反应,无法除去O2,A错;Na2CO3溶液不仅吸收HCl,同时因发生反应CO2+H2O+Na2CO32NaHCO3而消耗CO2,B不正确;加入铁屑后发生反应2FeCl3+Fe3FeCl2,不仅除去了杂质FeCl3,而且能增加FeCl2的质量,C正确;在KCl、MgCl2的混合液中加入NaOH,虽除去了MgCl2,但引入了新杂质NaCl,D错。
答案C
7现有三组混合物:①乙酸乙酯和乙酸钠溶液 ②乙醇和丁醇 ③溴化钠和单质溴的水溶液,分离以上各混合物的正确方法依次为()
A.分液、萃取、蒸馏 B.萃取、蒸馏、分液
C.分液、蒸馏、萃取 D.蒸馏、萃取、分液
解析①乙酸乙酯不溶于水,乙酸钠易溶于水,可用分液的方法分离;②乙醇和丁醇的沸点不同,可用蒸馏方法分离;③溴易溶于有机溶剂,溴化钠易溶于水,可用萃取的方法分离。
答案C
8可以肯定溶液中大量存在的理由是()
A.加入AgNO3溶液有白色沉淀产生
B.加入稀盐酸有无色、无味气体产生
C.加入MgCl2溶液时有白色沉淀产生,再加入稀盐酸沉淀溶解,产生可使澄清石灰水变浑浊的无色、无味气体
D.加入Ba(OH)2溶液时有白色沉淀产生,再加入稀盐酸,产生可使澄清石灰水变浑浊的无色、无味气体
解析A中可能是Cl-或;B中可能是或;D中可能是或;C可以确定溶液中一定存在大量。
答案C
9仅利用两两混合法而不用其他试剂,可以鉴别出氢氧化钠、硫酸镁、碳酸钠、硫酸氢钠中的()
A.一种 B.两种 C.三种 D.四种
解析两两混合时的现象如下表所示。四种物质所得的现象组各不相同,都能鉴别出来。
NaOH MgSO4 Na2CO3 NaHSO4
NaOH 白色沉淀 无现象 无现象
MgSO4 白色沉淀 白色沉淀 无现象
Na2CO3 无现象 白色沉淀 无色气体
NaHSO4 无现象 无现象 无色气体
答案D
10下列实验操作中,仪器需插入液面以下的有 …()
①制备Fe(OH)2时将NaOH溶液滴入FeSO4溶液中所用的胶头滴管 ②制取H2的简易装置中长颈漏斗的下端管口 ③分馏石油时控制温度所用的温度计 ④用乙醇制备乙烯时所用的温度计 ⑤用水吸收NH3时的导气管 ⑥向试管中的BaCl2溶液中滴加稀H2SO4所用的胶头滴管
A.③⑤⑥ B.②⑤ C.①②④ D.①②③④⑤⑥
解析Fe(OH)2易被氧化,需要将胶头滴管插入液面以下而使之在液面下生成;简易H2发生器所用长颈漏斗必须插入液面以下形成“液封”;石油分馏时温度计测量蒸气温度,必须将水银球放于支管口处;制取乙烯时测量反应液的温度,必须将水银球插入液面以下;用水吸收易溶于水的气体如HCl、NH3时,为防止倒吸,导管不能插入液面以下。用胶头滴管向试管中滴加试剂时,胶头滴管不能插入液面以下,避免污染所滴试剂的原溶液。
答案C
11某未知盐溶液中可能存在X、Y两种离子,欲用Z试剂来检验盐溶液中是否存在X离子,Y离子不会干扰的是()
试剂Z 离子X 离子Y
A.NH3·H2O Al3+ Mg2+
B.AgNO3 Cl-
C.Na2S Cu2+ Fe2+
D.Ba(NO3)2 Cl-
解析A选项中的Mg2+、Al3+与NH3·H2O作用的现象相同,Mg2+会干扰Al3+的检验;B、C两选项类似;D选项中的Cl-与Ba(NO3)2不发生作用,不干扰的检验。
答案D
12下列实验操作正确的是()
A.将氢氧化钠固体放在滤纸上称量
B.用10 mL量筒量取8.58 mL蒸馏水
C.制取氯气时,用二氧化锰与浓盐酸在常温下反应,并用排水法收集
D.配制氯化铁溶液时,将一定量氯化铁溶解在较浓的盐酸中,再用水稀释到所需浓度
解析氢氧化钠固体易潮解,A操作错误;量筒是粗略量取一定体积液体的仪器,无法量取8.58 mL蒸馏水,B操作错误;二氧化锰只有在加热条件下才容易与浓盐酸反应,HCl易溶于水,不能用排水法收集,C操作错误;FeCl3在水中容易水解,为防止水解,必须首先将其溶解于浓盐酸中再稀释到所需浓度,D操作正确。
答案D
13实验室用溴和苯反应制取溴苯,得到粗溴苯后要用如下操作精制,正确的操作顺序是()
①蒸馏 ②水洗 ③用干燥剂干燥 ④用10% NaOH溶液洗
A.①②③④② B.②④②③①
C.④②③①② D.②④①②③
解析粗溴苯中混有杂质Br2、HBr、FeBr3,可以首先水洗除去易溶于水的HBr、FeBr3,然后再用10%NaOH溶液洗,使Br2转化为易溶于水的NaBr、NaBrO除去,经进一步水洗和干燥,最后蒸馏即可得到纯净的溴苯。
答案B
14在下列实验过程完成后,最终的白色沉淀不一定是BaSO4的是()
A.Fe(NO3)2溶液白色沉淀
B.Ba(NO3)2溶液白色沉淀
C.无色溶液白色沉淀
D.无色溶液白色沉淀
解析A中,在酸性条件下可将SO2氧化成,最终生成BaSO4沉淀;B中,Ba(NO3)2和Na2SO4发生复分解反应生成BaSO4;C中,Ag+可能干扰,最终生成的白色沉淀可能是AgCl或BaSO4;D中首先加过量盐酸排除了Ag+或等的干扰,最终生成的白色沉淀一定是BaSO4。
答案C
15拟用如下方法区别有关物质,这些方法正确的是()
①用品红溶液区分CO2和SO2两种气体 ②用FeCl3溶液区分苯酚和苯溶液 ③用湿润的淀粉碘化钾试纸区分NO2和溴蒸气 ④用溴水区分苯和CCl4两种液体 ⑤用NaOH溶液区分NH4Cl和NH4NO3两种溶液
A.①②④ B.①②③ C.②③④ D.①②⑤
解析分析所选试剂能否使各待检物质分别表现出不同的现象,若能则方法正确,若不能则方法错误。①SO2能使品红褪色;②FeCl3溶液遇苯酚变紫色;③NO2和溴蒸气都能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝;④分层:溴水与苯混合水层在下层,与CCl4混合水层在上层;⑤都能生成NH3·H2O,微热会产生NH3。
答案A
16不用其他试剂,限用化学方法区别下列两组内的4瓶溶液:①FeCl3、BaCl2、MgSO4、Al2(SO4)3;②Al2(SO4)3、盐酸、BaCl2、K2CO3。正确的是()
A.只有①可以 B.只有②可以
C.两组都不可以 D.两组都可以
解析①组只能鉴别出FeCl3和BaCl2;②组通过改变滴加顺序可鉴别出盐酸和K2CO3,再用已检出的K2CO3可鉴别出Al2(SO4)3和BaCl2。
答案B
第Ⅱ卷(非选择题共52分)
二、填空题(本大题包括4个小题,共32分)
17(7分)根据实验室制气体的装置图,回答下列问题:
(1)当加热时,可制取的一种单质是 ,可制取的一种化合物是 ;
(2)当不加热时,可制取的一种单质是 ;可制取的一种有机物是 ;
(3)若制取某气体化合物,它在标准状况下的密度是1.52 g·L-1时,应采取 (加热或不加热)的方法,用 法收集它,用 检验它是否满瓶。
解析气体的制备通常根据反应试剂的状态、反应条件及生成气体的性质和密度来选择气体发生装置和收集方法。
答案(1)Cl2 HCl
(2)H2(或O2)C2H2
(3)不加热向上排空气湿润的醋酸铅试纸
18(9分)(2005年上海)我国化学家侯德榜(下图),改革国外的纯碱生产工艺,生产流程可简要表示如下:
(1)上述生产纯碱的方法称 ,副产品的一种用途为 。
(2)沉淀池中发生的化学反应方程式是 。
(3)写出上述流程中X物质的化学式 。
(4)使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了 (填上述流程中的编号)的循环,从沉淀池中取出沉淀的操作是 。
(5)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠,可取少量试样溶于水后,再滴加 。
(6)向母液中通氨气,加入细小食盐颗粒,冷却析出副产品。通氨气的作用有 。
a.增大的浓度,使NH4Cl更多地析出
b.使NaHCO3更多地析出
c.使NaHCO3转化为Na2CO3,提高析出的NH4Cl的纯度
解析侯氏制碱法的原理:NH3+CO2+H2O+NaClNH4Cl+NaHCO3↓。该制碱法和索尔维制碱法相比较,其优点是:通过循环操作,提高了原料的利用率;另外,在生产纯碱的同时,副产品用于生产化肥,所以又称为“联合制碱法”。
答案(1)联合制碱法或侯德榜制碱法化肥或电解液或焊药等
(2)NH3+CO2+H2O+NaClNH4Cl+NaHCO3↓或NH3+CO2+H2ONH4HCO3
NH4HCO3+NaClNaHCO3↓+NH4Cl
(3)CO2 (4)Ⅰ过滤
(5)稀硝酸和硝酸银溶液(6)ac
19(4分)有人猜测Na2O2与H2O的反应经历了以下两步:Na2O2+2H2O2NaOH+H2O2 2H2O22H2O+O2↑。请设计一个实验,验证上述猜测是否正确。
解析Na2O2与H2O的反应一步完成时,反应后的溶液中不存在H2O2;Na2O2与H2O的反应经历上述两步反应时,反应后的混合溶液中存在H2O2。根据这一区别,向反应混合溶液中加入少量MnO2,若产生无色、无味且能使带火星木条复燃的气体,则上述猜测正确;否则,不正确。
答案向反应混合溶液中加入少量MnO2,若产生无色、无味且能使带火星木条复燃的气体,则上述猜测正确;否则,不正确。
20(12分)一位同学拟验证NaHCO3受热易分解的性质,所画原理图如右图所示,其所用H2来自储气瓶。请帮助这位同学拟定出实验时的操作步骤。
解析从确保实验的安全和确保实验结果的正确性出发制定规范的实验操作。本实验涉及的H2易燃、易爆,装入药品前应该检验装置的气密性;点燃H2前应该验纯;停止加热时会发生倒吸,应该预先打开B或A的塞子,使内外压强相等。
答案(1)按照题中图示装配好仪器。
(2)检验装置气密性。
(3)装入药品。
(4)通入H2排除装置内的空气。
(5)从P处收集气体并验纯。
(6)在P处点燃,观察石灰水是否变浑浊。
(7)将P处火焰伸入水中使火焰熄灭(其他合理的熄灭火焰的方法也可以)。
(8)打开A试管或B试管的塞子。
(9)停止通H2。
(10)拆卸装置。
三、计算题(本大题包括2个小题,共20分)
21(8分)为确定某一白色晶体的组成,做了如下一个实验:准确称取3.195 g该晶体,使其受强热而完全分解,经检测,发现实验过程中只有氧气逸出,最后的残留物为NaCl,质量为1.755 g,无其他产物。请根据实验事实分析确定该白色晶体的化学式。
解析由产物只有O2和NaCl知白色晶体只含有Na、Cl、O三种元素。
n(NaCl)=1.755 g/58.5 g· mol-1=0.03 mol
n(O2)=(3.195 g-1.755 g)/32 g· mol-1=0.045 mol
晶体中Na、Cl、O的原子个数比为0.03 mol∶0.03 mol∶(0.045 mol×2)=1∶1∶3
该晶体的化学式为NaClO3。
答案NaClO3
22(12分)某一混合物经定性分析,知其含有NaCl、KBr、CaCl2三种成分。下面是为了进一步分析其中各成分的含量而做的定量实验的记录:称取10.000 g该混合物溶于水,通入足量氯气充分反应,然后把溶液蒸干并灼烧(高温灼烧),灼烧后残留物质的质量为9.813 g;若将此残留物质再溶于水并加入足量的碳酸钠溶液,所得的沉淀经干燥后质量为0.721 g。求原混合物中各化合物的质量。
解析关系式:KBr~KCl ~ Δm
119 g 44.5 g
m(KBr) 10.000 g-9.813 g
m(KBr)=0.500 g
关系式:CaCl2 ~ CaCO3
111 g 100 g
m(CaCl2) 0.721 g
m(CaCl2)=0.800 g
NaCl的质量为10.000 g-0.500 g-0.800 g=8.700 g。
答案KBr:0.500 g;CaCl2:0.800 g;NaCl:8.700 g。高三化学同步检测(七)
第三单元单元测试(A卷)
说明:本试卷分为第Ⅰ、Ⅱ卷两部分,请将第Ⅰ卷选择题的答案填入题后括号内,第Ⅱ卷可在各题后直接作答。共100分,考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题共48分)
一、选择题(每小题只有一个正确答案,每小题3分,共48分)
1随着人们生活节奏的加快,方便的小包装食品已被广泛接受。为了防止食品受潮和富脂食品氧化变质,延长食品的保质期,在包装袋中附有保鲜袋。保鲜袋中装有()
A.无水硫酸铜、蔗糖 B.生石灰、硫酸亚铁
C.食盐、硫酸亚铁 D.生石灰、食盐
解析防止食品受潮,可选择生石灰作干燥剂,防止富脂食品氧化变质,必须选用一种还原性较强的物质防止空气中的O2与食品反应,综合比较,只有硫酸亚铁符合题意。
答案B
2以下有关乙醇作为燃料的优点的说法正确的是()
①燃烧时发生氧化反应 ②充分燃烧的产物不污染环境 ③乙醇是一种再生能源 ④燃烧时放出大量热量
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
解析任何燃料的燃烧发生的都是氧化反应,发生氧化反应并不是乙醇作为燃料的优点,说法①不符合要求;乙醇燃烧时生成CO2和H2O,产物不污染环境,说法②正确;乙醇可由农产品制得,属于可再生能源,说法③正确;乙醇燃烧时放出的热量较多,说法④正确。
答案D
3在的反应中,被氧化的HCl与参加反应的HCl的质量关系是()
A.两者质量相等 B.后者是前者的3倍
C.前者是后者的 D.前者是后者的
解析产物中出现了两个0价的氯原子,说明参加反应的4分子HCl中只有2分子被氧化,故被氧化的HCl与参加反应的HCl的质量之比为2∶4。
答案C
4已知2CO(g)+O2(g) 2CO2(g);ΔH=-566.0 kJ· mol-1。由此判断CO的燃烧热是()
A.-83.0 kJ· mol-1 B.-566.0 kJ· mol-1
C.283.0 kJ· mol-1 D.566.0 kJ· mol-1
解析题干中的热化学方程式描述的是2 mol CO完全燃烧生成稳定的氧化物时的热效应。1 mol CO完全燃烧生成稳定的氧化物时的热效应为(-566.0 kJ· mol-1)×=-283.0 kJ· mol-1,即CO的燃烧热为283.0 kJ· mol-1。
答案C
5已知热化学方程式2H2(g)+O2(g)2H2O(l);ΔH1<0,则关于2H2O(l) 2H2(g)+O2(g);ΔH2的说法不正确的是()
A.方程式中化学计量数表示分子数
B.该反应的ΔH2应大于零
C.该反应的ΔH2=-ΔH1
D.该反应可表示36 g液态水完全分解生成气态氢气和氧气的热效应
解析热化学方程式中物质前的化学计量数只表示物质的物质的量,A说法错;题干中的两个热化学方程式是相反的两个变化过程,热效应符号相反,而数值相等,B、C两说法正确;D描述符合热化学方程式的意义,正确。
答案A
6在3S+6KOH2K2S+K2SO3+3H2O反应中,作氧化剂的S原子与作还原剂的S原子的物质的量之比是()
A.1∶2 B.2∶1 C.1∶3 D.3∶1
解析产物中出现了2个原子,说明有2个S原子作氧化剂而发生了如下变化:。产物中出现了1个原子,说明有1个S原子作还原剂而发生了如下变化:。
答案B
7吸热反应一定是()
A.释放能量
B.储存能量
C.反应物总能量高于生成物总能量
D.与反应物和生成物的能量无关
解析吸热反应是把热能转化为化学能而储存到生成的产物中的过程,是储存能量的过程,其产物总能量高于反应物总能量,A、C、D三选项错误,B选项正确。
答案B
8相等物质的量的KClO3分别发生下述反应:
①有MnO2催化剂存在时,受热分解得到氧气 ②若不使用催化剂,加热至470 ℃左右,得到KClO4(高氯酸钾)和KCl。
下列关于①和②的说法不正确的是()
A.都是氧化还原反应
B.发生还原反应的元素相同
C.发生氧化反应的元素不同
D.生成KCl的物质的量相同
解析根据化学方程式,,前者被氧化的是O元素,被还原的是Cl元素,后者被氧化的和被还原的均是Cl元素。根据方程式知生成KCl的物质的量不相同。
答案D
9(2005年全国卷Ⅱ)在pH=1的溶液中,可大量共存的离子是()
A.K+ Na+
B. Mg2+ Cl-
C.Na+ K+ Cl-
D.K+ Na+
解析pH=1的溶液是强酸性溶液,A中,C中,D中均不能与H+大量共存,故选B。
答案B
10硫代硫酸钠可作为脱氯剂,已知25.00 mL 0.100 mol· L-1Na2S2O3溶液恰好把224 mL(标准状况)Cl2完全转化为Cl-,则将转化为 ()
A.S2- B.S C. D.
解析设Na2S2O3中硫元素的化合价从+2升高到+x,根据化合价升降相等列方程式:
×2×1=2(x-2)×25.00 mL×10-3 L· mL-1×0.100 mol· L-1,解得x=6,则转化为。
答案D
11下列离子方程式书写正确的是()
A.碳酸钙溶于醋酸溶液中CaCO3+2H+Ca2++H2O+CO2↑
B.金属钠投入水中Na+H2ONa++OH-+H2↑
C.氢氧化亚铁溶于稀硝酸Fe(OH)2+2H+Fe2++2H2O
D.氯化铁溶液中加过量氨水3NH3·H2O+Fe3+3+Fe(OH)3↓
解析A中CH3COOH是弱酸,应该用化学式表示;B中原子不守恒;C中HNO3具有强氧化性,能将Fe2+氧化为Fe3+;故选D。
答案D
12已知:①C(s)+1/2O2(g) CO(g);ΔH1=-110.35 kJ· mol-1 ②CO(g)+1/2O2(g) CO2(g);ΔH2=-282.57 kJ· mol-1 ③C(s)+O2(g)CO2(g);ΔH3则ΔH3等于()
A.+172.22 kJ· mol-1 B.-172.22 kJ· mol-1
C.+392.92 kJ· mol-1 D.-392.92 kJ· mol-1
解析反应③是反应①和反应②的总反应,反应③的反应热等于反应①和反应②的反应热之和(盖斯定律)。
答案D
13已知I-、Fe2+、SO2、Cl-和H2O2均有还原性,它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为H2O2<Cl-<Fe2+<I-<SO2,则下列反应不能发生的是…()
A.2Fe3++SO2+2H2O2Fe2+++4H+
B.I2+2H2O+SO2H2SO4+2HI
C.H2O2+H2SO4SO2+O2↑+2H2O
D.2Fe3++2I-2Fe2++I2
解析还原剂的还原性大于还原产物的还原性的氧化还原反应在适宜的条件下能发生。A中还原剂SO2的还原性强于还原产物Fe2+,B中还原剂SO2的还原性强于还原产物HI,D中还原剂I-的还原性强于还原产物Fe2+,A、B、D三反应符合上述条件而能发生;C中还原剂H2O2的还原性弱于还原产物SO2,C反应不符合上述条件,不能发生。
答案C
14xR2++yH++O2mR3++nH2O的离子反应方程式中,对m和R3+判断正确的是()
A.m=4,R3+是氧化产物
B.m=2,R3+是氧化产物
C.m=3,R3+是氧化产物
D.m=y/2,R3+是还原产物
解析配平后的离子反应方程式为4R2++4H++O24R3++2H2O,显然,x=y=m=4。R2+变为R3+,R元素的化合价升高,R3+是氧化产物。此题不配平也可直接求解:, ,显然x=m=4,而H元素化合价不变,故选A。
答案A
15已知在酸性溶液中,下列物质氧化KI时自身发生如下变化:
Fe3+→Fe2+;→Mn2+;Cl2→2Cl-;HNO2→NO如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的KI,得到I2最多的是()
A.Fe3+ B. C.Cl2 D.HNO2
解析,若均为1 mol,Fe3+、、Cl2、HNO2发生上述还原反应时分别得1 mol e-、5 mol e-、2 mol e-、1 mol e-。氧化剂被还原时夺取的电子越多,则其能够氧化的同一还原剂越多。故等物质的量的氧化足量的KI时得到的I2最多。
答案B
16有一块Cu-Ag合金质量为51.6 g,将它溶解在足量的稀HNO3中,在标准状况下,收集到气体6.72 L,则该合金中Cu的质量为()
A.9.6 g B.16.2 g C.19.2 g D.32.4 g
解析设Cu、Ag的物质的量分别为x、y,由合金质量列:x×64 g· mol-1+y×108 g· mol-1=51.6 g,由Cu、Ag失去的电子的物质的量之和等于生成NO所得到的电子的物质的量列:2x+y=。联立求解得:x=y=0.3 mol。合金中Cu的质量为64 g· mol-1×0.3 mol=19.2 g。
答案C
第Ⅱ卷 (非选择题共52分)
二、填空题(本大题包括4个小题,共32分)
17(6分)(1)向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至中性,请写出发生反应的离子方程式: 。
(2)在以上中性溶液中,继续滴加Ba(OH)2溶液,请写出此步反应的离子方程式: 。
解析(1)滴加至中性时,NaHSO4提供的H+与Ba(OH)2提供的OH-一样多,此时NaHSO4的物质的量是Ba(OH)2物质的量的2倍,反应的化学方程式为2NaHSO4+Ba(OH)2BaSO4↓+Na2SO4+2H2O。NaHSO4是二元强酸的酸式盐,在一般浓度的溶液中完全电离成Na+、H+、,在离子方程式中必须拆成Na+、H+、。反应的离子方程式为+2H++Ba2++2OH-BaSO4↓+2H2O。(2)反应所得的中性溶液中的溶质只有Na2SO4,继续滴加的Ba(OH)2与Na2SO4反应,反应的离子方程式为Ba2++BaSO4↓。
答案(1) +2H++Ba2++2OH-BaSO4↓+2H2O (2) Ba2++BaSO4↓
18(8分)为了防止枪支生锈,常将枪支的钢铁零件放在NaNO2和NaOH的混合液中进行化学处理,经处理后的钢铁零件表面生成Fe3O4的致密保护膜——“发蓝”,它的主要反应如①②③:
①3Fe+NaNO2+5NaOH3Na2FeO2+NH3+H2O
② Na2FeO2+ NaNO2+ H2O Na2Fe2O4+ NH3+ NaOH
③Na2FeO2+Na2Fe2O4+2H2OFe3O4+4NaOH
(1)配平化学反应方程式②,并标出电子转移方向和数目。
(2)上述反应②中的还原剂是 ,被还原的物质是 。
解析首先确定发生化合价变化的物质,Na2FeO2Na2Fe2O4,Fe元素由+2价变为+3价;NaNO2NH3,N元素由+3价变为-3价。然后再根据最小公倍数法配平。
答案(1)
(2)Na2FeO2 NaNO2
19(8分) 0.3 mol的气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5 kJ热量,其热化学方程式为 。
已知H2O(l)H2O(g);ΔH=+44.0 kJ· mol-1,则11.2 L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是 kJ。
解析1 mol B2H6燃烧放出的热量是=2165 kJ· mol-1,因此乙硼烷燃烧的热化学方程式为B2H6(g)+3O2(g)B2O3(s)+3H2O(l);ΔH=-2165 kJ· mol-1。3 mol液态水全部变成气态水吸收的热量为44 kJ· mol-1×3 mol=132 kJ,则1 mol B2H6完全燃烧生成气态水时放出的热量为2165 kJ-132 kJ=2033 kJ,故0.5 mol B2H6完全燃烧生成气态水时放出的热量为2033 kJ· mol-1×0.5 mol=1016.5 kJ。
答案B2H6(g)+3O2(g) B2O3(s)+3H2O(l);
ΔH=-2165 kJ· mol-1 1016.5
20(10分)50 mL 0.50 mol· L-1盐酸与50 mL 0.55 mol· L-1 NaOH溶液在如右图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。
回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是 。
(2)烧杯间填满碎纸条的作用是 。
(3)若大烧杯上不盖硬纸板,求得的中和热数值会(填“偏大”“偏小”或“无影响”) 。
(4)实验中改用60 mL 0.50 mol· L-1盐酸与50 mL 0.55 mol· L-1NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量(填“相等”或“不相等”) ,所求中和热(填“相等”或“不相等”) ,理由是 。
(5)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会(填“偏大”“偏小”或“无影响”) 。
解析(3)大烧杯上不盖硬纸板时,会有较多的热量散失而导致求得的中和热数值偏小。(4)用50 mL 0.50 mol· L-1盐酸与 50 mL 0.55 mol· L-1NaOH溶液反应时,盐酸不足,反应掉的NaOH为0.025 mol。改用60 mL 0.50 mol· L-1盐酸与50 mL 0.55 mol· L-1NaOH溶液进行反应时,NaOH不足,反应掉的NaOH为0.0275 mol。两种情况反应掉的NaOH的物质的量不同,生成水的物质的量不同,故放出的热量不相等。尽管酸碱的用量不同而导致放出的热量多少不等,但中和热是指生成1 mol水时所放出的热量,与强酸强碱的用量无关,因而求得的中和热数值不变。(5)NH3·H2O是弱碱,其电离时吸收了部分热量,使得生成1 mol水时放出的热量减少,因而求得的中和热偏小。
答案(1)环形玻璃搅拌棒
(2)减少实验过程中的热量损失
(3)偏小
(4)不相等相等因为中和热是指酸与碱发生中和反应生成1 mol水所放出的热量,与酸碱的用量无关
(5)偏小
四、计算题(本大题包括2小题,共20分)
21(8分)已知热化学方程式:C(s)+O2(g)CO2(g);ΔH=-393.3 kJ· mol-1
ΔH=+178.2 kJ· mol-1
若要将1 t CaCO3煅烧成CaO,理论上需要用不含杂质的焦炭多少千克?
解析 CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g);ΔH=+178.2 kJ· mol-1
100 g 178.2 kJ
1t×106 g·t-1 Q
Q=1.782×106 kJ
C(s)+O2(g) CO2(g);ΔH=-393.3 kJ· mol-1
12×10-3 kg 393.3 kJ
m(C) 1.782×106 kJ
m(C)=54.4 kg
答案54.4
22(12分)欲称取25.60 g铜与足量的浓硫酸充分反应。请通过理论计算,预测反应结果中的以下数据:被还原的硫酸的质量是多少?转移的电子的物质的量是多少?生成的SO2在标准状况下的体积是多少?
解析关系式
Cu~ H2SO4(被还原的)~ 2e- ~ SO2
64 g 98 g 2 mol 22.4 L
25.60 g m(H2SO4) n(e-) V(SO2)
m(H2SO4)=×98 g=39.20 g
n(e-)=×2 mol=0.80 mol
V(SO2)= g
答案39.20 g 0.80 mol 8.96 L
同课章节目录