2023-2024学年第二学期高一年级期中考试
化学试题
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 N—14 O—16 S—32 Na—23
Mg—24 Cl—35.5 Cu—64
第Ⅰ卷 选择题(共42分)
一、单选题:(共14小题,每小题3分,共42分)
1. 劳动开创未来。下列劳动项目与所述的化学知识有关联的是
选项 劳动项目 化学知识
A 工业上利用合成氨实现人工固氮 具有还原性
B 利用漂白丝织品 具有氧化性
C 利用制作光导纤维 具有导电性
D 利用浓硫酸做干燥剂 浓具有吸水性
A. A B. B C. C D. D
2. 硅是现代信息产业的基础材料。工业生产高纯硅涉及的反应之一为:。下列有关化学用语正确的是
A. Si在元素周期表中的位置:第三周期第Ⅳ族 B. 、、互为同素异形体
C. 的电子式: D. 结构示意图:
3. 硫酸是重要的化工原料。是接触法制硫酸的重要反应。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 和的混合物,所含质子数为
B. 标准状况下,所占体积为
C. 在某密闭容器中,和发生反应转移电子数为
D. 的溶液中,所含氧原子约为
4. 合成氨反应是人工固氮的主要手段,对人类生存、社会进步和经济发展都有着重大意义。合成氨工业中采取的下列措施不能加快反应速率的是
A. 高温 B. 高压 C. 使用催化剂 D. 不断分离
5. 下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是
物质(括号内为杂质) 除杂试剂
A 稀盐酸
B 溶液
C 稀
D
A. A B. B C. C D. D
6. 下列实验能达到相应目的的是
图1 图2
图3 图4
A. 图1实验用于比较氯化铁和二氧化锰对分解反应的催化效果
B. 图2用苹果制作的水果电池给电子表供电
C. 图3实验加热熔融固体
D. 图4实验能用于证明氨气极易溶于水
7. 下列离子方程式正确的是
A. 向次氯酸钠溶液中通入足量二氧化硫:
B. 用氢氟酸生产磨砂玻璃反应:
C. 室温下用浓硝酸溶解铜:
D. 向氨水中加入稀:
8. 化学电池的研究对于推动新能源产业的发展、减少环境污染等方面具有重要意义。某学生用多孔木炭等材料在家自制了铝—空气电池装置(如图所示)。该电池放电时,下列说法正确的是
A. 电能转化为化学能 B. 铝箔被还原
C. 木炭作电源的正极 D. 由外向内移动
9. 以下关于硫、氮及其化合物的说法正确的是
A. 硫元素、氮元素在自然界中既有游离态,又有化合态
B. 性质稳定,可用作镁等金属的焊接保护气
C. 浓硫酸不可用来干燥、HI、气体,因其具有强氧化性
D. 、都为酸性氧化物,都可与水反应生成相应的酸
10. 一定温度下,探究铜与稀反应过程如图:
下列说法正确的是
A. 过程Ⅰ中生成无色气体离子方程式是
B. 步骤Ⅲ反应速率比Ⅰ快的原因是与水反应生成,使增大
C. 由实验可知,对该反应具有催化作用
D. 与水反应中,是氧化剂,水是还原剂
11. 在一定条件下,将和一定量的B投入容积为的恒容密闭容器中,发生如下反应:。末测得容器中B、C、D的物质的量均为。下列叙述错误的是
A.
B. ,C的平均反应速率为
C. 反应开始加入B的物质的量为
D. 时,A物质的量浓度为
12. 锌铜原电池装置如图所示,其中阴离子交换膜只允许阴离子和水分子通过,下列有关叙述不正确的是
A. Cu是电池的正极
B. 电子从锌片经电解质溶液流向铜片
C. 电池工作一段时间后,乙池的溶液质量减小
D. 电路中有通过时,Cu电极质量增加64克
13. 黄金(Au)可溶于王水,反应方程式:,下列叙述正确的是
A. 王水是浓硝酸和浓盐酸(物质的量之比为)的混合物
B. 反应中、表现出强氧化性
C. 反应中转移电子,产生(标准状况下)
D. 既是氧化产物,又是还原产物
14. 臭氧在通常状况下是淡蓝色、有鱼腥臭味的气体。自然界中臭氧形成反应:的能量变化如图所示。在一体积固定的密闭容器中,充入一定量的氧气发生上述反应,经过一段时间,反应达到平衡状态,测得此时压强为起始时压强的。下列说法错误的是
A. 是化学变化
B. 达到平衡时,单位时间内,生成同时生成
C. 比稳定
D. 达到平衡状态时,的转化率是
第Ⅱ卷 非选择题(共计58分)
15. 硫是人类认识最早元素之一,含硫物质在现代生产和生活中发挥着重要作用。研究不同价态硫元素之间的转化是合理利用硫元素的基本途径。
I.如图是硫元素形成物质的价一类二维图及含硫物质相互转化的部分信息。
(1)a的电子式是___________。
(2)c是一种常见的大气污染物,实验室可以用溶液吸收,反应的离子方程式是___________。
(3)检验g中阴离子实验操作为___________。
(4)e的浓溶液能与金属铜反应生成c,写出反应的化学方程式___________。
Ⅱ.某小组同学拟通过以下操作来验证c的性质。
(5)为了验证c具有漂白性,可将c通入___________(从下列试剂中选择,填序号,下同);为了验证c具有还原性,可将c通入___________,实验现象是___________。
A.浓硫酸 B.品红溶液 C.酸性高锰酸钾溶液 D.石蕊试液
(6)c也具有氧化性,能将a氧化,将a、c混合,充分反应后,氧化产物与还原产物的物质的量之比为___________。
16. 煤化工产品在工业领域中有广泛的应用前景。
I.煤的气化有助于得到更清洁的燃料和化工产品。煤与水蒸气生产水煤气的化学方程式为:,反应的能量变化如图所示:
(1)该反应是___________(填“吸热反应”或“放热反应”)
(2)在体积固定的密闭容器中发生上述反应,下列措施能加快反应速率的是___________(填序号)
A. 充入氩气增大压强 B. 加入固体碳 C. 增大水蒸气浓度 D. 分离CO
Ⅱ.二甲醚()是一种重要的精细化工产品,利用水煤气可以直接合成二甲醚。一定温度下,在的密闭容器中,CO、和产物(部分产物未标出)的物质的量随时间变化的曲线如图所示:
(3)写出CO与反应生成二甲醚的化学方程式___________。
(4)从反应开始到,用CO表示的反应速率为___________(填字母)。
(5)在体积固定的密闭容器中发生上述反应,能说明反应达到平衡状态的是___________。
A. CO含量保持不变 B. 混合气体的密度不变
C. 混合气体的平均相对分子质量不变 D.
Ⅲ.可将二甲醚设计成燃料电池。图为某二甲醚燃料电池的工作原理示意图。a、b均为多孔性Pt电极。请填空:
(6)a电极是电池的___________(填“正”或“负”)极。
(7)b电极上反应为___________。
17. 某同学拟在实验室中用下列仪器和必需药品对与的反应进行探究。C是纯净干燥的氯气与氨气反应的装置。
(1)仪器X的名称是___________。
(2)装置B中盛放的药品是___________,装置E中盛放的药品是___________。
(3)装置D的作用是___________。
(4)写出A中发生反应的化学方程式___________。
(⑤)反应开始后,装置C内出现大量的白烟并在内壁凝结,另一生成物是空气中主要成分之一,该反应的化学方程式为___________。
(6)虚线框内可选用下列装置中的___________装置(填字母)。
18. 胆矾()是一种重要化工原料。某研究小组以生锈的铜屑为原料[主要成分是Cu,含有少量的油污、、、]制备胆矾,流程如下。
已知:胆矾易溶于水而难溶于乙醇。
回答问题:
(1)进行操作①时,需要用到的玻璃仪器有___________。
(2)操作②中,为了加快固体B的溶解速率,可采取的措施有___________(写出一种合理方法即可)。
(3)操作②中,Cu溶解的化学方程式为___________。
(4)经过操作③,能得到胆矾晶体,则操作③的具体操作为___________。
(5)经步骤④得到的胆矾附有可溶性杂质,可用___________洗涤晶体,减少胆矾晶体的损失。
(6)实验证明,滤液D能将氧化为。
ⅰ.甲同学认为不可能是步骤②中过量将氧化为,理由是___________。
ⅱ.乙同学通过实验证实,只能是将氧化为,写出乙同学的实验方案及结果___________(不要求写具体操作过程)。2023-2024学年第二学期高一年级期中考试
化学试题
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 N—14 O—16 S—32 Na—23
Mg—24 Cl—35.5 Cu—64
第Ⅰ卷 选择题(共42分)
一、单选题:(共14小题,每小题3分,共42分)
1. 劳动开创未来。下列劳动项目与所述的化学知识有关联的是
选项 劳动项目 化学知识
A 工业上利用合成氨实现人工固氮 具有还原性
B 利用漂白丝织品 具有氧化性
C 利用制作光导纤维 具有导电性
D 利用浓硫酸做干燥剂 浓具有吸水性
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.氮气和氢气合成氨气过程中,氮气中的氮元素化合价降低,表现氧化性,劳动项目和化学知识不相关,A错误;
B.利用漂白丝织品,体现的漂白性(化合成无色物质),劳动项目和化学知识不相关,B错误;
C.二氧化硅具有良好的光学特性,是光导纤维的原材料,劳动项目和化学知识不相关,C错误;
D.利用浓硫酸做干燥剂,吸收水分,劳动项目和化学知识相关,D正确;
故选D。
2. 硅是现代信息产业的基础材料。工业生产高纯硅涉及的反应之一为:。下列有关化学用语正确的是
A. Si在元素周期表中的位置:第三周期第Ⅳ族 B. 、、互为同素异形体
C. 的电子式: D. 结构示意图:
【答案】D
【解析】
【详解】A.Si原子核外有3层电子,最外层电子数为4,则在元素周期表中的位置:第三周期IVA 族,故A错误;
B.1H、2H、3H 质子数相同,中子数不同的原子互为同位素,故B错误;
C.HCl中H和C共用一对共用电子对,电子式是,故C错误;
D.氯离子的核电荷数为17,核外电子总数为18,结构示意图:,故D正确;
故选:D。
3. 硫酸是重要的化工原料。是接触法制硫酸的重要反应。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 和的混合物,所含质子数为
B. 标准状况下,所占体积为
C. 在某密闭容器中,和发生反应转移电子数
D. 的溶液中,所含氧原子约为
【答案】A
【解析】
【详解】A.和都由氧原子组成,和的混合物物质的量为,一个O原子含8个质子,则1molO原子所含质子数为,故A正确;
B.标准状况下,SO3是固体,气体摩尔体积小于22.4L/mol,物质的量为,所占体积为小于,故B错误;
C.SO2和O2反应生成SO3是可逆反应,则和反应生成小于2mol SO3,反应转移电子数小于,故C错误;
D.的溶液中含49g,物质的量为,含2molO原子,另外溶液中H2O分子也含有O原子,则所含氧原子大于,故D错误;
故选A。
4. 合成氨反应是人工固氮的主要手段,对人类生存、社会进步和经济发展都有着重大意义。合成氨工业中采取的下列措施不能加快反应速率的是
A. 高温 B. 高压 C. 使用催化剂 D. 不断分离
【答案】D
【解析】
【详解】A.升高温度,反应速率加快,故A不选;
B.该反应为气体参加的反应,则增大压强反应速率加快,故B不选;
C.使用正催化剂,反应速率加快,故C不选;
D.将NH3及时分离,正反应速率瞬间不变,然后减小,而逆反应瞬间减小,然后增大,达到新平衡时反应速率比原平衡小,故D选;
故选D。
5. 下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是
物质(括号内为杂质) 除杂试剂
A 稀盐酸
B 溶液
C 稀
D
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.杂质,稀盐酸与不反应,稀盐酸与反应,方程式为:,此过程不是氧化还原反应过程,A正确;
B.均与溶液反应,不可用来除杂,B错误;
C.可被稀氧化成,方程式为:,此过程是氧化还原反应过程,C错误;
D.二氧化氮溶于水时发生化学变化,生成一氧化氮同时生成硝酸,此过程是氧化还原反应过程,利用无水氯化钙吸收水汽制得干燥纯净的一氧化氮气体,D错误;
故选A
6. 下列实验能达到相应目的的是
图1 图2
图3 图4
A. 图1实验用于比较氯化铁和二氧化锰对分解反应的催化效果
B. 图2用苹果制作的水果电池给电子表供电
C. 图3实验加热熔融固体
D. 图4实验能用于证明氨气极易溶于水
【答案】D
【解析】
【详解】A.过氧化氢的浓度不同,催化剂不同,有两个变量,无法比较氯化铁和二氧化锰对分解反应的催化效果,故A错误;
B.两个电极都是Zn,没有电极上的差异,不能构成原电池,无法提供电能,故B错误;
C.瓷坩埚中二氧化硅和NaOH在高温下会反应生成硅酸钠,应用铁坩埚加热熔融固体,故C错误;
D.氨气溶于水呈碱性,能使酚酞变红,且造成烧瓶内压强减小,形成红色喷泉,可证明氨气极易溶于水,故D正确;
故选D。
7. 下列离子方程式正确的是
A. 向次氯酸钠溶液中通入足量二氧化硫:
B. 用氢氟酸生产磨砂玻璃的反应:
C. 室温下用浓硝酸溶解铜:
D. 向氨水中加入稀:
【答案】C
【解析】
【详解】A.次氯酸钠具有氧化性,二氧化硫具有还原性,发生氧化还原反应,反应的离子方程式:ClO-+SO2+H2O=+Cl-+2H+,故A错误;
B.氢氟酸生产磨砂玻璃中二氧化硅反应生成四氟化硅和水,离子方程式为:SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O,故B错误;
C.室温下用浓HNO3溶解铜生成硝酸铜、二氧化氮和水,反应的离子方程式:,故C正确;
D.氨水是弱碱,需保留化学式,向氨水中加入稀反应生成硫酸氨和水,离子方程式为:NH3 H2O+H+═H2O+,故D错误;
故选C。
8. 化学电池的研究对于推动新能源产业的发展、减少环境污染等方面具有重要意义。某学生用多孔木炭等材料在家自制了铝—空气电池装置(如图所示)。该电池放电时,下列说法正确的是
A. 电能转化为化学能 B. 铝箔被还原
C. 木炭作电源的正极 D. 由外向内移动
【答案】C
【解析】
【分析】铝-空气电池中,铝比木炭活泼,则铝作负极,负极上电极反应式为Al-3e-═Al3+,木炭作正极,正极上通入空气,氧气发生得电子的还原反应生成OH-,正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,原电池工作时,电解质溶液中的阴离子移向负极,阳离子移向正极,据此分析解答。
【详解】A.该装置属于原电池,将化学能转化为电能,故A错误;
B.该原电池中铝作负极、被氧化,故B错误;
C.该原电池中木炭作正极,氧气在正极上发生得电子还原反应,故C正确;
D.原电池工作时,阴离子移向负极,铝作负极,则Cl-移向铝箔电极即向外移动,故D错误;
故选:C。
9. 以下关于硫、氮及其化合物的说法正确的是
A. 硫元素、氮元素在自然界中既有游离态,又有化合态
B. 性质稳定,可用作镁等金属的焊接保护气
C. 浓硫酸不可用来干燥、HI、气体,因其具有强氧化性
D. 、都为酸性氧化物,都可与水反应生成相应的酸
【答案】A
【解析】
【详解】A.硫元素在火山口附近有游离态的硫磺,自然界中有化合物SO2,氮元素在自然界中既有游离态氮气,又有化合态NO等,故A正确;
B.能与镁反应生成氮化镁,不可以作金属镁焊接的保护气,故B错误;
C.浓硫酸具有强氧化性,、HI具有还原性,易被浓硫酸氧化,但为碱性气体,浓硫酸不可用来干燥原因是硫酸具有酸性,故C错误;
D.和水反应生成硝酸和NO,发生了氧化还原反应,不属于酸性氧化物,故D错误;
故选:A。
10. 一定温度下,探究铜与稀反应过程如图:
下列说法正确的是
A. 过程Ⅰ中生成无色气体的离子方程式是
B. 步骤Ⅲ反应速率比Ⅰ快的原因是与水反应生成,使增大
C. 由实验可知,对该反应具有催化作用
D. 与水反应中,是氧化剂,水是还原剂
【答案】C
【解析】
【详解】A.过程I的反应是Cu和稀HNO3的反应,离子方程式为:,A错误;
B.根据氮元素守恒,有一部分HNO3已转化为NO,故步骤Ⅲ中c(HNO3)不会增大,B错误;
C.加入NO2后,反应速率加快,说明NO2可能对该反应具有催化作用,C正确;
D.与水反应中,,是氧化剂,也是还原剂,D错误;
故选C。
11. 在一定条件下,将和一定量的B投入容积为的恒容密闭容器中,发生如下反应:。末测得容器中B、C、D的物质的量均为。下列叙述错误的是
A.
B. ,C的平均反应速率为
C. 反应开始加入B的物质的量为
D. 时,A的物质的量浓度为
【答案】B
【解析】
【详解】A.末测得容器中C、D的物质的量均为,由变化的物质的量与系数成正比,说明C和D的系数相等,则,故A正确;
B.物质C是固体,其浓度视为常数,不能用C表示平均反应速率,故B错误;
C.生成D,则消耗B,末容器中B物质的量为,则反应开始加入B的物质的量为0.6+0.6=,故C正确;
D.生成D,消耗A为,时,A的物质的量剩余为2mol-0.9=1.1mol,浓度为,故D正确;
故选B。
12. 锌铜原电池装置如图所示,其中阴离子交换膜只允许阴离子和水分子通过,下列有关叙述不正确的是
A. Cu是电池的正极
B. 电子从锌片经电解质溶液流向铜片
C. 电池工作一段时间后,乙池的溶液质量减小
D. 电路中有通过时,Cu电极质量增加64克
【答案】B
【解析】
【分析】Zn、Cu和硫酸铜构成原电池中,锌为负极,发生失去电子的氧化反应,电极反应式为Zn-2e-═Zn2+,铜为正极,发生得到电子的还原反应,电极反应式为Cu2++2e-=Cu,电池工作时,电子从负极锌沿导线流向正极铜,内电路中阳离子移向正极Cu,阴离子移向负极Zn,据此解答。
【详解】A.Zn、Cu和硫酸铜构成原电池中,Cu是电池的正极,故A正确;
B.原电池工作时,电子从负极锌沿导线流向正极铜,电子不能进入电解质溶液中,故B错误;
C.Zn、Cu和硫酸铜构成原电池中,锌为负极,电极反应式为Zn-2e-═Zn2+,铜为正极,电极反应式为Cu2++2e-=Cu,中间为阴离子交换膜,硫酸根从乙池流入甲池,所以乙池的溶液质量减小,故C正确;
D.铜为正极,发生得到电子的还原反应,电极反应式为Cu2++2e-=Cu,电路中有通过时生成1molCu,Cu电极质量增加1mol×64g/mol=64g,故D正确;
故选:B。
13. 黄金(Au)可溶于王水,反应方程式:,下列叙述正确的是
A. 王水是浓硝酸和浓盐酸(物质的量之比为)的混合物
B. 反应中、表现出强氧化性
C. 反应中转移电子,产生(标准状况下)
D. 既是氧化产物,又是还原产物
【答案】C
【解析】
【详解】A.将浓盐酸与浓硝酸按体积比3:1的比例可配制成“王水”,“王水”是混合物,,A错误;
B.反应中表现出强氧化性,B错误;
C.根据方程式反应转移了电子,产生(标准状况下),则反应中转移电子,产生(标准状况下),C正确;
D.是氧化产物,是还原产物,D错误;
故选C。
14. 臭氧在通常状况下是淡蓝色、有鱼腥臭味的气体。自然界中臭氧形成反应:的能量变化如图所示。在一体积固定的密闭容器中,充入一定量的氧气发生上述反应,经过一段时间,反应达到平衡状态,测得此时压强为起始时压强的。下列说法错误的是
A. 是化学变化
B. 达到平衡时,单位时间内,生成同时生成
C. 比稳定
D. 达到平衡状态时,的转化率是
【答案】C
【解析】
【详解】A.O3和O2是不同分子,则有新物质生成,是化学变化,故A正确;
B.达到平衡时,正反应速率等于逆反应速率,单位时间内,生成消耗0.3molO2则同时生成,故B正确;
C.由图可知,3个O2的总能量低于2个O3的总能量,则O2的能量低于O3的能量,能量越低物质越稳定,则O2比O3稳定,故C错误;
D.平衡时压强为起始时压强的,由物质的量与压强成正比,设起始O2的物质的量为5mol,则平衡时气体总物质的量为4mol,列三段式,则5-3x+2x=4,解得x=1,则达到平衡状态时,的转化率是,故D正确;
故选C。
第Ⅱ卷 非选择题(共计58分)
15. 硫是人类认识最早元素之一,含硫物质在现代生产和生活中发挥着重要作用。研究不同价态硫元素之间的转化是合理利用硫元素的基本途径。
I.如图是硫元素形成物质的价一类二维图及含硫物质相互转化的部分信息。
(1)a的电子式是___________。
(2)c是一种常见的大气污染物,实验室可以用溶液吸收,反应的离子方程式是___________。
(3)检验g中阴离子的实验操作为___________。
(4)e的浓溶液能与金属铜反应生成c,写出反应的化学方程式___________。
Ⅱ.某小组同学拟通过以下操作来验证c的性质。
(5)为了验证c具有漂白性,可将c通入___________(从下列试剂中选择,填序号,下同);为了验证c具有还原性,可将c通入___________,实验现象是___________。
A.浓硫酸 B.品红溶液 C.酸性高锰酸钾溶液 D.石蕊试液
(6)c也具有氧化性,能将a氧化,将a、c混合,充分反应后,氧化产物与还原产物的物质的量之比为___________。
【答案】(1) (2)SO2+2OH-=+H2O
(3)取少量溶液加入试管中,先加入足量稀盐酸无明显现象,再向试管中滴加少量氯化钡溶液,若产生白色沉淀说明溶液中含有硫酸根离子
(4)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
(5) ①. B ②. C ③. 溶液由紫红色变为无色
(6)2:1
【解析】
【分析】a为H2S,b为S,c为SO2,d为H2SO3,e为H2SO4,f为Na2SO3,g为Na2SO4;
【小问1详解】
a为H2S,H和S共用电子对,H2S的电子式是;
【小问2详解】
c为SO2,用溶液吸收生成Na2SO3和水,反应的离子方程式是SO2+2OH-=+H2O;
【小问3详解】
g为Na2SO4,检验阴离子硫酸根的实验操作为:取少量溶液加入试管中,先加入足量稀盐酸无明显现象,再向试管中滴加少量氯化钡溶液,若产生白色沉淀说明溶液中含有硫酸根离子;
【小问4详解】
e为H2SO4,浓硫酸能与金属铜反应生成硫酸铜SO2、和水,反应的化学方程式Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;
小问5详解】
验证SO2具有漂白性,可将SO2通入品红溶液,观察到溶液褪色,故选B;为了验证SO2具有还原性,需加入氧化剂,可将SO2通入酸性高锰酸钾溶液,故选C,两者发生反应生成锰离子和硫酸根离子,实验现象是溶液由紫红色变为无色;
【小问6详解】
SO2和H2S混合反应生成S和水,反应方程式为SO2+2H2S=3S+2H2O,还原剂是H2S,氧化剂是SO2,则氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:1。
16. 煤化工产品在工业领域中有广泛的应用前景。
I.煤的气化有助于得到更清洁的燃料和化工产品。煤与水蒸气生产水煤气的化学方程式为:,反应的能量变化如图所示:
(1)该反应是___________(填“吸热反应”或“放热反应”)
(2)在体积固定的密闭容器中发生上述反应,下列措施能加快反应速率的是___________(填序号)
A. 充入氩气增大压强 B. 加入固体碳 C. 增大水蒸气浓度 D. 分离CO
Ⅱ.二甲醚()是一种重要的精细化工产品,利用水煤气可以直接合成二甲醚。一定温度下,在的密闭容器中,CO、和产物(部分产物未标出)的物质的量随时间变化的曲线如图所示:
(3)写出CO与反应生成二甲醚的化学方程式___________。
(4)从反应开始到,用CO表示的反应速率为___________(填字母)。
(5)在体积固定的密闭容器中发生上述反应,能说明反应达到平衡状态的是___________。
A. CO的含量保持不变 B. 混合气体的密度不变
C. 混合气体的平均相对分子质量不变 D.
Ⅲ.可将二甲醚设计成燃料电池。图为某二甲醚燃料电池的工作原理示意图。a、b均为多孔性Pt电极。请填空:
(6)a电极是电池的___________(填“正”或“负”)极。
(7)b电极上反应为___________。
【答案】(1)吸热反应 (2)C
(3)2CO+4+H2O
(4) (5)AC
(6)负 (7)O2+2H2O+4e-=4OH-
【解析】
【小问1详解】
反应物总能量低于生成物总能量,该反应是吸热反应;
【小问2详解】
A.体积固定充入氩气,反应物浓度不变,则反应速率不变,故A不选;
B.加入固体碳,碳的浓度不变,反应速率不变,故B不选;
C.增大水蒸气浓度能加快反应速率,故C选;
D.分离CO生成物浓度减小,反应速率减小,故D不选;
故选C;
【小问3详解】
CO与反应生成二甲醚的化学方程式:2CO+4+H2O;
【小问4详解】
从反应开始到, n(CO)=5-2=3mol,用CO表示的反应速率为;
【小问5详解】
A.各物质浓度不再发生变化时,反应达到平衡,则 CO的含量保持不变,能说明反应达到平衡状态,故A选;
B.混合气体总质量不变,体积固定,则混合气体的密度一直不变,不能说明反应达到平衡状态,故B不选;
C.反应2CO+4+H2O总物质的量发生变化,混合气体总质量不变,则混合气体的平均相对分子质量是一变量,当其不变时,能说明反应达到平衡状态,故C选;
D.未说明CO和二甲醚的反应速率方向,无法说明反应达到平衡状态,故D不选;
故选AC;
【小问6详解】
电极b通入氧气得电子生成OH-,氧元素化合价降低,b为正极,则a电极是电池的负极;
【小问7详解】
电解质KOH溶液为碱性,b电极上氧气得电子生成OH-,电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-。
17. 某同学拟在实验室中用下列仪器和必需药品对与的反应进行探究。C是纯净干燥的氯气与氨气反应的装置。
(1)仪器X的名称是___________。
(2)装置B中盛放的药品是___________,装置E中盛放的药品是___________。
(3)装置D的作用是___________。
(4)写出A中发生反应的化学方程式___________。
(⑤)反应开始后,装置C内出现大量的白烟并在内壁凝结,另一生成物是空气中主要成分之一,该反应的化学方程式为___________。
(6)虚线框内可选用下列装置中的___________装置(填字母)。
【答案】(1)分液漏斗
(2) ①. 碱石灰 ②. 浓硫酸
(3)干燥氯气 (4) ①. ②. 8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2 ③. bd
【解析】
【分析】装置A用氯化铵和熟石灰反应制取,装置B用碱石灰干燥氨气,装置F加热二氧化锰和浓盐酸制取,经装置E饱和食盐水除去氯化氢杂质气体,经装置D浓硫酸干燥氯气;
【小问1详解】
仪器X的名称是分液漏斗;
【小问2详解】
装置B中盛放的药品是碱石灰,二氧化锰和浓盐酸制取氯气时,由于盐酸易挥发,需用饱和食盐水除去氯化氢杂质气体,盛放的药品是饱和食盐水;
【小问3详解】
装置D盛装浓硫酸,作用是干燥氯气;
【小问4详解】
A用氯化铵和熟石灰反应制取,发生反应的化学方程式,装置C内与反应,出现大量的白烟并在内壁凝结即生成NH4Cl,氮元素和氯元素化合价均发生降低,由原子守恒以及氧化还原反应的规律可知,另一部分氮元素化合价应升高,可知另一生成物是空气中主要成分之一即N2,该反应的化学方程式为8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2,氨气极易溶于水,尾气处理氨气和氯气时,应注意防倒吸,故可选bd。
18. 胆矾()是一种重要化工原料。某研究小组以生锈的铜屑为原料[主要成分是Cu,含有少量的油污、、、]制备胆矾,流程如下。
已知:胆矾易溶于水而难溶于乙醇。
回答问题:
(1)进行操作①时,需要用到的玻璃仪器有___________。
(2)操作②中,为了加快固体B的溶解速率,可采取的措施有___________(写出一种合理方法即可)。
(3)操作②中,Cu溶解的化学方程式为___________。
(4)经过操作③,能得到胆矾晶体,则操作③的具体操作为___________。
(5)经步骤④得到的胆矾附有可溶性杂质,可用___________洗涤晶体,减少胆矾晶体的损失。
(6)实验证明,滤液D能将氧化为。
ⅰ.甲同学认为不可能是步骤②中过量将氧化为,理由是___________。
ⅱ.乙同学通过实验证实,只能是将氧化为,写出乙同学的实验方案及结果___________(不要求写具体操作过程)。
【答案】(1)漏斗、玻璃棒、烧杯
(2)适当升温、搅拌 (3)Cu+ H2O2+ H2SO4=CuSO4+2H2O
(4)蒸发浓缩、冷却结晶
(5)乙醇 (6) ①. 溶液 C 经步骤③加热浓缩后双氧水已完全分解 ②. 取滤液,向其中加入适量硫化钠,使铜离子恰好完全沉淀,再加入I-,不能被氧化
【解析】
【分析】原料经碳酸钠溶液浸洗后过滤,可以除去原料表面的油污;滤渣固体B与过量的稀硫酸、双氧水反应,其中的CuO、CuCO3、Cu(OH)2均转化为CuSO4,溶液C为硫酸铜溶液和稀硫酸的混合液,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到胆矾。
【小问1详解】
操作①是过滤,需要用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯;
【小问2详解】
为了加快固体B的溶解速率,可采取的措施有适当升温、搅拌;
【小问3详解】
步骤②中,在H2O2存在下Cu溶于稀H2SO4,生成CuSO4和H2O,该反应的化学方程式为Cu+ H2O2+ H2SO4=CuSO4+2H2O;
【小问4详解】
操作③能从硫酸铜溶液得到胆矾晶体,则操作③的具体操作为蒸发浓缩、冷却结晶;
【小问5详解】
已知:胆矾易溶于水而难溶于乙醇,步骤④可用乙醇洗涤晶体,减少胆矾晶体的损失;
【小问6详解】
ⅰ. H2O2常温下即能发生分解反应,在加热的条件下,其分解更快,因此,甲同学认为不可能是步骤②中过量H2O2将I-氧化为I2,理由是:溶液C经步骤③加热浓缩后H2O2已完全分解。
ⅱ. I-氧化为I2时溶液的颜色会发生变化;滤液D中含有CuSO4和H2SO4,乙同学通过实验证实,只能是Cu2+将I-氧化为I2,较简单的方案是除去溶液中的Cu2+,然后再向其中加入含有I-的溶液,观察溶液是否变色;除去溶液中的Cu2+的方法有多种,可以加入适当的沉淀剂将其转化为难溶物,如加入Na2S将其转化为CuS沉淀,因此,乙同学的实验方案为取少量滤液D,向其中加入适量Na2S溶液,直至不再有沉淀生成,静置后向上层清液中加入少量KI溶液;实验结果为:上层清液不变色,证明I-不能被除去Cu2+的溶液氧化,故只能是Cu2+将I-氧化为I2。