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…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页,总=sectionpages22页第=page11页,总=sectionpages11页2024年北师大版选修4化学上册阶段测试试卷含答案考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共6题,共12分)1、生产环氧乙烷()的反应为(g)其反应机理如下:
①慢。
②快。
③快。
下列有关该反应的说法正确的是A.反应的活化能等于B.也是该反应的催化剂C.增大乙烯的浓度能显著提高环氧乙烷的生成速率D.该反应的原子利用率为100%2、在一密闭容器中充入X和Y,在一定条件下进行如下反应:aX(g)+bY(g)cZ(g)+dW(s);如图I是不同温度下反应达到平衡时,反应混合物中Z的体积分数和压强关系的示意图,下列说法中正确的是。
A.由图I得K(200℃)>K(400℃),但a+b与c+d的大小无法比较B.若a=c,在保持Y浓度不变的前提下,使X和Z的浓度增大相同的倍数,平衡正向移动C.若反应在恒容容器中进行,达平衡后再充入气体Z,由于压强增大,平衡正向移动D.该反应在不同温度下(T2>T1),Z的体积分数与时间的关系图象可用图Ⅱ表示3、常温下,某酸性溶液中只含四种离子,下列说法正确的是A.溶液中离子浓度可能满足:B.该溶液不能由等物质的量浓度、等体积的盐酸和氨水混合而成C.可由pH=3的盐酸与pH=11的氨水等体积混合而成D.再通入适量氨气,溶液中离子浓度可能为:4、室温下,向100mL饱和的H2S溶液中通入SO2气体(气体体积换算成标准状况),发生反应:2H2S+SO2=3S↓+2H2O,测得溶液pH与通入SO2的关系如图所示。下列有关说法正确的是。
A.整个过程中,水的电离程度逐渐增大B.该温度下H2S的Ka1数量级为10-7C.曲线y代表继续通入SO2气体后溶液pH的变化D.a点之后,随SO2气体的通入,的值始终减小5、有物质的量浓度均为的①溶液②溶液③溶液各25mL,下列说法正确的是A.3种溶液pH的大小顺序是③>②>①B.若将3种溶液稀释相同倍数,pH变化最大的是①C.若分别加入25mL盐酸后,pH最小的是②D.若升高温度,则③的pH不变6、下列溶液中有关物质的量浓度关系不正确的是()A.时的NaOH溶液与时的NaOH溶液中:相等B.时的NaOH溶液与的氨水中:C.物质的量浓度相等的和溶液等体积混合:D.溶液中:评卷人得分二、填空题(共5题,共10分)7、在密闭容器中进行反应①Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)ΔH1=akJ·mol-1
反应②2CO(g)+O2(g)2CO2(g)△H2=bkJ·mol-1
反应③2Fe(s)+O2(g)2FeO(s)△H3
(1)△H3=_____________________________(用含a、b的代数式表示)。
(2)反应①的化学平衡常数表达式K=_________________________,已知500℃时反应①的平衡常数K=1.0,在此温度下2L密闭容器中进行反应①,Fe和CO2的起始量均为2.0mol,达到平衡时CO2的转化率为_____________________________,CO的平衡浓度为_____________________________。
(3)将上述平衡体系升温至700℃,再次达到平衡时体系中CO的浓度是CO2浓度的两倍,则a_____0(填“>”、“<”或“=”)。为了加快化学反应速率且使体系中CO的物质的量增加,其他条件不变时,可以采取的措施有_____________________________(填序号)。
A.缩小反应器体积B.再通入CO2C.升高温度D.使用合适的催化剂。
(4)在密闭容器中,对于反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),SO2和O2起始时分别为20mol和10mol;达平衡时,SO2的转化率为80%。若从SO3开始进行反应,在相同的温度下,欲使平衡时各成分的百分含量与前者相同,则起始时SO3的物质的量为_____________,其转化率为____________。8、在一定温度下,测得0.1mol·L-1CH3COOH溶液的pH为4,则此温度下CH3COOH的电离平衡常数值约为__________。9、弱电解质在水溶液中的电离状况可以进行定量计算和推测。
(1)25℃时两种酸的电离平衡常数如表所示。
①25℃时,0.100mol·L-1的NaA溶液中H+、OH-、Na+、A-、HA的物质的量浓度由大到小的顺序是:_______。pH=8的NaA溶液中由水电离出的c(OH-)=_______mol·L-1。
②25℃时,0.100mol·L-1的NaHB溶液pH_______7,理由是_______。
③25℃时,向0.100mol·L-1的Na2B溶液中滴加足量0.100mol·L-1的HA溶液,反应的离子方程式为_______。
(2)已知25℃时,向0.100mol·L-1的H3PO4溶液中滴加NaOH溶液;各含磷微粒的物质的量分数随pH变化的关系如图所示。
①25℃,pH=3时溶液中c(H3PO4)∶c(H2PO)=_______。
②当溶液pH由11到14时,所发生反应的离子方程式为:_______。10、化学电池的发明;是贮能和供能技术的巨大进步。
(1)如图所示装置中;Zn片是_____(填“正极”或“负极”),Cu片上发生的电极反应为_____。
(2)该装置是典型的原电池装置;可将氧化还原反应释放的能量直接转变为电能,能证明产生电能的实验现象是_____。
(3)2019年诺贝尔化学奖授予对锂离子电池研究做出突出贡献的科学家。某锂离子电池的工作原理如图:
下列说法不正确的是_____(填序号)。
①A为电池的正极。
②该装置实现了电能转化为化学能。
③电池工作时,电池内部的锂离子定向移动11、1g氢气完全燃烧生成液态水放出143kJ热量;1molCH4气体完全燃烧生成CO2气体和液态水放出890kJ热量。
(1)写出氢气燃烧的热化学方程式__________
(2)若1molCH4气体完全燃烧生成CO2气体和水蒸气,放出热量为__890kJ(填“>”、“<”、“=”)评卷人得分三、判断题(共1题,共2分)12、向溶液中加入少量水,溶液中减小。(____)评卷人得分四、实验题(共3题,共30分)13、高氯酸铵(NH4ClO4)易分解产生大量气体,常用作火箭推进剂。实验室可通过下列反应制取:NaClO4(aq)+NH4Cl(aq)NH4ClO4(aq)+NaCl(aq)。
(1)若NH4Cl用氨气和浓盐酸代替,上述反应不需要外界供热就能进行,其原因是_____。
(2)根据如图的溶解度曲线,在反应后得到的混合溶液中获得NH4ClO4晶体的实验操作依次为:_____;洗涤,干燥。
(3)在上述操作中,洗涤剂应选择_____
A.热水B.乙醇C.冰水D.滤液。
(4)样品中NH4ClO4的含量可用蒸馏法进行测定;蒸馏装置如图所示(加热和仪器固定装置已略去);
实验步骤如下:
步骤1:按如图组装好仪器;准确称取样品ag(约0.5g)于蒸馏烧瓶中,加入约150mL水溶解。
步骤2:准确量取40.00mL约0.1mol·L-1H2SO4溶液于锥形瓶中。
步骤3:经滴液漏斗向蒸馏瓶中加入20mL3mol•L-1NaOH溶液。
步骤4:加热蒸馏至蒸馏烧瓶中剩余约100mL溶液。
步骤5:用新煮沸过的水冲洗冷凝装置2~3次;洗涤液并入锥形瓶中。
步骤6:向锥形瓶中加入酸碱指示剂,用cmol·L-1NaOH标准溶液滴定至终点;记录消耗NaOH标准溶液的体积。
步骤7:将实验步骤1-6重复2次。记录消耗NaOH标准溶液的平均体积为V1mL
步骤8:在步骤1中不加入样品,将实验步骤1-6重复3次。记录消耗NaOH标准溶液的平均体积为V2mL。
请回答:
①步骤2中,准确量取40.00mLH2SO4溶液的玻璃仪器是_____。
②为确保氨气被充分吸收的实验步骤为_________,为提高氨的吸收率,本实验还缺少的一步实验的步骤为_____
③请用含字母的表达式表示(如果有数字,请化简成一个数字)样品中NH4ClO4的含量_____。14、某化学兴趣小组设计实验探究Mg与盐溶液反应的多样性。
。实验。
向试管中加2mL溶液。
实验现象。
实验I:
0.1mol/LAgNO3溶液。
镁条表面迅速覆盖一层疏松黑色固体;并有少量气泡产生。
实验II:
2.0mol/LNH4Cl溶液。
反应开始时产生大量气体(经检验其中含有H2);一段时间后产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。
反应开始时产生大量气体(经检验其中含有H2);一段时间后产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。
实验III:
pH="8.2"NaHCO3溶液。
产生大量气体(经检验其中含有H2和CO2)和白色固体。
产生大量气体(经检验其中含有H2和CO2)和白色固体。
请回答下列问题:
(1)对实验I进行研究:
①推测实验Ⅰ中黑色固体为Ag;则发生反应的离子方程式为_______________。
②确认黑色固体为Ag的实验方案是___________________________________。
(2)对实验II进行研究:
①反应开始时产生H2的原因可能是Mg和NH4+直接反应;或___________。
②“一段时间后”产生的气体一定含有H2和_____。
③为进一步研究;设计如下实验:
。实验。
操作。
现象。
实验IV
向装有相同镁条的试管中加入2mL1.0mol/L(NH4)2SO4溶液。
产生气体的速率明显慢于实验II
结合实验II;IV;可以得出的结论是________________________________。
(3)对实验III进行研究:
①经检验,白色固体为碱式碳酸镁[Mg2(OH)2CO3]。
②推测在pH=8.2的该溶液中,若无HCO3-,则H+和Mg反应的程度很小。通过实验证实了该推测;其实验操作是__________________________。
(4)根据上述实验判断;影响Mg与盐溶液反应多样性的原因有_______(填字母序号)
A.盐溶液中阳离子的氧化性B.盐溶液的温度。
C.含Mg生成物的溶解性D.盐溶液中阴离子的影响15、某研究小组探究电解FeCl2溶液的电极反应产物。
(1)配制1mol•L-1FeCl2溶液,测得pH=4.91,原因______(用离子方程式表示)。从化合价角度分析,Fe2+具有________。
(2)该小组同学预测电解FeCl2溶液两极的现象:阳极有黄绿色气体产生;阴极有无色气体产生。
该小组同学用右图装置电解1mol•L-1FeCl2溶液:
①取少量银灰色固体洗涤后,加稀H2SO4有气泡产生;再向溶液中加入________(试剂和现象),证明该固体为Fe。
②该小组同学进一步分析红褐色固体产生的原因,甲同学认为________;乙同学认为2Cl--2e-=Cl2↑,Cl2可氧化Fe2+最终生成Fe(OH)3。
为证实结论;设计方案如下:用实验Ⅰ的装置和1.5v电压,电解酸化(pH=4.91)的_______,通电5分钟后,阳极无明显现象,证实乙同学的推论不正确。丙同学认为仍不严谨,原因是产生的气体溶于水,继续实验________(操作和现象),进一步证实了乙同学的推论不正确。
(3)该小组同学进一步探究电解1mol•L-1FeCl2溶液电极产物的影响因素。
。实验。
条件。
操作及现象。
电压。
pH
阳极。
阴极。
阴极。
Ⅰ
1.5v
4.91
无气泡产生;溶液逐渐变浑浊,5分钟后电极表面析出红褐色固体。
无气泡产生;4分钟后电极表面有银灰色金属状固体附着。
Ⅱ
1.5v
2.38
无气泡产生;溶液出现少量浑浊,滴加KSCN溶液变红色。
无气泡产生;电极表面有银灰色金属状固体附着。
Ⅲ
1.5v
1.00
无气泡产生;溶液无浑浊现象,滴加KSCN溶液变红色。
有气泡产生;无固体附着。
Ⅳ
3.0v
4.91
无气泡产生;溶液逐渐变浑浊,3分钟后电极表面有红褐色固体产生。
极少量气泡产生;1分钟出现镀层金属。
Ⅴ
6.0v
4.91
有气泡产生;遇湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。溶液逐渐变浑浊。
大量气泡产生;迅速出现镀层金属。
①对比实验Ⅰ;Ⅱ、Ⅲ可以得出结论:
阳极Fe2+放电时,酸性较强主要生成Fe3+;酸性较弱主要生成Fe(OH)3。阴极________。
②对比实验Ⅰ;Ⅳ、Ⅴ可以得出结论:
增大电压;不仅可以改变离子的放电能力,也可以________。
(4)综合分析上述实验,电解过程中电极反应的产物与________有关。评卷人得分五、有机推断题(共1题,共5分)16、某温度时,Ag2SO4在水溶液中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。请回答下列问题:
(1)A点表示Ag2SO4是_____(填“过饱和”“饱和”或“不饱和”)溶液。
(2)该温度下Ag2SO4的溶度积常数Ksp=_____。(列式带入数据并计算出结果)
(3)现将足量的Ag2SO4固体分别加入:
a.40mL0.01mol·L-1K2SO4溶液。
b.10mL蒸馏水。
c.10mL0.02mol·L-1H2SO4溶液。
则Ag2SO4的溶解程度由大到小的顺序为_____(填字母)。
(4)向Ag2SO4悬浊液中加入足量Na2CrO4固体,可观察到有砖红色沉淀生成(Ag2CrO4为砖红色),写出沉淀转化的离子方程式:_____。评卷人得分六、元素或物质推断题(共1题,共7分)17、Q;W、X、Y、Z是位于不同主族的五种短周期元素;其原子序数依次增大。
①W的氢化物与W最高价氧化物对应水化物反应生成化合物甲。
②X;Y、Z的最高价氧化物对应水化物之间两两反应均可生成盐和水。
③常温下,Q的最高价气态氧化物与化合物X2O2发生反应生成盐乙。
请回答下列各题:
(1)甲的水溶液呈酸性,用离子方程式表示其原因____________________________________________________________________________。
(2)③中反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________。
(3)已知:ZO3n-+M2++H+→Z-+M4++H2O(M为金属元素,方程式未配平)由上述信息可推测Z在周期表中位置为________________________________________________________________________________________________。
(4)Y形成的难溶半导体材料CuYO2可溶于稀硝酸,同时生成NO。写出此反应的离子方秳式_____________________________。参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、D【分析】【分析】
A.反应热为-106kJ•mol-1;
B.AgO2是中间产物;
C.反应速率取决于慢反应;
D.根据总反应式判断。
【详解】
A、活化能不等于反应热,选项A错误;
B、是中间产物;银单质是催化剂,选项B错误;
C;根据反应机理;反应速率取决于慢反应,所以增大乙烯浓度对反应速率影响不大,选项C错误;
D、反应的总反应式为2CH2=CH2+O22反应物完全转化为生成物,无副产物生成,则反应的原子利用率为100%,选项D正确。
答案选D。
【点睛】
本题考查催化剂、外界条件对反应速率的影响,注意反应速率的快慢取决于慢反应,试题难度不大。2、A【分析】【分析】
根据图I,利用“定一议二”的方法:温度一定时,压强越大,Z的体积分数越大,说明增大压强,平衡正向移动,则a+b>c;压强一定时,温度越高,Z的体积分数越小,说明升高温度,平衡逆向移动,则∆H<0,然后根据平衡移动原理进行分析。
【详解】
A.根据上述分析,反应aX(g)+bY(g)cZ(g)+dW(s)为气体物质的量减小的放热反应,温度越高,K越小,则K(200℃)>K(400℃),由于W为固体,则a+b与c+d的大小无法比较;A正确;
B.若a=c,在保持Y浓度不变的前提下,使X和Z的浓度增大相同的倍数,根据Qc仍然等于K,平衡不移动;B错误;
C.若反应在恒容容器中进行;达平衡后再充入气体Z,Z的浓度增大,平衡逆向移动,C错误;
D.该反应在不同温度下(T2>T1);温度越高,反应速率越快,越先达到平衡,在图像中斜率越大,不能用图Ⅱ表示Z的体积分数与时间的关系图像,D错误;
故答案为A。
【点睛】
在分析图像问题时应依次分析横坐标和纵坐标的含义、曲线变化的快慢和方向、特殊点表示的含义,即面→线→点;选项B可利用Qc和K的大小关系判断平衡移动方向,即。3、A【分析】A.如盐酸过量较多,可存在c(C1-)>c(H+)>c(NH4+)>c(OH-),选项A正确;B.等物质的量浓度、等体积的盐酸和氨水混合,恰好生成NH4Cl,为强酸弱碱盐,溶液呈酸性,选项B错误;C.pH=3的盐酸与pH=11的氨水等体积混合,氨水过量,溶液呈碱性,选项C错误;D.溶液电荷不守恒,如c(H+)>c(OH-),应有c(C1-)>c(NH4+),或c(OH-)>c(H+),应有c(NH4+)>c(C1-),选项D错误。答案选A。4、C【分析】【详解】
A.由图可知,a点表示SO2气体通入112mL即0.005mol时pH=7,溶液呈中性,说明SO2气体与H2S溶液恰好完全反应,可知饱和H2S溶液中溶质物质的量为0.01mol,c(H2S)=0.1mol/L,a点之前为H2S过量,a点之后为SO2过量;溶液均呈酸性,酸抑制水的电离,故a点水的电离程度最大,水的电离程度先增大后减小,故A错误;
B.由图中起点可知0.1mol/LH2S溶液电离出的c(H+)=10-4.1mol/L,电离方程式为H2S⇌H++HS-、HS-⇌H++S2-;以第一步为主,根据平衡常数表达式算出该温度下H2S的Ka1≈≈10-7.2,数量级为10-8;故B错误;
C.当SO2气体通入336mL时,相当于溶液中的c(H2SO3)=0.1mol/L,因为H2SO3酸性强于H2S,故此时溶液中对应的pH应小于4.1,故曲线y代表继续通入SO2气体后溶液pH的变化;故C正确;
D.根据平衡常数表达式可知a点之后,随SO2气体的通入,c(H+)增大,当通入的SO2气体达饱和时,c(H+)就不变了,Ka1也是一个定值,的值保持不变;故D错误;
答案选C。5、C【分析】【详解】
A.等浓度时强碱的pH最大,强碱弱酸盐中对应的酸性越强,水解程度越小,碳酸氢根离子的酸性小于醋酸,所以3种溶液pH的大小顺序是故A错误;
B.稀释时强碱的变化程度大,所以三种溶液稀释相同倍数,pH变化最大的是故B错误;
C.等体积等浓度混合后,中溶质为NaCl,中溶质为NaCl、中溶质为NaCl,而离子水解显碱性,所以pH最大的是pH最小的是故C正确;
D.若升高温度,水的离子积常数变大,则的pH变小;故D错误。
综上所述,答案为C。
【点睛】
本题考查盐类水解、pH的判断等,明确酸碱混合的计算,盐类水解的规律、pH与浓度的关系等知识即可解答,题目难度不大。6、D【分析】【详解】
A.由可知,pH相同时,相等;故A正确;
B.的NaOH溶液存在的氨水中存在由于pH相等,则两种相等,所以故B正确;
C.物质的量浓度相等的和溶液等体积混合,存在电荷守恒:物料守恒:二者联式可得故C正确;
D.水解生成应存在故D错误;
故选D。二、填空题(共5题,共10分)7、略
【分析】【详解】
(1)由盖斯定律2×①+②得到,2Fe(s)+O2(g)2FeO(s)△H3=(2a+b)kJ·mol-1
(2)反应①的化学平衡常数表达式K=c(CO)/c(CO2),设转化的CO2的物质的量为xmol,则平衡时CO的物质的量为xmol,CO2的物质的量为(2-x)mol,K=c(CO)/c(CO2)==1.0,x=1mol,CO2的转化率=×%=50%,c(CO)==0.5mol/L;
(3)将上述平衡体系升温至700℃,再次达到平衡时体系中CO的浓度是C02浓度的两倍;对于反应①,说明升高温度平衡向正反应移动,升高温度平衡向吸热反应进行,故a>0;
A.该反应前后气体的物质的量不变;缩小反应器体积,压强增大,平衡不移动,A不符合;
B.通入CO2;浓度增大,速率加快,平衡向正反应移动,CO的物质的量增大,B符合;
C.该反应正反应是吸热反应;升高温度,速率加快,平衡向正反应移动,CO的物质的量增大,C符合;
D.使用合适的催化剂;加快反应速率,平衡不移动,D不符合。
(4)在相同的温度下,欲使平衡时各成分的百分含量与前者相同,说明两平衡是等效平衡,按化学计量转化到一边,对应成分的物质的量相同,根据方程式可知,20molSO2和10molO2完全转化,可得SO3的物质的量为20mol,故从SO3开始反应,达到相同平衡状态,需要SO3物质的量为20mol;SO2的转化率为80%,其转化的物质的量为20mol×80%=16mol,所以从SO3开始反应,达到相同平衡状态,SO3物质的量为16mol,转化的SO3物质的量为(20-16)mol=4mol,其SO3转化率为=20%。【解析】①.(2a+b)kJ·mol-1②.K=c(CO)/c(CO2)③.50%④.0.5mol/L⑤.>⑥.BC⑦.20mol⑧.20%8、略
【分析】【详解】
0.1mol·L-1CH3COOH溶液的pH为4,则CH3COOHCH3COO-+H+,CH3COOH的电离平衡常数值约为故答案为:【解析】9、略
【分析】【分析】
(1)根据题给数据可知,HA、H2B是弱酸,由于Ka1(H2B)>Ka1(HA)>Ka2(H2B),所以,酸性强弱关系为:H2B>HA>HB-。
(2)分析图可知,向0.100mol·L-1的H3PO4溶液中滴加NaOH溶液,H3PO4的含量逐渐下降,H2PO4-先增大后减小,HPO42-也是先增大后减小,PO43-一直增大;pH=2时,H3PO4和H2PO4-含量相等,pH=7.1时,H2PO4-和HPO42-含量相等,pH=12.2时,HPO42-和PO43-含量相等;这些信息可用于电离常数的计算。可在此基础上解各小题。
【详解】
(1)①根据题意可知,HA是弱酸,所以A-会水解:A-+H2O⇌HA+OH-,使溶液显碱性,但水解微弱;加上其它的水的电离,有c(OH-)>c(HA),所以各粒子物质的量浓度由大到小的顺序是:Na+、A-、OH-、HA、H+;NaA溶液中的c(OH-)均由水电离,所以,溶液中由水电离出的c(OH-)=10-14-10-8。答案为:Na+、A-、OH-、HA、H+;10-6;
②Ka1(H2B)×Ka2(H2B)=10-2×10-6=10-8>Kw,所以,HB-的电离程度大于其水解程度,NaHB溶液显酸性,pH<7。答案为:<;HB-的电离程度大于其水解程度;
③根据分析可知,酸性强弱关系为:H2B>HA>HB-。根据强酸制弱酸的规律,HA和Na2B溶液能反应生成HB-,但不能生成H2B,所以反应为:HA+B2-=A-+HB-。答案为:HA+B2-=A-+HB-;
(2)①根据分析可知,pH=2时,H3PO4和H2PO4-含量相等,则Ka1(H3PO4)==c(H+)=10-2,则pH=3时有:10-2=c(H3PO4)∶c(H2PO4-)=1∶10;
②由图可知,当溶液pH由11到14时,所发生的变化主要是HPO42-→PO43-,所以该反应的离子方程式为:HPO42-+OH-=PO43-+H2O,答案为:HPO42-+OH-=PO43-+H2O。
【点睛】
二元弱酸H2A的酸式酸根离子HA-的水解与电离程度比较:若Ka1Ka2>Kw,则电离>水解,其强碱盐(如NaHA)溶液显酸性;若Ka1Ka2<Kw,则电离<水解,其强碱盐(如NaHA)溶液显碱性。【解析】①.Na+、A-、OH-、HA、H+②.10-6③.<④.HB-的电离程度大于其水解程度⑤.HA+B2-=A-+HB-⑥.1∶10(或0.1)⑦.HPO42-+OH-=PO43-+H2O10、略
【分析】【分析】
(1)由图可知;活泼金属锌做原电池的负极,不活泼金属铜做原电池的正极;
(2)由图可知;该装置为铜锌硫酸原电池,该装置实现了电能转化为化学能;
(3)由图给示意图可知;该装置为原电池,由电子和锂离子的移动方向可知,A电极为电源的负极,B为电源的正极,电池工作时,锂离子向正极B电极移动。
【详解】
(1)由图可知,活泼金属锌做原电池的负极,不活泼金属铜做原电池的正极,氢离子在正极上得到电子发生还原反应生成氢气,电极反应式为2H++2e-=H2↑,故答案为:负极;2H++2e-=H2↑;
(2)由图可知;该装置为铜锌硫酸原电池,该装置实现了电能转化为化学能,能证明产生电能的实验现象为电流表指针发生偏转,故答案为:电流表指针发生偏转;
(3)由图给示意图可知;该装置为原电池,由电子和锂离子的移动方向可知,A电极为电源的负极,B为电源的正极,电池工作时,锂离子向正极B电极移动,则①②错误,故答案为:①②。
【点睛】
原电池中,电子由负极经导线向负极移动,阳离子向正极方向移动是解答关键。【解析】负极2H++2e-=H2↑电流表指针发生偏转①②11、略
【分析】【分析】
相同物质的量条件下;水蒸气含有的热量比液态水多,反应热=生成物的能量-反应物的能量。
【详解】
(1)根据题目,1g氢气完全燃烧生成液态水放出143kJ热量,即0.5mol氢气完全燃烧释放143kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-143kJ×4=-572kJ/mol;
(2)若1molCH4气体完全燃烧生成CO2气体和水蒸气,生成物的能量增大,反应热增大,反应热为负值,放出热量为<890kJ。【解析】2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-572kJ/mol<三、判断题(共1题,共2分)12、×【分析】【详解】
向溶液中加入少量水,减小,碱性减弱即减小,则增大,则溶液中增大,故错;【解析】错四、实验题(共3题,共30分)13、略
【分析】【分析】
(1)该反应需要的温度较低;氨气与浓盐酸的反应是放热反应,据此分析解答;
(2)由图可知,NH4ClO4的溶解度受温度影响很大,NaCl溶解度受温度影响不大,NH4Cl、NaClO4的溶解度受温度影响也很大,但相同温度下,它们溶解度远大于NH4ClO4;据此分析解答;
(3)从能够除去杂质和减少产品的损失角度分析判断;
(4)①H2SO4为酸性溶液;②为确保生成的氨被稀硫酸完全吸收;装置需要气密性好,尽可能反应完全,并冲洗冷凝管附着的氨水;③根据实验步骤和原理计算。
【详解】
(1)氨气与浓盐酸反应放出热量,该反应需要温度较低,反应放出的热量可以维持反应的发生,因此NH4Cl用氨气和浓盐酸代替;上述反应不需要外界供热就能进行,故答案为:氨气与浓盐酸反应放出热量;
(2)由图可知,NH4ClO4的溶解度受温度影响很大,NaCl溶解度受温度影响不大,NH4Cl、NaClO4的溶解度受温度影响也很大,但相同温度下,它们溶解度远大于NH4ClO4,故从混合溶液中获得较多NH4ClO4晶体的实验操作依次为:蒸发浓缩;冷却结晶,过滤,并用冰水洗涤,减少损失,故答案为:蒸发浓缩,冷却结晶,过滤;
(3)由图可知,NH4ClO4的溶解度受温度影响很大。A.用热水洗涤;会使产品损失较大,故A不选;B.用乙醇洗涤,不能洗涤除去其他无机盐,故B不选;C.用冰水洗涤可以除去其他无机盐,并且减少了产品的溶解损失,故C选;D滤液中含有其他杂质,不能用来洗涤,故D不选;故答案为:C;
(4)①硫酸为酸溶液,应该用酸式滴定管准确量取40.00mLH2SO4溶液;故答案为:酸式滴定管;
②为确保生成的氨被稀硫酸完全吸收,首先要保证装置的气密性良好,其次使反应尽可能反应完全,并冲洗冷凝管附着的氨水,因此为确保生成的氨被稀硫酸完全吸收的实验步骤为:4、5;为提高氨的吸收率,本实验还缺少的一步实验的步骤为检查装置的气密性,故答案为:4、5;组装好整套蒸馏装置后,应检查装置的气密性再进行下面的实验;
③根据实验步骤,过程中的硫酸先后与氨气和氢氧化钠反应,其中与氨气反应的硫酸为cmol·L-1×(V1-V2)×10-3L=c(V2–V1)×10-3mol,则NH4ClO4的物质的量为c(V2–V1)×10-3mol,样品中NH4ClO4的含量为×100%=故答案为:
【点睛】
本题的易错点为(4)③中NH4ClO4的含量的计算,要注意步骤8是滴定测定硫酸的浓度,计算过程中不能用0.1mol·L-1计算硫酸的总量。【解析】氨气与浓盐酸反应放出热量蒸发浓缩(至晶膜出现),冷却结晶,过滤C酸式滴定管4、5组装好整套蒸馏装置后,应检查装置的气密性再进行下面的实验14、略
【分析】本题考查实验方案设计与评价,(1)①出现黑色固体,此固体为Ag,利用金属活动顺序表,发生置换反应,即Mg+2Ag+=Mg2++2Ag;②确认是Ag,需要检验Ag+,即将Ag转化成Ag+,具体操作是:将黑色固体过滤、洗涤,向其中加入稀HNO3,黑色固体溶解并产生无色气体,遇空气后变成红棕色,并向所得溶液中滴加NaCl溶液,生成白色沉淀,说明黑色固体为Ag;(2)①NH4Cl是强酸弱碱盐,NH4+发生水解反应,NH4++H2ONH3·H2O+H+,Mg+2H+=Mg2++H2↑,消耗H+促使平衡向正反应方向进行;②根据实验II,除得到氢气外,还有一种能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,此气体为NH3;③加入的是(NH4)2SO4,NH4+的浓度与NH4Cl中NH4+浓度相同,不同的是阴离子,因此得出结论是Cl-有利于Mg和铵盐溶液反应产生H2(或SO42-不利于Mg和铵盐溶液反应产生H2、溶液中阴离子的种类会影响Mg和铵盐溶液反应产生H2);(3)②HCO3-在水中既有电离也有水解,HCO3-H++CO32-,pH=8.2说明溶液显碱性,得到Mg2(OH)2CO3,当没有HCO3-,则H+和Mg2+反应的程度很小,实验设计为:向装有相同镁条的试管中加入2mLpH=8.2的NaOH溶液,观察反应现象;(4)A、根据实验I,利用Ag+的氧化性较强,得到黑色固体,故A正确;B、四个实验中没有说明温度对实验的影响,故B错误;C、根据实验III,得到碱式碳酸镁,碱式碳酸镁不溶于水,故C正确;D、实验II和IV的对比,说明阴离子的影响,故D正确。【解析】2Ag++Mg=2Ag+Mg2+将黑色固体过滤、洗涤,向其中加入稀HNO3,黑色固体溶解并产生无色气体,遇空气后变成红棕色,并向所得溶液中滴加NaCl溶液,生成白色沉淀。NH4+水解使溶液中c(H+)增大,与Mg反应生成H2NH3Cl-有利于Mg和铵盐溶液反应产生H2(或SO42-不利于Mg和铵盐溶液反应产生H2、溶液中阴离子的种类会影响Mg和铵盐溶液反应产生H2)向装有相同镁条的试管中加入2mLpH=8.2的NaOH溶液。ACD15、略
【分析】本题考查实验方案设计与评价,(1)FeCl2属于强酸弱碱盐,Fe2+发生水解反应,其原因是Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+;Fe2+处于中间价态,既具有氧化性又具有还原性;(2)①铁与硫酸反应生成Fe2+,证明固体为Fe,需要验证溶液中存在Fe2+,即需要加入K3[Fe(CN)6]溶液,溶液中出现蓝色沉淀,证明固体为铁单质;②Fe2+具有还原性,发生Fe2+-e-=Fe3+。阴极上发生2H2O+2e-=H2↑+2OH-,Fe3+与OH-反应生成Fe(OH)3;需要做对比实验,产生的Cl2不与电解质中的离子发生反应,即电解酸化的2mol·L-1的NaCl或KCl;氯气溶于水后,得到氯水,具有强氧化性,因此需要取阳极附近溶液,加入淀粉KI溶液后,溶液不变蓝,证实了乙同学的推论不正确;(3)①根据实验I、II、III,酸性较强时,有气泡产生,无固体附着,说明放电的是H+,酸性较弱时,无气泡冒出,有金属状固体附着,说明Fe2+放电;②根据I、IV、V实验,各电极现象,增大电压,不仅可以改变离子的放电顺序,也可以改变电极的反应速率;(4)综上所述,电极反应的产物与电解质溶液的酸碱性、电源电压有关。【解析】Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+氧化性和还原性K3[Fe(CN)6]溶液、蓝色沉淀Fe2+-e-=Fe3+,最终生成Fe(OH)32mol·L-1NaCl(或KCl)溶液取阳极附近溶液,加入淀粉KI溶液后,溶液不变蓝酸性较强时,H+放电,酸性较弱时,Fe2+放电改变电极反应的速率电解质溶液的酸碱性、电源电压五、有机推断题(共1题,共5分)1
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