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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2025年陕教新版必修2化学上册月考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总分得分评卷人得分一、选择题(共6题,共12分)1、人工光合作用能够借助太阳能,用CO2和H2O制备化学原料。下图是通过人工光合作用制备HCOOH的原理示意图;下列说法不正确的是。
A.该过程是将太阳能转化为化学能的过程B.催化剂a表面发生氧化反应,有O2产生C.催化剂a附近酸性减弱,催化剂b附近酸性增强D.催化剂b表面的反应是CO2+2H++2e一=HCOOH2、科学家已获得了气态N4分子;其结构为正四面体(如图所示)。已知断裂1molN-N吸收167kJ能量,断裂1molN≡N吸收942kJ能量,下列说法正确的是。
A.1molN4转化为N2时,反应物的总能量小于生成物的总能量B.N4(g)=4N(g)的过程中释放1002kJ能量C.1molN4转化为N2时要吸收882kJ能量D.N4和N2互为同素异形体,N4转化为N2属于化学变化3、一定温度下,在2L密闭容器中,A、B、C三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。下列说法正确的是()
A.a点时,υ(A)=υ(B)B.反应开始到5min,B的物质的量增加了0.2molC.反应开始到5min,υ(A):υ(B):υ(C)=3:2:1D.反应开始到5min,υ(C)=0.04mol/(L·min)4、下列装置所示的实验中,能达到实验目的是A.分离碘和酒精B.除去中的HClC.实验室制氨气D.排水法收集NO5、生活中白糖的主要成分是A.淀粉B.纤维素C.蔗糖D.葡萄糖6、如图装置可用来监测空气中NO的含量;下列说法正确的是。
A.电子由Pt电极流出,经外电路流向NiO电极B.Pt电极上发生的是氧化反应C.NiO电极的电极反应式为NO+O2--2e-=NO2D.每流经1m3空气(假设NO被完全吸收),转移电子的物质的量为2×10-7mol,则该空气中NO的含量约为3×10-2mg/m3评卷人得分二、填空题(共9题,共18分)7、正误判断;正确的划“√”,错误的划“×”
(1)活化分子间的碰撞一定能发生化学反应(____)
(2)普通分子间的碰撞有时也能发生化学反应(____)
(3)活化分子比普通分子具有较高的能量(____)
(4)化学反应的实质是原子的重新组合(____)
(5)化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程(____)
(6)化学反应的实质是活化分子有合适取向的有效碰撞(____)8、煤炭被人们誉为黑色的“金子”;它是人类使用的主要能源之一。为了提高煤的利用率,减少有害气体的排放,人们采取了各式各样的方法。
(1)煤的气化和液化可能提高煤的利用率。煤的气化技术的主要产物是___________。煤的液化技术又分为直接液化和间接氧化.将煤隔绝空气加强热得到焦炉气、煤焦油及焦炭等产品的技术称为___________。
(2)煤在燃烧前;后及燃烧过程中均可采取措施减少有害气体的排放.
①在燃烧前;可以采用微生物脱硫技术.原理如下:
上述过程中Fe2+的作用为________________。写出Fe2+Fe3+的离子方程式________________。
②煤在燃烧时,进行脱硫处理,常采用________燃烧技术,在把煤和脱硫剂加入锅炉燃烧室,使煤与空气在流化过程中充分混合、燃烧,起到固硫作用.常用脱硫剂的主要化学成分为_______(填化学式)。
③煤在燃烧后,烟气净化常采用除尘技术和脱硫、脱硝技术.湿法脱硫、脱硝技术中将烟气通入_________设备,用石灰水淋洗。9、依据下图中氮元素及其化合物的转化关系;回答下列问题:
(1)实验室常用加热与固体制化合价取氨,该反应的化学方程式为_______。
(2)工业上以空气;水为原料生产硝酸分为三步:
①化学方程式为_______。
②实验现象是_______。
③该反应的离子方程式为_______。
(3)上图中,只用一种物质可将NO直接转化为硝酸且无色环保,该物质的化学式为_______,X的化学式为_______。10、64.0gCu与200mL10.0mol·L-1的浓硝酸反应,标准状况下测得反应产生的NO、NO2混合气体13.44L;且充分反应后铜仍有剩余。请计算:
(1)混合气体中NO与NO2的物质的量之比为___________;
(2)向反应后的溶液中滴加稀硫酸可使铜完全溶解,若该过程中只有NO气体生成,则还能产生NO的物质的量为___________。11、铜与锌用导线连接后;插入稀硫酸中形成原电池。
(1)分析图并填空:__。
(2)原电池总反应式(离子方程式)__。
(3)上述装置产生电流的原因是__。
(4)上述装置的能量转化是__。12、(1)能源是现代社会发展的支柱之一、化学反应中的能量变化,通常主要表现为热量的变化。下列反应中,属于放热反应的是___________(填序号)。
a.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl混合搅拌。
b.高温煅烧石灰石。
c.铝与盐酸反应。
(2)某同学进行如图所示实验,测量稀盐酸与烧碱溶液中和反应的能量变化。实验表明:反应温度升高,由此判断该反应是___________。(填“吸热”或“放热”)反应,其离子方程式为___________。
(3)如图是锌锰干电池的构造示意图,其负极电极反应式为___________
(4)燃料电池是一种高效;环境友好的供电装置;如图是电解质为稀硫酸溶液的氢氧燃料电池原理示意图,回答下列问题:
①氢氧燃料电池的a电极为___________极(填“正”或“负”);
②氢氧燃料电池的负极反应式:___________;
③氢氧燃料电池的总反应化学方程式是:___________。13、汽油主要是C5~C11的烃类混合物。(____)14、(1)写出以乙炔为原料制备PVC(聚氯乙烯)的过程中所发生反应的反应类型:___________、___________。PE(聚乙烯)材料目前被公认为安全材料,也可用于制作保鲜膜和一次性餐盒。辨别PE和PVC有两种方法,一是测密度法:密度大的应是___________;二是燃烧法:合成PE的小分子有机物和合成PVC的小分子有机物在足量空气中燃烧的实验现象的明显区别是___________。
(2)PVDC()是一种阻隔性高、韧性强、化学稳定性好的理想包装材料,广泛用于肉制品、豆制品等的包装。写出合成PVDC的小分子有机物的同分异构体的结构简式:___________。
(3)“白色污染”是指各种塑料制品对环境的污染。焚烧塑料会生成有毒物质二噁英,二噁英是含有如图所示母体的系列化合物,下列关于如图所示物质的说法错误的是___________(填序号)。
a.该物质在氧气中完全燃烧的产物是和
b.该物质属于烃。
c.该物质的一卤代物只有2种15、汽车尾气中CO、在一定条件下可发生反应一定温度下,向容积固定的2L的密闭容器中充入一定量的CO和的物质的量随时间的变化曲线如图所示:
(1)0~10min内该反应的平均反应速率________
(2)恒温恒容条件下,不能说明该反应已经达到平衡状态的是________(填序号)
A.容器内混合气体颜色不再变化。
B.容器内的压强保持不变。
C.容器内混合气体密度保持不变评卷人得分三、判断题(共7题,共14分)16、聚乙烯可包装食品,而聚氯乙烯塑料不可用于包装食品。(___)A.正确B.错误17、在锌铜原电池中,因为有电子通过电解质溶液形成闭合回路,所以有电流产生。(_______)A.正确B.错误18、以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池,放电过程中,H+从正极区向负极区迁移。(_______)A.正确B.错误19、同一反应,在相同时间间隔内,用不同物质表示的反应速率,其数值和意义都不一定相同。(_______)A.正确B.错误20、煤和石油都是混合物____A.正确B.错误21、化学反应中的能量变化主要是由化学键的变化引起的。_____A.正确B.错误22、乙醇和乙酸之间能发生酯化反应,酯化反应的逆反应为皂化反应。(____)A.正确B.错误评卷人得分四、工业流程题(共3题,共24分)23、以冶铜工厂预处理过的污泥渣(主要成分为CuO和Cu)为原料制备CuSO4•5H2O晶体的流程如下:
已知:①CuO在氨水作用下可以生成Cu(NH3)4(OH)2
②CuSO4•5H2O加热到45℃时开始失水。
请回答:
(1)步骤l中,空气的主要作用是____。
(2)下列关于步骤II说法不正确的是____。
A.操作1可选择倾析法过滤;玻璃棒的作用是:先搅拌,再引流。
B.操作1应趁热过滤;要防止液体1中的溶质因冷却而析出。
C.操作1为抽滤;在加入需抽滤的物质时,用玻璃棒引流液体,玻璃棒底端需紧贴在滤纸上。
D.抽滤时;布氏漏斗的底部斜口面需正对抽滤瓶的抽气口处,是为了提高抽滤的速率。
(3)液体1通过步骤III与步骤IV可得到CuSO4•5H2O晶体。
①蒸氨过程的生成物均是由两种元素组成的化合物,则除氨外其余产物的化学式为_____。
②步骤IV中包含多步操作,将下列步骤按正确的步骤排序(必要时步骤可重复选)。_____→得到固体物质→____→将液体放于蒸发皿中加热→____→_____→_____→_____→得到晶体。
a.过滤b.用玻璃棒不断搅拌溶液c.用足量稀硫酸溶解固体d.停止加热e.至溶液表面析出晶膜。
(4)步骤1中分别选用氨水;氨水-碳酸铵混合溶液氨浸时;铜元素回收率随温度变化如图所示。
①浸取液为氨水时,反应温度控制为55℃,温度过高铜元素回收率降低的原因是_______。
②浸取液为氨水一碳酸铵混合溶液时,铜元素回收率受温度影响较小的原因可能是______。
(5)为了提高CuSO4晶体的产率,实验室还采用以下方法:将CuSO4溶液转移至蒸馏烧瓶中;加入适量冰醋酸,通过下图所示的装置获取晶体。
①加入适量乙酸的目的是:_____。
②图中接真空泵的作用是:______。24、锂辉石(主要成分为LiAl(SiO3)2,还含有Fe2O3、MgO、Al2O3等杂质)是最重要的提锂矿石原料;工业上以α-锂辉石为原料制备碳酸锂,其工艺流程如图:
已知:①α-锂辉石化学惰性大;除HF外,几乎不与任何酸碱反应,α-锂辉石在高温下可转化为β-锂辉石,β-锂辉石具有更高的化学活性。
②β-锂辉石可与浓硫酸发生反应:2β-LiAl(SiO3)2+H2SO4(浓)Li2SO4+Al2O3·4SiO2·H2O。
③部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表:。氢氧化物Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2开始沉淀pH2.73.79.6完全沉淀pH3.74.711
请回答下列问题:
(1)将LiAl(SiO3)2改写成氧化物的形式为___,1000℃焙烧α-锂辉石的目的为___。
(2)滤渣2的主要成分为___,调节pH值的范围为___。
(3)“除大部分Mg”步骤的离子方程式为___。
(4)实验室蒸发浓缩操作中所需的仪器为酒精灯、铁架台(带铁圈)、___。
(5)洗涤过程中检验沉淀是否洗涤干净的操作为___。
(6)碳酸锂是制备锂离子电池的原料之一,某锂离子电池以CoP3作为负极材料,以LiMn1.5Ni0.5O4作为正极材料,以可传导放电Li+的无机固体电解质c-LATP作为电解液,其工作时电池反应为Li1-xMn1.5N0.5O4+Lix(CoP3)nLiMn1.5Ni0.5O4+(CoP3)n,则该电池放电时负极的电极反应式为___,充电时阳极的电极反应式为___。25、我国有广阔的海岸线,海水的综合利用大有可为。海水中溴含量约为65mg·L-1;从海水中提取溴的工艺流程如图所示。
(1)步骤Ⅰ、步骤Ⅲ发生反应的离子反应方程式为___、___。
(2)步骤Ⅰ中已获得游离态的溴,步骤Ⅱ又将之转变成化合态的溴,其目的是___。
(3)步骤Ⅱ通入热空气或水蒸气吹出Br2,利用了溴的___。(填性质)
(4)步骤Ⅱ中涉及的离子反应如下,请在下面方框内填入适当的化学计量数:___。
Br2+CO=BrO+Br-+CO2↑
(5)步骤Ⅱ中吹出的溴蒸气,也可先用二氧化硫水溶液吸收,再用氯气氧化后蒸馏。若从1000L海水中提取溴,理论上需要SO2的质量为___。评卷人得分五、原理综合题(共4题,共8分)26、由A;B、C、D四种金属按下表中装置图进行实验。
根据实验现象回答下列问题:
(1)装置甲中负极的电极反应式是____。
(2)装置丙中溶液中的SO移向____极(填D或A)。
(3)四种金属活泼性由强到弱的顺序是____。
(4)若C质量增加32g,则当丙中通过和乙等量电量时,丙中将析出标况下的气体体积为___L。27、Ⅰ.某实验小组对的分解做了如下探究。下表是该实验小组研究影响分解速率的因素时记录的一组数据,将质量相同但状态不同的分别加入盛有的溶液的大试管中,并用带火星的木条测试,结果如下:。MnO2触摸试管情况观察结果反应完成所需的时间粉末状很烫剧烈反应,带火星的木条复燃3.5min块状微热反应较慢,火星红亮但木条未复燃30min
(1)写出大试管中发生反应的化学方程式:_____,该反应是_____反应(填放热或吸热)。
(2)实验结果表明,催化剂的催化效果与______有关。
Ⅱ.某可逆反应在体积为的密闭容器中进行;0~3分钟各物质的物质的量的变化情况如图所示(A;B、C均为气体)
(3)该反应的化学方程式为______。
(4)反应开始至2分钟末,用B的浓度变化表示的反应速率为______。
(5)能说明该反应已达到平衡状态的是_____(填字母符号)。
A.B.容器内压强保持不变。
C.D.容器内混合气体的密度保持不变。
(6)在密闭容器里,通入发生上述反应,当改变下列条件时,反应速率会减小的是________(填字母符号)。
A.降低温度B.加入催化剂C.增大容器体积28、“绿水青山就是金山银山”,因此如何消除大气污染物中的NOx、SO2等气体成为人们关注的主要问题之一。
(1)SO2的排放主要来自于煤的燃烧,工业上常用氨水吸收法处理尾气中的SO2。
已知吸收过程中相关反应的热化学方程式如下:
①SO2(g)+NH3·H2O(aq)=NH4HSO3(aq)ΔH1=akJ/mol;
②NH3·H2O(aq)+NH4HSO3(aq)=(NH4)2SO3(ag)+H2O(l)ΔH2=bkJ/mol;
③2(NH4)2SO3(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)ΔH3=ckJ/mol。
则反应2SO2(g)+4NH3·H2O(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(l)的ΔH=______kJ/mol。
(2)燃煤发电厂常利用反应2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)2CaSO4(s)+2CO2(g)ΔH=−681.8kJ/mol对煤进行脱硫处理来减少SO2的排放。对于该反应,在温度为TK时,借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如下:。时间/min
浓度/mol·L−101020304050O21.000.790.600.600.640.64CO200.420.800.800.880.88
①0~20min内,平均反应速率v(SO2)=_____mol/(L·min)。
②30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡。根据上表中的数据判断,改变的条件可能是_____(填字母)。
A.通入一定量的O2B.加入一定量的粉状碳酸钙。
C.适当缩小容器的体积D.加入高效的催化剂。
(3)NOx的排放主要来自于汽车尾气,有人利用反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)ΔH=−34.0kJ/mol;用活性炭对NO进行吸附。
①已知在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体;保持恒压测得NO的转化率随温度的变化如图所示:
由图可知,1050K前反应中NO的转化率随温度升高而增大,其原因为________________________________;
②用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数(记作Kp)。在1050K、1.1×105Pa时,该反应的化学平衡常数Kp=_____________________[已知:气体分压(P分)=气体总压(P)×体积分数]。
(4)氮氧化物也可以用尿素[(NH2)2CO]水溶液吸收。用尿素[(NH2)2CO]水溶液吸收体积比为1∶1的NO和NO2混合气,可将N元素转变为对环境无害的气体。该反应的化学方程式为___________________________________。
(5)汽车尾气吸收还可利用反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)ΔH=−746.8kJ/mol,实验测得,v正=k正·c2(NO)·c2(CO),v逆=k逆·c(N2)·c2(CO2)(k正、k逆为速率常数;只与温度有关)。
①达到平衡后,仅升高温度,k正增大的倍数_________(填“>”“<”或“=”)k逆增大的倍数。
②若在1L的恒容密闭容器中充入1molCO和1molNO,在一定温度下达到平衡时,CO的转化率为80%,则k正︰k逆=_____L/mol。29、有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序,两人均用镁片和铝片作电极,但甲同学将电极放入6mol·L-1的H2SO4溶液中,乙同学将电极放入6mol·L-1的NaOH溶液中;如图所示。
(1)写出甲中正极的电极反应式___。
(2)乙中负极的电极反应式为___,总反应的离子方程式:___。
(3)如果甲与乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属,则负极材料的金属应比正极材料的金属活泼”,则甲会判断出___金属活动性更强,而乙会判断出___金属活动性更强(填写元素符号)。
(4)由此实验得出的下列结论中,正确的有___。A.利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质B.镁的金属性不一定比铝的金属性强C.该实验说明金属活动性顺序表已过时,没有实用价值了D.该实验说明化学研究对象复杂、反应受条件影响较大,因此应具体问题具体分析参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、C【分析】试题分析:根据装置图中电子的流向,判断催化剂a为负极电极反应:2H2O-4e-═O2+4H+,酸性增强;催化剂b为正极,电极反应:CO2+2H++2e-═HCOOH,酸性减弱,总的电池反应为2H2O+2CO2═2HCOOH+O2,该过程把太阳能转化为化学能;A、过程中是光合作用,太阳能转化为化学能,故A正确;B、催化剂a表面发生氧化反应,有O2产生,故B正确;C、催化剂a附近酸性增强,催化剂b附近酸性条件下生成弱酸,酸性减弱,故C错误;D、催化剂b表面的反应是通入二氧化碳,酸性条件下生成HCOOH,电极反应为:CO2+2H++2e一═HCOOH;故D正确;故选C。
考点:考查了化学反应中的能量变化的相关知识。2、D【分析】【分析】
【详解】
A.1molN4转化为N2时吸收6×167kJ;放出2×942kJ;即放出882kJ能量,则反应物的总能量大于生成物的总能量,A错误;
B.N4(g)=4N(g)的过程中吸收能量为6×167kJ=1002kJ;B错误;
C.1molN4转化为N2时吸收6×167kJ;放出2×942kJ;即放出882kJ能量,C错误;
D.N4和N2均是氮元素形成的单质,互为同素异形体,N4转化为N2属于化学变化;D正确;
答案选D。3、C【分析】【分析】
根据图示,反应5min达到平衡状态,A的物质的量由0.8mol减少到0.2mol,B的物质的量增加0.4mol,C的物质的量增大0.2mol,则A为反应物,B、C为生成物,化学反应计量系数之比等于反应体系中物质变化量之比,∆n(A):∆n(B):∆n(C)=0.6mol:0.4mol:0.2mol=3:2:1,则反应的化学方程式为:3A(g)⇌2B(g)+C(g);据此分析解答。
【详解】
A.由图可知,a点时,根据v=A;B两物质反应的时间相同,但物质的量的变化量不同,则浓度的变化量也不同,反应速率不相等,故A错误;
B.反应开始到5min;B的物质的量由0变为0.4mol,则增加了0.4mol,故B错误;
C.根据分析,反应的化学方程式为:3A(g)⇌2B(g)+C(g);反应计量系数之比等于反应速率之比,反应开始到5min,υ(A):υ(B):υ(C)=3:2:1,故C正确;
D.反应开始到5min,∆n(C)=0.2mol,υ(C)===0.02mol/(L·min);故D错误;
答案选C。4、D【分析】【分析】
A.碘单质和酒精不分层;不能通过分液分离;
B.二氧化碳能够与碳酸钠溶液反应;
C.氯化铵分解生成的氨气和氯化氢又会化合成氯化铵;
D.NO不溶于水;可以用排水法收集。
【详解】
碘易溶于酒精;二者不分层,无法通过分液分离,故A错误;
B.由于碳酸钠与二氧化碳反应;违反了除杂原则,应该用饱和碳酸氢钠溶液,故B错误;
C.氨气与HCl遇冷又会生成氯化铵;该方法无法制取氨气,故C错误;
D.一氧化氮气体不溶于水;图示通过图示装置用排水法收集NO,故D正确;
故选:D。
【点睛】
本题考查了化学实验方案的评价,涉及分液、物质分离与提纯、气体制备与收集等知识,明确常见化学实验基本操作方法为解答关键,试题有利于提高学生的化学实验能力。5、C【分析】【分析】
【详解】
日常生活中食用的白糖、红糖、冰糖的主要成分都是蔗糖,故选C。6、C【分析】【详解】
A、O2在铂电极上得电子变成O2―;是正极,电子经外电路流入,A不正确;
B;Pt电极上氧气发生还原反应;B不正确;
C;NO在NiO电极上失电子;C正确;
D、转移电子的物质的量为2×l0-7mol,时,由NO+O2-—2e-=NO2得n(NO)=l0—7mol,m(NO)=l0—7mol×30×103mg·mol-1=3×10-3mg/m3;D不正确。
答案选C。二、填空题(共9题,共18分)7、略
【分析】【详解】
(1)物质发生化学反应;必须分子间发生有效碰撞,有效碰撞的条件:①活化分子,②有合适的取向,(1)错误;
(2)普通分子间的不能发生有效碰撞;不可能发生化学反应,(2)错误;
(3)指代不明确;某种普通分子所具有的能量可能比另一种活化分子的能量高,(3)错误;
(4)化学反应的实质是旧键的段裂和新键的形成;即原子的重新组合,(4)正确;
(5)化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程;(5)正确;
(6)化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的形成过程;即活化分子有合适取向时的有效碰撞,(6)正确;
故答案为:×;×;×;√;√;√。【解析】×××√√√8、略
【分析】【详解】
(1)煤的汽化是煤和水蒸气在高温条件下反应生成CO和氢气的过程,故主要产物为CO、H2;将煤隔绝空气加强热使煤分解得到焦炉气;煤焦油及焦炭等产品的操作是煤的干馏;
(2)①根据微生物脱硫技术的原理可知:Fe2+先被氧化为Fe3+,后Fe3+又被还原为Fe2+,即Fe2+先被消耗后又生成,故在反应中做催化剂;Fe2+做还原剂,被氧气氧化为Fe3+,氧气在酸性条件下被还原为H2O,据此写出离子方程式:4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,故答案为中间产物,催化剂作用,加快S元素的氧化;4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O;②在煤燃烧的同时进行的脱硫技术称为“流化床”燃烧技术;由于SO2是酸性氧化物,故可以加碱性氧化物CaO(或者CaCO3)来加以吸收;③吸收烟气的装置为吸收塔。【解析】CO、H2煤的干馏中间产物、催化剂作用、加快S元素的氧化4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O流化床CaO(或者CaCO3)吸收塔9、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)实验室常用加热与固体混合物制取氨气,该反应的化学方程式为:
(2)工业上以空气;水为原料生产硝酸分为三步:
①氨气发生催化氧化得到一氧化氮和水,化学方程式为:
②一氧化氮为无色气体,而二氧化氮为红棕色气体,因此过程中的实验现象是:无色气体变为红棕色;
③二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮,该反应的离子方程式为:
(3)NO直接转化为硝酸,氮元素的价态由+2价升高到+5价,发生了氧化反应,因此需要加入氧化剂且无色环保的物质来实现该反应,过氧化氢是一种绿色环保的无色强氧化剂,因此该物质的化学式为:根据图表信息可知X物质中氮元素的价态为+5价,属于氧化物,因此X的化学式为【解析】无色气体变为红棕色10、略
【分析】【分析】
(1)
铜和硝酸反应后铜有剩余,说明硝酸完全反应,反应的方程式为:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,假设NO和NO2的物质的量分别为xmol、ymol,根据两者总体积可得方程式:(x+y)mol×22.4L/mol=13.44L①,根据HNO3完全反应可得方程式:4n(NO)+2n(NO2)=n(HNO3),即:4x+2y=200mL×10-3L/mL×10.0mol/L②,联立①②解得:x=0.4mol,y=0.2mol,则NO和NO2的物质的量比为0.4:0.2=2:1;
(2)
假设该过程生成NO气体为amol,则根据整个过程中得失电子守恒列式如下:3x+y+3a=2n(Cu),即3×0.4mol+0.2mol+3a=2×解得a=0.2mol,即加入稀硫酸后铜继续反应产生NO0.2mol。【解析】(1)2:1
(2)0.2mol11、略
【分析】【分析】
在铜锌原电池中,锌与稀硫酸发生氧化还原反应,有电子转移,即锌失去的电子沿导线流向铜,闭合回路中形成电流,化学能转化为电能。由于锌的活动性大于铜,锌为原电池的负极,失去电子发生氧化反应,电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,锌片逐渐溶解;铜为原电池的正极,溶液中的氢离子在正极上得到电子发生还原反应,电极反应式为2H++2e-=H2↑;铜片表面产生大量气泡,以此解题。
【详解】
在铜锌原电池中,锌与稀硫酸发生氧化还原反应,有电子转移,即锌失去的电子沿导线流向铜,闭合回路中形成电流,化学能转化为电能。由于锌的活动性大于铜,锌为原电池的负极,失去电子发生氧化反应,电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,锌片逐渐溶解;铜为原电池的正极,溶液中的氢离子在正极上得到电子发生还原反应,电极反应式为2H++2e-=H2↑;铜片表面产生大量气泡。
(1)根据分析,该题图为:
故答案为:
(2)根据分析,由于锌的活动性大于铜,锌为原电池的负极,电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,铜为原电池的正极,电极反应式为2H++2e-=H2↑,原电池总反应式(离子方程式)Zn+2H+=Zn2++H2↑;
故答案为:Zn+2H+=Zn2++H2↑;
(3)该装置产生电流的原因是:在铜锌原电池中;锌与稀硫酸发生氧化还原反应,有电子转移,即锌失去的电子沿导线流向铜,闭合回路中形成电流;
故答案为:锌与稀硫酸发生氧化还原反应;有电子转移,负极锌失去的电子沿导线流向正极铜,闭合回路中有电流产生。
(4)根据分析可知;该装置是原电池,原电池是将化学能转化为电能的装置;
故答案为:化学能转化为电能。【解析】Zn+2H+=Zn2++H2↑锌与稀硫酸发生氧化还原反应,有电子转移,负极锌失去的电子沿导线流向正极铜,闭合回路中有电流产生化学能转化为电能12、略
【分析】【分析】
原电池中;活泼的电极一般为负极;燃料电池中通入燃料的一极为原电池的负极,结合常见的放热反应类型分析解答。
【详解】
(1)①a.Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl的反应是吸热反应,故a不选;b.高温煅烧石灰石是吸热反应,故b不选;c.铝与盐酸的反应是放热反应;故c选;故答案为:c;
(2)测量稀盐酸与烧碱溶液中和反应的能量变化,发现反应温度升高,说明中和反应是放热反应,反应的离子方程式为H++OH-=H2O,故答案为:放热;H++OH-=H2O;
(3)锌锰干电池中负极上锌失电子,发生氧化反应,电极反应式为Zn-2e-=Zn2+,故答案为:Zn-2e-=Zn2+;
(4)①氢氧燃料电池中通入氢气的一极为负极;因此a为氢氧燃料电池的负极,故答案为:负;
②负极上氢气发生失电子的氧化反应,电极反应式为H2-2e-=2H+,故答案为:H2-2e-=2H+;
③氢氧燃料电池的总反应是氢气与氧气反应生成水,反应的总方程式为2H2+O2=2H2O,故答案为:2H2+O2=2H2O。【解析】c放热H++OH-=H2OZn-2e-=Zn2+负H2-2e-=2H+2H2+O2=2H2O13、略
【分析】【详解】
汽油所含烃类物质常温下为液态,易挥发,主要是C5~C11的烃类混合物,故正确。【解析】正确14、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)与加成生成经过加聚反应生成聚氯乙烯;聚氯乙烯中含有相对原子质量相对较大的氯原子,其密度比聚乙烯大;氯乙烯不易燃烧,燃烧时产生有白雾(含有的小液滴)生成;
(2)合成的小分子有机物为该小分子有机物的同分异构体为
(3)a.该物质含有碳、氢、氧三种元素,完全燃烧的产物是和a项正确;
b.该物质含有碳、氢、氧三种元素,不属于烃,b项错误;
c.该物质含有2种不同环境的H原子;其一卤代物只有2种,c项正确;
答案选b。【解析】加成反应加聚反应聚氯乙烯乙烯更易燃烧,氯乙烯燃烧有白雾(的小液滴)生成b15、略
【分析】【详解】
(1)
(2)A.容器内混合气体颜色不再变化;说明二氧化氮的浓度不变,即反应达到平衡状态;
B.因反应前后的气体分子数不一样;所以容器内的压强保持不变,说明各气体的物质的量不变,反应达到平衡状态;
C.反应过程中,容器内混合气体密度始终保持不变,不能说明达到平衡状态。【解析】C三、判断题(共7题,共14分)16、A【分析】【详解】
聚氯乙烯有毒,不能用于包装食品,正确。17、B【分析】【详解】
电子不能通过电解质溶液。在锌铜原电池中,电子通过外电路形成闭合回路,所以有电流产生,错误。18、B【分析】【详解】
燃料电池放电过程中,阳离子从负极区向正极区迁移。以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池,放电过程中,H+从负极区向正极区迁移,错误。19、B【分析】【详解】
同一反应,在相同时间间隔内,用不同物质表示的反应速率,其数值可能不同,用不同物质表示的速率之比等于方程式中相应的系数比,但意义是相同的,表示的都是该反应在一段时间的平均速率。故错误。20、A【分析】【详解】
煤和石油都是复杂的混合物,故对;21、A【分析】【分析】
【详解】
旧键断裂需要吸收能量,新键形成需要放出能量,化学反应中的能量变化主要是由化学键的变化引起的,该说法正确。22、B【分析】【详解】
皂化反应是油脂在碱性条件下的水解反应,错误。四、工业流程题(共3题,共24分)23、略
【分析】【分析】
污泥渣中Cu和CuO、氧气、氨水可以生成Cu(NH3)4(OH)2,过滤除去难溶固体,蒸氨过程的生成物均是由两种元素组成的化合物,则除氨外其余产物是氧化铜、水;氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤,可得CuSO4•5H2O晶体;
【详解】
(1)步骤l中,Cu和氧气、氨水反应生成Cu(NH3)4(OH)2;空气的主要作用是氧化污泥中的铜单质;
(2)A.操作1可选择倾析法过滤;倾析法可以避免沉淀过早堵塞滤纸小孔而影响过滤速度,为使大多数固体留在烧杯中,不用玻璃棒搅拌烧杯中的液体,故A错误;
B.温度越高;氨气的溶解度越小,故B错误;
C.操作1为抽滤;在加入需抽滤的物质时,使抽滤的物质匀分布在整个滤纸面上,故C错误;
D.抽滤时;布氏漏斗的底部斜口面需正对抽滤瓶的抽气口处,防止布氏漏斗下端液体被吸进减压水泵里,故D错误;
选ABCD;
(3)①蒸氨过程的生成物均是由两种元素组成的化合物,根据元素守恒,则除氨外其余产物的化学式为CuO、H2O;
②步骤IV中包含多步操作,过滤(a)→得到固体物质→用足量稀硫酸溶解固体(c)→将液体放于蒸发皿中加热→用玻璃棒不断搅拌溶液(b)→至溶液表面析出晶膜(e)→停止加热(d)→过滤(a)→得到晶体;
(4)①氨气的溶解度随温度升高而降低;温度过高,导致氨水浓度降低,所以浸取液为氨水时,反应温度控制为55℃,温度过高铜元素回收率降低。
②浸取液为氨水一碳酸铵混合溶液时,除了一水合氨外,还有大量的存在,存在水解平衡,温度变化时,因平衡发生移动,NH3•H2O浓度变化程度小;所以浸取液为氨水一碳酸铵混合溶液时,铜元素回收率受温度影响较小;
(5)①酸可抑制铜离子水解;加入适量乙酸的目的是调节溶液pH,防止铜离子水解;
②CuSO4•5H2O加热到45℃时开始失水;图中接真空泵抽气;减压,防止蒸发溶剂时温度过高而使晶体失水。
【点睛】
本题通过污泥渣为原料制备CuSO4•5H2O晶体,考查混合物的分离提纯,注意抽滤、蒸发结晶操作的注意事项,明确从硫酸铜溶液得到硫酸铜晶体的操作步骤是解题关键。【解析】氧化污泥中的铜单质ABCD①CuO、H2Oacbeda温度过高,导致氨水浓度降低溶液中除了一水合氨外,还有大量的存在,存在水解平衡,温度变化时,因平衡发生移动,NH3•H2O浓度变化程度小调节溶液pH,防止形成碱性物质(碱式盐或氢氧化铜)或抑制水解抽气,减压,防止蒸发溶剂时温度过高而使晶体失水24、略
【分析】【分析】
α-锂辉石(主要成分为LiAl(SiO3)2,还含有Fe2O3、MgO、Al2O3等杂质)高温焙烧转化成β-锂辉石,后加入98%浓硫酸低温焙烧,水浸后得到的酸性溶液中含有Li+、SO42-,另含有Al3+、Fe3+、Mg2+等杂质,得到的滤渣1为SiO2;加入石灰石调节pH,使Al3+、Fe3+转化为氢氧化物沉淀;同时生成微溶的硫酸钙,过滤,滤液中加入石灰乳除去大部分镁离子,生成滤渣3为氢氧化镁,滤液再加入碳酸钠调节pH至11-12,进一步除去钙;镁离子,滤渣4为碳酸钙、氢氧化镁等,滤液为硫酸锂溶液,蒸发浓缩后再加碳酸钠溶液得到碳酸锂沉淀,过滤洗涤干燥得到碳酸锂,以此解答该题。
【详解】
(1)硅酸盐改写为氧化物的形式要注意活泼金属氧化物在前,其次为不活泼金属氧化物,再次为非金属氧化物,最后为水,中间用小圆点隔开,各元素的比例不能改变,故将LiAl(SiO3)2改写为氧化物的形式为Li2O•Al2O3•4SiO2;根据题目信息可知α-锂辉石化学惰性大;除HF外,几乎不与任何酸碱反应,α-锂辉石在高温下可转化为β-锂辉石,β-锂辉石具有更高的化学活性,可与浓硫酸反应,故1000℃焙烧α-锂辉石的目的为将不和浓硫酸反应的α-锂辉石转化为和浓硫酸反应的β-锂辉石;
(2)加入碳酸钙调pH目的是将Fe3+和Al3+转化为Fe(OH)3和Al(OH)3,碳酸钙还可以和硫酸反应生成微溶的硫酸钙,所以滤渣2的主要成分为Fe(OH)3、Al(OH)3和CaSO4;根据表格可知将Fe3+和Al3+沉淀,而不使Mg2+沉淀;调节pH的范围为4.7≤pH<9.6;
(3)向溶液中加入石灰乳可将微溶的Ca(OH)2转化为难溶的Mg(OH)2,离子方程式为:Ca(OH)2(s)+Mg2+(aq)=Mg(OH)2(s)+Ca2+(aq);
(4)实验室蒸发操作除了使用酒精灯;铁架台(带铁圈)外;还需要蒸发皿和玻璃棒;
(5)沉淀的目的是洗去碳酸锂上吸附的溶液中的离子,溶液中的离子有硫酸根离子,可用检验硫酸根离子的方法检验,检验是否洗涤干净的方法是取少量最后一次的洗涤滤液于试管中,向其中滴加盐酸,再加入BaCl2溶液;若无白色沉淀产生,则表明已洗涤干净;
(6)该电池放电时负极失电子发生氧化反应,电极反应式为Lix(CoP3)n-xe-=xLi++(CoP3)n,充电时阳极失电子发生氧化反应,电极反应式为LiMn1.5Ni0.5O4-xe-=Li1-xMn1.5Ni0.5O4+xLi+。
【点睛】
硅酸盐改写为氧化物的形式要注意活泼金属氧化物在前,其次为不活泼金属氧化物,再次为非金属氧化物,最后为水,中间用小圆点隔开,各元素的比例不能改变。【解析】①.Li2O•Al2O3•4SiO2②.将不和浓硫酸反应的α-锂辉石转化为和浓硫酸反应的β-锂辉石③.Fe(OH)3、Al(OH)3和CaSO4④.4.7≤pH<9.6⑤.Ca(OH)2(s)+Mg2+(aq)=Mg(OH)2(s)+Ca2+(aq)⑥.蒸发皿、玻璃棒⑦.取少量最后一次的洗涤滤液于试管中,向其中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,若无白色沉淀产生,则表明已洗涤干净⑧.Lix(CoP3)n-xe-=xLi++(CoP3)n⑨.LiMn1.5Ni0.5O4-xe-=Li1-xMn1.5Ni0.5O4+xLi+25、略
【分析】【分析】
卤水中含有溴离子,通入氯气得到含有低浓度Br2的溶液;溴易挥发,通入热空气吹出Br2,用热的碳酸钠溶液吸收Br2,得到含有BrOBr-的溶液;加入硫酸酸化,BrOBr-在酸性条件下反应生成Br2;蒸馏得到工业溴。
(1)
步骤Ⅰ是向卤水通入氯气,把Br-氧化为Br2,反应的离子反应方程式为Cl2+2Br-=2Cl-+Br2;步骤Ⅲ是BrOBr-在酸性条件下反应生成Br2,发生反应的离子反应方程式为BrO+5Br-+6H+=3Br2+3H2O;
(2)
步骤Ⅰ中已获得游离态的溴;步骤Ⅱ又将之转变成化合态的溴,其目的是富集(或浓缩)溴元素;
(3)
步骤Ⅱ通入热空气或水蒸气吹出Br2;利用了溴的挥发性;
(4)
步骤Ⅱ中溴元素化合价由0升高为+5、溴元素化合价由0降低为-1,根据得失电子守恒、电荷守恒,配平方程式为3Br2+3CO=BrO+5Br-+3CO2↑;
(5)
海水中溴含量约为65mg·L-1,若从1000L海水中提取溴,理论上需要SO2的质量为xg;
X=26g。【解析】(1)Cl2+2Br-=2Cl-+Br2BrO+5Br-+6H+=3Br2+3H2O
(2)富集(或浓缩)溴元素。
(3)挥发性。
(4)3Br2+3CO=BrO+5Br-+3CO2↑
(5)26g五、原理综合题(共4题,共8分)26、略
【分析】【分析】
(1)装置甲中二价金属A不断溶解;则A为负极失去电子;
(2)装置丙中A有气体产生,电解质为硫酸,则A为正极发生反应:
(3)原电池反应中负极的金属性强于正极;以此判断;
(4)装置乙中C的质量增加,电解液为CuSO4,则C发生反应:当丙中通过和乙等量电量时则电子数守恒,以此计算。
【详解】
(1)装置甲中二价金属A不断溶解,则A为负极失去电子发生氧化反应:A-2e-=A2+,故答案为:A-2e-=A2+;
(2)装置丙中A有气体产生,电解质为硫酸,则A为正极发生反应:电解质中阴离子往负极移动,则SO移向D极;故答案为:D;
(3)由装置甲可知A为负极,B为正极,则金属性A>B,同理可得B>C,D>A;综上所述金属活动性由强到弱的顺序是D>A>B>C,故答案为:D>A>B>C;
(4)装置乙中C的质量增加,电解液为CuSO4,则C发生反应:若C质量增加32g,则增加铜的物质的量为由电极反应式可知转移电子物质的量为:1mol。当丙中通过和乙等量电量时则电子数守恒,由电极反应:可知当转移电子物质的量为1mol时生成氢气为0.5mol,标况下体积为故答案为:11.2。【解析】A-2e-=A2+DD>A>B>C11.227、略
【分析】【分析】
(1)大试管中发生的反应为在二氧化锰做催化剂作用下;双氧水分解生成氧气和水,根据触摸试管的感觉可知,该反应为放热反应;
(2)由题给实验结果可知;在其他条件相同时,粉末状二氧化锰比块状二氧化锰反应所需时间短,化学反应速率快;
(3)由图象可知;A;B为反应物,C为生成物,由各物质的物质的量的变化量之比等于化学计量数之比可得化学方程式;
(4)由化学反应速率公式计算可得;
(5)由达到化学平衡时;正逆反应速率相等,各物质的浓度或百分含量保持不变进行分析判断;
(6)升高温度;增大压强、使用催化剂;反应速率增大;降低温度、减小压强,化学反应速率减小。
【详解】
(1)大试管中发生的反应为在二氧化锰做催化剂作用下,双氧水分解生成氧气和水,反应的化学方程式为根据触摸试管的感觉可知,该反应为放热反应,故答案为:放热;
(2)由题给实验结果可知;在其他条件相同时,粉末状二氧化锰比块状二氧化锰反应所需时间短,说明催化剂的表面积对反应速率有影响,故答案为:催化剂的表面积大小;
(3)由图象可知,A、B的物质的量逐渐减小,A、B为反应物,C的物质的量逐渐增多,C为生成物,当反应到达2min时,A、B、C的物质的量的变化量之比为(5—3)mol:(2—1)mol:(4—2)mol=2:1:2,由各物质的物质的量的变化量之比等于化学计量数之比可知,反应的化学方程式为故答案为:
(4)由图可知,反应开始至2分钟末,B的物质的量的变化量为(2—1)mol=1mol,则用B的浓度变化表示的反应速率为=0.1mol/(L.min);故答案为:0.1mol/(L.min);
(5)A.不能说明正反应和逆反应的关系;故无法判断反应是否达到平衡,故错误;
B.该反应为前后气体体积变小的反应;随着正反应的进行,气体物质的量不断减小,压强也减小,当容器内压强保持不变时,说明正逆反应速率相等,反应已达平衡状态,故正确;
C.说明正逆反应速率相等,则说明正反应速率大于逆反应速率;反应未达到平衡,故错误;
D.该反应在5L恒容容器中进行;所有物质都是气体,由质量守恒定律可知,反应前后气体的质量不变,反应体系的密度始终不变,则容器内混合气体的密度保持不变不能作为平衡状态的判断标志,故错误;
B正确;故答案为:B;
(6)A.降低温度;化学反应速率会减小,故正确;
B.加入催化剂;化学反应速率会增大,故错误;
C.增大容器体积;压强减小,化学反应速率会减小,故正确;
AC正确;故答案为:AC。
【点睛】
该反应在体积不变的恒容容器中进行,由质量守恒定律可知,反应前后气体的质量不变,反应体系的密度始终不变是解答关键,也是易错点。【解析】放热催化剂的表面积大小BAC28
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