高一化学人教版必修2实验汇编（2）化学反应与能量变化试卷

这是一份高一化学人教版必修2实验汇编（2）化学反应与能量变化试卷，共7页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1.某学生用如图所示装置进行化学反应能量变化情况的研究。当往试管中滴加试剂Y时，看到U形管中液面甲处下降、乙处上升。下列关于该反应的叙述中正确的是( )
①该反应为放热反应
②该反应为吸热反应
③生成物的总能量比反应物的总能量高
④反应物的总能量比生成物的总能量高
⑤该反应过程可以看成是“贮存”于X、Y内部的部分能量转化为热能形式释放出来
A.①④⑤
B.①④
C.①③
D.②③⑤
2.下列实验现象或图象信息不能充分说明对应的化学反应是放热反应的是( )
A.A B.B C.C D.D
二、填空题
3.利用生活中或实验中常见的物品,根据氧化还原反应知识和电化学知识,自己动手设计一个原电池。请填写下列空白:
(1)实验原理:Fe+2H+=Fe2++H2↑。
(2)实验装置(如图)。
(3)原电池设计及注意的问题:
①按如图所示连接好实验仪器,注意观察(耳朵听)耳机是否有声音发出,如果没有,可将原电池的两个电极中的一极接触耳机插头上的一极(注意:接触的同时耳机的另一极是连接在原电池的另一个电极上的),这时可以听见耳机发出“嚓嚓嚓……”的声音。其原因是在原电池中,由化学能转化为_______,在耳机中又由_______转化为声音这种能量。
②如果将装置中的耳机改为电流计,则铁钉应该接电流计的____极,电极反应是______________。
三、实验题
4.某同学设计如下实验方案以探究某反应是放热反应还是吸热反应。
方案一: 如图1，在烧杯底部用熔融的石蜡粘一块小木片，在烧杯里加入10mL2ml·L-1硫酸溶液，再向其中加入氢氧化钠溶液，片刻后提起烧杯。
方案二: 如图2，甲试管中发生某化学反应，实验前U形管中红墨水液面相平，在化学反应过程中，通过U形管两侧红墨水液面高低判断某反应是吸热反应还是放热反应。
根据上述实验回答相关问题：
（1）方案一中观察到的现象是 ，由此得出的结论是________________ 。
（2）方案二的现象证明①③④组中发生的反应都是_____（填“吸热”或“放热”）反应，如果放置较长时间，可观察到U形管里的现象是 。实验②中U形管里的现象为 ，说明反应物的总能量 （填“大于”“小于”或“等于”）生成物的总能量，发生反应的化学反应方程式 。
5.某化学研究性学习小组针对原电池的形成条件，设计了实验方案，进行如下探究。
（1）请填写有关实验现象并得出相关结论。
①通过实验2和3，可得出原电池的形成条件是_______________。
②通过实验1和3，可得出原电池的形成条件是_______________。
③若将3装置中稀硫酸换成乙醇，电流计指针将不发生偏转，从而可得出原电池的形成条件是_______________。
（2）分别写出实验3中Zn棒和Cu棒上发生的电极反应式。
Zn棒：_______________。
Cu棒：_______________。
（3）实验3的电流是从_______________棒流出的（填“Zn”或“Cu”），反应过程中若有0.4ml电子发生了转移，则Zn电极质量减少_______________g。
6.为了探究化学能与热能的转化,某实验小组设计了如下三套实验装置:
(1)上述三个装置中,不能证明“铜与浓硝酸反应是吸热反应还是放热反应”的是__________。
(2)某同学选用装置Ⅰ进行实验(实验前U形管里液面左右相平),在甲试管里加入适量氢氧化钡溶液与稀硫酸,U形管中可观察到的现象是__________,说明该反应属于__________(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)为探究固体M溶于水的热效应,选择装置Ⅱ进行实验(反应在甲中进行)。
①若M为钠,则实验过程中烧杯中可观察到的现象是__________;
②若观察到烧杯里产生气泡,则说明M溶于水__________(填“一定是放热反应”“一定是吸热反应”或“可能是放热反应”),理由是__________;
③若观察到烧杯里的玻璃管内形成一段水柱,则M可能是__________。
(4)至少有两种实验方法能证明超氧化钾与水的反应(4KO2+2H2O=4KOH+3O2)是放热反应还是吸热反应。方法①:选择上述装置__________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)进行实验;
方法②:取适量超氧化钾粉末用脱脂棉包裹并放在石棉网上,向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水,片刻后,若观察到棉花燃烧,则说明该反应是__________反应。
7.某小组在验证反应“”的实验中检测到发现和探究过程如下。向硝酸酸化的0.05硝酸银溶液(pH≈2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,烧杯底部有黑色间体,溶液呈黄色。
(1)检验产物
①取出少量黑色固体,洗涤后,______________________________(填操作和现象),证明黑色固体中含有Ag。
②取上层清液,滴加溶液,产生蓝色沉淀,说明溶液中含有_________________。
(2)针对"溶液呈黄色",甲认为溶液中有,乙认为铁粉过量时不可能有,乙依据的原理是____________________________________(用离子方程式表示),针对两种观点继续实验:
①取上层清液,滴加KSCN溶液,溶液变红,证实了甲的猜测同时发现有白色沉淀产生,且溶液颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关,对比实验记录如下:
(资料:与生成白色沉淀AgSCN)
②对产生的原因作出如下假设:
假设a:可能是铁粉表面有氧化层,能产生;
假设b:空气中存在,由于____________________________(用离子方程式表示),可产生;
假设c:酸性溶液中的;具有氧化性,可产生;
假设d:根据_______________________________现象,判断溶液中存在,可产生。
③下述实验I可证实假设a、b、c不是产生的主要原因,实验II可证实假设d成立
实验I:向硝酸酸化的__________溶液(pH≈2)中加入过量铁粉,搅拌后静置不同时间取上层清液滴加KSCN溶液。3min时溶液呈浅红色,30min后溶液几乎无色
实验II:装置如下图。其中甲溶液是_______________________,操作及现象是___________________________。
(3)根据实验现象,结合方程式推测实验i~iii中浓度变化的原因:________________________________________。
参考答案
1.答案：A
解析：当往试管中滴加试剂Y时，看到U形管中液面甲处下降、乙处上升，说明该反应为放热反应，放出的热量使集气瓶中气压增大而出现该现象，故①正确、②错误；在放热反应中，反应物的总能量高于生成物的总能量，故③错误、④正确；由于该反应为放热反应，所以反应过程可以看成是“贮存”于X、Y内部的部分能量转化为热能的形式释放出来，⑤正确。故选A。
2.答案：A
解析：A项，稀硫酸与锌反应产生气体，可导致瓶内压强增大，活塞右移不能判定反应放热；B项，由图示可知，反应物总能量大于生成物总能量，反应为放热反应；C项，甲处液面低于乙处，说明反应放热导致空气受热膨胀；D项，温度计示数增大，说明反应放热。
3.答案：①电能;电能;②负;Fe_2e-=Fe2+
解析：根据电池反应：Fe+2H+=Fe2++H2↑可知,正极为比铁不活泼的金属或非金属导体。耳机发出声音是电能转化为声音。由于铁为负极，应连接电流计的负极。
4.答案：（1）提起烧杯，小木片会脱落；氢氧化钠与硫酸反应是放热反应，使石蜡熔化导致小木片脱落。
（2）放热；红墨水液面左右相平；红墨水液面左高右低；小于；

解析：
5.答案：（1）有气体生成；发生偏转；有活泼性不同的两个电极；形成闭合回路；有电解质溶液
（2）；
（3）Cu；13
解析：（1）实验3中构成原电池，锌棒作负极，铜棒作正极，溶液中的氢离子放电，则铜棒表面的现象是有气体生成，电流计指针发生偏转。①实验2和3相比，电极不同，因此可得出原电池的形成条件是有活泼性不同的两个电极。②实验1和3相比，实验3中构成闭合回路，由此可得出原电池的形成条件是形成闭合回路。③若将3装置中稀硫酸换成乙醇，电流计指针将不发生偏转，由于乙醇是非电解质，硫酸是电解质，因此可得出原电池的形成条件是有电解质溶液。
（2）锌棒作负极，发生失去电子的氧化反应，则Zn棒上发生的电极反应式为。铜棒作正极，溶液中的氢离子放电，则Cu棒上发生的电极反应式为。
（3）实验3中锌棒作负极，铜棒作正极，则电流是从Cu棒流出的，反应过程中若有0.4ml电子发生转移，根据可知消耗0.2mlZn，则Zn电极质量减少。
6.答案：(1)Ⅲ; (2)左端液柱降低，右端液柱升高; 放热; (3)①产生气泡,反应完毕后,冷却至室温,烧杯里的导管内形成一段液柱②可能是放热反应;某些物质(如浓硫酸)溶于水放热,但不是放热反应③硝酸铵
(4)Ⅰ或（Ⅱ）; 放热
解析：(1)装置Ⅰ可通过U形管中红墨水液面的变化判断铜与浓硝酸的反应是放热还是吸热;装置Ⅱ可通过烧杯中是否产生气泡判断铜与浓硝酸的反应是放热还是吸热;装置Ⅲ只是一个铜与浓硝酸反应并将生成的气体用水吸收的装置,不能证明该反应是放热反应还是吸热反应。
(2)Ba(OH)2与硫酸反应属于中和反应,中和反应都是放热反应。
(3)浓硫酸、硝酸铵溶于水有热效应,但不属于化学反应。
(3)方法①:选择上述装置Ⅰ(或Ⅱ)进行实验,Ⅰ装置右边U形管中左端液面降低,右端液面升高(或装置Ⅱ烧杯内导管口有气泡冒出),证明该反应为放热反应。方法②:取适量超氧化钾粉末用脱脂棉包裹并放在石棉网上,向脱脂棉上滴加几滴蒸馏水,片刻后,若观察到脱脂棉燃烧,则说明该反应放出大量热,使脱脂棉燃烧,证明该反应是放热反应。
7.答案：(1)①加硝酸加热溶解固体,再滴加稀盐酸,产生白色沉淀
②
(2)
②;加入KSCN溶液后产生白色沉淀
③0.05溶液
分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液,同时滴加KSCN溶液,后者红色更深
(3)溶液中存在反应:①
②
③;反应开始时,大,以反应①、②为主,增大。约30min后,小,以反应③为主,减小
解析：(1)①烧杯底部的黑色固体中含有银和过量的铁，要证明Ag的存在，可加硝酸并加热将固体溶解，然后用盐酸来检验的存在。
(2)③要证实假设a、b、c不是产生的主要原因,需将原实验中的溶液换成分别相同,但不含的溶液,可选硝酸酸化的0.05,溶液(pH≈2),通过向上层清液中滴加KSCN溶液后的现象差异进行验证。实验II中甲溶液是溶液,电极反应为:负极,正极,—段时间后检验的存在及浓度,即可得出能将氧化成的结论
3.解题时要注意实验过程中过量的铁始终是存在的。
选项
A
B
C
D
反应装置或图像
实验现象或图像信息
反应开始后，针筒活塞向右移动
反应物总能量大于生成物总能量
反应开始后，甲处液面低于乙处液面
温度计的水银柱不断上升
序号
甲试管里发生反应的物质
U形管里红墨水液面
①
氧化钙与水
左低右高
②
氢氧化钡晶体与氯化铵晶体（充分搅拌）
③
铝片与烧碱溶液
左低右高
④
铜与浓硝酸
左低右高
编号
实验装置
实验现象
1
锌棒逐渐溶解，表面有气体生成；铜棒表面无现象
2
两锌棒逐渐溶解，表面均有气体生成；电流计指针不偏转
3
铜棒表面的现象是____________；电流计指针____________
序号
取样时间/min
现象
i
3
产生大量白色沉淀;溶液呈红色
ii
30
产生白色沉淀,较3min时量少;溶液红色较3min时加深
iii
120
产生白色沉淀,较30min时量少;溶液红色较30min时变浅