湖南省邵东市第三中学2024-2025学年高一下学期4月期中考试 化学试题(原卷版+解析版)
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这是一份湖南省邵东市第三中学2024-2025学年高一下学期4月期中考试 化学试题(原卷版+解析版),共24页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
一、选择题:本题共14个小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与生活密切相关,下列说法错误的是
A. 太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅
B. 硬铝密度小,强度高,是制造飞机和宇宙飞船的理想材料
C. 液氨汽化时吸收大量热,故液氨可用作制冷剂
D. 硫酸钡可用作消化系统X射线检查的内服药剂,俗称“钡餐”
2. 关于硫下列说法不正确的是
A. 通常是淡黄色晶体
B. 单质硫既有氧化性,又有还原性
C. 硫的化合物常存在于火山口喷出的气体中和矿泉水里
D. 硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫,在纯氧中的燃烧产物是三氧化硫
3. 航天飞船可用肼(N2H4)做动力源,已知液态肼与液态 H2O2反应时放出大量的热量, 下列说法错误的是
A 1ml肼(N2H4)分子中含有4mlN-H键
B. 该反应中的热量变化如图所示
C. 该反应的反应物总键能小于生成物总键能
D. 该反应的化学方程式为:N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g),其产物对环境无污染
4. 一种简单的原电池装置如图所示,下列说法不正确的是
A. 该装置能将化学能转化为电能
B. 电子从Zn经导线流向Cu
C. Zn片上有气泡产生:
D. 氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行
5. 化学电源在生活、生产和科研中得到广泛的应用,下列装置能产生电流的是
A. AB. BC. CD. D
6. 对反应来说,下列反应速率最慢是
A. B.
C. D.
7. 下列实验装置正确且能够达成相应实验目的的是
A. 制备并收集氨气B. 干燥SO2C. 吸收SO2D. 收集NO
8. SO2能使下列溶液褪色,其中体现SO2具有还原性的是
①品红溶液②酸性高锰酸钾溶液③氯水④滴有酚酞的NaOH溶液
A. ①②B. ②③C. ③④D. ①④
9. 下列关于氮及其化合物的说法错误的是
A. 化学性质稳定,是因为分子内氮氮三键键能很大
B. 、均为大气污染气体,在大气中可稳定存在
C. 可用浓盐酸检测输送的管道是否发生泄漏
D. 具有强氧化性,可溶解铜、银等不活泼金属
10. 一定条件下,在的恒容密闭容器中,充入等物质的量的和,部分物质的物质的量随时间变化如图,下列说法正确的是
A. 时,的物质的量为
B. 通过调控反应条件可以使完全转化为
C. 时的转化率为
D. 后,各物质的物质的量不再变化,说明反应已经停止
11. 如图所示为时A、B、C三种气体在密闭容器中反应时的浓度变化情况,则下列说法错误的是
A. 2min后反应达到平衡状态
B. 前2min,A的分解速率为0.1
C. 发生的反应可表示为
D. 2min时,A、B、C的浓度之比为
12. 将水蒸气通过红热的炭可产生水煤气,反应方程式为C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),该反应为吸热反应。下列措施中一定能加快化学反应速率的是
A. 充入稀有气体
B. 升高反应温度
C. 增加C的物质的量
D. 随时吸收CO、H2转化为CH3OH
13. 下列实验结论与实验操作及现象相符的一组是
A. AB. BC. CD. D
14. 可逆反应:。在恒容密闭容器中反应,下列叙述表示反应达到化学平衡状态的是
A. NO2、NO、O2的物质的量浓度之比为2:2:1
B. 单位时间内消耗2ml NO2的同时生成2ml NO
C. 混合气体密度不再改变
D. 混合气体的平均相对分子质量不再改变
二、非选择题:本题共4个小题,共52分。
15. I.NO2(红棕色)和N2O4(无色)之间发生反应:。将一定量N2O4气体充入体积为2L的恒容密闭容器中,控制反应温度为T。
(1)下列可以说明该反应达到平衡的是_______(填标号)。
A. 1:2B. 容器内气体的颜色不再变化
C. 混合气体的压强不再变化D.
(2)在温度为T的条件下,向该恒容密闭容器中充入0.04 ml∙L-1 N2O4,c(NO2)随时间的变化曲线如图所示。
①1~4四个点中,v正=v逆的点有_______。
②反应进行到16min时,N2O4的转化率是_______。
③下列措施能使该反应速率加快的是_______(填标号)。
A.增大容器体积 B.加入合适的催化剂 C.恒容条件下充入He
II.已知Na2S2O3与硫酸的反应为Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O。某研究小组为研究外界条件对化学反应速率的影响,设计实验如下,请回答下列问题。
(3)实验①②研究的是_______对化学反应速率的影响,_______。
(4)实验①③研究的是_______对化学反应速率的影响,_______。
(5)t1、t2、t3由大到小的顺序是_______。
16. 以下是氮循环的一部分:
(1)反应③的化学方程式是_______。
(2)化合物A稀溶液和金属铜反应的离子方程式是_______。
(3)治理汽车尾气的一种方法是用催化剂使NO与CO发生反应:当生成0.5mlN2时,被还原的NO的物质的量为_______。
(4)氮的氧化物是空气的主要污染物,下列环境问题与氮的氧化物排放有关的是_______。
A.酸雨 B.光化学烟雾 C.白色污染
(5)写出实验室中由如图装置A制取氨气的化学方程式_______。
欲用上述方法制取并收集一瓶干燥的氨气,从图中选择合适的装置,其连接顺序为a→_______→i(按气流方向,用小写字母表示,如x→y→z);下列装置可用于作为氨气的尾气处理装置的是_______。
17. 电的发明和广泛应用,给人们生产和生活带来了巨大的变化,极大地改善了人们的生活。现有如下原电池的装置,请根据化学能与电能的相关知识回答下列问题。
I.现有以下几个反应:
①
②
③
④
⑤
(1)利用反应①设计原电池:A电极:Zn,B电极:惰性电极,溶液C:稀溶液。放电时溶液中的阴离子移向_______(填“A极”或“B极”),反应进行一段时间后溶液C 的pH_______(填“升高”“降低”或“基本不变”)。
(2)利用反应②设计原电池:B极(正极)电极反应式为_______,电子通过导线_______(填“由A到B”或“由B到A”)。
(3)以上反应中,除①②外还可以通过原电池装置实现化学能直接转化为电能的是_______(填序号)。
(4)某种燃料电池的工作原理如图所示,X、Y均为惰性电极,假设使用的“燃料”是甲烷,则通入CH4的电极是 _______(填“X”或“Y”)电极,电极反应式是_______。若线路中转移4ml电子,则消耗的在标准状况下的体积为_______L。
18. 在古代中国,稀硫酸被称为“绿矾油”。炼丹家孤刚子在其所著《黄帝九鼎神丹经诀》卷九中就记载着“炼石胆取精华法”,即干馏石胆(胆矾)而获得硫酸。
I.目前工业上主要采用接触法制备硫酸,其流程如下:
(1)黄铁矿中硫元素的化合价为_______,将二氧化硫转化为三氧化硫的化学反应方程式为_______。
II.硫酸的性质:某化学兴趣小组为了探究足量铁质材料(碳素钢)和浓硫酸反应的产物,利用下列装置进行了实验探究活动。
(2)请写出碳参与反应的化学方程式_______。
(3)实验开始后,观察到装置B和装置C中溶液均褪色。两者褪色原理是否相同?_______(填“相同”或“不同”)。
(4)若D装置中溶液不褪色,E装置中溶液变浑浊,说明有_______(填化学式)气体生成。实验过程中观察到_______现象时,说明反应产物中还有H2生成。
(5)装置I中碱石灰作用_______。
邵东三中2025年上学期高一年级期中考试化学试题卷
(考试时间:75分钟 分值:100分)
一、选择题:本题共14个小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 化学与生活密切相关,下列说法错误的是
A. 太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅
B. 硬铝密度小,强度高,是制造飞机和宇宙飞船的理想材料
C. 液氨汽化时吸收大量热,故液氨可用作制冷剂
D. 硫酸钡可用作消化系统X射线检查的内服药剂,俗称“钡餐”
【答案】A
【解析】
【详解】A.太阳能电池的主要材料是硅单质,A错误;
B.硬铝密度小,强度高,相同体积质量轻,硬度高,是制造飞机和宇宙飞船的理想材料,B正确;
C.液氨汽化时,会吸收大量的热,故液氨可用作制冷剂,C正确;
D.硫酸钡不和胃酸(主要是盐酸)反应,在医疗上可用作消化系统X射线检查的内服药剂,俗称“钡餐”,D正确;
答案选A。
2. 关于硫下列说法不正确的是
A. 通常是淡黄色晶体
B 单质硫既有氧化性,又有还原性
C. 硫的化合物常存在于火山口喷出的气体中和矿泉水里
D. 硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫,在纯氧中的燃烧产物是三氧化硫
【答案】D
【解析】
【详解】A.硫单质俗称硫磺,为淡黄色晶体,故A正确;
B.S单质的化合价处于-2到+6之间,为中间价态,既有氧化性,又有还原性,故B正确;
C.火山口喷出的气体中含二氧化硫,矿泉水中含硫酸盐,故C正确;
D.S在空气中或纯氧中燃烧生成物都是二氧化硫,故D错误;
故选:D。
3. 航天飞船可用肼(N2H4)做动力源,已知液态肼与液态 H2O2反应时放出大量的热量, 下列说法错误的是
A. 1ml肼(N2H4)分子中含有4mlN-H键
B. 该反应中的热量变化如图所示
C. 该反应的反应物总键能小于生成物总键能
D. 该反应的化学方程式为:N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g),其产物对环境无污染
【答案】B
【解析】
【详解】A.肼结构式为 ,1个肼分子中含有4个N-H键,则1ml肼中含有4mlN-H键,故A正确;
B.如果反应物总能量大于生成物总能量,则该反应为放热反应,否则为吸热反应,液态肼和液态过氧化氢反应时放出大量热量,则该反应为放热反应,图中为吸热反应,不符合,故B错误;
C.液态肼和液态过氧化氢反应时放出大量热量,则该反应为放热反应,断键吸收能量、成键放出能量,该反应为放热反应,则反应的反应物总键能小于生成物总键能,故C正确;
D.氮气和水都无毒,所以其产物无污染,故D正确;
故答案为B。
4. 一种简单的原电池装置如图所示,下列说法不正确的是
A. 该装置能将化学能转化为电能
B. 电子从Zn经导线流向Cu
C. Zn片上有气泡产生:
D. 氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行
【答案】C
【解析】
【分析】该原电池装置中相对活泼的金属锌为负极,电极反应式为:,铜为正极,电极反应式:,据此解答。
【详解】A.该装置是原电池,能将化学能转化为电能,A正确;
B.由分析可知,锌为负极,铜为正极,则电子从负极(Zn)经导线流向正极(Cu),B正确;
C.铜为正极,电极反应式:,则Cu片上有气泡产生,C错误;
D.该原电池装置中负极(Zn)发生氧化反应,正极(Cu)发生还原反应,因此氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行,D正确;
故选C。
5. 化学电源在生活、生产和科研中得到广泛的应用,下列装置能产生电流的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.无水乙醇为非电解质,不导电,不能形成闭合的回路,所以不能产生电流,A不合题意;
B.Al能与NaOH溶液反应,但Mg和Al未用导线连接,不能形成闭合的回路,所以不能产生电流,B不合题意;
C.两电极均为石墨电极,没有自发进行的氧化还原反应,不能产生电流,C不合题意;
D.已知Zn比Pb活泼,能与稀盐酸反应,且形成了闭合回路,则能够形成原电池即产生电流,D符合题意;
故选:D。
6. 对反应来说,下列反应速率最慢的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】在单位相同的条件下,不同物质的化学反应速率与其计量数的比值越大,则该反应的化学反应速率越快,,,,根据方程式式可知,D为固体,不能用来表示反应速率,故反应速率最慢的是,故本题选C。
7. 下列实验装置正确且能够达成相应实验目的的是
A. 制备并收集氨气B. 干燥SO2C. 吸收SO2D. 收集NO
【答案】C
【解析】
【详解】A.NH3与无水氯化钙反应,不能用无水氯化钙干燥,应该用碱石灰干燥,A错误;
B.U形管不能装液体干燥剂,应该用洗气瓶,B错误;
C.是酸性氧化物,可以用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫,球形干燥管用于防倒吸,能够达成相应实验目的,C正确;
D.NO与空气能反应,不能用排空法收集,D错误;
故选C。
8. SO2能使下列溶液褪色,其中体现SO2具有还原性的是
①品红溶液②酸性高锰酸钾溶液③氯水④滴有酚酞的NaOH溶液
A. ①②B. ②③C. ③④D. ①④
【答案】B
【解析】
【详解】①SO2能使品红溶液褪色,是由于SO2能够与品红结合生成无色物质,这体现了SO2具有漂白性,①不符合题意;
② SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色,是由于酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,将SO2氧化为硫酸,其本身被还原为无色MnSO4,体现了SO2具有还原性,②符合题意;
③SO2能与氯水反应,发生反应为:SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl,体现了SO2具有还原性,③符合题意;
④ SO2能使滴有酚酞的NaOH溶液褪色,是由于在溶液中发生了反应:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O,导致溶液的碱性减弱,因而酚酞试液红色褪去,这体现了SO2具有酸性氧化物的性质,④不符合题意;
符合题意的为②③,故答案选B。
9. 下列关于氮及其化合物的说法错误的是
A. 化学性质稳定,是因为分子内氮氮三键键能很大
B. 、均为大气污染气体,在大气中可稳定存在
C. 可用浓盐酸检测输送管道是否发生泄漏
D. 具有强氧化性,可溶解铜、银等不活泼金属
【答案】B
【解析】
【详解】A.N2分子存在氮氮三键,氮氮三键键能很强,所以化学性质稳定,A正确;
B.NO、NO2均为大气污染气体,NO遇氧气发生反应生成NO2,故B错误;
C.浓盐酸挥发出HCl,与NH3反应生成氯化铵,可以观察到白烟,故可用浓盐酸检测输送NH3的管道是否发生泄漏,C正确;
D.HNO3具有强氧化性,可与铜、银反应,D正确;
故选B。
10. 一定条件下,在的恒容密闭容器中,充入等物质的量的和,部分物质的物质的量随时间变化如图,下列说法正确的是
A. 时,的物质的量为
B. 通过调控反应条件可以使完全转化为
C. 时的转化率为
D. 后,各物质的物质的量不再变化,说明反应已经停止
【答案】C
【解析】
【详解】A.在VL的恒容密闭容器中,充入等物质的量的SO2和O2,由图可知SO2和O2的起始量均为10ml,2min内SO2的变化量为5ml,根据反应:,O2的变化量为2.5ml,则2min时,O2的物质的量为10ml-2.5ml=7.5ml,A错误;
B.二氧化硫与氧气为可逆反应,通过调控反应条件不可以使SO2完全转化为SO3,B错误;
C.5min时,SO2的变化量为8ml,起始物质的量为10ml,则SO2的转化率为,C正确;
D.5min时,各物质物质的量不再发生变化,说明反应达到平衡状态,是一种动态平衡,反应并未停止,D错误;
故选C。
11. 如图所示为时A、B、C三种气体在密闭容器中反应时的浓度变化情况,则下列说法错误的是
A. 2min后反应达到平衡状态
B. 前2min,A的分解速率为0.1
C. 发生的反应可表示为
D. 2min时,A、B、C的浓度之比为
【答案】C
【解析】
【详解】A.2min后A、B、C的浓度不再变化,反应达到平衡状态,故A正确;
B.前2min,A的分解速率为,故B正确;
C.根据图像可知,反应过程中A的浓度减小,B、C的浓度增大,因此A为反应物,B、C为生成物,根据0~2min内浓度的变化量∆c(A)=(0.4-0.2)ml/L=0.2ml/L、∆c(B)=(0.3-0.1)ml/L=0.2ml/L、∆c(C)=0.1ml/L,变化量与化学计量数成正比,可以确定反应为,故C错误;
D.据图可知2min时,A、B、C的浓度分别为0.2ml/L、0.3ml/L 、0.1ml/L,比值为2:3:1,故D正确;
故答案为C。
12. 将水蒸气通过红热的炭可产生水煤气,反应方程式为C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),该反应为吸热反应。下列措施中一定能加快化学反应速率的是
A. 充入稀有气体
B. 升高反应温度
C. 增加C的物质的量
D. 随时吸收CO、H2转化为CH3OH
【答案】B
【解析】
【详解】A.充入稀有气体,容器体积不清楚是否变化,气体浓度不明确变化趋势,A不符合;
B.升高反应温度,反应速率一定变快,B符合;
C.增加C的物质的量,单质碳的浓度不变,不会带来化学反应速率的变化,C不符合;
D.随时吸收CO、H2转化为CH3OH,反应物和产物浓度继续降低,速率减慢,D不符合;
故选B。
13. 下列实验结论与实验操作及现象相符的一组是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.应用湿润红色石蕊试纸检验,所以取少量某溶液,加入少量溶液,加热,若红色石蕊试纸不变蓝,不能证明样液中不含,A错误;
B.某溶液中加入盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊气体,该气体可能为CO2或SO2,溶液中可能有亚硫酸根离子、碳酸氢根离子等,不一定有,B错误;
C.向某溶液中先加入盐酸,无明显现象,再加BaCl2溶液,有白色的沉淀,说明是BaSO4沉淀,该溶液中一定有SO,C正确;
D.用洁净的铂丝蘸取某溶液,在酒精灯外焰上灼烧,若火焰呈黄色,证明样液中含Na+,不能确定是否含,D错误;
故答案为C。
14. 可逆反应:。在恒容密闭容器中反应,下列叙述表示反应达到化学平衡状态的是
A. NO2、NO、O2的物质的量浓度之比为2:2:1
B. 单位时间内消耗2ml NO2的同时生成2ml NO
C. 混合气体的密度不再改变
D. 混合气体的平均相对分子质量不再改变
【答案】D
【解析】
【详解】A.NO2、NO、O2的物质的量浓度之比为2:2:1,并不能说明其浓度保持不变,无法判定化学平衡状态,A错误;
B.单位时间内消耗的同时生成2mlNO,均为正反应方向,不能说明达到平衡状态,B错误;
C.容器体积不变,气体总质量不变,混合气体的密度一直不改变,混合气体密度不变时,不能说明达到平衡状态,C错误;
D.该反应前后气体分子数变化,混合气体总质量不变,混合气体的平均相对分子质量是变量,当混合气体的平均相对分子质量不再改变时,说明达到平衡状态,D正确;
故选D。
二、非选择题:本题共4个小题,共52分。
15. I.NO2(红棕色)和N2O4(无色)之间发生反应:。将一定量N2O4气体充入体积为2L的恒容密闭容器中,控制反应温度为T。
(1)下列可以说明该反应达到平衡的是_______(填标号)。
A. 1:2B. 容器内气体的颜色不再变化
C. 混合气体的压强不再变化D.
(2)在温度为T的条件下,向该恒容密闭容器中充入0.04 ml∙L-1 N2O4,c(NO2)随时间的变化曲线如图所示。
①1~4四个点中,v正=v逆的点有_______。
②反应进行到16min时,N2O4的转化率是_______。
③下列措施能使该反应速率加快的是_______(填标号)。
A.增大容器体积 B.加入合适的催化剂 C.恒容条件下充入He
II.已知Na2S2O3与硫酸的反应为Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O。某研究小组为研究外界条件对化学反应速率的影响,设计实验如下,请回答下列问题。
(3)实验①②研究的是_______对化学反应速率的影响,_______。
(4)实验①③研究的是_______对化学反应速率的影响,_______。
(5)t1、t2、t3由大到小的顺序是_______。
【答案】(1)BC (2) ①. 1、2 ②. 75% ③. B
(3) ①. 温度 ②. 10
(4) ①. 浓度 ②. 5
(5)
【解析】
【小问1详解】
A.,可能是某一时刻满足,也可能是平衡时满足,则,不能说明该反应达到平衡,A不符合题意;
B.二氧化氮是红棕色气体,四氧化二氮是无色气体,容器内气体的颜色不再变化,说明二氧化氮的浓度不变,能说明该反应达到平衡,B符合题意;
C.该反应是气体分子数增加的反应,恒容恒温条件下,混合气体的压强不再变化,说明各组分的物质的量不再变化,能说明反应达到平衡,C符合题意;
D.根据化学反应速率之比等于其化学计量系数之比,且满足正、逆反应速率相等,则当时,能说明反应达到平衡,D不符合题意;
故选BC。
小问2详解】
①v正=v逆的点是反应达到平衡的点,则1~4四个点中,v正=v逆的点有1、2;
②反应进行到16min时,反应已经达到平衡,c(NO2)变化量为0.06ml∙L-1,则c(N2O4)变化量为0.03ml∙L-1,所以N2O4的转化率是;
③A.增大容器体积,反应物浓度减小,反应速率减慢,A不符合题意;
B.加入合适的催化剂,能降低反应的活化能,能使该反应速率加快,B符合题意;
C.恒容条件下充入He,反应物浓度不变,反应速率不变,C不符合题意;
故选B。
【小问3详解】
表中数据是研究外界条件对化学反应速率的影响,应用控制变量法;实验①②的反应温度不同,研究的是温度对反应速率的影响,其他条件应相同,则V1=10;
【小问4详解】
实验①③的温度相同,研究的是浓度对反应速率的影响,混合液的体积应相同,Na2S2O3的浓度不同,所以V2=5;
【小问5详解】
温度越高、浓度越大反应速率越快,出现浑浊的时间越短,则t1、t2、t3由大到小的顺序是。
16. 以下是氮循环的一部分:
(1)反应③的化学方程式是_______。
(2)化合物A的稀溶液和金属铜反应的离子方程式是_______。
(3)治理汽车尾气的一种方法是用催化剂使NO与CO发生反应:当生成0.5mlN2时,被还原的NO的物质的量为_______。
(4)氮的氧化物是空气的主要污染物,下列环境问题与氮的氧化物排放有关的是_______。
A酸雨 B.光化学烟雾 C.白色污染
(5)写出实验室中由如图装置A制取氨气的化学方程式_______。
欲用上述方法制取并收集一瓶干燥的氨气,从图中选择合适的装置,其连接顺序为a→_______→i(按气流方向,用小写字母表示,如x→y→z);下列装置可用于作为氨气的尾气处理装置的是_______。
【答案】(1)
(2)
(3)1ml (4)AB
(5) ①. 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O ②. d→c→f→e ③. CD
【解析】
【分析】氮气和氧气在放电的条件下反应生成NO,NO继续被氧气氧化为NO2,NO2溶于水,与水反应生成硝酸和NO;
(5)实验室中利用NH4Cl、Ca(OH)2反应生成CaCl2、NH3、H2O,制取的氨气中含有水蒸气,可以用碱石灰除去水蒸气,然后用排空法收集氨气,由于氨气极易溶于水,需要防止倒吸。
【小问1详解】
反应③是NO2与水反应生成硝酸和NO,化学方程式是;
【小问2详解】
化合物A为硝酸,稀硝酸和金属铜反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,离子方程式为:;
【小问3详解】
根据方程式:2NO+2CO═2CO2+N2,有关系式:N2~2NO,所以当生成0.5mlN2时,被还原的NO的物质的量为1ml;
【小问4详解】
氮的氧化物是空气的主要污染物,最终可以转化为硝酸,造成硝酸型酸雨,也可以与空气中烃类等物质反应,形成光化学烟雾,白色污染是塑料造成的污染,和氮氧化物无关,故选AB;
【小问5详解】
实验室中利用装置A制取氨气的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O,制取的氨气中含有水蒸气,可以用碱石灰除去水蒸气,然后用向下排空法收集氨气,最后进行尾气处理,欲用上述方法制取并收集一瓶干燥的氨气,从图中选择合适的装置,其连接顺序为a→d→c→f→e→i;氨气易溶于水,故尾气处理时需要防止倒吸,ABE无防止倒吸作用,CD可以防止倒吸,故选CD。
17. 电的发明和广泛应用,给人们生产和生活带来了巨大的变化,极大地改善了人们的生活。现有如下原电池的装置,请根据化学能与电能的相关知识回答下列问题。
I.现有以下几个反应:
①
②
③
④
⑤
(1)利用反应①设计原电池:A电极:Zn,B电极:惰性电极,溶液C:稀溶液。放电时溶液中的阴离子移向_______(填“A极”或“B极”),反应进行一段时间后溶液C 的pH_______(填“升高”“降低”或“基本不变”)。
(2)利用反应②设计原电池:B极(正极)电极反应式为_______,电子通过导线_______(填“由A到B”或“由B到A”)。
(3)以上反应中,除①②外还可以通过原电池装置实现化学能直接转化为电能的是_______(填序号)。
(4)某种燃料电池的工作原理如图所示,X、Y均为惰性电极,假设使用的“燃料”是甲烷,则通入CH4的电极是 _______(填“X”或“Y”)电极,电极反应式是_______。若线路中转移4ml电子,则消耗的在标准状况下的体积为_______L。
【答案】(1) ①. A极 ②. 升高
(2) ①. ②. 由A到B
(3)⑤ (4) ①. X ②. ③. 22.4
【解析】
【小问1详解】
利用反应①设计原电池,A电极是Zn,A为负极,B电极是惰性电极,B为正极,放电时溶液中的阴离子移向负极,即向A极移动,反应进行一段时间后溶液C的氢离子浓度减小,pH升高;
【小问2详解】
利用反应②设计原电池,负极为铜棒,B极电极为正极,电极反应式为,电子由负极经过导线流向正极,故由A到B;
【小问3详解】
除了①②外,自发的氧化还原反应还有⑤,也可以将化学能直接转化为电能;
【小问4详解】
根据电子的流向,X为负极,通入的是甲烷,Y为正极,通入的是氧气或空气,KOH溶液为电解质,负极上甲烷失去电子,最终生成碳酸根,电极反应式为;正极的电极反应式为,若线路中转移电子,消耗的氧气为1ml,在标况下的体积为22.4L。
18. 在古代中国,稀硫酸被称为“绿矾油”。炼丹家孤刚子在其所著《黄帝九鼎神丹经诀》卷九中就记载着“炼石胆取精华法”,即干馏石胆(胆矾)而获得硫酸。
I.目前工业上主要采用接触法制备硫酸,其流程如下:
(1)黄铁矿中硫元素的化合价为_______,将二氧化硫转化为三氧化硫的化学反应方程式为_______。
II.硫酸的性质:某化学兴趣小组为了探究足量铁质材料(碳素钢)和浓硫酸反应的产物,利用下列装置进行了实验探究活动。
(2)请写出碳参与反应的化学方程式_______。
(3)实验开始后,观察到装置B和装置C中溶液均褪色。两者褪色原理是否相同?_______(填“相同”或“不同”)。
(4)若D装置中溶液不褪色,E装置中溶液变浑浊,说明有_______(填化学式)气体生成。实验过程中观察到_______现象时,说明反应产物中还有H2生成。
(5)装置I中碱石灰的作用_______。
【答案】(1) ①. -1 ②. 2SO2+O22SO3
(2)C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O
(3)不同 (4) ①. CO2 ②. G装置中黑色固体变为紫红色,H装置中白色固体变蓝
(5)防止空气中水蒸气进入H装置,对实验产生干扰
【解析】
【分析】I.黄铁矿在空气中燃烧,生成三氧化二铁和二氧化硫,二氧化硫在五氧化二钒作催化剂、400~500℃的条件下催化氧化生成三氧化硫,三氧化硫被98.3%浓硫酸吸收得到浓硫酸。
Ⅱ.铁和浓硫酸加热反应生成硫酸铁、二氧化硫和水,碳和浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气;B中品红检验二氧化硫,C中高锰酸钾溶液吸收二氧化硫,D中平衡检验二氧化硫是否除尽,E中石灰水检验二氧化碳,F中碱石灰吸收并干燥气体,G中氧化铜和氢气反应生成铜和水,H中无水硫酸铜检验水,I中碱石灰防止空气中水蒸气进入H装置,对实验产生干扰。
【小问1详解】
FeS2中Fe显+2价,根据化合价代数和等于0,硫元素的化合价为-1;二氧化硫转化为三氧化硫的化学反应方程式:2SO2+O22SO3;
【小问2详解】
碳与浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫和水:C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O;
【小问3详解】
实验开始后,观察到装置B和装置C中溶液均褪色。品红褪色体现二氧化硫的漂白性,二氧化硫使高锰酸钾溶液褪色,体现二氧化硫的还原性,两者褪色原理不同;
【小问4详解】
若D装置中溶液不褪色,说明二氧化硫已除尽,E装置中溶液变浑浊,说明有CO2气体生成;氢气能还原氧化铜,反应生成水,实验过程中观察到G装置中黑色固体变为紫红色,H装置中白色固体变蓝,说明反应产物中还有H2生成;
【小问5详解】
装置Ⅰ中碱石灰的作用是:防止空气中水蒸气进入H装置,对实验产生干扰。
A
B
C
D
选项
实验操作及现象
实验结论
A
取少量某溶液,加入少量溶液,加热,若红色石蕊试纸不变蓝
该溶液中一定不含有
B
向某溶液中加入盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体
该溶液中一定有
C
向某溶液中先加入盐酸,无明显现象,再加BaCl2溶液,有白色的沉淀
该溶液中一定有SO
D
用洁净的铂丝蘸取某溶液,在酒精灯外焰上灼烧,若火焰呈黄色
该溶液中含,不含
实验
序号
反应
温度
加入0.1ml/L
Na2S2O3溶液的体积
加入0.1ml/L
H2SO4溶液的体积
加入水的
体积
出现浑浊的
时间
℃
mL
mL
mL
S
①
20
10
10
0
t1
②
40
10
V1
0
t2
③
20
5
10
V2
t3
A
B
C
D
选项
实验操作及现象
实验结论
A
取少量某溶液,加入少量溶液,加热,若红色石蕊试纸不变蓝
该溶液中一定不含有
B
向某溶液中加入盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体
该溶液中一定有
C
向某溶液中先加入盐酸,无明显现象,再加BaCl2溶液,有白色的沉淀
该溶液中一定有SO
D
用洁净的铂丝蘸取某溶液,在酒精灯外焰上灼烧,若火焰呈黄色
该溶液中含,不含
实验
序号
反应
温度
加入0.1ml/L
Na2S2O3溶液的体积
加入0.1ml/L
H2SO4溶液的体积
加入水的
体积
出现浑浊的
时间
℃
mL
mL
mL
S
①
20
10
10
0
t1
②
40
10
V1
0
t2
③
20
5
10
V2
t3
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