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2021年新高考化学各地模拟题精细分类汇编 第27讲 定量实验与探究实验（二）（一轮二轮通用）
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【备战2021】新高考化学各地模拟题精细分类汇编
第27讲定量实验与探究实验（二）
一．选择题（共7小题）
1．（2020春•沈阳期末）如图所示，把试管放入盛有25℃饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再滴入5mL稀盐酸。该实验的现象记录及结论错误的是（ ）
A．试管中观察到的现象是镁片上有大量气泡产生，镁片逐渐溶解
B．随反应进行烧杯中溶液逐渐变浑浊
C．有关反应的离子方程式Mg+2H+═Mg2++H2↑、Ca2++2OH﹣═Ca（OH）2↓
D．MgCl2和H2的总键能小于镁片和盐酸的总键能
2．（2020春•大兴区期末）某化学小组为了探究铝电极在原电池中的作用，进行了下列实验，实验结果记录如表所示。下列说法正确的是（ ）
编号
电极材料
电解质溶液
电流表指针偏转方向
①
Mg、Al
稀盐酸
偏向Al
②
Al、Cu
稀盐酸
偏向Cu
③
Al、石墨
稀盐酸
偏向
④
Mg、Al
NaOH溶液
偏向Mg
A．实验①和②中，Al电极的作用相同
B．实验③中，电流表指针偏向Al
C．实验④中，Mg为负极，电极反应式为：Mg﹣2e﹣═Mg2+
D．综合以上实验，铝在原电池中的作用，与另一个电极材料和电解质溶液有关
3．（2020秋•武侯区校级月考）为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化效果，甲、乙两位同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。下列说法不正确的是（ ）
A．图甲所示实验可通过观察气泡产生的快慢来比较反应速率的大小
B．若图甲实验中反应速率①＞②，则可说明Fe3+比Cu2+对H2O2分解反应的催化效果好
C．用图乙所示装置测定反应速率，放置药品前需检验装置气密性。具体操作为：关闭活塞A，然后拉动注射器活塞。一段时间后松开活塞，观察其是否能够恢复原位
D．用图乙所示装置测定反应速率，可在锥形瓶中放置H2O2溶液，分液漏斗中Fe3+或Cu2+溶液。测定并记录反应产生一定气体体积所需的时间
4．（2020春•都昌县校级月考）可以将反应Zn+Br2═ZnBr2设计成蓄电池，下列4个电极反应中，分别表示正极反应和负极反应的是（ ）
①Br2+2e﹣═2Br﹣
②2Br﹣﹣2e﹣═Br2
③Zn﹣2e﹣═Zn2+
④Zn2++2e﹣═Zn
A．②和③ B．②和① C．①和③ D．④和①
5．（2020春•台州期末）某学生进行了如下实验：下列结论正确的是（ ）
编号
Ⅰ
Ⅱ
实验
现象
a 中产生凝胶状沉淀
b 中凝胶状沉淀溶解，c 中无明显变化
A．由Ⅰ能说明酸性H2CO3＞H2SiO3
B．由Ⅱ可知结合氢离子的能力CO32﹣＞HCO3﹣
C．向Na2SiO3溶液中通入少量CO2，发生反应SiO32﹣+CO2+H2O═CO32﹣+H2SiO3↓
D．将新制的硅酸与硅酸钠溶液混合不会出现明显现象
6．（2020秋•吴起县校级月考）下列说法正确的是（ ）
A．在任何条件下，纯水的pH＝7
B．pH＝6的溶液一定显酸性
C．c（H+）＜c（OH﹣）的溶液一定显碱性
D．c（OH﹣）＝1×10﹣6mol/L的溶液一定显酸性
7．（2020春•湖北期末）对氧化铁与铝粉发生的“铝热反应”（装置如图）的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒”、“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。查阅资料得知：Al、A12O3、Fe、Fe2O3熔点数据如表，下列叙述正确的是（ ）
物质
Al
Al2O3
Fe
Fe2O3
熔点/℃
660
2054
1535
1462
A．铝热剂特指铝和氧化铁的混合物
B．镁条和KClO3是铝热反应的催化剂
C．该反应所得熔融物熔点低于660℃
D．将少量该反应所得的熔融物溶于足量稀H2SO4，充分反应后，滴加KSCN溶液无明显现象，说明熔融物中无Fe2O3
二．填空题（共4小题）
8．（2020秋•思南县校级期中）（1）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上述装置中，不能用来证明“锌和稀硫酸反应是吸热反应还是放热反应”的是 （填序号）。
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晶体与氯化铵固体搅拌反应，U形管中可观察到的现象是 。
③除了图示某些装置，还有其它方法能证明超氧化钾粉末与水的反应（4KO2+2H2O═4KOH+3O2↑）是放热反应还是吸热反应：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（填“放热”或“吸热”）。
（2）化学反应的焓变通常用实验进行测定，也可进行理论推算。
实验测得，标准状况下11.2L甲烷在氧气中充分燃烧生成液态水和二氧化碳气体时释放出akJ的热量，试写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式： 。
（3）研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理有重要意义。
如图为1mol NO2（g）和1mol CO（g）反应生成NO（g）和CO2（g）过程中的能量变化示意图。已知E1＝134kJ/mol，E2＝368kJ/mol（E1、E2为反应的活化能）。
若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，则E1、△H的变化分别是 、 （填“增大”、“减小”或“不变”）；该反应放出的热量为 kJ。
9．（2018秋•新罗区校级月考）（1）根据2Fe3++Fe＝3Fe2+设计成原电池，负极材料是 ，正极材料是 ，正极电极反应式反应 。
（2）①甲同学用直流电源、碳棒、铜棒和稀硫酸为原材料，实现了在通常条件下不能发生的反应：Cu+H2SO4（稀）═CuSO4+H2↑，则铜连接电源的 极。
②乙同学在做上述反应实验时，看到碳棒和铜棒上都有气泡产生，但铜棒却没有被腐蚀。可能的原因是 。
（3）如图装置中，U型管内为红墨水，a、b试管内盛有不同电解质溶液，各加入生铁块，密封放置一段时间后发现，生铁块均腐蚀，红墨水柱左高右低。a试管中，生铁块发生电化腐蚀的正极反应式为： 。b试管中，生铁块发生 腐蚀。
10．（2020春•牡丹区校级期末）硫代硫酸钠（Na2S2O3）可用做分析试剂及鞣革还原剂，它能与酸发生反应：S2O32﹣+2H+═S↓+SO2↑+H2O．实验室常以Na2S2O3溶液与稀硫酸（足量）反应进行实验，根据出现浑浊时间来探讨浓度等条件对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下。
实验序号
反应温度（℃）
体积V/mL
时间/s
实验目的
溶液
（Na2S2O3）
稀
（H2SO4）
水
①
25
5.0
10.0
0.0
t1
ⅰ．实验①和②是探究温度对该反应速率的影响；
ⅱ．实验①和③是探究浓度对该反应速率的影响。
②
35
5.0
10.0
0.0
t2
③
25
5.0
Vx
4.0
t3
则表中：Vx＝ ，t1、t2、t3由大到小的排列顺序是 。
11．（2020春•荔湾区校级期中）（1）反应A+B→C（放热）分两步进行①A+B→X（吸热）；②X→C（放热）。下列示意如图1中，能正确表示总反应过程中能量变化的是 。
（2）合成氨工业中，合成塔中每产生2mol NH3，放出92.2kJ热量，已知（如图2）：则1mol N﹣H键断裂吸收的能量约等于 kJ。
（3）某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下（累计值）：
时间（min）
1
2
3
4
5
氢气体积（mL）（标准状况）
50
120
232
290
310
在0～1min、1～2min、2～3min、3～4min、4～5min各相同的时间段里，反应速率最大的时间段是 ，该段时间内用盐酸的浓度变化表示的反应速率为 。
（4）某反应中的反应物和生成物有FeCl3、FeCl2、Cu、CuCl2．有人将上述反应设计成原电池并画图。
①该电池总反应的离子方程式为 。
②画出原电池简易装置图3，并注明电极材料以及电解质溶液。
三．实验题（共7小题）
12．（2020春•秦州区校级月考）某同学设计了如下实验流程：在一个小烧杯里，加入20g Ba（OH）2•8H2O晶体和10gNH4Cl晶体，然后将小烧杯放在事先已滴有3～4滴水的玻璃片上，并立即用玻璃棒迅速搅拌。实验流程示意图如图，回答下列问题：
（1）实验中玻璃棒的作用是 。
（2）浸有稀硫酸的棉花的作用是 。
（3）请写出该反应的化学反应方程式： 。
（4）通过 现象，说明该反应为 （填“吸热”或“放热”）反应，这是因为反应物的总能量 （填“＞”、“＜”或“＝”）生成物的总能量。
13．（2020秋•唐山月考）某化学兴趣小组为了探究铝电极在原电池中的作用，在常温下，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如表。
编号
电极材料
电解质溶液
电流计指针偏转方向
1
Al、Mg
稀盐酸
偏向Al
2
Al、Cu
稀盐酸
偏向Cu
3
Al、C（石墨）
稀盐酸
偏向石墨
4
Al、Mg
NaOH溶液
偏向Mg
5
Al、Zn
浓硝酸
偏向Al
试根据表中的实验现象回答下列问题：
（1）实验1、2中Al所作的电极（正极或负极）是否相同 （填“是”或“否”）。
（2）由实验3完成下列填空：铝为 极，电极反应式 ，电池总反应的化学方程式： 。
（3）实验4中铝作 极，判断依据除了镁不与NaOH溶液反应外，还可以根据其他组实验得出的结论：电流计指针偏向的电极为 （填“正”或“负”）极。
（4）根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素：①另一电极材料的性质；② 。
14．（2020秋•阆中市校级期中）某校化学活动社团做了如下探究实验：实验一：测定1mol/L的硫酸与锌粒和锌粉反应的速率，设计如图Ⅰ装置：
（1）装置图Ⅰ中放有硫酸的仪器名称是 。
（2）按照图Ⅰ装置实验时，限定了两次实验时间均为10min，还需要测定的另一个数据是 。
（3）若将图Ⅰ装置中的气体收集装置改为图2，实验完毕待冷却后，该生准备读取滴定管上液面所在处的刻度数，发现滴定管中液面高于干燥管中液面，应首先采取的操作是 。
实验二：利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之间的反应来探究外界条件改变对化学反应速率的影响。实验如下表：
序号
温度/K
0.02mol•L﹣1KMnO4
0.1mol•L﹣1H2C2O4
H2O
溶液颜色褪至无色时所需时间/s
V/mL
V/mL
V/mL
A
293
2
5
3
t1
B
293
2
3
5
8
C
313
2
3
5
t2
（4）写出相应反应的离子方程式 。
（5）通过实验A、B可探究 （填外部因素）的改变对反应速率的影响，通过实验 可探究温度变化对化学反应速率的影响。
（6）利用实验B中数据计算，用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为v（KMnO4）＝ 。
（7）实验中发现：反应一段时间后该反应速率会加快，造成此种变化的原因是反应体系中的某种粒子对KMnO4与H2C2O4之间的反应有某种特殊的作用，则该作用是 .
15．（2020春•东营期末）学习小组在实验室探究铜及其化合物的性质，进行相关实验。回答下列问题：
（1）小组同学组装了如图原电池装置，甲烧杯中加入CuSO4溶液，乙烧杯中加入FeCl3溶液，盐桥装有KCl溶液。
①原电池的负极为 ，正极的电极反应式为 。
②盐桥中K+向 （填“甲”或“乙”）烧杯移动。
（2）移走盐桥后向甲烧杯中滴加氨水，开始溶液颜色变浅，出现蓝色沉淀，继续滴加后蓝色沉淀消失，溶液变为深蓝色；经过一段时间，溶液逐渐变浅，最后变为无色。小组同学查阅资料知：
相关离子在水中颜色：[Cu（NH3）4]2+深蓝色，[Cu（NH3）2]+无色。
综合上述信息，推测最后无色溶液的溶质为 。（写化学式）
（3）进一步探究（2）中深蓝色溶液变为无色的原理，利用如图原电池装置，甲烧杯中加入1mol•L﹣1氨水和0.1mol•L﹣1硫酸钠混合溶液，乙烧杯中加入0.05mol•L﹣1[Cu（NH3）4]SO4，电流表指针偏转，20min后，乙烧杯中颜色逐渐由深蓝色变为无色。
①甲烧杯中的电极反应式为 。
②电池总反应离子方程式为 。
16．（2020春•朝阳区校级期中）现需设计一套实验装置来电解饱和食盐水，并测量电解产生的氢气的体积（约 6 mL）和检验氯气的氧化性（不应将多余的氯气排入空气中）。
（1）试从图中选用几种必要的仪器，连成一整套装置，各种仪器接口的连接顺序（填编号）是 A 接 ， 接 ；B 接 ， 接 。
（2）铁棒接直流电源的 极；碳棒上发生的电极反应为 。
（3）能说明氯气具有氧化性的实验现象是 。
17．（2020春•南阳期中）Ⅰ．“武汉加油”学习小组为了探究“铝的燃烧”，做了如下实验：
（1）甲同学用坩埚钳夹持一小块铝箔（厚约0.1mm），在酒精灯上加热至熔化，轻轻晃动，观察到的现象是 ；产生该现象的原因是 。
（2）乙同学将甲同学的实验方案进行了改进：另取一块铝箔，用砂纸仔细打磨，除去表面的保护膜，再用坩埚钳夹持在酒精灯上加热至熔化，结果观察到的现象与甲仍相同，其原因是 。
（3）丙同学积极改进实验，终于观察到铝在空气中燃烧，他的实验方案是 。
（4）通过本次探究活动该小组同学一致认为通过 的方法可以观察到铝燃烧的现象。
Ⅱ．“中国必胜”学习小组将一定质量的镁、铝混合物投到2mol•L﹣1的盐酸中，待金属完全溶解后，向溶液中加入2mol•L﹣1的氢氧化钠溶液，生成沉淀的质量与加入氢氧化钠溶液的体积关系如图所示，则：
（5）80～90mL对应反应的离子方程式 。
（6）金属铝的质量为 g。
（7）盐酸的体积是 mL。
（8）a的取值范围是 。
（9）的最大值是 。
18．（2019•黄州区校级模拟）有机物的元素定量分析最早是由德国人李比希提出的，某实验室模拟李比希法测定某种氨基酸（CxHyOzNp）的分子组成。取一定量的该氨基酸放在纯氧气中燃烧，燃烧后生成的水用装置D（无水氯化钙）吸收，二氧化碳用装置C（KOH浓溶液）吸收，N2的体积用E装置进行测量，所需装置如图（夹持仪器的装置及部分加热装置已略去）：
（1）该实验装置的合理连接顺序为：A、 、E．（部分装置可以重复选用）
（2）实验开始时，首先打开止水夹a，关闭止水夹b，通一段时间的纯氧，这样做的目的是 。
（3）A中放入CuO的作用是 ，装置B的作用是 。
（4）为了确定此氨基酸的分子式，除了准确测量N2的体积、生成二氧化碳和水的质量外，还需得到的数据有 。
（5）在读取E装置中所排水的体积时，液面左低右高，则所测气体的体积 （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
（6）已知分子式为C2H4O2的有机物也含有氨基酸中的某个官能团，请设计实验证明该官能团（试剂任选）： 。
四．解答题（共7小题）
19．（2020春•巴林左旗校级期中）化学反应伴随能量变化，其中能量的主要形式是热能。
Ⅰ：如图所示，把试管放入盛有25℃饱和澄清石灰水的烧杯中，往试管中放入几小块镁片，再用滴管滴入5mL盐酸于试管中，试回答下列问题：
（1）实验中观察到的现象是 。
（2）产生上述现象的原因是 。
（3）写出有关反应的离子方程式 。
（4）由实验推知，MgCl2和H2的总能量 （填“大于”“小于”或“等于”）镁片和HCl的总能量。
Ⅱ：从能量变化的角度研究反应：2H2+O2═2H2O。
（1）图能正确表示该反应中能量变化的是 。
（2）已知断开或形成1mol化学键吸收或放出的能量，叫做该化学键的键能，单位为kJ•mol﹣1．一些键能数据如表：
化学键
H﹣H
O═O
H﹣O
键能（kJ•mol﹣1）
436
496
463
请回答：
断裂反应物2mol H2和1mol O2的化学键，需要的总能量为 kJ；形成生成物2mol H2O的化学键，需要的总能量为 kJ．所以该反应能量变化值的大小 kJ（填数值）。
20．（2019秋•福州期末）为了比较Fe、Co、Cu三种金属的活动性，某实验小组设计如下甲、乙、丙三个实验装置。丙装置中X、Y均为石墨电极。反应一段时间后，可观察到甲装置中Co电极附近产生气泡，丙装置中X极附近溶液变红。
（1）甲池Fe电极反应式为 。
（2）由现象可知三种金属的活动性由强到弱的顺序是 （填元素符号）。
（3）写出丙装置发生反应的离子方程式 。
（4）当丙装置阴极产生112mL（标准状况）的气体时，乙中右池减少的离子有 mol。
21．（2020秋•杏花岭区校级月考）用纯净的锌粒与100mL 2mol/L稀盐酸反应制取氢气，请回答：
（1）实验过程如图所示，图中 段化学反应速率最快。若经过10分钟的反应时间共消耗锌0.65克（忽略溶液体积的变化），则用盐酸表示的反应速率 。
（2）为了加快上述反应的速率，欲向溶液中加入少量下列物质，你认为可行的是 。
A．蒸馏水
B．氯化铜固体
C．氯化钠溶液
D．浓盐酸
22．（2020春•抚顺期末）能源是现代文明的原动力，通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化，从而开辟新能源和提高能源的利用率。
（1）氢气在O2中燃烧的反应是 热反应（填“放”或“吸”），这是由于反应物的总能量 生成物的总能量。（填“大于”、“小于”或“等于”，下同）
（2）从化学反应的本质角度来看，氢气的燃烧是由于断裂反应物中的化学键吸收的总能量 形成产物的化学键放出的总能量。已知破坏1mol H﹣H键、1mol O＝O键、1molH﹣O键时分别需要436kJ、498kJ、463kJ的能量，则2mol H2（g）和1mol O2（g）转化为2mol H2O（g）时放出的热量为 kJ。
（3）通过氢气的燃烧反应，可以把氢气中蕴含的化学能转化为热能，如果将该氧化还原反应设计成原电池装置，就可以把氢气中蕴含的化学能转化为电能，如图就是能够实现该转化的装置（其中电解质溶液为KOH溶液），被称为氢氧燃料电池，该电池的正极是 （填a或b），负极反应式为 。
（4）若将图中的氢氧燃料电池用固体金属氧化物陶瓷作电解质（能够传导O2﹣），已知正极上发生的电极反应式为：O2+4e﹣═2O2﹣则负极上发生的电极反应式为 ：电子从 极（填a或b）流出。
23．（2020•东城区一模）液相催化还原法去除水体中NO3﹣是一项很有前景的技术。某科研小组研究该方法中使用的固体催化剂Pd﹣Cu/TiO2的制备和催化条件，结果如下。
Ⅰ．制备Pd﹣Cu/TiO2的反应过程如图所示，光照使TiO2发生电荷分离，将金属Pd沉积在TiO2表面。再用类似方法沉积Cu，得到在TiO2纳米颗粒表面紧密接触的Pd﹣Cu纳米簇。
（1）该过程中，乙醇发生 （填“氧化”或“还原”）反应。
（2）请在②中补全光照条件下形成Pd﹣Cu纳米簇的反应过程示意图 。
Ⅱ．Pd﹣Cu/TiO2分步催化还原机理如图a所示。其他条件相同，不同pH时，反应1小时后NO3﹣转化率和不同产物在总还原产物中所占的物质的量的百分比如图b所示。
（3）该液相催化还原法中所用的还原剂是 。
（4）i的离子方程式是 。
（5）研究表明，OH﹣在Pd表面与NO2﹣竞争吸附，会降低Pd吸附NO2﹣的能力，但对Pd吸附H的能力影响不大。
①随pH增大，N2和氨态氮在还原产物中的百分比均减小，原因是 ，导致反应ⅱ的化学反应速率降低。
②随pH减小，还原产物中的变化趋势是 ，说明Pd表面吸附的NO2﹣和H的个数比变大，对反应 （用离子方程式表示）更有利。
（6）使用Pd﹣Cu/TiO2，通过调节溶液pH，可将NO3﹣尽可能多地转化为N2，具体方法是 。
24．（2020秋•通化月考）铝在材料、冶炼金属等方面用途非常广泛。回答下列问题：
（1）真空碳热还原Al2O3制铝是目前正在开发的一种方法。
①该法制铝时会产生一种可燃性气体，发生的总反应的化学方程式为 。
②反应机理表明，碳化铝是冶炼过程中的一种中间产物，碳化铝与水反应生成Al（OH）3和一种含氢量最高的烃，碳化铝的化学式为 。
（2）用如图所示的装置进行铝粉和Fe2O3的铝热反应实验。
①纸质漏斗中发生的反应为 （填“放热”或“吸热”）反应。
②实验结束后用磁铁靠近蒸发皿沙中的熔化物，能被磁铁吸引， （填“能”或“不能”）确认其为纯铁，说明理由： 。
（3）某溶液中只含有H+、Na+、NH4+、Ba2+、Al3+、Ag+、Cl﹣、NO3﹣、OH﹣、SO42﹣、CO32﹣、SO32﹣中某几种，该溶液中各离子的物质的量浓度均相同。取少量溶液于试管中，滴入甲基橙，溶液呈红色，再加入NaOH溶液，溶液先变浑浊，后变澄清；另取少量溶液于试管中，加入铝片，有无色气体产生，该无色气体遇空气变为红棕色。
①溶液中一定存在的阳离子为 （填离子符号，下同），一定存在的阴离子为 。
②加入铝片时反应的离子方程式为 。
25．（2018秋•明山区校级期末）（1）某实验小组尝试用燃烧法确定有机物M的分子式，所用装置如图所示：
①产生的氧气按从左到右方向流动，所选装置各导管的连接顺序是（以上装置不能重复使用）：g→fe→hi→ → →jk。
②F装置作用是 。
③若准确称取有机物M（只含C、H、O三种元素中的两种或三种）3.24g，经充分燃烧后，A管质量增加9.24g，B管质量增加2.16g，则该有机物的实验式为 。
④已知在相同条件下该M蒸气相对氢气的密度为54，且能与Na反应但不与NaOH溶液反应，写出该物质在灼热的铜丝条件下与氧气的反应方程式 。
（2）在常温下测得的某烃C8H10（不能与溴水反应）的核磁共振谱上，观察到两种类型的H原子给出的信号，其强度之比为2：3，试确定该烃的结构简式为 ；该烃在光照下生成的一氯代物在核磁共振谱中产生的吸收峰强度比为 。。
【备战2021】新高考化学各地模拟题精细分类汇编-第27讲定量实验与探究实验（二）
参考答案与试题解析
一．选择题（共7小题）
1．答案：D
解：A、镁是活泼金属，能与盐酸反应，方程式为Mg+2HCl═MgCl2+H2↑，实验现象为镁片上有大量气泡产生，镁片逐渐溶解，故A正确；
B、熟石灰的溶解度随温度的升高而降低，盐酸与镁剧烈反应并放出热量，使烧杯中溶液的温度升高，饱和石灰水中析出氢氧化钙固体，所以烧杯中溶液逐渐变浑浊，故B正确；
C、盐酸与镁反应生成氢气和氯化镁，离子方程式为Mg+2H+═Mg2++H2↑，溶液的温度升高，饱和石灰水中析出氢氧化钙固体，离子方程式为Ca2++2OH﹣═Ca（OH）2↓，故C正确；
D、焓变△H＝反应物的总键能﹣生成物的总键能，盐酸与镁反应放热，焓变为负，即反应物盐酸和镁的总键能小于生成物氯化镁和氢气的总键能、MgCl2和H2的总键能大于镁片和盐酸的总键能，故D错误；
故选：D。
2．答案：D
解：A、①Mg、Al和稀盐酸构成原电池中Al为正极，②Cu、Al和稀盐酸构成原电池，Al为负极，所以实验①和②中，Al电极的作用不相同，故A错误；
B、根据①～④原电池中电流表指针偏转方向可知，电流表指针偏向正极，而③的原电池中，Al为负极，石墨为正极，电流表指针应该偏向正极石墨，故B错误；
C、实验④Mg、Al和NaOH溶液构成原电池中，Al为负极，Mg为正极，负极反应式为Al+4OH﹣﹣3e﹣═AlO2﹣+2H2O，故C错误；
D、对比实验①②③可知，原电池中金属铝作正极还是作负极，与另一电极材料的活动性强弱有关：若活泼性小于Al，则Al作负极，反之作正极；对比实验①④可知，金属铝作正极还是负极与电解质溶液有关，故D正确；
故选：D。
3．答案：B
解：A.反应生成气体，图甲所示实验可通过观察气泡产生的快慢来比较反应速率的大小，故A正确；
B.催化剂的阴离子不同，则图甲实验中反应速率①＞②，不能说明Fe3+比Cu2+对H2O2分解反应的催化效果好，故B错误；
C.关闭活塞A，然后拉动注射器活塞，利用密封气体的压强检验气密性，则一段时间后松开活塞，观察其是否能够恢复原位，可检验气密性，故C正确；
D.可利用收集一定体积的气体需要的时间测定速率，则图乙所示装置测定反应速率，可在锥形瓶中放置H2O2溶液，分液漏斗中Fe3+或Cu2+溶液，测定并记录反应产生一定气体体积所需的时间即可，故D正确；
故选：B。
4．答案：C
解：将反应Zn+Br2═ZnBr2设计成蓄电池，负极上Zn失去电子，正极上溴得到电子，可知正极反应为Br2+2e﹣═2Br﹣，负极反应为Zn﹣2e﹣═Zn2+，
故选：C。
5．答案：B
解：A．盐酸与石灰石反应生成二氧化碳，同时挥发出氯化氢，氯化氢也能与硅酸钠反应生成硅酸沉淀，所以由Ⅰ不能说明酸性H2CO3＞H2SiO3，故A错误；
B．b中凝胶状沉淀溶解，说明硅酸与碳酸根离子反应，c中无明显变化，说明硅酸与碳酸氢根离子不发生反应，则结合氢离子的能力CO32﹣＞HCO3﹣，故B正确；
C．由Ⅱ可知酸性：H2SiO3＞HCO3﹣，向Na2SiO3溶液中通入少量CO2，反应生成H2SiO3和NaHCO3，正确的离子方程式为：SiO32﹣+2CO2+2H2O═H2SiO3↓+2HCO3﹣，故C错误；
D．硅酸在溶液中存在溶解平衡，将新制的硅酸与硅酸钠溶液混合后，硅酸根离子浓度增大，会析出硅酸，故D错误；
故选：B。
6．答案：C
解：A．水的电离是吸热反应，温度升高，水的离子积增大，如100℃时水的离子积常数为10﹣12，纯水的pH＝6，故A错误；
B．没有指出温度，pH＝6的溶液不一定为酸性，如100℃时纯水的pH＝6，但c（OH+）＝c（H+），溶液呈中性，故B错误；
C．c（H+）、c（OH﹣）的相对大小决定了酸碱性，如c（H+）＜c（OH﹣）的溶液一定显碱性，故C正确；
D．c（OH﹣）＝1×10﹣6mol/L的溶液不一定显酸性，如100℃的纯水中满足c（OH+）＝c（H+）＝1×10﹣6mol/L，故D错误；
故选：C。
7．答案：见试题解答内容
解：A．铝热剂不仅包括铝和氧化铁的混合物，也包括铝与其他一些金属的氧化物的混合物，但不是所有金属的氧化物与铝的混合物，故A错误；
B．镁条和KClO3是铝热反应的引发剂，镁条燃烧时产生高温，氯酸钾分解产生氧气，使燃烧更剧烈、产生的温度更高，故B错误；
C．该反应放出大量的热量，生成物以熔融态落入沙中，该熔融物可能是铝铁合金，合金的熔点通常低于其成分金属，故所得熔融物熔点低于铝的熔点660℃，故C正确；
D．将少量该反应所得的熔融物溶于足量稀H2SO4，充分反应后，滴加KSCN溶液无明显现象，不能说明熔融物中无Fe2O3，因为即使有Fe2O3，其溶于硫酸后也可以被铁还原为亚铁离子，故滴加KSCN溶液无明显现象，故D错误。
故选：C。
二．填空题（共4小题）
8．答案：（1）①Ⅲ；
②右端液柱降低，左端液柱升高；
③放热；
（2）CH4（g）+2O2（g）＝CO2（g）+2H2O（l）ΔH＝﹣2akJ•mol﹣1；
（3）减小；不变；234。
解：（1）①装置Ⅰ可通过U形管中红墨水液面的变化判断锌和稀硫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锌和稀硫酸的反应放热还是吸热；装置Ⅲ只是一个锌和稀硫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，
故答案为：Ⅲ；
②氢氧化钡晶体与氯化铵反应生成氨，是吸热反应，所以锥形瓶中气体遇冷收缩，导致U型管左端液柱升高，右端液柱降低，
故答案为：右端液柱降低，左端液柱升高；
③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，可知反应放出热量，该反应为放热反应，
故答案为：放热；
（2）标准状况下11.2L甲烷的物质的量为＝0.5mol，0.5molCH4在氧气中充分燃烧生成液态水和二氧化碳气体时释放出akJ的热量，则1molCH4在氧气中充分燃烧生成液态水和二氧化碳气体时释放出2akJ的热量，热化学方程式为：CH4（g）+2O2（g）＝CO2（g）+2H2O（l）ΔH＝﹣2akJ•mol﹣1，
故答案为：CH4（g）+2O2（g）＝CO2（g）+2H2O（l）ΔH＝﹣2akJ•mol﹣1；
（3）加入催化剂能降低反应所需的活化能，则E1和E2都减小，催化剂不能改变反应物的总能量和生成物的总能量之差，即反应热不改变，所以催化剂对反应热无影响，由图可知，1mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO放出热量368kJ﹣134kJ＝234kJ，
故答案为：减小；不变；234。
9．答案：见试题解答内容
解：（1）由方程式2Fe3++Fe＝3Fe2+可知，Fe被氧化，为原电池的负极，负极反应为Fe﹣2e﹣＝Fe2+，正极Fe3+被还原，电极方程式为：2Fe3++2e﹣＝2Fe2+或2Fe3++2e﹣＝2Fe2+），正极可为石墨或C或比Fe不活泼的金属，电解质溶液为氯化铁，
故答案为：Fe；石墨或C或比Fe不活泼的金属；Fe3++e﹣＝Fe2+（或2Fe3++2e﹣＝2Fe2+）；
（2）①该反应不能自发进行，要实现该反应，应该设计成电解池，失电子发生氧化反应的金属作阳极材料，该方程式中Cu失电子发生氧化反应，所以阳极材料是Cu，即Cu连接电源的正极，
故答案为：正；
②如果将Cu、C电极接反，则阳极上氢氧根离子放电生成氧气、阴极上氢离子放电生成氢气，所以两个电极上都有气体生成，实际上是电解水，
故答案为：电源正负极反接了；
（3）如图装置中，U型管内为红墨水，a、b试管内盛有不同电解质溶液，各加入生铁块，密封放置一段时间后发现，生铁块均腐蚀，红墨水柱左高右低，明a试管中发生吸氧腐蚀，正极反应式为：O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣，导致气体减少，压强减小，b试管中发生析氢腐蚀，导致气体增大，压强增大，
故答案为：O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣；析氢。
10．答案：6.0；t3＞t1＞t2。
解：由控制变量法可知，溶液总体积为15mL，Vx＝15﹣4.0﹣5.0＝6.0，①③中温度相同、浓度不同，①②中只有温度不同，且温度越高、浓度越大，反应速率越快，则t1、t2、t3由大到小的排列顺序是t3＞t1＞t2，
故答案为：6.0；t3＞t1＞t2。
11．答案：（1）D；
（2）391；
（3）2～3min；0.1mol/（L．min）；
（4）①2Fe3++Cu＝2Fe2++Cu2+；
②。
解：（1）反应A+B→C（放热）分两步进行①A+B→X（吸热）；②X→C（放热），可知X的能量比A、B的能量之和高，X的能量比C的能量高，且A、B的能量之和大于C的能量，只有图D符合，
故答案为：D；
（2）产生2mol NH3，放出92.2kJ热量，焓变等于断裂化学键吸收的能量减去成键释放的能量，设1mol N﹣H键断裂吸收的能量为xkJ，则945.8kJ/mol+3×436kJ/mol﹣6×xkJ/mol＝﹣92.2kJ/mol，解得x＝391，
故答案为：391；
（3）0～1min、1～2min、2～3min、3～4min、4～5min各相同的时间段里，生成气体分别为50mL、70mL、112mL、58mL、20mL，则反应速率最大的时间段是2～3min；该段时间内用盐酸的浓度变化表示的反应速率为＝0.1mol/（L．min），
故答案为：2～3min；0.1mol/（L．min）；
（4）①该电池总反应的离子方程式为2Fe3++Cu＝2Fe2++Cu2+，
故答案：2Fe3++Cu＝2Fe2++Cu2+；
②铜失电子作负极，负极反应式为Cu﹣2e﹣＝Cu2+，正极应为活泼性比铜弱的金属或导电的非金属材料，Fe3+在正极得到电子而被还原，正极反应为2Fe3++2e﹣＝2Fe2+，正极一侧电解质为氯化铁，负极一侧电解质为氯化铜，原电池装置为，
故答案为：。
三．实验题（共7小题）
12．答案：（1）搅拌使混合物充分接触并反应；
（2）吸收反应中产生的氨气；
（3）Ba（OH）2•8H2O+2NH4Cl═BaCl2+2NH3↑+10H2O；
（4）结冰；吸热；＜。
解：（1）实验中玻璃棒的作用是搅拌使混合物充分接触并反应，
故答案为：搅拌使混合物充分接触并反应；
（2）浸有稀硫酸的棉花的作用是吸收反应中产生的氨气，
故答案为：吸收反应中产生的氨气；
（3）该反应的化学反应方程式为Ba（OH）2•8H2O+2NH4Cl═BaCl2+2NH3↑+10H2O，
故答案为：Ba（OH）2•8H2O+2NH4Cl═BaCl2+2NH3↑+10H2O；
（4）通过结冰现象，说明该反应为吸热反应，这是因为反应物的总能量＜生成物的总能量，
故答案为：结冰；吸热；＜。
13．答案：（1）否；
（2）负；Al﹣3e﹣＝Al3+（或2Al﹣6e﹣＝2Al3+）；2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2↑
（3）负；正；
（4）电解质溶液。
解：（1）实验1中Al为正极、2中Al作负极，不相同，
故答案为：否；
（2）实验3中铝为负极，电极反应式为Al﹣3e﹣＝Al3+（或2Al﹣6e﹣＝2Al3+），电池总反应的化学方程式为2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2↑，
故答案为：2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2↑；
（3）实验4中铝作负极，判断依据除了镁不与NaOH溶液反应外，还可以根据其他组实验得出的结论：电流计指针偏向的电极为正极，
故答案为：负；正；
（4）根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素：①另一电极材料的性质；②电解质溶液，
故答案为：电解质溶液。
14．答案：（1）分液漏斗；
（2）收集到气体的体积；
（3）待气体恢复至室温后，调节滴定管的高度使得两侧液面相平；
（4）5H2C2O4+2MnO4﹣+6H+＝2Mn2++10CO2↑+8H2O；
（5）浓度；B、C；
（6）0.0005mol•L﹣1•s﹣1；
（7）催化作用。
解：（1）装置图Ⅰ中盛放硫酸的仪器名称是分液漏斗，
故答案为：分液漏斗；
（2）按照图Ⅰ装置实验时，限定了两次实验时间均为10min，还需要测定的另一个数据是收集到气体的体积，
故答案为：收集到气体的体积；
（3）若将图Ⅰ装置中的气体收集装置改为图Ⅱ，实验完毕待冷却后，该生准备读取滴定管上液面所在处的刻度数，发现滴定管中液面高于干燥管中液面，采取的操作是待气体恢复至室温后，调节滴定管的高度使得两侧液面相平，
故答案为：待气体恢复至室温后，调节滴定管的高度使得两侧液面相平；
（4）发生氧化还原反应，由电子及原子、电荷守恒可知，反应的离子方程式为5H2C2O4+2MnO4﹣+6H+＝2Mn2++10CO2↑+8H2O，
故答案为：5H2C2O4+2MnO4﹣+6H+＝2Mn2++10CO2↑+8H2O；
（5）通过实验A、B，可探究浓度的改变对反应速率的影响；通过实验B、C可探究温度变化对化学反应速率的影响，
故答案为：浓度；B、C；
（6）利用实验B中数据计算，溶液混合后KMnO4的起始浓度为＝0.004mol/L，用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为v（KMnO4）＝＝0.0005mol•L﹣1•s﹣1，
故答案为：0.0005mol•L﹣1•s﹣1；
（7）实验中发现：反应一段时间后该反应速率会加快，造成此种变化的原因是反应体系中的某种粒子对KMnO4与H2C2O4之间的反应有某种特殊的作用，则该作用是催化作用，相应的粒子最有可能是Mn2+，
故答案为：催化作用。
15．答案：（1）①Cu；2Fe3++2e﹣＝2Fe2+；
②乙；
（2）[Cu（NH3）2]2SO4；
（3）①Cu﹣2e﹣+2NH3•H2O＝[Cu（NH3）4]2++2H2O；
②Cu+[Cu（NH3）4]2+＝2[Cu（NH3）2]+。
解：（1）①原电池的负极为Cu，正极的电极反应式为2Fe3++2e﹣＝2Fe2+，
故答案为：Cu；2Fe3++2e﹣＝2Fe2+；
②原电池中阳离子向正极移动，则盐桥中K+向乙烧杯移动，
故答案为：乙；
（2）离子在水中颜色：[Cu（NH3）4]2+深蓝色，[Cu（NH3）2]+无色，可知最后无色溶液的溶质为[Cu（NH3）2]2SO4，
故答案为：[Cu（NH3）2]2SO4；
（3）①甲中Cu失去电子结合氨分子生成[Cu（NH3）4]2+，则甲烧杯中的电极反应式为Cu﹣2e﹣+2NH3•H2O＝[Cu（NH3）4]2++2H2O，
故答案为：Cu﹣2e﹣+2NH3•H2O＝[Cu（NH3）4]2++2H2O；
②20min后，乙烧杯中颜色逐渐由深蓝色变为无色，则电池总反应离子方程式为Cu+[Cu（NH3）4]2+＝2[Cu（NH3）2]+，
故答案为：Cu+[Cu（NH3）4]2+＝2[Cu（NH3）2]+。
16．答案：见试题解答内容
解：电解饱和食盐水，并测量电解产生的氢气的体积（约 6 mL）和检验氯气的氧化性，则铁棒不能为阳极，而只能为阴极，则A管口逸出H2、B管口逸出Cl2，
（1）由上述分析可知，A管口逸出H2、B管口逸出Cl2，测量氢气的体积（约 6 mL）应该选择10mL量筒，并用排水法测量，所以 A→G→F→I；检验氯气的氧化性，采用淀粉﹣KI溶液，导气管：长进短出，最后尾气处理，即B→D→E→C，
故答案为：G；F；I；D；E；C；
（2）铁棒为阴极，连接电源负极，碳棒为阳极，连接电源正极，发生氧化反应：2Cl﹣﹣2e﹣＝Cl2↑，
故答案为：负；2Cl﹣﹣2e﹣＝Cl2↑；
（3）氯气具有氧化性，可将KI氧化生成I2，淀粉遇到I2单质变蓝色，所以说明氯气具有氧化性的实验现象是淀粉﹣KI溶液变成蓝色，
故答案为：淀粉﹣KI溶液变成蓝色。
17．答案：（1）铝箔熔化，失去了光泽，熔化的铝并不滴落； 铝表面氧化膜的Al2O3熔点高，包在铝的外面，使液态铝不滴落；
（2）除去氧化膜的铝在空气中又很快地生成一层新的Al2O3保护膜；
（3）将铝粉置于酒精灯火焰上（增大铝与空气的接触面积）；
（4）增大可燃物与空气的接触面积或提高反应的温度；
（5）Al（OH）3+OH﹣＝AlO2﹣+2H2O；
（6）0.54g；
（7）80；
（8）0≤a＜50；
（9）2.5。
解：Ⅰ．（1）在酒精灯上加热至熔化，轻轻晃动，观察到的现象是铝箔熔化，失去了光泽，熔化的铝并不滴落，好像有一层膜兜着，产生该现象的原因是构成铝表面氧化膜的Al2O3熔点高，包在铝的外面，使液态铝不滴落，
故答案为：铝箔熔化，失去了光泽，熔化的铝并不滴落；铝表面氧化膜的Al2O3熔点高，包在铝的外面，使液态铝不滴落；
（2）除去表面的保护膜，再用坩埚钳夹持在酒精灯上加热至熔化，结果观察到的现象与甲仍相同，其原因是除去氧化膜的铝在空气中又很快地生成一层新的Al2O3保护膜，
故答案为：除去氧化膜的铝在空气中又很快地生成一层新的Al2O3保护膜；
（3）将铝粉撒到酒精灯火焰上（增大铝与空气的接触面积）可观察到铝在空气中燃烧，
故答案为：将铝粉撒到酒精灯火焰上；
（4）由上述实验可知，增大可燃物与空气的接触面积或提高反应的温度的方法可以观察到可燃物燃烧的现象，
故答案为：增大可燃物与空气的接触面积或提高反应的温度；
Ⅱ．0～a段没有生成沉淀，说明盐酸过量，加入的氢氧化钠与氯化氢反应；a～80段开始生成沉淀，加入80mL氢氧化钠溶液后沉淀达到最大量，此时溶液中的溶质为NaCl；80～90段氢氧化铝开始溶解，溶解氢氧化铝消耗了10mLNaOH，则氢氧化铝沉淀的物质的量为：2mol/L×0.01L＝0.02mol；当加入90mLNaOH溶液后氢氧化铝完全溶解，此时沉淀只有氢氧化镁。
（5）根据分析可知，80～90ml对应反应的离子方程式：Al（OH）3+OH﹣＝AlO2﹣+2H2O，
故答案为：Al（OH）3+OH﹣＝AlO2﹣+2H2O；
（6）从横坐标80mL到90mL这段可以得出：n[Al（OH）3]＝0.02mol，则n（Al）＝n[Al（OH）3]＝0.02mol，原混合物中铝的质量为27g/mol×0.02mol＝0.54g，
故答案为：0.54
（7）加入80mL氢氧化钠溶液时，溶质为NaCl，则：n（HCl）＝n（NaOH）＝2mol/L×0.08L＝0.16mol，盐酸的体积为＝0.08L＝80mL，
故答案为：80；
（8）假设盐酸溶解金属后没有剩余，此时酸恰好与合金反应完全，即a＝0，通过极值法，当合金中完全是铝时，因为沉淀Al3+需要消耗NaOH溶液的体积为30mL，从图可知，中和过量的酸所消耗的碱液体积最大为50mL，但是假设不成立，最大值是不存在的，所以的取值范围为 0≤a＜50，
故答案为：0≤a＜50；
（9）n（Al）＝n（Al（OH）3）＝2mol•L﹣1×0.01L＝0.02mol，所以沉淀Al3+需要消耗的OH﹣为0.06mol，即NaOH溶液的体积为30mL，镁离子和铝离子沉淀完全消耗的碱的体积为（80﹣a）mL，若假设盐酸没有剩余，所以沉淀Mg2+需要NaOH溶液的体积最大值为80mL﹣30mL＝50mL，n （Mg）的最大值为：＝0.05mol，所以该合金中镁铝两元素物质的量之比的最大值为0.05mol：0.02mol＝2.5，
故答案为：2.5。
18．答案：见试题解答内容
解：（1）CO2、N2的测量会干扰水的测量，所以生成的水首先通过装置D测定，其次用装置C测定CO2，混合气体中混入的过量的O2会影响N2的测定，用装置B除去，但防止炸裂试管，应该用装置D干燥，所以实验装置的合理连接顺序为：ADCDBE，故答案为：DCDB；
（2）实验开始时，首先打开止水夹a，关闭止水夹b，通一段时间的纯氧，这样做的目的是将装置内的N2（或空气）排除干净，
故答案为：将装置内的N2（或空气）排除干净；
（3）燃烧管A中放入CuO的作用是将未充分燃烧的产物CO转化为CO2（或使氨基酸中的碳完全转化为CO2），装置B的作用是除去多余的O2，保证E装置最终收集的气体全为N2，故答案为：将未充分燃烧的产物CO转化为CO2（或使氨基酸中的碳完全转化为CO2）； 除去多余的O2，保证E装置最终收集的气体全为N2；
（4）为了确定此氨基酸的分子式，除了准确测量N2的体积氨基酸的摩尔质量、生成二氧化碳气体的质量、生成水的质量外，还需知道氨基酸的摩尔质量或氨基酸的相对分子质量，故答案为：氨基酸的摩尔质量或氨基酸的相对分子质量；
（5）在读取E装置中所排水的体积时，液面左低右高，则所测气体的压强大于空气中的压强，所以测得的体积偏小，故答案为：偏小；
（6）根据分子式为C2H4O2及氨基酸中的官能团可知，该C2H4O2分子中有羧基，实验证明羧基的操作为：取少许有机物于试管中，滴加NaHCO3溶液，有气泡产生，
故答案为：取少许有机物于试管中，滴加NaHCO3溶液，有气泡产生。
四．解答题（共7小题）
19．答案：见试题解答内容
解：I：（1）镁和稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，所以试管中镁片逐渐溶解，试管中产生无色气泡，金属和酸的反应是放热反应，氢氧化钙溶解度随着温度升高而减小，升高温度，氢氧化钙饱和溶液变为过饱和溶液，则烧杯底部析出少量白色固体而变浑浊，
故答案为：镁片逐渐溶解，有大量气泡产生，烧杯中溶液变浑浊；
（2）镁与盐酸反应产生氢气的反应为放热反应，而Ca（OH）2在水中的溶解度随温度升高而减小，所以反应过程中会析出Ca（OH）2晶体，
故答案为：镁与盐酸反应产生氢气，该反应为放热反应，Ca（OH）2在水中的溶解度随温度升高而减小，故析出Ca（OH）2晶体；
（3）镁和稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，离子方程式为Mg+2H+＝Mg2++H2↑，
故答案为：Mg+2H+＝Mg2++H2↑；
（4）该反应是放热反应，则MgCl2溶液和H2的总能量小于镁片和盐酸的总能量，
故答案为：小于；
II：（1）2H2+O2═2H2O是放热反应，即反应物的总能量大于生成物的总能量，故选A，
故答案为：A；
（2）断裂反应物2molH2和1mol O2的化学键，吸收的总能量为436kJ×2+496kJ＝1368kJ，形成生成物2molH2O的化学键，放出的总能量为463kJ×4＝1852kJ，焓变△H＝反应物的总键能﹣生成物的总键能＝1368kJ/mol﹣1852kJ/mol＝﹣484kJ/mol，即生成物2molH2O放出484kJ热量，
故答案为：1368；1852；484。
20．答案：见试题解答内容
解：（1）甲池是原电池，Co电极附近产生气泡，即Co电极有H2生成，说明Fe比Co活泼，Fe失去电子生成Fe2+，电极反应式为Fe﹣2e﹣＝Fe2+，
故答案为：Fe﹣2e﹣＝Fe2+；
（2）乙池也是原电池，电解饱和食盐水，X极附近溶液变红，说明X电极是阴极，即乙池Co电极为负极，说明Co比Cu活泼，所以三种金属的活动性由强到弱的顺序是 Fe＞Co＞Cu，
故答案为：Fe＞Co＞Cu；
（3）电解饱和食盐水生成NaOH、H2、Cl2，所以反应的离子方程式为2Cl﹣+2H2O2OH﹣+H2↑+Cl2↑，
故答案为：2Cl﹣+2H2O2OH﹣+H2↑+Cl2↑；
（4）关系式为2H+～H2～2e﹣～Cu2+，电路中转移电子n（Cu2+）＝n（H2）＝＝0.005mol，而阴离子交换膜只允许SO42﹣通过，并且通过交换膜的SO42﹣数目与铜离子数目相同，乙中右池减少的离子有0.01mol，
故答案为：0.01。
21．答案：（1）EF；0.02mol•L﹣1•min﹣1；
（2）BD。
解：（1）根据图象斜率判断反应速率的大小，斜率越大，反应速率越快，所以是EF段，0.65g Zn的物质的量为：＝0.01mol，消耗盐酸的物质的量为0.02mol，盐酸浓度变化为：＝0.2mol/L，故v（HCl）＝＝0.02mol•L﹣1•min﹣1，
故答案为：EF；0.02mol•L﹣1•min﹣1；
（2）反应物的浓度越大，反应速率越快，原电池反应可加快反应速率。
A．加蒸馏水，盐酸浓度变小，反应速率减小，故A错误；
B．加氯化钠固体，锌把铜置换出来，铜锌和盐酸写出原电池，加快反应速率，故B正确；
C．加氯化钠溶液，溶液体积增大，盐酸浓度降低，反应速率减小，故C错误；
D．加浓盐酸，盐酸浓度增大，反应速率加快，故D正确；
故答案为：BD。
22．答案：（1）放；大于；
（2）小于；482；
（3）b；H2﹣2e﹣+2OH﹣＝2H2O；
（4）2H2+2O2﹣﹣4e﹣＝2H2O；a。
解：（1）燃烧反应都是放热反应，所以氢气的燃烧反应是放热反应，根据能量守恒定律，放热反应是反应物的总能量大于生成物的总能量，
故答案为：放；大于；
（2）化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，放热反应的本质是断裂反应物中的化学键吸收的总能量小于形成产物的化学键放出的总能量；焓变等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和，则2mol H2（g）和1mol O2（g）转化为2mol H2O（g）时放出的热量为（2×436+498﹣4×463）＝482kJ，
故答案为：小于；482；
（3）根据原电池电极反应，负极：失电子，发生氧化反应；正极：得电子，反应还原反应，所以氢氧燃料电池，负极上氢气失电子发生氧化反应，反应为H2+2e﹣+2OH﹣＝2H2O，其中氧气在正极通入，则b电极是正极，
故答案为：b；H2﹣2e﹣+2OH﹣＝2H2O；
（4）氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质，氢气在负极失去电子发生氧化反应，电极方程式为2H2+2O2﹣﹣4e﹣＝2H2O，电池工作时电子从负极流出，
故答案为：2H2+2O2﹣﹣4e﹣＝2H2O；a。
23．答案：见试题解答内容
解：（1）由图示可知，在催化条件下，Pd2+、Cu2+与乙醇反应生成Pd、Cu，则乙醇为氧化，起到还原剂的作用，故答案为：氧化；
（2）在②中Cu2+与乙醇在光照条件下形成Pd﹣Cu纳米簇，示意图可表示为，故答案为：；
（3）由流程可知反应中Cu为催化剂，Pd为载体，氢气为还原剂，故答案为：H2；
（4）i涉及铜与NO3﹣的反应，生成NO2﹣和CuO，反应的离子方程式为Cu+NO3﹣＝NO2﹣+CuO，故答案为：Cu+NO3﹣＝NO2﹣+CuO；
（5）①由题给信息可知随pH增大，降低Pd吸附NO2﹣的能力，导致Pd表面吸附的NO2﹣数目减小，反应ⅱ的化学反应速率降低，
故答案为：Pd表面吸附的NO2﹣数目减小；
②随pH减小，还原产物中氮气的量增多，说明Pd表面吸附的NO2﹣和H的个数比变大，更有利于二者反应生成氮气和OH﹣，反应的离子方程式为2NO2﹣+6H＝N2+2H2O+2OH﹣，
故答案为：增大；2NO2﹣+6H＝N2+2H2O+2OH﹣；
（6）将NO3﹣尽可能多地转化为N2，可先调节溶液的pH到12，使NO3﹣转化为NO2﹣，在pH＝4时反应生成氮气，
故答案为：先调节溶液的pH到12，待NO3﹣几乎完全转化为NO2﹣，调节pH＝4。
24．答案：（1）①3C+Al2O32Al+3CO↑；
②Al4C3；
（2）①放热；
②不能；四氧化三铁也能被磁铁吸引；
（3）①H+、Al3+；NO3﹣、Cl﹣、SO42﹣；
②Al+4H++NO3﹣＝Al3++NO↑+2H2O。
解：（1）①真空碳热还原Al2O3制铝会产生一种可燃性气体，根据元素守恒可知，该气体为CO，反应方程式的方程式为3C+Al2O32Al+3CO↑，
故答案为：3C+Al2O32Al+3CO↑；
②碳化铝与水反应生成Al（OH）3和一种含氢量最高的烃，则碳化铝中Al为+3价，C为﹣4价，根据化合物中化合价的代数和为0可知，碳化铝的化学式为Al4C3，
故答案为：Al4C3；
（2）①纸质漏斗中发生的反应是铝热反应，铝热反应属于放热反应，
故答案为：放热；
②实验结束后用磁铁靠近蒸发皿沙中的熔化物，能被磁铁吸引，但是不能说明该物质为纯铁，因为四氧化三铁有磁性，能被磁铁吸引，
故答案为：不能；四氧化三铁也能被磁铁吸引；
（3）取少量溶液于试管中，滴入甲基橙，溶液呈红色，溶液显酸性，说明含有H+，则不含有OH﹣、CO32﹣、SO32﹣；加入NaOH溶液，溶液先变浑浊，后变澄清，说明生成了氢氧化铝，然后氢氧化铝有溶解，所以溶液中含有Al3+，没有Ag+；另取少量溶液于试管中，加入铝片，有无色气体产生，该无色气体遇空气变为红棕色，说明溶液中含有NO3﹣，由于溶液中各离子的物质的量浓度均相同，由电荷守恒可知，溶液中还含有Cl﹣、SO42﹣，
①综上可知，溶液中一定存在的阳离子为H+、Al3+，一定存在的阴离子为NO3﹣、Cl﹣、SO42﹣，
故答案为：H+、Al3+；NO3﹣、Cl﹣、SO42﹣；
②加入铝片时，Al与H+、NO3﹣反应生成生成Al3+、NO和水，反应的离子方程式为：Al+4H++NO3﹣＝Al3++NO↑+2H2O，
故答案为：Al+4H++NO3﹣＝Al3++NO↑+2H2O。
25．答案：见试题解答内容
解：（1）①g装置中过氧化氢滴入二氧化锰固体分解生成水和氧气，通过装置C干燥氧气，通过装置E使样品和氧气反应，避免生成的气体中含一氧化氮，通过氧化铜转化为二氧化碳，通过装置B吸收生成的水蒸气，通过装置A吸收生成的二氧化碳气体，最后通过装置F防止空气中二氧化碳进入装置A干扰测定结果；
②F是防止空气中二氧化碳进入装置A干扰测定结果，连接顺序为：g→fe→hi→cd→ab→jk，
故答案为：cd；ab；
②F装置作用是：防止空气中二氧化碳进入装置A干扰测定结果，
故答案为：防止空气中二氧化碳进入装置A干扰测定结果；
③若准确称取有机物M（只含C、H、O三种元素中的两种或三种）3.24g，经充分燃烧后，A管质量增加9.24g为二氧化碳质量，物质的量n＝＝0.21mol，B管质量增加2.16g为水的质量，物质的量n＝＝0.12mol，氧元素物质的量n＝＝0.03mol，n（C）：n（H）：n（O）＝0.21：0.24：0.03＝7：8：1，则该有机物的实验式为：C7H8O，
故答案为：C7H8O；
④已知在相同条件下该M蒸气相对氢气的密度为54，则摩尔质量M＝2g/mol×54＝108g/mol，且能与Na反应但不与NaOH溶液反应说明不是羧酸、酚，应含有羟基，该物质在灼热的铜丝条件下与氧气的反应是催化氧化生成醛和水，反应的化学方程式：2+O22+2H2O，
故答案为：2+O22+2H2O；
（2）某烃C8H10（不能与溴水反应）的核磁共振谱上，观察到两种类型的H原子给出的信号，其强度之比为2：3，则存在两种位置的H原子，且H原子数目之比为2：3，数目分别为4、6，可知该烃为对二甲苯，其结构简式为，该烃在光照下生成的一氯代物，其含有的H有4种，在核磁共振谱中可产生4种信息，强度为3：2：2：2，
故答案为：；3：2：2：2；
【备战2021】新高考化学各地模拟题精细分类汇编
第27讲定量实验与探究实验（二）
一．选择题（共7小题）
1．（2020春•沈阳期末）如图所示，把试管放入盛有25℃饱和石灰水的烧杯中，试管中开始放入几小块镁片，再滴入5mL稀盐酸。该实验的现象记录及结论错误的是（ ）
A．试管中观察到的现象是镁片上有大量气泡产生，镁片逐渐溶解
B．随反应进行烧杯中溶液逐渐变浑浊
C．有关反应的离子方程式Mg+2H+═Mg2++H2↑、Ca2++2OH﹣═Ca（OH）2↓
D．MgCl2和H2的总键能小于镁片和盐酸的总键能
2．（2020春•大兴区期末）某化学小组为了探究铝电极在原电池中的作用，进行了下列实验，实验结果记录如表所示。下列说法正确的是（ ）
编号
电极材料
电解质溶液
电流表指针偏转方向
①
Mg、Al
稀盐酸
偏向Al
②
Al、Cu
稀盐酸
偏向Cu
③
Al、石墨
稀盐酸
偏向
④
Mg、Al
NaOH溶液
偏向Mg
A．实验①和②中，Al电极的作用相同
B．实验③中，电流表指针偏向Al
C．实验④中，Mg为负极，电极反应式为：Mg﹣2e﹣═Mg2+
D．综合以上实验，铝在原电池中的作用，与另一个电极材料和电解质溶液有关
3．（2020秋•武侯区校级月考）为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化效果，甲、乙两位同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。下列说法不正确的是（ ）
A．图甲所示实验可通过观察气泡产生的快慢来比较反应速率的大小
B．若图甲实验中反应速率①＞②，则可说明Fe3+比Cu2+对H2O2分解反应的催化效果好
C．用图乙所示装置测定反应速率，放置药品前需检验装置气密性。具体操作为：关闭活塞A，然后拉动注射器活塞。一段时间后松开活塞，观察其是否能够恢复原位
D．用图乙所示装置测定反应速率，可在锥形瓶中放置H2O2溶液，分液漏斗中Fe3+或Cu2+溶液。测定并记录反应产生一定气体体积所需的时间
4．（2020春•都昌县校级月考）可以将反应Zn+Br2═ZnBr2设计成蓄电池，下列4个电极反应中，分别表示正极反应和负极反应的是（ ）
①Br2+2e﹣═2Br﹣
②2Br﹣﹣2e﹣═Br2
③Zn﹣2e﹣═Zn2+
④Zn2++2e﹣═Zn
A．②和③ B．②和① C．①和③ D．④和①
5．（2020春•台州期末）某学生进行了如下实验：下列结论正确的是（ ）
编号
Ⅰ
Ⅱ
实验
现象
a 中产生凝胶状沉淀
b 中凝胶状沉淀溶解，c 中无明显变化
A．由Ⅰ能说明酸性H2CO3＞H2SiO3
B．由Ⅱ可知结合氢离子的能力CO32﹣＞HCO3﹣
C．向Na2SiO3溶液中通入少量CO2，发生反应SiO32﹣+CO2+H2O═CO32﹣+H2SiO3↓
D．将新制的硅酸与硅酸钠溶液混合不会出现明显现象
6．（2020秋•吴起县校级月考）下列说法正确的是（ ）
A．在任何条件下，纯水的pH＝7
B．pH＝6的溶液一定显酸性
C．c（H+）＜c（OH﹣）的溶液一定显碱性
D．c（OH﹣）＝1×10﹣6mol/L的溶液一定显酸性
7．（2020春•湖北期末）对氧化铁与铝粉发生的“铝热反应”（装置如图）的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒”、“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。查阅资料得知：Al、A12O3、Fe、Fe2O3熔点数据如表，下列叙述正确的是（ ）
物质
Al
Al2O3
Fe
Fe2O3
熔点/℃
660
2054
1535
1462
A．铝热剂特指铝和氧化铁的混合物
B．镁条和KClO3是铝热反应的催化剂
C．该反应所得熔融物熔点低于660℃
D．将少量该反应所得的熔融物溶于足量稀H2SO4，充分反应后，滴加KSCN溶液无明显现象，说明熔融物中无Fe2O3
二．填空题（共4小题）
8．（2020秋•思南县校级期中）（1）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上述装置中，不能用来证明“锌和稀硫酸反应是吸热反应还是放热反应”的是 （填序号）。
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晶体与氯化铵固体搅拌反应，U形管中可观察到的现象是 。
③除了图示某些装置，还有其它方法能证明超氧化钾粉末与水的反应（4KO2+2H2O═4KOH+3O2↑）是放热反应还是吸热反应：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（填“放热”或“吸热”）。
（2）化学反应的焓变通常用实验进行测定，也可进行理论推算。
实验测得，标准状况下11.2L甲烷在氧气中充分燃烧生成液态水和二氧化碳气体时释放出akJ的热量，试写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式： 。
（3）研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理有重要意义。
如图为1mol NO2（g）和1mol CO（g）反应生成NO（g）和CO2（g）过程中的能量变化示意图。已知E1＝134kJ/mol，E2＝368kJ/mol（E1、E2为反应的活化能）。
若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，则E1、△H的变化分别是 、 （填“增大”、“减小”或“不变”）；该反应放出的热量为 kJ。
9．（2018秋•新罗区校级月考）（1）根据2Fe3++Fe＝3Fe2+设计成原电池，负极材料是 ，正极材料是 ，正极电极反应式反应 。
（2）①甲同学用直流电源、碳棒、铜棒和稀硫酸为原材料，实现了在通常条件下不能发生的反应：Cu+H2SO4（稀）═CuSO4+H2↑，则铜连接电源的 极。
②乙同学在做上述反应实验时，看到碳棒和铜棒上都有气泡产生，但铜棒却没有被腐蚀。可能的原因是 。
（3）如图装置中，U型管内为红墨水，a、b试管内盛有不同电解质溶液，各加入生铁块，密封放置一段时间后发现，生铁块均腐蚀，红墨水柱左高右低。a试管中，生铁块发生电化腐蚀的正极反应式为： 。b试管中，生铁块发生 腐蚀。
10．（2020春•牡丹区校级期末）硫代硫酸钠（Na2S2O3）可用做分析试剂及鞣革还原剂，它能与酸发生反应：S2O32﹣+2H+═S↓+SO2↑+H2O．实验室常以Na2S2O3溶液与稀硫酸（足量）反应进行实验，根据出现浑浊时间来探讨浓度等条件对化学反应速率的影响，设计的实验方案如下。
实验序号
反应温度（℃）
体积V/mL
时间/s
实验目的
溶液
（Na2S2O3）
稀
（H2SO4）
水
①
25
5.0
10.0
0.0
t1
ⅰ．实验①和②是探究温度对该反应速率的影响；
ⅱ．实验①和③是探究浓度对该反应速率的影响。
②
35
5.0
10.0
0.0
t2
③
25
5.0
Vx
4.0
t3
则表中：Vx＝ ，t1、t2、t3由大到小的排列顺序是 。
11．（2020春•荔湾区校级期中）（1）反应A+B→C（放热）分两步进行①A+B→X（吸热）；②X→C（放热）。下列示意如图1中，能正确表示总反应过程中能量变化的是 。
（2）合成氨工业中，合成塔中每产生2mol NH3，放出92.2kJ热量，已知（如图2）：则1mol N﹣H键断裂吸收的能量约等于 kJ。
（3）某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下（累计值）：
时间（min）
1
2
3
4
5
氢气体积（mL）（标准状况）
50
120
232
290
310
在0～1min、1～2min、2～3min、3～4min、4～5min各相同的时间段里，反应速率最大的时间段是 ，该段时间内用盐酸的浓度变化表示的反应速率为 。
（4）某反应中的反应物和生成物有FeCl3、FeCl2、Cu、CuCl2．有人将上述反应设计成原电池并画图。
①该电池总反应的离子方程式为 。
②画出原电池简易装置图3，并注明电极材料以及电解质溶液。
三．实验题（共7小题）
12．（2020春•秦州区校级月考）某同学设计了如下实验流程：在一个小烧杯里，加入20g Ba（OH）2•8H2O晶体和10gNH4Cl晶体，然后将小烧杯放在事先已滴有3～4滴水的玻璃片上，并立即用玻璃棒迅速搅拌。实验流程示意图如图，回答下列问题：
（1）实验中玻璃棒的作用是 。
（2）浸有稀硫酸的棉花的作用是 。
（3）请写出该反应的化学反应方程式： 。
（4）通过 现象，说明该反应为 （填“吸热”或“放热”）反应，这是因为反应物的总能量 （填“＞”、“＜”或“＝”）生成物的总能量。
13．（2020秋•唐山月考）某化学兴趣小组为了探究铝电极在原电池中的作用，在常温下，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如表。
编号
电极材料
电解质溶液
电流计指针偏转方向
1
Al、Mg
稀盐酸
偏向Al
2
Al、Cu
稀盐酸
偏向Cu
3
Al、C（石墨）
稀盐酸
偏向石墨
4
Al、Mg
NaOH溶液
偏向Mg
5
Al、Zn
浓硝酸
偏向Al
试根据表中的实验现象回答下列问题：
（1）实验1、2中Al所作的电极（正极或负极）是否相同 （填“是”或“否”）。
（2）由实验3完成下列填空：铝为 极，电极反应式 ，电池总反应的化学方程式： 。
（3）实验4中铝作 极，判断依据除了镁不与NaOH溶液反应外，还可以根据其他组实验得出的结论：电流计指针偏向的电极为 （填“正”或“负”）极。
（4）根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素：①另一电极材料的性质；② 。
14．（2020秋•阆中市校级期中）某校化学活动社团做了如下探究实验：实验一：测定1mol/L的硫酸与锌粒和锌粉反应的速率，设计如图Ⅰ装置：
（1）装置图Ⅰ中放有硫酸的仪器名称是 。
（2）按照图Ⅰ装置实验时，限定了两次实验时间均为10min，还需要测定的另一个数据是 。
（3）若将图Ⅰ装置中的气体收集装置改为图2，实验完毕待冷却后，该生准备读取滴定管上液面所在处的刻度数，发现滴定管中液面高于干燥管中液面，应首先采取的操作是 。
实验二：利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液之间的反应来探究外界条件改变对化学反应速率的影响。实验如下表：
序号
温度/K
0.02mol•L﹣1KMnO4
0.1mol•L﹣1H2C2O4
H2O
溶液颜色褪至无色时所需时间/s
V/mL
V/mL
V/mL
A
293
2
5
3
t1
B
293
2
3
5
8
C
313
2
3
5
t2
（4）写出相应反应的离子方程式 。
（5）通过实验A、B可探究 （填外部因素）的改变对反应速率的影响，通过实验 可探究温度变化对化学反应速率的影响。
（6）利用实验B中数据计算，用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为v（KMnO4）＝ 。
（7）实验中发现：反应一段时间后该反应速率会加快，造成此种变化的原因是反应体系中的某种粒子对KMnO4与H2C2O4之间的反应有某种特殊的作用，则该作用是 .
15．（2020春•东营期末）学习小组在实验室探究铜及其化合物的性质，进行相关实验。回答下列问题：
（1）小组同学组装了如图原电池装置，甲烧杯中加入CuSO4溶液，乙烧杯中加入FeCl3溶液，盐桥装有KCl溶液。
①原电池的负极为 ，正极的电极反应式为 。
②盐桥中K+向 （填“甲”或“乙”）烧杯移动。
（2）移走盐桥后向甲烧杯中滴加氨水，开始溶液颜色变浅，出现蓝色沉淀，继续滴加后蓝色沉淀消失，溶液变为深蓝色；经过一段时间，溶液逐渐变浅，最后变为无色。小组同学查阅资料知：
相关离子在水中颜色：[Cu（NH3）4]2+深蓝色，[Cu（NH3）2]+无色。
综合上述信息，推测最后无色溶液的溶质为 。（写化学式）
（3）进一步探究（2）中深蓝色溶液变为无色的原理，利用如图原电池装置，甲烧杯中加入1mol•L﹣1氨水和0.1mol•L﹣1硫酸钠混合溶液，乙烧杯中加入0.05mol•L﹣1[Cu（NH3）4]SO4，电流表指针偏转，20min后，乙烧杯中颜色逐渐由深蓝色变为无色。
①甲烧杯中的电极反应式为 。
②电池总反应离子方程式为 。
16．（2020春•朝阳区校级期中）现需设计一套实验装置来电解饱和食盐水，并测量电解产生的氢气的体积（约 6 mL）和检验氯气的氧化性（不应将多余的氯气排入空气中）。
（1）试从图中选用几种必要的仪器，连成一整套装置，各种仪器接口的连接顺序（填编号）是 A 接 ， 接 ；B 接 ， 接 。
（2）铁棒接直流电源的 极；碳棒上发生的电极反应为 。
（3）能说明氯气具有氧化性的实验现象是 。
17．（2020春•南阳期中）Ⅰ．“武汉加油”学习小组为了探究“铝的燃烧”，做了如下实验：
（1）甲同学用坩埚钳夹持一小块铝箔（厚约0.1mm），在酒精灯上加热至熔化，轻轻晃动，观察到的现象是 ；产生该现象的原因是 。
（2）乙同学将甲同学的实验方案进行了改进：另取一块铝箔，用砂纸仔细打磨，除去表面的保护膜，再用坩埚钳夹持在酒精灯上加热至熔化，结果观察到的现象与甲仍相同，其原因是 。
（3）丙同学积极改进实验，终于观察到铝在空气中燃烧，他的实验方案是 。
（4）通过本次探究活动该小组同学一致认为通过 的方法可以观察到铝燃烧的现象。
Ⅱ．“中国必胜”学习小组将一定质量的镁、铝混合物投到2mol•L﹣1的盐酸中，待金属完全溶解后，向溶液中加入2mol•L﹣1的氢氧化钠溶液，生成沉淀的质量与加入氢氧化钠溶液的体积关系如图所示，则：
（5）80～90mL对应反应的离子方程式 。
（6）金属铝的质量为 g。
（7）盐酸的体积是 mL。
（8）a的取值范围是 。
（9）的最大值是 。
18．（2019•黄州区校级模拟）有机物的元素定量分析最早是由德国人李比希提出的，某实验室模拟李比希法测定某种氨基酸（CxHyOzNp）的分子组成。取一定量的该氨基酸放在纯氧气中燃烧，燃烧后生成的水用装置D（无水氯化钙）吸收，二氧化碳用装置C（KOH浓溶液）吸收，N2的体积用E装置进行测量，所需装置如图（夹持仪器的装置及部分加热装置已略去）：
（1）该实验装置的合理连接顺序为：A、 、E．（部分装置可以重复选用）
（2）实验开始时，首先打开止水夹a，关闭止水夹b，通一段时间的纯氧，这样做的目的是 。
（3）A中放入CuO的作用是 ，装置B的作用是 。
（4）为了确定此氨基酸的分子式，除了准确测量N2的体积、生成二氧化碳和水的质量外，还需得到的数据有 。
（5）在读取E装置中所排水的体积时，液面左低右高，则所测气体的体积 （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
（6）已知分子式为C2H4O2的有机物也含有氨基酸中的某个官能团，请设计实验证明该官能团（试剂任选）： 。
四．解答题（共7小题）
19．（2020春•巴林左旗校级期中）化学反应伴随能量变化，其中能量的主要形式是热能。
Ⅰ：如图所示，把试管放入盛有25℃饱和澄清石灰水的烧杯中，往试管中放入几小块镁片，再用滴管滴入5mL盐酸于试管中，试回答下列问题：
（1）实验中观察到的现象是 。
（2）产生上述现象的原因是 。
（3）写出有关反应的离子方程式 。
（4）由实验推知，MgCl2和H2的总能量 （填“大于”“小于”或“等于”）镁片和HCl的总能量。
Ⅱ：从能量变化的角度研究反应：2H2+O2═2H2O。
（1）图能正确表示该反应中能量变化的是 。
（2）已知断开或形成1mol化学键吸收或放出的能量，叫做该化学键的键能，单位为kJ•mol﹣1．一些键能数据如表：
化学键
H﹣H
O═O
H﹣O
键能（kJ•mol﹣1）
436
496
463
请回答：
断裂反应物2mol H2和1mol O2的化学键，需要的总能量为 kJ；形成生成物2mol H2O的化学键，需要的总能量为 kJ．所以该反应能量变化值的大小 kJ（填数值）。
20．（2019秋•福州期末）为了比较Fe、Co、Cu三种金属的活动性，某实验小组设计如下甲、乙、丙三个实验装置。丙装置中X、Y均为石墨电极。反应一段时间后，可观察到甲装置中Co电极附近产生气泡，丙装置中X极附近溶液变红。
（1）甲池Fe电极反应式为 。
（2）由现象可知三种金属的活动性由强到弱的顺序是 （填元素符号）。
（3）写出丙装置发生反应的离子方程式 。
（4）当丙装置阴极产生112mL（标准状况）的气体时，乙中右池减少的离子有 mol。
21．（2020秋•杏花岭区校级月考）用纯净的锌粒与100mL 2mol/L稀盐酸反应制取氢气，请回答：
（1）实验过程如图所示，图中 段化学反应速率最快。若经过10分钟的反应时间共消耗锌0.65克（忽略溶液体积的变化），则用盐酸表示的反应速率 。
（2）为了加快上述反应的速率，欲向溶液中加入少量下列物质，你认为可行的是 。
A．蒸馏水
B．氯化铜固体
C．氯化钠溶液
D．浓盐酸
22．（2020春•抚顺期末）能源是现代文明的原动力，通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化，从而开辟新能源和提高能源的利用率。
（1）氢气在O2中燃烧的反应是 热反应（填“放”或“吸”），这是由于反应物的总能量 生成物的总能量。（填“大于”、“小于”或“等于”，下同）
（2）从化学反应的本质角度来看，氢气的燃烧是由于断裂反应物中的化学键吸收的总能量 形成产物的化学键放出的总能量。已知破坏1mol H﹣H键、1mol O＝O键、1molH﹣O键时分别需要436kJ、498kJ、463kJ的能量，则2mol H2（g）和1mol O2（g）转化为2mol H2O（g）时放出的热量为 kJ。
（3）通过氢气的燃烧反应，可以把氢气中蕴含的化学能转化为热能，如果将该氧化还原反应设计成原电池装置，就可以把氢气中蕴含的化学能转化为电能，如图就是能够实现该转化的装置（其中电解质溶液为KOH溶液），被称为氢氧燃料电池，该电池的正极是 （填a或b），负极反应式为 。
（4）若将图中的氢氧燃料电池用固体金属氧化物陶瓷作电解质（能够传导O2﹣），已知正极上发生的电极反应式为：O2+4e﹣═2O2﹣则负极上发生的电极反应式为 ：电子从 极（填a或b）流出。
23．（2020•东城区一模）液相催化还原法去除水体中NO3﹣是一项很有前景的技术。某科研小组研究该方法中使用的固体催化剂Pd﹣Cu/TiO2的制备和催化条件，结果如下。
Ⅰ．制备Pd﹣Cu/TiO2的反应过程如图所示，光照使TiO2发生电荷分离，将金属Pd沉积在TiO2表面。再用类似方法沉积Cu，得到在TiO2纳米颗粒表面紧密接触的Pd﹣Cu纳米簇。
（1）该过程中，乙醇发生 （填“氧化”或“还原”）反应。
（2）请在②中补全光照条件下形成Pd﹣Cu纳米簇的反应过程示意图 。
Ⅱ．Pd﹣Cu/TiO2分步催化还原机理如图a所示。其他条件相同，不同pH时，反应1小时后NO3﹣转化率和不同产物在总还原产物中所占的物质的量的百分比如图b所示。
（3）该液相催化还原法中所用的还原剂是 。
（4）i的离子方程式是 。
（5）研究表明，OH﹣在Pd表面与NO2﹣竞争吸附，会降低Pd吸附NO2﹣的能力，但对Pd吸附H的能力影响不大。
①随pH增大，N2和氨态氮在还原产物中的百分比均减小，原因是 ，导致反应ⅱ的化学反应速率降低。
②随pH减小，还原产物中的变化趋势是 ，说明Pd表面吸附的NO2﹣和H的个数比变大，对反应 （用离子方程式表示）更有利。
（6）使用Pd﹣Cu/TiO2，通过调节溶液pH，可将NO3﹣尽可能多地转化为N2，具体方法是 。
24．（2020秋•通化月考）铝在材料、冶炼金属等方面用途非常广泛。回答下列问题：
（1）真空碳热还原Al2O3制铝是目前正在开发的一种方法。
①该法制铝时会产生一种可燃性气体，发生的总反应的化学方程式为 。
②反应机理表明，碳化铝是冶炼过程中的一种中间产物，碳化铝与水反应生成Al（OH）3和一种含氢量最高的烃，碳化铝的化学式为 。
（2）用如图所示的装置进行铝粉和Fe2O3的铝热反应实验。
①纸质漏斗中发生的反应为 （填“放热”或“吸热”）反应。
②实验结束后用磁铁靠近蒸发皿沙中的熔化物，能被磁铁吸引， （填“能”或“不能”）确认其为纯铁，说明理由： 。
（3）某溶液中只含有H+、Na+、NH4+、Ba2+、Al3+、Ag+、Cl﹣、NO3﹣、OH﹣、SO42﹣、CO32﹣、SO32﹣中某几种，该溶液中各离子的物质的量浓度均相同。取少量溶液于试管中，滴入甲基橙，溶液呈红色，再加入NaOH溶液，溶液先变浑浊，后变澄清；另取少量溶液于试管中，加入铝片，有无色气体产生，该无色气体遇空气变为红棕色。
①溶液中一定存在的阳离子为 （填离子符号，下同），一定存在的阴离子为 。
②加入铝片时反应的离子方程式为 。
25．（2018秋•明山区校级期末）（1）某实验小组尝试用燃烧法确定有机物M的分子式，所用装置如图所示：
①产生的氧气按从左到右方向流动，所选装置各导管的连接顺序是（以上装置不能重复使用）：g→fe→hi→ → →jk。
②F装置作用是 。
③若准确称取有机物M（只含C、H、O三种元素中的两种或三种）3.24g，经充分燃烧后，A管质量增加9.24g，B管质量增加2.16g，则该有机物的实验式为 。
④已知在相同条件下该M蒸气相对氢气的密度为54，且能与Na反应但不与NaOH溶液反应，写出该物质在灼热的铜丝条件下与氧气的反应方程式 。
（2）在常温下测得的某烃C8H10（不能与溴水反应）的核磁共振谱上，观察到两种类型的H原子给出的信号，其强度之比为2：3，试确定该烃的结构简式为 ；该烃在光照下生成的一氯代物在核磁共振谱中产生的吸收峰强度比为 。。
【备战2021】新高考化学各地模拟题精细分类汇编-第27讲定量实验与探究实验（二）
参考答案与试题解析
一．选择题（共7小题）
1．答案：D
解：A、镁是活泼金属，能与盐酸反应，方程式为Mg+2HCl═MgCl2+H2↑，实验现象为镁片上有大量气泡产生，镁片逐渐溶解，故A正确；
B、熟石灰的溶解度随温度的升高而降低，盐酸与镁剧烈反应并放出热量，使烧杯中溶液的温度升高，饱和石灰水中析出氢氧化钙固体，所以烧杯中溶液逐渐变浑浊，故B正确；
C、盐酸与镁反应生成氢气和氯化镁，离子方程式为Mg+2H+═Mg2++H2↑，溶液的温度升高，饱和石灰水中析出氢氧化钙固体，离子方程式为Ca2++2OH﹣═Ca（OH）2↓，故C正确；
D、焓变△H＝反应物的总键能﹣生成物的总键能，盐酸与镁反应放热，焓变为负，即反应物盐酸和镁的总键能小于生成物氯化镁和氢气的总键能、MgCl2和H2的总键能大于镁片和盐酸的总键能，故D错误；
故选：D。
2．答案：D
解：A、①Mg、Al和稀盐酸构成原电池中Al为正极，②Cu、Al和稀盐酸构成原电池，Al为负极，所以实验①和②中，Al电极的作用不相同，故A错误；
B、根据①～④原电池中电流表指针偏转方向可知，电流表指针偏向正极，而③的原电池中，Al为负极，石墨为正极，电流表指针应该偏向正极石墨，故B错误；
C、实验④Mg、Al和NaOH溶液构成原电池中，Al为负极，Mg为正极，负极反应式为Al+4OH﹣﹣3e﹣═AlO2﹣+2H2O，故C错误；
D、对比实验①②③可知，原电池中金属铝作正极还是作负极，与另一电极材料的活动性强弱有关：若活泼性小于Al，则Al作负极，反之作正极；对比实验①④可知，金属铝作正极还是负极与电解质溶液有关，故D正确；
故选：D。
3．答案：B
解：A.反应生成气体，图甲所示实验可通过观察气泡产生的快慢来比较反应速率的大小，故A正确；
B.催化剂的阴离子不同，则图甲实验中反应速率①＞②，不能说明Fe3+比Cu2+对H2O2分解反应的催化效果好，故B错误；
C.关闭活塞A，然后拉动注射器活塞，利用密封气体的压强检验气密性，则一段时间后松开活塞，观察其是否能够恢复原位，可检验气密性，故C正确；
D.可利用收集一定体积的气体需要的时间测定速率，则图乙所示装置测定反应速率，可在锥形瓶中放置H2O2溶液，分液漏斗中Fe3+或Cu2+溶液，测定并记录反应产生一定气体体积所需的时间即可，故D正确；
故选：B。
4．答案：C
解：将反应Zn+Br2═ZnBr2设计成蓄电池，负极上Zn失去电子，正极上溴得到电子，可知正极反应为Br2+2e﹣═2Br﹣，负极反应为Zn﹣2e﹣═Zn2+，
故选：C。
5．答案：B
解：A．盐酸与石灰石反应生成二氧化碳，同时挥发出氯化氢，氯化氢也能与硅酸钠反应生成硅酸沉淀，所以由Ⅰ不能说明酸性H2CO3＞H2SiO3，故A错误；
B．b中凝胶状沉淀溶解，说明硅酸与碳酸根离子反应，c中无明显变化，说明硅酸与碳酸氢根离子不发生反应，则结合氢离子的能力CO32﹣＞HCO3﹣，故B正确；
C．由Ⅱ可知酸性：H2SiO3＞HCO3﹣，向Na2SiO3溶液中通入少量CO2，反应生成H2SiO3和NaHCO3，正确的离子方程式为：SiO32﹣+2CO2+2H2O═H2SiO3↓+2HCO3﹣，故C错误；
D．硅酸在溶液中存在溶解平衡，将新制的硅酸与硅酸钠溶液混合后，硅酸根离子浓度增大，会析出硅酸，故D错误；
故选：B。
6．答案：C
解：A．水的电离是吸热反应，温度升高，水的离子积增大，如100℃时水的离子积常数为10﹣12，纯水的pH＝6，故A错误；
B．没有指出温度，pH＝6的溶液不一定为酸性，如100℃时纯水的pH＝6，但c（OH+）＝c（H+），溶液呈中性，故B错误；
C．c（H+）、c（OH﹣）的相对大小决定了酸碱性，如c（H+）＜c（OH﹣）的溶液一定显碱性，故C正确；
D．c（OH﹣）＝1×10﹣6mol/L的溶液不一定显酸性，如100℃的纯水中满足c（OH+）＝c（H+）＝1×10﹣6mol/L，故D错误；
故选：C。
7．答案：见试题解答内容
解：A．铝热剂不仅包括铝和氧化铁的混合物，也包括铝与其他一些金属的氧化物的混合物，但不是所有金属的氧化物与铝的混合物，故A错误；
B．镁条和KClO3是铝热反应的引发剂，镁条燃烧时产生高温，氯酸钾分解产生氧气，使燃烧更剧烈、产生的温度更高，故B错误；
C．该反应放出大量的热量，生成物以熔融态落入沙中，该熔融物可能是铝铁合金，合金的熔点通常低于其成分金属，故所得熔融物熔点低于铝的熔点660℃，故C正确；
D．将少量该反应所得的熔融物溶于足量稀H2SO4，充分反应后，滴加KSCN溶液无明显现象，不能说明熔融物中无Fe2O3，因为即使有Fe2O3，其溶于硫酸后也可以被铁还原为亚铁离子，故滴加KSCN溶液无明显现象，故D错误。
故选：C。
二．填空题（共4小题）
8．答案：（1）①Ⅲ；
②右端液柱降低，左端液柱升高；
③放热；
（2）CH4（g）+2O2（g）＝CO2（g）+2H2O（l）ΔH＝﹣2akJ•mol﹣1；
（3）减小；不变；234。
解：（1）①装置Ⅰ可通过U形管中红墨水液面的变化判断锌和稀硫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锌和稀硫酸的反应放热还是吸热；装置Ⅲ只是一个锌和稀硫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，
故答案为：Ⅲ；
②氢氧化钡晶体与氯化铵反应生成氨，是吸热反应，所以锥形瓶中气体遇冷收缩，导致U型管左端液柱升高，右端液柱降低，
故答案为：右端液柱降低，左端液柱升高；
③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，可知反应放出热量，该反应为放热反应，
故答案为：放热；
（2）标准状况下11.2L甲烷的物质的量为＝0.5mol，0.5molCH4在氧气中充分燃烧生成液态水和二氧化碳气体时释放出akJ的热量，则1molCH4在氧气中充分燃烧生成液态水和二氧化碳气体时释放出2akJ的热量，热化学方程式为：CH4（g）+2O2（g）＝CO2（g）+2H2O（l）ΔH＝﹣2akJ•mol﹣1，
故答案为：CH4（g）+2O2（g）＝CO2（g）+2H2O（l）ΔH＝﹣2akJ•mol﹣1；
（3）加入催化剂能降低反应所需的活化能，则E1和E2都减小，催化剂不能改变反应物的总能量和生成物的总能量之差，即反应热不改变，所以催化剂对反应热无影响，由图可知，1mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO放出热量368kJ﹣134kJ＝234kJ，
故答案为：减小；不变；234。
9．答案：见试题解答内容
解：（1）由方程式2Fe3++Fe＝3Fe2+可知，Fe被氧化，为原电池的负极，负极反应为Fe﹣2e﹣＝Fe2+，正极Fe3+被还原，电极方程式为：2Fe3++2e﹣＝2Fe2+或2Fe3++2e﹣＝2Fe2+），正极可为石墨或C或比Fe不活泼的金属，电解质溶液为氯化铁，
故答案为：Fe；石墨或C或比Fe不活泼的金属；Fe3++e﹣＝Fe2+（或2Fe3++2e﹣＝2Fe2+）；
（2）①该反应不能自发进行，要实现该反应，应该设计成电解池，失电子发生氧化反应的金属作阳极材料，该方程式中Cu失电子发生氧化反应，所以阳极材料是Cu，即Cu连接电源的正极，
故答案为：正；
②如果将Cu、C电极接反，则阳极上氢氧根离子放电生成氧气、阴极上氢离子放电生成氢气，所以两个电极上都有气体生成，实际上是电解水，
故答案为：电源正负极反接了；
（3）如图装置中，U型管内为红墨水，a、b试管内盛有不同电解质溶液，各加入生铁块，密封放置一段时间后发现，生铁块均腐蚀，红墨水柱左高右低，明a试管中发生吸氧腐蚀，正极反应式为：O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣，导致气体减少，压强减小，b试管中发生析氢腐蚀，导致气体增大，压强增大，
故答案为：O2+2H2O+4e﹣═4OH﹣；析氢。
10．答案：6.0；t3＞t1＞t2。
解：由控制变量法可知，溶液总体积为15mL，Vx＝15﹣4.0﹣5.0＝6.0，①③中温度相同、浓度不同，①②中只有温度不同，且温度越高、浓度越大，反应速率越快，则t1、t2、t3由大到小的排列顺序是t3＞t1＞t2，
故答案为：6.0；t3＞t1＞t2。
11．答案：（1）D；
（2）391；
（3）2～3min；0.1mol/（L．min）；
（4）①2Fe3++Cu＝2Fe2++Cu2+；
②。
解：（1）反应A+B→C（放热）分两步进行①A+B→X（吸热）；②X→C（放热），可知X的能量比A、B的能量之和高，X的能量比C的能量高，且A、B的能量之和大于C的能量，只有图D符合，
故答案为：D；
（2）产生2mol NH3，放出92.2kJ热量，焓变等于断裂化学键吸收的能量减去成键释放的能量，设1mol N﹣H键断裂吸收的能量为xkJ，则945.8kJ/mol+3×436kJ/mol﹣6×xkJ/mol＝﹣92.2kJ/mol，解得x＝391，
故答案为：391；
（3）0～1min、1～2min、2～3min、3～4min、4～5min各相同的时间段里，生成气体分别为50mL、70mL、112mL、58mL、20mL，则反应速率最大的时间段是2～3min；该段时间内用盐酸的浓度变化表示的反应速率为＝0.1mol/（L．min），
故答案为：2～3min；0.1mol/（L．min）；
（4）①该电池总反应的离子方程式为2Fe3++Cu＝2Fe2++Cu2+，
故答案：2Fe3++Cu＝2Fe2++Cu2+；
②铜失电子作负极，负极反应式为Cu﹣2e﹣＝Cu2+，正极应为活泼性比铜弱的金属或导电的非金属材料，Fe3+在正极得到电子而被还原，正极反应为2Fe3++2e﹣＝2Fe2+，正极一侧电解质为氯化铁，负极一侧电解质为氯化铜，原电池装置为，
故答案为：。
三．实验题（共7小题）
12．答案：（1）搅拌使混合物充分接触并反应；
（2）吸收反应中产生的氨气；
（3）Ba（OH）2•8H2O+2NH4Cl═BaCl2+2NH3↑+10H2O；
（4）结冰；吸热；＜。
解：（1）实验中玻璃棒的作用是搅拌使混合物充分接触并反应，
故答案为：搅拌使混合物充分接触并反应；
（2）浸有稀硫酸的棉花的作用是吸收反应中产生的氨气，
故答案为：吸收反应中产生的氨气；
（3）该反应的化学反应方程式为Ba（OH）2•8H2O+2NH4Cl═BaCl2+2NH3↑+10H2O，
故答案为：Ba（OH）2•8H2O+2NH4Cl═BaCl2+2NH3↑+10H2O；
（4）通过结冰现象，说明该反应为吸热反应，这是因为反应物的总能量＜生成物的总能量，
故答案为：结冰；吸热；＜。
13．答案：（1）否；
（2）负；Al﹣3e﹣＝Al3+（或2Al﹣6e﹣＝2Al3+）；2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2↑
（3）负；正；
（4）电解质溶液。
解：（1）实验1中Al为正极、2中Al作负极，不相同，
故答案为：否；
（2）实验3中铝为负极，电极反应式为Al﹣3e﹣＝Al3+（或2Al﹣6e﹣＝2Al3+），电池总反应的化学方程式为2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2↑，
故答案为：2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2↑；
（3）实验4中铝作负极，判断依据除了镁不与NaOH溶液反应外，还可以根据其他组实验得出的结论：电流计指针偏向的电极为正极，
故答案为：负；正；
（4）根据实验结果总结出影响铝在原电池中作正极或负极的因素：①另一电极材料的性质；②电解质溶液，
故答案为：电解质溶液。
14．答案：（1）分液漏斗；
（2）收集到气体的体积；
（3）待气体恢复至室温后，调节滴定管的高度使得两侧液面相平；
（4）5H2C2O4+2MnO4﹣+6H+＝2Mn2++10CO2↑+8H2O；
（5）浓度；B、C；
（6）0.0005mol•L﹣1•s﹣1；
（7）催化作用。
解：（1）装置图Ⅰ中盛放硫酸的仪器名称是分液漏斗，
故答案为：分液漏斗；
（2）按照图Ⅰ装置实验时，限定了两次实验时间均为10min，还需要测定的另一个数据是收集到气体的体积，
故答案为：收集到气体的体积；
（3）若将图Ⅰ装置中的气体收集装置改为图Ⅱ，实验完毕待冷却后，该生准备读取滴定管上液面所在处的刻度数，发现滴定管中液面高于干燥管中液面，采取的操作是待气体恢复至室温后，调节滴定管的高度使得两侧液面相平，
故答案为：待气体恢复至室温后，调节滴定管的高度使得两侧液面相平；
（4）发生氧化还原反应，由电子及原子、电荷守恒可知，反应的离子方程式为5H2C2O4+2MnO4﹣+6H+＝2Mn2++10CO2↑+8H2O，
故答案为：5H2C2O4+2MnO4﹣+6H+＝2Mn2++10CO2↑+8H2O；
（5）通过实验A、B，可探究浓度的改变对反应速率的影响；通过实验B、C可探究温度变化对化学反应速率的影响，
故答案为：浓度；B、C；
（6）利用实验B中数据计算，溶液混合后KMnO4的起始浓度为＝0.004mol/L，用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为v（KMnO4）＝＝0.0005mol•L﹣1•s﹣1，
故答案为：0.0005mol•L﹣1•s﹣1；
（7）实验中发现：反应一段时间后该反应速率会加快，造成此种变化的原因是反应体系中的某种粒子对KMnO4与H2C2O4之间的反应有某种特殊的作用，则该作用是催化作用，相应的粒子最有可能是Mn2+，
故答案为：催化作用。
15．答案：（1）①Cu；2Fe3++2e﹣＝2Fe2+；
②乙；
（2）[Cu（NH3）2]2SO4；
（3）①Cu﹣2e﹣+2NH3•H2O＝[Cu（NH3）4]2++2H2O；
②Cu+[Cu（NH3）4]2+＝2[Cu（NH3）2]+。
解：（1）①原电池的负极为Cu，正极的电极反应式为2Fe3++2e﹣＝2Fe2+，
故答案为：Cu；2Fe3++2e﹣＝2Fe2+；
②原电池中阳离子向正极移动，则盐桥中K+向乙烧杯移动，
故答案为：乙；
（2）离子在水中颜色：[Cu（NH3）4]2+深蓝色，[Cu（NH3）2]+无色，可知最后无色溶液的溶质为[Cu（NH3）2]2SO4，
故答案为：[Cu（NH3）2]2SO4；
（3）①甲中Cu失去电子结合氨分子生成[Cu（NH3）4]2+，则甲烧杯中的电极反应式为Cu﹣2e﹣+2NH3•H2O＝[Cu（NH3）4]2++2H2O，
故答案为：Cu﹣2e﹣+2NH3•H2O＝[Cu（NH3）4]2++2H2O；
②20min后，乙烧杯中颜色逐渐由深蓝色变为无色，则电池总反应离子方程式为Cu+[Cu（NH3）4]2+＝2[Cu（NH3）2]+，
故答案为：Cu+[Cu（NH3）4]2+＝2[Cu（NH3）2]+。
16．答案：见试题解答内容
解：电解饱和食盐水，并测量电解产生的氢气的体积（约 6 mL）和检验氯气的氧化性，则铁棒不能为阳极，而只能为阴极，则A管口逸出H2、B管口逸出Cl2，
（1）由上述分析可知，A管口逸出H2、B管口逸出Cl2，测量氢气的体积（约 6 mL）应该选择10mL量筒，并用排水法测量，所以 A→G→F→I；检验氯气的氧化性，采用淀粉﹣KI溶液，导气管：长进短出，最后尾气处理，即B→D→E→C，
故答案为：G；F；I；D；E；C；
（2）铁棒为阴极，连接电源负极，碳棒为阳极，连接电源正极，发生氧化反应：2Cl﹣﹣2e﹣＝Cl2↑，
故答案为：负；2Cl﹣﹣2e﹣＝Cl2↑；
（3）氯气具有氧化性，可将KI氧化生成I2，淀粉遇到I2单质变蓝色，所以说明氯气具有氧化性的实验现象是淀粉﹣KI溶液变成蓝色，
故答案为：淀粉﹣KI溶液变成蓝色。
17．答案：（1）铝箔熔化，失去了光泽，熔化的铝并不滴落； 铝表面氧化膜的Al2O3熔点高，包在铝的外面，使液态铝不滴落；
（2）除去氧化膜的铝在空气中又很快地生成一层新的Al2O3保护膜；
（3）将铝粉置于酒精灯火焰上（增大铝与空气的接触面积）；
（4）增大可燃物与空气的接触面积或提高反应的温度；
（5）Al（OH）3+OH﹣＝AlO2﹣+2H2O；
（6）0.54g；
（7）80；
（8）0≤a＜50；
（9）2.5。
解：Ⅰ．（1）在酒精灯上加热至熔化，轻轻晃动，观察到的现象是铝箔熔化，失去了光泽，熔化的铝并不滴落，好像有一层膜兜着，产生该现象的原因是构成铝表面氧化膜的Al2O3熔点高，包在铝的外面，使液态铝不滴落，
故答案为：铝箔熔化，失去了光泽，熔化的铝并不滴落；铝表面氧化膜的Al2O3熔点高，包在铝的外面，使液态铝不滴落；
（2）除去表面的保护膜，再用坩埚钳夹持在酒精灯上加热至熔化，结果观察到的现象与甲仍相同，其原因是除去氧化膜的铝在空气中又很快地生成一层新的Al2O3保护膜，
故答案为：除去氧化膜的铝在空气中又很快地生成一层新的Al2O3保护膜；
（3）将铝粉撒到酒精灯火焰上（增大铝与空气的接触面积）可观察到铝在空气中燃烧，
故答案为：将铝粉撒到酒精灯火焰上；
（4）由上述实验可知，增大可燃物与空气的接触面积或提高反应的温度的方法可以观察到可燃物燃烧的现象，
故答案为：增大可燃物与空气的接触面积或提高反应的温度；
Ⅱ．0～a段没有生成沉淀，说明盐酸过量，加入的氢氧化钠与氯化氢反应；a～80段开始生成沉淀，加入80mL氢氧化钠溶液后沉淀达到最大量，此时溶液中的溶质为NaCl；80～90段氢氧化铝开始溶解，溶解氢氧化铝消耗了10mLNaOH，则氢氧化铝沉淀的物质的量为：2mol/L×0.01L＝0.02mol；当加入90mLNaOH溶液后氢氧化铝完全溶解，此时沉淀只有氢氧化镁。
（5）根据分析可知，80～90ml对应反应的离子方程式：Al（OH）3+OH﹣＝AlO2﹣+2H2O，
故答案为：Al（OH）3+OH﹣＝AlO2﹣+2H2O；
（6）从横坐标80mL到90mL这段可以得出：n[Al（OH）3]＝0.02mol，则n（Al）＝n[Al（OH）3]＝0.02mol，原混合物中铝的质量为27g/mol×0.02mol＝0.54g，
故答案为：0.54
（7）加入80mL氢氧化钠溶液时，溶质为NaCl，则：n（HCl）＝n（NaOH）＝2mol/L×0.08L＝0.16mol，盐酸的体积为＝0.08L＝80mL，
故答案为：80；
（8）假设盐酸溶解金属后没有剩余，此时酸恰好与合金反应完全，即a＝0，通过极值法，当合金中完全是铝时，因为沉淀Al3+需要消耗NaOH溶液的体积为30mL，从图可知，中和过量的酸所消耗的碱液体积最大为50mL，但是假设不成立，最大值是不存在的，所以的取值范围为 0≤a＜50，
故答案为：0≤a＜50；
（9）n（Al）＝n（Al（OH）3）＝2mol•L﹣1×0.01L＝0.02mol，所以沉淀Al3+需要消耗的OH﹣为0.06mol，即NaOH溶液的体积为30mL，镁离子和铝离子沉淀完全消耗的碱的体积为（80﹣a）mL，若假设盐酸没有剩余，所以沉淀Mg2+需要NaOH溶液的体积最大值为80mL﹣30mL＝50mL，n （Mg）的最大值为：＝0.05mol，所以该合金中镁铝两元素物质的量之比的最大值为0.05mol：0.02mol＝2.5，
故答案为：2.5。
18．答案：见试题解答内容
解：（1）CO2、N2的测量会干扰水的测量，所以生成的水首先通过装置D测定，其次用装置C测定CO2，混合气体中混入的过量的O2会影响N2的测定，用装置B除去，但防止炸裂试管，应该用装置D干燥，所以实验装置的合理连接顺序为：ADCDBE，故答案为：DCDB；
（2）实验开始时，首先打开止水夹a，关闭止水夹b，通一段时间的纯氧，这样做的目的是将装置内的N2（或空气）排除干净，
故答案为：将装置内的N2（或空气）排除干净；
（3）燃烧管A中放入CuO的作用是将未充分燃烧的产物CO转化为CO2（或使氨基酸中的碳完全转化为CO2），装置B的作用是除去多余的O2，保证E装置最终收集的气体全为N2，故答案为：将未充分燃烧的产物CO转化为CO2（或使氨基酸中的碳完全转化为CO2）； 除去多余的O2，保证E装置最终收集的气体全为N2；
（4）为了确定此氨基酸的分子式，除了准确测量N2的体积氨基酸的摩尔质量、生成二氧化碳气体的质量、生成水的质量外，还需知道氨基酸的摩尔质量或氨基酸的相对分子质量，故答案为：氨基酸的摩尔质量或氨基酸的相对分子质量；
（5）在读取E装置中所排水的体积时，液面左低右高，则所测气体的压强大于空气中的压强，所以测得的体积偏小，故答案为：偏小；
（6）根据分子式为C2H4O2及氨基酸中的官能团可知，该C2H4O2分子中有羧基，实验证明羧基的操作为：取少许有机物于试管中，滴加NaHCO3溶液，有气泡产生，
故答案为：取少许有机物于试管中，滴加NaHCO3溶液，有气泡产生。
四．解答题（共7小题）
19．答案：见试题解答内容
解：I：（1）镁和稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，所以试管中镁片逐渐溶解，试管中产生无色气泡，金属和酸的反应是放热反应，氢氧化钙溶解度随着温度升高而减小，升高温度，氢氧化钙饱和溶液变为过饱和溶液，则烧杯底部析出少量白色固体而变浑浊，
故答案为：镁片逐渐溶解，有大量气泡产生，烧杯中溶液变浑浊；
（2）镁与盐酸反应产生氢气的反应为放热反应，而Ca（OH）2在水中的溶解度随温度升高而减小，所以反应过程中会析出Ca（OH）2晶体，
故答案为：镁与盐酸反应产生氢气，该反应为放热反应，Ca（OH）2在水中的溶解度随温度升高而减小，故析出Ca（OH）2晶体；
（3）镁和稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，离子方程式为Mg+2H+＝Mg2++H2↑，
故答案为：Mg+2H+＝Mg2++H2↑；
（4）该反应是放热反应，则MgCl2溶液和H2的总能量小于镁片和盐酸的总能量，
故答案为：小于；
II：（1）2H2+O2═2H2O是放热反应，即反应物的总能量大于生成物的总能量，故选A，
故答案为：A；
（2）断裂反应物2molH2和1mol O2的化学键，吸收的总能量为436kJ×2+496kJ＝1368kJ，形成生成物2molH2O的化学键，放出的总能量为463kJ×4＝1852kJ，焓变△H＝反应物的总键能﹣生成物的总键能＝1368kJ/mol﹣1852kJ/mol＝﹣484kJ/mol，即生成物2molH2O放出484kJ热量，
故答案为：1368；1852；484。
20．答案：见试题解答内容
解：（1）甲池是原电池，Co电极附近产生气泡，即Co电极有H2生成，说明Fe比Co活泼，Fe失去电子生成Fe2+，电极反应式为Fe﹣2e﹣＝Fe2+，
故答案为：Fe﹣2e﹣＝Fe2+；
（2）乙池也是原电池，电解饱和食盐水，X极附近溶液变红，说明X电极是阴极，即乙池Co电极为负极，说明Co比Cu活泼，所以三种金属的活动性由强到弱的顺序是 Fe＞Co＞Cu，
故答案为：Fe＞Co＞Cu；
（3）电解饱和食盐水生成NaOH、H2、Cl2，所以反应的离子方程式为2Cl﹣+2H2O2OH﹣+H2↑+Cl2↑，
故答案为：2Cl﹣+2H2O2OH﹣+H2↑+Cl2↑；
（4）关系式为2H+～H2～2e﹣～Cu2+，电路中转移电子n（Cu2+）＝n（H2）＝＝0.005mol，而阴离子交换膜只允许SO42﹣通过，并且通过交换膜的SO42﹣数目与铜离子数目相同，乙中右池减少的离子有0.01mol，
故答案为：0.01。
21．答案：（1）EF；0.02mol•L﹣1•min﹣1；
（2）BD。
解：（1）根据图象斜率判断反应速率的大小，斜率越大，反应速率越快，所以是EF段，0.65g Zn的物质的量为：＝0.01mol，消耗盐酸的物质的量为0.02mol，盐酸浓度变化为：＝0.2mol/L，故v（HCl）＝＝0.02mol•L﹣1•min﹣1，
故答案为：EF；0.02mol•L﹣1•min﹣1；
（2）反应物的浓度越大，反应速率越快，原电池反应可加快反应速率。
A．加蒸馏水，盐酸浓度变小，反应速率减小，故A错误；
B．加氯化钠固体，锌把铜置换出来，铜锌和盐酸写出原电池，加快反应速率，故B正确；
C．加氯化钠溶液，溶液体积增大，盐酸浓度降低，反应速率减小，故C错误；
D．加浓盐酸，盐酸浓度增大，反应速率加快，故D正确；
故答案为：BD。
22．答案：（1）放；大于；
（2）小于；482；
（3）b；H2﹣2e﹣+2OH﹣＝2H2O；
（4）2H2+2O2﹣﹣4e﹣＝2H2O；a。
解：（1）燃烧反应都是放热反应，所以氢气的燃烧反应是放热反应，根据能量守恒定律，放热反应是反应物的总能量大于生成物的总能量，
故答案为：放；大于；
（2）化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，放热反应的本质是断裂反应物中的化学键吸收的总能量小于形成产物的化学键放出的总能量；焓变等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和，则2mol H2（g）和1mol O2（g）转化为2mol H2O（g）时放出的热量为（2×436+498﹣4×463）＝482kJ，
故答案为：小于；482；
（3）根据原电池电极反应，负极：失电子，发生氧化反应；正极：得电子，反应还原反应，所以氢氧燃料电池，负极上氢气失电子发生氧化反应，反应为H2+2e﹣+2OH﹣＝2H2O，其中氧气在正极通入，则b电极是正极，
故答案为：b；H2﹣2e﹣+2OH﹣＝2H2O；
（4）氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质，氢气在负极失去电子发生氧化反应，电极方程式为2H2+2O2﹣﹣4e﹣＝2H2O，电池工作时电子从负极流出，
故答案为：2H2+2O2﹣﹣4e﹣＝2H2O；a。
23．答案：见试题解答内容
解：（1）由图示可知，在催化条件下，Pd2+、Cu2+与乙醇反应生成Pd、Cu，则乙醇为氧化，起到还原剂的作用，故答案为：氧化；
（2）在②中Cu2+与乙醇在光照条件下形成Pd﹣Cu纳米簇，示意图可表示为，故答案为：；
（3）由流程可知反应中Cu为催化剂，Pd为载体，氢气为还原剂，故答案为：H2；
（4）i涉及铜与NO3﹣的反应，生成NO2﹣和CuO，反应的离子方程式为Cu+NO3﹣＝NO2﹣+CuO，故答案为：Cu+NO3﹣＝NO2﹣+CuO；
（5）①由题给信息可知随pH增大，降低Pd吸附NO2﹣的能力，导致Pd表面吸附的NO2﹣数目减小，反应ⅱ的化学反应速率降低，
故答案为：Pd表面吸附的NO2﹣数目减小；
②随pH减小，还原产物中氮气的量增多，说明Pd表面吸附的NO2﹣和H的个数比变大，更有利于二者反应生成氮气和OH﹣，反应的离子方程式为2NO2﹣+6H＝N2+2H2O+2OH﹣，
故答案为：增大；2NO2﹣+6H＝N2+2H2O+2OH﹣；
（6）将NO3﹣尽可能多地转化为N2，可先调节溶液的pH到12，使NO3﹣转化为NO2﹣，在pH＝4时反应生成氮气，
故答案为：先调节溶液的pH到12，待NO3﹣几乎完全转化为NO2﹣，调节pH＝4。
24．答案：（1）①3C+Al2O32Al+3CO↑；
②Al4C3；
（2）①放热；
②不能；四氧化三铁也能被磁铁吸引；
（3）①H+、Al3+；NO3﹣、Cl﹣、SO42﹣；
②Al+4H++NO3﹣＝Al3++NO↑+2H2O。
解：（1）①真空碳热还原Al2O3制铝会产生一种可燃性气体，根据元素守恒可知，该气体为CO，反应方程式的方程式为3C+Al2O32Al+3CO↑，
故答案为：3C+Al2O32Al+3CO↑；
②碳化铝与水反应生成Al（OH）3和一种含氢量最高的烃，则碳化铝中Al为+3价，C为﹣4价，根据化合物中化合价的代数和为0可知，碳化铝的化学式为Al4C3，
故答案为：Al4C3；
（2）①纸质漏斗中发生的反应是铝热反应，铝热反应属于放热反应，
故答案为：放热；
②实验结束后用磁铁靠近蒸发皿沙中的熔化物，能被磁铁吸引，但是不能说明该物质为纯铁，因为四氧化三铁有磁性，能被磁铁吸引，
故答案为：不能；四氧化三铁也能被磁铁吸引；
（3）取少量溶液于试管中，滴入甲基橙，溶液呈红色，溶液显酸性，说明含有H+，则不含有OH﹣、CO32﹣、SO32﹣；加入NaOH溶液，溶液先变浑浊，后变澄清，说明生成了氢氧化铝，然后氢氧化铝有溶解，所以溶液中含有Al3+，没有Ag+；另取少量溶液于试管中，加入铝片，有无色气体产生，该无色气体遇空气变为红棕色，说明溶液中含有NO3﹣，由于溶液中各离子的物质的量浓度均相同，由电荷守恒可知，溶液中还含有Cl﹣、SO42﹣，
①综上可知，溶液中一定存在的阳离子为H+、Al3+，一定存在的阴离子为NO3﹣、Cl﹣、SO42﹣，
故答案为：H+、Al3+；NO3﹣、Cl﹣、SO42﹣；
②加入铝片时，Al与H+、NO3﹣反应生成生成Al3+、NO和水，反应的离子方程式为：Al+4H++NO3﹣＝Al3++NO↑+2H2O，
故答案为：Al+4H++NO3﹣＝Al3++NO↑+2H2O。
25．答案：见试题解答内容
解：（1）①g装置中过氧化氢滴入二氧化锰固体分解生成水和氧气，通过装置C干燥氧气，通过装置E使样品和氧气反应，避免生成的气体中含一氧化氮，通过氧化铜转化为二氧化碳，通过装置B吸收生成的水蒸气，通过装置A吸收生成的二氧化碳气体，最后通过装置F防止空气中二氧化碳进入装置A干扰测定结果；
②F是防止空气中二氧化碳进入装置A干扰测定结果，连接顺序为：g→fe→hi→cd→ab→jk，
故答案为：cd；ab；
②F装置作用是：防止空气中二氧化碳进入装置A干扰测定结果，
故答案为：防止空气中二氧化碳进入装置A干扰测定结果；
③若准确称取有机物M（只含C、H、O三种元素中的两种或三种）3.24g，经充分燃烧后，A管质量增加9.24g为二氧化碳质量，物质的量n＝＝0.21mol，B管质量增加2.16g为水的质量，物质的量n＝＝0.12mol，氧元素物质的量n＝＝0.03mol，n（C）：n（H）：n（O）＝0.21：0.24：0.03＝7：8：1，则该有机物的实验式为：C7H8O，
故答案为：C7H8O；
④已知在相同条件下该M蒸气相对氢气的密度为54，则摩尔质量M＝2g/mol×54＝108g/mol，且能与Na反应但不与NaOH溶液反应说明不是羧酸、酚，应含有羟基，该物质在灼热的铜丝条件下与氧气的反应是催化氧化生成醛和水，反应的化学方程式：2+O22+2H2O，
故答案为：2+O22+2H2O；
（2）某烃C8H10（不能与溴水反应）的核磁共振谱上，观察到两种类型的H原子给出的信号，其强度之比为2：3，则存在两种位置的H原子，且H原子数目之比为2：3，数目分别为4、6，可知该烃为对二甲苯，其结构简式为，该烃在光照下生成的一氯代物，其含有的H有4种，在核磁共振谱中可产生4种信息，强度为3：2：2：2，
故答案为：；3：2：2：2；
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