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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年人教版必修2化學上冊階段測試試卷含答案考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五總分得分評卷人得分一、選擇題(共8題,共16分)1、對于在一定條件下的密閉容器中進行的反應C(s)+CO2(g)?2CO(g),下列說法不正確的是A.將木炭磨成粉末可以加快反應速率B.升高溫度可以加快反應速率C.容器體積不變時,向其中充入N2,反應速率不變D.增加木炭的量可以加快反應速率2、一定量的稀硫酸與過量的鋅反應,為減慢反應速率,且不影響生成氫氣的總量,可向稀硫酸中加入適量的下列物質(zhì),其中一定不能達到目的的是A.氯化鈉溶液B.水C.醋酸鉀溶液D.硫酸銅固體3、某原電池的結(jié)構(gòu)如圖所示;下列說法錯誤的是。
A.Zn為該原電池的負極B.Cu電極上的反應為Cu2++2e-=CuC.電子由Zn電極流出,經(jīng)過溶液流入Cu電極D.反應一段時間后,溶液的藍色變淺4、下列裝置或過程能實現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化為化學能的是A.風力發(fā)電B.火力發(fā)電C.電解煉鋁D.燃料電池5、下列說法正確的是A.乙烯與溴的四氯化碳反應的有機產(chǎn)物只有1種B.乙烯和聚乙烯都能使酸性高錳酸鉀溶液褪色C.甲烷與氯氣在光照下反應產(chǎn)物共有4種D.一氯甲烷沒有同分異構(gòu)體可以證明甲烷空間結(jié)構(gòu)是正四面體6、關(guān)于實驗室制備乙烯的實驗,下列說法正確的是()A.反應物是乙醇和過量的3mol/L的硫酸的混合溶液B.溫度計插入反應溶液液面以下,以便控制溫度在140℃C.反應容器(燒瓶)中應加入少許碎瓷片D.反應完畢先停止加熱,再從水中取出導管7、利用原電池原理;在室溫下從含低濃度銅的酸性廢水中回收銅的實驗裝置如圖所示,下列說法錯誤的是。
A.X、Y依次為陽離子、陰離子選擇性交換膜B.負極的電極反應式:BH4-+8OH-一8e-═B(OH)4-+4H2OC.2室流出的溶液中溶質(zhì)為Na2SO4和K2SO4D.電路中每轉(zhuǎn)移1mol電子,電極2上有32gCu析出8、下列關(guān)于原電池的說法正確的是A.自發(fā)進行的放熱反應都能構(gòu)成原電池B.放電過程中陽離子向負極移動C.負極發(fā)生氧化反應,正極發(fā)生還原反應D.放電過程中電子由負極經(jīng)導線流向正極,再經(jīng)電解液流回負極評卷人得分二、填空題(共6題,共12分)9、中國科學院官方微信于2017年3月發(fā)表《灰霾專題》;提出灰霾中細顆粒物的成因,部分分析如圖1所示。
(1)根據(jù)圖1信息可以看出,下列哪種氣體污染物不是由機動車行駛造成的_______
a.SO2b.NOxc.VOCsd.NH3
(2)機動車大量行駛是污染源之一。汽車發(fā)動機廢氣稀燃控制系統(tǒng)主要工作原理如圖2所示;寫出稀燃過程中NO發(fā)生的主要反應的方程式_______。
(3)科學家經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)中國霾呈中性;其主要原因如圖3所示:
請推斷A的化學式為_______,并說明理由:_______。
(4)在微生物作用下可實現(xiàn)NH→NO→NO轉(zhuǎn)化,稱為硝化過程。在堿性條件下,NH被氧氣氧化為NO的反應離子方程式為_______。
(5)煤燃燒排放的煙氣含有SO2和NOx,采用NaClO2溶液作為吸收劑可同時對煙氣進行脫硫、脫硝。將含有SO2和NOx的煙氣通入盛有NaClO2溶液的反應器中,反應一段時間后,測得溶液中離子濃度的有關(guān)數(shù)據(jù)如表(其他離子忽略不計):。離子Na+SONOH+Cl-濃度/(mol/L)5.5×10-3y6.0×10-42.0×10-43.4×10-3
①上述轉(zhuǎn)化過程中表現(xiàn)氧化性的物質(zhì)為_______,若該溶液為1000mL(吸收前后溶液體積不變),該過程轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為_______mol。
②表中y=_______。10、如圖為原電池裝置示意圖:
(1)將鋁片和銅片用導線相連,一組插入濃硝酸中,一組插入燒堿溶液中,分別形成了原電池,在這兩個原電池中,負極分別為______。
A.鋁片、銅片B.銅片、鋁片C.鋁片、鋁片D.銅片;銅片。
寫出插入燒堿溶液中形成原電池的負極反應式_________。
(2)若A為Pb,B為PbO2,電解質(zhì)為硫酸溶液,寫出B電極反應式:_________;該電池在工作時,A電極的質(zhì)量將______(填“增重”或“減輕”或“不變”)。若消耗0.1moLH2SO4時,則轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為______。
(3)若A、B均為鉑片,電解質(zhì)為KOH溶液,分別從A、B兩極通入H2和O2,該電池即為氫氧燃燒電池,寫出A電極反應式:_________;該電池在工作一段時間后,溶液的堿性將______(填“增強”或“減弱”或“不變”)。
(4)若A、B均為鉑片,電解質(zhì)為硫酸溶液,分別從A、B兩極通入CH4和O2,該電池即為甲烷燃燒電池,寫出A電極反應式:_________;電池工作時陰離子定向移動到______極(填“正”或“負”)。
(5)鐵、銅、鋁是生活中使用廣泛的金屬,F(xiàn)eCl3溶液常用于腐蝕印刷電路銅板,其反應過程的離子方程式為_________,若將此反應設(shè)計成原電池,則負極所用電極材料為______,正極反應式為_________。11、1905年哈珀開發(fā)實現(xiàn)了以氮氣和氫氣為原料合成氨氣;生產(chǎn)的氨制造氮肥服務于農(nóng)業(yè),養(yǎng)活了地球三分之一的人口,哈珀也因此獲得了1918年的諾貝爾化學獎。
(1)工業(yè)合成氨的反應如下:N2+3H22NH3。已知斷裂1molN2中的共價鍵吸收的能量為946kJ,斷裂1molH2中的共價鍵吸收的能量為436kJ,形成1molN-H鍵放出的能量為391kJ,則由N2和H2生成2molNH3的能量變化為__________kJ。下圖能正確表示該反應中能量變化的是__________(填“A”或“B”)。
(2)反應2NH3(g)N2(g)+3H2(g)在三種不同條件下進行,N2、H2的起始濃度為0,反應物NH3的濃度(mol/L)隨時間(min)的變化情況如下表所示。實驗序號0102030405060①400℃1.00.800.670.570.500.500.50②400℃1.00.600.500.500.500.500.50③500℃1.00.400.250.200.200.200.20
根據(jù)上述數(shù)據(jù)回答:實驗①②中,有一個實驗使用了催化劑,它是實驗_____(填序號);實驗①③對比說明了_________________________________。在恒溫恒容條件下,判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)的標志是_________(填序號)。
a.NH3的正反應速率等于逆反應速率b.混合氣體的密度不變。
c.混合氣體的壓強不變d.c(NH3)=c(H2)
(3)近日美國猶他大學Minteer教授成功構(gòu)筑了H2—N2生物燃料電池。該電池類似燃料電池原理,以氮氣和氫氣為原料、氫化酶和固氮酶為兩極催化劑、質(zhì)子交換膜(能夠傳遞H+)為隔膜,在室溫條件下即實現(xiàn)了氨的合成同時還能提供電能。則A電極為_____極(填“正”、“負”),該電池放電時溶液中的H+向______極移動(填“A”;“B”)。
12、請從A和B兩題中任選1個作答;若兩題均作答,按A評分。
。A
B
以下3種有機物①CH2=CH2、②CH3CH2OH、③蛋白質(zhì),可用作醫(yī)用消毒劑的是______(填序號,下同),可作植物生長調(diào)節(jié)劑的_______,為人體發(fā)育提供氨基酸的是______。
以下3種無機物①Si、②Fe2O3、③Na2SiO3,可用作木材防火劑的是______(填序號,下同),可用于作光電池材料的是______,可用作油漆和涂料原料的是______。
13、下圖是將轉(zhuǎn)化為重要的化工原料的原理示意圖。
請回答下列問題:
(1)該裝置將______能轉(zhuǎn)化為________能,電流方向為_______(填“b→a”或“a→b”)。
(2)催化劑b表面發(fā)生______反應,其附近酸性_______(填“增強”“不變”或“減弱”)。
(3)若得到的硫酸濃度為49%,則理論上參加反應的與加入的的質(zhì)量比為__________。14、(1)鍵線式的名稱是_______。
(2)中含有的官能團的名稱為_______、_______。
(3)某炔烴和氫氣充分加成產(chǎn)物為2,5-二甲基己烷,該炔烴的結(jié)構(gòu)簡式是_______。
(4)某化合物是的同分異構(gòu)體,且分子中只有兩種不同化學環(huán)境的氫。寫出該化合物的結(jié)構(gòu)簡式:_______(任寫一種)。
(5)分子式為C4H6的某烴中所有的碳原子都在同一條直線上,則該烴的結(jié)構(gòu)簡式為_______。
(6)的系統(tǒng)命名為_______。評卷人得分三、判斷題(共6題,共12分)15、天然纖維耐高溫。(_______)A.正確B.錯誤16、合成氨工業(yè)對解決人類的糧食問題發(fā)揮了重要作用。___A.正確B.錯誤17、在1mol·L-1氨水中,NH3·H2O、NHNH3的物質(zhì)的量濃度之和為1mol·L-1。(_______)A.正確B.錯誤18、鉛蓄電池是可充電電池。(_______)A.正確B.錯誤19、2molSO2和1molO2在一定條件下充分反應后,混合物的分子數(shù)為2NA。(_______)A.正確B.錯誤20、在干電池中,碳棒只起導電作用,并不參加化學反應。(_______)A.正確B.錯誤評卷人得分四、工業(yè)流程題(共3題,共30分)21、硼及其化合物在工業(yè)上有許多用途。以鐵硼礦(主要成分為Mg2B2O5·H2O和Fe3O4,還有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)為原料制備硼酸(H3BO3)的工藝流程如圖所示:
已知:硼酸為粉末狀晶體;易溶于水,加熱到一定溫度可分解為無水物。
回答下列問題:
(1)寫出Mg2B2O5·H2O與硫酸反應的化學方程式___。為提高浸出速率,除適當增加硫酸濃度濃度外,還可采取的措施有(寫兩條):___。
(2)“浸渣”中還剩余的物質(zhì)是:___(寫化學式)。
(3)“凈化除雜”需先加H2O2溶液,作用是___。然后再調(diào)節(jié)溶液的pH約為5,目的是___。
(4)“粗硼酸”中的主要雜質(zhì)是___(填名稱)。
(5)單質(zhì)硼可用于生成具有優(yōu)良抗沖擊性能硼鋼。以硼酸和金屬鎂為原料可制備單質(zhì)硼,用化學方程式表示制備過程___。22、某廢催化劑含58.2%的SiO2;21.0%的ZnO、4.5%的ZnS和12.8%的CuS;某同學以該廢催化劑為原料,回收其中的鋅和銅。采用的實驗方案如下:
已知:步驟①中發(fā)生的化學反應為非氧化還原反應?;卮鹣铝袉栴}:
(1)濾渣2的主要成分是_______和S。
(2)加入H2O2溶液的目的是_______(用離子方程式表示)。
(3)步驟②和④的“一系列操作”包括_______、_______、過濾、洗滌、低溫干燥。洗滌晶體時用乙醇代替蒸餾水的目的是_______;并縮短干燥所需時間。
(4)實驗室中也可用Cu在如圖所示裝置(夾持裝置省去未畫)內(nèi)發(fā)生反應生成硫酸銅;再進一步從所得溶液中獲得硫酸銅晶體。
①a儀器名稱為_______。
②為避免生成的硫酸銅溶液中混有硝酸銅,該實驗中最好控制所加HNO3和H2SO4的物質(zhì)的量之比為_______。
③若使用的硝酸是濃硝酸,則銅與混合酸反應生成NO2和NO,若這兩種氣體與NaOH溶液反應后只生成一種鹽,則該反應的化學方程式為_______。23、從海水提取鎂和溴的流程如下;請回答相關(guān)問題。
(1)海水進入沉淀池前;對海水進行處理有以下兩種方案:
方案一:將曬鹽后的鹵水通入沉淀池;
方案二:將加熱蒸發(fā)濃縮后的海水通入沉淀池。
你認為方案_________更合理。操作1的名稱_________。
(2)提取鎂和溴。
①試劑a為_________(填化學式),通入試劑a發(fā)生反應的離子方程式_________。
②吹出塔中通入熱空氣的目的是_________。
③吸收塔中發(fā)生反應離子方程式是_________。
④無水MgCl2制備Mg的化學方程式是_____。
(3)提取溴的過程中,經(jīng)過2次Br-→Br2轉(zhuǎn)化的目的是__。
(4)從海水中提取溴的工藝也可以按如下圖所示(框圖中是主要產(chǎn)物):
i.過程③中反應的離子方程式是________。
ii.若最終得到的溴單質(zhì)中仍然混有少量的Cl2,應加入_________將其除去。
A.NaIB.NaBrC.SO2D.NaOH評卷人得分五、推斷題(共2題,共16分)24、F是新型降壓藥替米沙坦的中間體;可由下列路線合成:
(1)A→B的反應類型是_________,D→E的反應類型是_____;E→F的反應類型是。
__________。
(2)寫出滿足下列條件的B的所有同分異構(gòu)體______(寫結(jié)構(gòu)簡式)。
①含有苯環(huán)②含有酯基③能與新制Cu(OH)2反應。
(3)C中含有的官能團名稱是________。已知固體C在加熱條件下可溶于甲醇,下列C→D的有關(guān)說法正確的是_________。
a.使用過量的甲醇,是為了提高D的產(chǎn)率b.濃硫酸的吸水性可能會導致溶液變黑。
c.甲醇既是反應物,又是溶劑d.D的化學式為
(4)E的同分異構(gòu)體苯丙氨酸經(jīng)聚合反應形成的高聚物是__________(寫結(jié)構(gòu)簡式)。
(5)已知在一定條件下可水解為和R2-NH2,則F在強酸和長時間加熱條件下發(fā)生水解反應的化學方程式是____________________________。25、X;Y、Z、L、M五種元素的原子序數(shù)依次增大。X、Y、Z、L是組成蛋白質(zhì)的基礎(chǔ)元素;M是地殼中含量最高的金屬元素。
回答下列問題:
⑴L的元素符號為________;M在元素周期表中的位置為________________;五種元素的原子半徑從大到小的順序是____________________(用元素符號表示)。
⑵Z、X兩元素按原子數(shù)目比l∶3和2∶4構(gòu)成分子A和B,A的電子式為___,B的結(jié)構(gòu)式為____________。
⑶硒(Se)是人體必需的微量元素,與L同一主族,Se原子比L原子多兩個電子層,則Se的原子序數(shù)為_______,其最高價氧化物對應的水化物化學式為_______。該族2~5周期元素單質(zhì)分別與H2反應生成lmol氣態(tài)氫化物的反應熱如下,表示生成1mol硒化氫反應熱的是__________(填字母代號)。
a.+99.7mol·L-1b.+29.7mol·L-1c.-20.6mol·L-1d.-241.8kJ·mol-1
⑷用M單質(zhì)作陽極,石墨作陰極,NaHCO3溶液作電解液進行電解,生成難溶物R,R受熱分解生成化合物Q。寫出陽極生成R的電極反應式:______________;由R生成Q的化學方程式:_______________________________________________。參考答案一、選擇題(共8題,共16分)1、D【分析】【詳解】
A.將木炭磨成粉末增大反應接觸面積;可以加快反應速率,故A正確;
B.升高溫度;增大了活化分子的百分數(shù),使有效碰撞次數(shù)增多,反應速率加快,故B正確;
C.容器體積不變;充入與反應體系無關(guān)(即惰性)氣體,盡管容器內(nèi)總壓增大,但反應體系的分壓不變,各物質(zhì)的濃度不變,所以反應速率不變,故C正確;
D.反應速率只討論氣體或溶液;固體物質(zhì)的量的改變,對反應物濃度無影響,對反應速率沒有影響,故D錯誤;
故選D。2、D【分析】【分析】
Zn過量,生成氫氣由硫酸決定,則減小氫離子濃度,不改變其物質(zhì)的量,則可減慢反應速率,且不影響生成氫氣的總量,以此來解答。
【詳解】
A.加入氯化鈉溶液,相當于加水稀釋,氫離子濃度減小,反應速率減慢,但氫離子物質(zhì)的量不變,則生成氫氣總量不變,能達到目的,故A不選;
B.加水稀釋,氫離子濃度減小,反應速率減慢,但氫離子物質(zhì)的量不變,則生成氫氣總量不變,能達到目的,故B不選;
C.加醋酸鉀溶液,會和硫酸反應生成硫酸鉀和醋酸,CH3COO-+H+=CH3COOH,由反應可知,強酸變?yōu)槿跛?,氫離子濃度減小,反應速率減慢,但是,氫離子總的物質(zhì)的量不變,則生成氫氣總量不變,能達到目的,故C不選;
D.加入少量硫酸銅固體,鋅置換出銅,鋅、銅和硫酸構(gòu)成原電池,加快反應速率,不達到目的,故D選;
綜上所述,本題選D。3、C【分析】【分析】
裝置中,發(fā)生反應Zn+Cu2+=Zn2++Cu,反應中Zn失電子,Cu2+得到電子。
【詳解】
A.Zn在反應中失去電子;為該原電池的負極,故A正確;
B.Cu電極上發(fā)生得到電子的反應為Cu2++2e-=Cu;故B正確;
C.電子由負極流向正極;但是電子不能經(jīng)過溶液,故C錯誤;
D.反應一段時間后,Cu2+濃度減小;故溶液的藍色變淺,故D正確;
故選C。4、C【分析】【分析】
【詳解】
A.風力發(fā)電;風能轉(zhuǎn)化為電能,故A錯誤;
B.火力發(fā)電;化學能轉(zhuǎn)化為電能,故B錯誤;
C.電解煉鋁;電能轉(zhuǎn)化為化學能,故C正確;
D.燃料電池;化學能轉(zhuǎn)化為電能,故D錯誤;
故選C。5、A【分析】【詳解】
A.乙烯與溴的四氯化碳溶液發(fā)生加成反應,只生成A正確;
B.聚乙烯塑料中不含碳碳雙鍵;不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,B錯誤;
C.甲烷與氯氣在光照下發(fā)生取代反應,會生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4;HCl等;產(chǎn)物至少有5種,C錯誤;
D.二氯甲烷只有一種空間結(jié)構(gòu);證明甲烷是正四面體的空間結(jié)構(gòu)而不是平面結(jié)構(gòu),D錯誤;
故選A。6、C【分析】【分析】
【詳解】
A.反應物是乙醇和過量的98%濃硫酸(18mol/L)的混合溶液;3mol/L濃度太小,故A錯誤;
B.溫度計插入反應溶液液面以下;以便控制溫度在170℃,此時主要產(chǎn)物是乙烯,140℃時主要產(chǎn)物是乙醚,故B錯誤;
C.為防止暴沸;反應容器(燒瓶)中應加入少許碎瓷片,故C正確;
D.反應完畢先從水中取出導管;再停止加熱,否則會引倒吸,故D錯誤;
故選C。7、D【分析】【分析】
由圖中得失電子可知,電極1為負極,電極2為正極,負極發(fā)生:BH4-+8OH-一8e-═B(OH)4-+4H2O,正極發(fā)生還原反應,廢水中Cu2+及H+在正極上得到電子被還原,1室中Na+、K+透過X膜向2室遷移,SO42-透過Y膜向2室遷移,故X、Y依次為陽離子、陰離子選擇性交換膜,在2室流出的溶液為Na2SO4和K2SO4溶液。
【詳解】
A、由圖中得失電子可知,電極1為負極,電極2為正極,1室中Na+、K+透過X膜向2室遷移,SO42-透過Y膜向2室遷移,故X、Y依次為陽離子、陰離子選擇性交換膜,在2室流出的溶液為Na2SO4和K2SO4溶液;故A正確;
B;在原電池中負極發(fā)生氧化反應;故B項正確;
C、由A分析可知:在2室流出的溶液為Na2SO4和K2SO4溶液;故C正確;
D、正極發(fā)生還原反應,廢水中Cu2+及H+在正極上得到電子被還原;故D錯誤。
故選D。
【點睛】
難點突破:根據(jù)圖中電子得失判斷電極反應,從而確定1室中Na+、K+透過X膜向2室遷移,SO42-透過Y膜向2室遷移。8、C【分析】【分析】
【詳解】
A.自發(fā)進行的氧化還原反應才能構(gòu)成原電池;若自發(fā)進行的放熱反應是非氧化還原反應,就不能構(gòu)成原電池,故A錯誤;
B.原電池放電時;陽離子向正極移動,故B錯誤;
C.原電池放電時;負極發(fā)生氧化反應,正極發(fā)生還原反應,故C正確;
D.原電池放電時;電子由負極經(jīng)導線流向正極,但不能通過電解質(zhì)溶液,故D錯誤;
故選C。二、填空題(共6題,共12分)9、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)據(jù)圖可知機動車行駛時會產(chǎn)生NOx、VOCs、NH3,但不產(chǎn)生SO2;故選a;
(2)該過程中NO被氧氣氧化為NO2,根據(jù)電子守恒和元素守恒可得方程式為2NO+O2=2NO2;
(3)反應前S為+4價,NH3中的N元素化合價不變,但NO2中的N為+4價,反應后N為+3價,化合價降低,所以必有元素化合價升高,綜合推斷應是硫元素化合價升高,在液相應以SO形式存在,即A的化學式為SO
(4)NH被氧化為NON元素化合價升高8價,O2整體降低4價,所以NH和O2的系數(shù)比為1:2,該反應在堿性環(huán)境中進行,所以離子方程式為NH+2O2+2OH-=NO+3H2O;
(5)①根據(jù)題目所給信息可知反應前后,S、N元素化合價升高,NaClO2中Cl元素化合價降低,為氧化劑;整個過程中NaClO2為唯一氧化劑,且只作氧化劑,所以NaClO2轉(zhuǎn)化為Cl-時所得電子即反應過程中轉(zhuǎn)移電子數(shù),n(Cl-)=3.4×10-3mol/L×1L=3.4×10-3mol,Cl元素化合價降低4價,所以轉(zhuǎn)移電子為3.4×10-3mol×4=1.36×10-2mol;
②溶液顯電中性,則c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+2c(SO)+c(NO),所以y=×[5.5×10-3+2.0×10-4-6.0×10-4-3.4×10-3]mol/L=8.5×10-4mol/L?!窘馕觥縜2NO+O2=2NO2SO因為反應前S為+4價,N為+4價,反應后N為+3價,化合價降低,必有元素化合價升高,綜合推斷應是硫元素化合價升高,在液相應以SO形式存在NH+2O2+2OH-=NO+3H2ONaClO21.36×10-28.5×10-410、略
【分析】【分析】
兩個活動性不同的電極;用導線連接,與電解質(zhì)溶液接觸,并且至少有一個電極材料能與電解質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(燃料電池除外),才可形成原電池。若兩個電極材料都能與電解質(zhì)發(fā)生持續(xù)的氧化還原反應,則相對活潑的電極為負極,若只有一個電極材料能與電解質(zhì)發(fā)生氧化還原反應,則此電極為負極。
【詳解】
(1)插入濃硝酸中的一組,由于鋁片會發(fā)生鈍化,與濃硝酸的反應不能持續(xù)進行,而銅片能與濃硝酸在常溫下持續(xù)反應,所以銅片為負極;插入燒堿溶液中的一組,只有鋁片能與燒堿溶液發(fā)生反應,所以鋁片為負極,因此,在這兩個原電池中,負極分別為銅片、鋁片,故選B。插入燒堿溶液中,形成原電池的負極為鋁片,失電子產(chǎn)物與OH-發(fā)生反應,最終生成和水,電極反應式為Al+4OH--3e-=+2H2O。答案為:B;Al+4OH--3e-=+2H2O;
(2)若A為Pb,B為PbO2,電解質(zhì)為硫酸溶液,則Pb為負極,PbO2為正極,B電極中,PbO2得電子產(chǎn)物與H+反應生成PbSO4和H2O,電極反應式為:PbO2++4H++2e-=PbSO4+2H2O;該電池在工作時,A電極中的Pb失電子產(chǎn)物與反應生成PbSO4,A極質(zhì)量將增重;總反應式為Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,若消耗0.1moLH2SO4時,則轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為0.1NA。答案為:增重;0.1NA;
(3)若A、B均為鉑片,電解質(zhì)為KOH溶液,分別從A、B兩極通入H2和O2,該電池即為氫氧燃燒電池,A電極為負極,B電極為正極,在A電極,H2失電子產(chǎn)物與OH-反應生成H2O,電極反應式為:H2+2OH--2e-=2H2O;B電極反應式為:O2+4e-+2H2O=4OH-,總反應為:2H2+O2=2H2O,該電池在工作一段時間后,雖然n(OH-)不變,但溶液體積增大,c(OH-)減小,所以溶液的堿性將減弱。答案為:H2+2OH--2e-=2H2O;減弱;
(4)若A、B均為鉑片,電解質(zhì)為硫酸溶液,分別從A、B兩極通入CH4和O2,該電池即為甲烷燃料電池,A電極為負極,CH4失電子產(chǎn)物與水反應生成CO2和H+,A電極反應式為:CH4-8e-+2H2O═CO2+8H+;電池工作時陰離子定向移動負極。答案為:CH4-8e-+2H2O═CO2+8H+;負;
(5)FeCl3溶液常用于腐蝕印刷電路銅板時,F(xiàn)e3+與Cu發(fā)生反應生成Fe2+和Cu2+,其反應過程的離子方程式為2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,若將此反應設(shè)計成原電池,負極失電子,則所用電極材料為Cu,正極Fe3+得電子生成Fe2+,電極反應式為2Fe3++2e-=2Fe2+。答案為:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;Cu;2Fe3++2e-=2Fe2+。
【點睛】
一般來說,負極金屬失電子生成金屬離子,負極材料的質(zhì)量減輕,但鉛蓄電池是個特例,原電池反應發(fā)生后,不僅正極質(zhì)量增加,負極質(zhì)量也增加?!窘馕觥緽Al+4OH--3e-=+2H2OPbO2++4H++2e-=PbSO4+2H2O增重0.1NAH2+2OH--2e-=2H2O減弱CH4-8e-+2H2O═CO2+8H+負2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+Cu2Fe3++2e-=2Fe2+11、略
【分析】【分析】
(1)反應熱等于斷裂反應物化學鍵吸收總能量與形成生成物化學鍵釋放的總能量的差;放熱反應中反應物的能量比生成物的高;吸熱反應中反應物的能量比生成物的低;據(jù)此判斷;
(2)根據(jù)催化劑可加快反應速率分析判斷;根據(jù)實驗①③不同點分析判斷二者的區(qū)別;并判斷該反應條件的影響;反應達到平衡時,任何物質(zhì)的濃度不變;質(zhì)量不變,物質(zhì)的含量不變,據(jù)此判斷平衡狀態(tài);
(3)根據(jù)原電池反應中;負極失去電子,發(fā)生氧化反應;正極得到電子發(fā)生還原反應,結(jié)合反應中反應中元素化合價變化分析判斷,陽離子向負電荷較多的電極移動。
【詳解】
(1)該反應的反應熱△H=946kJ/mol+3×436kJ-6×391kJ/mol=-92kJ/mol,所以由N2和H2生成2molNH3的能量放出92kJ的熱量;該反應發(fā)生放出熱量;說明反應物的總能量比生成物的總能量高,因此能正確表示該反應中能量變化的圖示是A;
(2)實驗①②的反應溫度相同;反應開始時各種物質(zhì)的濃度也相同,若其中一個使用的催化劑,由于催化劑能夠加快反應速率,縮短達到平衡所需要的時間,因此可以在較短時間內(nèi)達到平衡,根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知實驗②反應速率快,則該實驗②中使用了催化劑;
實驗①③反應開始時只有溫度不同,其它外界條件都相同,說明改變的條件是溫度。在其它條件不變時,升高溫度,反應速率加快,先達到平衡,升高溫度,達到平衡時NH3的濃度更低,說明升高溫度,有更多NH3分解產(chǎn)生N2、H2;化學反應進行的程度更大;
a.NH3的正反應速率等于逆反應速率,則NH3的濃度不變;反應處于平衡狀態(tài),a正確;
b.反應混合物都是氣體,氣體的質(zhì)量始終不變,且反應在恒容密閉容器中進行,氣體的體積也不變,因此混合氣體的密度始終不變,不能據(jù)此判斷反應是否處于平衡狀態(tài),b錯誤;
c.該反應是反應前后氣體體積改變的反應;若混合氣體的壓強不變,說明各種物質(zhì)的物質(zhì)的量不變,反應達到平衡狀態(tài),c正確;
d.c(NH3)=c(H2)時反應可能處于平衡狀態(tài);也可能未達到平衡,這與反應條件及開始時加入物質(zhì)的多少有關(guān),不能據(jù)此判斷反應是否處于平衡狀態(tài),d錯誤;
故合理選項是ac;
(3)在反應N2+3H22NH3中,N2得到電子,發(fā)生還原反應;H2失去電子發(fā)生氧化反應。根據(jù)圖示可知:A電極通入H2,失去電子發(fā)生氧化反應產(chǎn)生H+,所以A電極為負極,N2在B電極得到電子,被還原產(chǎn)生NH3,所以B電極為正極。電子由負極經(jīng)外電路流向正極,正極上負電荷較多,則該電池放電時溶液中的H+向負電荷較多的正極B移動,即H+由A電極區(qū)向B電極區(qū)域移動。
【點睛】
本題考查了反應熱與化學鍵鍵能的關(guān)系表示、化學反應速率的影響因素、化學平衡狀態(tài)的判斷及原電池反應原理。掌握化學反應原理的有關(guān)概念、平衡移動原理是本題解答的關(guān)鍵。注意平衡狀態(tài)的特征,當可逆反應達到平衡狀態(tài)時,任何一組分的含量、濃度及其表示的正、逆反應速率不變?!窘馕觥竣?92②.A③.②④.升高溫度,反應速率加快,反應進行程度加大⑤.ac⑥.負⑦.B12、略
【分析】【分析】
【詳解】
A.乙烯可作植物生長調(diào)節(jié)劑;因此可作植物生長調(diào)節(jié)劑的是①;乙醇常用作消毒劑,因此用作醫(yī)用消毒劑的是②;蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物是氨基酸,因此為人體發(fā)育提供氨基酸的是③;
B.晶體硅是半導體材料,可用于作光電池材料,可用于作光電池材料的是①;Fe2O3俗稱鐵紅,是一種紅棕色的固體,可用作油漆和涂料原料的是②;Na2SiO3的水溶液俗稱水玻璃,是制備硅膠和木材防火劑的原料,因此可用作木材防火劑的是③?!窘馕觥竣冖佗邰邰佗?3、略
【分析】【詳解】
(1)該裝置沒有外加電源,是一個原電池,把化學能轉(zhuǎn)化為電能,電流方向與電子流向相反,所以電流方向為b→a;
(2)由圖示可看出,電子由a表面轉(zhuǎn)移到b表面,因此a表面發(fā)生氧化反應,b表面發(fā)生還原反應,由題意轉(zhuǎn)化為可推知催化劑a表面發(fā)生氧化反應,催化劑b表面發(fā)生還原反應生成消耗其附近酸性減弱;
(3)該電池總反應方程式為設(shè)加入的為為則生成硫酸的質(zhì)量為反應后水的質(zhì)量為根據(jù)硫酸的濃度為49%,可以列式求得【解析】化學電b→a還原減弱8:1514、略
【分析】【分析】
根據(jù)鍵線式的表示方法進行判斷碳鏈;根據(jù)碳鏈及烷烴命名方法進行命名,烯烴的命名在烷烴上將雙鍵位置表示出來,且雙鍵的編號最小。根據(jù)加成反應特點斷鍵后接氫原子進行倒推,可以得到反應物。對于同分異構(gòu)體的書寫可以根據(jù)化學式和對稱法。
【詳解】
(1)根據(jù)鍵線式中斷點和拐點表示碳原子及烷烴的命名方法;先選擇最長鏈為主鏈命名為母名,命名時使取代基的編號最小,則該名稱是2-甲基戊烷。
(2)決定物質(zhì)主要性質(zhì)的原子團是官能團;該物質(zhì)的官能團是羥基和酯基。
(3)根據(jù)加成產(chǎn)物2,5-二甲基己烷,在相臨的碳原子上分別去掉2個氫原子即可以得到該炔烴是(CH3)2CHC≡CCH(CH3)2。
(4)根據(jù)已知分子中只有兩種不同化學環(huán)境的氫,說明分子非常對稱,由于碳原子比較多,故甲基比較多,根據(jù)對稱法進行書寫。結(jié)構(gòu)簡式為:
(5)分子式為C4H6的某烴中所有的碳原子都在同一條直線上,說明碳原子采用sp雜化。碳原子之間形成碳碳叁鍵,根據(jù)化學式C4H6進行書寫CH3C≡CCH3。
(6)根據(jù)烯烴的命名方法;使雙鍵的編號最小,選擇含雙鍵的最長鏈為主鏈進行命名2,4,4-三甲基-2-戊烯。
【點睛】
注意有機中空間結(jié)構(gòu)根據(jù)碳原子的雜化方式判斷,也可以根據(jù)甲烷、乙烯、乙炔、苯的結(jié)構(gòu)進行類別。【解析】①.2-甲基戊烷②.羥基③.酯基④.(CH3)2CHC≡CCH(CH3)2⑤.⑥.CH3C≡CCH3⑦.2,4,4-三甲基-2-戊烯三、判斷題(共6題,共12分)15、A【分析】【詳解】
天然纖維性能為耐高溫、抗腐蝕、抗紫外線、輕柔舒適、光澤好等,則天然纖維耐高溫,故答案為正確;16、A【分析】【詳解】
合成氨工業(yè)的巨大成功,改變了世界糧食生產(chǎn)的歷史,解決了人類因人口增長所需要的糧食,奠定了多相催化科學和化學工程科學基礎(chǔ),故該說法正確。17、A【分析】【詳解】
在1mol·L-1氨水中,根據(jù)原子守恒,NH3·H2O、NHNH3的物質(zhì)的量濃度之和為1mol·L-1,正確。18、A【分析】【詳解】
鉛蓄電池是可充電電池,正確。19、B【分析】【詳解】
2molSO2和1molO2的反應為可逆反應,混合物的分子數(shù)不等于2NA,錯誤。20、A【分析】【詳解】
在干電池中,碳棒作為正極,電子流入,只起導電作用,并不參加化學反應,正確。四、工業(yè)流程題(共3題,共30分)21、略
【分析】【分析】
以鐵硼礦(主要成分為Mg2B2O5·H2O和Fe3O4,還有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)為原料制備硼酸(H3BO3),由流程可知,加硫酸溶解,F(xiàn)e3O4、SiO2不溶,CaO轉(zhuǎn)化為微溶于水的CaSO4,F(xiàn)e3O4具有磁性,可以采用物理方法分離,濾渣1的成分為SiO2和CaSO4;
“凈化除雜”需先加H2O2溶液,將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+,調(diào)節(jié)溶液的pH約為5,使Fe3+、Al3+均轉(zhuǎn)化為沉淀,則濾渣為Al(OH)3、Fe(OH)3,然后蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾分離出H3BO3。
【詳解】
(1)Mg2B2O5·H2O與硫酸反應生成硫酸鎂和硼酸,化學方程式Mg2B2O5·H2O+2H2SO42MgSO4+2H3BO3;
為提高浸出速率;除適當增加硫酸濃度濃度外,還可采取的措施有:減小鐵硼礦粉粒徑;提高反應溫度;
(2)利用Fe3O4的磁性,可將其從“浸渣”中分離,“浸渣”中還剩余的物質(zhì)是SiO2、CaSO4;
(3)“凈化除雜”需先加H2O2溶液,作用是將Fe2+氧化為Fe3+。然后再調(diào)節(jié)溶液的pH約為5,目的是使Al3+與Fe3+形成氫氧化物而除去;
(4)根據(jù)方程式Mg2B2O5·H2O+2H2SO42MgSO4+2H3BO3;反應中還生成硫酸鎂,“粗硼酸”中的主要雜質(zhì)是(七水)硫酸鎂;
(5)硼酸和金屬鎂為原料可制備單質(zhì)硼,硼酸受熱分解,生成三氧化二硼,鎂將硼還原,化學方程式:2H3BO3B2O3+3H2O、B2O3+3Mg3MgO+2B?!窘馕觥縈g2B2O5·H2O+2H2SO42MgSO4+2H3BO3減小鐵硼礦粉粒徑、提高反應溫度SiO2和CaSO4將Fe2+氧化為Fe3+使Al3+與Fe3+形成氫氧化物而除去(七水)硫酸鎂2H3BO3B2O3+3H2O、B2O3+3Mg3MgO+2B22、略
【分析】【分析】
廢催化劑加入硫酸;二氧化硅;CuS不反應成為濾渣1,鋅轉(zhuǎn)化為硫酸鋅,同時生成氣體硫化氫;濾渣1加入過氧化氫和硫酸,二氧化硅不反應成為濾渣2,CuS、稀硫酸、過氧化氫轉(zhuǎn)化為硫酸銅和硫單質(zhì),則濾渣2中還含有硫單質(zhì),濾液結(jié)晶得到硫酸銅晶體;
【詳解】
(1)由分析可知濾渣2的主要成分是SiO2和S。
(2)加入H2O2溶液的目的是發(fā)生氧化還原反應使CuS在酸性條件下轉(zhuǎn)化為銅離子同時生成硫單質(zhì)和水,
(3)步驟②和④的“一系列操作”得到晶體;故操作包括蒸發(fā)濃縮;冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、低溫干燥。硫酸鋅、硫酸銅晶體在乙醇中溶解度較小且乙醇易揮發(fā),故洗滌晶體時用乙醇代替蒸餾水的目的是減少晶體的溶解損失,并縮短干燥所需時間。
(4)①a儀器名稱為三頸燒瓶。
②銅化合價由0變?yōu)?2,氮元素轉(zhuǎn)為NO,氮元素化合價由+5變?yōu)?2,為避免生成的硫酸銅溶液中混有硝酸銅,根據(jù)電子守恒可知,故該實驗中最好控制所加HNO3和H2SO4的物質(zhì)的量之比為2:3。
③若使用的硝酸是濃硝酸,則銅與混合酸反應生成NO2和NO,若這兩種氣體與NaOH溶液反應后只生成一種鹽,則該反應生成亞硝酸鈉,化學方程式為【解析】(1)SiO2
(2)
(3)蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶減少晶體的溶解損失。
(4)三頸燒瓶2:323、略
【分析】【分析】
石灰乳的主要成分是Ca(OH)2,其作用是將海水中的Mg2+轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2沉淀,經(jīng)過濾可以獲得Mg(OH)2和含Br-的濾液,所以操作I是過濾;Mg(OH)2經(jīng)過系列處理得到MgCl2,通過電解得到Mg;而含Br-的濾液經(jīng)過氧化(一般使用Cl2),由熱空氣吹出并被SO2的水溶液吸收,再次被氧化為Br2(該過程的目的是富集溴元素,Br-在海水中的濃度很低;若直接氧化并蒸餾,則耗時耗能,加大成本,據(jù)此解答。
【詳解】
(1)曬鹽得到的鹵水是利用自然能源將水蒸發(fā),加熱蒸發(fā)濃縮海水是人為地將水蒸發(fā),相比之下,海水曬鹽更加經(jīng)濟,所以方案一更為合理;加入石灰乳,再經(jīng)過操作I可以得到濾液和Mg(OH)2;則說明操作I為過濾;
(2)①試劑a的用途是將Br-氧化為Br2,一般使用Cl2,離子方程式為:2Br-+Cl2=Br2+2Cl-;
②通入熱空氣是為了將Br2吹出;便于將溴元素富集起來;
③在吸收塔中,Br2和SO2的水溶液發(fā)生反應,其離子方程式為Br2+SO2+2H2O=4H++2Br-+SO42-;
④MgCl2是離子化合物,制備Mg可以電解熔融的MgCl2(參考Na、Al的制備),反應的方程式為:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑;
(3)兩次將Br-轉(zhuǎn)化為Br2目的是將溴元素富集起來;以方便后續(xù)的處理;
(4)i.題中已經(jīng)告知了該反應的反
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