2021-2022学年陕西师范大学附属中学高一下学期期中考试化学试题含解析
展开一、单选题
1.下列关于元素周期表说法正确的是
A.在过渡元素中找优良催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料
B.元素所在族序数等于元素原子最外层电子数
C.元素周期表中最外层电子数为2的元素一定在第ⅡA族
D.元素周期表有七个横行,分为七个周期,有18个纵行,分为18个族
【答案】A
【详解】A.优良的催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料大多属于过渡元素,应在过渡元素区域寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的新材料,故A正确;
B.主族元素的最外层电子数等于族序数,而副族元素不符合此规律,故B错误;
C.最外层电子数为2的元素不一定在第ⅡA族,如He最外层含有2个电子,He为稀有气体元素,位于零族,故C错误;
D.元素周期表有18个纵行,8、9、10三个纵行合称第Ⅷ族,则分为16个族,故D错误;
答案选A。
2.下列说法正确的是
A.红磷、白磷属于同分异构体B.H2、D2属于同素异形体
C.、互为同位素D.H、D、T互为同位素
【答案】D
【详解】分析:A、分子式相同结构不同的化合物互为同分异构体;
B、由同一种元素形成的不同单质互为同素异形体;
C、质子数相同中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素;
D、质子数相同中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素。
详解:A、红磷、白磷均是磷元素形成的单质,互为同素异形体,A错误;
B、H2、D2均表示氢气分子,不能属于同素异形体,B错误;
C、的质子数不同,质量数相同,不能互为同位素,C错误;
D、H、D、T均是氢元素的不同核素,互为同位素,D正确。答案选D。
3.下列反应是吸热反应的是
A.稀H2SO4与NaOH溶液反应B.CaCO3受热分解
C.CO燃烧反应D.CaO与H2O反应
【答案】B
【详解】A.稀H2SO4与NaOH溶液反应为放热反应,故A错误;
B.CaCO3受热分解为吸热反应,故B正确;
C.CO燃烧反应为放热反应,故C错误;
D.CaO与H2O反应为放热反应,故D错误;
故选:B。
4.下列说法正确的是
A.气态氢化物稳定性:
B.酸性:
C.卤族元素由上至下,阴离子的还原性减弱,单质的颜色加深
D.氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物
【答案】D
【详解】A.非金属性越强,气态氢化物越稳定,非金属性F>Cl>S>Si,所以稳定性,故A错误;
B.非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性Cl>S,所以酸性:,故B错误;
C.卤族元素由上至下,非金属性逐渐减弱,阴离子的还原性逐渐增强,单质的颜色加深,故C错误;
D.氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物,如HCl是共价化合物,NaH是离子化合物,故D正确;
故答案为:D
5.下列性质的比较,不能用元素周期律解释的是
A.原子半径:Na>AlB.热稳定性:NH3>PH3
C.酸性:HCl>H2CO3D.还原性:I->Br-
【答案】C
【详解】A.同周期主族元素从左向右原子半径减小,则原子半径:Na>Al,能用元素周期律解释,故A错误;
B.同主族元素从上向下非金属性减弱,非金属性为N>P,则热稳定性:NH3>PH3,能用元素周期律解释,故B错误;
C.HCl不是最高价含氧酸,酸性: HCl>H2CO3,不能用元素周期律解释,故C正确;
D.非金属性Br>I,则形成阴离子还原性 I>Br,能用元素周期律解释,故D错误;
故选C选项。
6.下列对化学用语的描述中,正确的是
A.含有6个质子和8个中子的碳原子的核素符号:
B.的结构示意图:
C.由与形成的过程:
D.的结构式:
【答案】C
【详解】A.含有6个质子和8个中子的碳原子,其质量数为14,则核素符号:,A项错误;
B.的质子数为16,则其结构示意图:,B项错误;
C.钠原子失去电子、氯原子得到电子而形成了氯化钠, 由与形成的过程为:,C项正确;
D.次氯酸分子内氧原子分别和氢原子、氯原子共用1对电子对,的结构式:,D项错误;
答案选C。
7.反应C(s)十H2O(g)CO(g)十H2(g) 在一密闭容器中进行,下列条件的改变能使反应速率减小的是
A.减少C的量B.容积不变,增加水蒸气的量
C.升温D.压强不变,充入Ne
【答案】D
【分析】从影响反应速率因素分析。
【详解】A.C为纯固体,减少固体的量对反应速率没有影响,故A不选;
B.保持体积不变,增加水蒸气的量,水蒸气浓度增大,反应速率加快,故B不选;
C.升高温度,反应速率加快,故C不选;
D.保持压强不变,充入Ne,容器体积增大,浓度减小,反应速率减小,故D选;
故选D。
8.下列有关从海带中提取碘的实验原理和装置能达到实验目的的是
A.用装置甲灼烧碎海带,可选用酒精溶液作为有机萃取剂
B.用装置乙过滤海带灰的浸泡液
C.用装置丙制备用于氧化浸泡液中I−的Cl2
D.用装置丁吸收氧化浸泡液中I−后的Cl2尾气
【答案】B
【详解】A.灼烧碎海带应该在坩埚中进行,酒精能与水任意比互溶,不可选用酒精溶液作为有机萃取剂,A不合题意;
B.从海带灰的浸泡液中分离出含I-的溶液和滤渣,应用过滤装置乙,B符合题意;
C.用MnO2和浓盐酸制备Cl2时,需要解热装置,C不合题意;
D.Cl2在NaCl溶液中的溶解度很小,不与NaCl反应,不能用NaCl溶液吸收多余的Cl2,D不合题意;
故答案为:B。
9.下列有关金属的工业制法中正确的是
A.制钛:用金属钠置换氯化钛(TiCl4)溶液中的钛
B.炼铁:用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物
C.制钠:用海水为原料制得精盐,再电解纯净的NaCl溶液
D.制镁:用Al和MgO在高温下发生铝热反应制Mg
【答案】B
【详解】A.用金属钠置换熔融氯化钛(TiCl4)中的钛制钛,故A错误;
B.用焦炭和空气反应产生的CO在高温下还原铁矿石中铁的氧化物炼铁,故B正确;
C.用海水为原料制得精盐,再电解熔融的NaCl制钠,故C错误;
D.电解熔融MgCl2制Mg,故D错误;
选B。
10.已知4NH3(g) +5O2(g) 4NO (g) +6H2O(g),若反应速率分别用v(NH3)、v(O2)、 v(NO)、 v(H2O) 表示,则正确的关系式为
A.4v(NH3)=5v(O2)B.5v(O2)=6v(H2O)
C.2v(NH3)=3v(H2O)D.4v(O2)=5 v(NO)
【答案】D
【分析】根据化学反应速率之比等于化学计量数之比解答。
【详解】A.根据化学方程式知,v(NH3):v(O2)=4:5,则5v(NH3)=4v(O2),A项错误;
B.根据化学方程式知,v(H2O):v(O2)=6:5,则5v(H2O)=6v(O2),B项错误;
C.根据化学方程式知,v(NH3):v(H2O)=4:6,则3v(NH3)=2v(H2O),C项错误;
D.根据化学方程式知,v(NO):v(O2)=4:5,则5v(NO)=4v(O2),D项正确;
答案选D。
11.可逆反应2A(g)+3B(g)⇌3C(g)+D(g)在四种不同条件下的反应速率分别为:①v(A)=0.5ml·L-1·min-1;②v(B)=0.6ml·L-1·min-1;③v(C)=0.35ml·L-1·min-1;④v(D)=0.4ml·L-1·s-1。下列有关反应速率的比较中正确的是
A.④>①>②>③B.④>①>③>②
C.①>②>③>④D.②>①>③>④
【答案】A
【详解】反应2A(g)+3B(g)⇌3C(g)+D(g),根据化学反应速率之比=方程式的系数之比,转化为用D表示的反应速率分别为:①v(D)=0.25ml/(L·min);②v(D)=0.2ml/(L·min); ③v(D)=0.117ml/(L·min);④v(D)=24ml/(L·min),因此反应速率:④>①>②>③,故选A;
答案选A。
12.下列说法或表示方法正确的是
A.在101kPa时,2g H2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,则氢气燃烧热的热化学方程式为:2H2(g)+O2(g) =2H2O(l) ∆H=—571.6 kJ·ml-1
B.已知101kPa时,2C(s)+O2(g) =2CO(g) ∆H=—221 kJ·ml-1,反应C(s)+O2(g) = CO2(g) ∆H=a kJ·ml-1,则a=—110.5kJ·ml-1
C.由C(s,石墨)=C(s,金刚石) ∆H=+1.9 kJ·ml-1可知,石墨比金刚石稳定
D.由:H+(aq)+OH—(aq) = H2O(l) ∆H=—57.3 kJ·ml-1可知:含1ml CH3COOH的溶液与含1ml NaOH的溶液混合,放出热量为57.3kJ
【答案】C
【详解】A.由2g氢气完全燃烧生成液态水放出285.8kJ热量可知,氢气的燃烧热为285.8kJ/ml,则表示氢气燃烧热的热化学方程式为H2(g)+ O2(g) =H2O(l)∆H=—285.8kJ/ml,故A错误;
B.碳在氧气中不完全燃烧生成一氧化碳放出的热量小于完全燃烧生成二氧化碳放出的热量,由生成一氧化碳的反应热∆H=—221 kJ·ml-1可知,生成二氧化碳反应热a<—110.5kJ·ml-1,故B错误;
C.由方程式可知,石墨转化为金刚石的反应为吸热反应,石墨的能量低于金刚石,能量越低越稳定,则石墨比金刚石稳定,故C正确;
D.醋酸是弱酸,在溶液中电离时会吸收热量,所以含1ml醋酸的溶液与含1ml 氢氧化钠的溶液混合时,放出的热量会小于57.3kJ,故D错误;
故选C。
13.已知下列热化学方程式:;;,的燃烧热为
A.B.
C.D.
【答案】B
【详解】的燃烧热化学方程式为:,
令反应Ⅰ为:;
令反应Ⅱ为:;
令反应Ⅲ为:,根据盖斯定律,将得,则,答案选B。
14.已知:ΔH=-57.3 kJ·ml-1,某同学使用如图所示的装置测定中和热。下列关于该实验的说法错误的是
A.碎泡沫塑料的作用是保温隔热,减少热量散失
B.若用铜棒代替环形玻璃搅拌棒,测得的ΔH大于
C.若用浓硫酸替代稀盐酸进行实验,测得的ΔH小于
D.实验中缓慢倒入氢氧化钠溶液,使其与稀盐酸充分反应
【答案】D
【详解】A.碎泡沫塑料的导热能力差,所以其作用是保温隔热,减少热量散失,还有对烧杯产生支撑作用,A正确;
B.若用铜棒代替环形玻璃搅拌棒,铜丝导热从而引起热量损失,测得的热量数值减小,所以ΔH大于,B正确;
C.若用浓硫酸替代稀盐酸进行实验,由于浓硫酸溶解时放热,从而使测得的总热量数值偏大,ΔH小于,C正确;
D.实验中缓慢倒入氢氧化钠溶液,则热量会发生散失,从而使测得的热量数值偏低,ΔH偏大,D错误;
故选D。
15.一定条件下:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ∆H=-196kJ/ml,下列说法正确的是
A.反应物的总能量低于产物的总能量
B.2SO2(g)+O2(g)2SO3(s) ∆H=-Q Q>196kJ/ml
C.反应中若使用催化剂,放出热量小于196kJ
D.若投入2mlSO2(g)和1mlO2(g),使之反应,放出热量196kJ
【答案】B
【详解】A.该反应∆H=-196kJ/ml,是放热反应,则反应物的总能量高于产物的总能量,A错误;
B.SO3(g)→SO3(s)放出热量,则2SO2(g)+O2(g)2SO3(s) ∆H=-Q,Q>196kJ/ml,B正确;
C.催化剂只改变反应历程,不影响始末过程,则放出热量等于196kJ,C错误;
D.该反应是可逆反应,不能完全反应,投入2mlSO2(g)和1mlO2(g),使之反应,放出热量小于196kJ,D错误;
故选:B。
16.下列说法正确的是
A.化学反应速率为0.8 ml·L-1·s-1,是指1 s时某物质的浓度为0.8 ml·L-1
B.由v= 计算平均速率,用反应物表示为正值,用生成物表示为负值
C.同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率,数值越大,表示化学反应速率越快
D.在2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)反应中,t1、t2时刻,SO3(g)浓度分别是c1、c2,则t1~t2时间内,生成SO2(g)的平均速率为v=
【答案】D
【详解】A.化学反应速率为0.8 ml·L-1·s-1,是指在1 s 的时间内某物质的浓度变化了0.8 ml·L-1,故A错误;
B.化学反应速率可以用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示,都是正值,故B错误;
C.同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率之比等于方程式的化学计量数之比,数值可能不同,但意义是相同的,表示的都是这个化学反应在这一段时间内的平均速率,故C错误;
D.同一化学反应,相同条件下用不同物质表示的反应速率之比等于方程式的化学计量数之比,所以在2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g)反应中,t1、t2时刻,SO3(g)浓度分别是c1、c2,则t1~t2时间内,消耗SO3的平均速率等于生成SO2(g)的平均速率:v=;
故选D。
17.研究表明N2O与CO在Fe+作用下发生反应的能量变化及反应过程如图所示。下列说法错误的是
A.反应总过程∆H<0
B.反应速率大小:①<②
C.FeO+是该反应的催化剂
D.①、②两步反应均为放热反应
【答案】C
【详解】A.从图中可以看出,(N2O+CO)的总能量大于(N2+CO2)的总能量,所以反应总过程∆H<0,A正确;
B.由图可知,由于反应①的活化能大于反应②的活化能,所以反应速率大小:①<②,B正确;
C.将①、②两步加和,可确定Fe+是催化剂,FeO+是催化剂的中间产物,C错误;
D.①、②两步反应的生成物总能量都低于反应物的总能量,所以均为放热反应,D正确;
故选C。
18.科学家合成出了一种新化合物(如图所示),其中W、X、Y、Z为同一短周期元素,Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半。下列叙述正确的是
A.W和Z能以共价键结合形成化合物
B.元素非金属性的顺序为X>Y>Z
C.Y的最高价氧化物的水化物是中强酸
D.该新化合物中Y不满足8电子稳定结构
【答案】C
【分析】W、X、Y、Z为同一短周期元素,Z核外最外层电子数是X核外电子数的一半,则X的核外电子数为偶数,且Z的最外层电子数为7,所以X为Si,Z为Cl,W为Na;在化合物中,Y除形成两对共用电子后,还获得Na失去的1个电子,所以Y应为P元素。从而得出W、X、Y、Z分别为Na、Si、P、Cl元素。
【详解】A.W和Z分别为Na和Cl,二者之间只能形成离子键,A不正确;
B.X、Y、Z分别为Si、P、Cl,三者位于同一周期,则元素非金属性由弱到强的顺序为Si<P<Cl,B不正确;
C.Y为P元素,其最高价氧化物的水化物是H3PO4,属于中强酸,C正确;
D.Y为P元素,该新化合物中P最外层电子数为8,满足8电子稳定结构,D不正确;
故选C。
19.下列各组反应(表中物质均为反应物),在反应刚开始时,放出H2的速率最快的是
A.AB.BC.CD.D
【答案】B
【详解】A.硝酸与Mg反应不生成H2,A不符合题意;
B.Mg的金属性比Fe强,反应温度最高,c(H+)最大,反应速率最快,B符合题意;
C.金属性强弱是决定反应速率的内因,Fe的金属性比Mg弱,则反应速率慢,C不符合题意;
D.Mg、H2SO4浓度都与选项B中相同,但温度低,反应速率慢,D不符合题意;
故选B。
20.为研究某溶液中溶质 R的分解速率的影响因素,分别用三份不同初始浓度 R溶液在不同温度下进行实验,c(R)随时间变化如图。下列说法错误的是
A.25℃时,10~30min 内,R 的分解平均速率为 0.030 ml·L-1·min-1
B.对比 30℃和 10℃曲线,在同一时刻,能说明 R的分解速率随温度升高而增大
C.对比 30℃和 25℃曲线,在 0~50min 内,能说明R 的分解平均速率随温度升高而增大
D.对比 30℃和 10℃曲线,在 50min 时,R 的分解率相等
【答案】B
【详解】A.根据,代入R在10~30min内的浓度变化,解得,A项正确;
B.对比30℃和10℃的曲线,同一时刻浓度不同,因此不能说明R的分解速率随温度升高而增大,B项错误;
C.根据计算出当温度为25℃时,0~50min内分解平均速率为,当温度为30℃时,0~50min内分解平均速率为,C项正确;
D.在50min时,无论10℃还是30℃均无R剩余,因此分解率均为100%,D项正确;
答案选B。
【点睛】分解率即转化率,转化率即“转化了的”与“一开始的”之比,可以是物质的量、体积、质量、浓度之比。
二、元素或物质推断题
21.下表是元素周期表的一部分,表中所列的数字分别代表某一种元素。
针对元素①~⑩回答下列问题。
(1)最高价氧化物对应的水化物碱性最强的元素在周期表中的位置是___________。
(2)元素②⑥最高价氧化物对应的水化物之间反应的离子方程式为___________。
(3)能证明元素⑨⑩的非金属性相对强弱的实验事实是___________(用离子方程式表示)。
(4)元素③⑤⑧⑨对应的简单离子的半径由大到小的排序为___________ (用相应的离子符号排序)。
(5)元素①和⑦以原子个数比1:1形成的化合物的电子式为___________;元素①和②形成的化合物的电子式为___________,该化合物与水反应的化学方程式是___________。
【答案】(1)第四周期第IA族
(2)Al(OH)3+OH- =+2H2O
(3)Cl2+2Br-=2Cl-+Br2
(4)S2->Cl->K+>Ca2+
(5) NaH+H2O=NaOH+H2↑
【分析】由元素在周期表中的位置,可确定①、②、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧、⑨、⑩分别为H、Na、K、Mg、Ca、Al、O、S、Cl、Br。
(1)
在10种元素中,K的金属性最强,则其最高价氧化物对应的水化物碱性最强,K为19号元素,在周期表中的位置是第四周期第IA族。答案为:第四周期第IA族;
(2)
元素②⑥分别为Na和Al,其最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、Al(OH)3,二者反应的离子方程式为Al(OH)3+OH- =+2H2O。答案为:Al(OH)3+OH- =+2H2O;
(3)
元素⑨⑩分别为Cl、Br,二者为同主族元素,能证明非金属性相对强弱的实验事实是:Cl2+2Br-=2Cl-+Br2。答案为:Cl2+2Br-=2Cl-+Br2;
(4)
元素③⑤⑧⑨分别为19K、20Ca、16S、17Cl,对应的简单离子的电子层结构相同,核电荷数越小,离子半径越大,则离子半径由大到小的排序为S2->Cl->K+>Ca2+。答案为:S2->Cl->K+>Ca2+;
(5)
元素①和⑦分别为H、O,以原子个数比1:1形成的化合物为H2O2,电子式为;元素①和②分别为H、Na,形成的化合物为NaH,电子式为,该化合物与水发生氧化还原反应,生成NaOH和H2,反应的化学方程式是NaH+H2O=NaOH+H2↑。答案为:;;NaH+H2O=NaOH+H2↑。
【点睛】氢元素既能形成简单阳离子,又能形成简单阴离子。
三、原理综合题
22.生产生活中的化学反应都伴随能量的变化,请根据有关知识回答下列问题:
(1)制作有降温、保鲜和镇痛的冷敷袋可以利用___________(填“放热”或“吸热”)的化学变化或物理变化。
(2)“即热饭盒”可利用下面___________(填字母序号)反应释放的热量加热食物。
A.生石灰和水 B.浓硫酸和水 C.钠和水
(3)CH3OH是优质液体燃料,在25℃、101 kPa下,充分燃烧1 ml CH3OH并恢复到原状态,会释放725.76 kJ的热量。请写出表示CH3OH燃烧热的热化学反应方程式:___________。
(4)己知常温下红磷比白磷稳定,在下列反应中:
① 4P(红磷,s)+5O2(g)= P4O10(s)△H= – Q1 kJ/ml
② P4(白磷,s)+5O2(g)= P4O10(s)△H= – Q2 kJ/ml
若Q1、Q2均大于零,则Q1和Q2的关系为___________(填字母序号)。
A.B.C.D.无法确定
(5)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。制得该物质的热化学方程式为。该反应中每转移1 ml电子放出的热量为___________。
(6)工业合成氨是人类科学技术的一项重大突破,其反应如下: ,若断裂1 ml H-H和1 mlN-H需要吸收的能量分别为436 kJ和391 kJ,则断裂1 ml N≡N需要吸收的能量为___________。
【答案】(1)吸热
(2)A
(3)
(4)C
(5)98
(6)945.6
【解析】(1)
冷敷袋有降温、保鲜和镇痛作用,三个性能合成一点,就是具有降温功能,所以可利用吸热的化学变化或物理变化。答案为:吸热;
(2)
“即热饭盒”必须能提供热量,所以物质转化过程既要放热,又要安全,还要成本低,可利用生石灰和水反应释放的热量加热食物,故选A。答案为:A;
(3)
在25℃、101 kPa下,1 ml CH3OH完全燃烧并恢复到原状态,会释放725.76 kJ的热量。则表示CH3OH燃烧热的热化学反应方程式:。答案为:;
(4)
① 4P(红磷,s)+5O2(g)= P4O10(s)△H= – Q1 kJ/ml
② P4(白磷,s)+5O2(g)= P4O10(s)△H= – Q2 kJ/ml
依据盖斯定律,将反应②-①即得:P4(白磷,s)= 4P(红磷,s) △H= – Q2 kJ/ml+ Q1 kJ/ml<0,从而得出,故选C。答案为:C;
(5)
从热化学方程式可以得出:4Al(s)——12e-——1176kJ,则该反应中转移1 ml电子放出的热量为=98。答案为:98;
(6)
,若断裂1 ml H-H和1 mlN-H需要吸收的能量分别为436 kJ和391 kJ,则断裂1 ml N≡N需要吸收的能量为-92.4kJ-(3×436 kJ-6×391 kJ)=945.6。答案为:945.6。
【点睛】物质的键能越大,能量越小,稳定性越强。
四、计算题
23.I.在容积为2 L的密闭容器中进行如下反应:A(g)+2B(g)3C(g)+nD(g),开始时A为4 ml,B为6 ml,5 min末时测得C的物质的量为3 ml,用D表示的化学反应速率为0.2 ml·L-1·min-1 。计算:
(1)5 min末A的物质的量浓度为___________。
(2)前5 min内用B表示的化学反应速率v(B)为___________。
(3)化学方程式中n=___________。
II.在25 ℃时,向100 mL含氯化氢14.6 g的盐酸中,放入5.6 g纯铁粉,反应进行到2 min末收集到氢气1.12 L(标准状况),在此后又经过4 min,铁粉完全溶解。若不考虑溶液体积的变化,则:
(4)前2 min内用FeCl2表示的平均反应速率是___________。
(5)后4 min内用HCl表示的平均反应速率是___________。
(6)前2 min与后4 min相比,反应速率___________较快,其原因是___________。
【答案】(1)
(2)0.2ml·(L·min)-1
(3)2
(4)0.25ml·(L·min)-1
(5)0.25ml·(L·min)-1
(6) 前2min 随着反应进行,反应物的浓度逐渐减小,因而v随之减小
【分析】在容积为2 L的密闭容器中进行如下反应:A(g)+2B(g)3C(g)+nD(g),开始时A为4 ml,B为6 ml,5 min末时测得C的物质的量为3 ml,用D表示的化学反应速率为0.2 ml·L-1·min-1。则可建立以下三段式:
(1)
5 min末A的物质的量浓度为=。答案为:;
(2)
前5 min内用B表示的化学反应速率v(B)为=0.2ml·(L·min)-1。答案为:0.2ml·(L·min)-1;
(3)
利用物质的量的变化量之比等于化学计量数之比,可求出该化学方程式中n=2。答案为:2;
(4)
100mL盐酸,n(HCl)==0.4ml,n(Fe)=0.1ml,2 min末,n(H2)==0.05ml;又经过4 min,铁粉完全溶解。则前2 min内用FeCl2表示的平均反应速率是=0.25ml·(L·min)-1。答案为:0.25ml·(L·min)-1;
(5)
后4 min内,铁粉完全溶解,则此段时间内参加反应Fe的物质的量为0.1ml-0.05ml=0.05ml,参加反应HCl的物质的量为0.1ml,用HCl表示的平均反应速率是=0.25ml·(L·min)-1。答案为:0.25ml·(L·min)-1;
(6)
前2 min,v(FeCl2)= 0.25ml·(L·min)-1,后4 min,v(FeCl2)= 0.125ml·(L·min)-1,则反应速率前2min较快,其原因是:随着反应进行,反应物的浓度逐渐减小,因而v随之减小。答案为:前2min;随着反应进行,反应物的浓度逐渐减小,因而v随之减小。
【点睛】若起初随着反应进行,反应速率不断加快,则通常是由反应放热引起的。
五、实验题
24.海洋资源的利用具有广阔前景。
(1)无需经过化学变化就能从海水中获得的物质是___________(填序号)。
A.食盐 B.淡水 C.烧碱 D.纯碱 E.溴
(2)大量的镁从海水中提取,一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如下:
工业上常用“沉镁”物质X的是___________,“氯化”过程中的气态副产物常用作还原剂,“氯化”发生的化学方程式是___________。
(3)海带中含有碘元素。实验室提取碘的步骤如下所示:
①灼烧海带至灰烬时所用的主要仪器名称是_______。海带灰中含有硫酸镁、碳酸钠等,在实验步骤___________(填序号)中实现与碘分离。
②写出步骤④反应的离子方程式_______。反应结束后,再加入CCl4作萃取剂,振荡、静置,可以观察到CCl4层呈___________色。
③请设计实验检验用CCl4提取碘后的水溶液中是否还含有碘单质___________(包括实验步骤、现象及结论)。
【答案】(1)AB
(2) 石灰乳(或生石灰) MgO+C+Cl2MgCl2+CO
(3) 坩埚 ⑤ 2I- + H2O2 + 2H+=I2 + 2H2O 紫红 取少量提取碘后的水溶液于试管中,滴加少量淀粉溶液,观察溶液是否变蓝,若变蓝,说明还含有单质碘
【分析】海水蒸发浓缩后得到苦卤水,加入价格低廉的碱Ca(OH)2或生石灰,将Mg2+转化为Mg(OH)2,灼烧后得到MgO,用碳、氯气氯化,即可得到无水MgCl2。
(1)
A.将海水蒸发,最后可获得食盐,发生物理变化;
B.海水蒸馏,可获得淡水,发生物理变化;
C.将从海水中获得的食盐溶于水,然后进行电解,可获得烧碱,发生化学变化;
D.食盐配成浓溶液,通入氨气、二氧化碳气体,再将生成的沉淀灼烧,便可制得纯碱 ,发生化学变化;
E.晒盐后所得苦卤中通入Cl2,将溴吹出,用二氧化硫水溶液吸收,再用Cl2氧化,便可获得溴,发生化学变化;
从以上分析可知,无需经过化学变化就能从海水中获得的物质是AB。答案为:AB;
(2)
由分析可知,工业上常用“沉镁”物质X的是石灰乳(或生石灰),“氯化”过程中的气态副产物常用作还原剂,则其应为CO,从而得出“氯化”发生的化学方程式是MgO+C+Cl2MgCl2+CO。答案为:石灰乳(或生石灰);MgO+C+Cl2MgCl2+CO;
(3)
①灼烧海带至灰烬时所用的主要仪器名称是坩埚。海带灰中含有硫酸镁、碳酸钠等,在实验中用萃取分液法分离,则选择步骤⑤。
②步骤④中,I- 被H2O2 氧化为I2 等,离子方程式为2I- + H2O2 + 2H+=I2 + 2H2O。碘的CCl4溶液呈紫红色,所以反应结束后,再加入CCl4作萃取剂,液体分层,可以观察到CCl4层呈紫红色。
③设计实验检验用CCl4提取碘后的水溶液中是否还含有碘单质,应使用淀粉溶液,具体操作为:取少量提取碘后的水溶液于试管中,滴加少量淀粉溶液,观察溶液是否变蓝,若变蓝,说明还含有单质碘。答案为:坩埚;⑤;2I- + H2O2 + 2H+=I2 + 2H2O;紫红;取少量提取碘后的水溶液于试管中,滴加少量淀粉溶液,观察溶液是否变蓝,若变蓝,说明还含有单质碘。
【点睛】检验溶液中的淀粉时,可使用碘水,检验溶液中的I2时,可使用淀粉溶液。
25.某研究性学习组利用溶液和酸性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:
(1)写出相应反应的离子方程式___________。
(2)通过实验A、B,可探究出___________的改变对反应速率的影响,其中___________,___________,通过实验___________可探究出温度变化对化学反应速率的影响。(填实验序号)
(3)若,则由实验A、B可以得出的结论是__________;利用实验B中数据计算,从反应开始到结束,用的浓度变化表示的反应速率为___________(保留两位有效数字)
(4)该小组的一位同学通过查阅资料发现: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与之间的反应有某种特殊的作用,则该作用是___________,相应的粒子最有可能是___________。
【答案】 5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O 浓度 15 293 B、C 其他条件相同时,增大反应物浓度,反应速率增大 0.00083ml/(L·s) 催化作用 Mn2+
【详解】(1)草酸和酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应生成二氧化碳、锰离子和水,离子反应方程式为5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O;
(2)实验A、B,滴加H2C2O4溶液的体积不等,故实验A、B可探究出浓度的改变对反应速率的影响;据实验A可知,保证溶液的总体积为6mL,B中H2C2O4溶液3mL,故需加水6mL-2mL-3mL=1mL;A、B温度相同,研究浓度对化学反应速率的影响,故T1=293;B、C温度不同,其余条件相同,故通过B、C实验可探究出温度变化对化学反应速率的影响;
(3)若t1<8,则由此实验可以得出的结论是其他条件相同时,增大反应物浓度,反应速率增大;草酸的物质的量为0.10ml•L-1×0.003L=0.0003ml,高锰酸钾的物质的量为0.02ml•L-1×0.002L=0.00004ml,草酸和高锰酸钾的物质的量之比为0.0003ml:0.00004ml=15:2,显然草酸过量,高锰酸钾完全反应,用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为0.00083ml/(L·s);
(4)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+。
选项
金属(粉末状)
酸
反应温度
A
0.1 ml Mg
10 mL8 ml·L-1硝酸
60 ℃
B
0.1 ml Mg
10 mL3 ml·L-1硫酸
60 ℃
C
0.1 ml Fe
10 mL6 ml·L-1盐酸
60 ℃
D
0.1 ml Mg
10 mL3 ml·L-1硫酸
50 ℃
主族
周期
IA
IIA
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
0
一
①
二
⑦
三
②
④
⑥
⑧
⑨
四
③
⑤
⑩
实验序号
实验温度
溶液
溶液
溶液褪色时间
A
2
0.02
4
0.1
0
B
2
0.02
3
0.1
8
C
2
0.02
0.1
1
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