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四川省双流棠湖中学2019-2020学年高二上学期期中考试试题化学(解析版)
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四川省双流棠湖中学2019-2020学年高二上学期期中考试试题
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分,考试用时物理化学生物共150分钟。
可能用到的相对原子质量: H:1 B:11 C:12 N:14 O:16 F:19 Na:23 Mg:24 Al:27 P: 31 S:32 Cl:35.5 K: 39 Ca:40 Fe: 56 Cu:64 Ba: 137
第Ⅰ卷(选择题 共52分)
一、选择题:(本大题包括13小题,每小题4分,共52分。每小题只有一个选项符合题意。)
1.已知在1×105Pa,298K条件下,2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量,下列热化学方程式正确的是( )
A. H2O(g)=H2(g)+O2(g) △H=+484kJ/mol
B. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-484kJ/mol
C. H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=+242kJ/mol
D. H2O(g)=H2(g)+O2(g) △H=+242kJ/mol
【答案】D
【解析】
【分析】依据题给数值和热化学方程式的书写方法,标注物质聚集状态,对应量的焓变,配平写出。
【详解】已知在1×105Pa、298K条件下,2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量,则氢气燃烧的热化学方程式是:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-484kJ/mol;
A项,∆H应为+242kJ/mol,A项错误;
B项,H2O应为气态,B项错误;
C项,H2O应为气态,∆H应为-242kJ/mol,C项错误;
D项,符合题意和热化学方程式的书写,D项正确;
故合理选项是D。
2.己知25 C、101 kPa下,下列反应C(石墨)+O2(g)=CO2(g),△H=-393.51kJ/mol;C(金刚石)+O2(g)=CO2(g),△H=-395.41kJ/mol。可以得出的结论是( )
A. 金刚石比石墨稳定
B. 1mol石墨所具有的能量比1mol金刚石低
C. 金刚石转变成石墨是物理变化
D. 石墨和金刚石都是碳的同位素
【答案】B
【解析】
【详解】A、两个反应相减可得:C(石墨)=C(金刚石)△H=+1.9kJ∙mol-1,故1mol石墨所具有的能量比1mol金刚石低,石墨比金刚石稳定,故A错误;
B、根据A中分析可知B正确;
C、金刚石和石墨属于不同物质,金刚石转变成石墨是化学变化,C错误;
D、石墨和金刚石都是碳的同素异形体,D错误。
答案选B。
3..在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时,不能表明反应: A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)已达平衡状态的是( )
A. 混合气体的压强 B. 混合气体的密度
C. 3v逆(C)=2v正(B) D. 气体的平均相对分子质量
【答案】A
【解析】
【详解】A项,该反应是气体分子数不变的反应,反应中压强始终不变,所以压强无法判断是否达到了平衡状态,故A错误;
B项,A为固体,气体质量不断变化,容积不变,故混合气体的密度是个变量,混合气体的密度不变,说明正逆反应速率相等,达到了平衡状态,故B正确;
C项,根据化学反应方程式系数可得2v正(B)=3v正(C),又因为3v逆(C)=2v正(B),所以v正(C)=v正(C),反应达到了平衡状态,故C正确;
D项,气体分子数不变,气体质量是个变量,所以气体的平均相对分子质量是个变量,当其不变时说明达到了平衡状态,故D正确。
答案选A。
4.室温下,相同浓度和体积的盐酸和醋酸溶液,下列说法正确的( )
A. 两者水的电离程度相同
B. 与足量的锌反应盐酸产生的氢气多
C. 盐酸的c(H+)大于醋酸溶液的c(H+)
D. 分别与物质的量浓度相同的NaOH溶液恰好反应完全时,盐酸消耗NaOH溶液的体积多
【答案】C
【解析】
【详解】A.相同浓度的盐酸和醋酸,盐酸中c(H+)大于醋酸中的,盐酸中水的电离程度小于醋酸中的,故错误;
B.相同浓度相同体积的盐酸和醋酸物质的量相同,和足量的锌反应生成的氢气相同,故错误;
C.盐酸为强酸,完全电离,醋酸为弱酸,部分电离,所以盐酸溶液中的氢离子浓度大于醋酸中的,故正确;
D.相同浓度相同体积的盐酸和醋酸物质的量相同,二者与物质的量浓度相同的氢氧化钠溶液反应,消耗的氢氧化钠溶液的体积相同,故错误。
故选C。
5.一定条件下,在密闭容器中充入一定量的X和Y发生可逆反应:X(g)+2Y(g)3Z(g),达到平衡时,测得Y的转化率为37.5%,X的转化率为25%,则反应开始时,充入容器中的X和Y的物质的量之比为( )
A. l:3 B. 3:1 C. 4:3 D. 3:4
【答案】D
【解析】
【详解】反应开始时,充入容器中的X和Y的物质的量分别是amol、bmol,转化X物质的量为xmol,则
X(g)+2Y(g)3Z(g)
起始(mol)a b 0
转化(mol)x 2x 3x
平衡(mol)a-x b-2x 3x
;
a=4x;b=;a:b=3∶4,答案选D。
6.对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),能增大正反应速率的措施是( )
A. 通入大量O2 B. 增大容器容积
C. 移去部分SO3 D. 降低体系温度
【答案】A
【解析】
【详解】A. 通入大量O2,增大了反应物的浓度,化学反应速率增大;
B. 增大容器的容积,各组分的浓度减小,化学反应速率减小;
C. 移去部分SO3,减小了生成物的浓度,化学反应速率减小;
D. 降低体系温度,化学反应速率减小。
综上所述,能增大正反应速率的措施是A。
7.某温度时,在2L容器中三种物质的物质的量随时间的变化曲线如下图所示。由图中数据分析,该反应的化学方程式和反应开始至2min末Z的平均反应速率为( )
A. 3X + Y 2Z;0.05mol·L-1·min-1 B. 2X + Y2Z;0.1mol·L-1·min-1
C. X + 2Y =Z;0.1mol·L-1·min-1 D. X + 3Y =2Z;0.05mol·L-1·min-1
【答案】A
【解析】
【详解】由图象可知,在0~2min时间段内,X、Y的物质的量分别减少0.3 mol、0.1 mol,Z的物质的量增加0.2 mol,说明X、Y是该反应的反应物,Z是该反应的产物,速率之比和各物质前面的系数成正比,由于容器的体积相同,所用时间相同,所以X、Y、Z前面的化学计量数之比等于各物质的变化量之比,即3∶1∶2,所以该反应的化学方程式为3X + Y 2Z;根据v=∆c/∆t可知,反应开始至2min末Z的平均反应速率=[0.2mol/2L]÷2min=0.05mol·L-1·min-1;故A正确;
答案选A。
8.在密闭容器中的一定量混合气体发生反应:平衡时测得A的浓度为0.50mol/L,保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的两倍,再达平衡时,测得A的浓度为0.30mol/L。下列有关判断正确的是( )
A. x+y﹤z B. 平衡向正反应方向移动
C. B的转化率降低 D. C的体积分数升高
【答案】C
【解析】
【分析】保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的两倍,A的浓度由0.50mol/L变为0.25mol/L,平衡移动后,A的浓度变为0.3mol/L,说明平衡向生成A的方向移动。
【详解】A. 对照平衡移动原理,减压,平衡向气体分子数增大的方向移动,所以x+y>z,A错误;
B. 由分析知,平衡向逆反应方向移动,B错误;
C. 平衡逆向移动,B的转化率降低,C正确;
D. 平衡逆向移动,C的体积分数减小,D错误。
答案为C。
9.在容积不变的密闭容器中,一定条件下发生反应:2A(?) B(g)+2C(g),且达到平衡。当升高温度时气体的密度增大,则下列叙述中正确的是 ( )
A. 升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
B. 若正反应是放热反应,则A为气态
C. 物质A一定为非气态,且正反应是吸热反应
D. 若向容器中充入惰性气体,则平衡向左移动
【答案】C
【解析】
【详解】A、无论该反应是吸热反应还是放热反应,升高温度,正逆反应速率都增大,选项A错误;
B、若正反应是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,容器内气体的密度增大,说明气体的质量增大,则A一定为非气态才符合,选项B错误;
C、因为容器的体积固定,如果A是气体,升高温度时,无论平衡向哪方向移动,气体的密度始终不变,则A一定是非气体,且升高温度,平衡向正反应方向移动时气体的密度才增大,所以正反应是吸热反应,选项C正确;
D、若向容器中充入惰性气体,虽然容器的压强增大,但不改变参加反应气体的浓度,所以平衡不移动,选项D错误;
答案选C。
10.锌铜原电池(如图)工作时,下列叙述正确的是( )
A. 正极反应为Zn-2e-=Zn2+
B. 电池反应为Zn+Cu2+=Zn2++Cu
C. 盐桥中的K+移向ZnSO4溶液
D. 在外电路中,电流从负极流向正极
【答案】B
【解析】
【详解】A、该装置是原电池,较不活泼的金属铜作正极,正极上铜离子得电子发生还原反应,电极反应式为:Cu2++2e-=Cu,选项A错误;
B、该原电池中,负极上锌失电子发生氧化反应,正极上铜离子得电子发生还原反应,所以电池反应式为:Zn+Cu2+=Zn2++Cu,选项B正确;
C、该原电池放电时,盐桥中阳离子向正极移动,所以K+移向CuSO4溶液,选项C错误;
D、原电池放电时,在外电路中电子从负极沿导线流向正极,选项D错误;
答案选B。
11.有A、B、C、D四种金属。将A与B用导线连接起来,浸入电解质溶液中,B不易腐蚀。将A、D分别投入等浓度盐酸中,D比A反应剧烈。将铜浸入B的盐溶液里,无明显变化。如果把铜浸入C的盐溶液里,有金属C析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是( )
A. D>C>A>B B. D>A>B>C
C. D>B>A>C D. B>A>D>C
【答案】B
【解析】
【分析】原电池中较活泼的金属作负极,负极上失电子生成阳离子进入溶液而被腐蚀;金属和酸反应,较活泼的金属与酸反应较剧烈;金属之间的置换反应中,较活泼金属能置换出较不活泼的金属,据此分析解答。
【详解】①将A与B用导线连接起来,浸入电解质溶液中,该装置构成了原电池,原电池中较活泼的金属作负极,负极上金属失电子生成金属阳离子进入溶液而被腐蚀,较不活泼的金属作正极而不易腐蚀,B不易腐蚀,所以金属活动性A>B;
②金属和酸反应,较活泼的金属与酸反应较剧烈,将A、D分别投入等浓度盐酸中,D比A反应剧烈,所以金属活动性D>A;
③金属之间的置换反应中,较活泼金属能置换出较不活泼的金属,将铜浸入B的盐溶液里,无明显变化,所以金属活动性:B>Cu;
④金属之间的置换反应中,较活泼金属能置换出较不活泼的金属,如果把铜浸入C的盐溶液里,有金属C析出,说明金属活动性:Cu>C。
所以它们的活动性由强到弱的顺序是D>A>B>C,故合理选项是B。
12.我国某大城市今年夏季多次降下酸雨。据环保部门测定,该城市整个夏季酸雨的pH平均为3.2。在这种环境中的铁制品极易被腐蚀。对此条件下铁的腐蚀的叙述不正确的是( )
A. 此腐蚀过程有化学腐蚀也有电化学腐蚀
B. 发生电化学腐蚀时的正极反应为2H2O+O2+4e-=4OH-
C. 在化学腐蚀过程中有氢气产生
D. 发生电化学腐蚀时的负极反应为Fe-2e-=Fe2+
【答案】B
【解析】
【详解】A. 此腐蚀过程有化学腐蚀也有电化学腐蚀,以电化学腐蚀为主,A正确;
B. 在弱酸性环境中铁发生的析氢腐蚀,故正极为2H++2e-=H2↑,B错误;
C. 铁与氢离子发生置换反应生成氢气,在化学腐蚀过程中有氢气产生,C正确;
D. 发生电化学腐蚀时铁是负极,负极反应为Fe-2e-=Fe2+,D正确;
答案选B。
13.钮扣电池的两极材料分别为锌和氧化银,电解质溶液为KOH溶液。放电时两个电极反应分别为Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2、Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-,下列说法中,正确的是( )
A. 锌负极,氧化银是正极
B. 锌发生还原反应,氧化银发生氧化反应
C. 溶液中OH-向正极移动,K+、H+向负极移动
D. 在电池放电过程中,电解质溶液的酸碱性基本保持不变
【答案】A
【解析】
【详解】A. 原电池中,由化合价的变化可知,Zn化合价升高,被氧化,锌作负极,Ag化合价降低,被还原,氧化银作正极,A项正确;
B. 原电池中,锌作负极发生氧化反应,氧化银作正极发生还原反应,B项错误;
C. 原电池工作时,阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,所以溶液中OH-向负极移动,K+、H+向正极移动,C项错误;
D. 将电极方程式相加可知总反应为Ag2O+H2O+Zn=Zn(OH)2+2Ag,反应消耗水,溶液OH-浓度增大,则碱性增强,D项错误;
答案选A。
第II卷(非选择题48分)
14.汽车尾气里含有NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致:
N2(g)+O2(g)2NO(g),△H>0,已知该反应在240℃,平衡常数K=64×10-4。请回答:
(1)某温度下,向2L的密闭容器中充入N2和O2各1mol,5分钟后O2的物质的量为0.5mol,则N2的反应速率为______。
(2)假定该反应是在恒容条件下进行,判断该反应达到平衡的标志______.
A.消耗1mol N2同时生成1mol O2 混合气体密度不变
C.混合气体平均相对分子质量不变 D.2v正(N2)=v逆(NO)
(3)将N2、O2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中,如图变化趋势正确的是______(填字母序号)。
(4)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2,达到平衡状态后再向其中充入一定量NO,重新达到化学平衡状态与原平衡状态相比,此时平衡混合气中NO的体积分数______填“变大”、“变小”或“不变”
(5)该温度下,某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10-1mol/L、4.0×10-2mol/L和3.0×10-3mol/L,此时反应______(填“处于化学平衡状态”、“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”),理由是______。
【答案】(1). 0.05mol/(L·min) (2). AD (3). AC (4). 不变 (5). 向正反应方向进行 (6). 因为浓度商Qc
【解析】
【分析】(1)先根据速率定义式计算v(O2),然后根据不同物质表示的速率比等于化学计量数的比计算v(N2);
(2)可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等(同种物质)或正逆反应速率之比等于系数之比(不同物质),平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化,由此衍生的一些物理量不变,以此分析;
(3)根据温度对化学反应速率和化学平衡移动的影响分析AC;
根据催化剂可以加快反应速率,但不能使化学平衡移动分析B;
(4)根据化学方程式的特点结合压强对平衡的影响分析;
(5)计算某时刻生成物的浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,与该温度下的平衡常数相比较,可得出结论。
【详解】(1)5分钟内,△n(O2)=1mol-0.5mol=0.5mol,则v(O2)==0.05 mol/(L·min) ,根据反应方程式N2(g)+O2(g)2NO(g)可知v(N2)=v(O2)==0.05 mol/(L·min);
(2)A.消耗1molN2等效于消耗1mol O2,同时生成1mol O2,说明正逆反应速率相等(同种物质),反应达到平衡,A符合题意;
B.混合气体的总质量不变,容器的体积不变,无论反应是否平衡,混合气体密度一直不变,B不符合题意;
C.混合气体的总质量不变,总的物质的量也不变,无论反应是否平衡,混合气体平均相对分子质量始终不变,不能据此判断反应是否处于平衡状态,C不符合题意;
D. 2v正(N2)=v逆(NO)= v正(NO),说明正逆反应速率相等(同种物质),说明反应达到平衡状态,D符合题意;
故合理选项是AD;
(3)该反应的正反应为吸热反应,升高温度平衡向正反应进行,化学平衡常数增大,A正确;
B.加入催化剂,可以加快化学反应速率,但对化学平衡移动无影响,因此平衡不发生移动,物质的平衡含量不变,B错误;
C.升高温度,化学反应速率增大,达到平衡所需要的时间缩短,先达到平衡,由于该反应的正反应是吸热反应,升高温度,化学平衡向正反应方向移动,使N2的转化率增大,C正确;
故合理选项是AC;
(4)该反应中,气体的化学计量数之和前后相等,压强对平衡移动没有影响,只要是在相同温度下,则平衡状态相同,与原平衡状态相比,此时平衡混合气中NO的体积分数不变;
(5)该温度下,某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10-1mol/L、4.0×10-2mol/L和3.0×10-3mol/L,则该时刻生成物的浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值为Qc==9.0×10-4
15.(1)将两铂片插入KOH溶液中作为电极,在两极区分别通入甲烷(或氢气、一氧化碳等可燃性气体)和氧气构成燃料电池,则通入甲烷气体的一极是原电池的____极,该极的电极反应式是____,电池工作时的总反应的离子方程式是_____。
(2)熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为负极气体,空气与CO2的混合气体为正极气体,制得650 ℃下工作的燃料电池,完成下列反应式:
正极:_______,
负极:2CO+2CO32--4e-=4CO2。
总反应:______。
(3)铅蓄电池放电时,总反应为PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,由此可以判断:
①原电池的电极材料:负极:__。
②电极反应式:正极:PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O,负极反应式为_______。
③工作后,铅蓄电池里电解质溶液的pH____(填“变大”“变小”或“不变”),理由是_____。
【答案】(1). 负极 (2). CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O (3). CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O (4). O2+2CO2+4e-=2CO32- (5). 2CO+O22CO2 (6). Pb (7). Pb-2e-+SO42-=PbSO4 (8). 变大 (9). 铅蓄电池在放电过程中消耗了H2SO4
【解析】
【分析】(1)甲烷、氧气和氢氧化钾溶液构成燃料电池,甲烷易失电子发生氧化反应,则甲烷所在电极为负极,氧气所在电极为正极,负极上甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水,正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子,在得失电子相等的条件下,将电极反应式相加即得电池反应式;
(2)该燃料电池中,正极上氧气得电子和二氧化碳反应生成碳酸根离子,在得失电子相同条件下将正负极电极反应式相加即可得电池反应式,据此分析解答;
(3)在原电池中得电子化合价降低的作正极;Pb为负极,负极上Pb失电子和硫酸根离子反应生成硫酸铅;根据方程式知,硫酸参加反应生成硫酸铅沉淀和水,所以溶液中氢离子浓度降低。
【详解】(1)根据上述分析可知,负极上电极反应式为CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O,正极上电极反应式为为O2+2H2O+4e-=4OH-,在得失电子相等的条件下,将电极反应式相加即得电池反应式,所以电池反应离子方程式为:CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O,
故答案为:负极;CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O;CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O;
(2)该熔融盐燃料电池中,正极上氧气得电子和二氧化碳反应生成碳酸根离子,电极反应式为O2+2CO2+4e-=2CO32-,又负极电极反应式为2CO+2CO32-−4e−═4CO2,在得失电子相同条件下将正负极电极反应式相加得电池反应式2CO+O22CO2,
故答案为:O2+2CO2+4e-=2CO32-;2CO+O22CO2;
(3)①在原电池中得电子化合价降低的作正极,放电时,Pb元素化合价由0价、+4价变为+2价,所以Pb作负极、PbO2作正极,故答案为:Pb;
②Pb为负极,负极上Pb失电子和硫酸根离子反应生成硫酸铅,电极反应式为Pb+SO42--2e-═PbSO4;
③根据方程式知,硫酸参加反应生成硫酸铅沉淀和水,所以溶液浓度降低,溶液中氢离子浓度降低,则溶液的pH变大,故答案为:变大;铅蓄电池在放电过程中消耗了H2SO4。
16.某同学用50mL 0.50mol/L的盐酸与50mL 0.55mol/L的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应,通过测定反应过程中所放出的热量计算中和热。
(1)下列说法不正确的是_________
A.该实验也可在保温杯中进行
B.图中实验装置缺少环形玻璃搅拌棒
C.烧杯间填满碎纸条的作用是保温、隔热,减少热量损失
D.若将盐酸体积改为60mL,两次实验所求得中和热不相等
(2)若通过实验测定中和热的△H的绝对值常常小于57.3kJ/mol,其原因可能是_________
A.实验装置保温、隔热效果差
B.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
C.量取NaOH溶液体积时仰视读数
D.用温度计测定盐酸初始温度后,直接测定氢氧化钠溶液的温度
(3)将一定量的稀氨水、稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钡溶液分别和1 L 1 mol·L-1的稀盐酸恰好完全反应,其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3,则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为__________;
(4)若将V1mL1.0mol•L-1HCl溶液和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如图所示(实验中始终保持V1+V2=50mL).由图2可知,氢氧化钠的浓度为 __________ 。
【答案】(1). D (2). ABD (3). ΔH1>ΔH2=ΔH3 (4). 1.5mol/L
【解析】
【详解】(1)A.该实验也可在保温杯中进行,A正确;
B.图中实验装置缺少环形玻璃搅拌棒,B正确;
C.烧杯间填满碎纸条的作用是保温、隔热,减少热量损失,C正确;
D.中和热指酸与碱发生中和反应生成1molH2O所放出的热量,若将盐酸体积改为60mL,两次实验所求得中和热相等,D错误;
答案选D。
(2)A.实验装置保温、隔热效果差,导致热量损失,测量值减小,A可能;
B.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中导致热量损失,测量值减小,B可能;
C.量取NaOH溶液的体积时仰视读数,实际量取的NaOH溶液的体积增加,但盐酸完全反应,生成的H2O量不变,放出的热量不变,C不可能;
D.用温度计测定盐酸初始温度后,直接测定氢氧化钠溶液的温度,导致放出的热量减少,测量值减小,D可能;
答案选ABD。
(3)稀氨水为弱碱溶液,稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钡溶液都为强碱溶液,弱电解质溶液中存在电离平衡,电离吸热,所以实际放出的热量减少,放热越少,△H越大,则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为ΔH1>ΔH2=ΔH3;
(4)温度最高时说明两者恰好完全反应,所以氢氧化钠的浓度为=1.5mol/L。
17.海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素,主要以碘化物形式存在。有一化学课外小组用海带为原料制取少量碘单质,他们将海带灼烧成灰,用水浸泡一段时间(碘化物充分溶解在水中),得到海带灰悬浊液,然后按以下实验流程提取单质碘:(已知:2I-+Cl2=2Cl-+I2)
(1)指出提取碘的过程中有关的实验操作名称:①______,③ _____。
(2)过程②中充入适量Cl2的目的是(用方程式解释)_________________,把溶液中的I-转化成I2。
(3)操作③中所用的有机试剂可以是______________(只填一种)。
(4)操作过程③可以分解为如下几步:
A.把盛有溶液分液漏斗放在铁架台的铁圈中;
B.把50mL碘水和15mL有机溶剂加入分液漏斗中,并盖好玻璃塞;
C.检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液;
D.倒转漏斗用力振荡,并不时旋开活塞放气,最后关闭活塞,把分液漏斗放正;
E.旋开活塞,用烧杯接收溶液;
F.从分液漏斗上口倒出上层液体;
G.将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽与漏斗上口的小孔对准;
H.静置、分层。
过程③正确操作步骤的顺序是:(填编号字母)_______→________→________→A→H→________→E→F。
【答案】(1). 过滤 (2). 萃取、分液 (3). 2I-+Cl2=2Cl-+I2 (4). 苯(或四氯化碳) (5). C (6). B (7). D (8). G
【解析】
【分析】以海带为原料获得少量碘单质:将海带在坩埚中灼烧得到海带灰,将海带灰浸泡得到海带灰悬浊液,然后采用过滤的方法将残渣和溶液分离,得到含有碘化钾的溶液,向水溶液中通入足量Cl2,发生反应为2I-+Cl2=2Cl-+I2,向含有碘单质的溶液中加入萃取剂四氯化碳萃取蒸馏得到碘单质。
【详解】(1)操作①是将溶液和不溶性固体分离的方法是过滤,操作③是从碘水中获取碘单质采用萃取、分液的方法;
(2)过程②通入适量Cl2可以将I-氧化生成的I2,反应方程式为:2I-+Cl2=2Cl-+I2;
(3)操作③利用I2容易溶于有机溶剂,而在水中溶解度不大,水与有机溶剂互不相容,将含有碘的水溶液进行分离,使用的有机物可以是苯或四氯化碳中任意一种;
(4)其实验步骤是检漏、加药品、振荡、放置、静置、打开玻璃塞、旋开活塞、倒出液体,所以其操作顺序是CBDAHGEF。
四川省双流棠湖中学2019-2020学年高二上学期期中考试试题
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分,考试用时物理化学生物共150分钟。
可能用到的相对原子质量: H:1 B:11 C:12 N:14 O:16 F:19 Na:23 Mg:24 Al:27 P: 31 S:32 Cl:35.5 K: 39 Ca:40 Fe: 56 Cu:64 Ba: 137
第Ⅰ卷(选择题 共52分)
一、选择题:(本大题包括13小题,每小题4分,共52分。每小题只有一个选项符合题意。)
1.已知在1×105Pa,298K条件下,2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量,下列热化学方程式正确的是( )
A. H2O(g)=H2(g)+O2(g) △H=+484kJ/mol
B. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-484kJ/mol
C. H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H=+242kJ/mol
D. H2O(g)=H2(g)+O2(g) △H=+242kJ/mol
【答案】D
【解析】
【分析】依据题给数值和热化学方程式的书写方法,标注物质聚集状态,对应量的焓变,配平写出。
【详解】已知在1×105Pa、298K条件下,2mol氢气燃烧生成水蒸气放出484kJ热量,则氢气燃烧的热化学方程式是:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-484kJ/mol;
A项,∆H应为+242kJ/mol,A项错误;
B项,H2O应为气态,B项错误;
C项,H2O应为气态,∆H应为-242kJ/mol,C项错误;
D项,符合题意和热化学方程式的书写,D项正确;
故合理选项是D。
2.己知25 C、101 kPa下,下列反应C(石墨)+O2(g)=CO2(g),△H=-393.51kJ/mol;C(金刚石)+O2(g)=CO2(g),△H=-395.41kJ/mol。可以得出的结论是( )
A. 金刚石比石墨稳定
B. 1mol石墨所具有的能量比1mol金刚石低
C. 金刚石转变成石墨是物理变化
D. 石墨和金刚石都是碳的同位素
【答案】B
【解析】
【详解】A、两个反应相减可得:C(石墨)=C(金刚石)△H=+1.9kJ∙mol-1,故1mol石墨所具有的能量比1mol金刚石低,石墨比金刚石稳定,故A错误;
B、根据A中分析可知B正确;
C、金刚石和石墨属于不同物质,金刚石转变成石墨是化学变化,C错误;
D、石墨和金刚石都是碳的同素异形体,D错误。
答案选B。
3..在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时,不能表明反应: A(s)+3B(g)2C(g)+D(g)已达平衡状态的是( )
A. 混合气体的压强 B. 混合气体的密度
C. 3v逆(C)=2v正(B) D. 气体的平均相对分子质量
【答案】A
【解析】
【详解】A项,该反应是气体分子数不变的反应,反应中压强始终不变,所以压强无法判断是否达到了平衡状态,故A错误;
B项,A为固体,气体质量不断变化,容积不变,故混合气体的密度是个变量,混合气体的密度不变,说明正逆反应速率相等,达到了平衡状态,故B正确;
C项,根据化学反应方程式系数可得2v正(B)=3v正(C),又因为3v逆(C)=2v正(B),所以v正(C)=v正(C),反应达到了平衡状态,故C正确;
D项,气体分子数不变,气体质量是个变量,所以气体的平均相对分子质量是个变量,当其不变时说明达到了平衡状态,故D正确。
答案选A。
4.室温下,相同浓度和体积的盐酸和醋酸溶液,下列说法正确的( )
A. 两者水的电离程度相同
B. 与足量的锌反应盐酸产生的氢气多
C. 盐酸的c(H+)大于醋酸溶液的c(H+)
D. 分别与物质的量浓度相同的NaOH溶液恰好反应完全时,盐酸消耗NaOH溶液的体积多
【答案】C
【解析】
【详解】A.相同浓度的盐酸和醋酸,盐酸中c(H+)大于醋酸中的,盐酸中水的电离程度小于醋酸中的,故错误;
B.相同浓度相同体积的盐酸和醋酸物质的量相同,和足量的锌反应生成的氢气相同,故错误;
C.盐酸为强酸,完全电离,醋酸为弱酸,部分电离,所以盐酸溶液中的氢离子浓度大于醋酸中的,故正确;
D.相同浓度相同体积的盐酸和醋酸物质的量相同,二者与物质的量浓度相同的氢氧化钠溶液反应,消耗的氢氧化钠溶液的体积相同,故错误。
故选C。
5.一定条件下,在密闭容器中充入一定量的X和Y发生可逆反应:X(g)+2Y(g)3Z(g),达到平衡时,测得Y的转化率为37.5%,X的转化率为25%,则反应开始时,充入容器中的X和Y的物质的量之比为( )
A. l:3 B. 3:1 C. 4:3 D. 3:4
【答案】D
【解析】
【详解】反应开始时,充入容器中的X和Y的物质的量分别是amol、bmol,转化X物质的量为xmol,则
X(g)+2Y(g)3Z(g)
起始(mol)a b 0
转化(mol)x 2x 3x
平衡(mol)a-x b-2x 3x
;
a=4x;b=;a:b=3∶4,答案选D。
6.对于反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),能增大正反应速率的措施是( )
A. 通入大量O2 B. 增大容器容积
C. 移去部分SO3 D. 降低体系温度
【答案】A
【解析】
【详解】A. 通入大量O2,增大了反应物的浓度,化学反应速率增大;
B. 增大容器的容积,各组分的浓度减小,化学反应速率减小;
C. 移去部分SO3,减小了生成物的浓度,化学反应速率减小;
D. 降低体系温度,化学反应速率减小。
综上所述,能增大正反应速率的措施是A。
7.某温度时,在2L容器中三种物质的物质的量随时间的变化曲线如下图所示。由图中数据分析,该反应的化学方程式和反应开始至2min末Z的平均反应速率为( )
A. 3X + Y 2Z;0.05mol·L-1·min-1 B. 2X + Y2Z;0.1mol·L-1·min-1
C. X + 2Y =Z;0.1mol·L-1·min-1 D. X + 3Y =2Z;0.05mol·L-1·min-1
【答案】A
【解析】
【详解】由图象可知,在0~2min时间段内,X、Y的物质的量分别减少0.3 mol、0.1 mol,Z的物质的量增加0.2 mol,说明X、Y是该反应的反应物,Z是该反应的产物,速率之比和各物质前面的系数成正比,由于容器的体积相同,所用时间相同,所以X、Y、Z前面的化学计量数之比等于各物质的变化量之比,即3∶1∶2,所以该反应的化学方程式为3X + Y 2Z;根据v=∆c/∆t可知,反应开始至2min末Z的平均反应速率=[0.2mol/2L]÷2min=0.05mol·L-1·min-1;故A正确;
答案选A。
8.在密闭容器中的一定量混合气体发生反应:平衡时测得A的浓度为0.50mol/L,保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的两倍,再达平衡时,测得A的浓度为0.30mol/L。下列有关判断正确的是( )
A. x+y﹤z B. 平衡向正反应方向移动
C. B的转化率降低 D. C的体积分数升高
【答案】C
【解析】
【分析】保持温度不变,将容器的容积扩大到原来的两倍,A的浓度由0.50mol/L变为0.25mol/L,平衡移动后,A的浓度变为0.3mol/L,说明平衡向生成A的方向移动。
【详解】A. 对照平衡移动原理,减压,平衡向气体分子数增大的方向移动,所以x+y>z,A错误;
B. 由分析知,平衡向逆反应方向移动,B错误;
C. 平衡逆向移动,B的转化率降低,C正确;
D. 平衡逆向移动,C的体积分数减小,D错误。
答案为C。
9.在容积不变的密闭容器中,一定条件下发生反应:2A(?) B(g)+2C(g),且达到平衡。当升高温度时气体的密度增大,则下列叙述中正确的是 ( )
A. 升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小
B. 若正反应是放热反应,则A为气态
C. 物质A一定为非气态,且正反应是吸热反应
D. 若向容器中充入惰性气体,则平衡向左移动
【答案】C
【解析】
【详解】A、无论该反应是吸热反应还是放热反应,升高温度,正逆反应速率都增大,选项A错误;
B、若正反应是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向移动,容器内气体的密度增大,说明气体的质量增大,则A一定为非气态才符合,选项B错误;
C、因为容器的体积固定,如果A是气体,升高温度时,无论平衡向哪方向移动,气体的密度始终不变,则A一定是非气体,且升高温度,平衡向正反应方向移动时气体的密度才增大,所以正反应是吸热反应,选项C正确;
D、若向容器中充入惰性气体,虽然容器的压强增大,但不改变参加反应气体的浓度,所以平衡不移动,选项D错误;
答案选C。
10.锌铜原电池(如图)工作时,下列叙述正确的是( )
A. 正极反应为Zn-2e-=Zn2+
B. 电池反应为Zn+Cu2+=Zn2++Cu
C. 盐桥中的K+移向ZnSO4溶液
D. 在外电路中,电流从负极流向正极
【答案】B
【解析】
【详解】A、该装置是原电池,较不活泼的金属铜作正极,正极上铜离子得电子发生还原反应,电极反应式为:Cu2++2e-=Cu,选项A错误;
B、该原电池中,负极上锌失电子发生氧化反应,正极上铜离子得电子发生还原反应,所以电池反应式为:Zn+Cu2+=Zn2++Cu,选项B正确;
C、该原电池放电时,盐桥中阳离子向正极移动,所以K+移向CuSO4溶液,选项C错误;
D、原电池放电时,在外电路中电子从负极沿导线流向正极,选项D错误;
答案选B。
11.有A、B、C、D四种金属。将A与B用导线连接起来,浸入电解质溶液中,B不易腐蚀。将A、D分别投入等浓度盐酸中,D比A反应剧烈。将铜浸入B的盐溶液里,无明显变化。如果把铜浸入C的盐溶液里,有金属C析出。据此判断它们的活动性由强到弱的顺序是( )
A. D>C>A>B B. D>A>B>C
C. D>B>A>C D. B>A>D>C
【答案】B
【解析】
【分析】原电池中较活泼的金属作负极,负极上失电子生成阳离子进入溶液而被腐蚀;金属和酸反应,较活泼的金属与酸反应较剧烈;金属之间的置换反应中,较活泼金属能置换出较不活泼的金属,据此分析解答。
【详解】①将A与B用导线连接起来,浸入电解质溶液中,该装置构成了原电池,原电池中较活泼的金属作负极,负极上金属失电子生成金属阳离子进入溶液而被腐蚀,较不活泼的金属作正极而不易腐蚀,B不易腐蚀,所以金属活动性A>B;
②金属和酸反应,较活泼的金属与酸反应较剧烈,将A、D分别投入等浓度盐酸中,D比A反应剧烈,所以金属活动性D>A;
③金属之间的置换反应中,较活泼金属能置换出较不活泼的金属,将铜浸入B的盐溶液里,无明显变化,所以金属活动性:B>Cu;
④金属之间的置换反应中,较活泼金属能置换出较不活泼的金属,如果把铜浸入C的盐溶液里,有金属C析出,说明金属活动性:Cu>C。
所以它们的活动性由强到弱的顺序是D>A>B>C,故合理选项是B。
12.我国某大城市今年夏季多次降下酸雨。据环保部门测定,该城市整个夏季酸雨的pH平均为3.2。在这种环境中的铁制品极易被腐蚀。对此条件下铁的腐蚀的叙述不正确的是( )
A. 此腐蚀过程有化学腐蚀也有电化学腐蚀
B. 发生电化学腐蚀时的正极反应为2H2O+O2+4e-=4OH-
C. 在化学腐蚀过程中有氢气产生
D. 发生电化学腐蚀时的负极反应为Fe-2e-=Fe2+
【答案】B
【解析】
【详解】A. 此腐蚀过程有化学腐蚀也有电化学腐蚀,以电化学腐蚀为主,A正确;
B. 在弱酸性环境中铁发生的析氢腐蚀,故正极为2H++2e-=H2↑,B错误;
C. 铁与氢离子发生置换反应生成氢气,在化学腐蚀过程中有氢气产生,C正确;
D. 发生电化学腐蚀时铁是负极,负极反应为Fe-2e-=Fe2+,D正确;
答案选B。
13.钮扣电池的两极材料分别为锌和氧化银,电解质溶液为KOH溶液。放电时两个电极反应分别为Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2、Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-,下列说法中,正确的是( )
A. 锌负极,氧化银是正极
B. 锌发生还原反应,氧化银发生氧化反应
C. 溶液中OH-向正极移动,K+、H+向负极移动
D. 在电池放电过程中,电解质溶液的酸碱性基本保持不变
【答案】A
【解析】
【详解】A. 原电池中,由化合价的变化可知,Zn化合价升高,被氧化,锌作负极,Ag化合价降低,被还原,氧化银作正极,A项正确;
B. 原电池中,锌作负极发生氧化反应,氧化银作正极发生还原反应,B项错误;
C. 原电池工作时,阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,所以溶液中OH-向负极移动,K+、H+向正极移动,C项错误;
D. 将电极方程式相加可知总反应为Ag2O+H2O+Zn=Zn(OH)2+2Ag,反应消耗水,溶液OH-浓度增大,则碱性增强,D项错误;
答案选A。
第II卷(非选择题48分)
14.汽车尾气里含有NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致:
N2(g)+O2(g)2NO(g),△H>0,已知该反应在240℃,平衡常数K=64×10-4。请回答:
(1)某温度下,向2L的密闭容器中充入N2和O2各1mol,5分钟后O2的物质的量为0.5mol,则N2的反应速率为______。
(2)假定该反应是在恒容条件下进行,判断该反应达到平衡的标志______.
A.消耗1mol N2同时生成1mol O2 混合气体密度不变
C.混合气体平均相对分子质量不变 D.2v正(N2)=v逆(NO)
(3)将N2、O2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中,如图变化趋势正确的是______(填字母序号)。
(4)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2,达到平衡状态后再向其中充入一定量NO,重新达到化学平衡状态与原平衡状态相比,此时平衡混合气中NO的体积分数______填“变大”、“变小”或“不变”
(5)该温度下,某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10-1mol/L、4.0×10-2mol/L和3.0×10-3mol/L,此时反应______(填“处于化学平衡状态”、“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”),理由是______。
【答案】(1). 0.05mol/(L·min) (2). AD (3). AC (4). 不变 (5). 向正反应方向进行 (6). 因为浓度商Qc
【分析】(1)先根据速率定义式计算v(O2),然后根据不同物质表示的速率比等于化学计量数的比计算v(N2);
(2)可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等(同种物质)或正逆反应速率之比等于系数之比(不同物质),平衡时各种物质的物质的量、浓度等不再发生变化,由此衍生的一些物理量不变,以此分析;
(3)根据温度对化学反应速率和化学平衡移动的影响分析AC;
根据催化剂可以加快反应速率,但不能使化学平衡移动分析B;
(4)根据化学方程式的特点结合压强对平衡的影响分析;
(5)计算某时刻生成物的浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值,与该温度下的平衡常数相比较,可得出结论。
【详解】(1)5分钟内,△n(O2)=1mol-0.5mol=0.5mol,则v(O2)==0.05 mol/(L·min) ,根据反应方程式N2(g)+O2(g)2NO(g)可知v(N2)=v(O2)==0.05 mol/(L·min);
(2)A.消耗1molN2等效于消耗1mol O2,同时生成1mol O2,说明正逆反应速率相等(同种物质),反应达到平衡,A符合题意;
B.混合气体的总质量不变,容器的体积不变,无论反应是否平衡,混合气体密度一直不变,B不符合题意;
C.混合气体的总质量不变,总的物质的量也不变,无论反应是否平衡,混合气体平均相对分子质量始终不变,不能据此判断反应是否处于平衡状态,C不符合题意;
D. 2v正(N2)=v逆(NO)= v正(NO),说明正逆反应速率相等(同种物质),说明反应达到平衡状态,D符合题意;
故合理选项是AD;
(3)该反应的正反应为吸热反应,升高温度平衡向正反应进行,化学平衡常数增大,A正确;
B.加入催化剂,可以加快化学反应速率,但对化学平衡移动无影响,因此平衡不发生移动,物质的平衡含量不变,B错误;
C.升高温度,化学反应速率增大,达到平衡所需要的时间缩短,先达到平衡,由于该反应的正反应是吸热反应,升高温度,化学平衡向正反应方向移动,使N2的转化率增大,C正确;
故合理选项是AC;
(4)该反应中,气体的化学计量数之和前后相等,压强对平衡移动没有影响,只要是在相同温度下,则平衡状态相同,与原平衡状态相比,此时平衡混合气中NO的体积分数不变;
(5)该温度下,某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10-1mol/L、4.0×10-2mol/L和3.0×10-3mol/L,则该时刻生成物的浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值为Qc==9.0×10-4
(2)熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为负极气体,空气与CO2的混合气体为正极气体,制得650 ℃下工作的燃料电池,完成下列反应式:
正极:_______,
负极:2CO+2CO32--4e-=4CO2。
总反应:______。
(3)铅蓄电池放电时,总反应为PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,由此可以判断:
①原电池的电极材料:负极:__。
②电极反应式:正极:PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O,负极反应式为_______。
③工作后,铅蓄电池里电解质溶液的pH____(填“变大”“变小”或“不变”),理由是_____。
【答案】(1). 负极 (2). CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O (3). CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O (4). O2+2CO2+4e-=2CO32- (5). 2CO+O22CO2 (6). Pb (7). Pb-2e-+SO42-=PbSO4 (8). 变大 (9). 铅蓄电池在放电过程中消耗了H2SO4
【解析】
【分析】(1)甲烷、氧气和氢氧化钾溶液构成燃料电池,甲烷易失电子发生氧化反应,则甲烷所在电极为负极,氧气所在电极为正极,负极上甲烷失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水,正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子,在得失电子相等的条件下,将电极反应式相加即得电池反应式;
(2)该燃料电池中,正极上氧气得电子和二氧化碳反应生成碳酸根离子,在得失电子相同条件下将正负极电极反应式相加即可得电池反应式,据此分析解答;
(3)在原电池中得电子化合价降低的作正极;Pb为负极,负极上Pb失电子和硫酸根离子反应生成硫酸铅;根据方程式知,硫酸参加反应生成硫酸铅沉淀和水,所以溶液中氢离子浓度降低。
【详解】(1)根据上述分析可知,负极上电极反应式为CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O,正极上电极反应式为为O2+2H2O+4e-=4OH-,在得失电子相等的条件下,将电极反应式相加即得电池反应式,所以电池反应离子方程式为:CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O,
故答案为:负极;CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O;CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O;
(2)该熔融盐燃料电池中,正极上氧气得电子和二氧化碳反应生成碳酸根离子,电极反应式为O2+2CO2+4e-=2CO32-,又负极电极反应式为2CO+2CO32-−4e−═4CO2,在得失电子相同条件下将正负极电极反应式相加得电池反应式2CO+O22CO2,
故答案为:O2+2CO2+4e-=2CO32-;2CO+O22CO2;
(3)①在原电池中得电子化合价降低的作正极,放电时,Pb元素化合价由0价、+4价变为+2价,所以Pb作负极、PbO2作正极,故答案为:Pb;
②Pb为负极,负极上Pb失电子和硫酸根离子反应生成硫酸铅,电极反应式为Pb+SO42--2e-═PbSO4;
③根据方程式知,硫酸参加反应生成硫酸铅沉淀和水,所以溶液浓度降低,溶液中氢离子浓度降低,则溶液的pH变大,故答案为:变大;铅蓄电池在放电过程中消耗了H2SO4。
16.某同学用50mL 0.50mol/L的盐酸与50mL 0.55mol/L的NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应,通过测定反应过程中所放出的热量计算中和热。
(1)下列说法不正确的是_________
A.该实验也可在保温杯中进行
B.图中实验装置缺少环形玻璃搅拌棒
C.烧杯间填满碎纸条的作用是保温、隔热,减少热量损失
D.若将盐酸体积改为60mL,两次实验所求得中和热不相等
(2)若通过实验测定中和热的△H的绝对值常常小于57.3kJ/mol,其原因可能是_________
A.实验装置保温、隔热效果差
B.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
C.量取NaOH溶液体积时仰视读数
D.用温度计测定盐酸初始温度后,直接测定氢氧化钠溶液的温度
(3)将一定量的稀氨水、稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钡溶液分别和1 L 1 mol·L-1的稀盐酸恰好完全反应,其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3,则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为__________;
(4)若将V1mL1.0mol•L-1HCl溶液和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如图所示(实验中始终保持V1+V2=50mL).由图2可知,氢氧化钠的浓度为 __________ 。
【答案】(1). D (2). ABD (3). ΔH1>ΔH2=ΔH3 (4). 1.5mol/L
【解析】
【详解】(1)A.该实验也可在保温杯中进行,A正确;
B.图中实验装置缺少环形玻璃搅拌棒,B正确;
C.烧杯间填满碎纸条的作用是保温、隔热,减少热量损失,C正确;
D.中和热指酸与碱发生中和反应生成1molH2O所放出的热量,若将盐酸体积改为60mL,两次实验所求得中和热相等,D错误;
答案选D。
(2)A.实验装置保温、隔热效果差,导致热量损失,测量值减小,A可能;
B.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中导致热量损失,测量值减小,B可能;
C.量取NaOH溶液的体积时仰视读数,实际量取的NaOH溶液的体积增加,但盐酸完全反应,生成的H2O量不变,放出的热量不变,C不可能;
D.用温度计测定盐酸初始温度后,直接测定氢氧化钠溶液的温度,导致放出的热量减少,测量值减小,D可能;
答案选ABD。
(3)稀氨水为弱碱溶液,稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钡溶液都为强碱溶液,弱电解质溶液中存在电离平衡,电离吸热,所以实际放出的热量减少,放热越少,△H越大,则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为ΔH1>ΔH2=ΔH3;
(4)温度最高时说明两者恰好完全反应,所以氢氧化钠的浓度为=1.5mol/L。
17.海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素,主要以碘化物形式存在。有一化学课外小组用海带为原料制取少量碘单质,他们将海带灼烧成灰,用水浸泡一段时间(碘化物充分溶解在水中),得到海带灰悬浊液,然后按以下实验流程提取单质碘:(已知:2I-+Cl2=2Cl-+I2)
(1)指出提取碘的过程中有关的实验操作名称:①______,③ _____。
(2)过程②中充入适量Cl2的目的是(用方程式解释)_________________,把溶液中的I-转化成I2。
(3)操作③中所用的有机试剂可以是______________(只填一种)。
(4)操作过程③可以分解为如下几步:
A.把盛有溶液分液漏斗放在铁架台的铁圈中;
B.把50mL碘水和15mL有机溶剂加入分液漏斗中,并盖好玻璃塞;
C.检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液;
D.倒转漏斗用力振荡,并不时旋开活塞放气,最后关闭活塞,把分液漏斗放正;
E.旋开活塞,用烧杯接收溶液;
F.从分液漏斗上口倒出上层液体;
G.将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽与漏斗上口的小孔对准;
H.静置、分层。
过程③正确操作步骤的顺序是:(填编号字母)_______→________→________→A→H→________→E→F。
【答案】(1). 过滤 (2). 萃取、分液 (3). 2I-+Cl2=2Cl-+I2 (4). 苯(或四氯化碳) (5). C (6). B (7). D (8). G
【解析】
【分析】以海带为原料获得少量碘单质:将海带在坩埚中灼烧得到海带灰,将海带灰浸泡得到海带灰悬浊液,然后采用过滤的方法将残渣和溶液分离,得到含有碘化钾的溶液,向水溶液中通入足量Cl2,发生反应为2I-+Cl2=2Cl-+I2,向含有碘单质的溶液中加入萃取剂四氯化碳萃取蒸馏得到碘单质。
【详解】(1)操作①是将溶液和不溶性固体分离的方法是过滤,操作③是从碘水中获取碘单质采用萃取、分液的方法;
(2)过程②通入适量Cl2可以将I-氧化生成的I2,反应方程式为:2I-+Cl2=2Cl-+I2;
(3)操作③利用I2容易溶于有机溶剂,而在水中溶解度不大,水与有机溶剂互不相容,将含有碘的水溶液进行分离,使用的有机物可以是苯或四氯化碳中任意一种;
(4)其实验步骤是检漏、加药品、振荡、放置、静置、打开玻璃塞、旋开活塞、倒出液体,所以其操作顺序是CBDAHGEF。
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