资源描述
辽宁省盘锦市兴隆台区辽河油田二中2024-2025学年高一下化学期末调研模拟试题
考生须知:
1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、取一支硬质大试管,通过排饱和食盐水的方法先后收集半试管甲烷和半试管氯气(如下图),下列说法正确的是
A.此反应属于加成反应
B.此反应无光照也可发生
C.试管内壁出现油状液滴
D.此反应得到的产物是纯净物
2、如图所示,试管中盛装的是红棕色气体(可能是混合物),当倒扣在盛有水的 水槽中时,试管内水面上升,但不能充满试管,当向试管内鼓入氧气后,可以观察到试管中水柱继续上升,经过多次重复后,试管内完全被水充满,原来试管中盛装的不可能是 ( )
A.N2与NO2的混和气体 B.O2与NO2的混和气体
C.NO与NO2的混和气体 D.NO2一种气体
3、某有机物的结构简式为,它在一定条件下不可能发生①加成、②水解、③消去、④酯化、⑤中和中的反应有( )
A.① B.②④ C.②③ D.③
4、对药物的认识和使用正确的是
A.感冒时服用适量阿司匹林 B.大部分药物没有副作用
C.创可贴能用于伤口消炎 D.胃酸过多只要冲服板蓝根冲剂即可治愈
5、下列说法正确的是
A.石油的分馏、裂化、裂解属于化学变化
B.煤的干馏、气化、液化属于物理变化
C.汽油、煤油、柴油是纯净物
D.天然气、沼气的主要成分均是甲烷
6、下列关于“甲烷的存在与用途”的叙述不正确的是( )
A.我国的天然气主要分布在中西部地区及海底
B.可燃冰是天然气的水合物,外形似冰,易燃烧
C.甲烷俗称“天然气”,常用作燃料
D.天然气和沼气都是理想的清洁能源
7、某温度下,在2L容器中3种物质间进行反应,X、Y、Z的物质的量随时间的变化曲线如图。其中X、Y、Z都为气体,反应在t1min时到达平衡,如图所示,下列说法正确的是( )
A.该反应的化学方程式是2X=3Y+Z
B.已知1molX完全反应要吸收46kJ的热量,则至t1min时,该反应吸收的热量为36.8kJ·mol-1
C.在此t1min时间内,用Y表示反应的平均速率v(Y)为0.6mol/(L·min)
D.在相同状态下,反应前的压强是反应后的0.75倍
8、下列物质既能起加成反应,也能起取代反应,同时能使溴水因反应褪色,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是
A. B. C. D.
9、下列气体排放到空气中可能形成酸雨的是
A.CO2 B.CO C.SO2 D.NH3
10、可逆反应N2+3H22NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是( )
A.3v正(N2)=v正(H2) B.v正(N2)=v逆(NH3)
C.2v正(H2)=3v逆(NH3) D.v正(N2)=3v逆(H2)
11、下列化合物中不能由单质直接生成的是
A.FeS B.CuS C.CuCl2 D.FeCl3
12、下列各项比较中前者高于(或大于或强于)后者的是
A.CH4在水中的溶解度和NH3在水中的溶解度
B.I2在水中的溶解度和I2在CCl4中的溶解度
C.I与H形成共价键的极性和F与H形成共价键的极性
D.对羟基苯甲醛()和邻羟基苯甲醛()的沸点
13、热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示,其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后,电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为:PbSO4+2LiCl+Ca = CaCl2+Li2SO4+Pb。下列有关说法正确的是
A.正极反应式:Ca + 2Cl--2e- = CaCl2
B.放电过程中,Li+向负极移动
C.没转移0.1mol电子,理论上生成20.7 g Pb
D.常温时,在正负极间接上电流表或检流计,指针不偏转
14、A、B两元素可形成AB型化合物,已知A和B的离子不具有相同的电子层结构,A原子的最外层比B原子最外层少4个电子,B原子次外层比A原子次外层少6个电子。则AB可能是
A.MgO B.KCl C.CaO D.MgS
15、下列关于化学用语“NH4Cl”的意义,不正确的是( )
A.氯化铵分子中含有一个NH4+和一个Cl-
B.氯化铵由N、H、Cl三种元素组成
C.氯化铵晶体由NH4+和Cl-构成
D.氯化铵晶体中阴、阳离子个数比为1: 1
16、青菜含有维生素C和植物纤维有助于清除人体吸入的粉尘颗粒。已知维生素C的结构如图所示,有关判断不正确的是
A.维生素C中含有3种官能团
B.维生素C分子式为C6H8O6
C.维生素C能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D.维生素C在碱性溶液中能稳定存在
二、非选择题(本题包括5小题)
17、元素周期表是学习化学的重要工具,它隐含许多信息和规律。下表所列是六种短周期元素的原子半径及主要化合价(已知铍元素的原子半径为0.089 nm)。
元素代号
A
B
C
D
X
Y
原子半径/nm
0.037
0.143
0.102
0.099
0.074
0.075
主要化合价
+1
+3
+6,-2
-1
-2
+5,-3
(1)C元素在周期表中的位置为________,其离子结构示意图为:_______。
(2)B的最高价氧化物对应的水化物与Y的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为___。
(3)关于C、D 两种元素说法正确的是__________(填序号)。
a.简单离子的半径D>C b.气态氢化物的稳定性D比C强 c.最高价氧化物对应的水化物的酸性C比D强
(4)在100mL18mol/L的C的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液中加入过量的铜片,加热使其充分反应,产生气体的体积为6.72L(标况下),则该反应过程中转移的电子数为______。
(5)写出由A、D、X三种元素组成的某种可以消毒杀菌物质的电子式_____________。
(6)比较Y元素与其同族短周期元素的氢化物的熔沸点高低__ >___ (填氢化物化学式),理由___________。
18、A、B、C、D为原子序数依次增大的短周期元素,已知A、B、D三种原子最外层共有11个电子,且这3种元素的最高价氧化物的水化物两两皆能发生反应生成盐和水,C元素的最外层电子数比次外层电子数少4。
(1)写出下列元素符号: B________,D________。
(2)A与D两元素可形成化合物,用电子式表示其化合物的形成过程:________。
(3)A在空气中燃烧生成原子个数比为1:1的化合物,写出其电子式为________。
(4)元素C的最高价氧化物与元素A的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为________。
19、俗话说“陈酒老醋特别香”,其原因是酒在储存过程中生成了有香味的乙酸乙酯,在实验室里我们也可以用如图所示的装置来模拟该过程。请回答下列问题:
(1)在试管甲中需加入浓硫酸、冰醋酸各2 mL,乙醇3 mL,加入试剂的正确的操作是__________。
(2)浓硫酸的作用:①__________,②__________。
(3)试管乙中盛装的饱和碳酸钠溶液的主要作用是__________。
(4)装置中通蒸气的导管只能通到饱和碳酸钠溶液的液面上,不能插入溶液中,目的是__________,长导管的作用是__________。
(5)若要把制得的乙酸乙酯分离出来,应采用的实验操作是__________。
(6)进行该实验时,最好向试管甲中加入几块碎瓷片,其目的是__________。
(7)试管乙中观察到的现象是__________,由此可见,乙酸乙酯的密度比水的密度__________(填“大”或“小”),而且__________。
20、某实验小组通过铁与盐酸反应的实验,研究影响反应速率的因素(铁的质量相等,铁块的形状一样,盐酸均过量),设计实验如下表:
实验编号
盐酸浓度/(mol/L)
铁的形态
温度/K
1
4.00
块状
293
2
4.00
粉末
293
3
2.00
块状
293
4
2.00
粉末
313
(1)若四组实验均反应进行1分钟(铁有剩余),则以上实验需要测出的数据是______。
(2)实验___和_____(填实验编号)是研究盐酸的浓度对该反应速率的影响;实验1和2是研究_______对该反应速率的影响。
(3)测定在不同时间产生氢气体积V的数据,绘制出图甲,则曲线c、d分别对应的实验组别可能是______、______。
(4)分析其中一组实验,发现产生氢气的速率随时间变化情况如图乙所示。
①其中t1~t2速率变化的主要原因是______。
②t2~t3速率变化的主要原因是___________ 。
(5)实验1产生氢气的体积如丙中的曲线a,添加某试剂能使曲线a变为曲线b的是______。
A.CuO粉末 B.NaNO3固体 C.NaCl溶液 D.浓H2SO4
21、 (1)利用反应Cu+2FeCl3===CuCl2+2FeCl2设计成如下图所示的原电池,回答下列问题:
①写出正极电极反应式:___________
②图中X溶液是_______,原电池工作时,盐桥中的_____(填“阳”、“阴”)离子向X溶液方向移动。
(2)控制适合的条件,将反应2Fe3++2I-2Fe2++I2设计成如图所示的原电池。
请回答下列问题:
①反应开始时,乙中石墨电极上发生______(填“氧化”或“还原”)反应,电极反应式为_____。
②电流表读数为0时,反应达到平衡状态,此时在甲中加入FeCl2固体,则乙中的石墨电极上的反应式为_________。
(3)利用反应2Cu+O2+2H2SO4===2CuSO4+2H2O可制备CuSO4,若将该反应设计为原电池,其正极电极反应式为________。
参考答案
一、选择题(每题只有一个选项符合题意)
1、C
【解析】
试题分析:A、甲烷和氯气的反应是取代反应,错误;B、甲烷和氯气发生取代反应,需要光照条件,错误;C、甲烷和氯气生成由卤代烃,卤代烃不溶于水,因此试管内壁出现油状液滴,正确;D、甲烷和氯气反应,可以生成4种卤代烃和氯化氢,属于混合物,错误。
考点:本题考查甲烷和氯气反应。
2、A
【解析】
若试管中是N2与NO2的混和气体,由于N2不能与氧气参加反应,所以试管内不能完全被水充满,其余的则会发生反应:4NO2+O2+ 2H2O == 4HNO3或4NO+ 3O2+ 2H2O == 4HNO3;最后试管内完全被水充满,因此A可选,B、C、D不选;
故选A。
3、D
【解析】分析:本题考查的是有机物的结构和性质,根据有机物中的官能团进行分析。
详解:该有机物含有羧基和酯基,羧基可以发生酯化反应和中和反应,酯基可以发生水解反应,含有苯环,可以发生加成反应,所以该物质不能发生消去反应。故选D。
点睛:能发生消去反应的官能团为羟基和卤素原子,且其连接的碳原子的邻位碳上有氢原子才可以消去。
4、A
【解析】
A.阿司匹林是解热镇痛药,感冒时服用适量阿司匹林,故A正确;
B.药物都有副作用,应合理使用,故B错误;
C.创可贴没有消炎作用,不能用于伤口消炎,故C错误;
D.板蓝根冲剂有清热解毒作用,不是抗酸药,故D错误;
故选A。
5、D
【解析】分析:没有新物质生成的变化是物理变化,有新物质生成的变化是化学变化;纯净物只含一种物质,由两种或两种以上物质组成的为混合物;根据物质的成分、定义分析判断正误。
详解:A、利用原油中各组分沸点的不同进行分离的过程叫分馏,属于物理变化;通过石油的裂化、裂解可以得到小分子化合物,所以石油的裂化、裂解是化学变化,选项A错误;
B、煤的干馏是指将煤隔绝空气加强热使之分解的过程,属于化学变化;煤的气化是将其转化为可燃性气体的过程,属于化学变化;煤的液化是使煤与氢气作用生成液体燃料,属于化学变化,选项B错误;C、汽油、煤油、柴油都含有多种成分,所以都是混合物,选项C错误;D、天然气、沼气的主要成分是甲烷,选项D正确。答案选D。
点睛:本题考查了化学变化、物理变化及混合物和纯净物的区别,难度不大,主要煤的干馏和石油分馏的区别。
6、C
【解析】
A.我国的天然气主要分布在中西部地区及海底,故A正确;
B.可燃冰是天然气的水合物,主要可燃成分是甲烷,外形似冰,易燃烧,故B正确;
C.甲烷是纯净物,是天然气的主要成分,故C错误;
D.天然气和沼气的主要成分都是甲烷,甲烷是一种清洁能源,故D正确;
故选C。
7、D
【解析】
A.在0~t1min时X、Y、Z三者变化的物质的量依次为0.8mol、1.2mol、0.4mol,且X是反应物,Y、Z是生成物,三者的物质的量之比为2:3:1,t1min时反应达到平衡,则此反应的化学方程式为2X(g)3Y(g)+Z(g),故A错误;
B.达到平衡时X的变化量为0.8mol,则反应中吸收的热量为46kJ×=36.8kJ,单位错误,故B错误;
C.达到平衡过程中Y的平均反应速率为=mol/(L·min),故C错误;
D.在恒温恒容条件下,气体的压强之比等于物质的量之比,则反应前的压强是反应后的倍,故D正确;
答案为D。
8、D
【解析】A、苯与溴水及酸性高锰酸钾溶液等均不反应,A错误;B、根据分子式可知有机物是己烷,不能发生加成反应,与溴水及酸性高锰酸钾溶液等均不反应,B错误;C、甲苯与溴水不反应,C错误;D、苯乙烯含有苯环和碳碳双键,既能起加成反应,也能起取代反应,同时能使溴水因反应褪色,也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,D正确,答案选D。
9、C
【解析】
A项、二氧化碳是空气的正常成分,溶于水形成碳酸,不能形成酸雨,故A错误;
B项、一氧化碳不溶于水,不能形成酸雨,故B错误;
C项、二氧化硫溶于水形成亚硫酸,使雨水pH小于5.6,形成酸雨,故C正确;
D项、氨气溶于水形成氨水,溶液pH大于7,不能形成酸雨,故D错误;
故选C。
10、C
【解析】
达到平衡状态时正、逆反应速率相等,各组成成分的含量不变。正、逆反应速率相等是指用同一种物质来表示的正逆反应速率;若用不同物质表示的正逆反应速率,速率比等于化学计量数比,达到平衡状态,故选C。
11、B
【解析】
A. 铁与硫粉混合加热能生成FeS,A项正确;
B. 铜与硫粉混合加热能生成Cu2S,B项错误;
C. 铜在氯气中点燃会生成CuCl2,C项正确;
D. 铁在氯气中点燃会生成FeCl3,D项正确;
答案选B。
氯气与金属单质化合可得到金属的最高价氯化物,而硫的氧化性弱于氯气,不能得到最高价金属硫化物。
12、D
【解析】
A. CH4不溶于水,NH3极易溶于水,故A不符合题意;
B.I2是非极性分子,水是极性分子,CCl4是非极性分子,根据相似相溶原理,I2在水中的溶解度小于I2在 CCl4溶液中的溶解度,故B错误;
C. I的非金属性小于F,所以I与H形成共价键的极性比F与H形成共价键的极性弱,故C错误;
D.邻羟基苯甲醛的两个基团靠的很近,能形成分子内氢键,使熔沸点降低;而对羟基苯甲醛能够形成分子间氢键,使熔沸点升高,所以对羟基苯甲醛比邻羟基苯甲醛熔、沸点高,故D正确;
综上所述,本题正确答案为D。
D项为本题的难点,注意分子内形成氢键,使熔沸点降低;分子间形成氢键,使熔沸点升高。
13、D
【解析】
A、正极发生还原反应,故电极反应式为PbSO4+2e-=Pb+SO42-,错误;
B、放电过程为原电池,阳离子Li+向正极移动,错误;
C、每转移0.1mol电子,生成0.05mol Pb,质量为10.35g,错误;
D、常温下,电解质不能融化,不导电,不能形成原电池,故电流表或检流计指针不偏转,正确。
答案选D。
14、C
【解析】
B原子次外层比A原子次外层少6个电子,说明B的次外层是第一层,B是第二周期的元素,A和B的离子不具有相同的电子层结构,则A、B的周期不相邻,结合最外层电子数关系解答该题。
【详解】
A.Mg在周期表第三周期,O在周期表第二周期,周期相邻,离子的电子层结构相同,A错误;
B.K在周期表第四周期,Cl在周期表第三周期,周期相邻,离子的电子层结构相同,B错误;
C.Ca在周期表第四周期,O在周期表第二周期,最外层电子数相差4个,C正确;
D.Mg、S均在周期表第三周期,D错误。
答案选C。
本题考查元素的推断,题目难度中等,本题关键是把握原子核外电子数目关系,根据离子的电子层结构不相同判断原子在周期表中的相对位置。
15、A
【解析】
A. 氯化铵是离子化合物,不存在分子,A错误;
B. 氯化铵由N、H、Cl三种元素组成的离子化合物,B正确;
C. 氯化铵是离子化合物,其晶体由NH4+和Cl-构成,C正确;
D. 氯化铵晶体中阴、阳离子个数比为1:1,D正确;
答案选A。
16、D
【解析】
分析:A、根据有机物质的官能团来确定;B、根据有机物质的结构简式可以书写分子式;C、根据有机物质的官能团来确定有机物质的性质;D、根据物质的性质来回答判断。
详解:A、维生素C中含有醇羟基和碳碳双键、酯基三种官能团,选项A正确;B、根据有机物质的结构简式可以得出分子式为:C6H8O6,选项B正确;C、维生素C中含有碳碳双键和醇羟基,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,选项C正确;D、维生素C中含有酯基,在碱的作用下会发生水解反应,故在碱性溶液中不能稳定存在,选项D不正确。答案为D。
点睛:本题考查有机物的结构和性质,熟悉常见的物质的结构、醇的性质、苯酚的性质即可解答,注意结构决定物质的性质,较简单。
二、非选择题(本题包括5小题)
17、第三周期VIA族 Al(OH)3+3H+==Al3++3H2O b 0.6NA NH3 PH3 两者都为分子晶体,NH3存在分子间氢键,增强分子间作用力,导致熔沸点比PH3高
【解析】
根据元素的原子半径相对大小和主要化合价首先判断出元素种类,然后结合元素周期律和相关物质的性质分析解答。
【详解】
A的主要化合价是+1价,原子半径最小,A是H;C的主要化合价是+6和-2价,因此C是S;B的主要化合价是+3价,原子半径最大,所以B是Al;D和X的主要化合价分别是-1和-2价,则根据原子半径可判断D是Cl,X是O。Y的主要化合价是+5和-3价,原子半径大于氧原子而小于氯原子,则Y是N。
(1)C元素是S,在周期表中的位置为第三周期VIA族,其离子结构示意图为。
(2)B的最高价氧化物对应的水化物是氢氧化铝,与Y的最高价氧化物对应的水化物硝酸反应的离子方程式为Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O。
(3)a.硫离子和氯离子均是18电子,核电荷数越大离子半径越小,则简单离子的半径D<C,a错误;
b.非金属性Cl>S,非金属性越强,氢化物越稳定,则气态氢化物的稳定性D比C强,b正确;
c.非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,则最高价氧化物对应的水化物的酸性D比C强,c错误;
答案选b;
(4)浓硫酸和铜反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,硫元素化合价从+6价降低到+4价,得到2个电子。反应中生成二氧化硫的物质的量是6.72L÷22.4L/mol=0.3mol,则转移电子的物质的量是0.6mol,个数是0.6NA;
(5)由H、O、Cl三种元素组成的某种可以消毒杀菌物质是次氯酸,其电子式为。
(6)由于氨气和磷化氢都为分子晶体,NH3存在分子间氢键,增强分子间作用力,从而导致熔沸点比PH3高
18、Al Cl SiO2+2OH—= SiO32—+H2O
【解析】
A、B、C、D为原子序数依次增大的短周期元素,A、B、D三种元素的最高价氧化物的水化物两两皆能发生反应生成盐和水,应是氢氧化铝与强酸、强碱的反应,则A为Na、B为Al,三种原子最外层共有11个电子,则D的最外层电子数=11-1-3=7,则D为Cl元素;C元素的最外层电子数比次外层电子数少4,则C元素原子有3个电子层,最外层电子数为4,则C为Si元素,以此解答该题。
【详解】
由上述分析可知,A为Na、B为Al、C为Si、D为Cl;
(1)B、D的元素符号分别为Al、Cl;
(2)A与D两元素可形成NaCl,为离子化合物,用电子式表示其形成过程为;
(3)A在空气中燃烧生成原子个数比为1:1的化合物为过氧化钠,其电子式为;
(4)元素C的最高价氧化物为二氧化硅,元素A的最高价氧化物的水化物为NaOH,二者反应的离子方程式为SiO2+2OH-=SiO32-+H2O。
19、 先在试管甲中加入3 mL乙醇,然后边振荡试管边慢慢加入浓硫酸和冰醋酸 催化剂 吸水剂 中和挥发出来的乙酸,使之转化为乙酸钠溶于水中,便于闻到乙酸乙酯的香味;溶解挥发出来的乙醇;降低乙酸乙酯在水中的溶解度,便于分层析出 防止倒吸 将反应生成的乙酸乙酯蒸气冷凝 分液 防止试管甲中液体暴沸而冲出导管 上层产生油状液体,并闻到水果香味 小 不溶于水
【解析】
(1)为防止酸液飞溅,应将密度大的液体加入到密度小的液体中,乙酸易挥发,冷却后再加入乙酸,所以加入试剂的正确的操作是先在试管甲中加入3 mL乙醇,然后边振荡试管边慢慢加入浓硫酸和冰醋酸;
(2)为加快反应速率需要浓硫酸作催化剂,又因为酯化反应是可逆反应,则浓硫酸的另一个作用是吸水剂;
(3)生成乙酸乙酯中含有乙醇和乙酸,则制备乙酸乙酯时常用饱和碳酸钠溶液,目的是中和挥发出来的乙酸,使之转化为乙酸钠溶于水中,便于闻到乙酸乙酯的香味;溶解挥发出来的乙醇;降低乙酸乙酯在水中的溶解度,便于分层析出;
(4)乙酸、乙醇与水均是互溶的,因此导管不能插入溶液中,导管要插在饱和碳酸钠溶液的液面上,伸入液面下可能发生倒吸。长导管兼有冷凝的作用,可以将反应生成的乙酸乙酯蒸气冷凝;
(5)分离乙酸乙酯时先将盛有混合物的试管充分振荡,让饱和碳酸钠溶液中和挥发出来的乙酸,使之转化为乙酸钠溶于水中,溶解挥发出来的乙醇;降低乙酸乙酯在水中的溶解度,静置分层后取上层得乙酸乙酯,因此应采用的实验操作是分液;
(6)加入碎瓷片可防止液体局部过热发生暴沸现象,因此向试管甲中加入几块碎瓷片的目的是防止试管甲中液体暴沸而冲出导管;
(7)乙酸乙酯的密度比水小,不溶于水,所以试管乙中观察到的现象是有无色油状液体出现,并闻到水果香味。
本题考查了乙酸乙酯的制备,题目难度不大,明确实验原理和相关物质的性质是解答的关键。另外该实验要关注制备的细节如反应条件,催化剂的使用及其产物的除杂提纯等问题。
20、 反应进行1分钟收集到氢气的体积 1 3 固体表面积的大小(或者铁的形态) 1 3 铁与盐酸反应是放热反应,温度升高,化学反应速率加快 随着反应的不断进行,盐酸的浓度逐渐降低,化学反应速率减慢 D
【解析】分析:(1)比较反应速率需要测定相同时间内产生氢气的体积;
(2)研究盐酸的浓度对该反应速率的影响需要保持其他条件不变;实验1和2中铁的形状不同;
(3)根据外界条件对反应速率的影响分析判断;
(4)根据外界条件对反应速率的影响分析判断;
(5)曲线a变为曲线b反应速率加快,产生的氢气不变,据此解答。
详解:(1)铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,若四组实验均反应进行1分钟(铁有剩余),则以上实验需要测出的数据是反应进行1分钟收集到氢气的体积。
(2)要研究盐酸的浓度对该反应速率的影响需要保持其他条件不变,则根据表中数据可知实验1和3是研究盐酸的浓度对该反应速率的影响;实验1和2中的变量是铁的形状,所以是研究固体表面积的大小(或者铁的形态)对该反应速率的影响。
(3)曲线c、d相比产生的氢气一样多,但d所需要的时间最多,说明反应速率最慢。由于升高温度、增大氢离子浓度均可以加快反应速率,因此根据表中数据可知曲线c、d分别对应的实验组别可能是1和3;
(4)①由于铁与盐酸反应是放热反应,温度升高,化学反应速率加快,所以t1~t2速率逐渐增大。
②又因为随着反应的不断进行,盐酸的浓度逐渐降低,化学反应速率减慢,所以t2~t3速率逐渐减小。
(5)根据图像可知曲线a变为曲线b反应速率加快,产生的氢气不变,则A.加入CuO粉末与盐酸反应生成氯化铜,铁置换出铜构成原电池,反应速率加快,但由于消耗了铁,因此生成的氢气体积减少,A错误;B.加入NaNO3固体,酸性溶液中相当于是硝酸,硝酸是氧化性酸与金属反应得不到氢气,B错误;C.加入NaCl溶液相当于稀释,反应速率减小,C错误;D.加入适量浓H2SO4氢离子浓度增大,反应速率加快,D正确。答案选D。
21、2Fe3++2e-===2Fe2+ FeCl3 阳 氧化 2I--2e-===I2 I2+2e-===2I- O2+4e-+4H+===2H2O
【解析】
(1)该反应中,Cu元素化合价由0价变为+2价、Fe元素化合价由+3价变为+2价,所以Cu作负极,不如Cu活泼的金属或导电的非金属作正极,FeCl3溶液为电解质溶液,以此解答该题;
(2)①反应开始时,乙中碘离子失电子发生氧化反应,电极反应式为:2I--2e-=I2,Fe3+被还原成Fe2+,则发生还原反应,电极反应式为:Fe3++e-=Fe2+;②反应达到平衡后,向甲中加入适量FeCl2固体,Fe2+浓度增大,平衡逆向移动,则Fe2+失去电子生成Fe3+;
(3)该反应中Cu元素化合价由0价变为+2价、O元素化合价由0价变为-2价,要将该反应设计成原电池,Cu作负极,正极上氧气得电子发生还原反应,据此分析解答。
【详解】
(1)①该反应中,Cu元素化合价由0价变为+2价、Fe元素化合价由+3价变为+2价,所以Cu作负极,不如Cu活泼的金属或导电的非金属作正极,因此C为正极,发生还原反应,电极方程式为2Fe3++2e-=2Fe2+, 故答案为:2Fe3++2e-=2Fe2+;
②铜被氧化,应为原电池负极,由装置图可知,Y是氯化铜溶液,电解质溶液X是FeCl3,右池是正极池,所以盐桥中的阳离子向X溶液方向(正极)移动,故答案为:FeCl3;阳;
(2)①反应开始时,乙中碘离子失电子发生氧化反应,电极反应式为:2I--2e-=I2,Fe3+被还原成Fe2+,则发生还原反应,电极反应式为:Fe3++e-=Fe2+,故答案为:氧化;2I--2e-=I2;
②反应达到平衡后,电流表读数为0,向甲中加入适量FeCl2固体,Fe2+浓度增大,平衡逆向移动,则Fe2+失去电子生成Fe3+,发生2Fe2+-2e-=2Fe3+,甲为负极,乙中的石墨作正极,电极反应式为:I2+2e-=2I-,故答案为:I2+2e-=2I-;
(3)2Cu+O2+2H2SO4===2CuSO4+2H2O反应中Cu元素化合价由0价变为+2价、O元素化合价由0价变为-2价,要将该反应设计成原电池,Cu作负极,正极上氧气得电子发生还原反应,因为在酸性条件下,所以氧气得电子和氢离子反应生成水,电极反应式为4H++O2+4e-═2H2O,故答案为:4H++O2+4e-═2H2O。
本题的易错点为(2),要注意平衡后改变条件对平衡的影响,按照平衡的移动方向分析发生的氧化还原反应。
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