一、單選題
1.某學(xué)生用如圖所示裝置進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)能量變化情況的研究。當(dāng)往試管中滴加試劑Y時，看到U形管中液面甲處下降、乙處上升。下列關(guān)于該反應(yīng)的敘述中正確的是( )
①該反應(yīng)為放熱反應(yīng)
②該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
③生成物的總能量比反應(yīng)物的總能量高
④反應(yīng)物的總能量比生成物的總能量高
⑤該反應(yīng)過程可以看成是“貯存”于X、Y內(nèi)部的部分能量轉(zhuǎn)化為熱能形式釋放出來
A.①④⑤
B.①④
C.①③
D.②③⑤
2.下列實驗現(xiàn)象或圖象信息不能充分說明對應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)的是( )
A.A B.B C.C D.D
二、填空題
3.利用生活中或?qū)嶒炛谐Ｒ姷奈锲?根據(jù)氧化還原反應(yīng)知識和電化學(xué)知識,自己動手設(shè)計一個原電池。請?zhí)顚懴铝锌瞻?
(1)實驗原理:Fe+2H+=Fe2++H2↑。
(2)實驗裝置(如圖)。
(3)原電池設(shè)計及注意的問題:
①按如圖所示連接好實驗儀器,注意觀察(耳朵聽)耳機是否有聲音發(fā)出,如果沒有,可將原電池的兩個電極中的一極接觸耳機插頭上的一極(注意:接觸的同時耳機的另一極是連接在原電池的另一個電極上的),這時可以聽見耳機發(fā)出“嚓嚓嚓……”的聲音。其原因是在原電池中,由化學(xué)能轉(zhuǎn)化為_______,在耳機中又由_______轉(zhuǎn)化為聲音這種能量。
②如果將裝置中的耳機改為電流計,則鐵釘應(yīng)該接電流計的____極,電極反應(yīng)是______________。
三、實驗題
4.某同學(xué)設(shè)計如下實驗方案以探究某反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)。
方案一: 如圖1，在燒杯底部用熔融的石蠟粘一塊小木片，在燒杯里加入10mL2ml·L-1硫酸溶液，再向其中加入氫氧化鈉溶液，片刻后提起燒杯。
方案二: 如圖2，甲試管中發(fā)生某化學(xué)反應(yīng)，實驗前U形管中紅墨水液面相平，在化學(xué)反應(yīng)過程中，通過U形管兩側(cè)紅墨水液面高低判斷某反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)。
根據(jù)上述實驗回答相關(guān)問題：
（1）方案一中觀察到的現(xiàn)象是 ，由此得出的結(jié)論是________________ 。
（2）方案二的現(xiàn)象證明①③④組中發(fā)生的反應(yīng)都是_____（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)，如果放置較長時間，可觀察到U形管里的現(xiàn)象是 。實驗②中U形管里的現(xiàn)象為 ，說明反應(yīng)物的總能量 （填“大于”“小于”或“等于”）生成物的總能量，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式 。
5.某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組針對原電池的形成條件，設(shè)計了實驗方案，進(jìn)行如下探究。
（1）請?zhí)顚懹嘘P(guān)實驗現(xiàn)象并得出相關(guān)結(jié)論。
①通過實驗2和3，可得出原電池的形成條件是_______________。
②通過實驗1和3，可得出原電池的形成條件是_______________。
③若將3裝置中稀硫酸換成乙醇，電流計指針將不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從而可得出原電池的形成條件是_______________。
（2）分別寫出實驗3中Zn棒和Cu棒上發(fā)生的電極反應(yīng)式。
Zn棒：_______________。
Cu棒：_______________。
（3）實驗3的電流是從_______________棒流出的（填“Zn”或“Cu”），反應(yīng)過程中若有0.4ml電子發(fā)生了轉(zhuǎn)移，則Zn電極質(zhì)量減少_______________g。
6.為了探究化學(xué)能與熱能的轉(zhuǎn)化,某實驗小組設(shè)計了如下三套實驗裝置:
(1)上述三個裝置中,不能證明“銅與濃硝酸反應(yīng)是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng)”的是__________。
(2)某同學(xué)選用裝置Ⅰ進(jìn)行實驗(實驗前U形管里液面左右相平),在甲試管里加入適量氫氧化鋇溶液與稀硫酸,U形管中可觀察到的現(xiàn)象是__________,說明該反應(yīng)屬于__________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
(3)為探究固體M溶于水的熱效應(yīng),選擇裝置Ⅱ進(jìn)行實驗(反應(yīng)在甲中進(jìn)行)。
①若M為鈉,則實驗過程中燒杯中可觀察到的現(xiàn)象是__________;
②若觀察到燒杯里產(chǎn)生氣泡,則說明M溶于水__________(填“一定是放熱反應(yīng)”“一定是吸熱反應(yīng)”或“可能是放熱反應(yīng)”),理由是__________;
③若觀察到燒杯里的玻璃管內(nèi)形成一段水柱,則M可能是__________。
(4)至少有兩種實驗方法能證明超氧化鉀與水的反應(yīng)(4KO2+2H2O=4KOH+3O2)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)。方法①:選擇上述裝置__________(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)進(jìn)行實驗;
方法②:取適量超氧化鉀粉末用脫脂棉包裹并放在石棉網(wǎng)上,向脫脂棉上滴加幾滴蒸餾水,片刻后,若觀察到棉花燃燒,則說明該反應(yīng)是__________反應(yīng)。
7.某小組在驗證反應(yīng)“”的實驗中檢測到發(fā)現(xiàn)和探究過程如下。向硝酸酸化的0.05硝酸銀溶液(pH≈2)中加入過量鐵粉,攪拌后靜置,燒杯底部有黑色間體,溶液呈黃色。
(1)檢驗產(chǎn)物
①取出少量黑色固體,洗滌后,______________________________(填操作和現(xiàn)象),證明黑色固體中含有Ag。
②取上層清液,滴加溶液,產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,說明溶液中含有_________________。
(2)針對"溶液呈黃色",甲認(rèn)為溶液中有,乙認(rèn)為鐵粉過量時不可能有,乙依據(jù)的原理是____________________________________(用離子方程式表示),針對兩種觀點繼續(xù)實驗:
①取上層清液,滴加KSCN溶液,溶液變紅,證實了甲的猜測同時發(fā)現(xiàn)有白色沉淀產(chǎn)生,且溶液顏色深淺、沉淀量多少與取樣時間有關(guān),對比實驗記錄如下:
(資料:與生成白色沉淀AgSCN)
②對產(chǎn)生的原因作出如下假設(shè):
假設(shè)a:可能是鐵粉表面有氧化層,能產(chǎn)生;
假設(shè)b:空氣中存在,由于____________________________(用離子方程式表示),可產(chǎn)生;
假設(shè)c:酸性溶液中的;具有氧化性,可產(chǎn)生;
假設(shè)d:根據(jù)_______________________________現(xiàn)象,判斷溶液中存在,可產(chǎn)生。
③下述實驗I可證實假設(shè)a、b、c不是產(chǎn)生的主要原因,實驗II可證實假設(shè)d成立
實驗I:向硝酸酸化的__________溶液(pH≈2)中加入過量鐵粉,攪拌后靜置不同時間取上層清液滴加KSCN溶液。3min時溶液呈淺紅色,30min后溶液幾乎無色
實驗II:裝置如下圖。其中甲溶液是_______________________,操作及現(xiàn)象是___________________________。
(3)根據(jù)實驗現(xiàn)象,結(jié)合方程式推測實驗i~iii中濃度變化的原因:________________________________________。
參考答案
1.答案：A
解析：當(dāng)往試管中滴加試劑Y時，看到U形管中液面甲處下降、乙處上升，說明該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，放出的熱量使集氣瓶中氣壓增大而出現(xiàn)該現(xiàn)象，故①正確、②錯誤；在放熱反應(yīng)中，反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量，故③錯誤、④正確；由于該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以反應(yīng)過程可以看成是“貯存”于X、Y內(nèi)部的部分能量轉(zhuǎn)化為熱能的形式釋放出來，⑤正確。故選A。
2.答案：A
解析：A項，稀硫酸與鋅反應(yīng)產(chǎn)生氣體，可導(dǎo)致瓶內(nèi)壓強增大，活塞右移不能判定反應(yīng)放熱；B項，由圖示可知，反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，反應(yīng)為放熱反應(yīng)；C項，甲處液面低于乙處，說明反應(yīng)放熱導(dǎo)致空氣受熱膨脹；D項，溫度計示數(shù)增大，說明反應(yīng)放熱。
3.答案：①電能;電能;②負(fù);Fe_2e-=Fe2+
解析：根據(jù)電池反應(yīng)：Fe+2H+=Fe2++H2↑可知,正極為比鐵不活潑的金屬或非金屬導(dǎo)體。耳機發(fā)出聲音是電能轉(zhuǎn)化為聲音。由于鐵為負(fù)極，應(yīng)連接電流計的負(fù)極。
4.答案：（1）提起燒杯，小木片會脫落；氫氧化鈉與硫酸反應(yīng)是放熱反應(yīng)，使石蠟熔化導(dǎo)致小木片脫落。
（2）放熱；紅墨水液面左右相平；紅墨水液面左高右低；小于；

解析：
5.答案：（1）有氣體生成；發(fā)生偏轉(zhuǎn)；有活潑性不同的兩個電極；形成閉合回路；有電解質(zhì)溶液
（2）；
（3）Cu；13
解析：（1）實驗3中構(gòu)成原電池，鋅棒作負(fù)極，銅棒作正極，溶液中的氫離子放電，則銅棒表面的現(xiàn)象是有氣體生成，電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。①實驗2和3相比，電極不同，因此可得出原電池的形成條件是有活潑性不同的兩個電極。②實驗1和3相比，實驗3中構(gòu)成閉合回路，由此可得出原電池的形成條件是形成閉合回路。③若將3裝置中稀硫酸換成乙醇，電流計指針將不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，由于乙醇是非電解質(zhì)，硫酸是電解質(zhì)，因此可得出原電池的形成條件是有電解質(zhì)溶液。
（2）鋅棒作負(fù)極，發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)，則Zn棒上發(fā)生的電極反應(yīng)式為。銅棒作正極，溶液中的氫離子放電，則Cu棒上發(fā)生的電極反應(yīng)式為。
（3）實驗3中鋅棒作負(fù)極，銅棒作正極，則電流是從Cu棒流出的，反應(yīng)過程中若有0.4ml電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，根據(jù)可知消耗0.2mlZn，則Zn電極質(zhì)量減少。
6.答案：(1)Ⅲ; (2)左端液柱降低，右端液柱升高; 放熱; (3)①產(chǎn)生氣泡,反應(yīng)完畢后,冷卻至室溫,燒杯里的導(dǎo)管內(nèi)形成一段液柱②可能是放熱反應(yīng);某些物質(zhì)(如濃硫酸)溶于水放熱,但不是放熱反應(yīng)③硝酸銨
(4)Ⅰ或（Ⅱ）; 放熱
解析：(1)裝置Ⅰ可通過U形管中紅墨水液面的變化判斷銅與濃硝酸的反應(yīng)是放熱還是吸熱;裝置Ⅱ可通過燒杯中是否產(chǎn)生氣泡判斷銅與濃硝酸的反應(yīng)是放熱還是吸熱;裝置Ⅲ只是一個銅與濃硝酸反應(yīng)并將生成的氣體用水吸收的裝置,不能證明該反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)。
(2)Ba(OH)2與硫酸反應(yīng)屬于中和反應(yīng),中和反應(yīng)都是放熱反應(yīng)。
(3)濃硫酸、硝酸銨溶于水有熱效應(yīng),但不屬于化學(xué)反應(yīng)。
(3)方法①:選擇上述裝置Ⅰ(或Ⅱ)進(jìn)行實驗,Ⅰ裝置右邊U形管中左端液面降低,右端液面升高(或裝置Ⅱ燒杯內(nèi)導(dǎo)管口有氣泡冒出),證明該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。方法②:取適量超氧化鉀粉末用脫脂棉包裹并放在石棉網(wǎng)上,向脫脂棉上滴加幾滴蒸餾水,片刻后,若觀察到脫脂棉燃燒,則說明該反應(yīng)放出大量熱,使脫脂棉燃燒,證明該反應(yīng)是放熱反應(yīng)。
7.答案：(1)①加硝酸加熱溶解固體,再滴加稀鹽酸,產(chǎn)生白色沉淀
②
(2)
②;加入KSCN溶液后產(chǎn)生白色沉淀
③0.05溶液
分別取電池工作前與工作一段時間后左側(cè)燒杯中溶液,同時滴加KSCN溶液,后者紅色更深
(3)溶液中存在反應(yīng):①
②
③;反應(yīng)開始時,大,以反應(yīng)①、②為主,增大。約30min后,小,以反應(yīng)③為主,減小
解析：(1)①燒杯底部的黑色固體中含有銀和過量的鐵，要證明Ag的存在，可加硝酸并加熱將固體溶解，然后用鹽酸來檢驗的存在。
(2)③要證實假設(shè)a、b、c不是產(chǎn)生的主要原因,需將原實驗中的溶液換成分別相同,但不含的溶液,可選硝酸酸化的0.05,溶液(pH≈2),通過向上層清液中滴加KSCN溶液后的現(xiàn)象差異進(jìn)行驗證。實驗II中甲溶液是溶液,電極反應(yīng)為:負(fù)極,正極,—段時間后檢驗的存在及濃度,即可得出能將氧化成的結(jié)論
3.解題時要注意實驗過程中過量的鐵始終是存在的。
選項
A
B
C
D
反應(yīng)裝置或圖像
實驗現(xiàn)象或圖像信息
反應(yīng)開始后，針筒活塞向右移動
反應(yīng)物總能量大于生成物總能量
反應(yīng)開始后，甲處液面低于乙處液面
溫度計的水銀柱不斷上升
序號
甲試管里發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)
U形管里紅墨水液面
①
氧化鈣與水
左低右高
②
氫氧化鋇晶體與氯化銨晶體（充分?jǐn)嚢瑁?br>③
鋁片與燒堿溶液
左低右高
④
銅與濃硝酸
左低右高
編號
實驗裝置
實驗現(xiàn)象
1
鋅棒逐漸溶解，表面有氣體生成；銅棒表面無現(xiàn)象
2
兩鋅棒逐漸溶解，表面均有氣體生成；電流計指針不偏轉(zhuǎn)
3
銅棒表面的現(xiàn)象是____________；電流計指針____________
序號
取樣時間/min
現(xiàn)象
i
3
產(chǎn)生大量白色沉淀;溶液呈紅色
ii
30
產(chǎn)生白色沉淀,較3min時量少;溶液紅色較3min時加深
iii
120
產(chǎn)生白色沉淀,較30min時量少;溶液紅色較30min時變淺

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