??荚図樌?br>注意事項(xiàng):
1.答題前,先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在試卷和答題卡上,并將準(zhǔn)考證號(hào)條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。
2.選擇題的作答:每小題選出答案后,用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。
3.非選擇題的作答:用黑色簽字筆直接答在答題卡上對應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。
4.考試結(jié)束后,請將本試卷和答題卡一并上交。
可能用到的相對原子質(zhì)量:H1 N14 O16 S32 Cl35.5 Fe56
一、選擇題:本題共15小題,每小題3分,共45分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的。
1. 光纖通信是70年代后期發(fā)展起來的一種新型通信技術(shù),目前長距離光纖通信系統(tǒng)已投入使用。光纖通信的光導(dǎo)纖維是由下列哪種物質(zhì)經(jīng)特殊工藝制成的是( )
A. 陶瓷B. 二氧化硅C. 玻璃D. 單晶硅
【答案】B
【解析】
【詳解】光導(dǎo)纖維的主要成分是二氧化硅,而石英的主要成分是二氧化硅,所以光纖通信的光導(dǎo)纖維是由石英經(jīng)特殊工藝制成;陶瓷、玻璃為硅酸鹽制品、單晶硅為硅單質(zhì);
故選B。
2. 化學(xué)創(chuàng)造美好生活,下列說法有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)與用途的關(guān)系不匹配的是( )
A. 焰色試驗(yàn)產(chǎn)生紫色光——鉀鹽可用作紫色煙花的原料
B. 碳具有還原性——用活性炭做房屋除甲醛的材料
C. 具有較強(qiáng)的還原性——在葡萄酒中添加作為抗氧化劑
D. SiC硬度很大——可用作砂輪的磨料
【答案】B
【解析】
【詳解】A.鉀元素的焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)需要透過藍(lán)色鈷玻璃觀察,焰色反應(yīng)為紫色;則鉀鹽可用作紫色煙花的原料,A正確;
B.碳具有具有吸附性,能吸附甲醛,可用活性炭做房屋除甲醛的材料,B錯(cuò)誤;
C.SO2具有強(qiáng)還原性,具防腐和抗氧化等作用,可作食品添加劑,C正確;
D.SiC一種新型“無機(jī)非金屬材料”,硬度很大可用作砂輪的磨料,D正確;
故選B。
3. 對于反應(yīng)在密閉容器中進(jìn)行,其他條件不變時(shí),下列哪些條件能加快反應(yīng)的速率( )
①縮小體積使壓強(qiáng)增大
②體積不變充入使壓強(qiáng)增大
③體積不變充入He使壓強(qiáng)增大
④升高溫度使壓強(qiáng)增大
A. 全部B. ①③④C. ①②③D. ①②④
【答案】D
【解析】
【詳解】①縮小體積增大壓強(qiáng),導(dǎo)致單位體積內(nèi)活化分子個(gè)數(shù)增大,反應(yīng)速率加快,故正確;
②體積不變充入N2使壓強(qiáng)增大,反應(yīng)物的濃度增大,反應(yīng)速率增大,故正確;
③體積不變充入He使壓強(qiáng)增大,但參加反應(yīng)的物質(zhì)的濃度不變,反應(yīng)速率不變,故錯(cuò)誤;
④升高溫度使壓強(qiáng)增大,活化分子百分?jǐn)?shù)增大,反應(yīng)加快,故正確;
故選D。
4. 下列各組離子因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存的是( )
A. 、、B. 、、
C. 、、D. 、、
【答案】A
【解析】
【詳解】A.、在酸性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成碘單質(zhì),不共存,A符合題意;
B.氫離子和硫離子反應(yīng)生成硫化氫氣體,但不屬于氧化還原反應(yīng),B不符合題意;
C.氫氧根離子和亞硫酸氫根離子生成亞硫酸根離子和水,但不屬于氧化還原反應(yīng),C不符合題意;
D.鐵離子和反應(yīng)生成紅色物質(zhì),但不屬于氧化還原反應(yīng),D不符合題意;
故選A。
5. 下列民俗、詩句、諺語等包含吸熱反應(yīng)的是( )
A. 民間焰火之最——確山打鐵花 B. 千錘萬鑿出深山,烈火焚燒若等閑
C. 只要功夫深,鐵杵磨成針 D. (石灰)以水沃之,即熱蒸而解
【答案】B
【解析】
【詳解】A.民間焰火之最—確山打鐵花,是鐵和空氣中氧氣生成鐵的氧化物的過程,是高能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍軤顟B(tài),是放熱過程,故A不符合題意;
B.烈火焚燒若等閑,為煅燒碳酸鈣過程,是吸熱反應(yīng),故B符合題意;
C.只要功夫深,鐵杵磨成針,是物理變化,故C不符合題意;
D.石灰氧化鈣和水反應(yīng)放出大量的熱,是放熱過程,故D不符合題意。
故選B。
6. 化學(xué)是人類進(jìn)步的關(guān)鍵。氮及其化合物的研究已取得很多成就。下列說法不正確的是( )
A. 氮化硅可做高溫結(jié)構(gòu)陶瓷,是一種新型無機(jī)非金屬材料
B. 侯氏制堿法以、、、NaCl為原料制備
C. 合成氨技術(shù)很大程度上解決了人類因糧食不足而導(dǎo)致的饑餓問題
D. 工業(yè)上通過和反應(yīng)產(chǎn)生NO等一系列反應(yīng)過程生產(chǎn)
【答案】D
【解析】
【詳解】A.新型無機(jī)非金屬材料在性能上比傳統(tǒng)無機(jī)非金屬材料有了很大的提高,可適用于不同的要求,如高溫結(jié)構(gòu)陶瓷、壓電陶瓷、透明陶瓷、超導(dǎo)陶瓷等都屬于新型無機(jī)非金屬材料,氮化硅可做高溫結(jié)構(gòu)陶瓷,是一種新型無機(jī)非金屬材料,A正確;
B.侯氏制堿法以、、、NaCl為原料生成溶解度較小的碳酸氫鈉晶體,碳酸氫鈉晶體受熱分解為,B正確;
C.合成氨技術(shù)可以制取氮肥,很大程度上解決了人類因糧食不足而導(dǎo)致的饑餓問題,C正確;
D.工業(yè)上通過和反應(yīng)產(chǎn)生氨氣,氨氣經(jīng)過氧化反應(yīng)產(chǎn)生NO一系列反應(yīng)過程生產(chǎn),D錯(cuò)誤;
故選D。
7. 下列物質(zhì)間轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分轉(zhuǎn)化略去了反應(yīng)條件)正確的是( )
A.
B.
C. 粗硅硅
D
【答案】B
【解析】
【詳解】A.硫不能直接變成三氧化硫,故A錯(cuò)誤;
B.該選項(xiàng)中的所以物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系均正確,故B正確;
C.二氧化硅和焦炭在高溫下,生成CO,故C錯(cuò)誤;
D.氮?dú)馀c氧氣反應(yīng)先生成NO,不會(huì)直接變成NO2,故D錯(cuò)誤;
答案選B。
8. 代表阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是( )
A. 甲烷燃料電池中,理論上每消耗0.1 ml甲烷,電路中通過的電子數(shù)目為
B. 5.6 g鐵粉與足量1 ml/L的溶液充分反應(yīng),產(chǎn)生的氫氣的分子數(shù)目為
C. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24 L與1.12 L充分反應(yīng),生成的分子數(shù)目小于
D. 1.7 g 完全溶于1 L所得溶液,微粒數(shù)目為
【答案】C
【解析】
【詳解】A.甲烷燃料電池中碳化合價(jià)由-4變?yōu)?4,電子轉(zhuǎn)移為,理論上每消耗0.1 ml甲烷,電路中通過的電子數(shù)目為0.8,A錯(cuò)誤;
B.鐵與硝酸反應(yīng)生成氮的氧化物,不生成氫氣,B錯(cuò)誤;
C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,,2.24LSO2與1.12LO2的物質(zhì)的量分別為0.1ml和0.05ml,且該反應(yīng)為可逆反應(yīng),反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化為生成物,故生成的小于0.1ml的SO3,分子數(shù)目小于,C正確;
D.1.7 g 完全溶于1 L所得溶液,發(fā)生反應(yīng):,且氨水為弱堿,部分電離,故生成的微粒數(shù)目小于,D錯(cuò)誤;
故選C。
9. 用下列實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行相應(yīng)實(shí)驗(yàn)(夾持裝置未畫出),說法不正確的是( )
A. 圖1用酒精燈加熱使焦炭與二氧化硅反應(yīng)可以制粗硅
B. 圖2可用作少量氨氣的尾氣吸收裝置
C. 圖3裝置可以除去中的少量HCl
D. 圖4關(guān)閉活塞K,從a處加水可檢驗(yàn)裝置氣密性
【答案】A
【解析】
【詳解】A.焦炭與二氧化硅反應(yīng)可以制粗硅,但是需要高溫條件,A錯(cuò)誤;
B.氨氣極易溶于水,吸收時(shí)需要防止倒吸,圖2裝置能放倒吸,可用作少量氨氣的尾氣吸收裝置,B正確;
C.亞硫酸氫鈉能與氯化氫反應(yīng)生成二氧化硫,不能與二氧化硫反應(yīng),C正確;
D.關(guān)閉活塞后加入水形成了封閉體系,若右側(cè)水面比左側(cè)高,且一段時(shí)間不改變則可說明氣密性良好,D正確;
故選A。
10. 在101kPa和298K下,該反應(yīng)過程的能量變化如圖所示。下列說法正確的是( )
A. HNC比HCN穩(wěn)定
B. 該反應(yīng)正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),逆反應(yīng)也為吸熱反應(yīng)
C. 該反應(yīng)每生成1 ml HCN放熱59.3 kJ
D. 使用催化劑,可以改變該反應(yīng)的反應(yīng)熱
【答案】C
【解析】
【詳解】A.由圖示可知HCN的能量比HNC的能量低,物質(zhì)能量越低越穩(wěn)定,HCN比HNC穩(wěn)定,A錯(cuò)誤;
B.該反應(yīng)正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),則逆反應(yīng)也為放熱反應(yīng),B錯(cuò)誤;
C.HCN的能量比HNC的能量低,生成HCN的反應(yīng)為放熱反應(yīng),由圖可知,該反應(yīng)每生成1 ml HCN放熱59.3 kJ,C正確;
D.使用催化劑對反應(yīng)熱沒有影響,D錯(cuò)誤;
故選C。
11. 某學(xué)校化學(xué)興趣小組利用以下裝置,進(jìn)行與有關(guān)的如下實(shí)驗(yàn)。其中,不能達(dá)到預(yù)期目的的是( )
A. 圖1:噴泉實(shí)驗(yàn)B. 圖2:干燥
C. 圖3:收集D. 圖4:制備
【答案】B
【解析】
【詳解】A.極易溶于水,溶于水后圓底燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小,從而產(chǎn)生噴泉,故A可以達(dá)到預(yù)期;
B.P2O5為酸性氧化物,具有堿性,兩者可以發(fā)生反應(yīng),故不可以用P2O5干燥,故B不可以達(dá)到預(yù)期;
C.的密度比空氣小,可采用向下排空氣法收集,故C可以達(dá)到預(yù)期;
D.CaO與濃氨水混合后與水反應(yīng)并放出大量的熱,促使揮發(fā),可用此裝置制備,故D可以達(dá)到預(yù)期;
答案選B。
12. 現(xiàn)用如圖所示裝置來測定某原電池工作時(shí)在一段時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)線的電子的物質(zhì)的量。量筒的規(guī)格為1000 mL,電極材料是鐵片和銅片。下列有關(guān)說法正確的是( )
A. b電極材料是鐵片
B. 電流經(jīng)a流向b
C. 若用濃硝酸代替稀硫酸,溶液中的移向銅片一極
D. 當(dāng)量筒中收集到672 mL氣體時(shí),通過導(dǎo)線的電子的物質(zhì)的量為0.06 ml
【答案】C
【解析】
【分析】根據(jù)原電池的工作原理,由裝置圖知,電極b產(chǎn)生氣體,則b為正極,電極b為銅片,電極反應(yīng)式為:;電極a為鐵片,作負(fù)極,電極反應(yīng)式為:,電流經(jīng)正極流向負(fù)極,陽離子移向正極,陰離子移向負(fù)極;
【詳解】A.b為正極,電極材料是銅片,A錯(cuò)誤;
B.由分析知,電極a為負(fù)極,電極b為正極,電流由正極流向負(fù)極,即電流經(jīng)b流向a,B錯(cuò)誤;
C.若用濃硝酸代替稀硫酸,則鐵被鈍化,鐵為正極、銅為負(fù)極,則溶液中的移向負(fù)極銅片一極,C正確;
D.未說明標(biāo)況,無法計(jì)算量筒中收集氣體的物質(zhì)的量,無法計(jì)算通過導(dǎo)線的電子的物質(zhì)的量,D錯(cuò)誤;
故選C。
13. 反應(yīng),起始時(shí)按1∶3的投料比充入和,在恒壓絕熱容器中發(fā)生反應(yīng),下列選項(xiàng)表明反應(yīng)一定已達(dá)平衡狀態(tài)的是( )
A. 容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
B. 體系的溫度不再變化
C. 相同時(shí)間內(nèi),生成鍵的數(shù)目與斷開鍵的數(shù)目相等
D. 容器內(nèi)氣體的濃度之比
【答案】B
【解析】
【詳解】A.因?yàn)槿萜鳛楹銐喝萜鳎萜鲀?nèi)的壓強(qiáng)始終不變,所以當(dāng)壓強(qiáng)不再變化時(shí),不能確定是否達(dá)平衡狀態(tài),A不符合題意;
B.因?yàn)榉磻?yīng)容器為絕熱容器,反應(yīng)達(dá)平衡前,容器內(nèi)的溫度一直在變,當(dāng)容器內(nèi)的溫度不再變化時(shí),說明反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),B符合題意;
C.相同時(shí)間內(nèi)斷開H-H鍵和生成N-H鍵,均表示正反應(yīng)速率,不能據(jù)此判斷反應(yīng)是否達(dá)平衡狀態(tài),C不符合題意;
D.平衡時(shí),各組分濃度不一定按照化學(xué)計(jì)量數(shù)成比例,因此當(dāng)容器內(nèi)氣體的濃度,不能說明反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài),D不符合題意;
故選B。
14. 實(shí)驗(yàn)室模擬制備亞硝酰硫酸(,一種重要的有機(jī)合成試劑)的反應(yīng)裝置如圖所示。已知:亞硝酰硫酸溶于硫酸,遇水易分解。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A. 裝置A中發(fā)生的反應(yīng)是放熱反應(yīng)
B. 裝置B、C、D中濃硫酸作用不完全相同
C. D、E裝置可以換為盛有足量堿石灰的干燥管
D. 裝置C中反應(yīng)為,屬于非氧化還原反應(yīng)
【答案】D
【解析】
【分析】利用亞硫酸鈉固體和硫酸反應(yīng)制備二氧化硫氣體,為防止亞硝酰硫酸遇水分解,故在干燥的條件下制備亞硝酰硫酸,B裝置干燥二氧化硫,D裝置防止水進(jìn)入C裝置,最后尾氣吸收過量二氧化硫,防止污染空氣。
【詳解】A.利用亞硫酸鈉固體和硫酸反應(yīng)制備二氧化硫氣體,反應(yīng)過放熱溫度升高,A正確;
B.亞硝酰硫酸遇水易分解,裝置B中的濃硫酸的作用是干燥SO2氣體,防止水蒸氣進(jìn)入裝置C中,裝置D中的濃硫酸的作用是防止裝置E中的水蒸氣進(jìn)入裝置C中,C中濃硫酸為溶解生成亞硝酰硫酸,利于亞硝酰硫酸的生成,B正確;
C.裝置D可以換為盛有堿石灰的干燥管,既可以吸收尾氣又可以防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置C,C正確;
D.裝置C中反應(yīng)為,反應(yīng)中硫、氮化合價(jià)發(fā)生改變,屬于氧化還原反應(yīng),D錯(cuò)誤;
故選D。
15. 微生物脫鹽電池是一種高效、經(jīng)濟(jì)的能源裝置,利用微生物處理有機(jī)廢水獲得電能,同時(shí)可實(shí)現(xiàn)海水淡化?,F(xiàn)以NaCl溶液模擬海水,采用惰性電極,用下圖裝置處理有機(jī)廢水(以含的溶液為例)。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A. b極為正極、a極為負(fù)極
B. 負(fù)極反應(yīng)為
C. 隔膜1為陽離子交換膜,隔膜2為陰離子交換膜
D. 當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移1 ml電子時(shí),模擬海水理論上除鹽58.5 g
【答案】C
【解析】
【分析】據(jù)圖可知a極上轉(zhuǎn)化為CO2和H+,C元素被氧化,所以a極為該原電池的負(fù)極,則b極為正極。
【詳解】A.由以上分析可知b極為正極,a極為負(fù)極,A正確;
B.a(chǎn)極為負(fù)極,轉(zhuǎn)化為CO2和H+,C元素失去電子被氧化,結(jié)合電荷守恒可得電極反應(yīng)式為,B正確;
C.為了實(shí)現(xiàn)海水的淡化,模擬海水中的氯離子需要移向負(fù)極,即a極,則隔膜1為陰離子交換膜,鈉離子需要移向正極,即b極,則隔膜2為陽離子交換膜,C錯(cuò)誤;
D.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移1ml電子時(shí),根據(jù)電荷守恒可知,海水中會(huì)有1mlCl-移向負(fù)極,同時(shí)有1mlNa+移向正極,即除去1mlNaCl,質(zhì)量為58.5g,則電路中轉(zhuǎn)移1 ml電子時(shí),模擬海水理論上除鹽58.5 g,D正確;
故選C。
二、非選擇題:本題共4小題,共55分
16. 生產(chǎn)生活中的化學(xué)反應(yīng)都伴隨著能量的變化,請根據(jù)有關(guān)知識(shí)回答下列問題:
(1)冷敷袋在日常生活中有降溫、保鮮和鎮(zhèn)痛等多種用途。冷敷袋的作用原理可以是______。
A. 放熱的化學(xué)變化B. 吸熱的化學(xué)變化
C. 放熱的物理變化D. 吸熱的物理變化
(2)以下是三種常見冷敷袋所盛裝的主要物質(zhì),請從(1)的選項(xiàng)中找出其對應(yīng)的主要工作原理。
①冰 ②硝酸銨+水 ③硝酸銨+水合碳酸鈉
①②③對應(yīng)的主要工作原理依次是______[對應(yīng)填(1)中選項(xiàng)的標(biāo)號(hào)]。
(3)冬天使用“熱敷袋”是利用原電池原理產(chǎn)生熱量,主要成分是鐵屑、碳粉和少量的NaCl、水等?!盁岱蟠痹趩⒂们坝盟芰洗怪c空氣隔絕;啟用時(shí)打開塑料袋輕輕揉搓,就會(huì)放出熱量。碳粉的作用是____________,負(fù)極的電極方程式為____________。
(4)某化學(xué)興趣小組的同學(xué)為了探究鋁電極在電池中的作用,設(shè)計(jì)并進(jìn)行了以下一組實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如下:
實(shí)驗(yàn)1中正極反應(yīng)式為______;實(shí)驗(yàn)2中負(fù)極材料為______。
(5)
美國阿波羅宇宙飛船上使用了一種新型裝置,其構(gòu)造如上圖所示。A、B兩個(gè)電極均由多孔的碳塊組成。該電池的正極反應(yīng)式為______。
【答案】(1)BD
(2)DDB
(3)①. 作正極材料 ②.
(4)①. ②. Al
(5)
【解析】(1)冷敷袋需要達(dá)到降溫冷卻的目的,其作用原理可以是吸熱的化學(xué)變化、吸熱的物理變化,故選BD;
(2)①冰熔化吸熱,物理變化;②硝酸銨溶于水吸熱降溫,物理變化;③硝酸銨和水合碳酸鈉發(fā)生化學(xué)變化而吸熱,導(dǎo)致溫度降低;故答案為:DDB;
(3)鐵為活潑金屬,失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成亞鐵離子,作負(fù)極,碳粉為正極,形成原電池,碳粉的作用是作正極材料,負(fù)極的電極方程式為;
(4)實(shí)驗(yàn)1中鎂較鋁活潑,鎂失去電子為負(fù)極,正極上氫離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣,正極反應(yīng)式為;實(shí)驗(yàn)2中鎂不和氫氧化鈉反應(yīng),鋁和氫氧化鈉反應(yīng),則鋁失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),鋁為負(fù)極;
(5)正極上氧氣在堿性條件下得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成水,反應(yīng)為。
17. 實(shí)驗(yàn)室利用合成磺酰氯(),并對和HClO的酸性強(qiáng)弱進(jìn)行探究。
Ⅰ.磺酰氯()是一種重要的有機(jī)合成試劑,實(shí)驗(yàn)室可利用與在活性炭作用下反應(yīng),制取少量的,,該反應(yīng)放熱,裝置如圖所示(部分夾持裝置省略)。
已知的熔點(diǎn)為-54.1℃,沸點(diǎn)為69.1℃,遇水能發(fā)生劇烈的水解反應(yīng),并產(chǎn)生白霧?;卮鹣铝袉栴}。
(1)甲裝置可以用于實(shí)驗(yàn)室制,則下列試劑組合中不合適的是______。
A. 18.4 ml·L的硫酸和CuB. 10 ml·L的硝酸和固體
C. 70%的硫酸和固體D. 碳和濃硫酸反應(yīng)
(2)裝置乙和丁中可以使用同一種試劑,該試劑為______。
(3)儀器b的名稱為______,其作用是____________。
(4)導(dǎo)管a的作用是______。
(5)若反應(yīng)中消耗的氯氣體積為896 mL(已轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)狀況,足量),最后得到純凈的磺酰氯3.3 g,則磺酰氯的產(chǎn)率為______(保留三位有效數(shù)字)。(產(chǎn)率:實(shí)際產(chǎn)量/理論產(chǎn)量×100%)
(6)選用下面的裝置探究酸性:,其連接順序?yàn)锳→______。能證明的酸性強(qiáng)于HClO的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為____________。
【答案】(1)ABD
(2)濃硫酸
(3)①. 干燥管(或球形干燥管) ②. 防止空氣中水蒸氣進(jìn)入丙裝置導(dǎo)致磺酰氯水解;吸收未反應(yīng)的和,防止污染空氣
(4)平衡壓強(qiáng),使?jié)恹}酸順利流下
(5)61.1%
(6)①. C→B→E→D→F ②. 裝置D中品紅不褪色,裝置F中產(chǎn)生白色沉淀
【解析】裝置甲中制取SO2,經(jīng)裝置乙濃硫酸的干燥作用后通入裝置丙中;裝置庚中濃鹽酸與高錳酸鉀混合制取Cl2,濃鹽酸具有揮發(fā)性,使制取得到的Cl2中含有雜質(zhì)HCl,通過裝置戊飽和食鹽水除去雜質(zhì)HCl,然后通過丁中濃硫酸的干燥作用后通入裝置丙中。在裝置丙中,SO2、Cl2在活性炭作用下反應(yīng),制取少量的SO2Cl2。可根據(jù)強(qiáng)酸與弱酸鹽發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)檢驗(yàn)酸性:H2SO3>HClO,但要注意H2SO3具有還原性,而HClO具有氧化性,二者不能直接發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),而會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng),可利用酸性:H2SO3>H2CO3>HClO進(jìn)行間接證明;
(1)A.18.4 ml·L-1硫酸和Cu反應(yīng)制取SO2需在加熱條件下進(jìn)行,裝置中無酒精燈,不能加熱,因此不能制取得到SO2氣體,A不符合題意;
B.10 ml·L-1的濃硝酸具有強(qiáng)氧化性,與Na2SO3固體反應(yīng)生成硫酸鈉,不能制取得到SO2氣體,B不符合題意;
C.70%的硫酸和Na2SO3固體在室溫下發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),可以制取得到SO2氣體,C符合題意;
D.碳和濃硫酸加熱反應(yīng)生成二氧化硫和二氧化碳?xì)怏w,D不符合題意;
故合理選項(xiàng)是ABD;
(2)裝置乙、丁都是液體干燥劑,分別干燥SO2、Cl2,由于二者都是酸性氣體,因此可以是濃硫酸;
(3)儀器b是干燥管,盛裝的固體藥品可以吸收反應(yīng)產(chǎn)生的SO2、Cl2,防止大氣污染;同時(shí)可以防止空氣中水蒸氣進(jìn)入裝置丙而導(dǎo)致SO2Cl2發(fā)生水解反應(yīng)導(dǎo)致變質(zhì),該物質(zhì)可以是堿石灰;作用是除去多余尾氣,避免污染空氣;避免空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置丙,影響產(chǎn)物純度;
(4)在裝置庚中的導(dǎo)氣管a使分液漏斗中液體上下氣體壓強(qiáng)一致,分液漏斗中的液體在重力作用下可以順利滴下,因此導(dǎo)氣管a的作用是平衡壓強(qiáng),使?jié)恹}酸順利流下;
(5)反應(yīng)產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)狀況下Cl2的體積是896 mL,其物質(zhì)的量是0.896L÷22.4L/ml=0.04ml,根據(jù)方程式中物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知0.04 mlCl2反應(yīng)產(chǎn)生0.04 ml SO2Cl2,其質(zhì)量是m(SO2Cl2)=0.04 ml×135 g/ml=5.4 g,實(shí)際產(chǎn)生質(zhì)量是3.3g,所以磺酰氯的產(chǎn)率為61.1%;
(6)探究酸性:H2SO3>HClO,因HClO具有強(qiáng)氧化性,SO2具有還原性,二者會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng),因而不能利用二氧化硫與次氯酸鈣直接反應(yīng)判斷亞硫酸與次氯酸的酸性強(qiáng)弱,要先驗(yàn)證亞硫酸的酸性比碳酸強(qiáng),然后驗(yàn)證碳酸的酸性比次氯酸強(qiáng)證明。A裝置是制備SO2,C裝置是除去SO2中的HCl,B裝置是制CO2裝置,E是除去CO2中SO2裝置,D裝置中的品紅溶液證明SO2是否除盡,F(xiàn)裝置是二氧化碳與漂白粉中的次氯酸鈣反應(yīng),生成碳酸鈣白色沉淀和次氯酸,由此可說明亞硫酸的酸性比HClO強(qiáng),故裝置的連接順序?yàn)椋篈→C→B→E→D→F;能證明H2SO3的酸性強(qiáng)于HClO的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為:裝置D中品紅不褪色,裝置F中產(chǎn)生白色沉淀。
18. 學(xué)習(xí)與研究氮元素及其化合物具有重要的意義。
(1)某小組依據(jù)反應(yīng)在恒容容器中進(jìn)行了如表三個(gè)實(shí)驗(yàn),和的起始濃度均為0,反應(yīng)物的濃度隨反應(yīng)時(shí)間的變化情況如表:
①實(shí)驗(yàn)1在10~20min內(nèi),______ml?L?min。
②在0~20min內(nèi),實(shí)驗(yàn)1比實(shí)驗(yàn)2的反應(yīng)速率快,其原因可能是______。
③在實(shí)驗(yàn)3中,反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí),______ml?L。
④在一定溫度下,向一個(gè)恒容的容器中通入一定量的發(fā)生上述反應(yīng),氣體起始壓強(qiáng)為,達(dá)到平衡時(shí),容器內(nèi)混合氣體總壓強(qiáng)為p,請用、p來表示達(dá)到平衡時(shí)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率:______。
(2)含NO煙氣需要處理后才能排放。濕法氧化法處理含NO煙氣。酸性條件下,用作氧化劑將NO氧化為,并放出熱量。該反應(yīng)的離子方程式為____________。
(3)有氧條件下,NO在催化劑作用下可被還原為.
①在釩基催化劑()作用下的脫硝反應(yīng)機(jī)理如圖3所示,按,與一定量混合投入反應(yīng)容器,總反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________。
②按上述圖中、NO和的比例進(jìn)行催化脫硝反應(yīng)。反應(yīng)一定的時(shí)間,和NO的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖4所示。超過200℃后,NO轉(zhuǎn)化率急劇下降,而的轉(zhuǎn)化率仍維持較高的原因是發(fā)生了副反應(yīng),寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式____________。
【答案】(1)①. 0.005 ②. 實(shí)驗(yàn)1中有催化劑 ③. 0.855 ④.
(2)
(3)①.
②. 或
【解析】(1)①實(shí)驗(yàn)1在10~20min內(nèi),v(N2)=(0.6-0.5)÷2 ml·L-1÷10min=0.005 ml·L-1·min-1,②在0~20min內(nèi),實(shí)驗(yàn)1比實(shí)驗(yàn)2的反應(yīng)速率快,其原因可能是實(shí)驗(yàn)1中有催化劑,③在實(shí)驗(yàn)3中,反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí),c(H2)= (1.0-0.43) ×ml·L-1=0.855ml·L-1,④在一定溫度下,向一個(gè)恒容的容器中通入一定量的NH3發(fā)生上述反應(yīng),氣體起始壓強(qiáng)為p0,達(dá)到平衡時(shí),容器內(nèi)混合氣體總壓強(qiáng)為p,設(shè)氨氣的物質(zhì)的量為1,轉(zhuǎn)化的氨氣的物質(zhì)的量為2a,,又可知壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比,,,氨氣轉(zhuǎn)化率為:,答案:0.005、實(shí)驗(yàn)1中有催化劑、0.855、;
(2)用作氧化劑將NO氧化為,根據(jù)得失電子守恒,該反應(yīng)的離子方程式為,答案:;
(3)①在釩基催化劑()作用下的脫硝反應(yīng)機(jī)理如圖3所示,可以看出氨氣、一氧化氮進(jìn)入,氮?dú)夂退?,又因?yàn)椋c一定量混合投入反應(yīng)容器,根據(jù)得失電子守恒和質(zhì)量守恒可以得到總反應(yīng)的化學(xué)方程式為,②超過200℃后,NO轉(zhuǎn)化率急劇下降,而的轉(zhuǎn)化率仍維持較高的原因是發(fā)生了副反應(yīng),可以猜測和氧氣發(fā)生反應(yīng),作還原劑,化合價(jià)降低,該反應(yīng)的化學(xué)方程式可能為或,答案:、或。
19. 人類的文明歷程與自然環(huán)境的變化密切相關(guān),人類活動(dòng)參與了自然界中的硫循環(huán)和氮循環(huán)。自然界中,陸地、海洋、大氣中的硫元素和氮元素,通過各種循環(huán)建立起生態(tài)平衡。
(1)陸地和海洋中的含硫有機(jī)物分解可釋放、火山噴發(fā)釋放、等氣體,二者反應(yīng)產(chǎn)生硫磺。請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式____________。
(2)大氣中的水能結(jié)合:,形成酸雨,隨時(shí)間推移,酸性會(huì)增強(qiáng),寫出酸性發(fā)生變化的原因:____________(用化學(xué)方程式表示)。
(3)的過渡排放會(huì)引起酸雨等一系列環(huán)境問題。下列措施中可用于減少排放量,且經(jīng)濟(jì)可行的是____________。
A.用天然氣代替煤炭做民用燃料 B.將工廠的煙囪造高
C.燃煤中添加石灰固硫 D.使用萃取煤炭中的硫
E.工業(yè)尾氣經(jīng)堿液處理后再排放
(4)沿海的火電站可利用天然海水(顯弱堿性的微粒主要是)吸收,成本低廉。其過程如下。
已知含各種粒子占總量的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溶液pH的變化如下圖所示:
根據(jù)以上信息,寫出海水吸收過程中pH從8變?yōu)?發(fā)生的總反應(yīng)的離子方程式為____________。
(5)下列不屬于氮的固定的是______
A.轉(zhuǎn)化為氨態(tài)氮 B.硝化過程 C.反硝化過程
D.轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮 E. F.
(6)氮循環(huán)和硫循環(huán)是自然界中兩種重要的元素循環(huán)過程。請選出下表中關(guān)于這兩種循環(huán)的正確評價(jià)______。任選其中一種錯(cuò)誤評價(jià),解釋判斷理由:__________________
【答案】(1)
(2)
(3)ACE
(4)
(5)BCF
(6)① C ②. A.大氣中有二氧化硫或B.動(dòng)植物體均有含硫有機(jī)物或D.溫室效應(yīng)與二氧化碳排放有關(guān)
【解析】(1)該反應(yīng)中硫化氫中硫元素化合價(jià)升高發(fā)生氧化反應(yīng)得到氧化產(chǎn)物,二氧化硫中硫元素化合價(jià)降低發(fā)生還原反應(yīng)得到還原產(chǎn)物硫,反應(yīng)方程式為:;
(2)SO2與水反應(yīng)生成亞硫酸:H2O+SO2H2SO3,酸性會(huì)增強(qiáng),發(fā)生的反應(yīng);
(3)A.用天然氣代替煤炭做民用燃料,可減少煤炭燃燒,減少二氧化硫排放,A正確;
B.將工廠的煙囪造高,不能減少二氧化硫的排放,B錯(cuò)誤;
C.燃煤中添加石灰固硫,石灰與二氧化硫最終轉(zhuǎn)化成硫酸鈣,C正確;
D.使用CS2萃取煤炭中的硫是不現(xiàn)實(shí)的操作,D錯(cuò)誤;
E.二氧化硫能和堿液反應(yīng)而被吸收,工業(yè)尾氣經(jīng)堿液處理后再排放,能減小二氧化硫的排放,E正確;
故選ACE;
(4)海水中含,吸收發(fā)生反應(yīng),pH從8變?yōu)?;
(5)氮的固定是游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài):
A.轉(zhuǎn)化NH3,A不選;
B.硝化過程是硝酸去參加反應(yīng),不是氮的固定,B選;
C.反硝化過程:還原硝酸鹽,釋放出分子態(tài)氮,不是氮的固定,C選;
D.轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮,即轉(zhuǎn)化成化合態(tài),D不選;
E.符合氮的固定,E不選;
F.是化合態(tài)之間轉(zhuǎn)化,F(xiàn)選;
故選BCF;
(6)氮循環(huán)會(huì)產(chǎn)生氮的氧化物污染環(huán)境,硫循環(huán)會(huì)產(chǎn)生二氧化硫等污染環(huán)境,所以人類活動(dòng)對氮循環(huán)和硫循環(huán)都造成了巨大影響,這兩種循環(huán)的正確評價(jià)為C。判斷理由:A.大氣中有二氧化硫B.動(dòng)植物體均有含硫有機(jī)物D.溫室效應(yīng)與二氧化碳排放有關(guān)。
編號(hào)
電極材料
電解質(zhì)溶液
電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向
1
Mg、Al
稀鹽酸
偏向Al
2
Mg、Al
NaOH溶液
偏向Mg
實(shí)驗(yàn)
序號(hào)
0min
10min
20min
30min
40min
50min
60min
1
600℃
1.0
0.60
0.50
0.50
0.50
0.50
0.50
2
600℃
1.0
0.80
0.67
0.57
0.50
0.50
0.50
3
600℃
1.0
0.75
0.54
0.43
0.43
0.43
0.43
編號(hào)
比較
氮循環(huán)
硫循環(huán)
A

氮元素會(huì)進(jìn)入大氣
硫循環(huán)不會(huì)進(jìn)入大氣
B
氮元素可以有機(jī)化合物形式參與循環(huán)
硫元素都以無機(jī)化合物形式參與循環(huán)
C

人類活動(dòng)對氮循環(huán)和硫循環(huán)都造成了巨大影響
D
氮循環(huán)和硫循環(huán)對環(huán)境影響都導(dǎo)致溫室效應(yīng)

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