第二章化学反应和能量
一实验题
1、用图中所示实验装置证明氧化铜能加快约7%的双氧水的分解并与二氧化锰的催化效果进行比
较(即比较反应速率) 。用图示装置测量产生气体的体积,其他可能影响实验的因素均已忽略,
相关数据如下:
(1)从实验原理来看,实验中的“待测数据”可以指 、也可以
指 。
(2)实验时气体收集在B 中,B 仪器名称是__________。若要检验产生的气体是O 2,待气体收集
结束后,用弹簧夹夹住B 下端乳胶管,打开单孔橡皮塞, 。
(3)为探究CuO 在实验②中是否起催化作用,除与①比较外,还需补
做下列实验不必写具体步骤) :a .证明CuO 的化学性质没有变化,
b . 。
(4)为证明氧化铜的化学性质在加入双氧水前后没有发生改变,你设
计验证的实验是 。
(5)实验开始时, 当往容器中加入一定量的双氧水后, 由于短时间内
产生大量气体, 分液漏斗内的液体不能顺利流下, 为了解决这个问题,
你采取的措施是 ;
在测量生成的气体体积时, 除了要注意视线与凹液面相平以外, 还应注意
2、催化剂在生产和科技领域起到重大作用。为比较Fe 3+和Cu 2+对H 2O 2分解的催化效果,某化学研
究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题:
(1)定性分析:如图甲可通过观
察 ,定
性比较得出结论。同学X 观察甲中两支试
管产生气泡的快慢,由此得出Fe 3+和Cu 2+
对H 2O 2分解的催化效果,其结论
________(填“合理”或“不合理”),理
由是____________________________。
(2)定量分析:如图乙所示,实验时均以生成40 mL气体为准,其它可能影响实验的因素均已
忽略。实验中需要测量的数据是 。
(3)加入0.10 mol MnO2粉末于50 mL H2O 2溶液中,在标准
状况下放出气体的体积和时间的关系如右图所示。
①实验时放出气体的总体积是 mL。
②放出1/3气体所需时间为 min。
③计算H 2O 2的初始物质的量浓度___________。
(请保留两
位有效数字)
④A、B 、C 、D 各点反应速率快慢的顺序为_____>____>____>____。
⑤ 解释④反应速率变化的原因 ___ 。
3、影响化学反应速率的因素有很多,某一个课外兴趣小组用实验的方法进行以下探究。
实验一:他们利用Cu 、Fe 、Mg 和不同浓度的硫酸(0.5mol/L、2mol/L、18.4mol/L),设计实验方案来研究影响反应速率的因素。
验结论,还需控制的实验条件是保持______________条件相同。
(2)乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响,利用下图装置进行定量实验。完成该实验应选用的实验药品是_____________;应该测定的实验数据是________________________。
实验二:已知2KMnO 4+5H2C 2O 4+3H2SO 4=K2SO 4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑,在高锰
酸钾酸性溶液和草酸溶液反应时,发现开始一段时间,反应速率较慢,
溶液褪色不明显;但不久突然褪色,反应速率明显加快。
(1)针对上述实验现象,某同学认为KMnO 4与H 2C 2O 4反应是放热反应,导
致溶液温度升高,反应速率加快。从影响化学反应速率的因素看,你的猜想还可能是______________的影响。
(2)若用实验证明你的猜想,除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液试剂外,还需要选择的试剂最合理的是____________。
A 、硫酸钾 B、硫酸锰 C、水 D、氯化锰
4、某同学设计出如下装置成功的证明了Cu 和Ag 的金属活动性顺序。请你原电池原理和实验装置,完成下列实验报告。
实验目的:探究Cu 和Ag 的金属活动性顺序
(1)电极材料:正极: ;负极: ;
硝酸银溶液的作用是 。
(2)写出电极反应式:
正极: ;
负极: 。
(3)实验现象:
。
(4)实验结论: 。
5、某一个探究小组用KMnO 4酸性溶液和H 2C 2O 4溶液反应过程中溶液紫色消失的方法,研究影响反
应速率的因素。实验条件作如下限定:所用
KMnO 4酸性溶液的浓度可选择0.01 mol·L-1、0.001 mol·L-1, 催化剂的用量可选择0.5g 、0g ,实验温度可选择298K 、323K 。每次实验KMnO 4酸性溶液的用量均为4 mL、H 2C 2O 4溶液(0.1 mol·L-1)的用量均为2mL 。
(1)配平化学方程式:
______KMnO4 +____H2C 2O 4 +_____H2SO 4 → ____K2SO 4 +_____MnSO4 +_____CO2 +______H2
(2)请完成以下实验设计表,并在实验目的一栏中填出对应的实验编号:
间,反应速率较慢,溶液褪色不明显,但不久后突然褪色,反应速率明显加快。
针对上述实验现象,同学认为高锰酸钾与草酸溶液的反应放热,导致溶液温度升高,反应速率加快,从影响化学反应速率的因素看,你猜想还可能是________________
若用实验证明你的猜想。除酸性高锰酸钾溶液,草酸溶液外,还需要选择的试剂最合理的是_______
A .硫酸钾 B.硫酸锰 C.二氧化锰 D.水
(从混合振荡均匀开始计时): 44 (忽略混合前后溶液体积的变化)。
(4) 若不经过计算,直接看表中的褪色时间长短来判断浓度大小与反应速率的关系是否可行_________。若不可行(若认为可行则不填),请设计可以通过直接观察褪色时间长短来判断的改进方案_____________________________________
6、Ⅰ、如下图所示,把试管放入盛有25 ℃饱和澄清石灰水的烧杯中,试管中开始放入几小块镁片,再用滴管滴入10 mL盐酸于试管中,试回答下列问题:
(1)实验中观察到的现象是________________________________ 。
(2)产生上述现象的原因是____________________________。
(3)写出有关反应的离子方程式:_________________________________;
反应中转移了0. 04mol电子时;标准状况下产生多少________mL的H 2;消耗镁多少________g(保留两位小数);生成的MgCl 2物质的量浓度为________。(溶液体积保持不变)
(4)由实验推知,镁片溶液和盐酸的总能量________(填“大于”、“小于”或“等于”) MgCl 2和H 2的总能量;此反应为________ (填放热反应或者吸热反应) 。
Ⅱ、已知断开1 mol H —H 键,1 mol N —H 键、1 molNN 键分别需要吸收的能量为436 kJ 、391 kJ 、
946 kJ。一定条件下由氢气和氮气反应生成1 mol NH3需要________(填“放出”或“吸收”) ________kJ的热量。
7、学习了反应热后,某化学小组对生石灰与水反应是显著放热反应进行了实验探究,在除了用手触摸试管壁感觉发热外,还设计了下列几个可行性方案。
甲方案:将温度计与盛有生石灰的小试管用橡皮筋捆绑在一起,放入有水的小烧杯中,用胶头滴管向小试管中缓缓滴入水,看到的现象是
________________________________________________________________________,
______________________________,说明反应放热。(下列装置中支撑及捆绑等仪器已略去) 乙方案:将盛放有生石灰的小试管插入带支管的试管中,支管接①或②,用胶头滴管向小试管中缓缓滴入水,看到的现象是(接①)____________________,(接②)
________________________________________________________________________, 说明反应放热。
丙方案:用胶头滴管向盛放有生石灰且带支管的试管中滴加水,支管接的导管中盛适量无水硫酸铜粉末,看到的现象是______________________________,说明反应放热,其原因是________________________________________________________________________。
8、某学校研究性学习小组设计实验探究铝等金属的性质:将一置于空气中的铝片投入浓氯化铜溶液中,铝片表面出现一层海绵状暗红色物质,接下来铝片上产生大量气泡,产生的气体,具有可燃性,溶液温度迅速上升。若用同样的铝片投入相同浓度的硫酸铜溶液中,在短时间内铝片无明显变化。
(1)铝与氯化铜溶液能迅速反应,而与相同浓度的硫酸铜溶液在短时间内不反应的原因可能是________(填序号) 。
A .铝与Cl -反应,铝与SO 42—不反应
B .氯化铜溶液酸性比同浓度的硫酸铜溶液酸性强
C .硫酸铜水解生成硫酸使铝钝化
D .氯离子能破坏氧化铝表面薄膜,而硫酸根离子不能
E .生成氯化铝溶于水,而生成硫酸铝不溶于水
(2)铝片表面出现的暗红色物质是________。
(3)放出的气体是________,请从有关物质的浓度、能量、是否有电化学作用等分析开始阶段产生气体的速率不断加快的原因是__________________________________.
(4)某同学通过其他的实验操作,也能使铝片与硫酸铜溶液反应加快,他采取的措施可能是________。
A .用砂纸擦去铝片表面的氧化膜后投入硫酸铜溶液中
B .把铝片投入热氢氧化钠溶液中一段时间后,取出洗涤,再投入硫酸铜溶液中
C .向硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液,再投入铝片
D .向硫酸铜溶液中加入氯化钠固体,再投入铝片
9、某同学用废干电池内的黑色固体(可能含有MnO 2、NH 4Cl 、ZnCl 2等物质) 进行如下图所示实验:
(1)操作③灼烧滤渣时所用主要仪器有酒精灯、玻璃棒、________、________。
(2)操作④的试管加入③中所得滤渣,试管中迅速产生能使带火星的木条复燃的气体,由此推测滤渣含有MnO 2,试管中发生反应的化学方程式:______________________________。
(3)操作③灼烧滤渣中的黑色固体时,产生一种使澄清石灰水变浑浊的气体,由此推测滤渣中除含有MnO 2外,还存在的物质为________________________________________________________________________。
(4)已知氯化锌与稀氨水反应生成Zn(OH)2白色沉淀,Zn(OH)2可以溶于稀氨水生成可溶性的
[Zn(NH3) 4](OH)2;下列是该同学对操作②的滤液主要成分进行探究的过程:
(一)[猜想Ⅰ] 主要成分为氯化铵;
[验证(操作) 过程]取少量滤液加入NaOH 固体,并加热;
[实验现象]闻到有轻微的氨味;
[判断猜想]________(填“猜想Ⅰ成立”或“猜想Ⅰ不成立”) ;
(二)[猜想Ⅱ] 主要成分为氯化锌;
[验证(操作) 过程]________________________________________
[实验现象]____________________________________________;
[判断猜想]猜想Ⅱ成立;
由上述实验得出的结论是:滤液中的主要成分:______________。
10、如图所示,在一个小烧杯里,加入20 g Ba(OH)2·8H 2O 晶体,将小烧杯放在事先已滴有3~4滴水的小玻璃片上,然后加入10 g NH4Cl 晶体,并用玻璃棒迅速搅拌。
(1)实验中玻璃棒的作用是
______________________________________________________________
__________。
(2)写出有关反应的化学方程式:________________________________,该反应的类型属于________反应。
(3)实验中观察到的现象有________________________,________________________,混合物呈糊状。呈糊状的原因是____________________。
(4)通过________现象,说明该反应为________(填“吸”或“放”) 热反应,这是由于反应物的总能量________生成物的总能量。
11、某研究性学习小组在探究CuSO 4+5H 2O===CuSO4·5H 2O 是放出热量还是吸收热量时设计了如图所示的实验装置。
在小试管里加入2 g 新制备的无水硫酸铜,把小试管套在具支试管内。在U 形
管内加入少量红墨水。打开T 形管螺旋夹,使U 形管内两边的液面处于同一水
平面。再夹紧螺旋夹,把水滴入小试管内,使白色的无水硫酸铜完全变成蓝色
的五水硫酸铜晶体,可观察到U 形管右侧的液面立即下降,左侧的液面上升。
(1)①写出上述反应的化学方程式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。 ②该反应是__________(填“吸热”或“放热”) 反应。
③反应中的硫酸铜和水具有的总能量__________(填“大于”或“小于”) 硫酸铜晶体的总能量。
(2)如果U 形管内两边的液面处于同一水平面后,在小试管内先加入Ba(OH)2·8H 2O 晶体,再加入NH 4Cl 固体,用玻璃棒不断搅拌,则可观察到U 形管中的现象为
________________________________________________________________________。
12、氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定,请回答:
(1)氢氧燃料电池的能量转化主要形式是 ,
在导线中电子流动方向为__________________(用a 、b 表示) 。 (2)负极反应式为 。
(3)电极表面镀铂粉的原因为 。
(4)该电池工作时,H 2和O 2连续由外部供给,电池可连续不断提供电能。
因此,大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料,吸
氢和放氢原理如下:
Ⅰ.2Li +H 2△2LiH II .LiH +H 2O =LiOH+H 2↑
①反应Ⅰ中的还原剂是 ,反应II 中的氧化剂是 。 ②已知LiH 固体密度为0.82 g/cm3。用锂吸收224 L(标准状况)H 2,生成的LiH 体积与被吸收的H 2体积比为 。
③由②生成的LiH 与H 2O 作用,放出的H 2用作电池燃料,若能量转化率为80%,则导线中通过电子的物质的量为 mol。
13、如图所示,将甲、乙两个装有不同物质的针筒用导管连接起来,将乙针筒内的物质压到甲针筒内,进行下表所列的不同实验(气体在同温同压下测定) .
(1)实验1中,沉淀最终变为________色,写出沉淀变色的化学方程式______________________________________________________________________.
(2)实验2甲针筒内的现象有:有__________生成,活塞________移动(填向外、向内、不) .反应后甲针筒内有少量的残留气体,正确的处理方法是将其通入______溶液中.
(3)实验3中,甲中的30 mL 气体是NO 2和N 2O 4的混合气体,那么甲中最后剩余的无色气体是__________,写出NO 2与H 2O 反应的化学方程式________________________.
(4)实验4中,已知:3Cl 2+2NH 3===N2+6HCl. 甲针筒除活塞有移动,针筒内有白烟产生外,气体的颜色变化为______,最后针筒内剩余气体的体积约为________ mL.
14、工业上电解饱和食盐能制取多种化工原料,其中部分原料可用于制备多晶硅。
(1)如图是离子交换膜法电解饱和食盐水示意图,电解槽阳极产生的气体是 ;NaOH 溶液的出口为 (填字母) ;精制饱和食盐水的进口为 (填字母) ;干燥塔中应使用的液体是 。
(2)多晶硅主要采用SiHCl 3还原工艺生产,其副产物SiCl 4的综合利用受到广泛关注。 ①SiCl 4可制气相白炭黑(与光导纤维主要原料相同) ,方法为高温下SiCl 4与H 2和O 2反应,产物有两种,化学方程式为 。
②SiCl 4可转化为SiHCl 3而循环使用。一定条件下,在20 L恒容密闭容器中的反应: 3SiCl 4(g)+2H 2(g)+Si(g)4SiHCl 3(g) 达平衡后,H 2与SiHCl 3物质的量浓度分别为0.140 mol/L和0.020 mol/L,若H 2全部来源于离子交换膜法的电解产物,理论上需消耗纯NaCl 的质量为 kg。
(3)采用无膜电解槽电解饱和食盐水,可制取氯酸钠,同时生成氢气,现制得氯酸钠213.0 kg,则生成氢气 m 3(标准状况) 。
二推断题
15、已知X 、Y 、Z 、W 四种元素为按原子序数由小到大排列的四种短周期元素。已知:①X可分别与Y 、W 形成X 2Y ,X 2Y 2、XW 等共价化合物;②Z可分别与Y 、W 形成Z 2Y 、Z 2Y 2、ZW 等离子化合物。请回答:
(1)Z2Y 的化学式是 。
(2)Z2Y 2与X 2Y 反应的化学方程式是 。
(3)如上图所示装置,两玻璃管中盛满滴有酚酞溶液的ZW 饱和溶液,
C(Ⅰ)、C(Ⅱ)为多孔石墨电极。接通S 1后,C(Ⅰ)附近溶液变红,两玻璃管中有气体生成,则电解的总反应式为_______________________。
一段时间后(两玻璃管中液面未脱离电极),断开S 1,接通S 2,电流
表的指针发生偏转。此时:C(Ⅰ)的电极名称是 (填写正极
或负极);C (II )的电极反应式是 。
16、W 、X 、Y 、Z 、M 、G 五种元素分属三个短周期,且原子序数依次增
大。W
、Z 同主族,可形成离子化合物ZW ;Y 、M 同主族,可形成MY 2、
MY 3两种分子;X 的气态氢化物水溶液呈碱性
请回答下列问题:
(1)Y在元素周期表中的位置为_________,上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是_____(写化学式),W 、Y 、Z 、M 形成的简单离子的半径大小顺序是___________________(用化学符号表示)。
(2) Y、G 的单质或两元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有_______(写单质的化学式) 、_________(写出化合物的化学式)。
(3) Y 与M 的氢化物中,热稳定性更好的是____________(填化学式),原因是_____________________
(4) ZW 的电子式为__________,ZW 与水反应放出气体的化学方程式为__________________________。
(5)最近意大利罗马大学的Funvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的X 4分子。X 4分子结构如下图所示,已知断裂lmolX -X 吸收167kJ 热量,生成1mo1X 2放出942kJ 热量。根据以上信息和数据,下列说法正确的是____________。
A .X 4沸点比P 4(白磷) 低,属于原子晶体 B .lmol X4气体转变为X 2吸收882kJ 热量
C .X 4与X 2互为同素异形体
(6)发射“神六”时用X 2W 4作为火箭发动机的燃料,NO 2为氧化剂,反应生成N 2和水蒸气。已知声称1mol 水蒸气时放热283.9KJ ,写出X 2W 4 (g)和NO 2(g)反应的热化学方程式______________________________________
同时,X 2W 4可作为新型燃料电池的燃料,在氧气中燃烧生成氮气和水,请利用X 2W 4、氧气与KOH 溶液组成碱性燃料电池,写出该电池负极的电极反应式________________________,指出电解质溶液中OH -离子向________极移动。
17、已知甲、乙、丙分别代表中学化学中的常见物质,若甲的化学式为RCl 3, ....
其溶液在加热蒸干并灼烧时可发生反应: a. 甲+H2O 乙+丙 b. 乙氧化物+H2O
请根据题目要求回答下列问题: (1)若甲为某用途广泛的金属元素的氯化物,其溶液在上述变化中生成的氧化物为红棕色粉末,则该金属在
周期表中的位置是 。
(2)若甲为某短周期金属元素的氯化物,则甲发生a
反应的化学方程式为 。
(3)将以上两种金属单质用导线连接,插入一个盛有
NaOH 溶液的烧杯中构成原电池,则负极发生的电极反应为_。
第二章化学反应和能量
一实验题
1、用图中所示实验装置证明氧化铜能加快约7%的双氧水的分解并与二氧化锰的催化效果进行比
较(即比较反应速率) 。用图示装置测量产生气体的体积,其他可能影响实验的因素均已忽略,
相关数据如下:
(1)从实验原理来看,实验中的“待测数据”可以指 、也可以
指 。
(2)实验时气体收集在B 中,B 仪器名称是__________。若要检验产生的气体是O 2,待气体收集
结束后,用弹簧夹夹住B 下端乳胶管,打开单孔橡皮塞, 。
(3)为探究CuO 在实验②中是否起催化作用,除与①比较外,还需补
做下列实验不必写具体步骤) :a .证明CuO 的化学性质没有变化,
b . 。
(4)为证明氧化铜的化学性质在加入双氧水前后没有发生改变,你设
计验证的实验是 。
(5)实验开始时, 当往容器中加入一定量的双氧水后, 由于短时间内
产生大量气体, 分液漏斗内的液体不能顺利流下, 为了解决这个问题,
你采取的措施是 ;
在测量生成的气体体积时, 除了要注意视线与凹液面相平以外, 还应注意
2、催化剂在生产和科技领域起到重大作用。为比较Fe 3+和Cu 2+对H 2O 2分解的催化效果,某化学研
究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题:
(1)定性分析:如图甲可通过观
察 ,定
性比较得出结论。同学X 观察甲中两支试
管产生气泡的快慢,由此得出Fe 3+和Cu 2+
对H 2O 2分解的催化效果,其结论
________(填“合理”或“不合理”),理
由是____________________________。
(2)定量分析:如图乙所示,实验时均以生成40 mL气体为准,其它可能影响实验的因素均已
忽略。实验中需要测量的数据是 。
(3)加入0.10 mol MnO2粉末于50 mL H2O 2溶液中,在标准
状况下放出气体的体积和时间的关系如右图所示。
①实验时放出气体的总体积是 mL。
②放出1/3气体所需时间为 min。
③计算H 2O 2的初始物质的量浓度___________。
(请保留两
位有效数字)
④A、B 、C 、D 各点反应速率快慢的顺序为_____>____>____>____。
⑤ 解释④反应速率变化的原因 ___ 。
3、影响化学反应速率的因素有很多,某一个课外兴趣小组用实验的方法进行以下探究。
实验一:他们利用Cu 、Fe 、Mg 和不同浓度的硫酸(0.5mol/L、2mol/L、18.4mol/L),设计实验方案来研究影响反应速率的因素。
验结论,还需控制的实验条件是保持______________条件相同。
(2)乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响,利用下图装置进行定量实验。完成该实验应选用的实验药品是_____________;应该测定的实验数据是________________________。
实验二:已知2KMnO 4+5H2C 2O 4+3H2SO 4=K2SO 4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑,在高锰
酸钾酸性溶液和草酸溶液反应时,发现开始一段时间,反应速率较慢,
溶液褪色不明显;但不久突然褪色,反应速率明显加快。
(1)针对上述实验现象,某同学认为KMnO 4与H 2C 2O 4反应是放热反应,导
致溶液温度升高,反应速率加快。从影响化学反应速率的因素看,你的猜想还可能是______________的影响。
(2)若用实验证明你的猜想,除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液试剂外,还需要选择的试剂最合理的是____________。
A 、硫酸钾 B、硫酸锰 C、水 D、氯化锰
4、某同学设计出如下装置成功的证明了Cu 和Ag 的金属活动性顺序。请你原电池原理和实验装置,完成下列实验报告。
实验目的:探究Cu 和Ag 的金属活动性顺序
(1)电极材料:正极: ;负极: ;
硝酸银溶液的作用是 。
(2)写出电极反应式:
正极: ;
负极: 。
(3)实验现象:
。
(4)实验结论: 。
5、某一个探究小组用KMnO 4酸性溶液和H 2C 2O 4溶液反应过程中溶液紫色消失的方法,研究影响反
应速率的因素。实验条件作如下限定:所用
KMnO 4酸性溶液的浓度可选择0.01 mol·L-1、0.001 mol·L-1, 催化剂的用量可选择0.5g 、0g ,实验温度可选择298K 、323K 。每次实验KMnO 4酸性溶液的用量均为4 mL、H 2C 2O 4溶液(0.1 mol·L-1)的用量均为2mL 。
(1)配平化学方程式:
______KMnO4 +____H2C 2O 4 +_____H2SO 4 → ____K2SO 4 +_____MnSO4 +_____CO2 +______H2
(2)请完成以下实验设计表,并在实验目的一栏中填出对应的实验编号:
间,反应速率较慢,溶液褪色不明显,但不久后突然褪色,反应速率明显加快。
针对上述实验现象,同学认为高锰酸钾与草酸溶液的反应放热,导致溶液温度升高,反应速率加快,从影响化学反应速率的因素看,你猜想还可能是________________
若用实验证明你的猜想。除酸性高锰酸钾溶液,草酸溶液外,还需要选择的试剂最合理的是_______
A .硫酸钾 B.硫酸锰 C.二氧化锰 D.水
(从混合振荡均匀开始计时): 44 (忽略混合前后溶液体积的变化)。
(4) 若不经过计算,直接看表中的褪色时间长短来判断浓度大小与反应速率的关系是否可行_________。若不可行(若认为可行则不填),请设计可以通过直接观察褪色时间长短来判断的改进方案_____________________________________
6、Ⅰ、如下图所示,把试管放入盛有25 ℃饱和澄清石灰水的烧杯中,试管中开始放入几小块镁片,再用滴管滴入10 mL盐酸于试管中,试回答下列问题:
(1)实验中观察到的现象是________________________________ 。
(2)产生上述现象的原因是____________________________。
(3)写出有关反应的离子方程式:_________________________________;
反应中转移了0. 04mol电子时;标准状况下产生多少________mL的H 2;消耗镁多少________g(保留两位小数);生成的MgCl 2物质的量浓度为________。(溶液体积保持不变)
(4)由实验推知,镁片溶液和盐酸的总能量________(填“大于”、“小于”或“等于”) MgCl 2和H 2的总能量;此反应为________ (填放热反应或者吸热反应) 。
Ⅱ、已知断开1 mol H —H 键,1 mol N —H 键、1 molNN 键分别需要吸收的能量为436 kJ 、391 kJ 、
946 kJ。一定条件下由氢气和氮气反应生成1 mol NH3需要________(填“放出”或“吸收”) ________kJ的热量。
7、学习了反应热后,某化学小组对生石灰与水反应是显著放热反应进行了实验探究,在除了用手触摸试管壁感觉发热外,还设计了下列几个可行性方案。
甲方案:将温度计与盛有生石灰的小试管用橡皮筋捆绑在一起,放入有水的小烧杯中,用胶头滴管向小试管中缓缓滴入水,看到的现象是
________________________________________________________________________,
______________________________,说明反应放热。(下列装置中支撑及捆绑等仪器已略去) 乙方案:将盛放有生石灰的小试管插入带支管的试管中,支管接①或②,用胶头滴管向小试管中缓缓滴入水,看到的现象是(接①)____________________,(接②)
________________________________________________________________________, 说明反应放热。
丙方案:用胶头滴管向盛放有生石灰且带支管的试管中滴加水,支管接的导管中盛适量无水硫酸铜粉末,看到的现象是______________________________,说明反应放热,其原因是________________________________________________________________________。
8、某学校研究性学习小组设计实验探究铝等金属的性质:将一置于空气中的铝片投入浓氯化铜溶液中,铝片表面出现一层海绵状暗红色物质,接下来铝片上产生大量气泡,产生的气体,具有可燃性,溶液温度迅速上升。若用同样的铝片投入相同浓度的硫酸铜溶液中,在短时间内铝片无明显变化。
(1)铝与氯化铜溶液能迅速反应,而与相同浓度的硫酸铜溶液在短时间内不反应的原因可能是________(填序号) 。
A .铝与Cl -反应,铝与SO 42—不反应
B .氯化铜溶液酸性比同浓度的硫酸铜溶液酸性强
C .硫酸铜水解生成硫酸使铝钝化
D .氯离子能破坏氧化铝表面薄膜,而硫酸根离子不能
E .生成氯化铝溶于水,而生成硫酸铝不溶于水
(2)铝片表面出现的暗红色物质是________。
(3)放出的气体是________,请从有关物质的浓度、能量、是否有电化学作用等分析开始阶段产生气体的速率不断加快的原因是__________________________________.
(4)某同学通过其他的实验操作,也能使铝片与硫酸铜溶液反应加快,他采取的措施可能是________。
A .用砂纸擦去铝片表面的氧化膜后投入硫酸铜溶液中
B .把铝片投入热氢氧化钠溶液中一段时间后,取出洗涤,再投入硫酸铜溶液中
C .向硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液,再投入铝片
D .向硫酸铜溶液中加入氯化钠固体,再投入铝片
9、某同学用废干电池内的黑色固体(可能含有MnO 2、NH 4Cl 、ZnCl 2等物质) 进行如下图所示实验:
(1)操作③灼烧滤渣时所用主要仪器有酒精灯、玻璃棒、________、________。
(2)操作④的试管加入③中所得滤渣,试管中迅速产生能使带火星的木条复燃的气体,由此推测滤渣含有MnO 2,试管中发生反应的化学方程式:______________________________。
(3)操作③灼烧滤渣中的黑色固体时,产生一种使澄清石灰水变浑浊的气体,由此推测滤渣中除含有MnO 2外,还存在的物质为________________________________________________________________________。
(4)已知氯化锌与稀氨水反应生成Zn(OH)2白色沉淀,Zn(OH)2可以溶于稀氨水生成可溶性的
[Zn(NH3) 4](OH)2;下列是该同学对操作②的滤液主要成分进行探究的过程:
(一)[猜想Ⅰ] 主要成分为氯化铵;
[验证(操作) 过程]取少量滤液加入NaOH 固体,并加热;
[实验现象]闻到有轻微的氨味;
[判断猜想]________(填“猜想Ⅰ成立”或“猜想Ⅰ不成立”) ;
(二)[猜想Ⅱ] 主要成分为氯化锌;
[验证(操作) 过程]________________________________________
[实验现象]____________________________________________;
[判断猜想]猜想Ⅱ成立;
由上述实验得出的结论是:滤液中的主要成分:______________。
10、如图所示,在一个小烧杯里,加入20 g Ba(OH)2·8H 2O 晶体,将小烧杯放在事先已滴有3~4滴水的小玻璃片上,然后加入10 g NH4Cl 晶体,并用玻璃棒迅速搅拌。
(1)实验中玻璃棒的作用是
______________________________________________________________
__________。
(2)写出有关反应的化学方程式:________________________________,该反应的类型属于________反应。
(3)实验中观察到的现象有________________________,________________________,混合物呈糊状。呈糊状的原因是____________________。
(4)通过________现象,说明该反应为________(填“吸”或“放”) 热反应,这是由于反应物的总能量________生成物的总能量。
11、某研究性学习小组在探究CuSO 4+5H 2O===CuSO4·5H 2O 是放出热量还是吸收热量时设计了如图所示的实验装置。
在小试管里加入2 g 新制备的无水硫酸铜,把小试管套在具支试管内。在U 形
管内加入少量红墨水。打开T 形管螺旋夹,使U 形管内两边的液面处于同一水
平面。再夹紧螺旋夹,把水滴入小试管内,使白色的无水硫酸铜完全变成蓝色
的五水硫酸铜晶体,可观察到U 形管右侧的液面立即下降,左侧的液面上升。
(1)①写出上述反应的化学方程式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。 ②该反应是__________(填“吸热”或“放热”) 反应。
③反应中的硫酸铜和水具有的总能量__________(填“大于”或“小于”) 硫酸铜晶体的总能量。
(2)如果U 形管内两边的液面处于同一水平面后,在小试管内先加入Ba(OH)2·8H 2O 晶体,再加入NH 4Cl 固体,用玻璃棒不断搅拌,则可观察到U 形管中的现象为
________________________________________________________________________。
12、氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定,请回答:
(1)氢氧燃料电池的能量转化主要形式是 ,
在导线中电子流动方向为__________________(用a 、b 表示) 。 (2)负极反应式为 。
(3)电极表面镀铂粉的原因为 。
(4)该电池工作时,H 2和O 2连续由外部供给,电池可连续不断提供电能。
因此,大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料,吸
氢和放氢原理如下:
Ⅰ.2Li +H 2△2LiH II .LiH +H 2O =LiOH+H 2↑
①反应Ⅰ中的还原剂是 ,反应II 中的氧化剂是 。 ②已知LiH 固体密度为0.82 g/cm3。用锂吸收224 L(标准状况)H 2,生成的LiH 体积与被吸收的H 2体积比为 。
③由②生成的LiH 与H 2O 作用,放出的H 2用作电池燃料,若能量转化率为80%,则导线中通过电子的物质的量为 mol。
13、如图所示,将甲、乙两个装有不同物质的针筒用导管连接起来,将乙针筒内的物质压到甲针筒内,进行下表所列的不同实验(气体在同温同压下测定) .
(1)实验1中,沉淀最终变为________色,写出沉淀变色的化学方程式______________________________________________________________________.
(2)实验2甲针筒内的现象有:有__________生成,活塞________移动(填向外、向内、不) .反应后甲针筒内有少量的残留气体,正确的处理方法是将其通入______溶液中.
(3)实验3中,甲中的30 mL 气体是NO 2和N 2O 4的混合气体,那么甲中最后剩余的无色气体是__________,写出NO 2与H 2O 反应的化学方程式________________________.
(4)实验4中,已知:3Cl 2+2NH 3===N2+6HCl. 甲针筒除活塞有移动,针筒内有白烟产生外,气体的颜色变化为______,最后针筒内剩余气体的体积约为________ mL.
14、工业上电解饱和食盐能制取多种化工原料,其中部分原料可用于制备多晶硅。
(1)如图是离子交换膜法电解饱和食盐水示意图,电解槽阳极产生的气体是 ;NaOH 溶液的出口为 (填字母) ;精制饱和食盐水的进口为 (填字母) ;干燥塔中应使用的液体是 。
(2)多晶硅主要采用SiHCl 3还原工艺生产,其副产物SiCl 4的综合利用受到广泛关注。 ①SiCl 4可制气相白炭黑(与光导纤维主要原料相同) ,方法为高温下SiCl 4与H 2和O 2反应,产物有两种,化学方程式为 。
②SiCl 4可转化为SiHCl 3而循环使用。一定条件下,在20 L恒容密闭容器中的反应: 3SiCl 4(g)+2H 2(g)+Si(g)4SiHCl 3(g) 达平衡后,H 2与SiHCl 3物质的量浓度分别为0.140 mol/L和0.020 mol/L,若H 2全部来源于离子交换膜法的电解产物,理论上需消耗纯NaCl 的质量为 kg。
(3)采用无膜电解槽电解饱和食盐水,可制取氯酸钠,同时生成氢气,现制得氯酸钠213.0 kg,则生成氢气 m 3(标准状况) 。
二推断题
15、已知X 、Y 、Z 、W 四种元素为按原子序数由小到大排列的四种短周期元素。已知:①X可分别与Y 、W 形成X 2Y ,X 2Y 2、XW 等共价化合物;②Z可分别与Y 、W 形成Z 2Y 、Z 2Y 2、ZW 等离子化合物。请回答:
(1)Z2Y 的化学式是 。
(2)Z2Y 2与X 2Y 反应的化学方程式是 。
(3)如上图所示装置,两玻璃管中盛满滴有酚酞溶液的ZW 饱和溶液,
C(Ⅰ)、C(Ⅱ)为多孔石墨电极。接通S 1后,C(Ⅰ)附近溶液变红,两玻璃管中有气体生成,则电解的总反应式为_______________________。
一段时间后(两玻璃管中液面未脱离电极),断开S 1,接通S 2,电流
表的指针发生偏转。此时:C(Ⅰ)的电极名称是 (填写正极
或负极);C (II )的电极反应式是 。
16、W 、X 、Y 、Z 、M 、G 五种元素分属三个短周期,且原子序数依次增
大。W
、Z 同主族,可形成离子化合物ZW ;Y 、M 同主族,可形成MY 2、
MY 3两种分子;X 的气态氢化物水溶液呈碱性
请回答下列问题:
(1)Y在元素周期表中的位置为_________,上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是_____(写化学式),W 、Y 、Z 、M 形成的简单离子的半径大小顺序是___________________(用化学符号表示)。
(2) Y、G 的单质或两元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有_______(写单质的化学式) 、_________(写出化合物的化学式)。
(3) Y 与M 的氢化物中,热稳定性更好的是____________(填化学式),原因是_____________________
(4) ZW 的电子式为__________,ZW 与水反应放出气体的化学方程式为__________________________。
(5)最近意大利罗马大学的Funvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的X 4分子。X 4分子结构如下图所示,已知断裂lmolX -X 吸收167kJ 热量,生成1mo1X 2放出942kJ 热量。根据以上信息和数据,下列说法正确的是____________。
A .X 4沸点比P 4(白磷) 低,属于原子晶体 B .lmol X4气体转变为X 2吸收882kJ 热量
C .X 4与X 2互为同素异形体
(6)发射“神六”时用X 2W 4作为火箭发动机的燃料,NO 2为氧化剂,反应生成N 2和水蒸气。已知声称1mol 水蒸气时放热283.9KJ ,写出X 2W 4 (g)和NO 2(g)反应的热化学方程式______________________________________
同时,X 2W 4可作为新型燃料电池的燃料,在氧气中燃烧生成氮气和水,请利用X 2W 4、氧气与KOH 溶液组成碱性燃料电池,写出该电池负极的电极反应式________________________,指出电解质溶液中OH -离子向________极移动。
17、已知甲、乙、丙分别代表中学化学中的常见物质,若甲的化学式为RCl 3, ....
其溶液在加热蒸干并灼烧时可发生反应: a. 甲+H2O 乙+丙 b. 乙氧化物+H2O
请根据题目要求回答下列问题: (1)若甲为某用途广泛的金属元素的氯化物,其溶液在上述变化中生成的氧化物为红棕色粉末,则该金属在
周期表中的位置是 。
(2)若甲为某短周期金属元素的氯化物,则甲发生a
反应的化学方程式为 。
(3)将以上两种金属单质用导线连接,插入一个盛有
NaOH 溶液的烧杯中构成原电池,则负极发生的电极反应为_。