1、主题综合检测 (二)一、选择题(本题包括 15 小题,每小题 3 分,共 45 分)1用铁片与稀硫酸反应制取氢气时,下列措施不能使氢气生成速率加大的是(双选)( )A加热B不用稀硫酸,改用 98%的浓硫酸C增大稀硫酸的用量D不用铁片,改用铁粉解析:选 BC。影响化学反 应 速率的因素有温度、浓度,还有固体的表面积等。温度升高,浓度增大,固体表面积增大,都会使反应速率增大。把稀硫酸改用 98%的浓硫酸,但 浓硫酸使铁钝化而不能产生氢气。选项 C 虽然增大了稀硫酸的用量,但没有增大硫酸的浓度,故反应速率不变。2物质的量浓度相同时,下列既能跟 NaOH 溶液反应,又能跟盐酸反应的溶液中,pH 最大的
2、是( )ANa 2CO3 溶液 BNH 4HCO3 溶液CNaHCO 3 溶液 DNaHSO 4 溶液解析:选 C。既能跟 NaOH 溶液反 应,又能跟盐酸反应的溶液是 B、C 选项;B 项中 NH水解生成的 H 与 HCO 水解生成的 OH 部分相抵。 4 33对可逆反应 4NH3(g)5O 2(g) 4NO(g)6H 2O(g),下列叙述正确的是( )A达到化学平衡时,4v 正 (O2)5v 逆 (NO)B若单位时间内生成 x mol NO 的同时,消耗 x mol NH3,则反应达到平衡状态C达到化学平衡时,若增大容器体积,则正反应速率减小,逆反应速率增大D化学反应速率关系是:2 v 正
3、 (NH3)3v 正 (H2O)解析:选 A。根据反应方程式有:4v 正 (O2)5v 正 (NO),所以 4v 正 (O2)5v 逆 (NO)表示 v正 v 逆 ,所以 A 正确。生成 NO、消耗 NH3 均为正反应的变 化,所以 B 错误。由于反应物、生成物均为气体,所以增大容器体 积, v 正 、v 逆 都减小,所以 C 错误。 v 正 (NH3)v 正 (H2O)23,所以 D 错误。4取一张用饱和 NaCl 溶液浸湿的 pH 试纸,两根铅笔芯做电极,接通直流电源,一段时间后,发现 a 电极与试纸接触处出现一个双色同心圆,内圆为白色,外圈呈浅红色。则下列说法错误的是( )Ab 电极是阴
4、极Ba 电极与电源的正极相连接C电解过程中,水是氧化剂Db 电极附近溶液的 pH 变小解析:选 D。根据题意,a 电极应产生 Cl2,为阳极,与电源正极相连,则 b 为阴极。 D 项中 b 电极上 H 放电,附近 OH 浓度增大,pH 变大。5锌粉、铝粉的混合物 44 g 与一定量质量分数为 17.25%的硫酸溶液恰好反应,将溶液蒸发结晶得干燥的无水固体 140 g,则放出的气体在标准状况下的体积为( )A无法计算 B6.72 LC33.6 L D22.4 L解析:选 D。根据质量守恒得:140 g44 g96 g,即 n(SO ) 1 mol,2496 g96 gmol 1即消耗硫酸的量为
5、1 mol,产 生的 H2为 1 mol,标准状况下 为 22.4 L。6下列浓度关系正确的是( )A氯水中:c(Cl 2)2c (ClO )c (Cl )c(HClO)B氯水中:c (Cl )c(H )c(OH )c(ClO )C等体积等浓度的氢氧化钠溶液与醋酸溶液混合:c (Na )c(CH 3COO )DNa 2CO3 溶液中:c (Na )c(CO )c(OH )c(HCO )c(H )23 3解析:选 D。氯水中含有 Cl2、HClO、Cl 、H 、OH 等溶质分子和离子,其中 c(Cl2)和其他离子浓度不存在定量关系,而溶液中 c(ClO )c(OH ),A 和 B 错误。 C 项
6、中混合后的溶液是 CH3COONa 溶液,CH 3COO 水解使 c(Na )c(CH3COO )。答案为 D。7在密闭容器中,一定条件下,进行如下反应:NO(g)CO(g) N2(g) CO2(g) H373.2 kJmol1 ,达到平衡后,为提高该12反应的速率和 NO 的转化率,采取的正确措施是( )A加催化剂同时升高温度B加催化剂同时增大压强C升高温度同时充入 N2D降低温度同时增大压强解析:选 B。提高反应速率的一般做法有:升高温度,增大反应物浓度,对有气体参加的反应增大压强,加入催化 剂。要提高 NO 的转化率,即让平衡向正反应方向移动,可采用的方法有:降低温度, 增大压强, 增大
7、 CO 的 浓度等。综合以上的分析,正确答案为 B。8近年来,加“碘”食盐较多使用了碘酸钾,KIO 3 可通过电解 KI 溶液(石墨和铁为电极) 制备,反应式为 KI3H 2O KIO33H 2,下列说法正确的是( )= = = = =电 解 A电解时,石墨做阴极,铁做阳极B电解时,在阳极产生氢气C电解后得 KIO3 产品的步骤有:过滤 浓缩结晶灼烧D电解中,每转移 0.6 mol 电子,理论可得 0.1 mol 无水 KIO3 晶体解析:选 D。本题考查电解基础知识。铁做阴极,否 则会参加反应,A 选项错误;阳极上是阴离子反应,反应为:I 6OH =IO 3H 2O6e ,阴极是 H 放电,
8、反应为: 32H2O2e =H22OH ,B 选项错误;电解后得 KIO3产品的步骤有:过滤浓缩结晶烘干,C 选项错误。9现有反应 S2Cl2(l)Cl 2(g) 2SCl2(l) H50.16 kJ(橙黄色) ( 鲜红色)mol1 ,在密闭容器中达到平衡,下列说法错误的是( )A温度不变,增大容器的体积, S2Cl2 的转化率降低B温度不变,缩小容器的体积,液体的颜色加深C压强不变,升高温度,液体的颜色变浅D体积不变,降低温度,氯气的转化率降低解析:选 D。A 选项,温度不变,增大容器的体 积,即减小压强,平衡向气体体积增大的方向移动,S 2Cl2 的转化率降低,正确;B 选项,温度不 变,
9、缩小容器的体积,即增大压强,平衡右移,鲜红色的 SCl2浓度增大,液体的颜色加深,正确;C 选项,压强不变,升高温度,平衡左移,液体的颜色变浅,正确;D 选项,体 积不变,降低温度,平衡右移, 氯气的转化率应该增大,故 D 错误。10常温下二价锌在水溶液中的存在形式与 pH 的关系如图,纵坐标为 Zn2 或Zn(OH)42 物质的量浓度的对数。下列说法正确的是( 双选)( )ApH12 的溶液中不存在Zn(OH) 42B如果溶液中 c(Zn2 )0.1 molL 1 ,则 c(H )110 6 molL1C控制 pH 在 812 可以分离出溶液中的锌离子DZn(OH) 2(s) Zn2 (aq
10、)2OH (aq)的平衡常数为 11010解析:选 AC。本题考查的是 图象题的解题能力问题, 难度中等。由图象可知,pH12的溶液中不存在Zn(OH) 42 ,A 正确;pH 在 812 时, 锌 离子以 Zn(OH)2 形式沉淀可分离出,C 正确;由 a 点可确定 Zn(OH)2(s) Zn2 (aq)2OH (aq)的平衡常数为 103 (107 )2110 17 ,故 D 错;当 c(Zn2 )0.1 molL1 时,可求得 c(H )110 6 molL1 ,故 B错。11如图中 x、y 分别是直流电源的两极,通电后发现 a 极板质量增加,b 极板处有无色无臭气体放出。符合这一情况的
11、是( )a 极板 b 极板 x 电极 Z 溶液A 锌 石墨 负极 CuSO4B 石墨 石墨 负极 NaOHC 银 铁 正极 AgNO3D 铜 石墨 负极 CuCl2解析:选 A。用活泼电极或惰性电极电解相同的溶液时现象可能不同。通电后 a 极板增重,表明溶液中金属阳离子在 a 极板上放电,发生还原反应 析出了金属单质,因此可确定 a极板是电解池的阴极,与它相 连接的直流电源的 x 极是负 极。故 C 不正确。A 中电解液为CuSO4 溶液,阴极 a 板上析出 Cu 而增重,阳极 b 板上由于 OH 放电而放出无色无臭的 O2,故 A 正确。B 中电解液为 NaOH 溶液,通 电后阴极 a 上应
12、 放出 H2,a 极板不会增重,故 B 不正确。D 中电解液为 CuCl2 溶液,阴极 a 板上因析出 Cu 而增重,但阳极 b 板上因 Cl 放电,放出黄绿色有刺激性气味的 Cl2,故 D 不正确。12在 25 时,在浓度为 1 molL1 的(NH 4)2SO4、(NH 4)2CO3、(NH 4)2Fe(SO4)2 的溶液中,测得其 c(NH )分别为 a、b、c(单位为 molL1 )。下列判断正确的是 ( ) 4Aabc BabcCacb Dcab解析:选 D。三种溶液中均存在水解平衡:NH H 2O NH3H2OH ,对于(NH 4) 42CO3,因 CO H HCO ,使上述水解平
13、衡向右移动;对(NH 4)2Fe(SO4)23 32,Fe2 2H 2O Fe(OH)22H ,c(H )增大,抑制 NH 的水解。 413甲、乙、丙三个烧杯中分别装有稀硫酸、氯化铜溶液、饱和食盐水,把用导线连接的锌片和铜片插入甲,把分别与直流电源正、负极相连的 C1、C 2 插入乙,把分别与直流电源正、负极相连的 C3、铁片插入丙。则下列叙述正确的是( )A甲、丙中是化学能转变为电能,乙中是电能转变为化学能BC 1、C 2 分别是阳极、阴极,锌片、铁片上都发生氧化反应CC 1 和 C3 放出的气体相同,铜片和铁片放出的气体也相同D甲、乙中溶液的 pH 逐渐升高,丙中溶液的 pH 逐渐减小解析
14、:选 C。本题考查原电池和电解池的原理。从题意可知,甲是原电池,乙和丙是电解池,A 选项错误。和电源正极相 连的电极是阳极,阳极上发生氧化反应,和电源负极相连的电极是阴极,阴极上发生还 原反应,所以 C1、C2 分别是阳极、阴极,铁片作为阴极,发生还原反应,锌片作为原电池的负 极, 发生氧化反应,B 选项错误。甲的总反应是Zn2H =Zn2 H 2,pH 增大,丙是 电解饱和食盐水,生成 NaOH,pH 增大,D 选项错误。14人体血液内的血红蛋白(Hb) 易与 O2 结合生成 HbO2,因此具有输氧能力。CO 吸入肺中发生反应:COHbO 2 O2HbCO,37 时,该反应的平衡常数 K22
15、0。HbCO的浓度达到 HbO2 浓度的 0.02 倍,会使人智力受损。据此,下列结论错误的是 ( )ACO 与 HbO2 反应的平衡常数 KcO2cHbCOcCOcHbO2B人体吸入的 CO 越多,与血红蛋白结合的 O2 越少C当吸入的 CO 与 O2 浓度之比大于或等于 0.02 时,人的智力才会受损D把 CO 中毒的病人放入高压氧仓中解毒,其原理是使上述平衡向左移动解析:选 C。由平衡常数的定义可知该反应的平衡常数 K ;由平衡移动cO2cHbCOcCOcHbO2原理可知吸入 CO 越多,平衡向右移 动,与血 红蛋白结合的 O2 越少;把病人放入高压氧仓中,则平衡向左移动,释放出 CO,
16、故可解毒,A、 B、D 均正确。C 项,由平衡常数表达式可知,人智力受损时:220 0.02,即 ,故 C 项错误 。cO2cCO cCOcO2 0.0222015铁镍蓄电池又称爱迪生电池,放电时的总反应为:FeNi 2O33H 2O=Fe(OH)22Ni(OH) 2。下列有关该电池的说法不正确的是( )A电池的电解液为碱性溶液,正极为 Ni2O3、负极为 FeB电池放电时,负极反应为 Fe2OH 2e =Fe(OH)2C电池充电过程中,阴极附近溶液的 pH 降低D电池充电时,阳极反应为 2Ni(OH)22OH 2e =Ni2O33H 2O解析:选 C。本题考查充电电池的有关知识,意在考查考生
17、对充电电池电极的判断及书写电极反应的能力。在铁镍蓄 电池中, Fe 是负极,Ni 2O3 是正极,由于生成 Fe(OH)2,则电解液为碱性溶液,故 A 正确;电池放电时,负极反应为:Fe 2OH 2e =Fe(OH)2,故 B 正确;电池充电时,阴极反应式为 :Fe(OH)22e =Fe2OH ,阴极附近溶液 pH 升高,故 C错误;由充电时的总反应式减去阴极反应式,可得到阳极反应式, D 正确。二、非选择题(本题包括 5 小题,共 55 分)16(8 分) 某芳香族化合物 A 经分析含有 C、H、O 的质量分数分别为76.6%、 6.4%、 17.0%,且一个 A 分子中只含一个氧原子。(1
18、)该化合物的分子式为_。(2)A 的浓溶液有强烈的腐蚀性,如果不慎沾到皮肤上,应立即用_洗涤;A 的稀溶液遇 FeCl3 溶液立即变成 _色;在一定条件下, A 能与甲醛发生聚合反应,生成_(填名称)。(3)将 A 的稀溶液滴加到溴水中,可以看到溶液中有_产生,相应的化学方程式为:_。解析:因为一个 A 分子中只含一个氧原子,所以 A 的相对分子质量为 1617.0%94,含碳原子个数为 9476.6%126,含氢原子个数为 946.4%16,其分子式为 C6H6O。根据题目的提示不难判断 A 即为苯酚。第(2)、(3)小题考查 苯酚的性质。答案:(1)C 6H6O(2)酒精 紫 酚醛树脂(3
19、)白色沉淀17(10 分) 下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据:实验序号 金属质量/g 金属状态 c(H2SO4)/ molL1V(H2SO溶液温度 金属/4)/ mL反应前反应后消失的时间/s 0.10 丝 0.5 50 20 34 500 0.10 粉末 0.5 50 20 35 50 0.10 丝 0.7 50 20 36 250 0.10 丝 0.8 50 20 35 200 0.10 粉末 0.8 50 20 36 25 0.10 丝 1.0 50 20 35 125 0.10 丝 1.0 50 35 50 50 0.10 丝 1.1 50 20 34 100 0.10 丝 1.1
20、50 30 44 40分析上述数据,回答下列问题:(1)实验和表明,_对反应速率有影响,_ ,反应速率越快,能表明同一规律的实验还有_( 填实验序号) ;(2)能表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有_(填实验序号);(3)本实验中影响反应速率的其他因素还有_,其实验序号是 _;(4)实验中的所有反应,反应前后溶液的温度变化值( 约 15 ) 相近,推测其原因:_。解析:(1)比较实验和可知,它们的其他条件(浓度、起始反应温度)均相同,金属状态不同,丝状金属需要 200 s 才消失而粉末状金属仅 25 s 即消失,说明固体反应物的表面积对反应速率有影响,表面积越大 则反应速率越快。同 样研究
21、 丝状和粉末状固体反应速率不同的实验还有和。(2)从表中寻找反应物浓度不同而其他条件( 金属状态、起始反应温度) 均相同的对比实验,不难发现是实验、 和。(3)该实验除研究了金属状态、c(H 2SO4)这两个因素外, 还研究了反应前溶液的温度对反应速率的影响,从实验和 、和的比较中均可看出,反应前温度越高,反应速率越快。(4)金属消失的时间表明了反应的快慢,而溶液的温度变化则主要由反应放出的热量所决定。由于 m(金属)均为 0.10 g 且均完全溶解,所放出的热量相等,所以溶液的温度变化值相近。答案:(1)固体反应物的表面积 表面积越大 和(2)、和(3)起始反应温度 和、和(4)一定量的金属
22、跟足量的稀硫酸反应放出的热量相同18(10 分) 某学生为了研究 MnO2 催化 H2O2 的分解,设计了如图装置,回答下列问题。(1)分液漏斗中盛有液体,打开分液漏斗的活塞时液体 H2O2 不能流下,可能的原因有_。(2)该同学发现,小试管中的液体几乎无明显的实验现象,锥形瓶中的溶液产生大量气泡。但反应一段时间后,锥形瓶内溶液产生气体的速率逐渐变慢,原因可能是什么?如何设计实验证明?假设一:_,实验操作_。假设二:_,实验操作_。(3)现有切成片状的新鲜土豆和煮熟土豆,证明新鲜土豆也能催化 H2O2 分解(已知新鲜土豆中含有过氧化氢酶)的实验方法_。解析:本题考查 MnO2 催化 H2O2
23、分解问题, 实验装置和设问 的角度都很新颖。(1) 问题是我们使用分液漏斗经常出现的问题,可能的原因有:漏斗上口的塞子没有打开或漏斗塞子的凹槽与颈部的通气孔未对准。 (2)锥形瓶内 H2O2 的分解速率 变缓,只能是 H2O2 或 MnO2 的原因。可能的原因:一是 H2O2 的浓度变稀致使产生气泡变慢,实验操作是向锥形瓶中添加H2O2 溶液,若反应速率增大,则假设成立。二是部分 MnO2 的催化活性降低或丧失,实验操作是向锥形瓶中再加入 MnO2 粉末,若反应速率增大, 则假 设成立。 (3)将片状的新鲜土豆和煮熟土豆同时放入 H2O2 溶液中,新鲜土豆片表面产生大量气泡,而熟土豆片表面无明
24、显现象(过氧化 氢酶在高温下已变 性,失去催化活性),即可证明。答案:(1)漏斗上口的塞子没有打开或漏斗塞子的凹槽与颈部的通气孔未对准(2)H2O2 的浓度变稀致使产生气泡变慢 向锥形瓶中添加 H2O2 溶液,若反应速率增大,则假设成立 部分 MnO2 的催化活性降低或丧失 向锥形瓶中再加入 MnO2 粉末,若反应速率增大,则假设成立(3)将片状的新鲜土豆和煮熟土豆同时放入 H2O2 溶液中,新鲜土豆表面产生大量气泡,而熟土豆表面无明显现象,即可证明19(12 分) 某铝合金中含有元素镁、铜、硅,为了测定该合金中铝的含量,设计了如下实验,请回答有关问题:(1)称取样品 a g,称量时应该使用的
25、主要仪器的名称是_ 。(2)将样品溶解于足量的稀盐酸中,过滤。滤液中主要含有_,滤渣中含有_,溶解、过滤用到的玻璃仪器是_。(3)滤液中加过量氢氧化钠溶液,过滤并洗涤滤渣。有关的离子方程式是_。(4)步骤(3)的滤液中通入足量二氧化碳气体,过滤并洗涤滤渣。有关的离子方程式是_。(5)步骤(4)过滤后的滤渣用蒸馏水洗涤数次,烘干并灼烧至恒重,冷却后称量,其质量为 b g,有关的化学方程式是_,原样品中铝的质量分数是_。(6)若步骤(3)中加入氢氧化钠的量不足,则实验结果_(填“偏高” 、 “偏低”或“不影响” ,下同);若步骤(5)中滤渣没有洗涤,则实验结果 _;若滤渣灼烧不充分,则实验结果_。
26、解析:由实验过程中的化学反应原理可知, 质量为 b g 的物质是 Al2O3,a g 合金与 b g Al2O3 所含铝元素的质量相同。a g 合金中所含铝元素的质量:m(Al)m(Al 2O3) b g g,2ArAlMrAl2O3 54102 9b17a g 合金中 Al 的质量分数:w(Al) 100% %。9b17 ga g 900b17a答案:(1)托盘天平(2)MgCl2、AlCl 3 Cu 、Si 烧杯、玻璃棒、普通漏斗(3)Mg2 2OH =Mg(OH)2,Al 3 4OH =Al(OH)4(4)Al(OH)4 CO2=Al(OH)3HCO 3(5)2Al(OH)3 Al2O3
27、3H 2O %= = = = =灼 烧 900b17a(6)偏低 偏高 偏高20(15 分) 下图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放 100 g 5.00%的 NaOH溶液、足量的 CuSO4 溶液和 100 g 10.00%的 K2SO4 溶液,电极均为石墨电极。(1)接通电源,经过一段时间后,测得丙中 K2SO4 浓度为 10.47%,乙中 c 电极质量增加。据此回答问题:电源的 N 端为_极;电极 b 上发生的电极反应为_;列式计算电极 b 上生成的气体在标准状况下的体积:_;电极 c 的质量变化是_g;电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化,简述其原因:甲溶液_;乙溶液_;丙
28、溶液_。(2)如果电解过程中铜全部析出,此时电解能否继续进行,为什么?_。解析:(1)乙中 c 电极质量增加,说明 c 处发生的反应为:Cu 2 2e =Cu,c 电极应为阴极,则 M 为负极,N 为正极。甲中放的是 NaOH 溶液, 电解时实质上是电解水,b 电极上发生的电极反应为:4OH =2H2OO 24e 。而要求算出 b 电极上产生的气体体积,就必须先根据丙中K2SO4浓 度的变 化计算出转移 电子的数目。设丙中电解水的质量为 x g,由电解前后溶质质量相等可得:10010%(100 x)10.47%,x4.5,所以整个反应过程中转移了 0.5 mol 电子,根据电极方程式可计算出
29、b 电极放出的 O2为 0.125 mol,其体 积为 2.8 L,c 电极上析出的铜为 0.25 mol,其质量为 16 g。甲中电解的是水,NaOH 浓度增大;乙中水电离出来的 OH 放电,H 浓度增大;丙中电解的也是水,虽然 K2SO4浓度变大,但 pH 不变。(2)铜全部析出时溶液变为 H2SO4 溶液, 电解仍可以进行。答案:(1)正4OH =2H2OO 24e 水减少的质量:100 g(1 )4.5 g,10.00%10.47%生成 O2 体积: 22.4 Lmol1 2.8 L4.5 g18 gmol 1 1216碱性增大,因为电解后,水量减少,溶液中 NaOH 浓度增大酸性增大,因为阳极上 OH 生成 O2,溶液中 H 浓度增大酸碱性大小没有变化,因为 K2SO4 是强酸强碱盐,浓度增大不影响溶液的酸碱性(2)能继续进行,因为 CuSO4 溶液已转变为 H2SO4 溶液,反应也就变为水的电解反应