高中化学试题

某课外小组分别用下图所示装置对原电池和电解原理进行实验探究。

请回答：
I．用图1所示装置进行第一组实验。
（1）在保证电极反应不变的情况下，不能替代Cu做电极的是          （填字母序号）。

A．铝

B．石墨

C．银

D．铂

（2）N极发生反应的电极反应式为                     。
（3）实验过程中，SO₄^2-          （填“从左向右”、“从右向左”或“不”）移动；
滤纸上能观察到的现象有                    。
II．用图2所示装置进行第二组实验。实验过程中，两极均有气体产生，Y极区溶液逐渐变成紫红色；停止实验，铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料发现，高铁酸根（FeO₄^2-）在溶液中呈紫红色。
（4）电解过程中，X极区溶液的pH            （填“增大” 、“减小”或“不变”）。电解过程中，Y极发生的电极反应为Fe-6e^-+8OH^-==FeO₄^2-+4H₂O 和                。
（5）若在X极收集到672 mL气体，在Y极收集到168 mL气体（均已折算为标准状况时气体体积），则Y电极（铁电极）质量减少         g。

电解原理在化学工业上有广泛应用。一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：

（1）若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液。
①电解池中X极上的电极反应式为_________________，在X极附近观察到的现象是_______________。
②Y电极上的电极反应式为________________,检验该电极反应产物的方法是_______________。
（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO₄溶液
①X电极的材料是_________________，电极反应式为_______________。
②Y电极的材料是 ________________，电极反应式为________________。

某温度时在2L容器中X、Y、Z三种气态物质的物质的量（n）随时间（t）变化的曲线如图所示，由图中数据分析：

（1）该反应的化学方程式为：                     
（2）反应开始至2min，用X表示的平均反应速率为：                   
（3）下列叙述能说明上述反应达到化学平衡状态的是           （填字母）
A．混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化
B．单位时间内每消耗3mol X，同时生成2mol Z
C．混合气体的总质量不随时间的变化而变化
（4）在密闭容器里，通入a mol H₂(g)和bmol I₂，发生反应H₂ (g）+ I₂ (g）=2HI(g)，当改变下列条件时，反应速率会发生什么变化（选填“增大”、“减小”或“不变”）
① 降低温度：                ②保持容器的体积不变，增加X(g)的物质的量：              
③ 增大容器的体积：                ④容器容积不变，通入氖气________________。

某课外兴趣小组欲测定某NaOH溶液的浓度，其操作步骤如下：

①将碱式滴定管用蒸馏水洗净后，用待测溶液润洗2～3次后，再注入待测溶液，调节滴定管的尖嘴部分充满溶液，并使凹液面处于"0"刻度以下的位置，记下读数；
②将锥形瓶用蒸馏水洗净后，直接从碱式滴定管中放入20.00mL待测溶液到锥形瓶中；
③将酸式滴定管用蒸馏水洗净后，立即向其中注入0.2000mol/L标准稀硫酸溶液，调节滴定管的尖嘴部分充满溶液，并使液面处于"0"刻度以下的位置，记下读数；
④向锥形瓶中滴入几滴酚酞作指示剂，进行滴定。滴定至指示剂刚好变色，且半分钟内颜色不再改变为止，测得所耗硫酸的体积为V₁mL；
⑤重复以上过程，但在滴定过程中向锥形瓶加入5mL蒸馏水，测得所耗稀硫酸为V₂mL。
试回答下列问题：
（1）锥形瓶中的溶液从         色变为             色时，停止滴定。
（2）滴定时边滴边摇动锥形瓶，眼睛应观察
A．滴定管内液面的变化     B．锥形瓶内溶液颜色的变化
（3）上述操作步骤中错误的一步是           (填步骤编号)。由此造成的测定结果          (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
（4）某次滴定时的滴定管中的液面如图，则其读数为        mL。若记录读数时，起始时仰视，终点时俯视，则所测溶液浓度会           滴定前向锥形瓶中加入10 mL蒸馏水，其余操作正常，则所测溶液浓度会             (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。

（5）根据下列数据：

滴定次数	待测液体积(mL)	标准硫酸体积(mL)
滴定前读数(mL)	滴定后读数(mL)
第一次	20.00	0.50	25.45
第二次	20.00	4.00	29.05
第三次	20.00	3.00	30.00
第四次	20.00	2.00	27.00

 
请计算待测烧碱溶液的浓度为             mol/L。

甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景．请回答下列与甲醇有关的问题．
（1）甲醇分子是____________分子(填“极性”或“非极性”)。
（2）工业上一般可采用如下反应来合成甲醇：CO(g)+2H₂(g) CH₃OH(g)△H=﹣86.6KJ/mol，在T℃时，往一个体积固定为1L的密闭容器中加入1mol CO和2mol H₂，反应达到平衡时，容器内的压强是开始时的3/5．
①达到平衡时，CO的转化率为____________
②下列选项能判断该反应达到平衡状态的依据的有____________

A．2v(H2)=v(CH3OH)	B．CO的消耗速率等于CH3OH的生成速率
C．容器内的压强保持不变	D．混合气体的密度保持不变

E．混合气体的颜色保持不变    F．混合气体的平均相对分子质量不随时间而变化
（3）已知在常温常压下：
①2CH₃OH（1）+3O₂(g)=2CO₂(g)+4H₂O(g)  △H=﹣akJ·mol^﹣1
②2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g)  △H=﹣bkl·mol^﹣1
③H₂O(g)=H₂O（1）  △H=﹣ckJ·mol^﹣1
则CH₃OH（1）+O₂(g)=CO(g)+2H₂O（1）  △H=____________kJ·mol^﹣1
（4）由甲醇、氧气和NaOH溶液构成的新型手机电池，可使手机连续使用一个月才充一次电．
①该电池负极的电极反应式为____________________．
②若以该电池为电源，用石墨做电极电解200mL含有如下离子的溶液．

离子	Cu^2+	H+	Cl^﹣	SO4^2^﹣
c/mol·L^﹣1	0.5	2	2	0.5

电解一段时间后，当两极收集到相同体积(相同条件)的气体时(忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象)阳极上收集到氧气的质量为____________．

工业电解饱和食盐水模拟装置的结构如图所示：

（1）写出电解饱和食盐水的化学方程式                ，该工业称为                  工业
（2）实际生产中使用的盐往往含有一些杂质，在电解食盐水之前，需要提纯食盐水。为了除去粗盐中的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2－及泥沙，可将粗盐溶于水，然后进行下列五项操作，正确的操作顺序是                 
①过滤 ②加过量的NaOH溶液 ③加适量的盐酸 ④加过量的Na₂CO₃溶液 ⑤加过量的BaCl₂溶液

A．①④②⑤③

B．④①②⑤③

C．②⑤④①③

D．⑤②④③①

（3）在该装置中写出装NaOH溶液试管中所发生的化学反应方程式（并用双线桥表示电子的转移的方向和数目）                   。

实验室有一包白色固体，可能含有Na₂CO₃、NaHCO₃和NaCl中的一种或多种。下列根据实验事实得出的结论正确的是

A．取一定量固体，溶解，向溶液中通入足量的CO2，观察到有晶体析出，说明原固体中一定含有Na2CO3

B．取一定量固体，溶解，向溶液中加入适量CaO粉末，充分反应后观察到有白色沉淀生成，说明原固体中一定含有Na2CO3

C．取一定量固体，溶解，向溶液中滴加适量AgNO3溶液，观察到有白色沉淀生成，说明原固体中一定含有NaCl

D．称取3.80g固体，加热至恒重，质量减少了0.620g。用足量稀盐酸溶解残留固体，充分反应后，收集到0.880g气体，说明原固体中仅含有Na2CO3和NaHCO3

化学理论在元素单质及其化合物反应中应用广泛．
（1）在一定条件下，可逆反应mAnB+pC△H，达到平衡状态．
①若A、B、C都是气体，增大压强，平衡向正反应方向移动，则m            n+p（填“大于”、“小于”或“等于”）．
②其他条件不变，加热后A的质量减小，则反应△H         0（填“大于”、“小于”或“等于”）．
（2）某些金属氧化物（如Fe_XO_Y）粉末和Al粉在镁条的引燃下可以发生铝热反应，下列反应速率（v）和温度（T）的关系示意图中与铝热反应最接近的是               （填序号）

（3）一定温度下，发生反应：FeO（s）+CO（g）Fe（s）+CO₂（g）△H．已知该反应在不同温度下的平衡常数如下表：

温度/℃	1000	1100
平衡常数	0.68	0.50

请回答下列问题：
①该反应的△H               0（填“＞”、“＜”或“=”）．
②T℃时，将FeO（s）和CO（g）各3.0mol加入10L的密闭容器中，反应达到平衡后，测得CO转化率为W₁，c（CO₂）=0.15mol•L^﹣1，则温度T            （填“高于”、“低于”、“等于”）1000，若此时保持其它条件不变再充入2.0mol CO（g），再达平衡时测得CO转化率为W₂，则W₁            W₂（填“＞”、“＜”或“=”） ．

二甲醚（CH₃OCH₃）和甲醇（CH₃OH）被称为21世纪的新型燃料．以CH₄和H₂O为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如下：

请填空：
（1）一定条件下，反应室1中发生反应CH₄（g）+H₂O（g）═CO（g）+3H₂（g）△H＞0．其它条件不变，只降低温度，逆反应速率将                       （填“增大”、“减小”或“不变”）．
（2）图1中反应室3（容积可变的密闭容器）中0.2mol CO与0.4mol H₂在催化剂作用下发生可逆反应生成甲醇：CO（g）+2H₂（g）CH₃OH（g），CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图2所示，则：

①P₁                 P₂（填“＜”、“＞”或“=”）．
②在压强P₁下，100℃时反应达到化学平衡，反应室3的容积变为2L，此时CO平衡常为                 ， 若温度不变，再加入1.0mol CO后重新达到平衡，CO的平衡转化率         （填“增大”、“不变”或“减小”）．
③保持容积为2L不变，温度100℃不变，向反应室3中再通入0.2mol CO与0.4mol H₂，CO的平衡转化率      （填“增大”、“不变”或“减小”）．

降低大气中CO₂的含量及有效地开发利用 CO₂，目前工业上有一种方法是用CO₂来生产燃料甲醇．为探究反应原理，现进行如下实验，在一定体积的恒容密闭容器中，充入1molCO₂和3molH₂，一定条件下发生反应：CO₂（g）+3H₂（g）CH₃OH（g）+H₂O（g）△H=﹣49.0kJ/mol．测得CO₂和CH₃OH（g）的浓度随时间变化如图所示．

（1）从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H₂）=                 mol/（L•min）；
（2）氢气的转化率=                  ；
（3）下列措施中能使平衡体系中减少的是                  ．
A．将H₂O（g）从体系中分离出去
B．充入He（g），使体系压强增大
C．升高温度
D．再充入1molH₂
（4）下列不能表示反应达到平衡状态的是
A．体系压强不再改变
B．混合气体的密度不再改变
C．容器内的温度不再改变
D．混合气体的平均分子质量不再改变
E．V（CO₂）：V（H₂O）=1：1
F．混合气体的总物质的量不再改变

（1）在酸性溶液中，碘酸钾（KIO₃）和亚硫酸钠可发生如下反应：
2IO₃^﹣+5SO₃^2﹣+2H⁺═I₂+5SO₄^2﹣+H₂O，生成的碘可以用淀粉溶液检验，根据反应溶液出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率，某同学设计实验如表所示：

	0.01mol•L^﹣1 KIO3酸性溶液（含淀粉）的体积/mL	0.01mol•L^﹣1 Na2SO3溶液的体积/mL	H2O的体积 /mL	实验 温度 /℃	溶液出现蓝色时所需时间/s
实验1	5	V1	35	25
实验2	5	5	40	25
实验3	5	5	V2	0

该实验的目的是                ，表中V₁=              mL．
（2）可逆反应C（s）+H₂O（g）H₂（g）+CO（g），△H＞0达到平衡后，改变某一外界条件（不改变物质的量的条件下），反应速率v与时间t的关系如图．

①图中t₂到t₃段、t₄到t₆段时引起平衡移动的条件分别可能是               、                 ；
②图中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段时间是                     ．

碘是人体不可缺少的元素，为了防止碘缺乏，现在市场上流行一种加碘盐，就是在精盐中添加一定量的KIO₃进去。某研究小组为了检测某加碘盐中是否含有碘，查阅了有关的资料，发现其检测原理是: 在溶液中 KIO₃+5KI+3H₂SO₄＝3I₂+3H₂O+3K₂SO₄
（1）用双线桥表示该反应中电子转移的方向和数目
该反应中还原产物与氧化产物的物质的量比是__________，0.2mol KIO₃参加反应时转移电子__________mol
（2）实验结束后分离I₂和K₂SO₄溶液所用的试剂是________
A．CCl₄       B．酒精      C．Na₂SO₄溶液         D．食盐水
所用的分离方法是            ，所用主要玻璃仪器是                
（3）上面实验中用到一定物质的量浓度的稀硫酸，若配制1 mol/L的稀硫酸溶液480mL，需用18mol/L浓H₂SO₄          mL，配制中需要用到的主要玻璃仪器是（填序号）           ．
A 100mL量筒    B 托盘天平
C 玻璃棒       D 100mL容量瓶
E 50mL 量筒   F 胶头滴管    G 烧杯   H 500mL容量瓶
（4）下面操作造成所配稀硫酸溶液浓度偏高的是___________
A．溶解后溶液没有冷却到室温就转移
B．转移时没有洗涤烧杯、玻璃棒
C．向容量瓶加水定容时眼睛俯视液面
D．用量筒量取浓硫酸后洗涤量筒并把洗涤液转移到容量瓶
E．摇匀后发现液面低于刻度线，又加蒸馏水至刻度线

某强酸性溶液X，含有Ba²⁺、Al³⁺、SiO₃^2－、NH₄⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、CO₃^2－、SO₄^2－、NO₃^－中的一种或几种离子，取溶液进行连续实验，能实现如下转化：

依据以上信息，回答下列问题：
（1）上述离子中，溶液X中肯定含有的是：________________；不能肯定的是：_______________。对不能确定是否存在的离子，可以另取X溶液于一支试管中，选择下列试剂中的一种加入X溶液中，根据现象就可判断，则该试剂是：_________。（选填：①NaOH溶液，②酚酞试剂，③石蕊试剂，④pH试纸，⑤KSCN溶液，⑥KMnO₄溶液）
（2）气体F的电子式为：_______________，实验中，可以观察到反应②的现象是：__________________。
（3）写出步骤①所有发生反应的离子方程式________________________、___________________。

人体血液里Ca²⁺离子的浓度一般采用g/cm³来表示。抽取一定体积的血样，加适量的草酸铵［(NH₄)₂C₂O₄］溶液，可析出草酸钙(CaC₂O₄)沉淀，将此草酸钙沉淀洗涤后溶于强酸可得草酸(H₂C₂O₄)，再用KMnO₄溶液滴定即可测定血液样品中Ca²⁺的浓度。某研究性学习小组设计如下实验步骤测定血液样品中Ca²⁺的浓度：
【配制KMnO₄标准溶液】下图是配制50mLKMnO₄标准溶液的过程示意图。

（1）上述过程中有两处错误，请你观察图示，判断其中不正确的操作是（填序号）____________；
（2）如果按照图示的操作配制溶液，所得的实验结果将____________（填偏大或偏小）。
【测定血液样品中Ca²⁺的浓度】抽取血样20.00mL，经过上述处理后得到草酸，再用硫酸酸化的0.020mol/L KMnO₄溶液滴定，使草酸转化成CO₂逸出，这时共消耗12.00mL KMnO₄溶液。
（3）滴定时，盛放高锰酸钾器名称为________________，确定反应达到终点的现象________________。
（4）草酸跟酸性KMnO₄溶液反应的离子方程式为：_______________________。
（5）根据所给数据计算血液样品中Ca²⁺离子的浓度为________mg/cm³。

分某化学兴趣小组同学展开对漂白剂亚氯酸钠 (NaClO₂)的研究。
实验Ⅰ：制取NaClO₂晶体
已知：NaClO₂饱和溶液在温度低于38 ℃时析出的晶体是NaClO₂·3H₂O，高于38 ℃时析出的晶体是NaClO₂，高于60 ℃时NaClO₂分解成NaClO₃和NaCl。现利用图10所示装置进行实验。

（1）装置③的作用是____________________。
（2）装置②中产生ClO₂的化学方程式为_________________________；装置④中制备NaClO₂的化学方程式为______________________。
（3）从装置④反应后的溶液获得NaClO₂晶体的操作步骤为：
①减压，55℃蒸发结晶；②趁热过滤；③____________；④低于60℃干燥，得到成品。
实验Ⅱ：测定某亚氯酸钠样品的纯度。
设计如下实验方案，并进行实验：
①准确称取所得亚氯酸钠样品m g于烧杯中，加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体，再滴入适量的稀硫酸，充分反应(已知：ClO₂^-＋4I^－＋4H^＋===2H₂O＋2I₂＋Cl^－)；将所得混合液配成250 mL待测溶液。
②移取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中，加几滴淀粉溶液，用c mol·L^－1 Na₂S₂O₃标准液滴定，至滴定终点。重复2次，测得平均值为V mL(已知：I₂＋2S₂O₃^2-===2I^－＋S₄O₆^2-)。
（4）达到滴定终点时的现象为___________________。
（5）该样品中NaClO₂的质量分数为_______________(用含m、c、V的代数式表示)。
（6）在滴定操作正确无误的情况下，此实验测得结果偏高，原因用离子方程式表示为________________。