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文檔簡介
1、例1】實驗室用下列儀器和藥品制取干燥純凈的氯氣,1)按氣流從左到右,裝置正確的連接為( )接( )接( )接( )接( )接( )接( )接( )(填各接口字母)。 (2)裝置F的作用是_,裝置E的作用是_。 (3)裝置A和E中的反應(yīng)化學(xué)方程式為 A_; E_,4)某校化學(xué)興趣小組稱取8.7 g二氧化錳與足量 10 molL-1的濃鹽酸反應(yīng),理論上可制得氯氣的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)V1_L。 (5)若該小組量取了10 molL-1的濃鹽酸40 mL,與足量的二氧化錳反應(yīng),理論上產(chǎn)生氯氣的體積為V2(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則V1_V2(填“”、“”或“”)原因是_,思路點撥】 【自主解答】儀器的連接應(yīng)按照制備、
2、凈化、收集、尾氣吸收的順序;F的作用是除氯化氫雜質(zhì),裝置E只有一段導(dǎo)氣管,是尾氣吸收裝置,內(nèi)裝氫氧化鈉溶液; 8.7 g二氧化錳物質(zhì)的量為0.1 mol,MnO2與鹽酸完全反應(yīng)可產(chǎn)生0.1 mol氯氣,體積為2.24 L;10 molL-1的濃鹽酸40 mL,其中氯化氫的物質(zhì)的量為0.4 mol,若0.4 mol氯化氫與足量MnO2完全反應(yīng)也可產(chǎn)生0.1 mol氯氣,但濃鹽酸在反應(yīng)過程中會逐漸變稀,其中的0.4mol,氯化氫不能完全反應(yīng),產(chǎn)生的氯氣少于0.1 mol,所以V1V2。 答案:(1)a f h b c e d g (2)除掉氯氣中混有的HCl 吸收多余的氯氣 (3)MnO2+4HC
3、l(濃) MnCl2+Cl2+2H2O Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O (4)2.24 (5) 隨著反應(yīng)的進(jìn)行,鹽酸濃度減小,稀鹽酸不與MnO2反應(yīng),反應(yīng)不再進(jìn)行,變式訓(xùn)練】氯氣是一種重要的化工原料,在生產(chǎn)和生活中應(yīng)用十分廣泛。 已知:2KMnO4+16HCl(濃)=2KCl+2MnCl2+5Cl2+ 8H2O,所以在實驗室可用高錳酸鉀固體和濃鹽酸制氯氣,1)請為該實驗選擇合適的發(fā)生裝置_(填“A”或“B”)。 (2)在2KMnO4+16HCl(濃)=2KCl+2MnCl2+5Cl2+ 8H2O反應(yīng)中,氧化劑是_。 (3)當(dāng)集氣瓶中收集滿氯氣時,可以觀察到氣體呈_ _色。燒杯
4、中所盛液體為_,其作用是_。 (4)工業(yè)上常用電解飽和食鹽水制取氯氣,試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:_,解析】(1)由制取氯氣的反應(yīng)原理可以看出,該反應(yīng)制取氣體的類型為固體+液體氣體;反應(yīng)不需加熱,故應(yīng)選擇B裝置。 (2)分析反應(yīng)中元素化合價變化情況可知,Mn元素反應(yīng)前后化合價變化情況為+7+2,化合價降低,為氧化劑。 (3)氯氣的顏色為黃綠色,燒杯中所盛液體為NaOH溶液,其作用是吸收多余的氯氣。 (4)電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式為2NaCl+2H2O 2NaOH+H2+Cl2,答案:(1)B (2)KMnO4 (3)黃綠 NaOH溶液 吸收多余的氯氣 (4)2NaCl+2H2O 2NaOH+H
5、2+Cl2,例2】(2010西寧高一檢測)下圖是實驗室制SO2并驗證SO2某些性質(zhì)的裝置圖(設(shè)二氧化硫能夠依次通過)。試回答,1)中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為:_。 (2)中的實驗現(xiàn)象為_,此實驗證明SO2是_ _氣體。 (3)中的品紅溶液_,證明SO2有_性。 (4)中的現(xiàn)象_,證明SO2有_性。 (5)的實驗現(xiàn)象_,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:_。 (6)的作用是_化學(xué)方程式為:_,規(guī)范解答】熟記SO2的化學(xué)性質(zhì)是解決本題的關(guān)鍵,答案:(1)Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2+H2O (2)變紅 酸性 (3)退色 漂白 (4)有黃色沉淀 氧化 (5)溴水退色 SO2+Br2+2H2O=H2
6、SO4+2HBr (6)吸收尾氣 SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O,變式訓(xùn)練】下圖是一套實驗室制氣裝置,用于發(fā)生、干燥和收集氣體。下列各組物質(zhì)中能利用這套裝置進(jìn)行實驗的是( ) A.堿石灰和濃氨水 B.二氧化錳和濃鹽酸 C.鋅和稀硫酸 D.碳酸鈣和稀鹽酸,解析】選D。根據(jù)裝置圖沒使用酒精燈加熱,排除B選項;又知生成的氣體用濃H2SO4干燥,A項制NH3,不能用濃H2SO4干燥,排除;C項生成H2,而圖中收集氣體用向上排空氣法,排除C項,只有D項符合,1.能夠用于鑒別SO2和CO2兩種無色氣體的是( ) A.氯化鋇溶液 B.紫色石蕊試液 C.澄清石灰水 D.品紅溶液 【解析】選D。SO2
7、和CO2都能使氯化鋇溶液都不能反應(yīng);都能使紫色石蕊試液變紅;與澄清石灰水反應(yīng)都產(chǎn)生白色沉淀;SO2可使品紅溶液退色,CO2不能,2.按下述實驗方法制備氣體,合理又實用的是( ) A.鋅粒與稀HNO3反應(yīng)制備H2 B.加熱分解NH4Cl固體制NH3 C.亞硫酸鈉與濃H2SO4反應(yīng)制備SO2 D.大理石與稀H2SO4反應(yīng)制備CO2 【解析】選C。鋅與稀HNO3反應(yīng)產(chǎn)生NO,不產(chǎn)生H2;NH4Cl分解產(chǎn)生NH3和HCl的混合氣體,不易分離;Na2SO3與濃H2SO4反應(yīng)生成Na2SO4、H2O和SO2;大理石與稀H2SO4反應(yīng)生成微溶的CaSO4,會覆蓋在大理石表面,使反應(yīng)難以進(jìn)行,3.用向上排空氣
8、法收集Cl2和HCl時,可以用以檢驗瓶中是否已經(jīng)充滿又可區(qū)別兩氣體的是( ) A.濕潤的淀粉KI試紙 B.濕潤的藍(lán)色石蕊試紙 C.蘸有濃氨水的玻璃棒 D.濕潤的紅色石蕊試紙,解析】選B。A項只能檢驗Cl2是否充滿,但無法檢驗HCl是否充滿,故A錯;B項Cl2可使?jié)駶櫟乃{(lán)色石蕊試紙先變紅后退色,而HCl只能使其變紅,因此,既可驗滿又可區(qū)別,故B對;C項Cl2和HCl氣體遇到濃氨水均產(chǎn)生白煙,因此,只能驗滿不能區(qū)別,故C錯;D項只能檢驗Cl2是否充滿,但無法檢驗HCl是否充滿,故D錯,4.(2010廈門高一檢測)已知HCl難溶于CCl4。則如圖所示裝置中,不適宜于HCl氣體尾氣吸收的是(,解析】選
9、B。HCl氣體極易溶于水,尾氣吸收時應(yīng)注意防止倒吸。 A項,倒置的漏斗吸水后會脫離水面,使漏斗內(nèi)的水又流入燒杯中; B項,導(dǎo)管內(nèi)HCl與水接觸,溶于水,使導(dǎo)管內(nèi)壓強(qiáng)迅速減小,會造成倒吸; C項,HCl難溶于CCl4,導(dǎo)管內(nèi)氣體壓強(qiáng)不會減小,不會造成倒吸; D項,由于干燥管的容積較大,水不會倒吸進(jìn)前一裝置中,5.(2010西寧高一檢測)如何除去下列氣體中的雜質(zhì),括號內(nèi)為雜質(zhì): (1)SO2(HCl)除雜試劑_,化學(xué)方程式:_。 (2)CO2(SO2)除雜試劑_,化學(xué)方程式:_,解析】除雜的原則能除去雜質(zhì)不和被提純的物質(zhì)反應(yīng)不引入新的雜質(zhì)。試劑的選擇一般優(yōu)先考慮能跟雜質(zhì)反應(yīng)的物質(zhì)。在飽和NaHSO
10、3溶液中,SO2幾乎不溶,而HCl卻可以被吸收,且可與NaHSO3反應(yīng)生成SO2;CO2幾乎不溶于飽和NaHCO3溶液,而SO2卻可與之反應(yīng),且有CO2生成,答案:(1)飽和亞硫酸氫鈉 NaHSO3+HCl=NaCl+SO2+H2O (2)飽和碳酸氫鈉 NaHCO3+SO2=NaHSO3+CO2或2NaHCO3+SO2=Na2SO3+ 2CO2+H2O,6.(2010東營高一檢測)某研究小組制取氯氣,并 將氯氣通入燒堿溶液制備少量消毒液(主要成分是NaClO),設(shè)計了下列裝置,回答有關(guān)問題,1)儀器A的名稱為_,B裝置中反應(yīng)的離子方程式為_; (2)飽和食鹽水的作用是_,能否省去盛有濃硫酸的洗
11、氣瓶?_(填“能”或“不能”),理由是_; (3)生成消毒液的反應(yīng)的離子方程式為_; (4)工業(yè)上制取氯氣的反應(yīng)的化學(xué)方程式為_,解析】實驗室用二氧化錳和濃鹽酸反應(yīng)制的氯氣中含有雜質(zhì)水蒸氣、氯化氫,可先用飽和食鹽水除氯化氫,再用濃硫酸作干燥劑除水蒸氣,從而得到純凈、干燥的氯氣,但該實驗的目的是用氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)制取消毒液,水蒸氣的存在無影響,可省略干燥裝置,答案:(1)分液漏斗 MnO2+4H+2Cl- Mn2+Cl2+2H2O (2)除去氯氣中的HCl 能 水的存在不影響氯氣和NaOH溶液的反應(yīng) (3)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O (4)2NaCl+2H2O 2NaOH+H2
12、+Cl2,A 組 (30分鐘 50分) 一、選擇題(本題包括4小題,每小題6分,共24分) 1.(2009山東高考)下列關(guān)于氯的說法正確的是 ( ) A.Cl2具有很強(qiáng)的氧化性,在化學(xué)反應(yīng)中只能作氧化劑 B.3517Cl、3717Cl為不同的核素,有不同的化學(xué)性質(zhì) C.實驗室制備Cl2,可用排飽和食鹽水集氣法收集 D.1.12 L Cl2含有1.7NA個質(zhì)子(NA表示阿伏加德羅常數(shù),解析】選C。Cl2中的氯元素處于中間價態(tài)既能被氧化又能被還原;3517Cl與3717Cl互為同位素,電子數(shù)相同,化學(xué)性質(zhì)相同;Cl2在飽和食鹽水中的溶解度小,可用排飽和食鹽水的方法收集;只有在標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12 L
13、 Cl2物質(zhì)的量才是0.05 mol,才含1.7NA個質(zhì)子,2.實驗室里可按下圖所示的裝置干燥、儲存氣體R,多余的氣體可用水吸收,則R是( ) A.NO2 B.HCl C.CO2 D.NH3 【解析】選D。圖中的氣體收集方法收集的應(yīng)是密度比空氣小的氣體,符合的只有D選項,3.在實驗室利用濃鹽酸和MnO2制氯氣,制備裝置中應(yīng)安裝分液漏斗而不能使用長頸漏斗,有關(guān)理由敘述錯誤的是( ) A.防止氯氣擴(kuò)散到空氣中造成污染 B.便于控制加入鹽酸的量 C.長頸漏斗不便于添加液體 D.盡量避免HCl揮發(fā)到空氣中,解析】選C。制取Cl2時需要濃鹽酸,為防止Cl2和HCl揮發(fā)到空氣中污染環(huán)境,同時又為了便于控制
14、鹽酸的量和反應(yīng)速率而使用分液漏斗,4.關(guān)于工業(yè)生產(chǎn)的下列敘述中,正確的是( ) A.將氫氣和氯氣混合后光照,使其反應(yīng)生成氯化氫再用水吸收得鹽酸 B.加熱氯化銨和消石灰的混合物制取氨氣 C.以石灰石、純堿、石英為原料,在玻璃熔爐中制取普通玻璃 D.工業(yè)上采用電解熔融氧化鎂的方法制取金屬鎂 【解析】選C。氯氣和氫氣混合光照易爆炸,產(chǎn)生危險;工業(yè)上用N2和H2在高溫高壓、催化劑條件下制取NH3;工業(yè)上采用電解熔融氯化鎂制取鎂,二、非選擇題(本題包括2小題,共26分) 5.(11分)根據(jù)下圖所示實驗回答下列問題,1)試管C口部的棉團(tuán)上發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_ _。 (2)試管B中的實驗現(xiàn)象是_,若將該
15、試管中反應(yīng)后的溶液加熱,可以觀察到_。 試管C中溶液變渾濁,則證明SO2具有_性。 (3)試管C口部的棉團(tuán)既可浸堿溶液,又可浸NaHCO3溶液,其作用是_,解析】濃硫酸與銅在加熱條件下可產(chǎn)生SO2,SO2具有漂白性且加熱后能恢復(fù)原來的顏色;SO2是酸性氧化物,可與堿反應(yīng)生成鹽和水;SO2具有氧化性可氧化硫化氫;試管C中棉團(tuán)的作用是吸收尾氣。 答案:(1)SO2+2OH-=SO32-+H2O (2)品紅溶液退色 溶液恢復(fù)紅色 氧化 (3)吸收多余的SO2,6.(15分)(2009全國卷)濃H2SO4和木炭在加熱時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 2H2SO4(濃)+C CO2+2H2O+2SO2 請從下圖
16、中選用所需的儀器(可重復(fù)選用)組成一套進(jìn)行該反應(yīng)并要檢出反應(yīng)產(chǎn)物的裝置。現(xiàn)提供濃H2SO4、木炭和酸性KMnO4溶液,其他固、液試劑自選。(連接和固定儀器所用的玻璃管、膠管、鐵夾、鐵架臺及加熱裝置等均略去,將所選的儀器連接順序由上至下依次填入下表,并寫出該儀器中應(yīng)加試劑的名稱及其作用,解析】成套裝置包括反應(yīng)裝置、檢驗裝置和尾氣處理裝置。C中加入濃硫酸和木炭作為反應(yīng)物的發(fā)生器,產(chǎn)物中必須先檢驗水,因為在檢驗其他物質(zhì)時會在其他試劑中混入水,可選用裝置B,放入無水硫酸銅,若變藍(lán)則說明有水。接著檢驗SO2氣體,用裝置A,放入品紅檢驗,若品紅退色,則說明有SO2氣體產(chǎn)生,再用裝置A,放入酸性KMnO4溶
17、液以除去SO2,然后再用裝置A,放入品紅,檢驗SO2是否除盡,因為CO2是用澄清石灰水來檢驗的,而SO2也可以使澄清石灰水變渾濁,故先要除去SO2,答案,B 組 1.以下各種氣體吸收裝置,能用于吸收易溶性氣體,并且能夠防止倒吸的裝置的是( ) A. B. C. D,解析】選D。中應(yīng)進(jìn)氣管伸入集氣瓶的部分短些;中的倒扣的漏斗下沿應(yīng)剛剛接觸液面,2.在沒有現(xiàn)成的CO2氣體發(fā)生器的情況下,請你選用下圖所示部分儀器,裝配成一個簡易的、能隨開隨用、隨關(guān)隨停的CO2氣體發(fā)生裝置,1)應(yīng)選用的儀器是_(填入編號); (2)若用上述裝置制取CO2氣體,而實驗室只有稀硫酸、濃硝酸、水、塊狀純堿、塊狀大理石,比較
18、合理的方案,應(yīng)選用的藥品是_,解析】實驗室CO2的制取是利用石灰石或大理石與鹽酸反應(yīng),屬于“固+液氣”型的裝置。題中無長頸漏斗。只能根據(jù)試題要求來設(shè)計。如果用c和b或h組成氣體發(fā)生裝置,無法調(diào)節(jié)產(chǎn)生或停止CO2,所以可以否定這種設(shè)計。如果c和e組成盛放塊狀大理石的裝置,讓d的燒杯里盛有鹽酸。實驗時,將c和e組成的裝置固定在a的鐵架臺上,然后調(diào)節(jié)鐵夾,使干燥管e細(xì)頸一端浸入鹽酸,并讓鹽酸浸沒盛有塊狀大理石的部位,這樣CO2,便產(chǎn)生了。如果把c上的閥門關(guān)閉,會使e中CO2體積越來越大,氣壓也越來越大,可導(dǎo)致e中鹽酸液面下降至不再發(fā)生反應(yīng)。這樣的裝置滿足了試題的要求。 答案:(1)a、c、d、e (
19、2)濃硝酸、水、塊狀大理石,某?;瘜W(xué)實驗興趣小組為了探究在實驗室制備Cl2的過程中有水蒸氣和HCl揮發(fā)出來,同時證明氯氣的某些性質(zhì),甲同學(xué)設(shè)計了如下圖所示的實驗裝置(支撐用的鐵架臺省略),按要求回答問題。(已知HCl難溶于CCl4,Cl2能溶于CCl4,1)寫出實驗制備Cl2的化學(xué)方程式_ _。 (2)上述反應(yīng)中,鹽酸表現(xiàn)的性質(zhì)是_。 (3)氯元素在周期表中的位置_。 (4)裝置B中現(xiàn)象是_。 裝置D和E中出現(xiàn)的不同現(xiàn)象說明的問題是_。 裝置F的作用是_,5)乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的實驗有缺陷,不能確保最終通入AgNO3溶液中的氣體只有一種。為了確保實驗結(jié)論的可靠性,證明最終通入AgNO3溶液的氣體
20、只有一種,乙同學(xué)提出在某兩個裝置之間再加一個裝置。你認(rèn)為該裝置應(yīng)加在_與_之間(填裝置字母序號),裝置中應(yīng)放入_(填寫試劑或用品名稱,解析】HCl在此反應(yīng)中部分Cl-化合價升高,部分Cl-化合價沒有變化,所以HCl表現(xiàn)還原性和酸性;檢驗水蒸氣用白色硫酸銅粉末,現(xiàn)象是變藍(lán);C盛放堿石灰,保證通入D的Cl2是干燥的,D中干燥有色布條不退色而E中濕潤布條退色說明Cl2沒有漂白性而Cl2與H2O反應(yīng)生成的HClO有漂白性;F用來除去Cl2從而用G檢驗揮發(fā)出的HCl,答案:(1)MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2+2H2O (2)酸性、還原性 (3)第3周期、A族 (4)無水硫酸銅粉末由白色變
21、為藍(lán)色 氯氣無漂白性,次氯酸有漂白性(或干燥的氯氣無漂白性) 吸收氯氣 (5)F G 濕潤的淀粉碘化鉀試紙(或濕潤的有色布條,1.(2010濟(jì)南高一檢測)實驗室用MnO2和濃鹽酸來制取氯氣,主要操作有: 將燒瓶固定在鐵架臺上 把酒精燈放在鐵架臺上,根據(jù)酒精燈確定鐵圈的高度,固定鐵圈,放上石棉網(wǎng) 用藥匙向燒瓶中加入MnO2,再向分液漏斗中加濃鹽酸,并將導(dǎo)管放入集氣瓶中,檢查裝置的氣密性 在燒瓶上裝好分液漏斗,連接好導(dǎo)管 最好的實驗操作順序是( ) A. B. C. D. 【解析】選C。實驗裝置的安裝順序一般為“先下后上,從左到右”,且制備氣體時,加入藥品前應(yīng)檢查裝置的氣密性,否則就要錯選A、B、
22、D,2.設(shè)計學(xué)生實驗要注意安全、無污染、現(xiàn) 象明顯。根據(jù)啟普發(fā)生器原理,可用底部 有小孔的試管制簡易的氣體發(fā)生器(如圖)。 若關(guān)閉K,不能使反應(yīng)停止,可將試管從 燒杯中取出(會有部分氣體逸散)。下列 氣體的制取宜使用該裝置的是( ) A.用二氧化錳(粉末)與雙氧水制氧氣 B.用鋅粒與稀硫酸制氫氣 C.用硫化亞鐵(塊狀)與鹽酸制硫化氫 D.用碳酸鈣(塊狀)與稀硫酸制二氧化碳,解析】選B。解答本題應(yīng)先根據(jù)啟普發(fā)生器原理確定制取氣體的試劑特征,再根據(jù)氣體的性質(zhì)一一進(jìn)行分析,作出正確判斷。用啟普發(fā)生器制取氣體的試劑需用塊狀(或大顆粒狀),由于MnO2是粉末狀,因此,不宜使用該裝置制取氧氣,故A項錯誤;
23、由于H2S氣體有毒,為了安全、無污染,因此,不宜使用該裝置制取H2S氣體,故C項錯誤;由于碳酸鈣與稀H2SO4反應(yīng)生成的CaSO4會附著在碳酸鈣表面而阻止反應(yīng)進(jìn)行,現(xiàn)象不明顯,因此,不宜使用該裝置制取CO2氣體,故D項錯誤;B項符合題意中的各種條件,故B項正確,3.(2010雅安高一檢測)把濃硫酸滴入濃鹽酸中,會有氯化氫氣體逸出,對此現(xiàn)象的合理解釋是( ) A.氯化氫難溶于水 B.濃硫酸有脫水性 C.濃硫酸是一種高沸點的酸 D.濃硫酸溶于水放出大量的熱,降低了氯化氫的溶解度 【解析】選D。濃硫酸有吸水性,增大了鹽酸的濃度,且濃硫酸溶于水放出大量的熱,加速了濃鹽酸的揮發(fā),4.實驗室制備下列氣體,
24、利用的化學(xué)反應(yīng)不屬于無機(jī)反應(yīng)基本類型的是( ) A.H2 B.O2 C.CO2 D.Cl2 【解析】選D。A項,實驗室一般用Zn粒與稀H2SO4反應(yīng)制H2,屬置換反應(yīng);B項,用H2O2分解制O2,屬分解反應(yīng); C項,制CO2一般用CaCO3與稀鹽酸反應(yīng),屬復(fù)分解反應(yīng);D項,用MnO2與濃鹽酸反應(yīng)不屬于四種基本反應(yīng)類型,5.制取氨氣并完成噴泉實驗(如圖,圖中夾持裝置均已省去,1)寫出實驗室制取氨氣的化學(xué)方程式:_; (2)收集氨氣應(yīng)使用_法, 要得到干燥的氨氣,可選用_作干燥劑。 (3)用甲圖裝置進(jìn)行噴泉實驗,上部燒瓶已裝滿干燥的氨氣,引發(fā)上噴的操作是_。 該實驗的原理是_。 (4)如果只提供乙
25、的裝置,請說明引發(fā)噴泉的方法_,解析】氨氣密度比空氣小且極易溶于水,應(yīng)用向上排空氣法收集,干燥氨氣應(yīng)用堿性干燥劑堿石灰;噴泉的引發(fā)是因為燒瓶內(nèi)的氨氣遇到水大量溶解而使壓強(qiáng)急劇減小造成的,乙中噴泉引發(fā)應(yīng)從使水與氨氣接觸的角度來考慮,答案:(1)Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3+2H2O (2)向下排空氣法 堿石灰 (3)打開止水夾,擠出膠頭滴管中的水 氨氣極易溶于水,致使燒瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)迅速減小 (4)用手或熱毛巾捂熱燒瓶,例1】(2010東營高一檢測)下列關(guān) 于原電池的敘述中正確的是 A.正極和負(fù)極必須是兩種不同的金屬 B.原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置 C.原電池工作時,正
26、極和負(fù)極上發(fā)生的都是氧化還原反應(yīng) D.鋅、銅和鹽酸構(gòu)成的原電池工作時,鋅片上有6.5 g鋅溶解,正極上就有0.1 g氫氣生成,規(guī)范解答】選B。原電池的兩極可以是活動性不同的兩 種金屬,也可以一極是金屬,一極是非金屬,如石墨; 原電池正極發(fā)生還原反應(yīng),負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng);鋅、銅 和鹽酸構(gòu)成的原電池工作時,鋅和鹽酸反應(yīng)置換氫氣, 6.5 g鋅溶解時,轉(zhuǎn)移0.2 mol電子,可生成0.1mol氫 氣,即0.2 g,變式訓(xùn)練】在盛有稀H2SO4溶液的燒杯中放入用導(dǎo)線連接的鋅片和銅片,下列敘述不正確的是( ) A.負(fù)極附近的SO42-離子濃度逐漸增大 B.電子通過導(dǎo)線由銅片流向鋅片 C.反應(yīng)一段時間后,溶
27、液的H+濃度降低 D.銅片上有H2逸出,解析】選B,例2】(2010鄭州高一檢測)有A、B、C、D四塊金屬片,進(jìn)行如下實驗:A、B用導(dǎo)線相連后,同時浸入稀H2SO4溶液中,A極為負(fù)極;C、D用導(dǎo)線相連后,同時浸入稀H2SO4溶液中,外電路電流由D到C;A、C用導(dǎo)線相連后,同時浸入稀H2SO4溶液中,C極產(chǎn)生大量氣泡; B、D用導(dǎo)線相連后,同時浸入稀H2SO4溶液中,D極發(fā)生氧化反應(yīng)。據(jù)此,判斷四種金屬的活動性順序是,A.ABCD B.ACDB C.CADB D.CBDA 【自主解答】選B。形成原電池時作負(fù)極的金屬被氧化,活潑性比正極強(qiáng),A比B強(qiáng);在原電池中,電流從正極流向負(fù)極,C比D強(qiáng);A、C
28、用導(dǎo)線相連后,同時浸入稀H2SO4溶液中,C極產(chǎn)生大量氣泡,說明C極為正極,A比C強(qiáng);B、D用導(dǎo)線相連后,同時浸入稀H2SO4溶液中,D極發(fā)生氧化反應(yīng),D為負(fù)極,D比B強(qiáng),變式訓(xùn)練】用鐵片與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時,下列措施不能使氫氣生成速率加快的是( ) A.加熱 B.不用稀硫酸,改用98%濃硫酸 C.滴加少量CuSO4溶液 D.不用鐵片,改用鐵粉,解析】選B。升高溫度可加快任何化學(xué)反應(yīng)的速率;鐵遇98%濃硫酸可鈍化,不能產(chǎn)生氫氣;滴加少量CuSO4溶液,鐵與CuSO4反應(yīng)生成銅,鐵、銅、H2SO4溶液形成原電池,可加快反應(yīng)速率;將鐵片改為鐵粉,增大了反應(yīng)物間的接觸面積,可加快化學(xué)反應(yīng)速率,1.
29、下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)化的認(rèn)識不正確的是( ) A.綠色植物的光合作用是將光能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能 B.煤燃燒時化學(xué)能轉(zhuǎn)變成熱能和光能 C.原電池工作時,化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?D.白熾燈工作時,電能全部轉(zhuǎn)變成光能 【解析】選D。白熾燈工作時,并不是電能全部變成光能,而是大部分電能轉(zhuǎn)化成光能,還有一部分電能轉(zhuǎn)化成熱能,2.(2010??诟咭粰z測)下列說法中正確的是( ) A.原電池是把電能轉(zhuǎn)為化學(xué)能的裝置 B.原電池中電子流出的一極是正極,發(fā)生氧化反應(yīng) C.原電池中電流從負(fù)極流出,從正極流入 D.原電池中的陽離子向正極移動 【解析】選D。原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)為電能的裝置;原電 池中電子流出的一極是負(fù)極,發(fā)生氧化反應(yīng);
30、電流從正 極流出,從負(fù)極流入;原電池中的陽離子向正極移動, 發(fā)生還原反應(yīng),3.下列裝置中有電流產(chǎn)生的是(,解析】選C。A項兩電極材料相同,B項沒有構(gòu)成閉合回路,D中乙醇為非電解質(zhì),4.隨著人們生活質(zhì)量提高,廢電池必須進(jìn)行集中處理的問題又被提到議事日程上,其首要原因是( ) A.利用電池外殼的金屬材料 B.回收其中石墨電極 C.防止電池中汞、鎘和鉛等重金屬離子對水和土壤的污染 D.不使電池中泄漏的電解液腐蝕其他物品 【解析】選C。廢電池的危害主要是所含的重金屬離子能引起水和土壤污染,5.(2010寧德高一檢測)請利用反應(yīng)“Cu2Ag+= 2Ag +Cu2+”設(shè)計一個化學(xué)電池,并回答下列問題: (
31、1)該電池的負(fù)極材料是_,正極材料是_, 電解質(zhì)溶液是_。 (2)在外電路中,電流方向是從_極到_極。 (3)正極的產(chǎn)物為:_。 正極上出現(xiàn)的現(xiàn)象是_; 負(fù)極的產(chǎn)物為:_ 負(fù)極上出現(xiàn)的現(xiàn)象是_,解析】反應(yīng)Cu2Ag+ =2Ag +Cu2+中Cu被氧化,Ag+被還原,所以需用Cu棒作負(fù)極,正極材料可選用活潑性比Cu弱的金屬,如Ag等,正極也可選用石墨電極;電解質(zhì)溶液為AgNO3溶液。電流從正極流向負(fù)極,正極發(fā)生還原反應(yīng),產(chǎn)物為Ag,電極變粗;負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),產(chǎn)物為Cu2+,電極Cu棒溶解,答案:(1)Cu 石墨(或Ag) AgNO3溶液 (2)正 負(fù) (3)Ag 電極變粗 Cu2+ Cu棒溶解
32、,6.由A、B、C、D四種金屬按下表中裝置進(jìn)行實驗,根據(jù)實驗現(xiàn)象回答下列問題: (1)裝置甲中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。 (2)裝置丙中溶液的H+的濃度_(填“變大”、“變小”或“不變”) (3)四種金屬活潑性由強(qiáng)到弱的順序是_,解析】由裝置甲中A不斷溶解,可知A與硫酸發(fā)生置換反應(yīng),又A為二價金屬,所以反應(yīng)的離子方程式為:A2H+=A2+ H2,A為原電池負(fù)極,B為正極,活潑性 AB;裝置丙中有氣體產(chǎn)生,該氣體為氫氣,即D與硫酸發(fā)生置換反應(yīng),溶液中的H+的濃度變小,D作原電池的負(fù)極,A為正極,活潑性:DA;裝置乙中C的質(zhì)量增加,C極上析出銅,C為正極,B為負(fù)極,活潑性BC,綜上四種金屬活潑性由
33、強(qiáng)到弱的順序是DABC,答案:(1)A2H+=A2+ H2 (2)變小 (3)DABC,A 組 (30分鐘 50分) 一、選擇題(本題包括4小題,每小題6分,共24分) 1.(2010徐州高一檢測)下列燒杯中盛放的都是稀硫酸,在銅電極上能產(chǎn)生氣泡的是(,解析】選A。A項,鋅、銅分別作原電池的負(fù)極和正極,硫酸溶液中的氫離子在正極銅上被還原;B項和C項銀和銅都不能跟硫酸反應(yīng),不能形成原電池;D項沒形成閉合回路,不能形成原電池,2.根據(jù)下列事實: X+Y2+=X2+Y;Z+H2O(冷)=Z(OH)2+H2; Z2+氧化性比X2+弱;由Y、W電極組成的電池,電極反 應(yīng)為W2+2e- W、Y Y2+2e
34、-,可知X、Y、Z、W 的還原性由強(qiáng)到弱的順序為( ) A.XZYW B.ZWXY C.ZYXW D.ZXYW,解析】選D。由知還原性XY;中Z很活潑;中金屬陽離子氧化性越強(qiáng),則其對應(yīng)單質(zhì)的還原性就越弱,所以還原性ZX;中,Y作負(fù)極將W從它的鹽溶液中置換出來,所以還原性YW,綜上可知還原性ZXYW,3.(2010宣城高一檢測)如圖所示的裝置中可觀察到電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),M棒變粗,N棒變細(xì),由此判斷下表中所列M、N、P物質(zhì),其中可以成立的是(,解析】選C。該原電池中M棒變粗,N棒變細(xì),說明原 電池反應(yīng)時N棒溶解作負(fù)極,溶液中有金屬析出在M棒 上,M棒作正極。A、B選項中,電解質(zhì)溶液分別為稀硫
35、酸和稀鹽酸,原電池工作時,不會有金屬析出。C選項 正極反應(yīng)為:Ag+e- Ag,符合題意。而D選項正 極反應(yīng)為:Fe3+e- Fe2+,不會有金屬析出,4.(雙選)(2010廣東高一檢測)鎂燃料電池以鎂合金作為電池的一極,另一極充入過氧化氫,電解質(zhì)溶液是酸化的氯化鈉溶液,放電時總反應(yīng)為Mg+2H+H2O2 =Mg2+2H2O。關(guān)于該電池說法正確的是( ) A.鎂合金為電源負(fù)極,發(fā)生還原反應(yīng) B.放電時H2O2在正極得電子,被還原 C.負(fù)極反應(yīng)式為:Mg Mg2+2e- D.放電時正極附近溶液酸性增強(qiáng),解析】選B、C。鎂合金為負(fù)極,電極反應(yīng)式為:Mg Mg2+2e-,發(fā)生氧化反應(yīng),H2O2在正極
36、得電子, 發(fā)生還原反應(yīng),被還原:H2O2+2H+2e- 2H2O,正極 附近溶液酸性減弱,二、非選擇題(本題包括2小題,共26分) 5.(14分)分別按如圖甲、乙 所示裝置進(jìn)行實驗,圖中兩個 燒杯里的溶液為同濃度的稀硫 酸,甲中G為電流計。請回答 下列問題,1)以下敘述正確的是_。 A.兩燒杯中銅片表面均無氣泡產(chǎn)生 B.甲中銅片是正極,乙中銅片是負(fù)極 C.兩燒杯中溶液的H+濃度均減小 D.產(chǎn)生氣泡的速率甲比乙慢 (2)甲裝置中的能量轉(zhuǎn)化方式:_能轉(zhuǎn)化為_能, 乙裝置中的能量轉(zhuǎn)化方式是_能轉(zhuǎn)化為_能,3)在甲實驗中,某同學(xué)發(fā)現(xiàn)不僅在銅片上有氣泡產(chǎn)生,而且在鋅片上也產(chǎn)生了氣體,分析原因可能是_ _
37、。 (4)在甲實驗中,如果把稀硫酸換成硫酸銅溶液,請寫出銅電極的電極反應(yīng)方程式:_,解析】(1)考查原電池的工作原理。甲為原電池,乙為Zn與稀H2SO4接觸反應(yīng),甲中H+在銅片上得電子被還原為H2,銅片為正極,且形成原電池后放出氣泡速率比乙快;隨著兩燒杯中H+不斷消耗,溶液的c(H+)均減小。 (2)甲形成原電池,是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,乙主要是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能。 (3)鋅片上產(chǎn)生氣體,可能是由于鋅片不純,Zn與雜質(zhì)形成原電池的原因。 (4)若將稀H2SO4換成CuSO4溶液,則銅極上會析出Cu,答案:(1)C (2)化學(xué) 電 化學(xué) 熱 (3)鋅片不純,在鋅片上就形成了原電池 (4)Cu2+2
38、e- Cu,6.(12分)(2010吉林高一檢測)由銅片、鋅片和 200 mL硫酸銅溶液組成的原電池工作一段時間后,銅片質(zhì)量增加了192 g,且此時溶液恰好變?yōu)闊o色。假設(shè)鋅片上沒有銅析出,試計算: (1)鋅片質(zhì)量減輕了_克; (2)共有_個電子流過外電路; (3)原硫酸銅溶液的物質(zhì)的量濃度是_mol/L,解析】析出銅的物質(zhì)的量為19.2 g /(64 gmol-1) =0.3 mol,根據(jù)Cu+2e- Cu和Zn Zn2+2e-,計 算得到Zn片質(zhì)量減小65 gmol-10.3 mol=19.5 g;外 電路流過電子為0.3 mol26.021023=3.6121023; c(CuSO4)=
39、0.3 mol/0.2 L=15 molL-1 答案:(1) 19.5 (2)3.6121023或0.6NA (3)1.5,B 組 1.下面是四個化學(xué)反應(yīng),你認(rèn)為理論上不可用于設(shè)計原電池的是( ) A.2Al+2NaOH+6H2O=2NaAl(OH)4+3H2 B.2H2+O2=2H2O C.NaOH+HCl=NaCl+H2O D.CH4+2O2=CO2+2H2O,解析】選C。原電池是利用氧化還原反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,故原電池總反應(yīng)必須是氧化還原反應(yīng)。A、B、D為氧化還原反應(yīng),C為非氧化還原反應(yīng),2.(1)某研究性學(xué)習(xí)小組為了證明鐵的金屬性比銅強(qiáng),他們設(shè)計了如下幾種方案,其中合理的是_
40、(填序號)。 A鐵片置于硫酸銅溶液中置換出銅 B鐵、銅與氯氣反應(yīng)分別生成FeCl3、CuCl2 C銅片置于FeCl3溶液中,銅片逐漸溶解 D鐵片、銅片分別置于盛有稀硫酸的燒杯中,鐵片上有氣泡產(chǎn)生,而銅片無氣泡 E常溫下,分別將鐵片和銅片置于濃硝酸中,鐵片不溶解,而銅片溶解,2)請你另設(shè)計一個能證明鐵的金屬活動性比銅強(qiáng)的實驗。要求: a此方案的原理不同于上述任一合理方案; b繪出實驗裝置圖并注明所需的藥品; c寫出實驗過程中的主要實驗現(xiàn)象。 實驗裝置 實驗現(xiàn)象_,解析】(1)A中鐵置換銅可說明鐵的金屬性比銅強(qiáng);B中元素單質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中失去電子數(shù)目的多少與金屬性無關(guān);C只能說明還原劑銅的還原性比還
41、原產(chǎn)物Fe2+的還原性強(qiáng),不能說明金屬性銅比鐵強(qiáng);D中鐵片能置換氫氣,而銅片不能,可說明金屬性鐵比銅強(qiáng);E中鐵與濃硫酸發(fā)生鈍化,與金屬性強(qiáng)弱無關(guān)。 (2)可利用原電池中負(fù)極金屬性比正極強(qiáng)說明,答案:(1)A、D (2) 鐵棒溶解,銅棒變粗,利用生活中或?qū)嶒炇抑谐S玫奈锲?,根?jù)氧化還原反應(yīng)知識和電學(xué)知識,自己動手設(shè)計一個原電池。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?(1)實驗原理:Fe+2H+=Fe2+H2。 (2)實驗用品:電極(_、_)、稀硫酸、_(填寫所缺的實驗用品)、耳機(jī)(或者電流計,3)實驗裝置 (4)原電池設(shè)計及注意的問題,按如圖所示連接好實驗儀器,注意觀察(耳朵聽)耳機(jī)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(jī)插頭上的一極(注意:接觸的同時耳機(jī)的另一個極是連接在原電池的另一個電極上的),這時可以聽見耳機(jī)發(fā)出“
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