高中化学主题物质性质及反应规律的研究综合检测鲁科选修

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最大的是()ANa2CO3溶液BNH4HCO3溶液CNaHCO3溶液 DNaHSO4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。3对可逆反应4NH3(g)5O2(g) 4NO(g)6H2O(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：2v正(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，即消耗硫酸的量为1 mol，产生的H2为1 mol，标准状况下为22.4 L。6(2011年滨州高二检测)下列浓度关系正确的是()A氯水中：c(Cl2)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(CH3COO)DNa2CO3溶液中：c(Na)>c(CO)>c(OH)>c(HCO)>c(H)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项中混合后的溶液是CH3COONa溶液，CH3COO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 kJ·mol1，达到平衡后，为提高该反应的速率和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，KIO3可通过电解KI溶液(石墨和铁为电极)制备，反应式为KI3H2OKIO33H2，下列说法正确的是()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：I6OH=IO3H2O6e，阴极是H放电，反应为：2H2O2e=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)Cl2(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，S2Cl2的转化率降低，正确；B选项，温度不变，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(2011年广州惠州质检)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 mol·L1，则c(H)1×106 mol·L1C控制pH在812可以分离出溶液中的锌离子DZn(OH)2(s) Zn2(aq)2OH(aq)的平衡常数为1×1010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)21×1017，故D错；当c(Zn2)0.1 mol·L1时，可求得c(H)1×106 mol·L1，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 mol·L1的(NH4)2SO4、(NH4)2CO3、(NH4)2Fe(SO4)2的溶液中，测得其c(NH)分别为a、b、c(单位为mol·L1)。下列判断正确的是()Aabc BabcCacb Dcab解析：选D。三种溶液中均存在水解平衡：NHH2ONH3·H2OH，对于(NH4)2CO3，因COHHCO，使上述水解平衡向右移动；对(NH4)2Fe(SO4)2，Fe22H2OFe(OH)22H，c(H)增大，抑制NH的水解。13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、C2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BC1、C2分别是阳极、阴极，锌片、铁片上都发生氧化反应CC1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：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=Zn2H2，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：COHbO2O2HbCO,37 时，该反应的平衡常数K220。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KB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，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。15(2011年高考新课标全国卷)铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：FeNi2O33H2O=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Fe2OH2e=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)22OH2e=Ni2O33H2O解析：选C。本题考查充电电池的有关知识，意在考查考生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，Ni2O3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：Fe2OH2e=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)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16÷17.0%94，含碳原子个数为94×76.6%÷126，含氢原子个数为94×6.4%÷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)C6H6O(2)酒精紫酚醛树脂(3)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)/ mol·L1V(H2SO4)/ mL溶液温度/金属消失的时间/s反应前反应后0.10丝0.55020345000.10粉末0.5502035500.10丝0.75020362500.10丝0.85020352000.10粉末0.8502036250.10丝1.05020351250.10丝1.0503550500.10丝1.15020341000.10丝1.150304440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(H2SO4)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)(2011年天津一中高二期末测试)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_。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(Al2O3)×b g× g，a g合金中Al的质量分数：w(Al)×100% %。答案：(1)托盘天平(2)MgCl2、AlCl3Cu、Si烧杯、玻璃棒、普通漏斗(3)Mg22OH=Mg(OH)2，Al34OH=Al(OH)4(4)Al(OH)4CO2=Al(OH)3HCO(5)2Al(OH)3Al2O33H2O%(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：Cu22e=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=2H2OO24e。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：100×10%(100x)×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=2H2OO24e水减少的质量：100 g×(1)4.5 g，生成O2体积：××22.4 L·mol12.8 L16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7