热门试卷

科学研究发现纳米级的Cu2O可作为太阳光分解水的催化剂。

（1）四种制取Cu2O的方法

（a）用炭粉在高温条件下还原CuO制备Cu2O；

（b）用葡萄糖还原新制的Cu(OH)2制备Cu2O；

（c）电解法制备Cu2O。原理如上图所示，则阳极电极反应可以表示为_____________________；

（d）最新实验研究加热条件下用液态肼（N2H4）还原新制Cu(OH)2可制备纳米级Cu2O，同时放出N2。该制法的化学方程式为________________________。

（2）用制得的Cu2O进行催化分解水的实验

①一定温度下，在2 L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入0．10 mol水蒸气，发生反应：

2H2O(g)2H2(g)＋O2(g) △H＝＋484 kJ/mol 不同时段产生O2的量见下表

前20min的反应速率v(H2O) ＝_____________；该温度下，反应的平衡常数的表达式K＝___________；达平衡时，至少需要吸收的光能为___________kJ。

②用以上四种方法制得的Cu2O在某相同条件下分别对水催化分解，产生氢气的体积V(H2)随时间t变化如图所示。下列叙述正确的是______________（填字母代号）。

A．c、d方法制得的Cu2O催化效率相对较高

B．d方法制得的Cu2O作催化剂时，水的平衡转化率最高

C．催化效果与Cu2O颗粒的粗细、表面活性等有关

D．Cu2O催化水分解时，需要适宜的温度

Fe、Cu都是人类最早使用的金属，某校化学研究性学习小组的同学运用实验的手段研究Fe、Cu以及化合物的相关性质。请你参与研究并回答下列问题

（1）甲同学为验证Fe在冷的浓HNO3中发生钝化但能和热的浓HNO3反应，设计了如图所示的实验，请你指出其中的两处错误：①_______________②_______________纠正上述错误后，如将装置2中的铁片改成一段一端为螺旋状的铁丝，呈螺旋状的一端深入硝酸中，另一端伸出橡皮塞外，这种改进的优点是___________________________

（2）乙同学将甲同学的Fe和浓HNO3反应后的溶液冷却，再将溶液倒入烧杯中并加入一块Cu片，发现Cu片逐渐溶解。

① 乙同学依据反应中某一现象得出了甲同学试验后HNO3过量的正确结论，他依据的反应现象是______________________________

② 乙同学认为铜片溶解可能还有另一化学反应存在的原因，该反应的离子方程式是_______________

（3）请你设计实验证明在加入Cu片并反应完全后的溶液中含有Fe2+但不含有Fe3+。说明具体的操作和实验现象_______________________

（4）丙同学取0.05molCu与足量浓HNO3反应，采用了正确的试验方法，但收集产生的气体不足0.1mol，最有可能的原因是_______________（用化学方程式表示）

某校化学兴趣小组设计了如下实验装置(图中部分夹持仪器已略去）来测定某铁碳合金中铁的质量分数，并探究铁与浓硫酸的反应。

请回答下列问题：

（1）mg铁碳合金中加入过量浓硫酸，未点燃酒精灯前，A、B均无明显现彖，其原因是①_____②_____

（2）点燃酒精灯，可观察到B中的现象是_____________________，C 的作用是___________________

（3）待A中不再逸出气体时，停止加热，拆下E并称重，E增重bg。则铁碳合金中铁的质量分数为________________(写表达式)。

（4）兴趣小组使用设计的如图实验装置，操作正确，且每一个反应均完全，仍然发现所测得的铁碳合金中铁的质量分数偏低，其主要原因是________________。

（5）若反应一段时间后，用滴管吸取A中的溶液滴入到适量水中作为试样，试样中所含金属离子的成分有以下三种可能：

I：只含有Fe3+； II：只含有Fe2+；III：________________________

验证III的实验方法是________________________

 以下是有关SO2、Cl2的性质实验。

(1)某小组设计如图所示的装置图（图中央持和加热装置略去），分别研究SO2和Cl2的性质

①若从左端分别通入SO2和Cl2，装置A中观察到的现象是否相同?_______（填“相同”或“不相同”）；若装置D中装的是V2O3（催化剂），通入SO2时，打开K通入适量O2的化学反应方程式为___________________________。

②SO2通入B中，溶液颜色褪去，则该反应的离子方程式为_______________________。

③E中的试剂为__________（填化学式）。

(2)某同学将足量的SO2通入一支装有氯化钡溶液的试管，未见沉淀生成，若向该试管中加入足量（填字母）_____________，仍然无法观察到沉淀产生。

A.氨水 B.稀盐酸 C.硝酸钾溶液 D.硫化钠溶液

(3)若由元素S和O组成-2价酸根离子X，X中S和O的质量比为4:3；若Cl2与含X的溶液完全反应后，得澄清 溶液，取少量该溶液加入盐酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀产生。写出Cl2与含X的溶液反应的离子方程式_______________________

(4)某科研单位利用电化学原理用SO2来制备硫酸，装置如下图，含有某种催化剂，电极为多孔的材料，能吸附气体，同时也能使气体与电解质溶液充分接触。通入SO2的电极为____极，其电极反应式为

_________________；电池的总反应式_______________

(5)实验是化学研究的基础，关于下列各装置图的叙述正确的是__________。（填序号）

A．装置①可完成多种气体的发生、净化和收集，如铜屑与稀硝酸反应

B．装置②中，a为正极，d为阳极

C．装置③可用于收集H2、NH3、Cl2、HCl、NO2等

D．装置④能用于测量气体体积

(6)用铅蓄电池电解苦卤水（含Cl-、Br-、Na+、Mg2+）的装置如图所示(a、b为石墨电极)。下列说法中正确的是__________。（填序号）

A．铅蓄电池负极的反应式为：Pb -2e-=Pb2+B．铅蓄电池放电时，B极质量减轻，A极质量增加

C．铅蓄电池充电时，A极应与外电源负极相连

D．电解苦卤水时，a电极首先放电的是Br-

某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按下图装置进行实验（夹持仪器已略去）。实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。

可选药品：浓硝酸、3 mol／L稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳已知：氢氧化钠溶液不与NO反应，能与NO2反应。2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O

（1）实验应避免有害气体排放到空气中。装置③、④、⑥中盛放的药品依次是__________________。

（2）滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性，加入药品，打开弹簧夹后___________________。

（3）装置①中发生反应的化学方程式是________________________。

（4）装置②的作用是___________________，发生反应的化学方程式是___________________。

（5）该小组得出的结论所依据的实验现象是____________________。

（6）实验结束后，同学们发现装置①中溶液呈绿色，而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别设计了以下4个实验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是（选填序号字母）__________________。

a．加热该绿色溶液，观察颜色变化

b．加水稀释该绿色溶液，观察颜色变化

c．向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化

d．向饱和硝酸铜溶液中通人浓硝酸与铜反应产生的气体，观察颜色变化

（15分）某化学研究小组为测定Na2O2样品（仅含Na2O杂质）的纯度，设计了两种实验方案进行探究。

[实验一]取样品0.100 g，用右图所示实验装置进行测定。（夹持装置省略）

（1）检查装置A气密性的方法是 　　　　　　　　　　　　　。

（2）若在实验过程中共产生气体11.20 mL（已折算成标准状况），则样品中Na2O2的纯度为　　　 　　　　　　　　　　　。

[实验二]样品溶于水后用盐酸滴定

（3）取一定量样品溶于水并稀释至250 mL，配制时，所用到的玻璃仪器除了烧杯和玻璃棒外，还需用到　　　　　　　　　　　。

（4）取上述所配溶液各25.00 mL，用一定浓度的标准盐酸滴定，平行实验记录如下表：

由表中数据可知，标准盐酸体积的平均值为　　　　　　 　　　mL。若滴定前用上述所配溶液润洗锥形瓶，对测定盐酸体积产生的影响是　　　　　　　　　 （填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。

[实验分析]实验结果对比分析

（5）小组同学对比两个实验发现，实验一测得的Na2O2样品的纯度比理论值明显偏小。经过分析，小组同学认为，明显偏差不是由操作失误和装置缺陷引起的，可能是反应原理上的原因。查阅资料发现：

Na2O2与水反应产生的H2O2未完全分解。

①写出Na2O2与水生成H2O2的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

②若将实验一稍加改进，就能使测定结果接近理论值，写出改进方案：　　　　　　　　。

某校化学研究性学习小组，在学习金属的冶炼以后，对一氧化碳还原金属氧化物的实验非常感兴趣，他们查阅有关资料后分析：

(1)学生对相关装置进行分析和比较发现这些装置既有各自的优点，同时也发现各个装置中均存在一些不足，具体看下表： 

(2)根据高三拓展教材中一氧化碳还原氧化铁的实验要求，在上述买验的基础上学生设计了相对更为合理的实验，重点避免了上述三个不足。其中一氧化碳的制备是利用甲酸和浓硫酸共热到60～80℃可发生脱水反应： HCOOH CO↑+H2O 请根据以下各图进行选择形成一套相对较为合理的实验装置图（某些装置可重复使用）

(3)回答以下问题：

①合理实验装置的连接顺序是__________（写小写字母）。

②在反应时强调先产生一氧化碳气体，一会再点燃加热氧化铁的酒精灯，原因是 (      )

A．因为一般反应从左到右进行

B．排除体系内的空气，使反应过程更安全

C．甲酸与浓硫酸反应可以产生大量的CO气体

D．此反应加热时间长有利于产生CO

③请说出你所选择的第一个石灰水洗气瓶的作用是____________ 。

④在观察到硬质玻璃管中由________色完全变为_________时停止加热，然后继续_______，原因是防止铁被氧化。

⑤硬质玻璃管中发生反应的化学方程式是________。

⑥该实验的一个优点是把实验过程中的尾气利用排水法收集起来，收集的气体前后有几瓶，若分别先后编号，点燃各个瓶中的气体，中间编号的集气瓶中气体____________，前后编号的集体瓶中气体_________，原因是_______________。

应用化学反应需要研究化学反应的条件、限度和速率。

（1）773K、固定体积的容器中，反应CO（g）＋2H2（g）CH3OH（g）过程中 能量变化如下图。曲线Ⅱ表示使用催化剂时的能量变化。若投入amol CO、2amol H2，平衡时能生成0．1a mol CH3OH，反应就具工业应用价值。

① 若按上述投料比使该反应具有工业应用价值，CO的平衡转化率最小为______________；　

②在容器容积不变的前提下，欲提高H2的转化率，可采取的措施（答两项即可）______________、

______________；　

③下列与催化剂有关的说法中，正确的是______________ （填字母序号）。　

a．使用催化剂，使反应CO(g)＋2H2（g）CH3OH（g） ΔH>－91 kJ·mol-1 　

b．使用催化剂，能够提高反应物转化率

c．使用催化剂，不能改变反应的平衡常数K

（2）高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途。我国学者提出用镍（Ni）、铁作电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸盐Na2FeO4的方案，装置如下图I所示。

①Fe电极作____________极（填“阴”或“阳”）；

②Ni电极的电极反应式为：_________________。

（3）氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程。下面是HNO3发生的一个还原过程的反应式：

NO3-＋4H+＋3e-→NO＋2H2O

① KMnO4、Na2CO3、CuO、KI四种物质中的______________(填化学式)能使上述还原过程发生。

②欲用上图II装置通过测定气体生成量测算硝酸被还原的速率，当反应物的浓度、用量及其他影响速率的条件确定之后，可以通过测定_________________________推算反应速率。

工业上常用铁质容器盛装冷浓酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：

（1）将已去除表面氧化物的铁钉（碳素钢）放入冷浓硫酸中，10分钟后移人硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是____________。

（2）另称取铁钉6.0g放入15．0ml．浓硫酸中加热，充分应后得到溶液X并收集到气体Y。 ①甲同学认为X中除外还可能含有 。若要确认其中的 ，应选用_____________。

a．KSCN溶液和氯水 b．铁粉和KSCN溶液  c．浓氨水  d．酸性溶液

②乙同学取336ml（标准状况）气体Y通入足量溴水中，发生反应：

然后加入足量溶液，经适当操作后得干燥固体2．33g。由于此推知气体Y中的体积分数为____________。

分析上述实验中体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含量有和Q气体。为此设计了下列探究实验状置（图中夹持仪器省略）。  

（3）装置B中试剂的作用是_____________。

（4）认为 气体Y中还含有Q的理由是____________（用化学方程式表示）。

（5）为确认Q的存在，需在装置中添加M于___________ （选填序号）。  

 a． A之前      b．A-B间       c．B-C间       d．C-D间

（6）如果气体Y中含有 ，预计实验现象应是______________。

（7）若要测定限定体积气体Y中 的含量（标准状况下约有28ml  ），除可用测量体积的方法外，可否选用质量称量的方法？做出判断并说明理由____________________.

下图所示为某化学兴趣小组设计的乙醇催化氧化及其产物检验的实验装置(图中加热仪器、铁架台、铁夹等均未画出)。

图中：A为无水乙醇(沸点为78℃)，B为绕成螺旋状的细铜丝或银丝，C为无水CuSO4粉末，D为碱石灰，

F为新制的碱性Cu(OH)2悬浊液。

（1）在上述装置中，实验时需要加热的仪器为_____________(填仪器或某部位的代号) 。

（2）为使A中乙醇平稳气化成乙醇蒸气,常采用的方法是_____________。D处使用碱石灰的作用是

______________________。

（3）检验乙醇氧化产物时F中的实验现象是__________________________。

（4）E处是一种纯净物，其反应方程式为__________________________。

（5）写出乙醇发生催化氧化的化学方程式__________________________。

某实验探究小组根据乙醛还原新制Cu(OH)2的实验操作和实验现象。对反应方程式

“CH3CHO+2Cu(OH)2CH3COOH+Cu2O +2H2O”提出了质疑，并进行如下探究：

（一）查阅资料

(1)质量分数为10%的NaOH溶液密度为1.1 g/cm3，该溶液的c(NaOH)=_________mol/L;质量分数为2%的

CuSO4溶液密度为1.0 g/cm3，其c(CuSO4) =0.125 mol/L。

(2) Cu(OH)2可溶于浓的强碱溶液生成深蓝色的[Cu(OH)4]2-溶液。CuSO4溶液与NaOH溶液反应过程中Cu2+与[Cu(OH)4]2-浓度变化如下图所示：

（3）Cu2O、CuO均可溶于CH3COOH；在溶液中可发生2Cu+=Cu+Cu2+反应。

（二）实验操作及实验现象

(1)在2 mL10%的NaOH溶液中滴加4~6滴（约0.2 mL）2% CuSO4溶液，经测定混合溶液中c（OH-）约为 2.5 mol/L。

(2)若对上述混合物进行过滤，可得到浅蓝色的_________ （填化学式）固体，滤液呈深蓝色，则显深蓝色的离子是____________ （填离子符号）。

(3)在第(1)步所得的混合物中加入0.5mL乙醛，加热至沸腾，产生砖红色沉淀。

(三)对"CH3CHO+2Cu(OH)2CH3COOH+Cu2O+2H2O”质疑的理由：

(1)______________； (2)________________

（四）结论：根据上述探究，乙醛与新制Cu(OH)2反应的离子方程式为____________________

某课外活动小组设计了以下实验方案验证Cu与浓硝酸反应的过程中可能产生NO。其实验流程图如下：

（1）测定硝酸的物质的量     

反应结束后，从下图B装置中所得100mL溶液中取出25 .00mL溶液，用0.1mol?L-1的NaOH溶液滴定，用酚酞作指示剂，滴定前后的滴定管中液面的位置如右上图所示。在B容器中生成硝酸的物质的量为_____________ mol。      

（2）测定NO的体积    

①从上图所示的装置中，你认为应选用___________装置进行Cu与浓硝酸反应实验，选用的理由是____________ 。    

②选用上图所示仪器组合一套可用来完成实验并测定生成NO体积的装置，其合理的连接顺序是（填各导管口编号）_______________。    

③在测定NO的体积时，若量筒中水的液面比集气瓶的液面要低，此时应将量筒的位置   ________________（“下降”或“升高”），以保证量筒中的液面与集气瓶中的液面持平。 

（3）气体成分分析：若实验测得NO的体积为112.0mL（已折算到标 准状况），则Cu与浓硝酸反应的过程中____________（填“有”或“没有”）NO产生，作此判断的依据是___________。   

（4）实验前，用托盘天平称取的铜片至少应为____________g。

某课外学习小组，为探究稀硝酸能与Cu反应生成无色的NO气体，设计了如下图所示的装置。请回答下列问题：

(1)请写出稀硝酸与Cu反应的离子方程式__________________

(2)写出向U形管中注入稀硝酸并将左管充满的操作过程：______________

(3)将左管充满稀硝酸的原因是_______________

(4)实验开始时，反应很慢，为加快反应速率，应采取什么措施？_______________

(5)实验中HNO3与Cu的反应能否自动停止？为什么______________

(6)在实验中，证明生成的无色气体是NO的操作是_____________

(7)为防止气体从分液漏斗上口外逸，污染空气，教师建议 同学们在漏斗上口处放一小团蘸有浓NaOH的棉花，将有毒 气体吸收。其中一种气体与NaOH溶液反应生成亚硝酸盐 和硝酸盐，请写出化学方程式_________________。

某研究性学习小组决定对二氧化硫的漂白原理进行探究。 实验目标 探究起漂白作用的物质是二氧化硫本身还是二氧化硫与水反应的产物。 查阅资料 品红能溶于酒精形成红色溶液；二氧化硫不溶于酒精也不与酒精发生化学反应。 设计实验他们设计实验装置如图所示。

根据上述实验回答下列问题。

(1)装置C中的试剂是___。该实验方案有一个明显的不足之处是___

(2)改进(1)中的不足之处后，按照完善后的装置完成实验，实验中控制二氧化硫以大约每分钟200个气泡的速率通过品红的酒精溶液，20分钟后溶液仍不褪色。由此可知，起漂白作用的粒子可能为____。

(3)甲同学做如下实验：取等量、相同浓度的品红的水溶液于两支试管中，再分别加入少量亚硫酸 钠固体和亚硫酸氢钠固体，两支试管中的品红都褪色，对此，他得出结论：使品红褪色的微粒是 SO32-和HSO3-，不是H2SO3。你认为他的结论是否正确___，其理由是___

(4)为了做进一步探究，乙同学做了如下实验：分别取相同浓度的品红的水溶液各20 mL于两只小 烧杯中，两只烧杯中同时一次性分别加入20 mL 0.1 mol/L新配制的亚硫酸钠溶液、20 mL 0.1 mol/L新配制的亚硫酸氢钠溶液，结果发现加入亚硫酸钠溶液的品红溶液褪色较快。

①微粒浓度与褪色快慢关系如下表所示，请用“多”或“少”填写下表。

②根据实验分析，得出的结论是___。