2013-2014学年高中化学 基础知识篇 第二章 第三节 化学反应的利用同步练测 鲁科版必修2

第2章化学键化学反应与能量第3节化学反应的利用一、选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分）1在实验室利用浓盐酸和MNO2制氯气，制备装置中应安装分液漏斗而不能使用长颈漏斗，有关理由叙述错误的是（）A防止氯气扩散到空气中造成污染B便于控制加入盐酸的量C长颈漏斗不便于添加液体D尽量避免HCL挥发到空气中2实验室制取氯气时有如下操作，操作顺序正确的是（）连接装置，检查气密性缓缓加热加入MNO2粉末从装有浓盐酸的分液漏斗中加入浓盐酸将多余氯气用NAOH溶液吸收用向上排空气法收集氯气ABCD3按下述实验制备气体，合理而又实用的是（）A锌粒与稀硝酸反应制备H2B大理石和稀硫酸反应制备CO2CMNO2和稀盐酸加热制备CL2D向浓盐酸中滴加浓硫酸制备HCL气体4如图是实验室常见的气体制取、干燥和收集装置。若用过氧化氢和催化剂二氧化锰制取干燥的氧气，则合理的装置组合为ABCD5下列反应适用于实验室制备氧气的是（）高锰酸钾热分解2KMNO4K2MNO4MNO2O2硝酸铵热分解2NH4NO34H2O2N2O2过氧化氢催化分解2H2O22H2OO2MNO2二氧化氮分解2NO22NOO2A只有B和C和D6下列在实验室里分别制取相应产物的实验设计方案中，从原料及试剂到反应条件理论上正确、操作上可行、经济上合理的是（）ACCOCO2在空气中点燃CUO，NA2CO3NAOH溶液BCUCUNO32溶液AGNO3溶液CUOH2NAOH溶液CFEFE2O3FE2SO43溶液点燃稀硫酸DCAOCAOH2溶液H2ONAOH溶液NA2CO3溶液7下列叙述是小王做完铜锌原电池的实验后得出的结论和认识，你认为正确的是（）A构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属B由铜、锌作电极与硫酸铜溶液构成的原电池中铜是负极C电子由外导线由锌流向铜，通过硫酸溶液被H得到而放出H2D铜锌原电池工作时，若13G锌被溶解，电路中就有04MOL电子通过8将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是（）A两烧杯中铜片表面均无气泡产生B甲中铜片是正极，乙中铜片是负极C两烧杯中溶液的PH均增大D产生气泡的速率甲比乙慢9有A、B、C、D四个金属电极，有关的实验装置、部分实验现象如下实验装置ABCUSO4溶液BC稀硫酸CD稀硫酸AD稀硫酸部分实验现象A极质量减小，B极质量增加B极有气体产生，C极无变化D极溶解，C极有气体产生电流从A极流向D极由此可判断这四种金属的活动性顺序是（）AABCDBBCDACDABCDABDC10某原电池总反应的离子方程式2FE3FE3FE2，不能实现该反应的原电池是（）A正极为CU，负极为FE，电解质溶液为FECL3B正极为C，负极为FE，电解质溶液为FENO33C正极为FE，负极为ZN，电解质溶液为FE2SO43D正极为AG，负极为FE，电解质溶液为FE2SO43二、非选择题（本大题共10小题，共70分）11（7分）化学反应都伴随着能量的变化，阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池，其电池反应为2H2O22H2O,电解液为KOH溶液。氢氧燃料电池的突出优点是把_能直接转化为_能，而不经过_能这一中间形式。（1）有关氢氧燃料电池的下列叙述正确的是（）A此电池能发出蓝色火焰B氢气为正极，氧气为负极C工作时电解液的PH不断增大D负极2H24OH4H2O4E；正极O22H2O4E4OH（2）电池产生的水可作为饮用水，今欲得常温下1L水，则电池内电子转移的物质的量约为（）A89103MOLB45102MOLC11102MOLD56102MOL12（7分）下表是某兴趣小组通过实验获得的稀硫酸与某金属反应的实验数据分析上述数据，回答下列问题（1）上述反应中，反应物的总能量比生成物的总能量选填“高”、“低”或“相等”。（2）实验1、2可得出的结论是；实验3、4可得出的结论是。（3）若将该金属与铁用导线连接，插入盛有稀硫酸的烧杯中制作成原电池，观察到铁的表面有大量气泡。该金属的金属活动性比铁选填“强”或“弱”，铁在该原电池中作极。13（7分）某化学兴趣小组的同学利用下图所示实验装置进行实验（图中A、B、C表示止水夹）。请按要求填空（1）利用B装置可制取的气体有（写出两种即可）。（2）A、C、E相连后的装置可用于制取CL2并进行相关的性质实验。若在丙中加入适量水，即可制得氯水。将所得氯水分成两份，进行、两个实验，实验操作、现象结论如下请你评价实验、的结论是否合理若不合理，请说明理由。请利用上述装置设计一个简单的实验，验证CL和BR的还原性强弱（分别指出甲、乙、丙中盛装的试剂、实验现象及结论）。（3）B、D、E装置相连后，在B中盛装浓硝酸和铜片（放在有孔塑料板上），可制得NO2并进行有关实验。B中发生反应的化学方程式为。欲用D装置验证NO2与水的反应，其操作步骤为先关闭止水夹，再打开止水夹，使烧杯中的水进入试管丁的操作是。试管丁中的NO2与水充分反应后，若向试管内缓缓通入一定量的O2，直至试管全部充满水，则所得溶液中溶质的物质的量浓度是（气体按标准状况计算）。14（7分）如图所示是一个制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置。（1）A是氯气发生装置，其中发生反应的化学方程式为_。（2）实验开始时，先点燃A处的酒精灯，打开旋塞K，让CL2充满整个装置，再点燃D处酒精灯，连接上E装置。CL2通过C瓶后再进入D。D装置的硬质玻璃管内盛有炭粉，发生氧化还原反应，其产物为CO2和HCL。试写出D中反应的化学方程式。装置C的作用是。（3）在E处，紫色石蕊试液的颜色由紫色变为红色，再变为无色，其原因是_。（4）若将E处烧杯中溶液改为澄清石灰水，反应过程的现象为（填序号）。A有白色沉淀生成B无明显现象C先生成白色沉淀，而后沉淀消失（5）D处反应完毕后，关闭旋塞K，移去酒精灯，但有余热的A处仍有CL2产生，此时B中的现象是；装置B的作用是。（6）若实验中使用12MOLL1的浓盐酸10ML，与足量的MNO2反应，则生成的CL2的物质的量总是小于003MOL，试分析可能的原因是_，_。欲使反应生成的CL2的量最大程度地接近003MOL，则实验中应采取的措施是_。15（7分）如图所示，A、B、C是实验室常用的三种制取气体的装置。提供的药品有大理石、浓盐酸、稀盐酸、锌粒、二氧化锰、氯化铵、熟石灰。现欲利用这些药品分别制取NH3、CL2、H2、CO2四种气体，试回答下列问题（1）选用A装置可制取的气体有_；选用B装置可制取的气体有_；选用C装置可制取的气体有_。（2）标号、的仪器名称分别为实验序号实验操作现象结论将氯水滴入品红溶液溶液褪色氯气与水反应的产物有漂白性氯水中加入NAHCO3粉末有无色气泡产生氯气与水反应的产物具有较强的酸性_、_。（3）写出利用上述有关药品制取氨气的化学方程式_。若要制得干燥氨气，可选用下列干燥剂中的_（填序号）。A生石灰B浓硫酸C五氧化二磷16（7分）下列三个问题均与下图所示实验装置有关。请选择AD序号填入括号内。（1）制取某无色非金属气体氧化物时，锥形瓶X内的药品应是（）A铜和稀硝酸B铜和浓硝酸C碳酸钙和稀硫酸D亚硫酸钠和浓盐酸（2）洗气瓶Y中所装的液体应是（不允许非水杂质混在气体中）（）A浓H2SO4BNAOH溶液CNAHSO3溶液DNAHCO3溶液（3）检验集气瓶Z是否集满气体，置于瓶口的滤纸上所蘸的溶液是（）ABACL2溶液B酸性KMNO4溶液C碘化钾淀粉溶液D澄清石灰水17（7分）为了证明在实验室制备CL2的过程中会有水蒸气和HCL挥发出来，甲同学设计了如下图所示的实验装置，按要求回答问题（1）请根据甲同学的意图，连接相应的装置，接口顺序B接_，_接_，_接A。（2）U形管中所盛试剂的化学式为_。（3）装置中CCL4的作用是_。（4）乙同学认为甲同学实验有缺陷，不能证明最终通入AGNO3溶液中的气体只有一种，为了确保实验结论的可靠性，证明最终通入AGNO3溶液的气体只有一种，乙同学提出在某两个装置之间再加装置。你认为装置应加在_之间（填装置序号）。瓶中可以放入_。（5）丙同学看到甲同学设计的装置后提出无需多加装置，只需将原来烧杯中的AGNO3溶液换成其他溶液。你认为可将溶液换成_，如果观察到_的现象，则证明制取CL2时有HCL挥发出来。18（7分）任何一个自发的氧化还原反应都可以设计为原电池，下列化学反应也不例外。FE2FECL33FECL2该电池的负极材料为，电极反应式为。该电池的正极材料为，电极反应式为。19（7分）下面列出的是一些熟悉的化学反应，请尝试从不同角度对它们进行分类。煅烧石灰石合成氨碳酸氢钠与盐酸反应二氧化硫催化氧化碳酸氢钠受热分解铜丝与AGNO3溶液反应20（7分）下图表示在没有通风橱收集纯净的氯气时设计的装置图，图中A、B是可控制的弹簧夹。（1）烧杯中盛放的液体是_，其作用是_，水槽中应盛放的液体是_。（2）简述操作过程（从氯气已经产生开始）在收集氯气之前，应_；当氯气纯度合乎要求时，应_；当氯气收集完毕时，应_。第3节化学反应的利用参考答案1C解析制取CL2时需要浓盐酸，为防止HCL、CL2挥发到空气中污染环境，同时又为了便于控制盐酸的量和反应速率而使用分液漏斗。2D解析制取气体时，应首先检查装置的气密性，然后加药品；加药品时，应先加固体药品于烧瓶中，再加液体药品；加好药品后才能进行加热操作；由于氯气的密度大于空气，可用向上排空气法收集；由于CL2有毒，为防止污染空气，用NAOH溶液作尾气吸收剂吸收多余的CL2。综上分析可知D项正确。3D解析A项ZN与稀硝酸反应不产生H2；B项大理石与H2SO4反应，生成微溶性的CASO4，附着在大理石表面，导致反应停止；C项稀HCL与MNO2不反应；D项浓硫酸溶于水放热，促进了浓盐酸中HCL气体的挥发，据此可制取HCL气体。4C解析过氧化氢与二氧化锰制取氧气属于“固液气体（不加热）”类型，气体发生装置应选择。干燥气体需选择（干燥管），氧气密度比空气的大，可选择向上排空气法收集，即装置。故C项正确。5C解析高锰酸钾分解反应是实验室制备氧气的方法，过氧过氢催化分解用于实验室制备少量氧气，硝酸铵的加热分解生成的混合气体，难以分离，且易发生爆炸；NO2热分解也显然不能用于实验室制备氧气。6D解析A项中的碳在空气中燃烧，无法控制只产生CO，且CO为有毒气体，操作过程中还需再添加有毒气体处理装置，操作复杂，况且试剂NAOH的价格比产物NA2CO3还贵，所以A项的方案从各项原则来看均不符合要求；B项，从经济角度来看，AGNO3价格昂贵，不符合“经济上合理”的原则；C项，铁燃烧的产物是FE3O4，而不是FE2O3，所以该方案理论上错误，不符合“科学性原则”和“可行性原则”；D项由生石灰制备价格较高的NAOH，中间利用常见溶剂水和NA2CO3溶液，真正符合“理论上正确、操作上可行、经济上合理”的原则。7D解析两种活动性不同的金属与电解质溶液能够构成原电池，但不能因此说构成原电池电极的材料一定都是金属，例如锌和石墨电极也能跟电解质溶液构成原电池；在原电池中，较活泼金属中的电子流向较不活泼的金属，因此活泼金属是负极；电子不能通过电解质溶液，应该是H在铜极上得到由锌沿导线转移过来的电子；铜锌原电池工作时，负极锌失电子，电极反应ZNZN22E，1MOLZN失去2MOL电子，02MOLZN（质量为13G）被溶解，电路中有04MOL电子通过，故D项正确。8C解析因乙烧杯中锌片和铜片没有接触，不能构成原电池，B项错误；因甲烧杯中锌片和铜片用导线连接后构成原电池，加快了锌片的溶解，即加快了反应速率，铜片上有气泡产生，A、D两项错误；又因两烧杯中的锌片都能与稀硫酸反应产生H2而消耗H，故二者PH均增大。9C解析在原电池中相对活泼的金属作原电池的负极，相对不活泼的金属作原电池的正极。溶解、质量减小的电极为负极，质量增加或有气体产生的电极为正极，电流从正极经导线流向负极。根据所给实验现象，可判断活动性顺序为AB，BC，DC，DA，所以得出DABC。10C解析由氧化还原反应2FE3FE3FE2设计原电池的两极反应如下，负极FEFE22E；正极2FE32E2FE2。由原电池原理可知相对活泼的金属作负极，参与电极反应，失去电子被氧化生成阳离子进入溶液；相对不活泼的金属或导电的非金属作正极，不参与电极反应，电解质溶液中的阳离子得到电子被还原。本题设计的原电池为FE作负极，比FE不活泼的金属或导电的非金属作正极，以含有FE3的溶液作电解质溶液。11化学电热（1）D（2）C解析原电池可将化学能直接转化为电能，能量利用率高，而其他方式将化学能转化为电能，必须将化学能先转化为热能，最终转化为电能。（1）因燃料电池将化学能直接转化为电能，无需经过燃烧，因此不会产生火焰。原电池中发生氧化反应的物质为负极，发生还原反应的物质为正极，故氢气为负极，电极反应式为2H24OH4H2O4E；氧气为正极，电极反应式为O22H2O4E4OH。因反应过程中生成水，CKOH不断减小，PH不断减小，故D项正确。（2）因生成1MOLH2O转移2MOL电子，1L水（质量为1000G）转移电子的物质的量为11102MOL。12（1）高（2）增大反应物浓度，反应速率加快升高温度，反应速率加快（3）强正解析（1）由表中反应前后溶液温度的变化可知反应后溶液温度升高，该反应为放热反应，则反应物的总能量高于生成物的总能量。（2）分析表中实验1、2数据可知，CH2SO4越大，金属消失所用的时间越短，因此可得出增大反应物浓度，反应速率加快。分析实验3、4数据可知，反应初始浓度的温度高，金属消失所用的时间越短，因此可得出升高温度，反应速率加快。（3）构成原电池，铁表面有气泡产生，则铁为正极，该金属为负极，其金属活动性比铁强。13（1）H2、CO2等（2）实验结论合理，实验结论不合理，因为制取的氯气中含有HCL气体，HCL溶于水后能与NAHCO3粉末反应产生气泡在甲、乙、丙中分别装入浓盐酸、MNO2、NABR溶液，烧瓶中有黄绿色气体生成，试管中溶液由无色变为橙色，可证明CL2的氧化性强于BR2，则证明BR的还原性强于CL3CU4HNO3浓CUNO322NO22H2OABC双手紧握（或微热）试管丁使试管中气体逸出，NO2与水接触后即可引发烧杯中的水倒流入试管丁0045MOLL1解析（1）B装置属于启普发生器的简易装置，适合于块状（或颗粒状）固体与液体不加热制取气体，常见气体如H2、CO2等可用此装置制取。（2）A、C、E相连后的装置制取的氯气中混有氯化氢气体，加水后得到的氯水中本身即含有盐酸，加入NAHCO3粉末产生气体，无法说明氯气与水反应生成的产物具有较强的酸性。结合装置特点，要证明CL、BR的还原性强弱，可根据反应CL22BR2CLBR2，结合反应现象说明。（3）浓硝酸与铜片反应产生的NO2充满试管丁后，关闭止水夹A和B，然后打开止水夹C，双手紧捂试管丁，使试管内气体膨胀，NO2与水接触后水倒流到试管丁即可说明NO2与水发生反应。由总反应方程式4NO2O22H2O4HNO3可求出HNO3的物质的量浓度设NO2的体积为VL，则所得溶液的体积为VL，NHNO3，CHNO30045MOLL1。VL224LMOL11L4MOLV14（1）MNO24HCL浓MNCL2CL22H2O（2）2CL22H2OC4HCLCO2提供D处所需的水蒸气（3）生成的HCL溶于水生成盐酸使紫色溶液变为红色，过量的CL2跟H2O作用产生的HCLO的漂白作用使红色消失（4）B（5）B瓶中液面下降，长颈漏斗内液面上升贮存多余的氯气，防止污染环境（6）HCL挥发盐酸变稀，与二氧化锰不反应加热不宜过快解析（1）实验室常用MNO2跟浓盐酸加热制取气体。（2）从生成物CO2、HCL可推知H2O、C、CL2同时反应，根据氧化还原反应及质量守恒定律可推知反应方程式为2CL22H2OC4HCLCO2。（3）生成的氯化氢使石蕊试液变红，过量CL2与水反应生成的HCLO具有漂白性。（4）由（2）中方程式可知生成的HCL与CO2的物质的量之比为41，同时作用于澄清石灰水，因HCL过量，无沉淀生成。（5）少量生成的CL2进入B瓶，导致瓶内气压增大，则B瓶中液面下降，同时长颈漏斗内液面上升。有少量CL2贮存在瓶中，可避免污染环境。（6）NHCL12MOLL10010L012MOL，根据方程式计算0012MOLHCL理论上应生成003MOLCL2，实际HCL挥发导致其量的减少，同时反应过程中盐酸变稀，反应停止，均导致生成的CL2的量小于理论值。警示分析本题（3）、（4）现象时，应根据气体的成分以及各成分的性质进行综合分析，将已有知识运用到新情景中去，全面兼顾。15（1）NH3H2、CO2CL2（2）分液漏斗圆底烧瓶（3）2NH4CLCAOH2CACL22NH32H2OA解析A装置是固体或固体混合物加热制取气体的装置，B装置是液体与固体不加热反应制取气体的装置，C装置是液体与固体或液体与液体混合物加热反应制取气体的装置。氨气是碱性气体，可用碱性干燥剂干燥，但不能用酸性干燥剂来干燥。点拨装置的选择与所采用的化学药品和反应条件有关。具体来说，就是与反应物（包括催化剂）的聚集状态（液体、块状固体或粉末）和反应条件（是否加热）有关。16（1）D（2）C（3）B解析（1）X为有液体参加且反应不需加热的制气装置，Z为用向上排空气法收集气体的装置，据此可淘汰A项（NO只能用排水法收集）；根据所制气体是无色的，又可排除B项（NO2为红棕色气体）；用CACO3制取CO2不能选用稀硫酸，C项也应排除。亚硫酸钠和浓盐酸反应不需加热，气体SO2为无色，且符合Z瓶集气方式，故应选D项。（2）亚硫酸钠和浓盐酸反应产生SO2，并混有HCL气体和水蒸气（本题未对水蒸气作除杂要求），需将HCL除去。由于浓H2SO4只能吸收水蒸气而不能除去HCL气体；NAOH溶液会同时除去HCL和SO2；NAHCO3溶液会同时除去HCL、SO2气体，同时产生新杂质CO2；NAHSO3溶液能吸收HCL，同时放出SO2，故应选C项。（3）由于SO2不与BACL2及KI反应，SO2与澄清石灰水反应生成CASO3白色沉淀，不易在滤纸上观察，酸性KMNO4溶液与SO2反应后紫红色退去，故应选B项。点拨这是一道集制气、除杂和集气于一体的综合实验题，可根据实验装置的特点对各选项进行筛选。17（1）EFDC或FEDC（2）CUSO4（3）吸收CL2（4）湿润的淀粉KI溶液（5）紫色石蕊试液紫色石蕊试液变红而不退色解析证明有水蒸气可用无水CUSO4，用装置可验证。证明有HCL，可用AGNO3溶液，但CL2也能与AGNO3溶液产生白色沉淀，故应先通过CCL4，CL2易溶于CCL4。但如果CCL4不能将CL2完全吸收，则证明HCL的实验就会受干扰，应对原实验加以改进。本题（4）是对原实验设计的改进，体现