题目内容

图(甲)是实验室用氢气还原氧化铜实验的微型快速实验装置．其中的粗铜丝“Ⅰ”可以在试管M中上下移动，实验前先将铜丝“Ⅰ”处理成下端弯曲的一小圆环，并用铁锤击成带小孔的小匙，虚线框中需连入图(乙)(仪器上下端位置固定)的某装置进行实验．图乙中的细铜丝“Ⅱ”一端被弯成螺旋状．

(1)在图甲中，试管M中的液体应选用_____________________________．

(2)在图示的虚线框中应连入的最合适的装置是________(填代号)

(3)上述制氢气的方法与将锌粒直接加入试管中相比，其优点有________________________________．

(4)实验过程中，在试管M中可观察到的现象是_____________________

(5)实验时，细铜丝“Ⅱ”的操作方法是____________________________

(6)若实验室无粗铜丝，而改用无锈粗铁丝，为让其反复使用，则此时M中的液体为________；发生反应的离子方程式为_____________________________．

答案：
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（1）AgNO3的水溶液呈
酸
酸
（填“酸”、“中”、“碱”）性，原因是（用离子方程式表示）：
Ag++H2O AgOH+H+
Ag++H2O AgOH+H+
；实验室在配制AgNO3的溶液时，常将AgNO3固体先溶于较浓的
硝酸
硝酸
中，然后再用蒸馏水稀释到所需的浓度．若用惰性电极电解AgNO3的水溶液，请写出电池反应的离子方程式
4Ag++2H2O
 通电 
.
 
4Ag+O2↑+4H+
4Ag++2H2O
 通电 
.
 
4Ag+O2↑+4H+
，
（2）常温下，某纯碱（Na2CO3）溶液中滴入酚酞，溶液呈红色．在分析该溶液遇酚酞呈红色原因时，甲同学认为是配制溶液所用的纯碱样品中混有NaOH所至；乙同学认为是溶液中Na2CO3电离出的CO32-水解所至．请你设计一个简单的实验方案给甲和乙两位同学的说法以评判（包括操作、现象和结论）
向红色溶液中加入足量BaCl2溶液
向红色溶液中加入足量BaCl2溶液
如果溶液还显红色说明甲正确，红色褪去说明乙正确
如果溶液还显红色说明甲正确，红色褪去说明乙正确

（3）常温下，取pH=2的盐酸和醋酸溶液各100mL，向其中分别加入适量的Zn粒，反应过程中两溶液的pH变化
如右图所示．则图中表示醋酸溶液中pH变化曲线的是
B
B
（填“A”或“B”）．设盐酸中加入的Zn质量为m1，醋酸溶液中加入的Zn质量为m2．则m1
＜
＜
m2
（选填“＜”、“=”、“＞”）
（4）钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一．
①钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀，该腐蚀过程中的电极反应式为：负极：
2Fe=2Fe2++4e-
2Fe=2Fe2++4e-
正极：
O2+2H2O+4e-=4OH-
O2+2H2O+4e-=4OH-
；
②为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用图甲所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用
C
C
．
A．铜　　　　　　　B．钠
C．锌              D．石墨
③图乙所示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的
负
负
极．
（5）氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置．如图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定，请回答：
①氢氧燃料电池的能量转化主要形式是
化学能转变为电能
化学能转变为电能
，在导线中电子流动方向为
a→b
a→b
（用a、b表示）．
②负极反应式为
2H2+4OH-=4H2O+4e-
2H2+4OH-=4H2O+4e-
．
③电极表面镀铂粉的原因为
增大电极单位面积吸附H2、O2分子数，加快电极反应速率
增大电极单位面积吸附H2、O2分子数，加快电极反应速率
．
Ⅰ．回答下列问题：
（1）欲量取20.00mL Na2CO3溶液，应选用的仪器是
碱式滴定管
碱式滴定管
．
（2）中和热测定的实验中，用到的玻璃仪器有烧杯、温度计、
环形玻璃搅拌棒
环形玻璃搅拌棒
、
量筒
量筒
．
（3）在测定硫酸铜晶体中含量的实验中，称量操作至少要进行
4
4
次．
Ⅱ．氢氧化铜是一种常用试剂．例如，利用新制氢氧化铜验证醛类物质的还原性．
（1）新制氢氧化铜悬浊液的配制，实验室制取氢氧化铜悬浊液的操作方法：在试管里加入10%的氢氧化钠溶液2mL，滴入2%的硫酸铜溶液4～6滴，振荡即成．这样操作的目的是
确保氢氧化钠过量，氢氧化铜呈悬浊状
确保氢氧化钠过量，氢氧化铜呈悬浊状
．
下面是三个研究性学习小组分别从不同层面开展的研究性学习活动：
（2）研究性学习小组甲：对教材实验结论“乙醛与新制氢氧化铜反应生成的红色沉淀是Cu2O”提出质疑，他们认为红色沉淀不一定是氧化亚铜．为了确定红色沉淀的成分，开展了如下研究：提出猜想：
红色沉淀可能是铜或铜与氧化亚铜的混合物（或红色固体中可能含有铜）
红色沉淀可能是铜或铜与氧化亚铜的混合物（或红色固体中可能含有铜）
．
查阅资料：①氧化亚铜属于碱性氧化物；②+1价的铜离子在酸性条件下易发生自身氧化还原反应：③在空气中灼烧氧化亚铜生成氧化铜．
设计方案：方案1：取该红色沉淀溶于足量的稀硝酸中，观察溶液颜色变化
方案2：取该红色沉淀溶于足量的稀硫酸中，观察是否有残渣
方案3：称取红色沉淀ag，在空气中充分灼烧至完全变黑，并在干燥器里冷却，再称重，反复多次至到固体恒重，称得质量为bg，比较a，b关系
方案4：取红色固体沉淀装入试管里，加入酸化的硝酸银溶液，观察是否有银白色银析出．
你认为合理的方案是
方案3
方案3
．
（3）研究性学习小组乙针对小组甲的质疑，设计新的探究方案，装置如图所示．你认为要测定上述红色沉淀成分必须测定下列哪些物理量（只填序号）：
②③⑤
②③⑤
．
①通入氢气体积；②反应前，红色沉淀+硬质玻璃管的总质量；③完全反应后红色固体+硬质玻璃管的总质量；④实验前，干燥管质量；⑤硬质玻璃管质量；⑥锌粒质量；⑦稀硫酸中含溶质的量；⑧实验后，干燥管质量
（4）研究性学习小组丙上网查阅新闻得知，“2005年诺贝尔化学奖授予了三位研究绿色化学的科学家”．绿色化学强调对环境友好，实现零排放．“变废为宝”符合绿色化学要求．他们收集上述红色沉淀制备化学试剂-蓝矾．请你帮助他们设计一个简单且符合绿色化学要求的实验方案：
在空气中充分灼烧该红色固体至全部转化成氧化铜，加入足量稀硫酸溶解，蒸发、结晶、过滤、洗涤，用滤纸吸干或通入惰气带走水分
在空气中充分灼烧该红色固体至全部转化成氧化铜，加入足量稀硫酸溶解，蒸发、结晶、过滤、洗涤，用滤纸吸干或通入惰气带走水分
．
随着环保意识的增强，清洁能源越来越受人们关注．
（1）氢能在二十一世纪有可能在世界能源舞台上成为一种举足轻重的二次能源．
①硫-碘循环分解水制氢主要涉及下列反应：
I．SO2+2H2O+I2=H2SO4+2HIⅡ．2HI
通电
H2+I2Ⅲ．2H2SO4=2SO2+O2+2H2O
分析上述反应，下列判断正确的是
c
c
（填序号，下同）．
a．反应Ⅲ易在常温下进行    b．反应I中SO2氧化性比HI强
c．循环过程中需补充H2O    d．循环过程中产生l mol O2的同时产生1mol H2
②利用甲烷与水反应制备氢气，因原料价廉产氢率高，具有实用推广价值，已知该反应为：CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H=+206.1kJ?mol-1若800℃时，反应的平衡常数K1=1.0，某时刻测得该温度下，密闭容器中各物质的物质的量浓度分别为：c（CH4）=3.0mol?L-1；c（H2O）=8.5mol?L-1；c（CO）=2.0mol?L-1；c（H2）=2.0mol?L-1，则此时正逆反应速率的关系是v正
＞
＞
v逆．（填“＞”、“＜”或“=”）
③实验室用Zn和稀硫酸制取H2，反应时溶液中水的电离平衡
向右
向右
移动（填“向左”、“向右”或“不”）；若加入少量下列固体试剂中的
b
b
，产生H2的速率将增大．
a．NaNO3    b．CuSO4　    c．Na2SO4    d．NaHSO3
（2）甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，工业上一般可采用如下反应来合成甲醇：CO（g）+2H2（g）
加热
CH3OH（g）分析该反应并回答下列问题：
①下列各项中，不能说明该反应已达到平衡的是
d
d
．
a．恒温、恒容条件下，容器内的压强不发生变化
b．一定条件下，CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等
c．一定条件下，CO、H2和CH3OH的浓度保持不变
d．一定条件下，单位时间内消耗1mol CO，同时生成l mol CH3OH
②如图甲是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线．T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1
＞
＞
 K2．（填“＞”、“＜”或“=”）
③已知甲醇燃料电池的工作原理如图乙所示．

①该电池工作时，b口通入的物质为
CH3OH
CH3OH
，该电池正极的电极反应式为：
O2+4e-+4H+=2H2O
O2+4e-+4H+=2H2O
，工作一段时间后，当6.4g甲醇（CH3OH）完全反应生成CO2时，有
1.2
1.2
mol电子发生转移．
有关元素A、B、C、D、E、F的信息如下：
元 素 有关信息
A 最高价氧化物对应的水化物（甲）能与其气态氢化物（乙）反应生成盐
B 最外层电子数是次外层电子数的2倍
C M层上有3个电子
D 短周期原子半径最大的主族元素
E 最高正价与最低负价代数和为6
请回答下列问题：
（1）写出物质甲与乙反应的离子方程式
H++NH3=NH4+
H++NH3=NH4+

（2）下列说法不正确的是
③
③
（填序号）．
①实验室可用右图所示装置制取B的最高价氧化物
②用C单质做成的槽车，可用来运输甲的浓溶液
③C和铜与稀硫酸组成的原电池，C电极被还原
（3）若用石墨做电极电解元素D、E组成的化合物饱和水溶液，写出电解反应的离子方程式为：
2Cl-+2H2O=2OH-+H2↑+Cl2↑
2Cl-+2H2O=2OH-+H2↑+Cl2↑

（4）已知：2AO2（g） A2O4（g）；△H＜0．在恒温恒容条件下，将一定量AO2和A2O4的混合气体通入容积为2L的密闭容器中，反应过程中各物质的物质的量浓度c随时间t的变化关系如下图所示．
①该反应是由
正逆反应同时
正逆反应同时
开始反应的．（填“正反应”、“逆反应”、或“正逆反应同时”．）
②a、b两个点中，表示化学反应处于平衡状态的点是
b
b
．
③前10min内用AO2表示的化学反应速率v（AO2）=
0.04
0.04
mol?L-1?min-1．
工业上以NaCl、NH3、CO2等为原料，先制得NaHCO3，进而生产出纯碱．有关化学反应为：NH3+CO2+H2O═NH4HCO3；NH4HCO3+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl；2NaHCO3
  △  
.
 
Na2CO3+CO2↑+H2O．
（1）碳酸氢铵与饱和食盐水反应，能析出碳酸氢钠晶体的原因是
 
（填字母标号）．
a．NaHCO3难溶于水                b．NaHCO3受热易分解
c．NaHCO3的溶解度相对较小，所以在溶液中首先结晶析出
d．NaHCO3的稳定性大于Na2CO3
（2）某活动小组根据上述制碱原理，进行碳酸氢钠的制备实验．
甲位同学将CO2气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠，实验装置如下图所示（图中夹持、固定用的仪器未画出）．试回答有关问题：
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①乙装置的试剂是
 
；
②丁装置中稀硫酸的作用是
 
；
③实验结束后，分离出NaHCO3晶体的操作是
 
（填分离操作的名称），该操作需要的玻璃仪器有
 
．乙位同学用图戊装置（其他装置未画出）进行实验．
④实验时，须先从a管通入
 
（填写化学式），说明原因
 
．
（3）请你再设计一种实验室制取少量NaHCO3的方法（用化学方程式表示）：
 
．

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