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2026人教版高中化学必修第二册
期中学业水平检测
注意事项
1.全卷满分100分。考试用时75分钟。
2.可能用到的相对原子质量:H-1　C-12　N-14　O-16　Na-23　Al-27　Si-28　S-32　Cl-35.5　Fe-56　Cu-64。
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.能量变化是化学研究的重要内容之一。下列设备工作时将化学能转化为电能的是(　　)
A.铅酸蓄电池 B.氧炔焰焊接金属 C.硅太阳能电池 D.太阳能 　热水器
2.以下物质间的每步转化,不能够通过一步化学反应实现的是(　　)
A.SiO2→H2SiO3→Na2SiO3　　　　　　B.N2→NO→NO2
C.S→SO2→Na2SO4　　　　　　D.FeCl2→Fe(OH)2→Fe(OH)3
3.利用催化剂处理汽车尾气涉及的反应(反应条件略)如下:
反应Ⅰ:2NO+2CO N2+2CO2;反应Ⅱ:2NO N2+O2
下列叙述正确的是(　　)
A.汽车尾气中的CO、NO是汽油不充分燃烧产生的
B.汽车尾气的处理可以减少酸雨的形成,这一过程也可称为氮的固定
C.使用催化剂可以提高单位时间内汽车尾气处理的转化率
D.若用NO表示反应速率,则反应Ⅰ和反应Ⅱ快慢相同
4.化学反应速率和限度的研究对日常生活和工业生产有着重要意义。下列有关说法错误的是(　　)
A.向炉膛内鼓风,用煤粉代替煤块可以使炉火更旺
B.将肉类食品进行低温冷藏,能使其永远不会腐败变质
C.工业合成氨时,要同时考虑反应速率和反应限度两个方面
D.我国西周时期已发明用“酒曲”酿酒,原理是利用催化剂改变反应速率
5.氨广泛应用于化工、化肥、制药等领域,一种新型制备氨的方法如图。下列说法正确的是(　　)
A.反应③为放热反应
B.Mg是该反应的催化剂
C.图中生成目标产物NH3的反应②为氧化还原反应
D.若生成NH3的物质的量为2 mol,理论上消耗N2为22.4 L
6.NOCl常用于有机合成,合成NOCl的原理为2NO(g)+Cl2(g)2NOCl(g),反应过程中的能量变化如图所示。下列有关说法正确的是(　　)
A.2 mol NOCl(g)所具有的能量比2 mol NO(g)所具有的能量低76 kJ
B.该反应为吸热反应
C.该反应中每生成2 mol NOCl(g)放出能量76 kJ
D.形成1 mol NOCl(g)中的化学键吸收能量90 kJ
7.用如图装置制取、净化并收集表中的气体(a、b、c表示相应仪器中加入的试剂),其中可行的是(　　)
气体 a b c
A NO2 浓硝酸 铜片 NaOH溶液
B CO2 稀硫酸 大理石 饱和NaHCO3溶液
C SO2 70%硫酸 亚硫酸钠 浓硫酸
D NH3 浓氨水 CaCl2 碱石灰
8.利用铜—铈氧化物(xCuO-yCeO2,Ce是活泼金属)催化氧化除去H2中少量CO的机理如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.若用C18O参与反应,一段时间后,18O可能出现在铜—铈氧化物中
B.反应ⅰ涉及极性共价键的形成,并且该反应释放能量
C.2 mol CO(g)和1 mol O2(g)的总能量高于2 mol CO2(g)的总能量
D.该反应的总反应为2CO+O2 2CO2
9.能证明反应:H2(g)+I2(g)2HI(g)已经达到平衡状态的是(　　)
①c(H2)∶c(I2)∶c(HI)=1∶1∶2
②单位时间内生成1 mol H2的同时消耗1 mol I2
③反应速率2v(H2)=2v(I2)=v(HI)
④温度和体积一定时,容器内压强不再变化
⑤温度和压强一定时,混合气体的密度不再变化
⑥温度和体积一定时,混合气体的颜色不再变化
A.①③　　　B.②⑥　　　C.③⑥　　　D.④⑤
10.下列设计的实验方案能达到相应实验目的的是(　　)
实验目的 实验方案
A 探究化学反应的限度 取5 mL 0.1 mol/L KI溶液,滴加0.1 mol/L FeCl3溶液5~6滴,充分反应,可根据溶液中既含I2又含I-的实验事实判断该反应是可逆反应
B 比较Mg与Al的金属活动性 常温下,将Mg、Al与NaOH溶液组成原电池
C 探究催化剂对化学反应速率的影响 相同条件下,A、B两支试管中分别加入等体积5%的H2O2溶液,在B试管中加入2~3滴FeCl3溶液
D 探究浓度对化学反应速率的影响 常温下,相同的铁片中分别加入足量的浓硝酸和稀硝酸
11.保持温度240 ℃不变,在容积为2 L的恒容密闭容器中充入CO2和H2(物质的量之比为1∶3)发生反应:CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),其中CH3OH的物质的量(n)随时间的变化关系如图1中曲线 Ⅰ 所示,反应过程中的能量变化如图2所示。下列说法错误的是(　　)
　
A.该反应是放热反应
B.CO2的平衡转化率为87.5%
C.0~30 min内用H2表示的平均反应速率v(H2)=0.017 5 mol·L-1· min-1
D.图2中若水的状态为液态,则能量变化曲线可能为①
12.汽车尾气中含有CO、NO等有害气体,两者在恒容密闭容器中能发生反应:2NO(g)+2CO(g) 2CO2(g)+N2(g)。为了验证温度对该反应速率的影响,某同学设计了两组实验,如表所示。已知在280 ℃的条件下,反应2 min后达到平衡,测得NO的浓度为6.0×10-4 mol/L。下列说法不正确的是(　　)
实验编号 T(℃) NO的初始浓度(mol/L) CO的初始浓度(mol/L)
Ⅰ 280 1.0×10-3 3.6×10-3
Ⅱ 350 a 3.6×10-3
A.表中a为1.0×10-3
B.当v逆(NO)=2v正(N2)时,说明该反应已达到平衡状态
C.280 ℃时,前2 min内用N2表示的平均反应速率为2×10-4 mol/(L·min)
D.280 ℃的条件下达到平衡时CO2的浓度为4.0×10-4 mol/L
13.酸性KMnO4溶液与H2C2O4(草酸,一种弱酸)溶液反应过程中,含Mn粒子的浓度随时间变化如图所示。已知Mn(Ⅱ)可催化此反应。
下列说法不正确的是(　　)
A.由图可知,Mn(Ⅲ)能够氧化H2C2O4
B.随着反应的进行,反应速率逐渐减小
C.0~13 min内的平均反应速率:v(Mn)≈7.7×10-6 mol·L-1· min-1
D.总反应为5H2C2O4+2Mn+6H+ 2Mn2++10CO2↑+8H2O
14.为有效降低含氮化合物的排放量,又能充分利用化学能,合作小组利用反应6NO2+8NH3 7N2+12H2O设计如图所示电池(离子交换膜对溶液里的离子具有选择透过能力)。下列说法正确的是(　　)
A.电流不能通过离子交换膜
B.电极A上发生的电极反应为2NH3+6e-+6OH- N2+6H2O
C.电流由电极A经负载流向电极B
D.同温同压时,左右两侧电极室中产生的气体体积比为4∶3
15.工业上可用次氯酸盐将氨氮废水转化为N2实现绿色处理。实验室模拟如下:取等量氨水分别和不同量的NaClO混合(混合溶液体积为1 L),测得溶液中氨氮(氨、NH2Cl)和总氮(氨氮和N的总和)的去除率及NH2Cl的浓度与NaClO的加入量的关系,如图所示。
在此过程中发生的反应为:①NH3+ClO- NH2Cl+OH-;②2NH3+3ClO- N2+3Cl-+3H2O;③NH3+4ClO-+OH- N+4Cl-+2H2O。
已知:NH2Cl中氮元素为-3价。下列说法正确的是(　　)
A.当n(NaClO)=n1 mol时,反应①中转移电子的物质的量为0.002 mol
B.当n(NaClO)=0.001 2 mol时,c(NH2Cl)=30.9 mg·L-1
C.n2=0.001 5
D.当n(NaClO)>n2 mol时,c(Cl-)=4c(N)
二、非选择题(本题共4小题,共55分)
16.(13分)氨在人类的生产和生活中有着广泛的应用。某化学兴趣小组利用如图所示装置探究氨气的有关性质(已知:氨气不溶于CCl4,部分夹持装置省略)。
回答下列问题:
(1)实验室制取NH3的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　,装置B的作用是　　　　。
(2)连接好装置并检验装置的气密性后,装入药品,然后应先进行的操作是　　　　(填字母)。
a.加热装置A　　　　　b.加热装置C
(3)实验中观察到装置C中CuO粉末变红,D中无水硫酸铜变蓝,并收集到一种单质气体,则装置C中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　,该反应证明氨气具有　　　　性。
(4)该实验缺少尾气吸收装置,下图中能用来吸收尾气的装置是　　　　(填序号)。
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
(5)氨气极易溶于水,若将2.24 L(已折算为标准状况下的体积)的氨气溶于水配成0.5 L溶液,则所得溶液中溶质的物质的量浓度为　　　　mol·L-1。
17.(12分)人类的一切活动都离不开能量,而许多能量的利用与化学反应中的能量变化密切相关。回答下列问题:
(1)NH3中氢含量高且易液化,是一种优良的小分子储氢载体,可通过氨热分解法制氢气,如图是氨热分解法制氢气的能量变化示意图。
一定温度下,利用催化剂将NH3分解为N2和H2,若生成标准状况下33.6 L H2,需要　　　　　(填“吸收”或“放出”)　　　　　kJ能量。
(2)将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的电化学反应装置称为燃料电池。N2H4(N显-2价)-H2O2碱性燃料电池由于其较高的能量密度而备受关注,其工作原理如图所示,已知电池总反应为 N2H4+2H2O2 N2↑+4H2O。
①惰性电极A是电池的　　　　(填“正”或“负”)极,物质X是　　(填“N2H4”或“H2O2”)。
②电池工作时,OH-移向　　　　(填“电极 A”或“电极 B”)。
③电池工作过程中,若A极区产生14 g N2,则转移的电子数目为　　　　(NA表示阿伏加德罗常数的值)。
18.(12分)为了探究温度对H2O2分解反应速率的影响,借助如图所示实验装置(夹持装置略去),进行了两次实验,两次实验的部分设计如表所示:
实验1 实验2
MnO2的质量/g 0.5 0.5
5%H2O2溶液的体积/mL 40 待填
水浴温度/℃ 20 80
(1)实验2中应加入5%H2O2溶液　　　　mL。
(2)在两次实验中,可通过　　　　　　　　　　　　　　来比较H2O2分解反应速率的大小。
(3)实验2中水浴温度控制在80 ℃时,测定的反应速率会比真实值偏大,其原因除锥形瓶内气体受热膨胀外,还有　　　　　　　　　。
(4)实验结束后若要得到纯净干燥的MnO2,可采取的操作是　　　　　　　　　。
19.(18分)某小组按如下步骤探究二氧化硫与铜单质、Cu2+的反应。
ⅰ.按图示连接好装置。
ⅱ.打开分液漏斗活塞b,将盐酸滴入三颈烧瓶中,无明显现象。
ⅲ.关闭活塞b,打开活塞a,光亮的紫红色铜片很快变暗,并有黑色的Cu2S生成,同时溶液变为棕黄色,此时溶液中的铜元素以[CuCl3]2-(棕黄色)的形式存在。
ⅳ.静置后,取上层棕黄色的清液于试管中,加入一定量蒸馏水稀释,溶液中有白色沉淀CuCl析出。
(1)装置A中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　,该反应中硫酸体现出的化学性质为　　　　;装置C的作用是　　　　　　　　　　　　,试剂m可选用　　　　　　(填字母)。
a.饱和NaCl溶液　　　　b.浓硫酸　　　　c.NaOH浓溶液
(2)步骤ⅲ中,SO2在盐酸中与Cu反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;步骤ⅳ中发生反应的离子方程式为[CuCl3]2- CuCl↓+2Cl-,下列有关该反应的说法正确的是　　　　(填字母)。
A.该反应中有电子的转移
B.反应经过足够长的时间后,[CuCl3]2-中的Cu元素能全部沉淀
C.溶液中,[CuCl3]2-和Cl-能同时存在
D.其他条件不变,当溶液的颜色不再改变时,表明该反应在该条件下达到最大限度
(3)在通风橱中利用如图装置进一步探究SO2与Cu2+的反应,盐桥(离子可在盐桥中移动)用于连接两电极的电解质溶液。
实验 试剂X 实验现象
电流表 C1附近溶液
① 0.1 mol·L-1 CuSO4溶液 指针几乎不偏转 无明显现象
② 0.1 mol·L-1 NaCl和0.1 mol· L-1CuSO4的混合溶液(足量) 指针明显偏转 溶液变棕黄色
实验②中,闭合K后,C2电极上发生的电极反应为　　　　　　　　　　　　　　;不考虑其他副反应及Cu2+进入盐桥,实验②中,电路中转移0.02 mol e-时,左侧烧杯溶液中Cu2+的质量减少　　　　g。
答案与解析
1.A　化学电池工作时将化学能转化为电能。
2.A　二氧化硅与水不反应,所以不能一步实现SiO2→H2SiO3的转化,A符合题意;氮气与氧气在高温或放电时反应生成NO,NO与氧气反应生成二氧化氮,每步转化都能通过一步反应实现,B不符合题意;硫燃烧生成二氧化硫,二氧化硫可被Na2O2氧化生成硫酸钠,每步转化都能通过一步反应实现,C不符合题意;氯化亚铁与氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁可被氧气氧化生成氢氧化铁,每步转化均可通过一步反应实现,D不符合题意。
3.C　CO是汽油不充分燃烧的产物,但NO主要由N2和O2在高温下反应生成,A错误;氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮,汽车尾气的处理是将化合态的氮变为游离态的氮,不属于氮的固定,B错误;加入催化剂,可加快反应速率,则可以提高单位时间内CO和NO的处理量,提高单位时间内汽车尾气处理的转化率,C正确;没有相关数据,无法比较反应Ⅰ和反应Ⅱ的快慢,D错误。
4.B　用煤粉代替煤块可增大燃料与空气的接触面积,可加快反应速率,使炉火更旺,A项正确;低温冷藏只能减慢肉类食品的变质速率,B项错误;工业合成氨是可逆的放热反应,为提高产率,需同时考虑反应速率和反应限度,C项正确;酿酒过程中“酒曲”作催化剂,可以改变反应速率,D项正确。
5.B　反应③为氯化镁的分解反应,该反应是吸热反应,A错误;该过程的总反应为N2和水反应生成NH3和O2,Mg是反应的催化剂,B正确;反应②为Mg3N2与NH4Cl反应生成MgCl2和NH3,反应前后各元素的化合价均没有变化,不是氧化还原反应,C错误;没有指明气体所处状况,气体体积无法计算,D错误。
6.C　根据题图可知,2 mol NOCl(g)所具有的能量比2 mol NO(g)和1 mol Cl2(g)所具有的总能量低(180-104) kJ=76 kJ,A错误;反应物的能量总和大于生成物的能量总和,为放热反应,B错误;2 mol NO(g)和1 mol Cl2(g)完全反应生成2 mol NOCl(g)放出能量(180-104) kJ=76 kJ,C正确;断裂化学键吸收能量,形成化学键放出能量,D错误。
7.C　NO2能与NaOH溶液反应而被吸收,不能用NaOH溶液净化,A项错误;大理石主要成分为CaCO3,与稀硫酸反应生成微溶于水的CaSO4覆盖在其表面,会阻止反应进行,B项错误;70%硫酸与亚硫酸钠反应生成SO2,SO2可用浓硫酸干燥,并用向上排空气法收集,C项正确;CaCl2能与NH3反应,应用CaO或碱石灰等和浓氨水制备NH3,且NH3应用向下排空气法收集,D项错误。
8.A　由题图可知,用C18O参与反应,一段时间后,18O会出现在二氧化碳中,A错误;反应ⅰ中CO转化为CO2有极性共价键的形成,且CO与O2反应生成CO2为放热反应,B正确;2 mol CO(g)和1 mol O2(g)反应生成2 mol CO2(g),该反应为放热反应,则2 mol CO(g)和1 mol O2(g)的总能量高于2 mol CO2(g)的总能量,C正确;该反应的总反应为2CO+O2 2CO2,D正确。
9.B　①c(H2)∶c(I2)∶c(HI)=1∶1∶2,可能是反应进行过程中的某一阶段,不一定是平衡状态;②单位时间内生成1 mol H2的同时消耗1 mol I2,反应进行的方向相反,且物质的量的变化量之比等于化学计量数之比,此时反应达平衡状态;③在反应达平衡前,存在反应速率2v(H2)=2v(I2)=v(HI),则反应速率2v(H2)=2v(I2)=v(HI)时,反应不一定达平衡状态;④反应前后气体的分子数相等,温度和体积一定时,容器内压强始终不变,所以压强不变反应不一定达平衡状态;⑤反应前后气体的分子数相等,温度和压强一定时,混合气体的体积始终不变,则混合气体的密度始终不变,所以混合气体的密度不再变化,反应不一定达平衡状态;⑥温度和体积一定时,混合气体的颜色不再变化,则表明c(I2)不变,反应达平衡状态。故选B。
10.C　A项,KI过量,充分反应后溶液中既含I2又含I-,无法确定该反应是否为可逆反应,错误;B项,该电池中Al能与NaOH溶液反应,为负极,Mg不能与NaOH溶液反应,为正极,即根据该装置不能比较Mg与Al的金属活动性,错误;C项,根据两支试管中产生气体的快慢,可探究催化剂对反应速率的影响,正确;D项,常温下,铁片遇浓硝酸发生钝化,铁片与稀硝酸反应生成Fe(NO3)3、NO、H2O,反应原理不同,不能探究浓度对化学反应速率的影响,错误。
11.D　由图2可知,反应物的总能量大于生成物的总能量,所以该反应是放热反应,A正确;由化学方程式中化学计量数的关系可知,曲线Ⅱ是H2的物质的量随时间的变化,由三段式法可得:
CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)
起始/mol 0.4 1.2 0 0
转化/mol 0.35 1.05 0.35 0.35
平衡/mol 0.05 0.15 0.35 0.35
CO2的平衡转化率为×100%=87.5%,B正确;0~30 min内,v(H2)==0.017 5 mol·L-1· min-1,C正确;气态水变为液态水时要放出热量,所以反应生成液态水时,生成物的总能量更低,D错误。
12.C　由题干信息可知,该实验的目的为验证温度对反应速率的影响,即除温度外其他条件需完全相同,则表中a为1.0×10-3,A正确;根据反应速率之比等于化学计量数之比可知,v正(NO)=2v正(N2),当v逆(NO)=2v正(N2)时,有v逆(NO)=v正(NO),说明该反应已达到平衡状态,B正确;由题干数据可知,280 ℃时,前2 min内用NO表示的平均反应速率为=2×10-4 mol/(L·min),根据反应速率之比等于化学计量数之比可知,用N2表示的平均反应速率为1×10-4 mol/(L·min),C错误;280 ℃条件下,由三段式分析:
2NO(g) + 2CO(g) 2CO2(g) + N2(g)
起始量(mol/L) 1.0×10-3 3.6×10-3 0 0
转化量(mol/L) 4.0×10-4 4.0×10-4 4.0×10-4 2.0×10-4
平衡量(mol/L) 6.0×10-4 3.2×10-3 4.0×10-4 2.0×10-4
故280 ℃的条件下达到平衡时CO2的浓度为4.0×10-4 mol/L,D正确。
13.B　由题图可知,随着时间的推移Mn(Ⅲ)的浓度先增大后减小,说明开始反应生成Mn(Ⅲ),后Mn(Ⅲ)被消耗生成Mn(Ⅱ), 所以Mn(Ⅲ)能氧化H2C2O4,A正确;随着反应的进行,大约13 min时开始生成Mn(Ⅱ),Mn(Ⅱ)浓度增大,Mn(Ⅱ)对反应起催化作用,因此13 min后反应速率会加快,B错误;0~13 min内的平均反应速率v(Mn)=≈7.7×10-6 mol·L-1·min-1,C正确;Mn被还原为Mn2+,H2C2O4被氧化为CO2,H2C2O4为弱酸,在书写离子方程式时应保留化学式,故总反应为5H2C2O4+2Mn+6H+ 2Mn2++10CO2↑+8H2O,D正确。
14.D　根据题给反应及电池装置可知,电极A为负极,电极B为正极。离子交换膜对溶液里的离子具有选择透过能力,离子的定向移动形成电流,则电流可以通过离子交换膜,A错误;电极A上,NH3失电子,电极反应为2NH3-6e-+6OH- N2+6H2O,B错误;原电池工作时,电流由正极沿导线经过负载流向负极,则电流由电极B经负载流向电极A,C错误;在该装置中,负极电极反应为2NH3-6e-+6OH- N2+6H2O,正极电极反应为2NO2+8e-+4H2O N2+8OH-,依据电路中转移的电子数相等可知,同温同压时,左右两侧电极室中产生的气体体积比为4∶3,D正确。
15.B　当n(NaClO)=n1 mol时,氨氮和总氮去除率都是0,说明只发生反应①,此时NH2Cl的物质的量为=0.001 mol,反应前后各元素均无化合价变化,反应①为非氧化还原反应,无电子转移,A错误;根据A项分析可知,当加入的NaClO的物质的量小于等于1×10-3 mol时,氨气全部转化为NH2Cl,再加入0.000 2 mol NaClO,根据题中信息可推知应发生2NH2Cl+ClO-+2OH- N2+3Cl-+3H2O,此时NH2Cl的物质的量为(1×10-3-0.000 4) mol=0.000 6 mol,NH2Cl的浓度为=30.9 mg·L-1,B正确;观察题图,当加入n2 mol NaClO时,c(NH2Cl)=0,根据“工业上可用次氯酸盐将氨氮废水转化为N2实现绿色处理”,结合反应2NH3+3ClO- N2+3Cl-+3H2O可知,n(NH2Cl)=n(NH3)=0.001 mol,0.001 mol NH3完全反应生成N2需要0.001 5 mol的NaClO,当加入n2 mol NaClO时氨氮去除率接近100%,但总氮去除率小于100%,说明部分氨发生反应③,则n2>0.001 5,C错误;当次氯酸钠的物质的量大于n2 mol时,反应②③都发生,c(Cl-)>4c(N),D错误。
16.答案　(除标注外,每空2分)
(1)Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O　干燥氨气
(2)a(1分)
(3)3CuO+2NH3 3Cu+N2+3H2O　还原
(4)Ⅱ、Ⅲ
(5)0.2
解析　(1)实验室利用NH4Cl和Ca(OH)2加热可制备NH3,其化学方程式为Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O;装置B中用碱石灰干燥NH3。
(2)NH3与CuO反应,应先通入NH3排出装置中的空气,故应先进行的操作是加热装置A制备NH3,a正确。
(3)根据题中描述可知,装置C中发生反应的产物有Cu、H2O、N2,该反应的化学方程式为3CuO+2NH3 3Cu+N2+3H2O,该反应中NH3为还原剂,表现出还原性。
(4)NH3极易溶于水,吸收NH3需防倒吸,Ⅰ中NH3直接通入水中,易倒吸;Ⅱ中NH3通入CCl4中,NH3不溶于CCl4,NH3从CCl4中逸出遇水被吸收,能防止倒吸;Ⅲ中球形干燥管可防止倒吸;故装置Ⅱ、Ⅲ均能用于吸收NH3。
(5)所得溶液中NH3的物质的量浓度为=0.2 mol·L-1。
17.答案　(每空2分)
(1)吸收　46.5
(2)①负　N2H4　②电极A　③2NA
解析　(1)由题图可知,2 mol NH3(g)完全分解为1 mol N2(g)和3 mol H2(g)需要吸收能量93 kJ,若生成标准状况下33.6 L H2,即1.5 mol H2,需要吸收能量为46.5 kJ。
(2)①电子从电极A流出,故电极A为负极,发生氧化反应,加入的X应是N2H4;②电池工作时,阴离子向负极迁移,故OH-移向电极A;③电池总反应为N2H4+2H2O2 N2↑+4H2O,N元素从-2价变为0价,即生成1 mol N2转移4 mol电子,则生成14 g即0.5 mol N2转移电子的数目为2NA。
18.答案　(每空3分)
(1)40
(2)相同的时间内注射器内气体的体积多少(合理即可)
(3)温度较高时水蒸发成水蒸气
(4)过滤、洗涤、干燥
解析　(1)实验探究温度对H2O2分解反应速率的影响时,变量应是温度,其他的量应相同,所以实验2中应加入5%H2O2溶液40 mL。
(2)在两次实验中,可通过相同的时间内注射器内气体的体积多少来比较H2O2分解反应速率的大小。
(3)实验2中水浴温度控制在80 ℃时,测定的反应速率会比真实值偏大,其原因除锥形瓶内气体受热膨胀外,还有温度较高时水蒸发成水蒸气的速率加快,注射器内进入了较多水蒸气。
(4)实验结束后若要得到纯净、干燥的MnO2,可采取的操作是过滤、洗涤、干燥。
19.答案　(除标注外,每空2分)
(1)Na2SO3+H2SO4 Na2SO4+SO2↑+H2O　酸性　吸收SO2和HCl,防止污染空气　c　
(2)SO2+12Cl-+4H++6Cu Cu2S+4[CuCl3]2-+2H2O(3分)　CD　
(3)SO2+2H2O-2e- 4H++S(3分)　1.28
解析　装置A用亚硫酸钠与70%硫酸制备二氧化硫,装置B中二氧化硫和铜片、盐酸反应生成Cu2S、[CuCl3]2-和H2O,装置C为尾气处理装置。
(1)装置A中亚硫酸钠与70%硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫和水,反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4 Na2SO4+SO2↑+H2O;该反应中硫酸体现酸性。装置C的作用是吸收SO2和HCl,防止污染空气;浓硫酸、氯化钠均不与SO2和HCl反应,而氢氧化钠可与SO2和HCl反应,故试剂m为NaOH浓溶液,选c。
(2)根据题中信息可知,步骤ⅲ中SO2、HCl、Cu反应生成Cu2S、[CuCl3]2-和H2O,离子方程式为SO2+12Cl-+4H++6Cu Cu2S+4[CuCl3]2-+2H2O。步骤ⅳ中发生反应的离子方程式为[CuCl3]2- CuCl↓+2Cl-,该反应为非氧化还原反应,没有电子的转移,A错误;该反应为可逆反应,[CuCl3]2-中的Cu元素不能全部沉淀,B错误;该反应为可逆反应,反应物和生成物能同时存在,C正确;当溶液的颜色不再变化时,说明反应达到平衡,即该条件下达到最大限度,D正确。
(3)未加氯化钠时,电流表指针基本不偏转,说明基本不反应;当加入氯化钠之后,电流表指针发生明显偏转且溶液变为棕黄色,说明发生了氧化还原反应且生成了[CuCl3]2-,[CuCl3]2-在C1电极生成,C1电极的电极反应为3Cl-+Cu2++e- [CuCl3]2-,则C2电极上应是SO2发生失电子的氧化反应,电极反应为SO2+2H2O-2e- 4H++S;当电路中转移0.02 mol e-时,左侧烧杯溶液中Cu2+减少0.02 mol,减少的质量为1.28 g。
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