《2020届高考化学一轮专题训练：10.4实验作图题》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020届高考化学一轮专题训练：10.4实验作图题（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、10.4 实验作图题 1已知，室温下存在反应3HNO2=HNO32NOH2O；在酸 性溶液中， NO 2可将 MnO 4还原为 Mn 2且无气体生成。某化 学兴趣小组设计了如下探究实验： 请回答下列问题： (1) 装 置A的 试 管 中 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 是 _ 。 (2)B 瓶中可以观察到的现象是 _ ，C 瓶出 来的气体是 _ 。 (3)实验时观察到 D 管内固体颜色逐渐变为白色。 据此甲同学认 为 D 管中生成物是NaNO3，而乙同学则认为D 管中生成的是 NaNO2，如何证明乙同学的观点正确？ 实验方 法 实验现 象 反应的离子方 程式 (4)E装置的作用是 _。
2、 (5)同学们经讨论认为上述装置仍有缺陷，为了避免 D 管中生成 NaOH，你认为应该进行的改进是 _ _ _， 并画出装置图。 答案(1)C4HNO3(浓)=CO24NO22H2O (2)产生无色气体，溶液逐渐变蓝NO (3)方案：将生成物置于试管中，加入稀硫酸产生无色气体 并在液面上方变为红棕色3NO 22H =NO 32NO H2O 方案：将生成物置于试管中，加入酸性KMnO 4 溶液溶液 紫色褪去5NO 22MnO 46H =5NO 32Mn 23H 2O (4)吸收 D 中未反应完的 NO，以免污染空气 (5)在 C、D 之间增加一个盛浓硫酸的洗气瓶(或装无水 CaCl2 的干燥管
3、) 解析(1)C 和浓 HNO3反应需要加热。 (2)由于 NO2和 H2O 反应生成 HNO3，Cu 和 HNO3反应生成 NO 和 Cu(NO3)2，所以现象是产生无色气体且溶液变蓝。 (3)证明是否是 NaNO2，应利用其还原性。 (5)画装置图时，要注意注明药品或试剂名称。 2氨是氮循环过程中的重要物质，氨的合成是目前普遍使用的 人工固氮方法。 (1) 根据 下 图 提供的 信 息， 写 出该 反 应 的热 化学 方程 式 _ ， 在图中曲线 _(填“a”或“ b”)表示加入铁触媒的能 量变化曲线。 (2)在恒容容器中，下列描述中能说明上述反应已达平衡的是 _。 A3v(H2)正2v(
4、NH3)逆 B单位时间内生成n mol N2的同时生成 2n mol NH3 C混合气体的密度不再改变 D容器内压强不随时间的变化而变化 (3)一定温度下，向 2 L 密闭容器中充入 1 mol N2和 3 mol H2， 保持体积不变，0.5 min后达到平衡，测得容器中有 0.4 mol NH3， 则反应速率v(N2)_，该温度下的平衡常数K _。 若升高温度，K 值变化_(填“增大”、“减 小”或“不变” )。 (4)为了寻找合成 NH3的温度和压强的适宜条件， 某同学设计了 三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中。 实验编 号 T() n(N2)/n(H2) p(MPa) 45
5、0 1/3 1 10 480 10 A.请在上表空格中填入剩余的实验条件数据。 B根据反应 N23H22NH3的特点，在给出的坐标图中， 画出其在 1 MPa和 10 MPa条件下 H2的转化率随温度变化的趋 势曲线示意图，并标明各条曲线的压强。 答案(1)N2(g)3H2(g)2NH3(g) H 92 kJ mol 1 b (2)BD (3)0.2 molL 1 min1 0.058减小 (4) 实验编 号 T() n(N2)/n(H2) 450 1/3 1/3 解析(1)该反应为放热反应， H 应为负值。 (2)A 项，系数比错误； C 项，因为体积不变，密度始终不变， 均不能作为平衡标志
6、。 (3)v(N2)1 2v(NH 3) 0.4 mol 2 L0.5 min 1 20.2 mol L 1 min1。 c(N2) 0.4 mol L 1 c(NH3)0.2 mol L1c(H2)1.2 mol L 1，K c2NH3 c3H2 c N2 0.22 1.230.40.058。该反应为放热反应，升温， 平衡左移， K 减小。 (4)应控制一个条件改变。 (5)温度不变，加压，平衡右移，H2的转化率增大，压强不变， 升温，平衡左移， H2的转化率减小。 3 在一固定容积为 2 L的密闭容器内加入 0.2 mol N2和0.6 mol H2， 一定条件下发生反应： N2(g)3H
7、2(g)2NH3(g) H”、“(3)BD (4) 解 析(1) 据 图 计 算 从 反 应 开 始 到 平 衡 时 ， v(NH3) 0.10 mol L 1 4 min 0.025 mol L 1 min1。 (2)由于该反应为放热反应，温度越高，其平衡常数越小，故反 应在 450 时的平衡常数大于500 时的平衡常数。 (3)A 项当 2v正(H2)3v逆(NH3)才能确定反应达到平衡； B 项容 器中气体的平均相对分子质量在没有达到平衡时为变量，当其 不随时间的变化而变化时，满足“变量不变 ”的特点； C 项容 器中气体的密度在没有达到平衡时不随时间而变化，不满足 “变量不变 ”的特点
8、； D 项容器中气体的分子总数在没有达到 平衡时为变量，当其不随时间的变化而变化时，满足“变量不 变”的特点。 (4)先在图上标 2 个点：第一个点，第5 min 时将容器的体积缩 小一半后， NH3的浓度突变为 0.20 molL 1；第二个点，在第 8 min 时达到新的平衡，此时NH3的浓度约为 0.25 mol L 1；然 后在第 58 min 之间用光滑的曲线相连，图见答案。 4硫酸盐有着广泛的应用。 (1)以下是 CuSO4 5H2O 的实验室制备流程图。 根据题意完成下列填空： 理论上，为了制得纯净的CuSO4 5H2O 晶体，需要消耗稀 硫酸、稀硝酸溶质物质的量之比为 _ ，发
9、生反应的 离子方程式为 _ 。 实际生产过程中对所加稀硝酸的浓度控制要求比较高，通常 用标准氢氧化钠溶液来滴定。滴定过程中若用酚酞作指示剂， 终点现象是 _ 。 请在下图中画出滴定过程中溶液的pH 随所滴加氢氧化钠溶液 体积的变化的曲线图 (要求过 A 点)。 用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液。通电一段时间后， 向所得的溶液中加入0.1 mol Cu2(OH)2CO3后恰好恢复到电解 前的浓度和 pH(不考虑 CO2的溶解)，则电解过程中共转移电子 的物质的量为 _ 。 (2)为测定混合肥料 K2SO4、(NH4)2SO4中钾的含量，完善下列 步骤： 称取钾氮肥试样并溶于水， 加入足量 _溶
10、液，产生白 色沉淀。 _、_、_(依次填写实验操作名称 )。 冷却、称重。 若试样为 m g，沉淀的物质的量为n mol，则试样中 K2SO4的物 质的量为 _mol(用含 m、n 的代数式表示 )。 (3)PbSO4难溶于水却可溶于醋酸，你认为可能的原因是 _。 醋酸铅可溶于水醋酸铅是弱电解质醋酸铅在水中形 成电离平衡时的c(Pb 2)小于 PbSO 4的溶解平衡的 c(Pb2 ) 因醋酸是弱酸，故反应可进行 答案(1)323Cu8 H 2NO 3=3Cu2 2NO 4H2O 溶液由无色变成红色 (或浅红色 )，且半分钟内不褪色 0.6 mol (2)BaCl2或Ba(OH)2过 滤洗涤干
11、燥(或 烘干 ) m132n 42 (3) 解析(1)在酸性条件下， 硝酸盐具有氧化性， 能氧化单质铜， 反应的离子方程式是3Cu8H2NO3=3Cu 22NO 4H2O。根据方程式可知，如果硝酸的物质的量是2 mol，则根 据氢原子守恒可知，硫酸的物质的量就是(8 mol2 mol)23 mol，所以硫酸和硝酸的物质的量之比是32。 由于酸不能使酚酞变色，而碱可以使酚酞显红色，所以终点 时的现象是溶液由无色变成红色(或浅红色 )，且半分钟内不褪 色。由于随着氢氧化钠溶液的滴加，溶液的pH 会逐渐增大， 邻近终点时 pH 会发生突变，所以正确的图像是 。 根据离子的放电顺序可知，惰性电极电解一
12、定浓度的硫酸铜 溶液时，阳极是溶液中的OH 放电，而阴极首先是 Cu2放电， 然后是溶液中的氢离子放电。 由于向所得的溶液中加入0.1 mol Cu2(OH)2CO3后 恰 好 恢 复 到 电 解 前 的 浓 度 和pH ， 而 Cu2(OH)2CO3可以写成2CuOCO2 H2O，反应中转移电子的物 质的量是 0.1 mol220.1 mol210.6 mol。 (2)产生的白色沉淀应该是硫酸钡， 所以加入的试剂是BaCl2 或 Ba(OH)2。 从溶液中分离出白色沉淀应该是过滤。过滤出的沉淀必须通 过洗涤和干燥，即正确的操作分别是过滤、 洗涤、干燥(或烘干)。 设 K2SO4、(NH4)2
13、SO4的物质的量分别是x mol 和 y mol，则 x yn,174x132ym，解得 x m132n 42 。 (3)离子反应发生的条件有气体生成或有沉淀生成或者有难电 离的物质生成，由于硫酸铅不溶于水，所以根据有PbSO4难溶 于水却可溶于醋酸可知选项都是正确的，而与醋酸是弱 酸无关系，答案选 。 5研究化学反应原理对于生产生活是很有意义的。 (1)请设计一个实验装置，使铜与稀硫酸反应生成硫酸铜与氢 气。在下面的方框内画出装置图，并标明电极材料名称和电解 质溶液名称。 (2)钢铁生锈现象随处可见，钢铁的电化学腐蚀原理如图所 示： 写出石墨电极的电极反应式： _ _ 。 将该装置作简单修改即可成为钢铁电化学防护的装置，请 在图中虚线框内所示位置作出修改。 写 出 修 改 后 石 墨 电 极 的 电 极 反 应 式 ： _ 。 (3)利用右图装置，可以模拟铁的电化学防护。 若 X 为锌，开关 K 置于 M 处，该电化学防护法称为_。 答案(1) (2)O22H2O4e =4OH 2Cl 2e =Cl 2 (3)牺牲阳极的阴极保护法(或牺牲阳极保护法 )
