【题目】能源与材料、信息一起被称为现代社会发展的三大支柱。面对能源枯竭的危机，提高能源利用率和开辟新能源是解决这一问题的两个主要方向。
(1)化学反应速率和限度与生产、生活密切相关，这是化学学科关注的方面之一。某同学为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在 400mL 稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水法收集反应放出的氢气，实验记录如下(累计值):
时间/min | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
氢气体积/mL(标况) | 100 | 240 | 464 | 576 | 620 |
①哪一段时间内反应速率最大：____min(填“0～1”或“1～2”或“2～3”或“3～4” 或“4～5”)。
②另一学生为控制反应速率防止反应过快难以测量氢气体积。他事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率但不影响生成氢气的量。你认为可行的是____(填字母序号)。
A.KCl 溶液 B.浓盐酸 C.蒸馏水 D.CuSO4 溶液
(2)如图为原电池装置示意图：
①若 A 为铝，B 为镁，电解质为稀硫酸溶液，则负极材料是_______(填“铝片”或“镁片”)。
②若A为Cu，B 为石墨，电解质为 FeCl3 溶液，工作时的总反应为 2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。写出铜电极的电极反应式：____；若该电池反应消耗了 0.1mol FeCl3， 则转移电子的数目为 _____。
【答案】2～3 AC 镁片 Cu-2e-=Cu2+ 0.1NA
【解析】
(1)①反应速率越快，相同时间内收集的氢气越多；
②要降低反应速率，可以采用降低氢离子浓度的方法实现；
(2)①将铝片和镁片用导线相连，电解质为稀硫酸溶液，镁比铝活泼，镁作负极；
②若A为铜片，B为石墨，电解质为FeCl3溶液，Cu失电子作负极、石墨作正极，负极上铜失电子生成铜离子、使金属Cu的质量减小，正极上铁离子得电子生成亚铁离子，结合电极反应式分析转移电子数目。
(1)①相同条件下，反应速率越大，相同时间内收集的气体越多，0～1 min收集气体100 mL、1～2 min收集气体140 mL、2～3 min收集气体224 mL、3～4 min收集气体112 mL、4～5 min收集气体44 mL，由此可见在2～3 min收集气体体积最多，故2～3 min时间内反应速率最大；
②A．加入KCl溶液，使溶液中c(H+)降低，反应速率降低，且氢离子总物质的量不变，生成氢气总量不变，A符合题意；
B．加入浓盐酸溶液，使溶液中c(H+)增大，化学反应速率增大，且氢离子总物质的量增加，使生成氢气总量增大，B不符合题意；
C．加入蒸馏水，使溶液中c(H+)减小，反应速率降低，且氢离子总物质的量不变，生成氢气总量不变，C符合题意；
D．加入CuSO4溶液，Zn和铜离子发生置换反应生成Cu，Zn与置换产生的Cu及稀盐酸构成了原电池而加快反应速率，D不符合题意；
故合理选项是AC；
(2)①若 A 为铝，B 为镁，电解质为稀硫酸溶液，因镁比铝活泼，则负极材料是镁片；
②若A为Cu，B 为石墨，电解质为 FeCl3 溶液，工作时的总反应为 2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，根据方程式可知，Cu为负极，Cu失电子生成铜离子，铜电极的电极反应式为Cu-2e-=Cu2+；在正极上，溶液中的Fe3+得电子生成Fe2+，则正极B的电极反应式为Fe3++e-=Fe2+，根据正极的电极反应式可知，当该电池反应消耗了 0.1mol FeCl3时，转移电子的物质的量为0.1mol，数目为0.1NA。
互动课堂系列答案
激活思维智能训练课时导学练系列答案科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】某科研小组利用甲醇燃料电池进行如下电解实验，其中甲池的总反应式为2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O，下列说法不正确的是
A. 甲池中通入CH3OH的电极反应：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O
B. 甲池中消耗560mLO2（标准状况下），理上乙池Ag电极增重3.2g
C. 反应一段时间后，向乙池中加入一定量Cu(OH)2固体，能使CuSO4溶液恢复到原浓度
D. 丙池右侧Pt电极的电极反应式：Mg2++2H2O+2e-=Mg(OH)2↓+H2↑
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科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】B．[实验化学]
丙炔酸甲酯（
）是一种重要的有机化工原料，沸点为103~105 ℃。实验室制备少量丙炔酸甲酯的反应为
实验步骤如下：
步骤1：在反应瓶中，加入14 g丙炔酸、50 mL甲醇和2 mL浓硫酸，搅拌，加热回流一段时间。
步骤2：蒸出过量的甲醇（装置见下图）。
步骤3：反应液冷却后，依次用饱和NaCl溶液、5%Na2CO3溶液、水洗涤。分离出有机相。
步骤4：有机相经无水Na2SO4干燥、过滤、蒸馏，得丙炔酸甲酯。
（1）步骤1中，加入过量甲醇的目的是________。
（2）步骤2中，上图所示的装置中仪器A的名称是______；蒸馏烧瓶中加入碎瓷片的目的是______。
（3）步骤3中，用5%Na2CO3溶液洗涤，主要除去的物质是____；分离出有机相的操作名称为____。
（4）步骤4中，蒸馏时不能用水浴加热的原因是________。
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科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】砷化镓(GaAs)灯泡寿命是普通灯泡的100倍，而耗能即为10%，推广砷化镓(GaAs)、 氮化镓(GaN)等发光二极管（LED）照明，是节能减排的有效举措。请回答下列问题：
(1)基态N原子核外电子排布图为 _____________________ ；Ga与Al同主族，且位于Al的下一周期，则基态Ga原子的价电子排布式为 ________________。
(2)Ga的电负性比As______（填“大”或“小”）；Ga逐级失去电子的电离能 （单位：kJ·mol-1）的数值依次为577、1985、2962、6192，由此可推知Ga的主要化合价为__和+3。
(3)比较下列Ga的卤化物的熔点和沸点， GaCl3、GaBr3、GaI3的熔、沸点依次升高, 分析其变化的原因是：_____________________________________________________。
镓的卤化物 | GaCl3 | GaBr3 | GaI3 |
熔点/℃ | 77.75 | 122.3 | 211.5 |
沸点/℃ | 201.2 | 279 | 346 |
GaF3的熔点超过1000℃，可能的原因是____________________________。
(4)GaAs是将(CH3)3Ga和AsH3用金属有机物化学气相淀积方法制备得到，该反应在700℃下进行
①则该反应的化学方程式为：____________________________________________。
②反应物AsH3分子的几何构型为________________，(CH3)3Ga中镓原子杂化方式为____________________。
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【题目】元素的基态原子的核外电子有3种能量状态、5种空间状态，X是其中第一电离能最小的元素；元素Y的M层电子运动状态与X的价电子运动状态相同；元素Z位于第四周期，其基态原子的2价阳离子M层轨道全部排满电子。
(1)X基态原子的电子排布式为___________。
(2)X的氢化物(H2X)在乙醇中的溶解度大于H2Y，其原因是___________。
(3)在Y的氢化物(H2Y分子中，Y原子轨道的杂化类型是___________。
(4)Y与X可形成YX32－。
①YX32－的立体构型为___________(用文字描述)。
②写出一种与YX32－互为等电子体的分子的化学式___________。
(5)Z的氯化物与氨水反应可形成配合物[Z(NH3)4(H2O)2]Cl2，该配合物加热时，首先失去配离子中的配体是___________(写化学式)。
(6)Y与Z所形成化合物晶体的晶胞如图所示，该化合物的化学式为___________。其晶胞边长为540.0pm，密度为___________g·cm－3(列式并计算)，a位置Y与b位置Z之间的距离为___________pm(列式表示)
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科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】燃烧法是测定有机物分子式的一种重要方法。完全燃烧 0.1mol 某烃后，测得生成的二氧化碳为 11.2 L(标准状况)，生成的水为 10.8g。请完成下面的填空：
(1)该烃的分子式为_________。
(2)写出它可能存在的全部物质的的结构简式 ：_________ 。
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【题目】A(C6H6O)是一种重要的化工原料，广泛用于制造树脂、医药等。
Ⅰ．以A、B为原料合成扁桃酸衍生F的路线如下。
(1)A的名称是____；B的结构简式是____。
(2)C(
)中①～③羟基氢原子的活性由强到弱的顺序是____。
(3)D的结构简式是____。
(4)写出F与过量NaOH溶液反应的化学方程式：___________。
(5)若E分子中含有3个六元环，则E的结构简式是________。
Ⅱ．以A为原料合成重要的医药中间体K的路线如下。
(6)G→H的反应类型是__________。
(7)一定条件下，K与G反应生成
、H和水，化学方程式是__________。
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科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】液氨是富氢物质，是氢能的理想载体。下列说法不正确的是( )
A. NH3分子中氮原子的杂化方式为sp3杂化
B. [Cu(NH3)4]2＋中，NH3分子是配体
C. 相同压强下，NH3的沸点比PH3的沸点低
D. NH4+与PH4+、CH4、BH4-互为等电子体
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【题目】H2S和SO2会对环境和人体健康带来极大的危害，工业上采取多种方法减少这些有害气体的排放，回答下列各方法中的问题。
Ⅰ．H2S的除去
方法1：生物脱H2S的原理为：
H2S+Fe2(SO4)3
S↓+2FeSO4+H2SO4
4FeSO4+O2+2H2SO4
2Fe2(SO4)3+2H2O
（1）硫杆菌存在时，FeSO4被氧化的速率是无菌时的5×105倍，该菌的作用是______________。
（2）由图3和图4判断使用硫杆菌的最佳条件为______________。若反应温度过高，反应速率下降，其原因是______________。
方法2：在一定条件下，用H2O2氧化H2S
（3）随着参加反应的n(H2O2)/n(H2S)变化，氧化产物不同。当n(H2O2)/n(H2S)=4时，氧化产物的分子式为__________。
Ⅱ．SO2的除去
方法1（双碱法）：用NaOH吸收SO2，并用CaO使NaOH再生
NaOH溶液
Na2SO3
（4）写出过程①的离子方程式：____________________________；CaO在水中存在如下转化：
CaO(s)+H2O (l) Ca(OH)2(s)
Ca2+(aq)+2OH(aq)
从平衡移动的角度，简述过程②NaOH再生的原理____________________________________。
方法2：用氨水除去SO2
（5）已知25℃，NH3·H2O的Kb=1.8×105，H2SO3的Ka1=1.3×102，Ka2=6.2×108。若氨水的浓度为2.0 mol·L-1，溶液中的c(OH)=_________________mol·L1。将SO2通入该氨水中，当c(OH)降至1.0×107 mol·L1时，溶液中的c(
)/c(
)=___________________。
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