1、Na、Al、Fe、Cu是中学化学中重要的金属元素。它们的单质及其化合物之间有很多转化关系。下表所列物质不能按如图(“→”表示一步完成)关系相互转化的是
选项 | A | B | C | D | |
a | Na | Al | Fe | Cu | |
b | NaOH | Al2O3 | FeCl3 | CuO | |
c | NaCl | Al(OH)3 | FeCl2 | CuCl2 |
A.A
B.B
C.C
D.D
2、利用生活中或实验中常见的物品,根据氧化还原反应知识和电化学知识,自己动手设计一个原电池。请填写下列空白:
(1)实验原理:Fe+2H+=Fe2++H2↑。
(2)实验原理:电极(______、______)、________、________、稀硫酸、耳机(或者电流计)。(请在空格中填写所缺的实验用品)
(3)实验装置(如图)。
(4)原电池设计及注意的问题:
①按如图所示连接好实验仪器,注意观察(耳朵听)耳机是否有声音发出,如果没有,可将原电池的两个电极中的一极接触耳机插头上的一极(注意:接触的同时耳机的另一极是连接在原电池的另一个电极上的),这时可以听见耳机发出“嚓嚓嚓……”的声音。其原因是:在原电池中,由化学能转化为________,在耳机中又由________转化为声音这种能量。
②如果将装置中的耳机改为电流计,则铁钉应该接电流计的________极,电极反应是_____________________________,发生了________反应。
3、(1)写出一氯甲烷的电子式____,乙烯的结构式____;
(2)乙醇催化氧化的方程式:____;
(3)写出苯和液溴在催化剂作用下生成溴苯的化学方程式___。
4、能源是现代文明的原动力,电池与我们的生活和生产密切相关。
(1)事实证明,能设计成原电池的反应通常是放热反应,下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是___(填字母)。
A.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)
B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)
C.2CO(g)+O2=2CO2(l)
(2)如图为原电池装置示意图:
①若A为Zn片,B为石墨棒,电解质溶液为稀硫酸,写出正极的电极反应式___,反应过程中溶液的酸性___(填“变大”变小“或”不变“)。一段时间后,当在电池中放出1.68L(标准状况)气体时,电路中有___个电子通过了导线(设NA为阿伏加德罗常数的值)。
②若电池的总反应为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,负极材料是___,负极的电极反应式为___。
③若A为镁片,B为铝片,电解质为NaOH溶液,则铝片为___极(填正或负);写出该电极电极反应式:__。
④燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源,H2和O2组合形成的燃料电池的结构如图(电解液是稀硫酸):
则电极d是___(填“正极”或“负极”),电极d的电极反应式为_____。若线路中转移2mol电子,则该燃科电池理论上消耗的O2在标准状况下的体积为___L。
5、在某一容积为5 L的密闭容器内,加入0.2mol 的CO和0.2mol的H2O(g),在催化剂存在的条件下高温加热,发生如下反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),反应放出热量。反应中CO2的浓度随时间变化的情况如下图所示。
(1)根据图中数据,从反应开始至达到平衡时,CO的化学反应速率为________;反应平衡时c(H2)=________。
(2)判断该反应达到平衡的依据是________(填序号)。
A.CO减少的化学反应速率和CO2减少的化学反应速率相等
B.CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等
C.CO、H2O、CO2、H2的浓度都不再发生变化
D.正、逆反应速率都为零
6、(1)有①O 、
O 、
O ;②H2、D2、T2;③石墨、金刚石;④
H 、
H、
H;四组微粒或物质。互为同位素的是_______(填编号,下同),互为同素异形体的是_______。
(2)已知拆开1 mol H-H键、1 mol N≡N、1 mol N-H键分别需要吸收的能量为436kJ、946kJ、391kJ。则由氢气和氮气反应生成1molNH3需要_______(填“放出”或“吸收”)_______kJ能量。
(3)如图为原电池装置示意图:
①若A为Zn,B为Cu,电解质溶液为稀硫酸,则A电极名称为_______(填“正极”或“负极”),写出正极电极反应式:_______。
②若A为铜片,B为铁片,电解质为CuSO4溶液,则铜片为_______(填“正极”或“负极”),写出负极电极反应式:_______。
7、某反应的反应物和生成物有、
、
、
,小林将上述反应设计成原电池。
(1)该电池的负极材料为_________________,负极反应式为_______________________。
(2)正极材料为__________________,该电池总的化学反应方程式为___________________。
(3)一段时间后负极质量减轻,下列说法正确的是____________(填字母)。
A.电路中通过的电子为 B.正极质量增加
C.原电池工作过程中将电能转化为化学能 D.原电池工作过程中向负极移动
8、下列是中学化学中熟悉的物质,请用序号完成下列问题
①H2O2②MgCl2③NH4Cl④H2SO4⑤He
(1)这些物质中,只含共价键的是__________。
(2)只含离子键的是______。
(3)既含共价键又含离子键的是______。
(4)属于离子化合物的是________,属于共价化合物的是______。
9、①与
;②O2与O3;③正丁烷(CH3CH2 CH2 CH3)与异丁烷
;④甲烷(CH4)与丙烷(C3H8)。
(1)互为同位素的是______(填序号,下同)。
(2)互为同系物的是______。
(3)互为同分异构体的是______。
(4)互为同素异形体的是______。
10、道路千万条,安全第一条,行车不规范,亲人两行泪。减少交通事故除遵守交通法规正确驾驶外,安全措施也极为重要。汽车的安全气嚢内一般充入的是叠氮化钠(NaN3)、硝酸铵(NH4NO3)、硝酸钾(KNO3)等物质。当汽车在高速行驶中受到猛烈撞击时,这些物质会迅速发生分解或发生反应,产生大量气体,充满气囊,从而保护驾驶员和乘客的安全。
请回答下列问题:
(1)下列判断正确的是_______。
A.道路起雾与H2O分子的化学键断裂有关
B.NH4NO3、KNO3中含有化学键的类型完全相同
C.NaN3不会和酸性高锰酸钾或次氯酸钠溶液反应
D.NaN3、NH4NO3固体在储存和使用时都必须格外小心,以免发生爆炸
(2)汽车的安全气囊内叠氮化钠爆炸过程中的能量变化如图所示:
①叠氮化钠的爆炸反应属于_______(填“吸热”或“放热”)反应。
②若爆炸过程中有30mol 非极性键生成(一个共用电子对为一个化学健),则反应的能量变化为____kJ(用含a、b的代数式表示),消耗叠氮化钠的质量为_________g。
(3)若安全气囊内充的是叠氮酸钠和硝酸钾,撞击时发生的反应是10NaN3+2KNO3=K2O+5Na2O+16N2↑。当该反应的氧化产物比还原产物多1.4mol,则转移电子的物质的量是________mol,同时气囊内还必须充入一定量的SiO2粉末,其在安全气囊内所起的作用可能是___________________。
11、(1)元素周期表和元素周期律在生活,化工生产中有很重要的意义,第 IA 族的元素(H 除外)我们称之为______________ ,第 VIIA 族元素称为_______________。
(2)同主族元素从上往下性质上有一定的递变规律,核外电子层数在逐渐____________ ,原子半径在逐渐__________,失电子能力在逐渐_____________ ,非金属性逐渐_____________ 。
(3)同周期元素从左到右性质上也有一定的递变规律,非金属性逐渐_____________ , 原子半径逐渐_____________ 。
(4)实验室制取氨气的化学方程式:____________________。
(5)分子中含有 12 个氢原子的烷烃的分子式为 ______________,同分异构体存在___________ 种,其中 含有 3 个—CH3 的同分异构体的结构简式为_______________。
12、Fe(OH)2很不稳定,露置在空气中容易被氧化。为了获得白色的Fe(OH)2沉淀,可以用不含Fe3+的FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。
(1)实验过程需要80 mL 1 mol/L氢氧化钠溶液,在配制过程中需要称量氢氧化钠_______克,需要用到的玻璃仪器有玻璃棒、容量瓶、___________。
(2)Fe(OH)2在空气中被氧化的化学方程为:___________________。
(3)检验FeSO4溶液是否已变质的试剂是___________。
13、某温度时在2L的密闭容器中,X、Y、Z(均为气体)三种物质的量随时间的变化曲线如图所示。
(1)该反应的化学方程式为_____________ 。
(2)用Z的浓度变化表示0~2min间的平均反应速率v(Z)=_______________。
(3)反应达平衡时,容器内混合气体的总压强是起始时________倍。
14、在我国南海、东海海底均存在大量的可燃冰(天然气水合物,可表示为)。
2017年5月,中国首次海域可燃冰试采成功。2017年11月3日,国务院正式批准将可燃冰列为新矿种。可燃冰的开采和利用,既有助于解决人类面临的能源危机,又能生成一系列的工业产品。
(1)对某可燃冰矿样进行定量分析,取一定量样品,释放出的甲烷气体体积折合成标准状况后为166 m3,剩余 H2O 的体积为0.8m3,则该样品的化学式中 x=_________________。
(2)已知下表数据,且知 H2O(l)=H2O(g) △H=+41
化学键 | C—H | O=O | C=O | H—O |
键能/ | 413 | 498 | 803 | 463 |
用甲烷燃烧热表示的热化学方程式为_____________________________________________________。
(3)甲烷燃料电池相较于直接燃烧甲烷有着更高的能量转化效率,某甲烷燃料电池,正极通入空气,以某种金属氧化物为离子导体(金属离子空穴中能传导 O2-),该电池负极的电极反应式为__________________________________________。
(4)甲烷与水蒸气重整制氢是工业上获得氢气的重要手段。若甲烷与脱盐水在一定条件下反应生成H2,同时得到体积比为1:3的CO2和CO,该反应的化学方程式为_____________________________________。混合气体中的CO2可用浓氨水脱除,同时获得氮肥NH4HCO3,该反应的离子方程式是_________________________________________________________。
15、氢气是一种清洁能源,请根据实验室和工业上制氢及氢气性质回答相关问题。
I.实验室用稀硫酸与锌粒(黄豆粒大小)制取氢气时加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题:
(1)少量硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是______________;
(2)要加快上述实验中产生氢气的速率,还可采取的措施有______、_______(列举两种措施)。
(3)当加入的CuSO4溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降,请分析氢气生成速率下降的主要原因____________。
II.工业上海水制氢气的新技术:2H2O2H2↑+O2↑。试回答下列问题:
(1)分解海水的反应属于_____反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)某种氢氧燃料电池是用固体金属化合物陶瓷作电解质,两极上发生的电极反应分别为:A极是2H2+2O2-―4e-=2H2O,B极是O2+4e-=2O2-,则A极是电池的____极。
(3)氢气的储存比较困难,最近科学家研究出一种环保,安全的储氢方法,其原理可表示为:NaHCO3+H2HCOONa+H2O。下列有关说法正确的是____。
A 储氢释氢过程均无能量变化 B 该反应属于可逆反应
C 储氢过程中,NaHCO3被还原 D 释氢过程中,每消耗0.1 mol H2O放出2.24 L的H2