1、用图示装置及药品制备有关气体,其中能达到实验目的的是( )
选项 | A | B | C | D |
装置及药品 | ||||
实验目的 | 制H2S | 制氨气 | 制NO2 | 制氯气 |
A.A
B.B
C.C
D.D
2、以二氧化锰为原料制取高锰酸钾晶体的实验流程如图所示,下列有关说法正确的是
A.“灼烧”时,可在玻璃坩埚中进行
B.“浸取”时,可用无水乙醇代替水
C.“转化”反应中,通入CO2的目的是提供还原剂
D.“浓缩结晶”的目的是分离提纯KMnO4
3、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
4、下列实验合理的是( )
选项 | A | B | C | D |
实验装置 | ||||
实验目的 | 证明非金属性:Cl>C>Si | 吸收氨气,并防止倒吸 | 制备并收集少量NO2气体 | 制备少量氧气 |
A.A
B.B
C.C
D.D
5、硝酸是一种重要的化工原料,用来制取一系列硝酸盐类氮肥,如硝酸铵、硝酸钾等;也用来制取含硝基的炸药等。试回答下列问题:
(1)某同学对铁与稀硝酸的反应进行探究,若HNO3只被还原成NO,则:
①写出铁与过量稀硝酸反应的离子方程式:__。
②写出过量铁与稀硝酸反应的离子方程式:__。
③若28g铁与含1.6mol硝酸的稀硝酸恰好完全反应,则生成的Fe3+和Fe2+的物质的量之比为__。上述反应结束后,向反应后的溶液中加足量氢氧化钠溶液,滤出沉淀洗涤后,在空气中灼烧至质量不变,最终得到的固体质量为__g。
(2)饮用水中NO3-对人类健康会产生危害,为了降低饮用水中NO3-的浓度,某饮用水研究人员提出,可在碱性条件下用铝粉将NO3-还原为N2。
①配平方程式:__Al+__NO3-+__OH-+__=__[Al(OH)4]-+__N2↑。
②上述反应中,还原剂与还原产物的物质的量之比是__,反应中转移电子0.3mol,生成__mL(标准状况下)N2。
【答案】Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O 3Fe+2NO3-+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2O 2∶3 40 10 6 4 18H2O 10 3 10∶3 672
【解析】
(1)①铁与过量稀硝酸反应生成硝酸铁、NO和水,离子方程式为Fe+NO3-+4H+=Fe3++NO↑+2H2O;
②过量铁与稀硝酸反应生成硝酸亚铁、NO和水,离子方程式为3Fe+2NO3-+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2O;
③28g铁的物质的量为0.5mol,与含1.6mol硝酸的稀硝酸恰好完全反应,设生成的Fe3+和Fe2+的物质的量分别是xmol、ymol,即生成xmol硝酸铁和ymol硝酸亚铁,根据N原子守恒知,生成NO的物质的量为(1.6-3x-2y)mol,根据得失电子守恒有3x+2y=3(1.6-3x-2y),又有x+y=0.5,解得x=0.2,y=0.3,则生成的Fe3+和Fe2+的物质的量之比为2∶3;上述反应结束后,向反应后的溶液中加足量氢氧化钠溶液,滤出沉淀洗涤后,在空气中灼烧至质量不变,由于生成的氢氧化亚铁在空气中易被氧化为氢氧化铁,氢氧化铁受热分解最终得到的固体是氧化铁,故其物质的量为0.5mol×=0.25mol,质量为40g;
(2)①根据得失电子守恒、原子守恒及电荷守恒,可知离子方程式为10Al+6NO3-+4OH-+18H2O=10[Al(OH)4]-+3N2↑;
②上述反应中,还原剂是Al,还原产物是N2,其物质的量之比为10∶3;由方程式可知,生成3molN2时转移电子30mol,所以反应中转移电子0.3mol,生成N2的体积(标准状况下)为×22.4L·mol-1=0.672L=672mL。
【点睛】
金属与硝酸反应的计算一般常采用以下方法:①原子守恒法:HNO3与金属反应时,一部分HNO3起酸的作用,以NO的形式存在于溶液中;一部分作为氧化剂转化为还原产物,这两部分中氮原子的总物质的量等于反应消耗的HNO3中氮原子的物质的量;②得失电子守恒法:HNO3与金属的反应属于氧化还原反应,HNO3中氮原子得到电子的物质的量等于金属失电子的物质的量;③电荷守恒法:HNO3过量时反应后溶液中(不考虑OH-)有:c(NO3-)=c(H+)+nc(Mn+)(Mn+代表金属离子);④离子方程式计算法:金属与H2SO4、HNO3的混合酸反应时,由于溶液中NO3-在H2SO4提供H+的条件下能继续与金属反应,因此此类题目应用离子方程式来计算,先作过量判断,然后根据完全反应的金属或H+或NO3-进行相关计算,且溶液中要符合电荷守恒。
【题型】综合题
【结束】
21
如图是氮元素的几种价态与物质类别的对应关系。请回答下列问题:
(1)写出N2的一种用途:___。
(2)HNO3与图中的物质C常用于检验Cl-的存在,则C的化学式为___。
(3)实验室制取物质B的化学方程式为____。
(4)NO2与水反应生成物质A的化学方程式为____。
(5)浓硝酸与木炭在加热条件下反应的化学方程式为___。
6、晶体分为_____、_____、_____、_____。区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是_____。
7、元素周期表是学习化学的基础,如表列出了常见的十种短周期主族元素的分布位置。
族 周期 | IA | IIA | IIIA | IVA | VA | VIA | VIIA |
一 |
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|
|
|
|
|
|
二 | ① |
|
| ② | ③ | ④ |
|
三 | ⑤ | ⑥ | ⑦ |
| ⑧ | ⑨ | ⑩ |
回答下列问题:
(1)画出元素⑤的原子结构示意图:____。
(2)元素③④⑧形成的气态氢化物中,最稳定的是____(填化合物的化学式)。
(3)元素⑤⑥⑦的最高价氧化物的水化物中,碱性最强的是____(填化合物的电子式)。
(4)⑤、⑦两种元素的最高价氧化物对应的水化物之间发生反应的离子方程式为____。
(5)元素④⑤⑩形成的化合物中存在的化学键为____。
(6)元素④⑤⑥⑩形成的简单离子半径由大到小的顺序为___。
8、根据下列要求回答问题。
(1)我国科研人员研制出的可充电“Na-CO2”电池,以钠箔和多壁碳纳米管(MWCNT)为电极材料,总反应方程式为4Na+3CO22Na2CO3+C.放电时该电池“吸入”CO2,其工作原理如图所示。
①放电时,正极的电极反应式为___________。
②若生成的Na2CO3和C全部沉积在正极表面,当正极增加的质量为28 g时,转移电子的物质的量为___________。
③可选用高氯酸钠-四甘醇二甲醚作电解液的理由是___________。
(2)用电化学法模拟工业处理SO2。将硫酸工业尾气中的SO2通入如图装置(电极均为惰性材料)进行实验,可用于制备硫酸,同时获得电能。
①M极发生的电极反应式为___________。
②质子交换膜右侧的溶液在反应后pH___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
③当外电路通过0.2 mol e-时,质子交换膜左侧的溶液质量___________(填“增大”或“减小”)___________g。
9、(1)某温度下,浓度都是lmol/L的两种单质气体X2和Y2,在密闭容器中反应生成气体Z。达到平衡时,X2、Y2、Z的浓度分别为0.4mol/L、0.8mol/L、0.4mol/L则该反应的化学方程式是____________________________。
(2)298K时,合成氨反应的热化学方程式为N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g);△H=-92.4kJ/mol,在该温度下,取lmolN2和3molH2放在一密闭容器中,在催化剂存在时进行反应。测得反应放出的热量总是小于92.4kJ,其原因是________________________
10、化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。请回答下列问题。
(1)在一定温度下,4L密闭容器内某一反应中气体M、气体N的物质的量随时间变化的曲线如图:
①比较时刻,正、逆反应速率大小
_______
(填“>”“=”或“<”)。
②若,计算反应开始至
时刻用M的浓度变化表示的平均反应速率为_______。
③如果升高温度,则_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)在2L密闭容器内,800℃时仅发生反应,体系中开始仅含有NO和
,
随时间的变化如下表所示:
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| 0.020 | 0.010 | 0.008 | 0.007 | 0.007 |
①3s时,生成的物质的量为_______mol,在第5s时,NO的转化率为_______。
②如图中表示变化曲线的是_______(填字母)。
③下列能说明该反应已达到平衡状态的是_______(填字母)。
a.每消耗1mol,生成2mol的
b.各物质组分的物质的浓度不再改变
c.混合气体的平均相对分子质量不变
d.容器内密度保持不变
11、丙烯酸是非常重要的化工原料之一,可用甘油催化转化如下:
甘油丙烯醛
丙烯酸
,
已知:反应Ⅰ:
(活化能)
反应Ⅱ:
(活化能)
甘油常压沸点为290℃,工业生产选择反应温度为300℃,常压下进行。
(1)①反应Ⅰ在_______条件下能自发进行(填“高温”或“低温”);
②若想增大反应Ⅱ的平衡常数K,改变条件后该反应_______(选填编号)
A.一定向正反应方向移动 B.在平衡移动时正反应速率先增大后减小
C.一定向逆反应方向移动 D.在平衡移动时逆反应速率先减小后增大
(2)工业生产选择反应温度为300℃,忽略催化剂活性受温度影响,分析温度不能过低理由是_______。
(3)工业制备丙烯酸的中间产物丙烯醛有剧毒,选择催化剂_______能使工业生产更加安全。(选填编号)
催化剂A:能大幅降低和
催化剂B:能大幅降低,
几乎无影响
催化剂C:能大幅降低,
几乎无影响
催化剂D:能升高和
(4)①温度350℃,向1L恒容密闭反应器中加入1.00mol甘油和进行该实验。同时发生副反应:
。实验达到平衡时,甘油的转化率为80%。乙酸和丙烯酸的选择性随时间变化如图所示,计算反应
的平衡常数为_______(X的选择性:指转化的甘油中生成X的百分比)
②调节不同浓度氧气进行对照实验,发现浓度过高会降低丙烯酸的选择性,理由是_______。
(5)关于该实验的下列理解,正确的是_______。
A.增大体系压强,有利于提高甘油的平衡转化率
B.反应的相同时间,选择不同的催化剂,丙烯酸在产物中的体积分数不变
C.适量的氧气能抑制催化剂表面积碳,提高生产效率
D.升高反应温度,可能发生副反应生成COx,从而降低丙烯酸的产率
12、如图是银锌原电池装置的示意图,以硫酸铜为电解质溶液。回答下列问题:
银电极上发生_____反应(“氧化”或“还原”),电极反应式为__________。
13、某学生为比较镁、铝的金属性强弱,设计了如下实验:
(1)向两支试管中分别加入3 mL同浓度的稀盐酸,再将两块大小相同且纯净的镁片和铝片分别加入试管中,反应初始时观察到如图所示的现象,则试管b内加入的金属为____________(写化学式)。
(2)若加入的两块金属的物质的量相等,且试管中稀盐酸足量,充分反应后,气球状态也如上图所示,则试管b中反应的离子方程式为___________。
(3)分析判断,实验________[填“(1)”或“(2)”]能证明镁的金属性强于铝。
14、已知在标准状况下,11.2L的HCl气体。回答下列问题:
(1)HCl的物质的量为多少?
(2)该气体用水全部吸收,并配制成2L的盐酸溶液,求HCl的物质的量浓度?
15、Co、Ni、Fe、Cu的化合物在生产、生活和科研中应用广泛。请回答下列问题:
(1)Ni的价电子排布式为___________。
(2)在一定条件,铁离子在水中以存在,其空间构型为___________。
(3)已知第四电离能大小:,从原子结构的角度分析可能的原因是___________。
(4)可以与
、
、有机分子等形成配合物。与
互为等电子体(原子数目相等,价电子总数相等的分子、离子或基团称为等电子体)且为非极性分子的化学式为___________。
(5)金属元素常常能和许多配位体形成配合物。若一个配位体含有两个或两个以上的能提供孤电子对的原子,这种配位体就叫多齿配位体,其中有一个能提供孤电子对的原子为一齿(羰基中的氧原子不能提供孤对电子),EDTA()是___________齿配位体,其中C原子的杂化方式为___________。
(6)已知CuCl的晶胞结构如图所示。晶胞中C、D两原子核间距为298pm,阿伏加德罗常数的值为,则该晶体密度为___________
(列出计算式即可)。
16、VA族元素及其化合物在材料等方面有重要用途。根据所学知识回答下列问题:
(1)基态砷原子处于最高能级的电子云轮廓图为_______形。
(2)NH3、PH3、AsH3是同主族元素的氢化物,其中键角最小的是_______。
(3)叠氮化钠(NaN3)用于汽车的安全气囊中,当发生车祸时迅速分解放出氮气,使安全气囊充气。可与酸反应生成叠氮酸(HN3,结构可视为H-N=N≡N),则叠氮酸中3个氮原子的杂化类型分别为_______(不分先后)。
(4)N原子之间可以形成π键,而As原子之间较难形成π键。从原子结构角度分析,其原因为_______。
(5)Na3AsO4可用作杀虫剂,AsO的立体构型为_______,与其互为等电子体的分子的化学式为_______(任写一种)。
(6)磷的一种同素异形体为白磷(P4),推测白磷在CS2中的溶解度_______(填“大于”、“小于”或“等于”)其在水中的溶解度。
(7)HgCl2和不同浓度NH3—NH4Cl反应得到某种含汞化合物的晶胞结构(有四个等同的小立方体)如图所示。(部分微粒不在晶胞内,每个Hg原子均处于小立方体的面心)
写出该含汞化合物的化学式_______。则该晶体的密度ρ=_______g·cm-3(设阿伏加德罗常数的值为NA,用含a、NA的代数式表示)。