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、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
3、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
4、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
5、回答下列问题
(1)熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,可使Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为负极燃气,空气与CO2的混合气体为正极助燃气,制得在650 ℃下工作的燃料电池。已知正极反应:O2+2CO2+4e-=2CO,则负极反应式为___________;电池总反应式为___________。
(2)在25℃时,用石墨电极电解2.0L 2.5mol·L-1CuSO4溶液。如有0.2 mol电子发生转移,试回答下列问题:阳极电极反应为___________。电解后得到铜的质量是___________,得到O2的体积是___________(标准状况)。
(3)北京奥运会火炬使用的燃料为丙烷,它是一种价格低廉的常用燃料,丙烷是由碳和氢两种元素组成,燃烧后只有二氧化碳和水,不会对环境造成污染。已知1g丙烷完全燃烧放出50kJ热量。
试回答下列问题:
①丙烷燃烧的热化学方程式为___________。
②能较准确地反映丙烷燃烧时能量变化的曲线是___________。
③2008年5月,圣火被带上珠穆朗玛峰,向全世界展示。下列有关珠穆朗玛峰上的火炬及其燃料的猜想合理的是___________。
A.火焰更明亮
B.燃料燃烧更充分
C.需增加一些特殊设备如供氧装置等
6、化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。氯的许多化合物既是重要化工原料,又是高效、广谱的灭菌消毒剂。回答下列问题:
(1)氯气是制备系列含氯化合物的主要原料,请写出化学家舍勒发现氯气的化学方程式:_______。也可采用如图所示的装置来制取氯气,装置中氯气的逸出口是_______(填标号)。
(2)次氯酸为一元弱酸,具有漂白和杀菌作用,其电离平衡体系中各成分的组成分数δ,δ(X)=,X为HClO或ClO−]与pH的关系如图所示。HClO的电离常数Ka值为____。
(3)Cl2O为淡棕黄色气体,是次氯酸的酸酐,可由新制的HgO和Cl2反应来制备,该反应为歧化反应(氧化剂和还原剂为同一种物质的反应)。上述制备Cl2O的化学方程式为_______。
(4)ClO2常温下为黄色气体,易溶于水,其水溶液是一种广谱杀菌剂。一种有效成分为NaClO2、NaHSO4、NaHCO3的“二氧化氯泡腾片”,能快速溶于水,溢出大量气泡,得到ClO2溶液。上述过程中,生成ClO2的反应属于歧化反应,每生成1 mol ClO2消耗NaClO2的量为_______mol;产生“气泡”的化学方程式为_______。
(5)“84消毒液”的有效成分为NaClO,不可与酸性清洁剂混用的原因是_______(用离子方程式表示)。工业上是将氯气通入到30%的NaOH溶液中来制备NaClO溶液,若NaClO溶液中NaOH的质量分数为1%,则生产1000 kg该溶液需消耗氯气的质量为_______kg(保留整数)。
7、以硫铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)焙烧后得到的固体主要成分为Fe2O3。写出焙烧过程主要反应的化学方程式____________________
(2)试剂X是(写化学式)__________________
(3)设计实验检验还原得到的溶液是否达标:_________________________________________
(4)从还原得到的溶液中获得硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)的操作是_______________________
(5)可以用标准浓度的酸性KMnO4溶液来测定产品中FeSO4的纯度,反应中KMnO4被还原成Mn2+。反应的离子方程式为 __________________________________
(6)某种工业品中含有FeSO4和Fe2(SO4)3。通过元素分析得知其中铁元素和硫元素的物质的量之比n(Fe)︰n(S) =1︰1.2 ,此工业品中FeSO4的物质的量分数为___________________________
8、锶(Sr)与镁是同主族元素.锶的单质及其化合物用途广泛,例如金属锶用于制造合金、光电管、照明灯,Sr(OH)2用于磨拉石的提纯,Sr(NO3)2用于烟火装置,SrCl2用于修补牙齿等。
(1)锶(Sr)位于周期表的第___周期___族,过氧化锶(SrO2)中锶元素的化合价为______。
(2)金属锶在常温下和水反应,有气体生成,写出该反应的化学方程式______。
(3)金属锶很活泼,在空气中易被氧化,可保存在______中(填序号)。
①水 ②酒精 ③煤油
(4)锶的性质与钙类似。已知:CaCl2 易溶于水,CaF2难溶于水,请写出硝酸锶和氟化钠反应的离子方程式______。
(5)隔绝空气高温焙烧SrSO4和C粉的混合物,若2molSrSO4完全反应,只有S被还原并转移16mol电子,同时只生成一种可燃性气体,该反应的化学方程式:______。
(6)在t℃时,某Sr(OH)2的稀溶液中c(H+)=10—amol•L—1,c(OH—)=10—bmol•L—1,已知a+b=12.向该溶液中逐滴加入 pH=X 的盐酸,测得混合溶液的部分pH如表所示。
| Sr(OH)2溶液的体积/mL | 盐酸的体积/mL | 溶液的 pH |
① |
|
|
|
② | 22.00 | 18.00 | 7 |
③ | 22.00 | 22.00 | 6 |
若忽略溶液混合前后的体积变化,则X为______(用数字填空)。
9、自然界中存在12C、13C、14C三种原子,这三种原子互为________,其中14C可用于________。
10、氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)如图是N2(g)和H2(g)反应生成1 mol NH3(g)过程中能量的变化示意图,请写出1 mol N2(g)和H2(g)反应的热化学方程式:_______。
(2)若已知下列数据:
化学键 | H—H | N≡N |
键能/kJ·mol-1 | 435 | 943 |
根据表中及图中数据计算N—H键的键能是________kJ·mol-1。
(3)用NH3催化还原NO,还可以消除氮氧化物的污染。已知:
4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) ΔH1=-a kJ·mol-1 ①
N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH2=-b kJ·mol-1 ②
求:若1 mol NH3还原NO至N2,则该反应过程中的反应热ΔH3=______kJ·mol-1(用含a、b的式子表示)。
11、我国科研工作者近期提出肉桂硫胺I()可能对2019-nCoV有疗效,有人设计肉桂硫胺的一种合成路线如图:
已知:
回答下列问题:
(1)芳香烃A的名称为______,B→C的反应条件是______。
(2)C→D的化学方程式是________。
(3)E中所含官能团的名称为______,F和H合成肉桂硫胺的反应类型是______。
(4)J为E的同分异构体,写出符合下列条件的J的结构简式:______。
①J是二取代的芳香族化合物
②J可水解,水解产物遇FeCl3溶液显紫色
③核磁共振氢谱显示J的苯环上有两种化学环境的氢
(5)G→H的化学方程式是______。
12、高温下炼铁的主要反应为:Fe2O3(s) + 3CO(g) 2Fe(s) + 3CO2(g) - Q
(1)写出该反应的平衡常数的表达式_____________________。当混合气体的________________(填物理量名称)不变时,表明上述反应已达到平衡。
(2)写出一种能提高上述反应中氧化铁转化率的措施__________________。取一定量铝热剂,在高温下进行铝热反应:2Al + Fe2O3 2Fe + Al2O3。
(3)请标出电子转移的方向和数目。若反应中有 1.5 mol 电子转移,可得到铁_______g。
(4)将铝热剂直接加到足量氢氧化钠溶液中,有气体生成。请写出该现象对应的离子方程式。
_____________________________________________
(5)若将铝热反应后所得固体用足量盐酸溶解,并加入硫氰化钾溶液,溶液不变血红色。据此能否确认固体中已不含氧化铁?说明理由。
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
13、为探究反应条件对溶液与
稀硫酸反应的化学反应速率的影响,某小组设计的实验方案及测定的结果如下表所示,请回答下列问题。
编号 | 反应温度/℃ |
| 稀硫酸/mL | 蒸馏水/mL | 出现浑浊时间/s |
① | 25 | 5.0 | 10.0 | a | x |
② | 40 | 10.0 | 10.0 | b | y |
③ | 25 | 10.0 | 10.0 | 0 | z |
(1)请写出上述反应的离子方程式:_______。
(2)若实验①和③的目的是探究反应物浓度对上述化学反应速率的影响,则_______。
(3)若,则实验②和③的目的是_______,可预测表中y和z的关系应为y_______(填“>”、“<”或“=”)z。
14、25.6g铜投入一定浓度的硝酸溶液中,铜完全溶解,共收集到NO和NO2的混合气体8.96L气体(标准状况)。
(1)计算产生NO和NO2的物质的量分别为多少mol?___________ (请写出计算过程)
(2)将盛有此混合气体的容器倒扣在水中,通入标准状况下一定体积的O2,恰好使气体完全溶于水中,则通入O2的体积为___________L。
(3)向100mL0.7mol•L-1硝酸溶液中加入一定量Fe、FeO、Fe2O3的混合物,充分反应后,放出标准状况下的气体224mL(假设该气体全部为NO),且测得溶液中铁只以Fe2+形式存在,为使Fe2+完全沉淀,可向反应后的溶液中加入1mol•L-1的NaOH___________mL
15、硫酸铜是一种重要的化工产品。某工厂用刻蚀印刷电路板产生的碱性废液[含较多[Cu(NH3)4]2+及少量Cu2+、NH4+、NH3和Cl-]制备硫酸铜晶体,流程如下:
(1)通过“中和、沉淀和过滤”可得碱式氯化铜[Cu(OH)Cl]固体,请将生成该固体的反
应的离子方程式补充完整:[Cu(NH3)4]2+ +________________。
(2)制备Cu(OH)Cl沉淀时,溶液的pH对铜元素含量的影响如右图所示:
①若要提高Cu(OH)Cl沉淀的量,应将溶液的pH控制在_______(填字母序号)。
A. <5.2 B. 5.2~5.8 C. >5.8
②pH< 5.2 时,随pH减小,溶液中铜元素含量增大,其原因用反应的离子方程式可表示为______。
(3) “化浆、酸化"过程可得到硫酸铜粗品,发生的反应为Cu(OH)Cl+ 4H2O+ H2SO4= CuSO4·5H2O+ HCl。则硫酸铜粗品中,含铜元素的杂质为__________,检验样品中含有该杂质的方法是:取少量硫酸铜粗品,加入适量水使其充分溶解,__________。
(4)硫酸铜粗品还需要通过重结晶法进行提纯,具体操作是:将粗晶体溶解于热水中形成饱和溶液,然后加入适量乙醇,搅拌,冷却,过滤并洗涤,得到高纯度的硫酸铜晶体。加入乙醇能够提高硫酸铜的产率,从溶解性角度解释其可能的原因是______________。
16、腐蚀、防腐以及催化等化学化工过程都涉及金属纳米团簇的研究,团簇已经成为化学和材料研究的前言和热点。金属纳米团簇最外层需要配体来稳定,常见有硫醇配体、磷配体和炔配体。卤素作为第二配体或第三配体,其体积比硫醇配体、磷配体和炔配体更小,在形成纳米团簇的过程中空间位阻更小,而且卤素与金、银具有较好的配位能力。
(1)银位于元素周期表第五周期第IB族元素,其价电子排布式为___。
(2)金(Au)溶于王水的原理是金与强氧化性的硝酸生成微量的Au3+和NO,盐酸提供的Cl-与Au3+形成[AuCl4]-配离子,写出总反应的离子方程式:___。
(3)[Au80Ag30( )42Cl9]Cl结构中非金属元素的电负性由大到小的顺序是___。
(4)第三周期部分主族元素的氟化物的熔点(见表)
化合物 | NaF | AlF3 | SiF4 | SF6 |
熔点/℃ | 993 | 1040 | -90 | -50.5 |
由表中数值可以判断AlF3晶体类型为____,SiF4比SF6熔点低的原因____;SF6分子的空间构型为正八面体,如图所示,它的二氯代物SF4Cl2有___种。
(5)固态五氯化磷为离子晶体,结构单元可以写作PCl、PCl
,晶胞与CsCl相同,该晶胞沿x、y或z轴的投影如图。阳离子中的P杂化方式为:______若密度为d g/cm3,则晶胞参数a=____pm(已知阿伏伽德罗常数的值为NA,列出计算式即可)。