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、化学能在一定的条件下可以转化为电能。
(一)现有如下两个反应:
①2FeCl3 + Cu = 2FeCl2 + CuCl2
②Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2↑
(1)根据两个反应的本质判断,您认为可以设计成原电池的是___(填反应序号),理由是___。
(二)请根据Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu反应,选择适宜的材料和试剂设计一个原电池。
(2)画出原电池装置图,并在图中标注出电极和电解质溶液的名称。_____
(3)写出该原电池电极反应式:负极:___;正极:___。
3、两组同学分别通过实验研究化学反应中的能量变化和反应限度。
Ⅰ.甲组同学进行如下实验,研究化学反应中的热量变化。
(1)反应后①中温度升高,②中温度降低。由此判断铝条与盐酸的反应是______反应(填“放热”或“吸热”,后同),Ba(OH)2·8H2O 与 NH4Cl 的反应是______反应。
(2)①中反应的离子方程式为______,该反应的还原剂是______(填化学式)。
Ⅱ.乙组同学查阅资料了解到汽车尾气中含有CO、NO等有害气体,某新型催化剂能促使NO、CO转化为2种无毒气体。在T℃时,将0.8 mol NO和0.8 mol CO充入容积为2 L的密闭容器中,模拟尾气转化,容器中NO物质的量随时间变化如图。
(3)将NO、CO转化为2种无毒气体的化学方程式为______。
(4)反应开始至10 min,v(NO)=______mol/(L•min)。
(5)下列说法正确的是______。
a. 新型催化剂可以加快 NO、CO的转化
b. 该反应进行到10 min时达到化学平衡状态
c. 平衡时CO的浓度是0.4 mol/L
4、元素周期表的形式多种多样,如图是扇形元素周期表的一部分(1~36号元素),对比中学常见元素周期表,思考扇形元素周期表的填充规律,推出图中标记的11种元素,回答下列问题:
(1)⑤元素形成的简单阴离子的结构示意图为________。
(2)④的气态氢化物的电子式为_____。
(3)在11种元素中,单质的化学性质最不活泼的是_______。(填化学式)
(4)⑧⑨两种元素形成的最高价氧化物的水化物中,酸性较强的是________。(填化学式)
(5)③的单质可以和⑧的最高价氧化物的水化物的浓溶液反应,请写出有关反应的化学方程式____________。
(6)⑦在元素周期表中的位置是________。
5、I.下图表示某反应的能量变化关系
(1)此反应为__________(填“吸热”或“放热”)反应,
(2)ΔH=_____________(用含有a、b的关系式表示)。
II.联氨(又称肼,N2H4,无色液体)是一种应用广泛的化工原料,可用作火箭燃料。
已知:①2O2(g)+N2(g)==N2O4(l) ΔH1
②N2(g)+2H2(g)==N2H4(l) ΔH2
③O2(g)+2H2(g)==2H2O(g) ΔH3
④2N2H4(l)+N2O4(l)==3N2(g)+4H2O(g) ΔH4
(3)上述反应热效应之间的关系式为ΔH4=__________。
III.恒温恒容条件下,硫可以发生如下转化,其反应过程和能量关系如图所示。
已知:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1
(4)写出硫燃烧的热化学方程式:___________。
(5)ΔH2=______ kJ·mol-1。
6、如图是A、B、C三种烃的球棍模型。
(1)A的名称是___。
(2)B与C是___(填序号)。
a.同系物 b.同分异构体 c.同位素
(3)C的结构简式是___。
(4)下列说法正确的是___(填序号)。
a.它们都属于烷烃
b.都可以与氯气发生取代反应
c.都可以使高锰酸钾溶液褪色
d.都可以燃烧生成CO2和H2O
7、某温度时,在一个2L的密闭容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据填空:
(1)该反应的化学方程式为______。
(2)反应开始至2min末,以气体X表示的平均反应速率为_____;反应开始时与反应达平衡状态时的压强之比为_____。
(3)恒温恒容条件下,能说明该反应达到化学平衡状态的标志是_____。
①混合气体的压强不再变化
②混合气体的密度不再变化
③X的百分含量不再变化
④混合气体的平均相对分子质量不再变化
⑤v(X):v(Y)=3:1
A.①②⑤
B.①③④
C.②③④
D.③④⑤
8、我国科学家成功合成了含 N的五氮阴离子盐,这是全氮含能材料研究领域中里程碑式的突破。
(1)N 中,N 原子之间的相互作用是_____(填“离子键”或“共价键”)。
(2)砷(As)与氮位于同一主族,下列推断正确的是_____(填序号)。
① 砷元素的最低负化合价为−3 价 ② 砷的最高价氧化物对应的水化物属于酸 ③ 热稳定性:AsH3>NH3
(3)非金属性O 强于N,用原子结构解释原因:_____,得电子能力O 大于N。
9、有机物所含的官能团种类和结构会决定有机物的性质。
(1)多巴胺是一种神经传导物质,可影响人的情绪,其结构简式如图所示。
①多巴胺分子中官能团的名称为_____(填两种)。
②1 mol多巴胺最多可以消耗_____mol溴水中的Br2。
③多巴胺分子通常需要密封保存,其原因是_____。
(2)化合物D是合成一种心脏病药物的中间体,合成它的路线如下:
①A分子中含_____种化学环境不同的氢。试剂X的化学式可以是_____。化合物D中含氧官能团的名称为_____。
②试剂Y的分子式为C3H5Cl,其结构简式为_____。
③化合物E是A的一种同分异构体,其分子中含有苯环,能发生银镜反应,能与溴水发生加成反应,分子中有4种不同化学环境的氢原子。任写一种符合条件的化合物E的结构简式:_____。
10、元素周期表(律)在学习、 研究和生产实践中有很重要的作用。图表为元素周期表的一部分,回答下列问题
(1)⑦的元素名称为______________。
(2)元素①~⑧ 中金属性最强的是____________( 填元素符号)。
(3)比较②和⑤两种元素原子半径的大小:②______ ⑤(填“ >”或“< ”)。
(4)⑨ 的原子序数是_________。
(5)元素④~⑧中,最高价氧化物属于两性氧化物的是 ________(填元素符号)。
11、在第三周期元素中,除稀有气体元素外:
(1)原子半径最小的元素是_____;(填元素符号)
(2)金属性最强的元素是_____(填元素符号)
(3)最高价氧化物对应水化物碱性最强的是____,(用化学式回答,下同)
(4)最不稳定的气态氢化物是_____;
(5)P、S最高价氧化物对应水化物酸性强弱顺序是_____;
(6)氧化物中具有两性的是_______。
12、(1)如图甲所示,在锥形瓶里放置装有水的小试管。往小试管中分别加入下列物质时:①烧碱固体,②浓硫酸,③硝酸铵固体,④NaCl固体。其中能使a溶液面高于b溶液面的是___(填序号)。
(2)如图乙是Zn和Cu形成的原电池,某实验兴趣小组做完实验后,记录如下:
①Zn为正极,Cu为负极;
②H+向负极移动;
③电子的流动方向,从Zn经外电路流向Cu;
④Cu极上有H2产生;
⑤若有1mol电子流过导线,则产生H2为0.5mol;
⑥正极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+。
以上描述合理的是___(填序号)。
(3)试解决下列有关化学反应速率的问题。
①若图乙的烧杯中最初装入的是500mL2mol·L-1的稀硫酸,当原电池工作2min时共收集到11.2L氢气(标准状况),则这2min内H2SO4的反应速率v(H2SO4)=___。2min末,烧杯内溶液中溶质的物质的量浓度分别为(溶液体积变化忽略不计)c(H2SO4)=___、c(ZnSO4)=___。
②若要使反应Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑的速率加快,下列措施可行的是___(填序号)。
a.改锌片为锌粉
b.改稀H2SO4为98%的浓硫酸
c.升高温度
d.滴加少量CuSO4溶液
13、将气体A、B置于固定容积为2 L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g)2C(g)+2D(g),反应进行到10 s末,测得A的物质的量为1.8 mol, B的物质的量为0.6 mol,C的物质的量为0.8 mol,则:
(1)用C表示10 s内反应的平均反应速率为__________;
(2)反应前A的物质的量浓度是__________;
(3)10 s末,生成物D的浓度为________;
(4)若改变下列条件,生成D的速率如何变化(用“增大”“减小”或“不变”填空)。
编号 | 改变的条件 | 生成D的速率 |
① | 降低温度 | _______ |
② | 增大A的浓度 | _______ |
③ | 使用催化剂 | _______ |
④ | 恒容下充入Ne(不参与体系反应) | _______ |
14、近年来,磁性材料的研究备受国际磁学界的关注。Fe3O4具有许多优异的性能,在磁性材料等领域应用广泛。回答下列问题:
(1)以太阳能为热源分解Fe3O4,经由热化学铁氧化合物循环分解水制H2的过程如图所示。
已知:H2O(l)= H2(g)+O2(g)△H1+285.5kJ·mol-1
过程I:2 Fe3O4(s)⇌6 FeO (s)+O2(g)△H2=+313.2kJ•mol-1
则过程II的热化学方程式为 ______________________________。
(2)磁铁矿(Fe3O4)是工业上冶炼铁的原料之一,发生的主要反应为Fe3O4(s)+4CO(g)⇌3Fe(s)+4CO2(g)△H <0,T℃ 时,在 1L 恒容密闭容器中加入Fe3O4、CO各0.5mol,5min反应达到平衡时,固体质量减小了6.4g。
①从起始到反应达到平衡时v(CO2)=______,T℃时,该反应的平衡常数K=________。
②欲提高该反应中 CO的平衡转化率,可采取的措施是______(任写一个即可)。
③其他条件不变时,该反应在不同温度下,CO2的产率随时间的变化α(CO2)~t曲线如图所示,温度T1、T2、T3由大到小的关系是____,判断依据是_______。
15、卤块的主要成分是MgCl2,此外还含有Fe3+、Fe2+、Mn2+等离子。以它为原料制取轻质氧化镁的工艺流程如图:
已知在此温度下,相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH如表:
物质 | 开始沉淀 | 沉淀完全 |
Fe(OH)3 | 2.7 | 3.7 |
Fe(OH)2 | 7.6 | 9.6 |
Mn(OH)2 | 8.3 | 9.8 |
Mg(OH)2 | 9.9 | 11.1 |
请回答下列问题:
(1)溶液Ⅰ中加H2O2反应的离子方程式为_____。
(2)步骤Ⅰ是在溶液Ⅱ中加入NaOH溶液调节其pH=9.8,其目的是________。
(3)沉淀物Ⅰ的主要成分是_____(填对应的化学式)。
(4)沉淀物Ⅱ加热煮沸的化学方程式为_______。