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、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
3、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
4、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
5、回答下列问题:
(1)有人认为:为非化学变化,请为其寻找合理的解释___________。
(2)石墨和金刚石互为同素异形体,其熔点和摩尔硬度如下:
物质 | 金刚石 | 石墨 |
熔点 | 3550℃ | 3652℃ |
摩尔硬度 | 10 | 1 |
请从结构角度分析两者熔点相近但摩尔硬度有差异的原因___________。
6、回答下列问题
(1)氢能对环境无污染,请根据下列信息:
化学键 | H-H | O=O | H-O |
键能/(kJ/mol) | 436 | 498 | 465 |
判断氢气燃烧生成1molH2O(g)时可放出的能量为_______kJ。
(2)据报道,国产液氢技术取得重大突破,液氢储运渗透率或将逐步提升。将等量液氢与氢气分别与氧气完全燃烧时生成液态水释放出的能量前者_______后者(填“>”“<”或“=”)。
(3)氢氧燃料电池被认为是利用氢能解决未来人类能源危机的途径之一、
图甲是简易氢氧燃料电池的实验装置示意图,该装置溶液中的OH-往_______极移动(填“a”或“b”),它与一般电池如图乙结构基本相同,图乙中C电极的电极反应式为_______。
(4)用人工光合作用得到的甲醇、氧气和KOH溶液制作燃料电池,已知负极的电极反应式为:CH3OH+8OH--6e-=CO+6H2O。当消耗8.96 L O2(在标准状况下)时,转移的电子数为_______个。
7、硫酸亚铁是一种重要的工业原料,同时可以用于制造补血药物,但其具有毒性,故严禁在食品中滥用硫酸亚铁。某同学为探究富含硫酸亚铁且保存时间较长的糕点的情况,设计了如下实验方案:
(1)试剂1的化学式是______________________。
(2)加入新制氯水后溶液红色加深的原因是____________(用离子方程式表示)。
(3)该同学在实验中加入了过量的新制氯水,放置一段时间后,发现红色褪去,现对褪色原因进行探究(已知SCN-有还原性)。
[提出假设]
假设1:溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态;
假设2:____________________________________________。
[设计方案]
(4)对提出的假设2进行验证,实验方案是________。
[应用拓展]
(5)FeSO4固体应________保存。
8、根据所学知识回答下列问题:
(1)常温下镁、铝都具有较强的抗腐蚀性,主要原因是__。
(2)标准状况下,4.48L氨气与同条件下__gH2S含有相同的氢原子数。
(3)标准状况下,6.72L由CO和CO2组成的混合气体的质量为12g,则CO和CO2的物质的量之比是__。
(4)将14g由Na2O和Na2O2组成的混合物加入足量的水中充分反应后,生成标准状况下1.12L气体,所得溶液的体积为500mL。则原混合物中Na2O的物质的量为__mol;所得溶液中溶质的物质的量浓度为__mol•L-1。
(5)实验室需配制500mL0.1mol•L-1FeSO4溶液,实际应称量绿矾(FeSO4•7H2O)的质量为__g。配制时,其正确的操作顺序是__(填标号,每个标号只能用一次)。
①用30mL水洗涤烧杯2~3次,洗涤液均注入容量瓶,振荡
②将准确称量的绿矾倒入烧杯中,再加适量水溶解
③将已冷却的溶液沿玻璃棒注入容量瓶中
④将容量瓶盖紧,振荡,反复上下颠倒,摇匀
⑤改用胶头滴管加水,使溶液凹面恰好与刻度线相切
⑥继续往容量瓶内小心加水,直到液面接近刻度线下1~2cm处
9、“低碳经济”已成为全世界科学家研究的重要课题。为减小和消除CO2对环境的影响,一方面世界各国都在限制其排放量,另一方面科学家加强了对CO2创新利用的研究。
(1)已知:
①CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g) ΔH=-41 kJ·mol-1
②C(s)+2H2(g)CH4(g) ΔH=-73 kJ·mol-1
③2CO(g)C(s)+CO2(g) ΔH=-171 kJ·mol-1
写出CO2与H2反应生成CH4和H2O(g)的热化学方程式:__________________________。
(2)目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究该反应原理,在容积为2 L密闭容器中,充入1 mol CO2和3.25 mol H2在一定条件下发生反应,测得CO2、CH3OH(g)和H2O(g)的物质的量(n)随时间的变化如右图所示:
①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=________。
②下列措施一定不能使CO2的转化率增大的是________。
A.在原容器中再充入1 mol CO2 B.在原容器中再充入1 mol H2
C.在原容器中充入1 mol氦气 D.使用更有效的催化剂
E.缩小容器的容积 F.将水蒸气从体系中分离
(3)高温下,CO2与足量的碳在密闭容器中实现反应:C(s)+CO2(g)2CO(g)。
向容积为1 L的恒容容器中加入0.2 mol CO2,在不同温度下达到平衡时CO2的物质的量浓度c(CO2)随温度的变化如图所示。则该反应为________(填“放热”或“吸热”)反应,某温度下,若向该平衡体系中再通入0.2 mol CO2,平衡________(填“正向”“逆向”或“不”)移动,达到新平衡后,体系中CO的百分含量________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)在T1时,向体积为2 L的恒容容器中充入物质的量之和为3 mol的CO和H2,发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),反应达到平衡时CH3OH(g)的体积分数(φ)与
的关系如下图所示。
①当=2时,经过5 min达到平衡,CO的转化率为0.6,则该反应的化学平衡常数K=____________(保留一位小数)。若此刻再向容器中加入CO(g)和CH3OH(g)各0.4 mol,达到新平衡时H2的转化率将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
②当=3.5时,达到平衡后,CH3OH的体积分数可能是图像中的________(填“D”“E”或“F”)点。
10、磷、硫元素存在于人体所有细胞中,是维持骨骼和牙齿的必要物质,被称为生命元素。回答下列问题:
(1)红磷和白磷互称为________。
(2)已知磷的常见含氧酸有次磷酸(H3PO2)、亚磷酸(H3PO3)、磷酸(H3PO4),它们依次为一元酸、二元酸、三元酸。则NaH2PO2为________;NaH2PO3为_______(填“正盐”或“酸式盐”)
(3)H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的还原为银,从而可用于对器皿实现化学镀银。
①H3PO2中,P元素的化合价为________。
②利用H3PO2进行化学镀银反应中,氧化产物为H3PO4,则氧化剂和还原剂的个数之比为_______。
(4)测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)的方案如下:
葡萄酒样品100.00mL 馏分
溶液出现蓝色且30s内不褪色
(已知:滴定时反应的化学方程式为SO2+I2+2H2O═H2SO4+2HI)
按上述方案实验,消耗标准I2溶液20.00mL,该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)为_____g•L-1。
11、某混合物的溶液中只含有一下离子中的若干种:、
、
、
、
、
、
,现取两份
溶液进行如下实验:
①第一份加入过量溶液加热后,收集到
气体,无沉淀生成.
②第二份加入足量溶液后,得白色沉淀,沉淀经足量盐酸洗涤、干燥后质量为
.
(1)溶液中一定不存在的离子是________,不能确定是否存在的离子是________.
(2)溶液中肯定存在的阴离子是________,其浓度为________.
(3)试判断是否存在?________(填“是”或“否”),判断的理由是________.
12、氮元素是地球大气中含量最多的元素,请完成下列有关问题:
(1)写出氮元素的原子结构示意图:___。
(2)N2的结构式:___。
(3)通常情况下,氮气性质不活泼,其原因是___。
A.氮分子是双原子分子 B.氮元素的非金属性很强
C.氮原子的半径较小 D.破坏氮分子中的化学键很难
(4)氨是一种重要的化工原料,请写出工业合成氨的化学方程式:___。
(5)NH4NO3是常用的铵态氮肥,在施用时若受热会释放出___而降低肥效。不能用于检验NH3的方法是___。
A.气体能使湿润的酚酞试纸变红 B.气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
C.气体与蘸有浓硫酸的玻璃棒靠近 D.气体与蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近
(6)久置的浓硝酸呈黄色的原因:___。
13、溴乙烷是一种重要的有机化工原料,其沸点为38.4℃。实验室制备溴乙烷并进行溴乙烷的性质实验如下,试回答下列问题:制备溴乙烷的的一种方法是乙醇与氢溴酸反应,该反应的化学方程式为:CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O。
I.实际通常是用溴化钠与一定浓度的硫酸和乙醇反应。某课外小组欲在实验室制备溴乙烷的装置如图,实验操作步骤如下:
①检查装置的气密性;
②在圆底烧瓶中加入95%乙醇、80%硫酸,然后加入研细的溴化钠粉末和几粒碎瓷片;
③小心加热,使其充分反应。
请问答下列问题。
(1)装置A的作用是 。
(2)反应时若温度过高,则有SO2生成,同时观察到还有一种红棕色气体产生,该气体的分子式是 。
(3)反应结束后,得到的粗产品呈棕黄色。为了除去粗产品中的杂质,可选择下列试剂中的 (填写正确选项的字母)。
a.稀氢氧化钠溶液 b.乙醇 c.四氯化碳
该实验操作中所需的主要玻璃仪器是 (填仪器名称)。
II.溴乙烷的性质实验
(4)为了检验溴乙烷中含有溴元素,不能直接向溴乙烷中滴加硝酸银溶液来检验,其原因是 。通常采用的方法是取少量溴乙烷,然后 (按实验的操作顺序选填下列序号)。
①加热 ②加入AgNO3溶液 ③加入稀HNO3酸化 ④加入NaOH溶液
(5)溴乙烷与NaOH乙醇溶液共热可产生乙烯气体。在进行该实验时,把生成的气体通过右图所示的装置。用该装置进行实验的目的是检验乙烯的生成,该图中右侧试管中的现象是______________;左侧试管中水的作用是___________________。
14、在 500 g CuSO 4 溶液中插入两根电极,一极为铜,一极为粗铜(含锌)。通电电解至粗铜刚好全部溶解掉,这时铜极质量增加 7.04g,电解质溶液质量增加 0.02g。求粗铜中含锌的质量分数。
15、大气污染物主要有氮的氧化物NOx和硫的氧化物SO2等。请回答下列问题:
(1)NO2有较强的氧化性,能将SO2氧化成SO3,自身被还原为NO。已知下列两反应过程中能量变化如图1、图2所示,则NO2氧化SO2生成SO3(g)的热化学方程式为_______。若上述反应过程中正反应的活化能Ea=112.2 kJ·mol-1,则逆反应的活化能Eb=_______ kJ·mol-1。
(2)研究发现,NOx是雾霾的主要成分之一,NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。已知:4NH3(g) + 6NO(g)5N2(g)+6H2O(g) ΔH=﹣1810kJ·mol-1,相同条件下,在2 L恒容密闭容器中,选用不同的催化剂,上述反应产生N2的物质的量随时间变化如图3所示。
①在A、B、C三种催化剂的作用下,清除氮氧化物反应的活化能分别表示为Ea(A)、Ea(B)、Ea(C) ,根据图3曲线,判断三种催化剂条件下,活化能由小到大的顺序为_______。
②在氨气足量时,反应在催化剂A的作用下,经过相同时间,测得脱氮率随反应温度的变化情况如图4所示,据图可知,在相同的时间内,温度对脱氮率的影响是_______,其可能的原因是_______(已知A、B催化剂在此温度范围内不失效)。
(3)NO和CO均为汽车尾气的成分,在催化转换器中二者可发生反应减少尾气污染。已知:2NO(g) +2CO(g) N2(g) +2CO2(g) ΔH <0. 若一定温度下,向恒容容器中通入等物质的量的NO和CO气体,测得容器中压强随时间的变化关系如下表所示:
t/ min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
p/kPa | 400 | 370 | 346 | 330 | 320 | 320 |
假设反应在恒定温度和标准压强下进行,则=_______ (标准平衡常数
,其中
为标准压强(1 ×105 Pa),
和
,为各组分的平衡分压,如
=
·p总,p总为平衡总压,
为平衡系统中NO的物质的量分数)。
(4)用电化学原理可以减少SO2排放,其装置如图5所示。H2O2从_______口进入,右侧电极的电极反应式为_______,若电路中通过2mol电子时,负极区n(H2SO4)=_______。
16、丁二酮肟可用于镍的检验和测定,其结构式如图:
(l)Ni元素基态原子价层电子排布图为_____,核外电子占据最高能层的符号为_____。
(2)N原子中能量最高的是_____电子(填能级符号),其电子云在空间有_____个伸展方向。
(3)丁二酮肟镍分子内含有的作用力有_____(填字母)。
a.配位键 b.离子键 c.氢键 d.范德华力
(4)H和N可以形成多种化合物。
①已知联氨(N2H4)的熔沸点与水接近,其原因是_____;
②计算表明:N4H的一种结构如图所示,氢原子只有一种化学环境,氮原子有两种环境,其中的大π键可表示为_____(已知苯的大π键可以表示为
)。
(5)Ni(CO)4常用于制备纯镍,写出与配体互为等电子体的阴离子_____(任写一种)。某镍白铜的晶胞如图所示,其化学式为_____。元素铜与镍的第二电离能分别为:ICu=1958kJ·mol-1、INi=1753kJ·mol-1,ICu>INi的原因是_____。