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、根据方程式3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,回答下列问题:
(1)用双线桥法表示电子的转移的方向及数目_______。
(2)该反应中的氧化剂是________,氧化产物是________。
(3)该反应中体现了浓硝酸的性质有________、_______。
(4)将其改为离子反应方程式_____________。
6、糖类、油脂、蛋白质是生命活动的基本营养物质,回答下列问题:
I.有机物A是构成营养素的基础物质,A的球棍模型如下图所示,图中“棍”代表单键、双键或叁键,不同颜色的球代表不同元素的原子。
则该有机物的名称为____________,与另一种分子____________(填结构简式)可以合成下列二肽:
II.淀粉通过下列转化可以得到多种有机物:
(1)检查淀粉是否完全水解,可以选用的试剂是____________(填序号)。
a.石蕊试液 b.淀粉碘化钾溶液 c.碘水 d.银氨溶液
(2)B是一种单糖,B转化为C的化学方程式是____________。
(3)D分子式为C3H6O3,可与浓硫酸共热生成六元环状酯E,则D生成E的化学方程式为__________________________________________________________________。
7、CoxNi(1-x)Fe2O4(其中Co、Ni均为+2价)可用作H2O2分解的催化剂。
(1)该催化剂中铁元素的化合价为__________。
(2)下图表示两种不同方法制得的催化剂在10℃时催化分解6%的H2O2溶液的相对初始速率随x变化曲线。由图中信息可知:
①_______水热法制取得到的催化剂活性更高;
②Co2+、Ni2+两种离子中催化效果更好的是_______。
8、我国对世界郑重承诺:2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和,其中的关键技术是运用催化转化法实现二氧化碳的碳捕集和碳利用。请回答下列问题:
Ⅰ、一定温度下,和
在催化剂作用下可发生a、b两个平行反应,分别生成
和
。
a:
b:
(1)相同温度下,反应的
___________
。
(2)在传统的催化固定反应床中,
的转化率和甲醇的选择性通常都比较低。后来,科学团队研制了一种具有反应和分离双功能的分子筛膜催化反应器
,极大地改善了该问题,其原理如图1所示:
保持压强为,温度为
,向密闭容器中按投料比,
投入一定量
和
,不同反应模式下
的平衡化率和
的选择性的相关实验数据如下表所示。
实验组 | 反应模式 | 温度/ |
|
| |
① | 3 | 260 | 21.9 | 67.3 | |
② | 3 | 260 | 36.1 | 100.0 |
已知:的选择性是指转化的
中生成
的百分比。
①在模式下,按上述条件发生反应。下列说法能证明反应a达到平衡状态的是___________(填字母)。
A.气体压强不再变化
B.气体的平均相对分子质量不再变化
C.不再变化
D.的物质的量之比为
②由表中数据可知,在模式下,
的转化率明显提高,结合具体反应分析可能的原因是___________。
(3)反应b在进气比不同时,测得
的平衡转化率如图2所示(各点对应的反应温度可能相同,也可能不同,其他反应条件均相同)。
①D和F两点对应的温度关系:___________
(填“>”、“=”或“<”),其原因是___________。
②恒温条件下,在达到平衡状态为G点的反应过程中,当的转化率刚好达到
时,
___________
(填“>”、“=”或“<”)。
Ⅱ、用图3所示装置电解二氧化碳也可制取甲醇,控制在一定温度范围内,持续通入二氧化碳,电解过程中的物质的量基本不变。
(4)阴极的电极反应式为___________。
9、(1)现有如下两个反应:(A)NaOH + HCl =" NaCl" + H2O(B)Fe +H2SO4= FeSO4 + H2 ↑;根据两反应本质,判断能否设计成原电池A_______B_______(填“能”或“不能”)
(2)根据下图填空
①负极为___________,该电极的方程式为__________________
②正极的现象是________________________________,发生____________________反应(填写“氧化”或“还原”)
③电子从_____经导线流向_______,溶液中H+向________移动(填具体电极材料)。
④若反应过程中有0.1mol电子发生转移,则生成的氢气在标准状况下的体积为______L。
10、接要求完成下列填空:
(1)将下列物质进行分类(填字母):
A.石墨和C60 B.H、
H和
H C.
H2O和
H2O D.
和CH3CH2CH2CH3 E.O2和O3 F.H2和D2 G.白磷和红磷 H.
O和
O
互为同位素___,互为同素异形体___,互为同分异构体__。
(2)在下列固体中:
A.CaCl2 B.KOH C.He D.H2SO4 E.NH4Cl F.晶体硅
①其中不含化学键的物质是___(填字母)。
②既含有离子键又含有共价键的物质是___(填字母)。
③只含有共价键的物质是__(填字母)。
(3)如图是几种常见的电池装置。请回答:
①电池Ⅰ中负极反应式是__,溶液中H+向___(填“负”或“正”)极移动,若1mol电子流过导线,则产生氢气的物质的量是__mol。
②电池II属于__电池(填“一次”或“二次”)。
③电池III是氢氧燃料电池,写出负极的电极反应式是__。
11、80℃时,2 L密闭容器中充入0.40 mol N2O4,发生如下反应:N2O4(g)2NO2(g)。一段时间后达到平衡,测得数据如下:
时间/s | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
c(NO2)/( mol·L−1) | 0.12 | 0.20 | 0.26 | 0.30 | 0.30 |
请回答:
(1)20 s内,v(NO2) =_________mol/(L·s) −1。
(2)升高温度时,c(NO2)增大,则正反应是______(选填“放热”或“吸热”)反应。
(3)该温度下反应的化学平衡常数数值为______。
(4)该条件下N2O4的平衡转化率是______。
12、完成下列问题。
(1)NH4Cl溶液呈________(填“酸”、“中”、“碱”)性,其原因是(用离子方程式表示) ________。
(2)在25℃下,向浓度均为0.1mol•L﹣1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成______沉淀(填化学式)。{已知25℃时Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10﹣11,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10﹣20}
(3)在25℃下,将amol•L﹣1的氨水与0.01mol•L﹣1的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中c(NH4+)=c(Cl﹣),则溶液显_____性(填“酸”“碱”或“中”);用含a的代数式表示NH3•H2O的电离常数Kb=______。
13、无水三氯化铬在工业上主要用作媒染剂和催化剂。某化学小组在氮气的氛围下用
和
在高温下制备无水三氯化铬,并测定所制得产品中三氯化铬的质量分数。
实验原理:
已知:①熔点为83℃,易潮解,易升华,易溶于水,高温下易被氧气氧化;
②沸点为57.6℃;
③在碱性条件下,能把
氧化为
;
在酸性条件下,能把
还原为
。
回答下列问题:
Ⅰ.氮气的制备
(1)利用工业氮气(混有、
、
)制取纯净干燥的氮气的实验装置如图1。按气流方向(用小写字母表示)写出其合理的连接顺序:a→________。
Ⅱ.无水三氯化铬的制备
实验装置如图2所示(加热、夹持等装置已略去)。
(2)通入的作用是_____________(写出2点)。
(3)装置A和装置C的烧杯中分别盛放________、________。
(4)制备时生成的气体
(俗称光气)有毒,
遇水发生水解,反应方程式为
。为了防止污染环境,用足量的NaOH溶液吸收光气,其化学方程式为________________。
(5)图2装置中有设计不合理的地方,你认为应该改进的措施有______________。
Ⅲ.产品中质量分数的测定
a.称取产品,在强碱性条件下,加入过量的30%
溶液,小火加热使
完全转化为
,继续加热一段时间;
b.冷却后加适量的蒸馏水,再滴入适量的浓和浓
,使
转化为
;
c.用新配制的硫酸亚铁铵标准溶液滴至橙红色变浅(反应原理:
),加入5滴二苯胺磺酸钠指示剂,继续滴定至溶液由紫蓝色转变为亮绿色且半分钟内不变色即为终点。重复实验3次,平均消耗标准溶液18.00mL。
回答下列问题:
(6)①上述操作a中“继续加热一段时间”的目的是________。
②加浓的目的是为了防止指示剂提前变色。若不加浓
,则测得的
的质量分数将________(填“偏低”、“偏高”或“不变”)。
③产品中的质量分数为________%(保留一位小数)。
14、已知:。现将3.16mgKMnO4固体溶于水配成20mL溶液,吸收空气管道中的SO2,若管道中空气流量为40L/min,经过5min溶液恰好褪色。请计算:
(1)所用KMnO4溶液的物质的量浓度___________mol/L。
(2)空气样品中SO2的含量___________mg/L。
15、甲醇是一种清洁能源。工业上一般采用下列两种反应合成甲醇。
反应Ⅰ:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g),△H1
反应Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+ H2O(g),△H2
(1)在一定条件下将1molCO和4molH2充入2L的密闭容器中发生反应I,5min后测得c(H2)=1.2 mol/L,计算此段时间的反应速率(用H2表示)______ mol/(L·min)。
(2)反应CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)△H3= ______(用△H1和△H2表示)。
(3)若容器容积不变,下列措施可提高反应Ⅱ的反应速率的是(选字母)______。
a.充入CO2,使体系总压强增大 b.将CH3OH(g)从体系中分离出来
c.充入He,使体系总压强增大 d.使用高效催化剂
(4)保持恒温恒容的条件下将反应Ⅱ的平衡体系各物质浓度均增加一倍,则化学平衡向______ (填“正向”、“逆向”或“不”)移动,平衡常数K______(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(5)这两种合成甲醇的方法比较,原子利用率较高的是 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)______。
16、我国科学家利用钴分子筛实现丙烯高选择性合成甲基环氧乙烷():
主反应:(g,甲基环氧乙烷)
副反应:(g,丙醛)
(a、b都大于0)
请回答下列问题:
(1)(g,甲基环氧乙烷)
(g,丙醛)
______
。
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中充入和
,同时发生上述两个反应,下列表明反应已达到平衡状态的是____________(填标号)。
A.混合气体的密度不随时间变化
B.混合气体的总压强不随时间变化
C.混合气体的平均摩尔质量不随时间变化
D.消耗丙烯的速率等于消耗O2速率的2倍
(3)在恒容密闭容器中充人一定量丙烯和氧气,在不同催化剂Cat1、Cat2条件下发生反应(g,甲基环氧乙烷),测得单位时间内丙烯转化率与温度的关系如图1。
①相对催化效率较大的催化剂是______(填“Cat1”或“Cat2”)。
②在Cat1催化下,300℃时对应的状态______(填“是”或“不是”)平衡状态,判断的依据是______。
③在Cat1催化下,温度高于300℃时丙烯转化率急剧下降的主要原因可能是_______。(答一条即可)
(4)在一密闭容器中充入2mol丙烯和xmol,同时发生上述两个反应,测得丙烯平衡转化率与温度、压强的关系如图2。
①其他条件相同,p1、p2、p3由大到小的顺序为______。
②在p3、T℃时反应达到平衡,甲基环氧乙烷选择性为80%,此时容器体积为2L。
提示:甲基环氧乙烷选择性等于甲基环氧乙烷的物质的量与甲基环氧乙烷和丙醛总物质的量之比。
主反应的平衡常数K=____。保持温度、容积不变,再充入0.5mol
和0.5mol
,副反应_____(填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”)进行。