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、[化学——选修3:物质结构与性质]
由H、C、O、N、S、Cu等元素能形成多种物质。这些物质有许多用途。请回答下列问题:
(1)基态Cu原子的价电子有____种运动状态,未成对电子占据原子轨道的形状为______。
(2)碳和氢形成的最简单碳正离子CH3+,其中心原子碳原子的杂化类型为___________,该阳离子的空间构型为___________。
(3)CuO在高温时分解为O2和Cu2O,请从阳离子的结构来说明在高温时,Cu2O比CuO更稳定的原因是_________________________________。
(4)向盛有CuSO4溶液的试管中滴加少量氨水,现象是_____,离子反应方程式为____;继续滴加氨水至过量得到深蓝色溶液。经测定深蓝色是由于存在[Cu(NH3)4]SO4。其阳离子的结构式为___________,中心原子的配位数为___________。
(5)金属晶体铜的晶胞如图所示。其堆积模型是___________,铜原子间的最短距离为apm,密度为ρg·cm-3,NA为阿伏伽德罗常数。铜的相对原子质量为___________(用a、ρ、NA表示,写出计算式即可)。
6、甲醇是一种重要的有机化工原料,在工业上有着重要的用途。
(1)二氧化碳催化加氢制甲醇反应的化学方程式为3H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CH3OH(g)。在2L恒容密闭容器中加入4molH2和1molCO2在一定条件下发生上述反应,10min时剩余1.6molH2,此时CO2的转化率为____,用CH3OH表示10min内的化学反应速率为____,增加该反应中活化分子百分数的方法有____(答两点)。
(2)若在催化剂a或b存在下,CO2和H2能同时发生两个反应:①3H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CH3OH(g),②CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g)。在控制CO2和H2初始投料比
,为1:2.2,相同压强下,经过相同反应时间测得的实验数据如表(甲醇选择性指转化的CO2中生成甲醇的百分比):
实验编号 | T/K | 催化剂 | CO2转化率(%) | 甲醇选择性(%) |
1 | 543 | 催化剂a | 12.3 | 42.3 |
2 | 543 | 催化剂b | 10.9 | 72.7 |
3 | 553 | 催化剂a | 15.3 | 39.1 |
4 | 553 | 催化剂b | 12.0 | 71.6 |
①在相同温度下,不同的催化剂对CO2转化成CH3OH的选择性有显著的影响,你认为原因是____。
②553K下,反应①在无催化剂、催化剂a和催化剂b三种情况下,活化能最小的是____。
(3)工业上常用下列反应合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0。若在450℃和1.01×106Pa时,向某密闭容器中通入1molCO和3molH2,充分反应后CO的转化率达到95%,若其他条件相同时,改为通入1molH2和1molCH3OH,则CH3OH的平衡转化率为_____;工业实际生产时,采用图中M点对应的反应条件,而不是N点,请说明选择的理由:____。
7、化学电源在生产、生活中有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)图中,正极电极反应式:______;电子流向:______(填“”或“Cu”,下同)极经导线流入______极。
(2)铅蓄电池是常见的二次电池,其工作原理如图所示。放电时总反应为,负极电极反应式为
。
①写出放电时正极的电极反应式:______;
②铅蓄电池放电时一段时间,当转移电子时,负极质量将增大______g。
(3)金属(M)-空气电池(如图)具有原料易得、能量密度高等优点,有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为。
已知:①电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。
②阳离子交换膜只允许阳离子通过,阴离子交换膜只允许阴离子通过。
比䢂Mg、Al、Zn三种金属-空气电池,则Mg、Al、Zn分别作为电极时“理论比能量”由大到小的顺序为______,该电池正极的电极反应式为______,若为-空气电池,为防止负极区沉积
,宜采用______(填“阳离子”或“阴离子”)交换膜。
8、完成下列问题:
(1)将甘氨酸,苯丙氨酸混合,在一定条件下生成的链状二肽最多有___________种;
(2)某聚合物的结构为,写出合成它的单体的结构简式___________;
(3)用系统命名法命名___________;
(4)的核磁共振氢谱吸收峰强度比为___________;
(5)两分子乳酸()在浓硫酸加热的条件下,可生成一种环状酯,写出此酯的结构简式:___________。
9、我国硒含量居世界首位,硒广泛用于冶金、陶瓷、电子、太阳能等领域。工业上常将含硒废料处理得到亚硒酸(H2SeO3)进而制备单质硒。
(1)工业上在103℃的条件下,用甲酸(HCOOH)还原含亚硒酸(H2SeO3)的工业废液提取硒,此反应的化学方程式为___________。
(2)研究表明,电解亚硒酸钠(Na2SeO3)、聚乙二醇和盐酸混合液也可直接制得单质硒,写出电解时阴极上发生的电极反应___________。
(3)基态Se原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为___________形。号的空间结构为___________形。
(4)关于硒单质及其化合物说法正确的是___________(填标号)。
a.硒单质在常温下呈固态 b.既有氧化性又有还原性
c.键角: d.
的最高价氧化物对应水化物的化学式为
(5)室温下,电离平衡体系中含
微粒的物质的量分数与溶液
的关系如图所示,回答下列问题:
的
溶液中离子浓度由大到小的顺序为___________,计算反应
的平衡常数K=___________。
10、填空题。
(1)现有下列物质:A.NaCl固体 B.液态SO2 C.醋酸(纯的CH3COOH) D.铁 E.Ca(OH)2固体 F.HCl G.乙醇 H.熔融的NaCl(写序号,下同)
①能导电的是_______
②属于电解质的是_______
③属于非电解质的是 _______
④溶于水后的水溶液能导电的是_______
(2)曾有报道,在清洗卫生间时,因混合使用“洁厕灵”(主要成分是稀盐酸)与“84”消毒液(主要成分是NaClO)而发生氯气中毒事件。请从氧化还原反应的角度分析原因:_______(写出必要的离子方程式)
(3)用胶头滴管将新制的饱和氯水慢慢滴入含有酚酞的氢氧化钠稀溶液中,当滴到一定量时,红色突然褪去。试回答下列问题:
①产生上述现象的原因可能有两种:_______
②怎样用实验证明红色褪去的原因是①或②?简述实验操作和现象_______。
11、某化合物 A 由两种元素组成,可以发生如下的转化。
已知∶标准状况下,气体B的密度是氢气的8倍;固体E既溶于NaOH溶液又可溶于稀硫酸。
请回答∶
(1)B的化学式是______
(2)组成A的元素有______
(3)请写出 A 与 NaOH溶液反应的化学方程式_______
12、电化学方法是化工生产中常用的一种方法。利用该装置可以得到不同的产物:
Ⅰ.氯碱工业中,用石墨做电极,在一定条件下电解饱和食盐水制备氯气。
(1)b电极的电极反应式:___________
(2)该电解池的总方程式:___________
(3)若有产生0.4mol电子,产生气体的总体积是___________(标准状况下)
Ⅱ.二氧化氯(ClO2)是一种高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。用石墨作电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2工艺。
(4)a电极附近pH___________(填“增大”“减小”或“不变”)。电极反应式为___________。
(5)b电极作电解池的___________极,电极反应式为___________。
(6)该工艺应使用___________(填“阴”或“阳”)离子交换膜。
13、如图所示,某同学设计一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,其中乙装置中X为阳离子交换膜。
根据要求回答相关问题:
(1)通入氧气的电极为_______(填“正极”或“负极”),负极的电极反应式为_______。
(2)铁电极为_______(填“阳极”或“阴极”),石墨电极(C)的电极反应式为_______。
(3)如果粗铜中含有锌、银等杂质,丙装置中反应一段时间,硫酸铜溶液浓度将_______(填“增大”“减小”或“不变”)
(4)若在标准状况下,有2.24L氧气参加反应,则乙装置中铁电极上生成的气体的分子数为_______(用为阿伏加德罗常数的值表示)。
(5)氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能30%以上。该工艺的相关物质运输与转化关系如图所示(其中的电极未标出,所用的离子膜都只允许阳离子通过)。
分析图可知,氢氧化钠的质量分数为a%、b%、c%,由大到小的顺序为_______。
14、某化工厂每小时生产a 吨98%(质量分数)硫酸。为使硫充分燃烧,且在下一步催化氧化时不再补充空气,要求燃烧后的混合气体中含氧气的体积分数为b%。若空气中氧气的体积分数为21%,且不考虑各生产阶段的物料损失,则
(1)该厂每小时消耗标准状况下空气的体积为___________m3。
(2)为满足题设要求,b%的下限等于___________。
15、I.新型储氢材料是开发利用氢能的重要研究方向,Ti(BH4)3是一种储氢材料,可由LiBH4和TiCl4反应制得。
(1)基态B原子有___________种运动状态的电子,Li属于___________区(填“s”或“p”或“d”或“f”);
(2)LiBH4由Li+和构成,
的空间结构是___________,与
互为等电子体的分子为___________,Li、Be、B元素的第一电离能由大到小排列顺序为___________;
(3)某储氢材料是短周期金属元素M的氢化物。M的部分电离能如下表所示:
I1/kJ·mol-1 | I2/kJ·mol-1 | I3/kJ·mol-1 | I4/kJ·mol-1 | I5/kJ·mol-1 |
738 | 1451 | 7733 | 10540 | 13630 |
M是___________(填元素名称)。
II.叠氮化合物是一类重要的化合物,其中氢叠氮酸(HN3)是一种弱酸,其分子结构可表示为H-N=N≡N,肼(N2H4)被亚硝酸氧化时便可得到氢叠氮酸(HN3),发生的反应为:N2H4+HNO2=2H2O+HN3.HN3的酸性和醋酸相近,可微弱电离出H+和。回答下列问题:
(4)下列有关说法正确的是___________(填序号);
A.HN3中含有5个σ键
B.HN3、HNO2、H2O、N2H4都是极性分子
C.HN3中含有2个π键
D.N2H4沸点高达113.5℃,说明肼分子间可形成氢键
(5)叠氮酸根能与许多金属离子等形成配合物,如[Co(N3)(NH3)5]SO4,该配合物中心离子显___________价;钴价电子排布式为___________;NH3空间构型是___________。
16、从钒铬锰矿渣(主要成分为、
、MnO)中提铬一种工艺流程如下:
已知:pH较大时,二价锰[Mn(II)]在空气中易被氧化。回答下列问题:
(1)常温下,各种形态五价钒粒子总浓度的对数与pH关系如图1。已知钒铬锰矿渣硫酸浸液中
,“沉钒”过程控制
,则与胶体共沉降的五价钒粒子的主要存在形态为___________(填化学式)。
(2)某温度下,Cr(Ⅲ)、Mn(Ⅱ)的沉淀率与pH关系如图2,则“沉铬”过程最佳的pH为_______,已知近似为
,
体系中满足:
,计算在该条件下滤液B中
___________mol/L。
(3)“转化”过程中生成的离子方程式为___________。
(4)“提纯”过程中的作用为___________。