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、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
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、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、碳酸二甲酯[(CH3O)2CO]是一种具有发展前景的“绿色”化工产品,电化学合成碳酸二甲酯的工作原理如图所示(加入两极的物质均是常温常压下的物质)。
(1)阴极电极反应式为:___________
(2)阳极电极反应式为:___________
(3)电解一段时间后,阴极和阳极消耗的气体的物质的量之比为___________
6、燃料电池具有广阔的发展前途,科学家近年研制出一种微型的燃料电池,采用甲醇取代氢气做燃料可以简化电池设计,该电池有望取代传统电池.某学生在实验室利用碱性甲醇燃料电池电解Na2SO4溶液.
请根据图示回答下列问题:
(1)图中a电极是_____________(填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”).该电极上发生的电极反应式为__________________.
(2)碱性条件下,通入甲醇的一极发生的电极反应式为________________.
(3)当消耗3.36 L氧气时(已折合为标准状况),理论上电解Na2SO4溶液生成气体的总物质的量是____________mol.
(4)若a、b电极材料分别为铁和石墨,则电解总反应化学方程式为____________
7、CH3OH是一种无色有刺激性气味的液体,在生产生活中有重要用途,同时也是一种重要的化工原料。
(1)已知:反应CH3OH(g)十1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g)的能量变化如图所示,下列说法正确的是_____(填字母)。
a CH3OH转变成H2的过程是一个吸收能量的过程
b H2的生成速率与CH3OH的消耗速率之比为1:2
c 化学变化不仅有新物质生成,同时也一定有能量变化
d 1molH-O键断裂的同时2molC=O键断裂,则反应达最大限度
(2)某温度下;将5molCH3OH和2molO2充入2L的密闭容器中,经过4 min反应达到平衡,测得c(O)=0.2mol·L-1,4 min内平均反应速率v( H2)=________ .则CH3OH的转化率为________
(3)已知CO2分子中所有原子的最外层均满足8电子稳定结构,请写出CO2的电子式________
(4)CH3OH燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一,这种燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH(电解质溶液)构成。其中负极反应式为CH3OH+ 8OH--6e-=CO +6H2O。则下列说法正确的是____(填序号)。
①电池放电时通入空气的电极为负极
②电池放电时,电解质溶液的碱性逐渐减弱
③电池放电时每消耗6.4 g CH3OH转移1.2 mol电子
8、某温度时,在5 L的容器中,X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。请通过计算回答下列问题:
(1)反应开始至2 min,Y的平均反应速率________。
(2)分析有关数据,写出X、Y、Z的反应方程式________________。
9、有下列微粒:①CH4;②CH2=CH2;③CHCH;④NH3;⑤NH
;⑥BF3;⑦P4;⑧H2O;⑨H2O2;填写下列空白(填序号):
(1)呈正四面体的是_______。
(2)中心原子轨道为sp3杂化的是_______,为sp2杂化的是_______,为sp杂化的是_______。
(3)互为等电子体的一组是_______。
(4)为减少温室效应,科学家设计反应:CO2+4H2→CH4+2H2O以减小空气中CO2。若有1molCH4生成,则有_______molσ键和_______molπ键断裂。
10、已知A、B、C、D四种物质中均含铁元素,其中A为红棕色粉末,B为固态单质。它们之间有如图所示的转化关系(部分产物未标出)。
(1)A的化学式是________;
(2)C溶液与B反应生成D的过程中,C表现出_______性(填“氧化”或“还原”);
(3)B溶于盐酸的化学方程式是___________。
11、要在铁制品上镀铜,
(1)阳极材料为________________ ,阴极材料为___________________电解质溶液选择_______________________(用化学式表示)
(2)阴极反应为__________________________ ;阳极反应为_________________ 。
12、标准状况下12.8g铜与适量浓硝酸恰好完全反应,得到NO2和NO混合气体共4480mL。
(1)写出铜与浓硝酸反应的化学方程式___。写出铜与稀硝酸反应的化学方程式___。
(2)计算Cu的物质的量___。
(3)计算所得混合气体总物质的量___。
(4)计算所得混合气体中NO2的物质的量___。
(5)浓硝酸的体积为40mL,计算浓硝酸的物质的量浓度___。
13、某小组为探究AgNO3溶液和不同类型盐溶液反应的多样性,设计如下实验:
已知:AgSCN为白色难溶物;(SCN)2与卤素单质性质相似,(SCN)2为有色物质。
(1)①中的白色沉淀是___________________。
(2)分离并洗涤①的沉淀,滴加0.5mol/L KI溶液,白色沉淀转变为黄色沉淀,用离子方程式解释上述变化____________________________。
(3)②中可能发生的离子反应有_________________。
(4)实验①的设计目的_______________________。
(5)对于③中红色褪去的原因及Ag+与SCN-反应的情况,小组进行以下分析和设计:
Ⅰ.甲同学认为,红色褪去的原因与平衡移动原理有关,解释为_________________。
Ⅱ.乙同学为了探究③中是否发生Ag+氧化SCN-的反应,又设计以下对比实验:
现象:生成白色沉淀,长时间观察,溶液和沉淀均未发生颜色改变。
Ⅲ.丙同学认为,理论上Ag+能够氧化SCN-,为证明其猜想,设计如下实验:
现象:电流计指针发生偏转,a电极上产生具有金属光泽的物质,b电极附近的溶液发生颜色变化。
丙同学的设计在证明氧化还原反应的优点是___________________________。
(6)通过以上探究,得出AgNO3溶液和不同类型盐溶液反应多样性的结论是______。
14、标准状况下,当C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O这个反应产生了0.5mol的二氧化碳时,问:
(1)反应产生的NO2的体积为___;
(2)理论上这个实验需要碳___克。
15、(1)氢气是一种清洁高效的能源,也是重要的化工原料。通过热化学循环在较低温度下由硫化氢分解制备氢气的反应系统原理为:
①
②
③
(热化学硫碘循环硫化氢分解生产氢气、硫磺系统)
通过计算可知,该系统制氢的热化学方程式为_______。
(2)在容积为2 L的密闭容器中,和
进行如下反应:
,在其他条件不变时,温度
、
对反应的影响如图所示。请回答下列问题:
①该反应的化学平衡常数的表达式:_______。
②图示的温度_______
(填写“>”“<”或“=”)。
③能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是_______。
A.容器中压强不变的状态
B.
C.混合气体的密度保持不变的状态
D.用、
、
的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为1∶3∶1的状态
E.混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
④温度时,将
和
充入2 L密闭容器中,充分反应达到平衡后,若
转化率为50%,此时容器内的压强与起始压强之比为_______。
(3)甲醇也是一种高效清洁的能源,在25℃,以甲醇燃料电池(电解质溶液为稀硫酸)为电源电解600 mL一定浓度的NaCl溶液如图所示:
①U形管内反应的化学方程式为_______;
②若电解一段时间后,消耗甲醇的物质的量为0.001 mol,则NaCl溶液的pH变为_______(假设电解前后NaCl溶液的体积不变)。
16、Goodenough等人因在锂离子电池及钴酸锂、磷酸铁锂等正极材料研究方面的卓越贡献而获得2019年诺贝尔化学奖。工业以锂辉矿(主要成分为Li2O•Al2O3•4SiO2,含少量铁、钙、镁)为原料制备LiFePO4的工艺流程如图:
已知:①Li2O•Al2O3•4SiO2+H2SO4(浓)Li2SO4+Al2O3•4SiO2•H2O↓
②常温下,相关金属离子(浓度为0.1mol•L-1)形成氢氧化物沉淀的pH范围如表:
金属离子 | Fe2+ | Fe3+ | Mg2+ | Ca2+ |
开始沉淀的pH | 6.3 | 1.8 | 9.5 | 12.4 |
完全沉淀的pH | 8.3 | 3.2 | 11.1 | 13.8 |
③Li2CO3的溶解度随温度变化如表:
温度 | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
溶解度(g) | 1.63 | 1.33 | 1.05 | 0.90 | 0.75 | 0.70 |
回答下列问题:
(1)滤渣1的主要成分为_____。
(2)向滤液1中加入适量的CaCO3细粉除去Fe3+,若n(CaCO3):n(Fe3+)=3:1时反应的离子方程式为_____;加入石灰乳调pH,其目的是_____。
(3)“操作1”为_____。
(4)Li2CO3煅烧制备LiFePO4的化学方程式为_____。
(5)LiFePO4充放电过程结构变化如图所示:
(b)→(a)的电极反应式为_____;用该电池电解精炼铜,电池正极质量增加2.8g时,电解精炼得到9.6g铜,则电流利用率为_____(已知:电流利用率=×100%)。