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、现有下列几种粒子:、
、
、
、
、
、
、
、
、
、
、
。请回答下列问题:
(1)以上粒子属于__________种元素,属于氢元素的核素有__________种,属于铀元素的核素有__________种。互为同位素的原子分别为__________,__________。
(2)质量数相等的粒子为__________,__________,__________。
6、研究物质性质及物质转化具有重要的价值,根据所学知识回答下列问题:
(1)火药是中国的四大发明之一,永远值得华夏儿女骄傲。黑火药在发生爆炸时,发生如下反应:。其中作氧化剂的是_____(填化学式)。
(2)中国古代著作中有“银针验毒”的记录,其原理为,则
的化学式是_____,其中
在该反应中_____ (填标号)。
A. 作氧化剂 B. 作还原剂
C. 既是氧化剂又是还原剂 D. 既不是氧化剂又不是还原剂
(3)按如图所示操作,充分反应后:
①Ⅱ中铜丝上观察到的现象是___________。
②结合Ⅰ、Ⅱ实验现象可知、
、
的氧化性由强到弱的顺序为___________。
(4)取少量粉末溶于适量盐酸,得到黄色溶液,用此溶液进行以下实验:
①在烧杯中加入蒸馏水,加热至沸腾后,向沸水中加入制取的黄色溶液5~6滴,继续煮沸至液体呈___________色,停止加热,用激光笔照射烧杯中的液体,可以观察到液体中___________,用这个实验可以区别___________和___________。
②向烧杯中液体逐滴加入过量的盐酸,写出发生反应的离子方程式:___________。
7、从能量的变化和反应的快慢等角度研究反应:2H2+O2=2H2O。
(1)下图能正确表示该反应中能量变化的是________。
(2)氢氧燃料电池的总反应方程式为2H2+O2=2H2O。其中,氢气在________极发生________反应。电路中每转移0.2 mol电子,标准状况下消耗H2的体积是________L。
(3)理论上讲,任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池,请你利用下列反应“Cu+2Ag+=Cu2++2Ag”设计一个化学电池,并回答下列问题:
①该电池的正极材料是 ______ ,负极材料是 ______ ,电解质溶液是 ______。
②正极上出现的现象是 ______,负极上出现的现象是 ______ 。
8、下表是几种常见弱酸的电离平衡常数(25℃),回答下列各题:
酸 | ||||
电离平衡常数( |
(1)当温度升高时,K值_______(填“增大”、“减小”或“不变”);
(2)结合表中给出的电离常数回答下列问题:
①上述四种酸中,酸性最弱、最强的酸分别是_______、_______(用化学式表示),
②下列能使醋酸溶液中的电离程度增大,而电离平衡常数不变的操作是_______(填序号)
A.升高温度 B.加水稀释 C.加少量的固体 D.加少量冰醋酸 E.加氢氧化钠固体
③依上表数据判断醋酸和次氯酸钠溶液能否反应,如果不能反应说出理由,如果能发生反应请写出相应的离子方程式_______。
(3)已知草酸是一种二元弱酸,其电离常数,
,写出草酸的电离方程式_______、_______,试从电离平衡移动的角度解释
的原因_______。
9、单质铜及镍都是由__________键形成的晶体;元素铜与镍的第二电离能分别为:ICu=1 958 kJ·mol-1、INi=1 753 kJ·mol-1,ICu>INi的原因是____________________________________。
10、下列三组物质中,均有一种物质的类别与其他三种不同。
①MgO、、
、CuO②HCl、
、
、
③NaOH、
、KOH、
(1)三种物质依次是(填化学式):
A_______;B_______;C_______。
(2)写出物质C的水溶液与足量稀硫酸反应的离子方程式:_______。
(3)将少量通入
溶液中,反应的离子方程式为
,则
、
、
三种离子的还原性由强到弱的顺序为_______。
(4)①用双线桥法标出下列反应的电子转移情况:_______。
②该反应的还原剂是_______,还原产物是_______。
③该反应中氧化剂与氧化产物的质量之比是_______。
④当有63g参加反应时,被氧化的物质其质量为_______g。
11、皮革厂的废水中含有一定量的氨氮(以NH3、NH形式存在),通过沉淀和氧化两步处理后可使水中氨氮达到国家规定的排放标准。
(1)沉淀:向酸性废水中加入适量Fe2(SO4)3溶液,废水中的氨氮转化为NH4Fe3(SO4)2(OH)6沉淀。
①该反应的离子方程式为_______。
②废水中氨氮去除率随pH的变化如图-1所示,当1.3<pH<1.8时,氨氮去除率随pH升高而降低的原因是_______。
(2)氧化:调节经沉淀处理后的废水pH约为6,加入NaClO溶液进一步氧化处理。
①NaClO将废水中的氨氮转化为N2,该反应的离子方程式为_______。
②研究发现,废水中氨氮去除率随温度升高呈先升后降趋势。当温度大于30℃时,废水中氨氮去除率随着温度升高而降低,其原因是_______。
③n(ClO-)/n(氨氮)对废水中氨氮去除率和总氮去除率的影响如图-2所示。当n(ClO-)/n(氨氮)>1.54后,总氮去除率下降的原因是_______。
12、25℃时,三种酸的电离平衡常数如下表所示。
化学式 | CH3COOH | HClO | H3PO3 |
名称 | 醋酸 | 次氯酸 | 亚磷酸 |
电离平衡常数 | 1.8×10-5 | 3.0×10-8 | K1=8.3×10-3 K2 =5.6×10-6 |
回答下列问题:
(1)浓度均为0.1 mol•L-1的CH3COOH 、HClO 、H3PO3溶液中,c(H+)最小的是_____________。
(2)亚磷酸(H3PO3)为二元酸,具有较强的还原性。H3PO3的第二级电离方程式为________________。Na2HPO3是_____________(填“酸式盐”“碱式盐”或“正盐”)。
(3)常温下,0.1 mol•L-1的CH3COOH溶液加水稀释的过程中,下列表达式的数值变大的是______(填字母)。
A.c(H+) B. C.c(CH3COO-) D.c(CH3COOH)
(4)体积均为10mL、c(H+)均为10-2 mol • L-1的醋酸溶液与一元酸HX分别加水稀释至1000 mL,稀释过程中c(H+)的变化如图所示,则HX的电离平衡常数_______________(填“大于”“ 小于”或“等于”)醋酸的电离平衡常数,理由是____________________________。
13、二茂铁[,
为
价]是最早被发现的夹心配合物,橙色晶体,100℃以上升华,熔点172℃,沸点249℃,难溶于水,空气中稳定,与酸、碱一般不作用。实验室以二聚环戊二烯为原料制备二茂铁并测定产率的实验过程如下。
步骤I.制备环戊二烯
制备装置见图1,检查装置气密性并在烧瓶中加入二聚环戊二烯。实验中需要一直慢慢地通入,反应完成后在接收瓶中得到环戊二烯纯品。
步骤II.制备二茂铁
①向图2所示三颈烧瓶中放入磁子、乙二醇二甲醚和
粉末,侧口接带T形管的汞起泡器和氮气瓶,在通入氮气并缓慢搅拌的情况下缓慢加入足量环戊二烯。
②将粗品(杂质不影响反应)溶在
二甲基亚砜
并转入仪器A中。将混合物猛烈搅拌
后,打开仪器A,控制适当的滴加速度使氯化亚铁的
溶液在
左右加完。滴完后,关闭仪器A,在氮气保护下继续搅拌反应
。
③向烧瓶中加入稍过量的盐酸和适量碎冰。将烧瓶内的沉淀收集到过滤器上,用水洗涤,干燥,得到二茂铁纯品。
步骤III.测定二茂铁产率
取粗品溶于酸,配成
溶液,取
于锥形瓶中,平均消耗
溶液
。
回答下列问题:
(1)步骤I中通入的作用是_______。
(2)仪器A的名称为_______。
(3)写出生成二茂铁的化学反应方程式_______。
(4)所需仪器必须保持干燥的原因是_______,加入碎冰的作用是_______。
(5)二茂铁的产率为_______%(保留三位有效数字),测定二茂铁产率时,应将溶液装入_______(填“酸”或“碱”)式滴定管。
14、向一个容积为5 L的密闭容器中充入6 mol H2和2 mol CO,在恒温和催化剂作用下发生反应:2H2(g)+CO(g)CH3OH(g),经过5 min后达到平衡状态。若测得平衡时容器内CH3OH的物质的量为1 mol,则:
(1)反应开始至平衡时,以H2的浓度变化表示该反应的平均速率v(H2)=__________。
(2)起始状态与平衡状态容器内的压强之比为______。
15、氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)“球磨法”是一种基于机械化学在温和条件下由氮气合成氨的新方案,在45℃、条件下合成氨,氨的体积分数可达82.5%,其原理如图所示。
①下列关于“球磨法”的说法正确的是___________。
A.铁粉碰撞活化后产生缺陷密度越大,的吸附率越高
B.可降低氢气与氮气生成氨气的焓变,使反应更易进行
C.反应在温和条件下进行,不涉及化学键的断裂与形成
②机械碰撞有助于铁粉缺陷的形成,而摩擦生热会使体系温度升高。如图是吸附量、体系温度随球磨转速变化曲线,应选择的最佳转速约___________转/分钟;若选择500转/分钟的转速,
的吸附量降低的原因是___________。
(2)在一种新型催化剂的作用下,用氢气催化还原是目前工业上去除尾气中
较理想的方法。
主反应:
副反应:
①
___________
②某温度下的体积分数对
反应的影响如图所示。当
的体积分数大于
时,
的体积分数呈下降趋势,原因是___________。
16、某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物,还有少量其他不溶性物质。采用如图工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4•7H2O):
溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示:
金属离子 | Ni2+ | Al3+ | Fe3+ | Fe2+ |
开始沉淀时的pH (c=0.01mol/L) | 7.2 | 3.7 | 2.2 | 7.5 |
沉淀完全时的pH (c=1.0×10-5mol/L) | 8.7 | 4.7 | 3.2 | 9.0 |
回答下列问题:
(1)Fe元素位于元素周期表第___________周期___________族;提高“碱浸”速率的措施是___________ (任写一点即可)。
(2)H2O2的电子式为___________;“转化”步骤中加入H2O2的目的是(用离子方程式表示) ___________。
(3)利用上述表格数据,计算Ni(OH)2的Ksp=___________;如果“转化”后的溶液中Ni2+浓度为0.1mol/L,则“调pH”应控制的pH范围是___________。
(4)资料显示,硫酸镍结晶水合物的形态与温度有如表关系。
温度 | 低于30.8℃ | 30.8℃~53.8℃ | 53.8℃~280℃ | 高于280℃ |
晶体形态 | NiSO4•7H2O | NiSO4•6H2O | 多种结晶水合物 | NiSO4 |
从NiSO4溶液获得稳定的NiSO4•7H2O晶体的操作依次是蒸发浓缩、___________、过滤、洗涤、干燥。