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、(1)材料是人类赖以生存的物质基础。
①制造水泥、玻璃都要用到的原料是___(填字母)。
a.石灰石 b.纯碱 c.黏土
②不锈钢丝与棉纤维可织成一种防辐射布料。这种布料属于___(填字母)。
a.合金材料 b.复合材料 c.陶瓷材料
③橡胶可用于制造轮胎,天然橡胶通过___(填字母)措施可增大强度和弹性。
a.硝化 b.氧化 c.硫化
(2)环境保护功在当代、利在千秋。
①燃煤中加入碳酸钙,可减少SO2的排放。表示该反应原理的化学方程式为___。
②治理废水中的重金属污染物可用沉淀法。往含铬(Cr3+)废水中加入石灰乳使Cr3+转变为___(填化学式)沉淀而除去。
③将CO2和H2按物质的量1∶4混合,在Ru/TiO2作催化剂、加热条件下反应可获得CH4。写出该反应的化学方程式:___。
(3)合理选择饮食,有益身体健康。某同学在食堂的午餐是:米饭、红烧肉、西红柿炒鸡蛋和一只苹果。
①其中主要为人体提供能量的食物是___。该食物中的主要成分在人体内完全水解的化学方程式为___。
②西红柿中富含维生素C,西红柿生吃比炒熟后吃维生素C的利用率高,原因是___。用淀粉溶液和碘水检验维生素C的还原性,有关实验操作和现象是___。
③苹果中含有一定量的铁元素,人体缺铁会导致的疾病是___。
6、在工业上次磷酸(H3PO2)常用于化学镀银,发生的反应如下:___Ag++__H3PO2+__H2O→__Ag↓+__H3PO4+__H+
请回答下列问题:
(1)H3PO2中,P元素的化合价为__;该反应中,H3PO2被__(填“氧化”或“还原”)。
(2)配平该离子方程式:__Ag++__H3PO2+__H2O→__Ag↓+__H3PO4+__H+。
(3)H3PO2是一元弱酸,写出其与足量NaOH溶液反应的离子方程式:__。
(4)化学实验中,如使某步中的有害产物作为另一步的反应物,形成一个循环,就可不再向环境排放该种有害物质。例如:在如图有编号的步骤中,发生氧化反应的是__(填编号,下同),发生还原反应的是__。(提示:铬元素化合价有+6、+3价)
(5)一个完整的氧化还原反应方程式可以拆开写成两个“半反应式”,一个是“氧化反应”式,一个是“还原反应”式。如2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+的拆写结果是:氧化反应为:Cu-2e-=Cu2+;还原反应为:2Fe3++2e−=2Fe2+。请据此将反应:Fe+2H+=Fe2++H2↑拆写成两个“半反应式”:氧化反应为__;还原反应为___。
7、现有下列十种物质:①HCl ②NaCl ③纯碱 ④CO2 ⑤CH3COOH ⑥KOH ⑦氢氧化铁胶体 ⑧NH3 ⑨空气 ⑩Fe2(SO4)3
(1)上述十种物质中,属于电解质的有___________,属于非电解质的有___________。
(2)有两种物质在水溶液中可发生反应,离子方程式为H++OH-=H2O,该反应的化学方程式为___________;
(3)标准状况下,___________L ④分子中含有0.2mol氧原子;
(4)现有100mL⑩溶液中含有Fe2(SO4)3 40.0g,则溶液中Fe2(SO4)3的物质的量浓度是___________。
8、(1)如图所示,若C为浓硝酸,电流表指针发生偏转,B电极材料为Fe ,A电极材料为Cu,则B电极的电极反应式为______________,A电极的电极反应式为 ;反应进行一段时间后溶液C的pH将 (填“升高”“降低”或“基本不变”)。
(2)我国首创以铝空气海水电池作为能源的新型的海水标志灯,以海水为电解质溶液,靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流,只要把灯放入海水数分钟,就会发出耀眼的白光。则电源的负极材料是________,负极反应为___________;正极反应为_______________________。
(3)熔盐电池具有高的发电效率,因而受到重视, 可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为负极燃气,空气与CO2的混合气为正极助燃气,制得在650 ℃下工作的燃料电池,完成有关电池反应式。负极反应式为2CO+2CO32-4e-=4CO2,正极反应式为________________________,电池总反应式为_________________________。
9、淀粉水解生成__________,为证明淀粉已开始转化,可加入_________进行检验;为证明淀粉已完全水解,可加入___________,现象是_________。
10、在一体积为1 L的密闭容器中,通入一定量的CO和H2O,在850 ℃ 发生如下反应:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ΔH<0。CO和H2O浓度变化如图:
(1)0~4 min的平均反应速率v(CO)=_______mol·(L·min)-1。
(2)850 ℃时,平衡常数K=_______,温度升高,平衡常数_______(增大、不变或减小)
(3)850 ℃时,若向该容器中充入1.0 mol CO、3.0 mol H2O,则CO的平衡转化率为_______。
(4)能判断该反应达到化学平衡状态的依据是_______(填选项序号)。
a.v正(H2)=v逆(H2O) b.c(CO2)=c(CO)
c.容器中气体密度不变 d.1 mol H-H键断裂的同时断裂2 mol H-O键
11、在2L密闭容器内,800℃时在反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)体系中,
随时间的变化如下:
时间/ | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
n(NO)/mol | 0.020 | 0.010 | 0.008 | 0.007 | 0.007 | 0.007 |
(1)下图表示NO的变化的曲线是___________。
(2)达平衡时NO的转化率为___________。
(3)用NO2表示内该反应的平均速率ν(NO2)=___________。
(4)能说明该反应已达到平衡状态的有___________(填序号)。
a. 2n (NO2) = n (NO) b. ν(NO2) = 2ν(O2)
c.容器内压强保持不变 d. 容器内密度保持不变
e.容器内颜色保持不变 f. 容器内混合气体的平均相对分子质量不变
(5)为使该反应的反应速率增大,下列措施正确的有___________。
a. 适当升高温度 b. 增大的浓度
c. 及时分离出NO2 d. 选择高效催化剂
12、烷烃是重要的化工原料和能源物资。
(1)下列各图均能表示甲烷的分子结构,其中最能反映其真实存在情况的是_______(填字母)。
A.
B.
C.
D.
(2)某课外活动小组利用如图所示装置探究甲烷和氯气的反应:
①实验中可观察到的现象有_______(填字母)。
A.试管内液面上升,最终充满试管 B.试管内气体颜色逐渐变深
C.试管内壁出现油状液滴 D.试管内有少量白雾生成
②用饱和食盐水而不用水的原因是_______。
③请写出生成一氯甲烷的化学反应方程式:_______。
(3)某链状烷烃的相对分子质量为114,该烷烃的分子式为_______。
(4)有机物、
、
、
中,与甲烷互为同系物的是_______。
13、乙酸乙酯广泛用于药物、染料、香料等工业,中学化学实验常用a装置来制备。
完成下列填空:
(1)实验时,通常加入过量的乙醇,原因是_______________。加入数滴浓硫酸即能起催化作用,但实际用量要多些,原因是________________;浓硫酸用量又不能过多,原因是________________。
(2)饱和溶液的作用是_________________、_________________、_________________。
(3)反应结束后,将试管中收集到的产品倒入分液漏斗中,__________、__________,然后分液。
(4)若用b装置制备乙酸乙酯,其缺点有____________________、____________________。
14、把1mol X和1mol Y混合于2 L的密闭容器中,发生如下反应 2X(g)+Y(g) =nZ(g)
+2W(g),2min末X的物质的量为0.2mol,以Z的浓度表示的反应速率为0.1mol/(L·min)
请回答:
(1)前2min以X的浓度表示的平均反应速率
(2)n值
15、天然气的主要成分是甲烷,它是一种重要的化工原料。
(1)CH4与CO2经催化反应可制得合成气:CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH
已知:反应1:CH4(g)=C(s)+2H2(g) ΔH1=+75kJ/mol
反应2: 2CO(g)=C(s)+CO2(g) ΔH2=-172kJ/mol 则该催化反应的ΔH=__________kJ/mol。
(2)工业上可用CO和H2合成二甲醚,其反应为: 2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=-204.7 kJ/mol 初始条件相同时,分别在A(恒温)、B(绝热)两个容器内反应。反应初始时两容器的反应速率A_______B(填“>”、“<”或“=”,下同);平衡时CO的转化率A_______B。
(3)工业上可用CO和H2合成甲醇,其反应为CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH=-90.1kJ·md。温度T时,在容积为2L的某密闭容器中进行上述反应,反应过程中相关数据如图所示。
①下列能表明该反应已达到平衡状态的是__________。
a v(H2)=2v(CH3OH) b c( CO)/c( CH3OH)=7: 3时
c c(H2)/c( CH3OH)=2: 1时 d 容器中气体的压强不再变化
②该化学反应10min内生成CH3OH的反应速率v(CH3OH)= __________。
③该温度下,反应的平衡常数为__________ (列出计算式即可)。
④若其他条件不变时,15mim时再向容器中加入2 mol CO和 x mol H2,平衡时CO的转化率与原平衡相同,则x=__________。
16、研究碳、氮的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
I.CO2的捕获与利用
(1)CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液c(HCO):c(CO
)=2:1,溶液pH=___。
(室温下,H2CO3的K1=4×10-7,K2=5×10-11)
(2)利用CO2和H2合成二甲醚(CH3OCH3)的过程包括如下反应
甲醇合成∶CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2Og) △H1=akJ•mol-1
甲醇脱水∶2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2=bkJ•mol-1
则合成二甲醚总反应热化学方程式∶
2CO2(g)+6H2(g)=CH3OCH3(g)+3H2O(g) △H=___kJ·mol-1
(3)合成二甲醚所用的CO2可利用氨水从工业废气中捕获,捕获过程中会生成中间产物NH2COONH4为测定该反应的有关热力学参数,将一定量纯净的NH2COONH4置于5L的真空钢瓶中,一定温度下发生反应∶NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g),实验测得气体总浓度(10-3mol/L)与温度、时间的关系如表所示∶
温度 时间 | 15℃ | 25℃ | 35℃ |
0 | 0 | 0 | 0 |
t1 | 0.9 | 2.7 | 8.1 |
t2 | 2.4 | 4.8 | 9.4 |
t3 | 2.4 | 4.8 | 9.4 |
①该反应能自发进行的原因___。
②25℃,t3时刻将钢瓶体积压缩为2.5L,达到新平衡时CO2的浓度为___mol/L
(4)我国科学家设计CO2熔盐捕获与转化装置如图所示,c极电极反应式为___。
Ⅱ.消除水体中硝态氮
某科研小组研究液相催化还原法去除水体中NO的方法中使用的固体催化剂d-Cu/TiO2的催化条件。
图a∶Pd-Cu/TiO2分步催化还原机理。
图b∶其他条件相同,不同pH时,反应1小时后NO转化率和不同产物在总还原产物中所占的物质的量的百分比。
(5)该液相催化还原法中所用的还原剂是___。
(6)研究表明∶溶液的pH对Pd表面所带电荷有影响,但对Pd吸附H的能力影响不大。
①随pH增大,N2和氨态氮在还原产物中的百分比均减小,原因是___,导致反应ii的化学反应速率降低。
②消除水体中硝态氮时,保持NO较高转化率的情况下,随pH减小,还原产物中
增大,更有利于___(用离子方程式表示)反应的进行。