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、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、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
5、厨房中的食盐和纯碱均为白色粉末,用两种方法进行鉴别___(写出简单的操作及现象)。
6、胶体金()免疫层析法可用于快速检测新型冠状病毒抗体。利用柠檬酸钠溶液还原氯金酸(
)即可制备得到胶体金。研究发现:柠檬酸钠的用量不同会导致胶体金粒径和颜色的不同。
(1)经过反应后可制备得到的胶体金胶粒的个数_______(填写“大于”或“小于”或“等于”)
个,原因是_______。
(2)德国化学家席格蒙迪研制出超显微镜,可以观察到胶体金颗粒的形态,胶体金分散质粒子的直径大致范围在_______之间。
(3)胶体金免疫层析法的原理是胶体金的胶粒与蛋白质分子的正电荷基团紧密结合,若将胶体金装入U型管中,插入电极后通直流电,发现_______极附近颜色加深,产生这一现象的原因是_______。
7、根据官能团的不同可以对有机物进行分类,请指出下列有机物的种类,填写在横线上。
(1)CH3CH2CH2OH _______
(2)HCOOC2H5_______
(3)CH3CH2CH2CH2Cl _______
(4)CH3CHO _______
(5)_______
(6)_______
(7) _______
(8) CH3CH2CH=CHCH3_______
8、实验室制备1,2-二溴乙烷的反应原理如下:CH3CH2OH→CH2=CH2 CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br
可能存在的主要副反应有:乙醇在浓硫酸的存在下在140℃脱水生成乙醚。用少量的溴和足量的乙醇制备1,2-二溴乙烷的装置如下图所示:
有关数据列表如下:
回答下列问题:
(1)在此制备实验中,要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右,其最主要目的是
______________;(填正确选项前的字母)
a.引发反应 b.加快反应速度
c.防止乙醇挥发 d.减少副产物乙醚生成
(2)在装置C中应加入____,其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体;(填正确选项前的字母)
a.水 b.浓硫酸 c.氢氧化钠溶液 d.饱和碳酸氢钠溶液
(3)判断该制备反应已经结束的最简单方法是______________________;
(4)将1,2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物应在____层(填“上”或“下”);
(5)连接有长玻璃导管的装置B的作用是__________________;
(6)若产物中有少量副产物乙醚,可用__________________的方法除去;
(7)反应过程中应用冷水冷却装置D,其主要目的是__________________;但又不能过度冷却(如用冰水),其原因是__________________。
9、完成下列小题
(1)一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图1:电池工作时,外电路上电流的方向应从电极___________(“填A或B”)流向用电器。内电路中,向电极___________(“填A或B”)移动,电极A上CO参与的电极反应为___________。
(2)①利用光能和光催化剂,可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2.紫外光照射时,在不同催化剂(I、Ⅱ、Ⅲ)作用下,CH4产量随光照时间的变化见图2。在15小时内,CH4的平均生成速率I、Ⅱ和Ⅲ从大到小的顺序为___________(填序号)。
②以TiO2/Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸(CH3COOH)。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系见图3。乙酸(CH3COOH)的生成速率主要取决于温度影响的范围是___________。
③CO和H2在Cu2O/ZnO作催化剂的条件下发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)获得甲醇。向2L的恒容密闭容器中通入1molCO(g)和2molH2(g),发生反应合成甲醇,反应过程中,CH3OH的物质的量(n)与时间(t)及温度的关系如图4所示。若在500℃恒压容器中发生反应:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)获得甲醇,请在图4中画出反应体系中n(CH3OH)随时间t变化的总趋势图___________。
【已知压强增大CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)平衡右移,压强减小该平衡左移】
10、恒温下,向容积为2.0 L的恒容密闭容器中通入0.40 mol HI,发生反应,0~6 min内,
随时间变化关系如下表:
时间/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
0.40 | 0.30 | 0.24 | 0.20 | 0.18 | 0.16 | 0.16 |
(1)0~2 min内的平均反应速率______
,3~5 min内的平均反应速率
______
。
(2)对比0~2 min和3~5 min内的平均反应速率,二者不相等,出现这种现象的原因是______。
11、按要求书写
(1)氨气的电子式:___________,乙炔的结构简式:_____________;
(2)工业上利用乙烯催化水化法制取乙醇,化学反应方程式:_____________反应类型:____________;
(3)苯与浓硝酸在50~60℃下发生硝化反应:__________,反应类型:_____________;
(4)已知键能如下:
化学键 | H-H | N-N | N-H | N |
键能/kJ·mol-1 | 432 | 247 | 389 | 942 |
写出N2和H2合成NH3的热化学方程式:______。
12、某有机物X只由C,H,O三种元素组成,1.5gX完全燃烧可生成2.2gCO2,和0.9gH2O。回答下列问题:
(1)X的最简式为_______。
(2)若X分子中碳原子数不大于2且能发生银镜反应,则X的结构简式有HCHO、_______;等质量的上述物质完全燃烧耗氧量_______(填“相同”或“不同”)。
(3)若X分子中碳原子数等于3且X既能与碳酸钠溶液反应放出气体,又能与乙酸发生酯化反应,写出X与溶液反应的化学方程式:_______。
(4)若X的相对分子质量为180,能发生银镜反应也能发生酯化反应,写出一种X的结构简式:_______。
13、利用如图装置可以验证非金属性的变化规律。
(1)仪器A的名称为________,干燥管D的作用是________________。
(2)已知在常温下,高锰酸钾和浓盐酸反应能生成氯气。实验室中现有药品Na2S溶液、KMnO4、浓盐酸、MnO2,请选择合适药品设计实验验证氯的非金属性大于硫的;装置A、B、C中所装药品分别为________、________、________,装置C中的实验现象为_________________,离子方程式为______。
(3)若要证明非金属性:S>C>Si,则A中加________、B中加Na2CO3、C中加________。
14、某种烃 A 的蒸气折合成标况下的密度是 3.214g/L,已知该烃的碳氢质量比为5:1,求:
(1)该烃的相对分子质量;_______
(2)确定该烃的分子式;_____________
15、氮、镁和铝元素及其化合物用途极为广泛。回答下列问题:
(1)基态N原子的最高能级原子轨道的形状是_______,价层电子排布图是_______。
(2)镁和铝的前5级电离能数值如下表:
电离能/(kJ ·mol -1) 元素 | I1 | I2 | I3 | I4 | I5 |
Mg | 738 | 1451 | 7 733 | 10 540 | 13 630 |
Al | 578 | 1 817 | 2 745 | 11575 | 14 830 |
一般来说,相对应的各级电离能是Al的比Mg的大,但也有反常,如I1(Mg)>I1(Al),该反常的原因是_____。
(3)镁的卟啉配合物的结构如图所示。
①上述粒子中包含元素的电负性从大到小的顺序是_______(用元素符号表示),从电子给予的角度分析, Mg2+和N之间存在的化学键类型是 _______。
②该物质中的C原子的杂化轨道类型是_______。
(4)AlN是良好的耐热耐冲击材料,其晶胞结构如图所示。
①AlN熔点为2200 °C ,该晶体类型为_______ 。
②若AlN的晶胞的高为a nm,底边长为b nm,NA表示阿佛伽德罗常数的值,则其晶体的密度为______g·cm-3(用含a、b、NA的代数式表示)。
16、载人航天工程对科学研究及太空资源开发具有重要意义,载人航天器必须给航天员提供基本的生存条件,其中涉及氧气再生、二氧化碳清除、水处理以及食物供给等。
(1)氢氧燃料电池是短寿命载人航天器电源的一个合适的选择。下图是一种碱性氢氧燃料电池结构示意图。
①电池的正极是___________(填“a”或“b”),该电极上发生的电极反应是___________。
②电池工作时产生的水会以水蒸气的形式被反应物气体带出,在出口加装冷凝器可以将水回收。冷凝器应装在出口___________(填“c”或“d”)处。
③电池工作时,电解质溶液会因稀释及吸收而变质,此时电解质溶液的
将___________(填“升高”或“降低”)。通过循环泵可及时浓缩或更换变质的溶液,维特电池的正常工作。
(2)我国自行研制的“神舟”飞船使用了镍镉蓄电池组,其充放电时发生的反应为:,其电池装置如图所示,阴离子交换膜两侧均注入
溶液。
①下列对于该镍镉电池的分析中,正确的是___________。
A.图示中的电池应先充电后,再使用
B.充电时,从镍电极区迁移进入镉电极区
C.放电时,镍电极为电池的负极,镉电极为电池的正极
D.充电或放电一段时间后,两电极区溶液中的物质的量均未改变
②镍镉电池在充电时,镉电极上发生的电极反应为___________;当和
耗尽后仍继续充电,则会在电极发生副反应而造成安全隐患,称为电池过充电。此时镉电极上将生成气体___________(填化学式);镍电极上则会发生反应___________(填电极反应式)而产生
。
(3)载人航天器中氧气的再生是一个重要环节。利用萨巴蒂尔反应可将人呼出的二氧化碳转化为甲烷和水,配合太阳能电解水可以实现氧气的再生(大体流程如下图)。
已知:
萨巴蒂尔反应:
①萨巴蒂尔反应的焓变___________。
②电解水装置中产生于___________(填“正”、“负”、“阴”或“阳”)极。
③通过巴萨尔反应器和电解水装置能否实现H2与的完全再生?___________(填“能”或“否”)