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、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
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、中国政府承诺:力争的排放在2030年前实现“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”。
的捕集与利用成为当前研究的热点。
Ⅰ.“氨法”捕集二氧化碳是实现“碳中和”的重要途径之一
反应的化学方程式为:。
完成下列填空:
(1)写出氮原子的核外电子排布式_______,写出分子的电子式_______。
(2)用方程式表示二氧化碳溶于水溶液呈现酸性的原因_______。
(3)组成的四种元素中,由其中任意两种元素组成且含非极性键的分子可以是_______(写出一种,下同);由其中任意三种元素组成的离子化合物可以是_______。
(4)上述氨法吸收废气中时,一般温度控制在30℃,用化学方程式表示温度不宜太高的原因。_______
Ⅱ.我国化学家研究在铜基催化剂作用下将高效转化为甲酸,合成铜基催化剂时有一步反应为:
(未配平)。
(5)配平上述化学方程式_______。若反应中转移电子,则生成气体在标准状态下的体积为_______L。
6、氮肥的使用极大提高了粮食作物的产量,对解决世界粮食危机起到了不可或缺的作用,下面是几种通过氮的固定制备氮肥的方法。
(1)自然固氮:一种途径是通过雷电将空气中少量的氮气转化为含氮化合物(氮肥),主要转化途径如下(转化所需试剂及条件已略去):
硝酸盐[如
]
①写出在空气中转化为NO的化学方程式_______。
②将转化为
,列举两种不同类别的化合物M_______(写化学式)。
③若M是Cu单质,与稀硝酸反应也能生成硝酸盐,写出铜粉与稀硝酸反应的离子方程式_______。
(2)人工固氮:
①工业上以氮气和氢气为原料,在高温、高压和催化剂的条件下合成氨。该反应的化学方程式为_______。
②利用氨气与氧气在催化剂作用下生成NO,是工业制备硝酸的重要环节,该反应中NO是_______(填“氧化产物”“还原产物”或“氧化产物和还原产物”)。
③利用氨气与二氧化碳在催化剂作用下合成重要氮肥尿素,尿素中N元素的化合价是_______。合成尿素的化学方程式_______。尿素在土壤中与水结合生成
,被植物吸收,有利于作物的生长。
(3)在微生物作用下实现的转化,称为硝化过程。在一定条件下,
被
氧化成
,参加反应的
和
的物质的量之比为_______。由于
有毒,因此过量使用氮肥也会引起农作物大量减产,所以一定要合理科学使用。
(4)有同学猜测,在被细菌分解过程中,
最终分解为
,同时有
生成。从化合价变化的角度分析有
生成的合理性_______。
7、A、B、C、D、E、F为短周期主族元素,其原子序数依次增大。A、B 两元素最高正价和最低负价之和为零。E和A同主族; D、F是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素。
(1)写出C元素的元素名称____,其在周期表中的位置_______________。E离子结构示意图为______________;E2D2的电子式______________。
(2)由A、C以原子个数比为5:1组成的一种化合物,其中各原子均达到稳定结构,该化合物中所含化学键类型为______________。
(3)F的最高价氧化物和C 的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为______________。
(4)由C、E 组成的一种离子化合物化学式为E3C,该化合物中两种离子的半径大小关系是______>______;该化合物遇水剧烈反应,该反应的化学方程式为______________。
8、完成下列问题:
(1)取一块打磨过的生铁片,在其表面滴一滴含酚酞和K3[Fe(CN)6]的食盐水,放置一段时间后,生铁片上出现如图所示“斑痕”,其边缘为红色,中心区域为蓝色,在两色环交界处出现铁锈,生铁片发生___________腐蚀,边缘区的电极反应式为___________。
(2)区分晶体和非晶体最可靠的方法是___________。
(3)以铝材为阳极,在H2SO4溶液中电解,铝材表面形成氧化膜,阳极反应式为 ___________ 。
(4)以多孔铂为电极,如图装置中A、B口分别通入CH3CH2OH和O2构成乙醇燃料电池,则b电极是___________(填“正极”或“负极”),该电池的负极的电极反应式为___________
用该燃料电池作为电源进行电解,将两个铂电极插入500 mL CuSO4溶液中进行电解,通电一定时间后,某一电极增重0.064 g(设电解时该电极无氢气析出,且不考虑水解和溶液体积变化),此时溶液中氢离子浓度约为___________。
(5)利用人工光合作用可将CO2转化为甲酸,反应原理为2CO2+2H2O=2HCOOH+O2,装置如图所示:
①电极2的电极反应式是___________。
②在标准状况下,当产生22.4 L O2时,理论上电极1室液体质量变化___________g。
(学法题)书写电极反应式时应注意哪些问题___________。
9、在新制氯水含有的各种微粒中(用化学式或离子符号填写):
(1)使氯水呈黄绿色的是________。
(2)能使AgNO3溶液产生白色沉淀的是________。
(3)能使紫色石蕊试液显红色的是________。
(4)能使红纸褪色的是________。
10、为了庆祝元素周期表诞生150周年,联合国将2019年定为“国际化学元素周期表年”。元素周期表对化学的发展有很大影响,在材料、能源、环境和生命科学研究上发挥着越来越重要的作用。如表是元素周期表的一部分,数字①~⑨代表九种常见的短周期元素,请按题目要求回答下列问题:
(1)⑧所对应的元素名称为_______,其在周期表中的位置_______。
(2)在①~⑨元素中,原子半径最大的是_______填元素符号
,其某种氧化物可用于呼吸面具中氧气来源,请写出该反应化学方程式_______。
(3)⑤⑥⑦三种元素所形成的最高价氧化物对应的水化物碱性最强的是_______填化学式
。
(4)比较④与⑨的气态氢化物的稳定性_______>_______填化学式
。
(5)由下列元素形成的化合物中含有离子键的是_______。
A.①③
B.②③
C.①④
D.⑥⑨
(6)写出⑤在空气中燃烧产物的电子式_______。
11、下图是某药物中间体的结构示意图:
通过对比指出该药物中Et表示(写名称)_________。
12、某烃A是有机化学工业的基本原料,其产量可以用来衡量一个国家的石油化学工业发展水平,A在一定条件下可发生如图所示的转化,请回答下列问题:
(1)写出A的电子式_____________,E的结构简式为_____________。
(2)写出反应③的化学方程式__________________________,该反应类型为_____________。
(3)除去B中混有的少量杂质A,所用的试剂为_____________。
13、【1】苯甲酸可用作食品防腐剂。实验室可通过甲苯氧化制苯甲酸,其反应原理简示如下:
+KnMO4
+MnO2
+HCl
+KCl
名称 | 相对分子质量 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 密度(g·mL-1) | 溶解性 |
甲苯 | 92 | -95 | 110.6 | 0.867 | 不溶于水,易溶于乙醇 |
苯甲酸 | 122 | 122.4(100℃左右开始升华) | 248 | —— | 微溶于冷水,易溶于乙醇、热水 |
实验步骤:
步骤1:在如图所示装置的三颈烧瓶中,加入1.5mL甲苯、100mL水和4.8g(约0.03mol)高锰酸钾,慢慢开启搅拌器,并加热至反应完全。
步骤2:停止加热,继续搅拌,冷却片刻后,慢慢加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液,并将反应混合物趁热过滤,用少量热水洗涤滤渣(MnO2)。合并滤液和洗涤液,于冰水浴中冷却,然后用浓盐酸酸化至苯甲酸析出完全。将析出的苯甲酸过滤,用少量___洗涤,放在沸水浴上干燥。称量,粗产品为1.0g。
步骤3:纯度测定:称取0.1220g粗产品,配成乙醇溶液,于100mL容量瓶中定容。每次移取25.00mL溶液,加入指示剂,用0.01000mol·L-1的KOH标准溶液滴定,三次滴定平均消耗22.30mL的KOH标准溶液。
回答下列问题:
(1)步骤1中,如图所示的装置中仪器A的名称是___________,作用是___________。
(2)加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液的目的是(用离子方程式表示)___________。
(3)步骤2中,将析出的苯甲酸过滤,用少量___________洗涤。
(4)干燥苯甲酸晶体时,若温度过高,可能出现的结果是___________。
(5)步骤3中滴定时用的指示剂最好是___________。
A.石蕊试液
B.酚酞试液
C.甲基橙溶液
D.淀粉溶液
(6)本实验制备的苯甲酸的纯度为____ (保留4位有效数字)
(7)若要得到纯度更高的苯甲酸,可通过在水中____(填操作名称)的方法提纯。
14、某仅由碳、氢、氧三种元素组成的有机化合物,经测定其相对分子质量为180。取有机物样品1.8g,在纯氧中完全燃烧,将产物先后通过浓硫酸和碱石灰,两者分别增重1.08g和2.64g。试求该有机物的分子式_____。
15、某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液含(、
、
、
、
、和
)。实现镍、钴、镁元素的回收。
已知:
物质 | ||||
回答下列问题:
(1)“氧化”中,混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过-硫酸(),已知
可以看作是过氧化氢分子中的一个氢原子被磺酸基(
)取代的产物。请画出
的结构式_______。
(2)“氧化”中,用石灰乳调节pH=4,被
氧化为
,该反应的离子方程式为_______(
的电离第一步完全,第二步微弱)。滤渣的成分为
、
_______(填化学式)。
(3)“氧化”中保持空气通入速率不变,不同体积分数时,Mn(Ⅱ)氧化率与时间的关系如图。
体积分数达到9.0%后,继续增大
体积分数时,Mn(Ⅱ)氧化速率发生变化的原因是_______。
(4)本工艺中、
、
、
分步沉淀分离的依据是_______。
(5)“沉钴镍”中得到的Co(Ⅱ)在空气中加热到500℃可生成。
①该反应的化学方程式为_______。
②的晶胞中
的重复排列方式如图所示,晶体中一个
周围与其最近的
个数为_______;该排列方式中存在着两种类型由
围成的空隙,如1、5、6、7的
围成正四面体空隙,5、6、7、8、9、14的
围成正八面体空隙,
中有一半的Co(Ⅲ)填充在正四面体空隙中,另一半的Co(Ⅲ)和Co(Ⅱ)填充在正八面体空隙中,则
晶体中有_______%正四面体空隙未填充Co(Ⅲ),有_______%正八面体空隙被填充。
16、某化学兴趣小组在实验室制取漂白粉,并探究氯气与石灰乳反应的条件和产物。已知:①二氧化锰与浓盐酸反应可制备氯气,同时生成MnCl2。②氯气和碱的反应为放热反应。温度较高时,氯气和碱还能发生如下反应:3Cl2+6OH-5Cl-+ClO3-+3H2O。该兴趣小组设计了下列实验装置,进行实验。
请回答下列问题:
(1)①甲装置用于制备氯气,其反应的化学方程式是_________;乙装置的作用是______。
②该兴趣小组用100mL 12mol/L盐酸与 8.7gMnO2制备氯气,并将所得氯气与过量的石灰乳反应,则理论上最多可制得Ca(ClO)2______________g。
(2)小组成员发现,产物中Ca(ClO)2的质量明显小于理论值。为了探究反应条件对产物的影响,他们另取一定量的石灰乳,缓慢、匀速地通入足量氯气,得出了ClO-、ClO3-两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的关系曲线,粗略表示为下图(不考虑氯气和水的反应)。①图中曲线I表示_____________离子的物质的量随反应时间变化的关系。
②所取石灰乳中含有Ca(OH)2的物质的量为______________mol。
(3)为了提高Ca(ClO)2的产率,可对丙装置作适当改进。请你给出一种改进方法:______。