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、写出下列电池的电极反应方程式
(1)镁—铝原电池,电解质溶液为氢氧化钠,正极反应式为:______________________。
(2)铜—铁原电池,电解质溶液为浓硝酸,正极反应式为:_______________________。
(3)氢氧燃料电池,电解质溶液为氢氧化钠,负极反应式为:________________________。
(4) 葡萄糖(C6H12O6)燃料电池,电解质溶液为氢氧化钠,负极反应式为:_______________________。
(5) H2、N2电池,铂为两电极,电解液为盐酸、氯化铵溶液,正极反应式为:_____________________。
3、学习小组在实验室探究铜及其化合物的性质,进行相关实验。回答下列问题:
(1)小组同学组装了如图原电池装置,甲烧杯中加入CuSO4溶液,乙烧杯中加入FeCl3溶液,盐桥装有KCl溶液。
①原电池的负极为______,正极的电极反应式为______。
②盐桥中K+向______(填“甲”或“乙”)烧杯移动。
(2)移走盐桥后向甲烧杯中滴加氨水,开始溶液颜色变浅,出现蓝色沉淀,继续滴加后蓝色沉淀消失,溶液变为深蓝色;经过一段时间,溶液逐渐变浅,最后变为无色。小组同学查阅资料知:相关离子在水中颜色:[Cu(NH3)4]2+深蓝色,[Cu(NH3)2]+无色。综合上述信息,推测最后无色溶液的溶质为______(写化学式)。
(3)进一步探究(2)中深蓝色溶液变为无色的原理,利用图中原电池装置,甲烧杯中加入1mol•L-1氨水和0.1mol•L-1硫酸钠混合溶液,乙烧杯中加入0.05mol•L-1[Cu(NH3)4]SO4,电流表指针偏转,20min后,乙烧杯中颜色逐渐由深蓝色变为无色。
①甲烧杯中的电极反应式为______。
②电池总反应离子方程式为______。
4、已知:①SO2中S元素的化合价+4价,既可以升高为+6价,又可以降低为0价,因此SO2既体现了氧化性又体现了还原性。SO2能与氯水、溴水、碘水等发生如下类型的反应:SO2+X2+2H2O=2HX+H2SO4,(其中X2表示Cl2、Br2或I2)②SO2具有漂白性:SO2能与大部分有机色质化合生成不稳定的无色物质,该无色物质在受热条件下又会变为原来的有色物质,但SO2不能漂白酸碱指示剂。
试根据以上信息,回答下列问题:
⑴二氧化硫能使浸过溴水的滤纸褪色,这说明了_______;
A.SO2的漂白性 B.溴的挥发性 C.SO2的氧化性 D.SO2的还原性
⑵将二氧化硫通入品红溶液,可以看到溶液______,这体现了二氧化硫的_____性;
⑶相同状况,将1体积SO2和1体积Cl2同时通入品红溶液,可观察到品红溶液______;
A.立刻褪色 B.慢慢褪色 C.先褪色,后复原 D.颜色不褪
⑷上述现象的原因是___________(用离子方程式表示)。
5、乙醇和乙酸是生活中常见的有机物。
(1)如图所示为乙酸的_______(“比例”或“球棍”)模型。
(2)乙醇中所含有的官能团的名称为_______,乙酸中所含有的官能团的名称为_______。
(3)写出如图所示装置中乙醇和乙酸反应的化学方程式:_______。该反应的类型为_______反应,右侧小试管中应装有_______溶液。
6、原电池是一种_______________________________________装置。电子表所用的某种钮扣电池的电极材料为Zn和Ag2O,电解质溶液为KOH,其电极反应式为:
Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-
电池的负极是_______________,正极发生的是___________________反应(填反应类型),总反应式为__________________________________________________。
7、一定温度下,向容积为2L的恒容密闭容器中加入等物质的量的H2和I2,发生反应H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)ΔH<0。测得不同反应时间容器内H2的物质的量如表;
时间/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 |
n(H2)/mol | 1 | 0.75 | 0.65 | 0.6 | 0.6 |
回答下列问题:
(1)0~20min内HI的平均反应速率为____。
(2)反应达到化学平衡状态时,I2的转化率为____,容器内HI的体积分数为____。
(3)该条件下,能说明上述反应达到化学平衡状态的是____。(填标号)
A.混合气体颜色不再改变
B.容器内压强不再改变
C.H2、I2、HI三种气体体积分数不再改变
D.混合气体密度不再改变
(4)该反应在三种不同情况下的化学反应速率分别为:①v(H2)=0.02mol·L-1·s-1,②v(I2)=0.32mol·L-1·min-1,③v(HI)=0.84mol·L-1·min-1。则反应进行的速率由快到慢的顺序为____。
8、中国政府承诺,到2020年,单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%。CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为1L的密闭容器中,充入 1mol CO2和3molH2,一定条件下反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),此反应为放热反应,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
(1)从3 min到9 min,υ(H2)=_______mol·L-1·min-1;
(2)某同学记录了1~12分钟内CH3OH物质的量的变化,实验记录如下(累计值):
时间(min) | 1 | 3 | 6 | 9 | 12 |
CH3OH物质的量(mol) | 0.10 | 0.50 | 0.70 | 0.75 | 0.75 |
反应速率变化最大的时间段为 _______;原因是_______;
A.0~1 B.1~3 C.3~6 D.6~9
(3)能说明上述反应达到平衡状态的是_______(填编号);
A.反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1∶1(即图中交叉点)
B.混合气体的密度不随时间的变化而变化
C.单位时间内消耗3mol H2,同时生成1mol H2O
D.CO2的体积分数在混合气体中保持不变
(4)平衡时CO2的转化率为_______。
9、(1)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定。其正极反应方程式为____________,若将负极材料改为CH4,写出其负极反应方程式___________。
(2)NH3代替氢气研发燃料电池是当前科研的一个热点。使用的电解质溶液是2 mol·L-1的KOH溶液,电池总反应为:4NH3+3O2=2N2+6H2O。该电池负极的电极反应式为 __________;每消耗3.4g NH3转移的电子数目为_________。
10、有一稀硫酸和稀硝酸的混合溶液,其中H2SO4和HNO3的物质的量浓度分别是4mol/L和2mol/L,取10mL此混合液,向其中加入过量的铁粉:
反应过程中发生的离子反应方程式:_______________;____________
产生的气体的总体积为______ L。
11、在Cu+HNO3 ———— Cu(NO3)2+NO↑+4H2O反应中,
(1) ______ 元素被氧化, ______ 是氧化剂;
(2) ______ 是氧化产物, ______ 发生氧化反应;
(3)被还原的HNO3与参加反应的HNO3物质的量之比是 ______;
(4)用双线桥标出该反应电子转移的方向和数目:
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O _____________________________________;
(5)当有8mol HNO3被还原时,反应转移___________个电子;
(6)写出该反应的离子反应方程式___________________________。
12、某小组欲探究反应2Fe2+ + I22Fe3+ + 2I−,完成如下实验:
资料:AgI是黄色固体,不溶于稀硝酸。新制的AgI见光会少量分解。
(1)Ⅰ、Ⅱ均未检出Fe3+,检验Ⅱ中有无Fe3+的实验操作及现象是:取少量Ⅱ中溶液,______。
(2)Ⅲ中的黄色浑浊是______。
(3)经检验,Ⅱ→Ⅲ的过程中产生了Fe3+。
①对Fe3+产生的原因做出如下假设:
假设a:空气中存在O2,由于______(用离子方程式表示),可产生Fe3+;
假设b:溶液中Ag+具有氧化性,可产生Fe3+;
假设c: ______;
假设d:该条件下,I2溶液可将Fe2+氧化为Fe3+。
②通过实验进一步证实a、b、c不是产生Fe3+的主要原因,假设d成立。Ⅱ→Ⅲ的过程中I2溶液氧化Fe2+的原因是______。
(4)经检验,Ⅳ中灰黑色浑浊中含有AgI和Ag。
①验证灰黑色浑浊含有Ag的实验操作及现象是:取洗净后的灰黑色固体,______。
② 为探究Ⅲ→Ⅳ出现灰黑色浑浊的原因,完成了实验1和实验2。
实验1:向1 mL 0.1 mol·L−1 FeSO4溶液中加入1 mL0.1 mol·L−1 AgNO3溶液,开始时,溶液无明显变化。几分钟后,出现大量灰黑色浑浊。反应过程中温度几乎无变化。测定溶液中Ag+浓度随反应时间的变化如下图。
实验2:实验开始时,先向试管中加入几滴Fe2(SO4)3溶液,重复实验1,实验结果与实验1相同。
ⅰ.实验1中发生反应的离子方程式是______。
ⅱ.Ⅳ中迅速出现灰黑色浑浊的可能的原因是______。
13、氮是动植物生长不可缺少的元素,合成氨的反应对人类解决粮食问题贡献巨大,反应如下:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。在一定条件下:将2.5molN2和7.5molH2的混合气体充入体积为2L的固定闭容器中发生反应:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g),5分钟末时达到平衡,测得容器内的压强是开始时的0.9倍,则5分钟内用氨气表示该反应的平均化学反应速率为___________;氢气达到平衡时的转化率是___________(保留小数点后一位);N2、H2、NH3的物质的量浓度之比为___________。
14、从海水提取镁和溴的流程如图,请回答相关问题。
(1)从海水中提取镁的流程如图所示(框图中是主要产物):
i.反应①的离子方程是_____;
ii.反应②的化学方程式是_____。
(2)从海水中提取溴的流程如图所示(框图中是主要产物):
i.过程②中,向混合液中吹入热空气,将溴吹出,用纯碱吸收,吹入热空气的目的是______。
ii.过程③中反应的化学方程式是______。
iii.若最终得到的溴单质中仍然混有少量的Cl2,则除去该杂质的方法是______。(结合离子方程式回答)。
15、氯气既是实验室中的一种重要试剂,又是工业生产中的一种重要原料。
Ⅰ.氯气的制备及性质检验
(1)盛装浓盐酸的仪器名称是_______,装置A中制备氯气的化学反应方程式为_______。
(2)实验开始后,装置C中有色布条褪色的是_______(填“a”或“b”)。
(3)反应进行一段时间后,D中可观察到的现象为_______。
(4)装置E的作用是_______。
Ⅱ.甲烷和氯气反应
(5)与
发生反应的条件是_______。
(6)实验中可观察到的现象有_______(填字母)。
A.试管内壁出现油状液滴
B.饱和食盐水中有少量固体析出
C.试管内液面上升,最终充满试管
D.试管内气体颜色逐渐变深
(7)实验中生成的有机产物有_______种,请写出生成其中一种有机物的化学方程式:_______。
(8)用饱和食盐水而不用水的原因是_______。