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、短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示,这四种元素原子的最外层电子数之和为21。回答下列问题:
|
| W | X |
|
Y |
|
|
| Z |
(1)四种元素简单离子的半径由大到小为_______(用离子符号表达)。
(2)W的最简单氢化物的电子式为_________。
(3)W、X简单氢化物中沸点较高的是_______(填化学式)。
(4)Y单质与Fe2O3反应能放出大量的热,常用于焊接钢轨,该反应化学方程式为________。
3、在、
、
、
、
、
等物质中:
(1)只含有离子键的物质是_____________________;
(2)只含有共价键的物质是_______________________;
(3)既含有离子键又含有共价键的物质是_______________________;
(4)属于离子化合物的是______________;
(5)属于共价化合物的是_____________。
4、人们应用原电池原理制作了多种电池,以满足不同的需要,广泛使用于日常生活、生产和科学技术等方面,请根据题中提供的信息,填写空格。
(1)铅蓄电池在放电时发生的电池反应式为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。正极电极反应式为________。电池工作一段时间后需要充电,充电过程中H2SO4的浓度________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)某学习小组依据氧化还原反应:2Ag++Cu=Cu2++2Ag设计成原电池,则负极发生的电极反应式为__________;当反应进行到一段时间后取出电极材料,测得某一电极增重了5.4 g,则该原电池反应转移的电子数目是___________。
(3)燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置。电解质为稀硫酸溶液的氢氧燃料电池,其正极反应式为_____________。
5、已知铜在常温下能被稀硝酸溶解,其反应的化学方程式如下:3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。
(1)用双线桥法分析上述反应(只需标出电子得失的方向和数目)________;
(2)上述反应中氧化剂是___________,氧化产物是_______________;
(3)硝酸在反应过程中起的作用是___________、___________;硝酸没有全部参加氧化还原反应,没有参加氧化还原反应的硝酸占总硝酸的________________________;
(4)若反应中转移了0.6mol电子,产生的气体在标准状况下的体积是__________。
6、根据组成原电池的条件,试以反应:Fe+Cu2+=Fe2++Cu设计一个原电池,画出示意图并标出原电池的正、负极和电子的流向(画在方框中)。_________________
供选用的电解质溶液有:稀硫酸、硫酸铜溶液
供选用的电极材料有:锌片、铜片、铁片
电极材料及电极反应式:
负极材料:______________,电极反应式:___________________,
正极材料:______________,电极反应式:___________________,
电解质溶液:__________________。
7、CH4既是一种重要的能源,也是一种重要的化工原料。
(1)甲烷高温分解生成氢气和碳。在密闭容器中进行此反应时,要通入适量空气使部分甲烷燃烧,其目的是____________。已知25℃、101 kPa时,1 mol甲烷完全燃烧生成CO2和液态水时放出896 kJ热量,则甲烷的热值为___kJ·g-1。
(2)一定温度下,在偏铝酸亚铜(CuAlO2)的催化作用下,CH4与CO2转化成乙酸,可实现“CO2减排”,写出反应的化学方程式__________,其优点是_____(请写出一条)。
(3)甲烷可以消除氮氧化物污染。如: CH4(g)+2NO2(g) N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g)。
①下列措施能够加快化学反应速率的是______。
a. 使用催化剂 b. 降低温度 c. 及时分离水
②若上述反应在恒容密闭容器中进行,则下列叙述能说明该反应达平衡的是_____。
a. 混合气体的质量不再变化
b. c(NO2) = 2c(N2)
c. 单位时间内生成1 mol CO2,同时生成2 mol NO2
(4)甲烷可直接应用于燃料电池,该电池采用可传导O2-的固体氧化物为电解质,其工作原理如图所示:
①b极电极反应式为_________。
②若燃料电池消耗的空气在标准状况下的体积是5.6L(假设空气中O2体积分数为20%),则理论上消耗甲烷____mol。
8、2019 年是门捷列夫提出元素周期表 150 周年。下表为元素周期表的一部分,回答下列问题。
| IA |
| 0 | |||||
1 | ① | IIA | IIIA | IVA | VA | VIA | VIIA |
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2 |
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| ② | ③ |
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3 | ④ |
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| ⑤ | ⑥ | ⑦ | ⑧ |
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4 | ⑨ |
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(1)元素①~⑨中,金属性最强的是______(填元素符号)
(2)中国青年化学家姜雪峰被国际组织推选为“元素⑦代言人”,元素⑦的原子结构示意图是 _________。
(3)④⑧⑨中形成的简单离子半径由大到小的顺序是______(用离子符号表示)。
(4)写出由一个①原子和一个⑤原子及三个⑧原子构成的化合物分子的电子式 ________。
(5)元素③、⑤的最高价氧化物对应水化物中酸性较强的是______(填化学式)。
(6)主族元素砷(As),原子序数为 33,广泛存在于自然界。
I、砷(As)在周期表中的位置是______。
II、下列说法正确的是________(填序号)。
a.砷元素的最高化合价为+4
b.推测砷有多种氧化物
c.⑥的气态氢化物的还原性大于砷的气态氢化物的还原性
9、在MgCl2和AlCl3的混合溶液中,逐滴加入NaOH溶液直至过量。经测定,加入的NaOH的物质的量(mol)和所得沉淀的物质的量(mol)的关系如下图所示。
(1)写出下列线段内发生反应的离子方程式:
OD段_________________________,
CD段_________________________。
(2)原溶液中Mg2+、Al3+的物质的量浓度之比为____________。
(3)图中C点表示当加入_______ mol NaOH时,Al3+已经______,Mg2+已经___________。
(4)图中线段OA∶AB=____________。
10、I、根据如图回答下列问题。
(1)该原电池外电路中电流方向:锌_______铜(填“→”或“←”)。
(2)该原电池中_______电极(写出电极材料名称)产生无色气泡, 写出该电极反应式:_______;该电极发生 _______反应(填“氧化”或“还原”)。 当电路中通过 0.2mol 电子时,该电极上产生的气体在标准状况下的体积为_____L。
(3)一段时间后,烧杯中溶液的 pH______(填“增大”或“减小”)。
II、美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的电池,其构造如图所示:两个 电极均由多孔碳制成,通入的气体由孔隙中流出,并从电极表面放出。
(1)a 极是_____,电极反应式是_____。
(2)b 极是_____,电极反应式是_____。
11、已知X、Y、Z、W四种元素是元素周期表中连续三个不同短周期的元素,且原子序数依次增大。X、W同主族,Y、Z为同周期的相邻元素。W原子的质子数等于Y、Z原子最外层电子数之和。Y的氢化物分子中有3个共价键。Z原子最外层电子数是次外层电子数的3倍。试推断:
(1)X、Y、Z、W四种元素的符号: X________、Y__________、Z____________、W、________
(2)由以上元素中的两种元素组成的能溶于水且水溶液显碱性的化合物的电子式分别为__________________,______________________。
(3)由X、Y、Z所形成的离子化合物是________________,它与W的最高氧化物的水化物的浓溶液加热时反应的离子方程式是________________________________________。
12、实验题
Ⅰ.选择装置,完成实验。
① | ② | ③ | ④ |
(1)分离水和苯,选用_______(填序号,下同)。
(2)配制100 mL 0.1 mol·L−1NaOH溶液,选用_______。
(3)鉴别Na2CO3和NaHCO3固体,选用_______。
(4)用乙酸、乙醇和浓硫酸制备乙酸乙酯,选用_______。
Ⅱ.某化学小组为了证明SO2和Cl2的漂白性,设计了如图所示的实验装置:
请按要求回答下列问题:
(5)仪器X的名称是__________,根据实验室制备Cl2的原理,应选用上图A、E装置中的______(填序号)制Cl2,反应中浓盐酸所表现出的性质是______、___。
(6)反应开始后,发现B、D两个试管中的品红溶液都褪色,停止通气后,给B、D两个试管中的液体加热,B试管中的现象是______。
(7)写出NaOH溶液与Cl2反应的离子方程式:__________。
(8)该小组同学将两种气体混合后通入品红溶液,一段时间后,品红溶液几乎不褪色。查阅资料得知:两种气体按体积比1∶1混合,再与水反应可生成两种常见的强酸,因而失去漂白作用,写出该反应的化学方程式:_________。
13、将某CuO和铜粉的混合物样品加入到1L混有H2SO4的Fe2(SO4)3溶液中,样品完全溶解,溶液中只有Fe2+、Cu2+、H+三种阳离子,且三种阳离子物质的量之比为5︰3︰1(不考虑盐的水解及溶液体积的变化)。若测得反应后溶液的pH=l,求:
(1)原溶液中c(H2SO4)=____________mol·L-1。
(2)原混合物样品中n(CuO)︰n(Cu)=____________。
14、铝及其化合物在医药、食品、污水处理等多个行业有重要作用。以高岭土(主要成分为Al2Si2Ox(OH)y,合有SiO2,Fe3O4、NiO等杂质)为原料,制备Al2O3的一种流程如下:
已知部分金属离子以氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀时溶液的pH如表所示:
沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Ni(OH)2 |
开始沉淀时的pH | 3.7 | 2.3 | 7.6 | 5.9 |
完全沉淀时的pH | 5.2 | 3.2 | 9.7 | 8.9 |
(1)Al2Si2Ox(OH)y中x、y的值可能是 _______ (填字母)
A.7、2 B.5、4 C.6、3 D.3、8
(2)过程I中形成的滤渣主要成分为_______(填化学式)。
(3)过程II中,加入双氧水的目的是_______。
(4)过程III中形成NiCO3的化学方程式_______。检验溶液3中铁元素是否沉淀完全的方法是_______。
(5)在过程IV中,试剂X应选用_______(填字母,a.氨水,b.NaOH溶液,c.澄清石灰水),写出对应反应的离子方程式_______。
15、工业中很多重要的化工原料都来源于石油化工,如图中的苯、丙烯、有机物A等,其中A的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平。请回答下列问题:
(1)A的结构简式为________________,丙烯酸中官能团的名称为___________________。
(2)写出下列反应的反应类型①___________________,②________________________。
(3)下列说法正确的是_____________。
A.硝基苯中混有浓HNO3和H2SO4,将其倒入到NaOH溶液中,震荡、静置,分液
B. 除去乙酸乙酯中的乙酸,加NaOH溶液、分液
C. 聚丙烯酸能够使酸性高锰酸钾溶液褪色
D. 有机物C与丙烯酸属于同系物
(4)写出下列反应方程式:
③B→CH3CHO _________________________________________;
④丙烯酸 + B→丙烯酸乙酯_____________________;
⑤丙烯酸→聚丙烯酸_________________________________________。