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、化学电池的发明,是贮能和供能技术的巨大进步。
(1)如图所示装置中,Zn片是_____ (填“正极”或“负极”),Cu片上发生的电极反应为_____。
(2)该装置是典型的原电池装置,可将氧化还原反应释放的能量直接转变为电能,能证明产生电能的实验现象是_____。
(3)2019年诺贝尔化学奖授予对锂离子电池研究做出突出贡献的科学家。某锂离子电池的工作原理如图:
下列说法不正确的是_____(填序号)。
①A为电池的正极
②该装置实现了电能转化为化学能
③电池工作时,电池内部的锂离子定向移动
3、现有中学化学中常见的几种物质:①HNO3 ②Zn ③CO ④CO2 ⑤Fe(NO3)3 ⑥Cl2请回答下列问题:
(1)①②③④四种物质中常用作还原剂的_________(填序号)。
(2)①②在一定条件下发生反应:4Zn+10HNO3=4Zn(NO3)2+N2O↑+5H2O,反应中硝酸体现的性质主要是_______________,被还原的HNO3与未被还原的HNO3的质量比为_________________。
(3)工业上可用⑤⑥制备净水剂高铁酸钠,其反应为:Fe(NO3)3+NaOH+Cl2→Na2FeO4+NaNO3+NaCl+H2O。
①配平并再写出该反应的化学方程式:_____________________________________________。
②氧化剂与还原剂物质的量之比为________。
4、已知:①Fe+H2SO4(稀)=FeSO4+H2↑;②Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2↑;③KClO3+6HCl(浓)=KCl+3Cl2↑+3H2O。试回答下列问题:
(1)当反应①转移3mol电子时,产生氢气的体积(标准状况)__L。
(2)反应②中__作氧化剂,__是氧化产物。
(3)当反应②中生成11.2LSO2气体(标准状况下)时,被还原的H2SO4的物质的量是__。
(4)用单线桥法表示反应②电子转移的方向和数目__(在化学方程式上标出):Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2↑。
(5)反应③中氧化产物与还原产物的物质的量之比为__。
5、能源是现代文明的原动力,电池与我们的生活和生产密切相关。
(1)事实证明,能设计成原电池的反应通常是放热反应,下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是___(填字母)。
A.C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)
B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)
C.2CO(g)+O2=2CO2(l)
(2)如图为原电池装置示意图:
①若A为Zn片,B为石墨棒,电解质溶液为稀硫酸,写出正极的电极反应式___,反应过程中溶液的酸性___(填“变大”变小“或”不变“)。一段时间后,当在电池中放出1.68L(标准状况)气体时,电路中有___个电子通过了导线(设NA为阿伏加德罗常数的值)。
②若电池的总反应为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,负极材料是___,负极的电极反应式为___。
③若A为镁片,B为铝片,电解质为NaOH溶液,则铝片为___极(填正或负);写出该电极电极反应式:__。
④燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源,H2和O2组合形成的燃料电池的结构如图(电解液是稀硫酸):
则电极d是___(填“正极”或“负极”),电极d的电极反应式为_____。若线路中转移2mol电子,则该燃科电池理论上消耗的O2在标准状况下的体积为___L。
6、肉桂酸()常用于制取香精香料。
(1)肉桂酸的分子式是____,肉桂酸____(填“属于”或“不属于”)烃类。
(2)肉桂酸能使溴的四氯化碳溶液褪色,因为结构中含____(填官能团名称)。
(3)向肉桂酸溶液中滴加NaHCO3溶液,实验现象为____。
(4)写出肉桂酸与乙醇发生酯化反应的化学方程式:____。
7、CH4和Cl2按照一定比例充入大试管中。将此试管倒立在盛有AgNO3溶液的水槽中,放在光亮处,片刻后发现试管内液面上升且壁上有油状液滴出现。
(1)CH4的电子式为__。
(2)CH4和Cl2反应生成一氯甲烷的化学方程式___。反应类型是___。
(3)此反应生成___种产物,产物中物质的量最多的是___。
(4)说明水槽中溶液的变化现象及原因___。
8、若烧杯中溶液为稀硫酸,两电极反应式为:正极______________________________;负极______________________________;
9、从能量的变化和反应的快慢等角度研究化学反应具有重要意义。已知合成氨的反应:。
(1)已知该反应为放热反应,下图能正确表示该反应中能量变化的是_______(填字母)。
(2)已知化学键的键能如下表所示,计算生成1mol NH3(g)时放出的热量为_______kJ。
化学键 | H-H | N≡N | N-H |
断开1mol键所吸收的能量 | 436kJ | 946kJ | 391kJ |
(3)一定温度下,将3mol H2(g)和1mol N2(g)通入容积为2L的密闭容器中发生上述反应,5min时达到平衡,测得c(NH3)=0.4mol/L,则0~5min内用N2的浓度变化表示的平均反应速率为_______mol/(L·min)。若要增大该反应速率,可采用的方法有_______(写出一条)。
(4)以下反应:①木炭与水制备水煤气②氯酸钾分解③炸药爆炸④盐酸与烧碱溶液反应⑤生石灰与水作用制熟石灰⑥Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl晶体研磨,属于放热反应的有_______(填序号)。
10、物质中的化学能在一定条件下可转化为电能。
(1)将锌片、铜片按照图所示装置连接,能证明化学能转化为电能的实验现象是:铜片上有气泡产生、________。
(2)稀硫酸在图所示装置中的作用是:传导离子、_________。将锌片放入盛有稀硫酸的烧杯中,反应的离子方程式是________。
(3)下列反应通过原电池装置,可实现化学能直接转化为电能的是________(填序号)。
①
②
③
11、某同学利用如图装置模拟工业生产制备了少量硝酸,请结合所学知识完成下列问题。
(1)实验时先用酒精喷灯加热催化剂,然后通入反应气体,当催化剂红热后撤离酒精喷灯,催化剂始终保持红热,温度可达到700℃以上。下列图示中,能够正确表示该反应过程能量变化的是_____(填字母)。
(2)高温时,2NO2(g)2NO(g)+O2(g),因此氨气与氧气反应难以生成NO2。根据下列数据计算,当2molNO2分解时,反应会_____(填“吸收”或“放出”)_____kJ能量。
NO2(g)N(g)+2O(g)
NO(g)N(g)+O(g)
O2(g)2O(g)
(3)在2L的密闭绝热容器中,通入等物质的量的NO和O2气体,n(NO)随时间的变化如下表:
t/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
n(NO)/mol | 0.020 | 0.012 | 0.008 | 0.005 | 0.004 | 0.004 |
①反应开始至第2s时,NO的平均反应速率为_____。
②在第5s时,O2的转化率为_____。
③容器中混合气体压强与反应开始时的压强比值为_____。
④下列能说明反应已达平衡的是_____。
a.单位时间内,每生成一定物质的量浓度的NO,同时有相同物质的量浓度的NO2生成
b.气体混合物物质的量不再改变
c.气体混合物平均相对分子质量不再改变
d.容器内温度不再发生变化
e.密闭容器内气体颜色不再改变
f.混合气的密度不再改变
12、实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下:
已知:实验室用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气。
(1)从图中选择制取气体的合适装置:氮气__、氢气___。
(2)氮气和氢气通过甲装置,甲装置的作用除了将气体混合外,还有__、_。
(3)用乙装置吸收一段时间氨后,再通入空气,同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内,能使铂丝保持红热的原因是:_,锥形瓶中还可观察到的现象是:____。
(4)写出乙装置中氨氧化的化学方程式:_____。
(5)反应结束后锥形瓶内的溶液中含有H+、OH-、_、_离子。
13、汽车尾气中含有CO、NO等有害气体,某新型催化剂能促使NO、CO转化为2种无毒气体。T℃时,将0.8 mol NO和0.8 mol CO充入容积为2 L的密闭容器中,模拟尾气转化,容器中NO物质的量随时间变化如图。
(1)将NO、CO转化为2种无毒气体的化学方程式是__________________。
(2)反应开始至10 min,v(NO)=______mol/(L•min),NO的转化率为________,此温度下达到平衡常数为________________。
(3)下列说法正确的是______。
a.新型催化剂可以加快NO、CO的转化
b该反应进行到10 min时达到化学平衡状态
c.平衡时CO的浓度是0.4 mol/ L
14、海水是巨大的资源宝库,从海水中提取食盐和溴的过程如下:
(1)请列举海水淡化的两种方法:________、________。
(2)步骤Ⅰ中已获得Br2,步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-,其目的是___________________________。
(3)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可达95%,有关反应的离子方程式为_______________。
(4)某化学研究性学习小组为了了解从工业溴中提纯溴的方法,查阅了有关资料知:Br2的沸点为59 ℃,微溶于水,有毒并有强腐蚀性。他们参观生产过程后,画了如下装置简图:
请你参与分析讨论:
①图中仪器B的名称是________;
②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管,其原因是______________;
③实验装置气密性良好,要达到提纯溴的目的,操作中如何控制关键条件? ________________________________________。
15、化学在金属矿物和海水资源的开发利用过程中具有重要的意义和作用。按要求回答下列问题。
(1)在工业生产中金属冶炼的原理错误的是_
A 电解熔融的 NaCl 来制取 Na
B 电解熔融的 AlCl3 来制取 Al
C CO 还原 Fe2O3 制取 Fe
D 铝热反应原理制锰:4Al+3MnO2 3Mn+2 Al2O3
(2)下图是从海水中提取溴的简单流程:
提取溴的过程中,经过 2 次 Br-Br2 转化的目的是_____
(3)吸收塔中发生反应的离子方程式是 _____
(4)海带中富含碘元素,实验室从海带中提取 I2 的途径如下图所示:
①步骤 I 灼烧海带至灰烬时所用的主要仪器名称是 _____。
②步骤 IV 向酸化的滤液中加过氧化氢溶液,写出该反应的离子方程式 _____。
③步骤 V 加入萃取剂 M 为 _____,步骤 VI 从 I2 的有机溶液获得 I2 可以用 _____的方法。