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、有X、Y、Z、W、Q五种短周期元素在周期表中的相对位置如下所示,其中Z原子的核外电子数是其价电子数的3倍,Q的一种核素没有中子。
X | Y |
|
| Z | W |
请回答下列问题:
(1)元素W在元素周期表中的位置是___________________________;
(2)画出Z的原子结构示意图______________;QXY的电子式为_________________;
(3)Y的最高价氧化物的化学式为_________;
(4)W和Y形成的一种二元化合物具有色温效应,其相对分子质量在170~190之间,且W的质量分数约为70%。该化合物的化学式为_________________;
(5) (XY)2称为拟卤素,性质与卤素类似,其与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为________。
3、下表是元素周期表的一部分,阅读表格回答问题:
| ⅠA | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | 0 |
一 | ① |
|
| |||||
二 |
|
|
| ② | ③ | ④ |
|
|
三 | ⑤ |
| ⑥ |
| ⑦ | ⑧ | ⑨ |
|
(1)元素③的原子序数为___________,被选做相对原子质量标准的核素是___________(填核素符号);
(2)①与②、③、④、⑦、⑧形成的化合物中,最稳定的是___________(填化学式);表中所示元素最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是___________(填化学式);
(3)请画出元素④与⑤按原子个数比1︰1组成的淡黄色固体物质的化学式___________;
(4)请写出⑤的最高价氧化物对应水化物与⑥的单质反应的离子方程式___________。
4、(1)为了防止氯化亚铁溶液氧化变质,常在其中加入____,反应的离子方程式是_____;
(2)除去铁粉中的铝粉,可用过量的_______溶液,然后过滤,反应化学方程式为_________。
5、能源是人类赖以生存和发展不可缺少的因素,研究化学反应及其能量变化对合理利用常规能源和开发新能源具有十分重要的意义。
(1)下列反应中属于放热反应的是__________。
A.物质燃烧
B.二氧化碳通过炽热的碳
C.铝和稀盐酸反应
D.与
反应
(2)某研究学习小组尝试用盐酸与
溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。
①从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃仪器是_____________。
②大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值_________(填“偏大、偏小、无影响”)。
③如果用盐酸与
溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量_________(填“相等、不相等”);所求中和热_________(填“相等、不相等”)。
(3)如图是和
反应生成
过程中的能量变化示意图,请写出
和
反应的热化学方程式:__________________。
(4)用催化还原
还可以消除氮氧化物的污染。已知:
①∆H1=-akJ/mol
②∆H2=-bkJ/mol
若用还原
至
和
,则该反应过程中的反应热∆H3=_________kJ/mol (用含a、b的式子表示)。
6、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____。
7、如图是某同学设计的一个简易的原电池装置,请回答下列问题。
(1)若a电极材料为碳、b溶液为FeCl3溶液,则正极的电极反应式为___________________,当有3.2g的负极材料溶解时,导线中转移的电子的数目为________。
(2)氢氧燃料电池已用于航天飞机。这种电池以30%KOH溶液为电解质溶液,供电时总反应为2H2+O2===2H2O,则正极的电极反应式为_________________,该燃料电池的优点是_______________________。
(3)已知H—H键、N—H键、N≡N键的键能分别为436kJ·mol-1、391kJ·mol-1、946kJ·mol-1,关于工业合成氨的反应,请根据键能的数据判断下列问题:
若有1molNH3生成,可________(填“吸收”或“放出”)热量________kJ;该反应的能量变化可用图______(填“甲“或“乙”)表示。
8、某探究学习小组利用如图装置模拟工业生产制备少量硝酸。
(1)球形干燥管A中的试剂是____。NaOH溶液的作用是吸收____(写化学式)。
(2)D中反应的化学方程式为____。
(3)实验时先用酒精喷灯预热催化剂,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)。
(4)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2mol NO2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)
(5)控制氨气和氧气的比例是制备硝酸的关键。当比例不恰当时,C中有红棕色气体出现,并有白烟。产生红棕色气体的化学方程式是____,白烟的化学式是____。
9、(1)从能量的角度看,形成生成物中的化学键要__(填“吸收”或"放出”,下同)能量;已知石墨比金刚石稳定,所以石墨转化为金刚石的反应要__热量。
(2)现有甲、乙、丙三种金属片:①把甲、乙用导线连接后同时浸入稀硫酸中;乙上有气泡产生,则__(填“甲”或“乙”)发生氧化反应;②将乙、丙用导线连接后局时浸入稀硫酸中,电子的流动方向为乙→导线→丙。则三种金属的活动性由强到弱的顺序是__。
(3)短周期元素X的最高价氧化物的水化物化学式为HXO4,则其气态氢化物的化学式为__;在周期表中第__周期第_族。
10、香花石是1958年中国地质学家发现的第一种世界新矿物,其主要成分的化学式为Ca3Li2(BeSiO4)3F2。回答下列问题:
(1)质子数与中子数相等的Ca原子的符号为____________,Ca2+的结构示意图为____________。
(2)Si位于元素周期表第____________周期____________族。
(3)香花石的主要成分的组成元素中,原子半径最小的是____________(填元素符号,下同),最大的是____________。
(4)用电子式表示CaO2(过氧化钙)的形成过程:____________。
11、在一定条件下N2 + 3H2⇌ 2NH3 的反应中,起始N2浓度为2mol/L,H2浓度为5mol/L, 反应到2分钟时,测得 NH3 的反应速率为v(NH3 )=0.4mol/(L·min),填空:
(1) NH3 的转化浓度为c(NH3 )=___________ mol/(L·min)
(2)三段式填空:
(mol/L) N2 + 3H2 ⇌ 2NH3
起始浓度 2 5 0
转化浓度 _ _ _
2min后浓度 _ _ _
(3)用v(N2)表示的反应速率为:v(N2)=__________mol/(L·min)
(4)用v(H2)表示的反应速率为:v(H2)=__________mol/(L·min)
12、如下图是乙酸乙酯的合成路线图,已知B的水溶液可以溶解CaCO3,E可作果实催熟剂。
请完成下列问题:
(1)B中所含官能团的名称是 _______,E的结构简式为:_______;
(2)反应③的反应类型是 _______,反应④的反应类型是 _______;
(3)请写出E制取乙醇的化学方程式:_______;
(4)实验室我们可以用如图所示的装置制取乙酸乙酯。回答下列问题。
①写出制取乙酸乙酯的化学反应方程式:_______;
②浓硫酸的作用:_______;
③装置中导管要在饱和碳酸钠溶液的液面上,不能插入溶液中,目的是_______;
④如果用4.6g的乙醇和9.0g的B反应制得乙酸乙酯6.6g,则本实验的产率是_______;(得数保留小数点后一位;产率指的是某种生成物的实际产量与理论产量的比值);
13、6.4g铜投入一定浓度的HNO3中,铜完全溶解,生成NO和NO2的混合气体,用试管全部收集,得到标准状况下的体积为2240mL。请回答:
(1)反应中消耗掉HNO3的物质的量为___mol。
(2)生成NO2的体积(标况)为___mL。
(3)将盛有混合气体的试管倒扣在水槽中,通入标况下的O2,恰好使气体完全溶于水中,则通入O2的体积是___mL。(请写出解答过程)
14、如图所示的氮循环是生态系统物质循环的重要组成部分,人类活动加剧了氮循环中的物质转化。
(1)结合上图判断下列说法正确的是____________ (填字母序号)。
A 固氮过程中,N2只作氧化剂
B 在硝化细菌作用下发生的硝化过程需要有氧化剂参与
C 反硝化过程有助于弥补人工固氮对氮循环造成的影响
D 同化、氨化过程中,氮元素均从无机物转移至有机物
(2)硝化过程中,NH3转化成HNO2的化学方程式为____________。
(3)反硝化过程中,CH3OH可作为反应的还原剂,请将该反应的离子方程式补充完整:
5CH3OH+6NO____N2↑+4HCO
+_____+______。
(4)利用下表数据进行估算,写出工业合成氨反应的热化学方程式:____________
共价键 | N≡N | H-H | N-H |
断开1 mol共价键所需能量(kJ) | 946 | 436 | 391 |
(5)已知,氨气易液化,可做制冷剂,试比较NH3的沸点______(选填“高于”或“低于”)PH3,原因是_______________________。
(6)已知:①4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H1= -a kJ/mol
②4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) △H2= -bkJ/mol;
③H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H3= -c kJ/mol
④H2(g)+O2(g)=H2O(l) △H4= -d kJ/mol
有关下列叙述不正确的是_____________。
a.由上述热化学方程式可知△H3<△H4
b.H2的燃烧热为d kJ/mol
c.4NH3(g)+4O2(g)=2NO(g)+N2 (g)+6H2O(g) △H=(-a-b) kJ/mol
d.4NH3(g)2N2(g)+6H2(g) △H =(6d-b)kJ/mol
15、煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物,其主要成分是Al2O3、SiO2,此外还含有FeO、Fe2O3等杂质。煤矸石经处理后,可用于制备铵明矾等。
已知:i.SiO2不与硫酸反应;Al2O3能与H2SO4反应。
ii.Fe3+、Fe2+、Al3+开始沉淀、完全沉淀的pH如表所示。
| Fe2+ | Fe3+ | Al3+ |
开始沉淀的pH | 6.3 | 1.5 | 3.4 |
完全沉淀的pH | 8.3 | 2.8 | 4.7 |
iii.NH4Al(SO4)2·12H2O的摩尔质量为453g·mol-1。
(1)酸浸过程中,Fe2O3与硫酸反应的离子方程式为___________
(2)下列说法中,正确的是___________(填字母)。
a.预处理时,粉碎煤矸石有利于提高酸浸反应速率 b.操作I是过滤 c.滤渣1中一定含有硅元素
(3)沉铁过程中,加入氧化剂的作用是___________
(4)制备过程中,若需检验滤渣1中含有,实验方案为:取少量滤渣1的洗涤液,向其中加入___________(填试剂和现象),说明其中含有
。