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、回答下列关于NO、NO2的问题:
(1)汽车排气管上装有催化转化器可减少尾气对环境的污染,汽车尾气中的有害气体CO和NO反应可转化为无害气体排放,写出相关反应的化学方程式:___________________
(2)工业生产中利用氨水吸收SO2和NO2,原理如图所示:
NO2被吸收后生成的铵盐是____________(填化学式);为证明溶液中NH4+的存在,可向少量铵盐溶液中加入___________溶液。
3、硫酸的消费量是衡量一个国家化工生产水平的重要标志。而在硫酸的生产中,最关键的一步反应为:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。
(1)一定条件下,SO2与O2反应10min后,若SO2和SO3物质的量浓度分别为1mol/L和3mol/L,则SO2起始物质的量浓度为___________________;10min生成SO3的化学反应速率为___________________。
(2)下列关于该反应的说法正确的是___________________。
A.增加O2的浓度能加快反应速率
B.降低体系温度能加快反应速率
C.使用催化剂能加快反应速率
D.一定条件下达到反应限度时SO2全部转化为SO3
(3)工业制硫酸,用过量的氨水对SO2尾气处理,请写出相关的离子方程式:____________。
4、根据原子结构和元素周期律,回答:116号元素处于周期表第______周期,第______族;原子核外有_______个电子层,最外层有_______个电子;它是_________(填金属或非金属)元素。
5、CH4、CH3OH、CO等都是重要的能源,也是重要的化工原料。
(1)已知25℃、101kPa时,1g甲烷燃烧生成CO和液态水时放出38kJ热量,则该条件下反应2CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(l)的=___________。
(2)为倡导“节能减排”和“低碳经济”,降低大气中CO2的含量,有效地开发利用CO2,工业上可以用CO2来生产甲醇燃料。在体积为2L的密闭容器中,充入lmolCO2和3molH2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。经测得CH3OH和CO2的物质的量随时间变化如图所示。
①从反应开始到平衡,CO2的平均反应速率v(CO2)=___________。
②达到平衡时,H2的浓度为___________mol/L。
(3)工业上也可以用CO和H2为原料制备CH3OH,反应方程式为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),在一体积固定的密闭容器中投入一定量的CO和H2进行上述反应。下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是___________。
A.反应中CO与CH3OH的物质的量之比为1:1
B.混合气体的压强不随时间的变化而变化
C.单位时间内每消耗1molCO,同时生成1molCH3OH
D.CH3OH的质量分数在混合气体中保持不变
(4)某种甲烷燃料电池的工作原理如图所示
甲烷通入的一极为电源的___________极,该电极反应式:___________当电路中累计有2mol电子通过时,消耗的氧气体积为(在标准状况下)___________L
6、能源是国民经济发展的重要基础,我国目前使用的能源主要是化石燃料。
(1)在25℃、101kPa时,2gC2H2(g)完全燃烧生成液态水时放出的热量是100kJ,则C2H2燃烧的热化学方程式是________。
(2)已知C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5kJ·mol-1,C(金刚石,s)+O2(g)=CO2(g) △H=-395.0kJ·mol-1,则反应C(石墨,s)==C(金刚石,s) △H=__kJ·mol-1。
(3)已知H2(g)的燃烧热△H1=-285.0kJ·mol-1,CO(g)的燃烧热△H2=-283.0kJ·mol-1,CH3OH(l)的燃烧热△H3=-726.0kJ·mol-1。0.2mol由H2和CO组成的混合气体在完全燃烧时放出56.8kJ的能量,则混合气体中H2和CO的质量比为______。工业上在催化剂的作用下,可用H2(g)和CO(g)合成CH3OH(l)。请写出由H2(g)和CO(g)合成CH3OH(l)的热化学方程式:________。
(4)强酸和强碱的稀溶液的中和热可表示为H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l) △H=-57.3kJ·mol-1。已知:CH3COOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(l) △H=-33.1kJ·mol-1。请写出醋酸溶液电离的热化学方程式:__________。
7、(1)K2Cr2O7 + 14HCl= 2KCl + 2CrCl3 + 3Cl2↑+ 7H2O (用“单线桥”表示电子转移的方向和数目)___,氧化产物与还原产物的物质的量之比为_____________。
(2)______mol H2O中共含有9.03×1022个原子,其质量为_______。
(3)配平下列氧化还原反应方程式:___KMnO4+___H2S+__H2SO4(稀) —__MnSO4+__S↓+__K2SO4+__H2O
(4)Cl2是一种有毒气体,如果泄漏会造成严重的环境污染。化工厂可用浓氨水来检验Cl2是否泄漏,有关反应的化学方程式为:3Cl2(气)+8NH3(气)=6NH4Cl(固)+N2(气),若反应中消耗Cl2 1.5 mol, 则被氧化的NH3在标准状况下的体积为______ L。
8、某探究小组采用下图所示装置进行Fe粉与水蒸气的反应。
(1)实验前检查装置气密性的方法为______________。
(2)检验实验中生成气体的实验操作是 _____________。
(3)写出试管中发生的化学反应方程式________________
9、下面列出了几组物质,请将物质的合适组号填写在空格上。
A.金刚石与石墨;B.淀粉与纤维素;C.氕与氘;D.甲烷与戊烷;E.葡萄糖与果糖F.与
;G.
与
。
(1)同位素________________;
(2)同素异形体_______________;
(3)同系物_______________;
(4)同分异构体________________;
(5)同一物质________________。
10、KMnO4是实验室中常用的一种试剂。回答下列问题:
(1)K+的结构示意图为_________ 。
(2)在酸性高锰酸钾溶液中滴加过量的草酸(H2C2O4,弱酸)溶液,振荡,溶液紫色变无色。发生的化学反应为2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+ 8H2O,若将该反应设计成原电池,则正极反应式为___________。
(3)在10 mL0.1 mol·L-1 KMnO4溶液(含稀硫酸)中加入15 mL0.5 mol·L-1草酸溶液,收集到的CO2的量与时间的关系如图所示。AB段反应速率增大的原因可能是___________(填字母)。
a 该反应是放热反应 b 反应物浓度增大
c K2SO4起催化作用 d MnSO4起催化作用
(4)为了探究外界条件对化学反应速率的影响,设计如下方案:
实验 | 0.1mol/L KMnO4/mL | 0.5mol/L H2C2O4/mL | 0.1mol/L H2SO4/mL | 水浴温度/℃ | 蒸馏水/mL | 褪色时间/min |
Ⅰ | 5.0 | 15.0 | 5.0 | 35 | 0 | t1 |
Ⅱ | 5.0 | 10.0 | 5.0 | 35 | 5.0 | t2 |
Ⅲ | 5.0 | 15.0 | 3.0 | 35 | V | t3 |
Ⅳ | 5.0 | 15.0 | 3.0 | 45 | 0 | t4 |
①V=_____。
②该实验方案能探究对反应速率有影响的因素是_____。
A 浓度 B 酸度 C 温度 D 催化剂
③若测得结果:t2>t1,则实验结论是_________________。
11、已知①Na2O2②O2③HClO④H2O2⑤Cl2⑥NaClO⑦O3七种物质都具有强氧化性。请回答下列问题:
(1)上述物质中互为同素异形体的是_____(填序号,下同)。
(2)含非极性键的共价化合物是_____。
(3)属于离子化合物的有_____种。
(4)Na2O2、HCIO、H2O2均能用于制备O2。
①HClO在光照条件下分解生成O2和HCl,用电子式表示HCl的形成过程_____。
②写出Na2O2与H2O反应的方程式并标出电子转移方向和数目_____。
③H2O2在二氧化锰催化作用下可以制备O2。若6.8gH2O2参加反应,则转移电子数目为_____,生成标准状况下O2体积为_____L。
12、某科学小组制备硝基苯的实验装置如下,有关数据列如下表。已知存在的主要副反应有:在温度稍高的情况下会生成间二硝基苯。
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 密度/g.cm-1 | 溶解性 |
苯 | 5.5 | 80 | 0.88 | 微溶于水 |
硝基苯 | 5.7 | 210.9 | 1.205 | 难溶于水 |
间二硝基苯 | 89 | 301 | 1.57 | 微溶于水 |
浓硝酸 |
| 83 | 1.4 | 易溶于水 |
浓硫酸 |
| 338 | 1.84 | 易溶于水 |
实验步骤如下:
取100mL烧杯,用20 mL浓硫酸与足量浓硝酸配制混和酸,将混合酸小心加入B中。把18 mL(15.84 g)苯加入A中。向室温下的苯中逐滴加入混酸,边滴边搅拌,混和均匀。在50~60℃下发生反应,直至反应结束。
将反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中,依次用少量水、5%NaOH溶液和水洗涤。分出的产物加入无水CaCl2颗粒,静置片刻,弃去CaCl2,进行蒸馏纯化,收集205~210℃馏分,得到纯硝基苯18g。
回答下列问题:
(1)图中装置C的作用是_______________________________。
(2)制备硝基苯的化学方程式__________________________________________________。
(3)叙述配制混合酸操作:______________________________________________。
(4)为了使反应在50℃~60℃下进行,常用的方法是______________。反应结束并冷却至室温后A中液体就是粗硝基苯,粗硝基苯呈黄色的原因是________________________(用化学方程式说明),除去该有色物质选择的试剂是____________,分离提纯的方法为___________,涉及的离子方程式为_______________。
(5)在洗涤操作中,第二次水洗的作用是________________________________________。
(6)在蒸馏纯化过程中,因硝基苯的沸点高于140℃,应选用空气冷凝管,不选用水直形冷凝管的原因是_______________________________________________________________。
(7)本实验所得到的硝基苯产率是______________________。
13、将铜片放入 115mL 某浓度的浓硫酸中,在加热条件下反应,待铜片全部溶解后,将其溶液稀释到500mL,再加入足量锌粉,使之充分反应,收集到 2.24L(标准状况下)氢气。过滤残留固体,干燥后称量,质量减轻了 7.5g。求原硫酸的物质的量浓度________________。
14、许多元素及它们的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途。请回答下列有关问题:甲基呋喃与氨在高温下反应得到甲基吡咯:
(1)现代化学中,常利用____上的特征谱线来鉴定元素。与Zn同区、同周期元素基态原子的核外电子简化排布式是____。
(2)某同学画出基态碳原子的核外电子排布图:,该电子排布图违背____;甲基呋喃和甲基吡咯所含的非金属元素中,电负性最大的是_____(填元素符号)。
(3)由H、C、N形成的CH2=CHCN分子中碳原子轨道的杂化类型是____,1mol CH2=CHCN 分子中含π键的物质的量为_______mol。
(4)配合物[Zn(NH3)3(H2O)]2+中与Zn2+形成配位键的原子是____(填元素符号);与NH3分子互为等电子体的阳离子为_____。
(5)磷化硼是一种耐磨涂料,它可用作金属的表面保护层。
①磷化硼晶体晶胞如左下图甲所示:其中实心球为磷原子,在一个晶胞中磷原子空间堆积方式为__ 。
②磷化硼晶胞沿着体对角线方向的投影(图乙中表示P原子的投影),用
画出B原子的投影位置____。
(6)如下图为铜与氧(O)、钇(Y)、钡(Ba)形成的一种超导体材料的长方体晶胞结构,其晶胞参数如图(i)所示,该结构中有平面正方形(CuO4)和四方锥(CuO6)结构单元如图(ii)所示。
①该超导体材料的化学式为_______。
②已知该化合物的摩尔质量为Mg·mol-1,阿伏加德罗常数的值为NA,其密度为___。
15、工业上用铝土矿(主要成分为 )提取氧化铝作冶炼铝的原料,提取的操作过程如下:
(1)反应1结束后的操作名称为_______。
(2)滤渣的主要成分是___________________。
(3)反应2中通入的过量气体为________
a. 二氧化碳 b.氨气 c.氮气
(4)写出B煅烧生成Al2O3的化学反应方程式:_______________________。