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、H2S有剧毒,在空气中可以燃烧。以硫化氢、氧气为原料,可以设计一种燃料电池。
回答下列问题:
(1)H2S在空气中充分燃烧,能量变化过程如图所示:
①反应过程中反应物的总能量_______(填“>”“<”或“=”)生成物的总能量。
②H2S完全燃烧的化学方程式为___________。
(2)以 H2S、O2 为原料的碱性燃料电池装置的示意图如图,该装置工作时总反应离子方程式为2H2S+3O2+4OH- = 2SO32- +4H2O。
①该装置将___________ 能转化为__________能。
②已知正极反应式 O2+2H2O+4e- =4OH- ,则负极反应式为 _____ ,右室电解质溶液的pH ___________ (填“变大”“减小”或“不变”)。
3、今有常温下两种溶液:①0.1 mol/L NH3·H2O溶液 ②0.1 mol/LNH4Cl溶液
(1)溶液①的pH_______7 (填“>”、“<”或“=”),写出NH3·H2O的电离方程式____________。
(2)溶液②呈_______性(填“酸”、“碱”或“中”)。
(3)关于两种溶液中c (NH) 的大小叙述正确的是_____ ( 填序号)。
A 两种溶液中c (NH)都等于0.1 mol/L
B 两种溶液中c (NH)都小于0.1 mol/L
C NH4Cl溶液中c (NH) 小于NH3·H2O溶液中c (NH
)
(4)将溶液中①逐滴加入溶液②中,当溶液pH=7时,c (NH)_____ c (Cl-) (填“>”、“<”或“=”)。
4、下面是元素周期表的一部分,参照元素①~⑧在表中的位置。
族 周期 | ⅠA |
| 0 | |||||
1 | ① | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA |
|
2 |
|
|
| ② | ③ | ④ |
|
|
3 | ⑤ |
| ⑥ | ⑦ |
|
| ⑧ |
|
请用化学用语回答下列问题:
(1)④、⑤、⑦的原子半径由大到小的顺序为(元素符号)___________________。
(2)②、⑦、⑧的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是(填化学式)_____________。
(3)在①、④、⑤、⑧中的某些元素之间可形成既含离子键又含非极性共价键的离子化合物,写出其中一种化合物的电子式:_____________________。
(4)由②最高价氧化物与⑤的同周期相邻主族元素的单质反应的化学方程式为:___________________________。
(5)②单质与③的最高价氧化物的水化物的浓溶液反应的离子方程式为______________________。
5、如图所示是原电池的装置图。请回答:
(1)若C为稀H2SO4,电流表指针发生偏转,B电极材料为Fe且作负极,则A电极上发生的电极反应式为___;反应进行一段时间后溶液C的pH将__(填“升高”“降低”或“基本不变”)。
(2)若需将反应:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+设计成如图所示的原电池装置,则A(负极)极材料为__,B(正极)极材料为___;溶液C为___。
(3)若C为CuCl2溶液,Zn是__极,Cu极发生__反应,电极反应式为__反应过程溶液中c(Cu2+)___(填“变大”“变小”或“不变”)。
6、如图为原电池装置示意图。
(1)将铝片和铜片用导线相连,一组插入浓硝酸中,一组插入烧碱溶液中,分别形成了原电池,在这两个原电池中,作负极的分别是________(填字母)。
A.铝片、铜片 B.铜片、铝片
C.铝片、铝片 D.铜片、铜片
写出插入烧碱溶液中形成的原电池的负极反应式:______________________________。
(2)若A为Pb,B为PbO2,电解质为H2SO4溶液,工作时的总反应为Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O。写出B电极反应式:__________________________;该电池在工作时,A电极的质量将________(填“增加”“减小”或“不变”)。若该电池反应消耗了0.1 mol H2SO4,则转移电子的数目为________。
(3)若A、B均为铂片,电解质为KOH溶液,分别从A、B两极通入H2和O2,该电池即为氢氧燃料电池,写出A电极反应式:___________________________________;该电池在工作一段时间后,溶液的碱性将________(填“增强”“减弱”或“不变”)。
(4)若A、B均为铂片,电解质为H2SO4溶液,分别从A、B两极通入CH4和O2,该电池即为甲烷燃料电池,写出A电极反应式:___________________________________;若该电池反应消耗了6.4克CH4,则转移电子的数目为________。
7、氮及其化合物在化肥、医药、材料和国防工业中具有广泛应用。回答下列问题:
(1)自上个世纪德国建立了第一套合成氨装置,合成氨工业为解决人类的温饱问题作出了极大贡献。写出实验室制备氨气的方程式_________。
(2)有人设想寻求合适的催化剂和电极材料,以、
为电极反应物,以
为电解质溶液制造出一种既能提供电能,又能实现氮固定的新型燃料电池,如图所示。
①a电极是该电池的_______(填正极或者负极);该电池正极的电极反应式是___________。
②该电池在工作过程中的浓度将不断_________(填增大或减小),假设放电过程中电解质溶液的体积不变,当溶液中
的物质的量改变
时,理论上电池能为外电路提供___________mol电子。
(3)肼又称为联氨,是一种可燃性的液体,可用作火箭燃料。肼-空气燃料电池以20%~30%的
溶液为电解质溶液,总反应方程式为:
。请写出该电池放电时,负极的电极反应式:__________。
(4)为了监测空气中NOx的含量,科学家成功研制出了一种NOx传感器,其工作原理示意图如图:
①固体电解质中移向___________(填“正极”或“负极”)
②写出电极发生的电极反应式:________。
8、在恒温条件下将一定量X和Y的混合气体通入一容积为2L的密闭容器中,X和Y两物质的浓度随时间变化情况如图。
(1)该反应的化学方程式为(反应物或生成物用符号X、Y表示):_________________________。
(2)a、b、c、d四个点中,表示化学反应处于平衡状态的点是________________。
素材1:某温度和压强下,2L容器中,发生反应2SO2+O22SO3,不同时间点测得密闭体系中三种物质的物质的量如下:
素材2:反应在不同条件下进行时SO2的转化率:(SO2的转化率是反应的SO2占起始SO2的百分数,SO2的转化率越大,化学反应的限度越大)
根据以上的两个素材回答问题:
(3)根据素材1中计算20~30s期间,用二氧化硫表示的化学反应平均速率为________。
(4)根据素材2中分析得到,提高该化学反应限度的途径有_______________。
(5)根据素材1、素材2中分析得到,要实现素材1中SO2的转化率需控制的反应具体条件是__________________。
9、请将符合题意的下列变化的序号填在对应的横线上:①碘的升华;②氧气溶于水;③氯化钠溶于水;④烧碱熔化;⑤氯化氢溶于水;⑥氯化铵受热分解。
(1)化学键没有被破坏的是__________;仅发生离子键破坏的是__________;
(2)即发生离子键破坏、又发生共价键破坏的是____________________;
(3)N2的电子式为__________;Na2O2的电子式为___________;CO2的电子式为_________;
(4)用电子式表示MgCl2的形成过程 _____________________。
10、实验小组的同学们将三种金属按照下表的装置进行实验。回答问题:
序号 | 甲 | 乙 | 丙 |
装置 | |||
现象 | 溶液变为浅绿色,Cu极产生大量气泡 | Cu极的质量增加 | M极的质量减少 |
(1)装置甲中铁极的电极反应式是____________,溶液中H+向_____极移动(填“正”或“负”)。
(2)装置乙中铜极发生____________(填“氧化”或“还原”)反应。
(3)装置丙中M极为______(填“正极”或“负极”),一段时间后溶液的酸性_____________(填“增强”“减弱”或“不变”)。
(4)Fe、Cu、M中金属活动性最强的是_____________。
11、如图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放足量的溶液、
溶液、x溶液,a、b、c、d电极均为石墨电极,接通电源经过一段时间后,乙中c电极质量增加,据此回答问题:
(1)电源的M端为___________极;(填名称)
(2)电极d上发生的电极反应式为___________,乙池溶液___________(填“增大”、“减小”或“不变”)
(3)甲池中的总反应式为__________;
(4)当电路中有电子通过时,a、b、c、d电极上产生的气体或固体的物质的量之比是___________;
(5)若利用丙池实现铁上镀铜,则e、f、x依次是___________(填化学式);若利用丙池实现电解精炼铜,则f电极材料是___________(填具体物质);
(6)实验测得,甲醇
液体在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出
的热量,则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为:__________
12、工业上可利用地沟油作为原料制备乙醇,乙醇可再加工制备多种化工材料。
(1)反应②、③实现了官能团的转化:-OH→____________→_____________。
(2)反应④的类型是_______________。
(3)X的结构简式是____________________。
利用如图装置实现反应⑦。
(4)⑦的化学方程式是_________________。
(5)反应结束后,振荡试管b,静置后的现象是__________________。
(6)上述装置中饱和碳酸钠溶液的作用是_______________(填字母代号)。
A.反应掉乙酸和乙醇
B.反应掉乙酸并吸收部分乙醇
C.乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度比在水中的更小,有利于分层析出
D.加速酯的生成,提高其产率
13、在200mL2mol•L-1NaOH溶液中通入标准状况下6.72L二氧化碳气体,完全反应后所得溶液中:
(1)完全反应后所得溶液的溶质为______。
(2)在所得溶液中加入0.5mol•L-1的盐酸,至少加入______mL后才会有CO2气体放出。(不考虑CO2溶解于水)
14、如图所示,NaCl是一种重要的化工原料,可以制备一系列物质。以下是钠法(液氨法)制备NaN3的工艺流程:
(1)工业可通过电解熔融NaCl制得金属钠,请写出电解时阳极的电极反应式:____。
(2)用电子式表示NH3分子的形成过程____。
(3)工业上在210-220℃合成NaN3,请写出该合成反应的化学方程式____。
(4)NaN3是一种易溶于水、有爆炸性的白色固体,销毁NaN3可用NaClO溶液,该销毁反应的离子方程式为____(被氧化为N2)。
(5)生成过程中产生的Cl2、H2用途广泛,其中可用于生产高纯硅。
①硅元素位于周期表第____周期____族。
②SiO2熔点1723℃,质地硬而脆;SiCl4常温下为液体,易挥发。请根据性质推断SiO2属于____晶体,SiCl4晶体微粒间的作用力为____。
15、天然气的主要成分为CH4,一般还含有C2H6等烃类,是重要的燃料和化工原料。
(1)乙烷在一定条件可发生如下反应:C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g)ΔH1,相关物质的燃烧热数据如表所示:
物质 | C2H6(g) | C2H4(g) | H2(g) |
燃烧热ΔH/(kJ·mol-1) | -1560 | -1411 | -286 |
则ΔH1=__kJ·mol-1。
(2)以CH4为原料设计原电池电解下列物质,如图:
①甲池是将___能转化为___能的装置,乙装置中电极A的名称是___。(填“正极”或“负极”或“阴极”或“阳极”)。
②甲装置中通入CH4的电极反应式为___,乙装置中电极A(石墨)的电极反应式为___,丙装置中D极的产物是(写化学式)___。
③一段时间,当C极上产生5.6L(标准状况下)气体时,电路中转移___mol电子。均匀搅拌丙池,所得溶液的c(OH-)=___(已知:NaCl溶液足量,电解后溶液体积为500mL)。若要使乙池恢复电解前的状态,应向乙池中加入___(写化学式)。