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、按要求回答下列问题。
(1)2019年,我国青年化学家雷晓光被遴选为“青年化学家元素周期表”氮元素的代言人。氮元素在周期表中的位置是________,N2的电子式是________,化合物Si3N4中N的化合价是_______价。
(2)2020年6月23日,长征系列运敦大箭将北斗三号“收官之星”成功送入太空。火箭燃料燃烧的化学方程式为:2N2H4+N2O4=3N2+4H20。该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______,将封装有NO2和NO混合气体的圆底烧瓶浸入热水中,气体混合物颜色变_______(填“深”或“浅”)。
(3)我国拥有自主知识产权的铷(Rb)原子钟,每3000万年误差仅1秒。Rb是第5周期IA族元素。Rb元素原子的失电子能力______填(“强”或“弱”)于K,请用原子结构的知识解释其原因:______。
3、火箭推进器中盛有强还原剂肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水。当它们混合反应时,即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量热。已知0.4mol液态肼与足量液态双氧水反应,生成氮气和水蒸气,放出256.652kJ的热量。
⑴写出过氧化氢的电子式________。
⑵反应的热化学方程式为_________。
⑶此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个优点是_________。
4、反应Fe+H2SO4FeSO4+H2↑的能量变化趋势如图所示:
(1)该反应为____(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)若要使该反应的反应速率增大,下列措施可行的是____(填字母)。
A.改铁片为铁粉 B.改稀硫酸为98%的浓硫酸
C.升高温度 D.减小压强
(3)若将上述反应设计成原电池,铜为原电池某一极材料,则铜为____(填“正”或“负”)极。铜片上产生的现象为_________,该极上发生的电极反应为_______________,外电路中电子由____(填“正”或“负”,下同)极向____极移动。
5、随原子序数的递增,八种短周期元素(用字母表示)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如图所示。
根据判断出的元素回答问题:
(1)f元素的最高价氧化物对应的水化物能溶于e元素的最高价氧化物对应的水化物的水溶液中,请写出该反应的离子方程式:____。
(2)z的最简单氢化物与h的单质反应产生z的单质气体和一种遇空气有白雾的气体,写出该反应的化学方程式:____,该反应中还原产物是____。
(3)元素x与y可形成多种化合物,其中形成一种能催熟果实的气体X。
①气体X的结构简式为____。
②若以气体X为主要原料合成乙酸,其合成路线如图所示:
提示:2CH3CHO+O22CH3COOH
i.A→B的反应方程式为____;
ii.与乙酸互为同分异构体的酯类化合物的结构简式为____。
6、根据下列原电池的装置图,回答问题:
(1)若C为稀H2SO4溶液,电流表指针发生偏转,B电极材料为Fe且做负极,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+设计成如上图所示的原电池装置,则负极A极材料为___________,正极B极材料为___________,溶液C为___________。
(3)用CH4和O2组合形成的质子交换膜燃料电池的结构示意图如下:
①则d电极是___________(填“正极”或“负极”),c电极的反应方程式为___________。
②若线路中转移2mol电子,则上述燃料电池,消耗的O2在标准状况下的体积为___________L。
(4)熔融盐电池具有高的发电效率,因而受到重视。可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为负极燃料气,空气与CO2的混合气为正极助燃气,制得在650℃下工作的燃料电池,其负极电极反应式为2CO+2-4e-=4CO2,则正极电极反应式为___________。
7、第Ⅱ族和第Ⅶ
族元素单质的熔沸点,随原子序数递增变化的规律相同。(______)
A.正确 B.错误
8、现有下列4种物质:① NH3 ②浓硝酸 ③ 浓硫酸 ④ NO。其中,遇空气迅速变成红棕色的气体是____(填序号,下同),能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体是____,加入蔗糖产生“黑面包”现象的溶液是____,常温下,能用铁制容器盛放的溶液是____。
9、以NH3代替氢气研发燃料电池是当前科研的一个热点。使用的电解质溶液是2mol·L−1的KOH溶液,电池总反应为:4NH3+3O2=2N2+6H2O。该电池负极的电极反应式为____________________;每消耗3.4g NH3转移的电子数目为_________。
10、A~E等几种烃分子的球棍模型如图所示,据此回答下列问题。
(1)D的分子式为__,E的一氯取代物有___种。
(2)可作为植物生长调节剂的是__(填序号)。
11、氮的常见化合物在工、农业生产中用途广泛。NH3、NH3•H2O、NH4Cl、HNO3是最常见的含氮化合物。回答下列问题:
(1)工业上采用液化法从合成氨的混合气体中分离出氨,这利用了氨_________的性质。
(2)实验室制取氨气的化学方程式为___________。
(3)NH3在空气中与HCl相遇产生白烟,这里“白烟”是_______,打开盛浓硝酸的试剂瓶塞,瓶口有白雾出现,这里“白雾”是 _________。
(4)NH3和SiH4两种氢化物中,________更稳定。NH3是工业上制硝酸、铵盐的原料,写出NH3催化氧化的化学方程式:____________。
12、某同学运用类比的思想,既然氨气具有还原性,能否像H2那样还原CuO呢?他设计实验制取氨气并探究上述问题:
(1)实验室常用加热氯化铵固体和氢氧化钙固体的混合物来制取氨气,写出反应的化学方程式:_______。
[实验探究]设计实验探究氨气的还原性及其产物,实验装置图(夹持及尾气处理装置未画出)如图:
(2)通入的NH3必须干燥的原因是_______。
(3)实验中观察到CuO变为红色物质,无水CuSO4变蓝,同时生成一种无污染的气体。请写出NH3与CuO反应的化学方程式:_______。
[问题讨论]
(4)已知Cu2O为红色粉末,在酸性溶液中,Cu+能发生自身氧化还原反应生成Cu2+和Cu。有同学认为:NH3与CuO反应生成的红色物质中可能含有Cu2O。现向得到的红色物质中直接加入试剂M,通过观察现象可直接确定产物成分,则试剂M可以是_______(填编号)。
①稀硫酸②稀盐酸③稀硝酸④浓硝酸
13、将气体A、B置于固定容积为2 L的密闭容器中,发生如下反应:3A(g)+B(g) 2C(g)+2D(g),反应进行到10 s末,达到平衡,测得A的物质的量为1.8 mol,B的物质的量为0.6 mol,C的物质的量为0.8 mol。
(1)用C表示10 s内反应的平均反应速率为______________。
(2)反应前A的物质的量浓度是______________。
(3)10 s末,生成物D的浓度为______________。
14、含硫化合物多为重要的化工原料。请回答下列问题:
I.多硫化物是含多硫离子(Sx2-)的化合物,可用作废水处理剂、硫化剂等。
(1)Na2S2的电子式为___。
(2)Na2S5(易溶于水)在酸性条件下可生成H2S和S,该反应的离子方程式为___。
(3)黄铁矿(FeS2)是工业上制硫酸的重要原料,在氧气中煅烧生成Fe2O3和SO2,其煅烧的化学方程式为___。
II.焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是一种食品抗氧化剂,易溶于水。
(4)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)中硫元素的化合价为___。
(5)向某些饮料中添加少量焦亚硫酸钠(Na2S2O5),可降低饮料中溶解氧的含量,发生反应的离子方程式为__。
(6)向饱和碳酸钠溶液中通入过量SO2可制得焦亚硫酸钠,发生反应的化学方程式为__。
15、某Al2O3样品中含有Fe2O3和SiO2杂质,现欲制取纯净的Al2O3,某同学设计如图的实验方案:
请回答下列问题:
(1)操作I的名称是____, 在该操作中用到的玻璃仪器除了有烧杯、玻璃棒,还有_____。
(2)写出第③步反应中铝元素转化的离子方程式_____。
(3)写出证明滤液B中Fe3+已沉淀完全的实验方法______。
(4)不改变上述流程图的结构,将“①过量盐酸”“②过量NaOH”交换位置,则“③过量CO2”应改为___, 写出此方案下生成沉淀B的离子方程式____。
(5)为了得到更加纯净干燥的Al(OH)3,过滤后需要进行的操作步骤是____ 、___。