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、人们利用原电池原理制作了多种电池,以满足日常生活、生产和科学技术等方面的需要。请根据题中提供的信息,回答下列问题。
(1)铅蓄电池在放电时的电池反应为,则其正极上的电极反应为_____。
(2)溶液腐蚀印刷电路铜板时发生反应:
。若将此反应设计成原电池,则负极所用的电极材料为_____;电极反应式:____;当电路中转移0.2mol电子时,被腐蚀的铜的质量为_____g。
(3)已知甲醇燃料电池的工作原理如图所示。该电池工作时,b口通入的物质为___,该电池正极上的电极反应式为__;当6.4g甲醇()完全反应生成
时,有___mol电子发生转移。
3、按要求填空:有下列物质:①O2 ②CO2 ③NH3 ④Na2O ⑤Na2O2 ⑥NaOH ⑦H2O2⑧HBr,回答下列问题:
(1)只含有极性键的是__________;
(2)只含有非极性键的是__________;
(3)含有极性键和非极性键的是__________;
(4)含有非极性键的离子化合物是__________.
4、电池与工农业生产、日常生活有着密切的关联。请回答下列问题:
(1)燃料电池是目前电池研究的热点之一、某课外小组自制的氢氧燃料电池如图所示,a、b均为惰性电极。
①负极是___________(填“a”或“b”),该电极上发生___________(填“氧化”或“还原”)反应。
②b极发生的电极反应式是___________。
③标准状况下,消耗11.2L 时,转移的电子数为___________。
(2)某同学利用家中废旧材料制作可使扬声器发出声音的电池,装置如下图所示。下列说法正确的是___________(填字母)。
A.电子由铝制易拉罐经导线流向碳棒 B.在碳棒上有气体生成,该气体可能为氢气
C.铝质易拉罐逐渐被腐蚀,说明铝失去电子 D.扬声器发声,说明该装置将电能转化为化学能
(3)铁及其化合物应用广泛,如可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。
①写出溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式:___________。
②若将①中的反应设计成原电池,请画出该原电池的装置图,标出正、负极和电解质溶液___________。
5、江南皮革厂的废水中含有一定量的氨氮(以NH3、形式存在),通过沉淀和氧化两步处理后可使水中氨氮达到国家规定的排放标准。已知HClO的氧化性比NaClO强,NH3比
更易被氧化。)
(1)沉淀:向酸性废水中加入适量Fe2(SO4)3溶液,废水中的氨氮转化为NH4Fe3(SO4)2(OH)6沉淀。该反应的离子方程式为_______。
(2)氧化:加入NaClO溶液进一步氧化处理经沉淀处理后的废水。
①在强酸性条件下,NaClO将废水中的氨氮转化为N2,该反应的离子方程式为____。
②进水pH对氨氮去除率和出水pH的影响分别如图1和图2所示:
i.进水pH在1.25~2.75范围内时,氨氮去除率随pH的升高而下降的原因是_____。
ii.进水pH在2.75~6范围内时,氨氮去除率随pH的升高而上升的原因是_____。
iii.国家相关标准要求经处理过的氨氮废水pH要控制在6~9,综合考虑进水pH应控制在_______左右为宜。
③研究发现,强酸性废水中氨氮去除率随温度升高呈先升后降趋势。当温度大于30℃时,废水中氨氨去除率随着温度升高而降低,其原因可能是_______。
④n(ClO-)/n(氨氮)对废水中氨氨去除率和总氮去除率的影响如图3所示。当n(ClO-)/n(氨氮)>1.54后,总氮去除率下降的原因是_______。
6、某研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破,组装出了自呼吸电池及主动式电堆。甲醇燃料电池的简易工作原理如图所示。
(1)b电极为__极,该电极的电极反应式为_____________;
(2)工作一段时间后,当64g甲醇完全反应时,转移电子数为___________;
(3)若用此电池来电解NaCl溶液(惰性电极),电解反应的离子方程式为____;
(4)电解一段时间后,将电解产生的黄绿色气体平均分成两份,其中一份通入50mL含有淀粉-KI溶液中,一段时间之后溶液变蓝,用0.5mol/L的Na2S2O3滴定I2(2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI),共消耗15mL Na2S2O3溶液。如果将SO2和另一份气体同时通入水中来消耗另一份气体,需要标况下SO2的体积是多少___(写出计算过程)?
7、在铜、锌、稀硫酸构成的原电池中(如图所示)。
(1)负极是__(填“铜”或“锌”),__电子(填“失去”或“得到”),发生__反应(填“氧化”或“还原”),电极反应方程式___;正极是__(填“铜”或“锌”)__电子(填“失去”或“得到”),发生__反应(填“氧化”或“还原”),电极反应方程式__。
(2)电流由___流向___(填“铜”或“锌),铜片上观察到的现象是___。
8、学习有机化学基础,初步建立“组成、结构决定性质”的基本观念,形成基与官能团、化学键与反应类型认识有机化合物的一般思路,培养化学学科核心素养。两种无色液体有机物甲和乙,结构如图,根据其结构回答下列问题:
(1)有机物甲和乙的分子结构中________(填“是”或“否”)含有同一种官能团。
(2)有机物甲的分子式为________,具有的官能团的名称是________。
(3)如下反应类型:①酯化反应②加成反应③与酸性KMnO4溶液反应④水解反应⑤银镜反应⑥中和反应,其中有机物甲能发生___;(填序号,下同)有机物乙能发生___。
(4)甲、乙两种有机物中,______的水溶性较好;与碳酸氢钠溶液反应生成气体的是______。
9、工业上合成氨气与制备硝酸一般可连续生产,流程如下:
(1)合成塔中发生的反应: 0)$">,下表为不同温度下该反应的平衡常数。
T/℃ | 300 | ||
K |
由此可推知,表中_______300℃(填>、<、=)。
(2)吸收塔中的反应为:,从生产流程看,吸收塔中需要补充空气,其原因是_______。
(3)和
在铂丝催化作用下从145℃就开始反应:
。该反应的逆反应速率随着时间变化的关系如图,
时改变了某种条件,改变的条件不可能是_______。(填写选项编号)
a.减小NO浓度 b.增大浓度
c.使用催化剂 d.升高温度
(4)氨气是重要的化工原料,可用于制备硝酸和纯碱。氨在某种催化剂催化氧化过程中主要有以下两个竞争反应:
反应①
反应②
在密闭容器中充入一定量和
,测得一定时间内有关物质的量随温度变化如图所示。完成下列填空:
①若密闭容器体积为2L,反应温度从0℃升至840℃时反应时间为t min,则该时间内生成NO的平均反应速率为_______。
②影响氨气催化氧化反应产物的因素有_______、_______。
10、(1)如图是碳和水蒸气发生反应生成CO、H2的途径和三个状态的能量,该反应为吸热反应,比较E1、E2、E3的大小:_____。
(2)已知2mol氢气燃烧生成液态水时放出572kJ的热量,反应方程式是2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)。请回答下列问题:
①该反应的生成物能量总和____(填“大于”、“小于”或“等于”)反应物能量总和。
②若2mol氢气完全燃烧生成水蒸气,则放出的热量____(填“大于”、“小于”或“等于”)572kJ。
(3)已知拆开1molN﹣N键、1molN﹣H键、1molN≡N键、O=O键需要的能量分别是3akJ、2.5akJ、8akJ、4akJ,完全燃烧1mol火箭燃料肼(N2H4)生成氮气和水蒸气放出能量为5akJ,则1molH2O(g)完全断键时共吸收____kJ的能量。
(4)已知化学反应A2(g)+B2(g)═2AB(g)的能量变化如图所示,反应物的总键能_____(填“大于”、“小于”或“等于”)生成物的总键能。
11、近几年来关于氮污染的治理倍受关注。
(1)三效催化剂是最为常见的汽车尾气催化剂,其催化剂表面物质转化的关系如图所示,下列说法正确的是_______。
a.在转化过程中,氮元素均被还原
b.依据图示判断催化剂不参与储存和还原过程
c.还原过程中生成,转移电子数为
d.三效催化剂能有效实现汽车尾气中、
、
三种成分的净化
(2)利用氧化氮氧化物反应过程如下:
。反应Ⅰ的化学方程式是
,反应Ⅱ的离子方程式是________。
(3)加入过量次氯酸钠可使废水中完全转化为
,而本身被还原为
。
①检验废水中是否存在的方法是______。
②若处理废水产生了(标准状况),则需消耗浓度为
的次氯酸钠的体积为_______L。
12、新冠病毒爆发期间,各类消毒剂大显身手,ClO2泡腾片就是一种,使用时将其投入水中即可产生ClO2对水体、环境消毒。已知ClO2是一种易溶于水而难溶于有机溶剂的气体,实验室制备ClO2的原理是用亚氯酸钠固体与氯气反应:2NaClO2+Cl2=2ClO2+2NaCl。如图是实验室用于制备和收集一定量纯净的ClO2的装置(某些夹持装置和垫持用品省略)。其中E中盛有CCl4液体(用于除去ClO2中的未反应的Cl2)。
(1)仪器P的名称是__。
(2)写出装置A中烧瓶内发生反应的离子方程式__。
(3)B装置中所盛试剂是__。
(4)F为ClO2收集装置,应选用的装置是__(从①②③中选择),其中与E装置导管相连的导管口是__(填导管口的字母)
(5)相同条件下,ClO2的消毒能力是Cl2的__倍(以等物质的量的消毒剂得电子的数目计算)。
13、反应Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑的能量变化趋势如图甲所示:
(1)该反应为______(填”吸热”或“放热”)反应。
(2)该反应____(填“是”或“否”)氧化还原反应;若将上述反应设计成原电池,装置如图乙,该装置工作时,电子沿导线流入_____(填“Cu”或“Fe”)电极,该电极为____(填“正”或“负”)极,电极反应式为____;若反应产生11.2L气体(标准状况下),则电路中应该有____mol电子发生了转移。
14、硝酸钙晶体[Ca(NO3)2·4H2O]常用于电子、仪表及冶金工业。一种利用CaO制备Ca(NO3)2·4H2O的流程如下:
(1)“制浆”过程中发生反应的化学方程式是_________。
(2)“气体X”的化学式是_________ ,生成气体X发生反应的化学方程式是_________。
(3)Ca(NO3)2·4H2O的溶解度随温度变化的曲线如图所示,“酸化”后制取Ca(NO3)2·4H2O的操作主要包括加热浓缩、___、 过滤、洗涤、干燥。实验室过滤操作必须用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 ____ 。
15、高铁酸钠(Na2FeO4)是一种多功能新型水处理剂。
(1)Na2FeO4中铁元素的化合价是________价,Na2FeO4能给水消毒利用的是________性。
(2)用Na2FeO4代替氯气作净水消毒剂的优点是_________________________ ,在水处理过程中,形成Fe(OH)3胶体,使水中悬浮物聚沉,Fe(OH)3胶体中分散质粒子直径的范围是_______________.
(3)工业上可用FeCl3、NaOH、NaClO三种物质在一定条件下反应制得Na2FeO4,配平反应的离子方程式:______Fe3++______OH﹣+_____ClO﹣=__FeO42﹣+ _______+____Cl﹣,若反应过程中转移了0.5mol电子,则还原产物的物质的量为___________ mol。