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、如图是元素周期表的草图,表中所列字母代号分别代表某一种元素,请回答:
(1)表中最活泼的金属元素与最活泼的非金属元素形成的物质是___(化学式),其中所含化学键类型为___(填“离子键”或“共价键”)。
(2)a、d两种元素可形成两种化合物,其中原子个数比为1:1的化合物的结构式为___。
(3)e、f、k、m对应的单原子离子的半径由大到小的顺序为___(填离子符号)。
(4)d、m对应的阴离子还原性由强到弱顺序为___(填离子符号)。
(5)用电子式表示n与m形成的原子个数比2:1的化合物的形成过程:___。
(6)写出k的最高价氧化物对应的水化物与f的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式:___。
3、原电池是直接把化学能转化为电能的装置。航天技术上使用的氢-氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境等优点。下图是氢-氧燃料电池的装置图。
则:
①溶液中OH-移向____电极(填“a”或“b”)。
②b电极附近pH________。(填增大、减小或不变)
③如把H2改为甲烷,则电极反应式为:负极:______________。
4、Ⅰ.在容积为2L的密闭容器中进行如下反应:A(g)+2B(g)3C(g)+xD(g),开始时A为4mol,B为6mol;5min末时测得C的物质的量为3mol,用D表示的化学反应速率v(D)为0.2mol/(L·min)。计算
(1)5min末A的物质的量浓度为__________mol/L。
(2)前5min内用B表示的化学反应速率v(B)为_________mol/(L·min)。
(3)化学方程式中x值为__________ 。
(4)此反应在四种不同情况下的反应速率分别为:①v(A)=5mol/(L·min);②v(B)=6mol/(L·min);③v(C)=4.5mol/(L·min);④v(D)=8mol/(L·min)。
其中反应速率最快的是__________(填编号)。
II.将纯锌片和纯铜片按如图所示方式插入100mL相同浓度的稀硫酸一段时间,回答下列问题:
(5)下列说法正确的是________ (填字母代号)。
A.甲、乙均为化学能转变为电能的装置 B.乙中铜片上没有明显变化
C.甲中铜片质量减少、乙中锌片质量减少 D.两烧杯中溶液的酸性均减弱
(6)在相同时间内,两烧杯中产生气泡的速度:甲________乙(填“>”、“<”或“=”)。原因是________。
5、火药是古代道士配出的“药”,燃放烟花爆竹“产生大量烟雾。这种烟雾的成分是二氧化硫,与空气中的水分最终形成了稀硫酸气溶胶。
(1)根据所学知识,进行科学分析,下列说法正确的是________。
A.二氧化硫与空气中的水通过化合反应直接形成稀硫酸
B.稀硫酸具有强氧化性,可以用于杀菌消毒
C.烟花爆竹燃烧产生的SO2和可吸入颗粒物均属于大气污染物
(2)某学习小组想检验某地区的雨水中是否含有硫酸根,设计实验:取少量雨水于试管中,加入盐酸酸化无明显现象,再加入__________溶液(填“BaCl2”或“AgNO3”)产生白色沉淀。证明该地区雨水中含有硫酸根。
(3)“绿水青山就是金山银山”,工业生产中通常在煤中加入适量石灰石进行脱硫处理,解决煤燃烧产生二氧化硫的问题,完成化学方程式:2CaCO3+O2+2SO2=2_____+2CO2。
6、在一个恒容反应器中发生反应:,该反应的平衡常数随温度的变化如表:
温度 | 400 | 500 | 830 |
平衡常数K | 10 | 9 | 1 |
(1)该反应的正反应为______反应填“吸热”或“放热”
。
(2)830℃时,向反应器中投入1mol 、2mol
、x mol
和
发生上述反应,要使反应开始时向逆反应方向进行,x的取值范围是______。
(3)若反应器绝热,判断该反应达到平衡状态的标志是______填序号
。
①体系的压强不再发生变化
②混合气体的密度不变
③混合气体的平均相对分子质量不变
④各组分的物质的量浓度不再改变
⑤消耗1mol 的同时,生成1mol
(4)如图表示该反应在时刻达到平衡,在
时刻因改变某个条件浓度变化的情况,图中
时刻发生改变的条件可能是______
写出两种
。
7、写出下列物质的分子式或结构简式:
(1)1L烷烃C的蒸气完全燃烧时,生成同温同压下15L水蒸气:__________。
(2)分子式为CmH20的烷烃中m为________。
(3)碳、氢原子个数之比为2∶5的烷烃的分子式为__________,它的同分异构体的结构简式为__________。
8、在恒温2L密闭容器中通入气体X并发生反应:2X(g)⇌Y(g) ΔH<0,X的物质的量n(x)随时间t变化的曲线如图所示(图中两曲线分别代表有无催化剂的情形)
(1)下列措施不能提高反应速率的是_______。
A.升高温度
B.加入适量X
C.增大压强
D.及时分离出Y
(2)反应从开始到a点的平均反应速率可表示为v(Y)=_______,X的转化率为_______;
(3)图中c点对应的速率关系是v(正)_______v(逆) (填“大于”“小于”或“等于”);
(4)反应进行到a点时放出的热量_______反应进行到b点时放出的热量(填“大于”“小于”或“等于”)。
9、(1)①Ca(ClO)2的名称为____________;
②磁铁矿主要成分的化学式为____________。
(2)请按要求完成相应的方程式:
①金属镁在二氧化碳中燃烧的化学方程式____________。
②铜与浓硫酸混合加热的化学方程式____________。
③用离子方程式说明用磨合玻璃塞的试剂瓶不可装NaOH溶液的原因:____________。
④用FeCl3溶液与铜反应制作印刷电路板的离子方程式____________。
10、已知反应:Cl2+2HBr=Br2+2HCl。当有0.2molHCl(g)生成时放出8.1kJ的热量。
其能量变化示意图如图:请回答:
(1)该反应的热化学方程式是_____。
(2)由上述数据判断断开1molH-Cl键与断开1molH-Br键所需能量相差约为_____kJ。
11、利用化学反应将存储在物质内部的化学能转化为电能,科学家设计出了原电池,从而为人类生产、生活提供能量。回答下列问题:
(1)你认为__________(填“是”或“不是”)所有氧化还原反应都可以设计成原电池。
(2)图1是铜锌原电池示意图。图2中,x轴表示图1装置工作时流入正极的电子的物质的量,y轴表示(填字母)_____。
a.铜棒的质量 b.c(Zn2+) c.c(H+) d.c()
(3)某同学依据反应:2Ag++Cu=Cu2++2Ag设计的原电池如图所示;
①负极的材料是_______,发生的电极反应为________。
②当反应进行到一段时间后取出电极材料,测得某一电极增重了10.8g,则该原电池反应共转移电子的物质的量是_______mol。
(4)甲烷燃料电池是一种新型高效电池。电池原理如图所示。该电池总反应为CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O,则正极反应式为__。
12、实验室制取氯气的装置如图所示:
(1)实验原理:______________。
(2)实验装置:气体制备型化学实验装置的设计,要将化学反应原理、气体净化、收集和尾气处理等结合起来。
①填写装置中试剂名称,C______________,D____________,F__________。
②其中C的作用是除去氯气中的____________;D的作用是除去氯气中的____________。
③该装置中收集氯气使用的是________,还可用排__________的方法,原因是_____________。
④其中F的作用是_____________。
⑤检验氯气是否收集满可用__________放在集气瓶口,若试纸______,则证明已集满。
13、(1)已知:1molH2燃烧反应过程中能量变化如图,且H2O(g)=H2O(l)ΔH=-ckJ·mol-1,请写出H2燃烧热的热化学方程式:___。
(2)如果向100mL0.4mol·L-1的稀盐酸中加入足量氢氧化钡溶液充分反应后,放出2.2kJ的热量,请写出稀盐酸与氢氧化钡溶液中和热的热化学方程式:___。
(3)利用CO和H2在催化剂的作用下合成甲醇,反应如下:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H
已知反应中的相关的化学键键能数据如下:
化学键 | H-H | C-O | CO | H-O | C-H |
E/(kJ•mol-1) | 436 | 343 | 1076 | 465 | 413 |
由此计算△H=___kJ•mol-1。
(4)氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体。已知:
①CO(g)+NO2(g)=NO(g)+CO2(g) △H=-akJ·mol-1(a>0)
②2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H=-bkJ·mol-1(b>0)
若用标准状况下3.36LNO2氧化CO至CO2(NO2完全反应生成N2)的整个过程中转移电子的物质的量为__mol,放出的热量为__kJ(用含有a和b的代数式表示)。
14、工业上从海水中提取金属镁,工艺流程如图:
(1)试剂A为____(填名称,下同),试剂B为____。
(2)为探究制得的金属镁与金属铜、钛的金属活动性强弱,某兴趣小组将打磨过的钛片投入硫酸铜溶液中,一段时间后在钛片的表面析出红色固体,则钛和铜的金属活泼性:Ti____Cu(填“>”,“<”或“=”),上述反应的离子方程式为____。(已知Ti在化合物中一般显+4价)。为比较镁与钛的金属活泼性强弱,该兴趣小组设计原电池如图所示:
若Mg片不断溶解,Ti片上有无色气泡产生,则可证明Ti____Mg(填“>”、“<”或“=”)。请写出该电池的负极的电极反应式:____。
15、碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]是一种用途广泛的化工原料,实验室以纯铜屑为原料制取的流程如下:
(1)“溶解”步骤反应的离子方程式为_______.温度宜控制在50℃左右,若高于50℃,溶液中O2溶解量减少、Cu的转化率降低,若低于50℃ ,_____
(2)“反应”步骤生成Cu2(OH)2CO3的化学方程式为_________。反应后溶液中铜元素残留量受pH和反应时间的影响如图所示:
判断反应的最佳条件: pH为___、反应时间为____h。
(3)检验Cu2(OH)2CO3洗涤是否完全的方法是____________________
(4) Cu2(OH)2CO3也可以表示为CuCO3·Cu(OH)2。 查阅文献,上述反应条件下还可能生成少量CuCO3·Cu(OH)2。为测定产品的纯度[产品中Cu2(OH)2CO3的质量分数],取10.97g干燥样品,400℃左右加热,测得固体质量随时间变化关系如图所示。
已知: 8.00g固体为黑色纯净物。
有关物质的摩尔质量如表:
物质 | CuCO3·Cu(OH)2 | CuCO3·2Cu(OH)2 | CuO |
摩尔质量/g·mol-1 | 222 | 320 | 80 |
请计算产品的纯度(写出计算过程,结果保留3位有效数字)。______