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、我国是个钢铁大国,钢铁产量为世界第一,高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法。
Ⅰ.已知:2CO(g) + O2(g) = 2CO2(g) △ H =− 566kJ/mol;2Fe(s)+O2(g)= Fe2O3(s) △ H =− 825.5kJ/mol
反应:Fe2O3(s) + 3CO(g)2Fe(s) + 3CO2(g) △H =_____kJ/mol。
Ⅱ.反应 Fe2O3(s) + 3CO(g)2Fe(s) + 3CO2(g)在1000℃的平衡常数等于4.0。在一个容积为10L的密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol,反应经过10min后达到平衡。
(1)欲提高 CO 的平衡转化率,促进 Fe2O3的转化,可采取的措施是_____
a.提高反应温度 b.增大反应体系的压强 c.选取合适的催化剂 d.及时吸收或移出部分CO2 e.粉碎矿石,使其与平衡混合气体充分接触
Ⅲ.高炉炼铁产生的废气中的CO可进行回收,使其在一定条件下和H2反应制备甲醇:
CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g)。请根据图示回答下列问题:
(1)从反应开始到平衡,用H2浓度变化表示平均反应速率v(H2) =_____。
(2)若在温度和容积相同的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,测得反应达到平衡时的有关数据如下表:
容器 | 反应物投入的量 | 反应物的转化率 | CH3OH的浓度 | 能量变化(Q1,Q2,Q3均大于 0) |
甲 | 1mol CO 和 2mol H2 | a1 | c1 | 放出Q1kJ 热量 |
乙 | 1mol CH3OH | a2 | c2 | 吸收Q2kJ 热量 |
丙 | 2mol CO 和 4mol H2 | a3 | c3 | 放出Q3kJ 热量 |
则下列关系正确的是_____。
a. c1 = c2 b..2Q1 = Q3 c..2a1 = a3 d..a1+ a2= 1 e.该反应若生成1mol CH3OH,则放出(Q1 + Q2)kJ 热量
3、航天飞机常采用新型燃料电池作为电能来源,燃料电池一般指采用H2、CH4、CO、C2H5OH等可燃物质与O2一起构成的电池装置。它可直接将化学能转化为电能,甲烷燃料电池以KOH溶液为电解质,其总反应的化学方程式为:CH4+2O2+2OH-===CO32—+3H2O。
(1)负极上的电极反应为____________________________________。
(2)消耗标准状况下的5.6 L O2时,有________ mol电子发生转移。
(3)开始放电时,正极附近溶液的pH________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
4、我国在催化加氢制取汽油方面取得突破性进展,
转化过程示意图如图所示:
(1)二氧化碳分子中的化学键是_______。
(2)图中有机物乙是汽油的主要成分之一,其名称为_______;有机物、
、
、
、甲、乙均符合通式
,则m与n的关系为_______。
(3)实验室常用纯净的碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳气体,反应过程中产生二氧化碳的体积(V)与时间(t)的关系如图所示:
①由图象分析,化学反应速率最快的是_______(填字母)段。
②为了增大上述反应的速率,下列操作可行的是_______(填字母)。
a.加蒸馏水 b.加氯化钠溶液 c.加浓盐酸 d.加热
(4)一定条件下,工业上也可用合成甲醇(
):
。将
与
充入容积为0.5L的密闭容器中发生上述反应,
时测得甲醇的物质的量为
,则
内的平均反应速率
_______
。
5、Ⅰ.如图所示,在一个小烧杯里加入研细的晶体。将此小烧杯放在事先滴有3~4滴水的玻璃片上,然后向小烧杯中加入
晶体,并用玻璃棒快速搅拌。
(1)该实验中观察到的现象除产生刺激性气味的气体及反应混合物呈糊状以外,还有___________。该反应___________(填“是”或“不是”)氧化还原反应。
(2)该反应为___________(填“吸”或“放”)热反应,说明反应物的总能量___________(填“大于”或“小于”)生成物的总能量。
(3)实验中要用玻璃棒搅拌的原因是________。
Ⅱ.
(4)现有如下两个反应:A.,B.
。判断上述两个反应中能设计成原电池的是___________(填“A”或“B”)。
(5)将纯锌片和纯铜片按图中方式插入100mL相同浓度的稀硫酸中一段时间,回答下列问题:
①下列说法正确的是___________。
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pH均增大
②在相同时间内,两烧杯中产生气泡的速度:甲___________乙(填“>”“<”或“=”)。
③请写出图中构成原电池的负极电极反应式:___________。
(6)瑞典ASES公司设计的曾用于驱动潜艇的液氨一液氧燃料电池的示意图如下,则该燃料电池工作时的总反应方程式为___________。
(7)燃料电池的工作原理是将燃料和氧化剂(如)反应所放出的化学能直接转化为电能。现设计一燃料电池,以C为电极,
为燃料,采用氢氧化钠溶液为电解液,电池工作时消耗
,则电路中通过___________mol电子。
(8)请设计一个简单原电池,证明氧化性,则负极材料为___________,正极电极反应式为___________。
6、SO2的实验室制法是利用亚硫酸钠和浓硫酸的反应。
(1)请写出该反应的化学方程式________________。
(2)反应中的硫酸既不是稀硫酸也不是98.3%的浓硫酸的原因是_______________________________。
(3)将SO2气体通入CuCl2溶液中,生成CuCl沉淀的同时,还有产物HCl和H2SO4。请写出该反应的化学方程式____________。
7、从海水里提取溴的方法之一如下:
①向海水中通入Cl2 ②向所得的溶液中鼓入热空气把溴吹出 ③用纯碱溶液吸收溴生成NaBr、NaBrO3 ④在上述溶液中加入稀硫酸使溴析出 ⑤加CCl4,振荡、静置、分液
根据以上叙述回答下列问题:
(1)①中反应的化学方程式为_____________。
(2)⑤中不能使用酒精的原因是_____________。
(3)⑤中必须使用的玻璃实验仪器名称为________,分液时,CCl4从___(填上口或者下口)放出。
(4)②中鼓入热空气即可把溴吹出说明溴的一种物理性质是:________
8、I.工业上制备FeSO4是用Fe粉与一定浓度的硫酸反应,是放热反应
(1)为了防止生锈,Fe屑表面涂了油脂,与硫酸反应前,将Fe屑与热的纯碱溶液混合,搅拌洗涤,其目的是_______。
(2)倾倒出洗涤液后,用蒸馏水多次洗涤Fe屑,加入稀硫酸,反应时,要求Fe屑过量,其原因是(用离子方程式表示)_______。
(3)当没有气泡产生时,趋热过滤。下图中,0℃-60℃FeSO4∙7H2O的溶解度曲线,60℃以上是FeSO4∙4H2O的溶解度曲线,即温度在60℃以上,从溶液结晶析出的晶体是FeSO4∙7H2O,现从滤液中结晶出FeSO4∙7H2O,操作是控制60℃温度,_______,冷却到0℃结晶,过滤,冰水洗涤,晾干。
II.FeCl3溶液用于制造电路板,腐蚀电路板上多余的Cu。
(1)写出上述反应的离子方程式_______。
(2)若某次反应后的溶液中c(Fe3+)=1.2mol/L,c(Cl-)=6mol/L,不计其它损耗,则c(Fe2+)=_______。
(3)现用1L2mol/LFeCl3腐蚀电路板后(设体积不变),c(Fe3+)变为1mol/L,要提取该溶液中的全部的Cu,最少加入Fe粉的质量是__。若将加入Fe粉后的溶液转化成FeCl3溶液,至少通入标准状况下的Cl2的体积是__。
9、Ⅰ. (1)写出表示含有 8 个质子、10 个中子的原子的化学符号_____。
(2)原子种类由_________决定;元素种类由_____决定;元素的 同位素由_____决定;元素的化学性质由_________决定。
Ⅱ.有①、
、
②H2O、D2O ③石墨、金刚石④H、D、T 四组微粒或物质,回答下列问题:
(1)互为同位素的是_____;
(2)互为同素异形体的是_________;
(3)由①和④中微粒能结合成含三个原子的化合物,这些化合 物中相对分子质量最大的是_________(填化学式)。
10、电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换等方面应用广泛。
(1)①钢铁在海水中容易发生电化学腐蚀,正极反应式是__________。
②图中,为减缓钢闸门的腐蚀,材料B可以选择__________(填“Zn”或“Cu”)。
(2)如图为钢铁防护模拟实验装置,则铁做__________极,检测钢铁保护效果的方法是:取少量铁电极附近的溶液于试管中,_________,则说明保护效果好。
(3)氢氧燃料电池是一种新型的化学电源,其构造如图所示:
a、b为多孔石墨电极,通入的气体由孔隙中逸出,并在电极表面放电。
①a的电极反应式是_________;
②若电池共产生3.6g水,则电路中通过了_______mol的电子。
11、A、B、C、D、E 5种短周期元素的原子序数依次增大,上述元素中只有一种金属元素。A、B同周期,化合物AB2、DB2均是可使澄清石灰水变浑浊的气体。又已知C、E的单质均可溶于NaOH溶液,且C与NaOH溶液反应可产生气体,E单质常温下为黄绿色气体。
(1)写出下列元素的名称:
C.________,D.________,E.________
(2)写出AB2使澄清石灰水变浑浊的化学方程式:
______________________________________________________。
(3)写出C的单质与NaOH溶液反应的离子方程式:
_____________________________________________________。
12、如图所示的装置中,A是用二氧化锰制取氯气发生装置,C、D为气体净化装置(C中装有饱和食盐水,D中装有浓硫酸),E是硬质玻璃管装有细铁丝网,F为干燥的空广口瓶,烧杯G中装有氢氧化钠溶液。
请回答下列问题:
(1)仪器B的名称是________________;
(2)实验室制氯气的化学方程式:________________;
(3)C装置的作用是________________;D装置的作用是________________;
(4)E中发生化学反应的方程式为:________________;
(5)烧杯G中发生反应的化学方程式为:________________。
13、(1)甲醇是重要的化工原料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,可能发生的反应如下:
①CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH2
③CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g) ΔH3
已知反应②中相关化学键键能数据如下:
化学键 | H—H | C==O | C≡O | H—O |
E/kJ·mol-1 | 436 | 803 | 1 076 | 465 |
由此计算ΔH2=________kJ·mol-1。已知ΔH3=+99 kJ·mol-1,则ΔH1=________kJ·mol-1。
(2)已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ,在含少量I-的溶液中,H2O2分解的机理为:
①H2O2+I-→H2O+IO-慢 ②H2O2+IO-→ H2O+O2+I-快
H2O2分解反应的热化学方程式为________________________________,该反应速率的快慢主要由第_______步(选择①或②,下同)决定。下图表示H2O2在无催化剂和少量I-的催化作用下的两步反应机理降低反应活化能的能量变化图,其中波峰A点代表反应机理___________。
(3)金刚石和石墨均为碳的同素异形体,它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳,在氧气充足时充分燃烧生成二氧化碳,反应中放出的热量如图所示。
①在通常状况下,金刚石和石墨相比较,________(填“金刚石”或“石墨”)更稳定,石墨的燃烧热为________。
②12 g石墨在一定量的空气中燃烧,生成气体36 g,该过程放出的热量为________。
14、I.金属矿物资源以及海水资源的利用有着非常重要的意义。
Ⅰ(1)金属铁常用的冶炼方法是____________(填序号);
A.热分解法 B.热还原法 C.电解法 D.湿法冶金
(2)利用冶炼得到的铁屑和海带中提取的碘可以用于生产KI,其工艺流程如图所示:
①操作A包括________________、_____________、过滤。
②用冰水洗涤的目的是:a除去附着在KI表面的可溶性杂质:b._________________。
③反应Ⅰ生成了铁与碘的化合物X,若X中铁元素与碘元素的质量比为21∶127,则X的化学式为__________________;反应Ⅱ中1molX完全反应生成89.6L(标准状况)CO2,写出反应Ⅱ的化学方程式:______________________________________________。
Ⅱ.工业上由黄铜矿(主要成分CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下:
(3)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的____________吸收。
a.浓HSO4 b.稀HNO3 c.NaOH溶液 d.氨水
(4)用稀H2SO4浸泡熔渣B,取少量所得溶液,滴加KSCN溶液后呈红色,说明溶液中存在_____(填离子符号),检验溶液中还存在Fe2+的方案是:____________________________。
(5)在一定量的精铜中加入足量的稀HNO3溶液,该反应的离子方程式为________________。
(6)由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为______________________________________。
15、工业上用铝土矿(主要成分Al2O3、Fe2O3、SiO2)提取氧化铝作冶炼铝的原料,提取的操作过程如下:
(1)写出步骤①中所发生反应的化学方程式____
(2)沉淀1是_________(写化学式);沉淀2是________(写化学式)。
(3)写出步骤②中所发生反应的离子方程式__________
(4)用氧化铝冶炼铝的化学方程式是______
(5)请设计另一个实验方案提取氧化铝________