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、某温度时,在一个容积为2L的密闭容器中,三种气体X、Y、Z物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据,试填写下列空白:
(1)该反应的化学方程式为 _____________。
(2)反应开始至 2 min,气体 Z 的平均反应速率为 __________________。
(3)以下说法能表示该反应已达平衡状态的是 ________________。
A.单位时间内生成 0.03 mol Z 的同时生成 0.02 mol 的 Y
B.X 的消耗速率和Z 的消耗速率相等
C.混合气体的压强不变
D.混合气体的密度不变
3、从明矾[KAl(SO4)2·12H2O]制备Al、K2SO4和H2SO4的流程如下:
已知:明矾焙烧的化学方程式为:4[KAl(SO4)2·12H2O] + 3S=2K2SO4+ 2Al2O3 + 9SO2↑+ 48H2O
请回答下列问题:
(1)在焙烧明矾的反应中,氧化产物与还原产物的物质的量之比为: 。
(2)步骤②中,为提高浸出率,可采取的措施有_____________。
A.粉碎固体混合物 | B.降低温度 | C.不断搅拌 | D.缩短浸泡时间 |
(3)明矾焙烧完全后,从步骤②的滤液中得到K2SO4晶体的方法是 。
(4)步骤③电解的化学方程式是 ,电解池的电极是用碳素材料做成,电解过程中,阳极材料需要定期更换,原因是: 。
(5)以Al和NiO(OH)为电极,NaOH溶液为电解液组成一种新型电池,放电时NiO(OH)
转化为Ni(OH)2,则该电池的正极电极反应式是 。
(6)焙烧a吨明矾(摩尔质量为b g/mol),若SO2的转化率为96%,可生产质量分数为98%的H2SO4质量为 吨(列出计算表达式)。
4、(1)下列溶液一定呈中性的是___________。
A.pH=7的溶液 B.c(H+)=10-7 mol·L-1的溶液
C.c(H+)/c(OH-)=10-14的溶液 D.氨水和氯化铵的混合液中c(H+)=c(OH-)
(2)已知T ℃时,Kw=1×10-13,则T ℃___________25 ℃(填“>”“<”或“=”)。在T ℃时将pH=12的NaOH溶液a L与pH=1的硫酸b L混合(忽略混合后溶液体积的变化),若所得混合溶液的pH=11,则a∶b=___________。
(3)25 ℃时,有pH=x的盐酸和pH=y的氢氧化钠溶液(x≤6,y≥8),取a L该盐酸与b L该氢氧化钠溶液反应,恰好完全中和,则两溶液的pH的关系式x+y为___________(用a、b表示)。
5、据报道,最近摩托罗拉(MOTOROLA)公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池,电量是现用镍氢电池和锂电池的10倍,可连续使用1个月充电一次。假定放电过程中,甲醇完全反应产生的CO2被充分吸收生成CO32-
(1)该电池反应的负极反应式为____________________________;
(2)甲醇在________极发生反应(填“正”或“负”),电池在放电过程中溶液的pH将_______(填“降低、上升或不变”);
(3)最近,又有科学家制造出一种固体电解质的燃料电池,其效率更高。一个电极通入空气,另一电极通入汽油蒸气。其中固体电解质是掺杂了Y2O3(Y:钇)的ZrO2(Zr:锆)固体,它在高温下能传导O2-离子(其中氧化反应发生完全),以甲烷(CH4)代表汽油。
①电池的负极反应式为__________________________________________。
②放电时固体电解质里的O2-离子的移动方向是向_________极移动(填“正”或“负”)。
6、(1)写出石英主要成分的化学式:_____________;写出异丁烷的结构简式:_____________
(2)联氨(又称为肼,分子式为N2H4)一种高能燃料,常备用于火箭、航天领域,通常用过量NH3与NaClO反应制得。
①请写出NH3的电子式:________________________
②肼溶于水显弱碱性,其原理与氨相似。请用电离方程式解释肼的水溶液显碱性的原因是:________
③请写出上述制备肼的化学方程式:______________________________________________________
7、分类法对研究化学物质和化学反应有重要的意义,请完成下列问题。
今有七种物质: ①铝线 ②熔化的KNO3 ③氯气 ④NaCl晶体 ⑤液态氯化氢 ⑥石灰水 ⑦乙醇,其中能导电的物质是___________,属于电解质的是__________,属于非电解质的是_________。
8、原电池是一种_______________________________________装置。电子表所用的某种钮扣电池的电极材料为Zn和Ag2O,电解质溶液为KOH,其电极反应式为:
Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-
电池的负极是_______________,正极发生的是___________________反应(填反应类型),总反应式为__________________________________________________。
9、下列分子中,①NaF、②H2O2、③NH4Cl、④O2、⑤KOH、⑥CO2、⑦CCl4、⑧MgCl2、⑨Na2O2、⑩Br2。
只含有离子键的物质是(填序号,下同)______________,
只含有极性键的物质是______________,
只含有非极性键的物质是______________,
含有极性键和非极性键的物质是______________,
既含有共价键又含有离子键的物质是 ______________。
10、如图为原电池装置示意图,
(1)若A为Zn片,B为石墨棒,电解质溶液为稀硫酸,则A电极名称为_________,写出正极的电极反应式______________;
(2)若A为铜片,B为银片,电解质为AgNO3溶液,则银片为______________极(填正或负),写出电极反应式:负极______________,正极______________
(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,该电池即为氢氧燃烧电池,该燃料电池的总反应为______________。
11、烟气(主要污染物SO2、NOx)是大气主要污染物,有效去除大气中SO2、NOx的是环境保护的重要课题。
(1)氨水法脱硫就是用足量的氨水将烟气中的SO2吸收,生成的盐再进一步氧化成硫酸铵。写出上述处理过程中发生反应的化学方程式______、______。
(2)用亚硫酸钠吸收法可实现SO2的循环使用,步骤如下:第一步,用亚硫酸钠溶液吸收SO2;第二步,加热吸收液,使之重新生成亚硫酸钠。写出上述处理过程中发生反应的化学方程式______、______。
(3)可以氨气还原法处理NOx,生成无污染的N2。写出氨气与NO2发生反应的化学方程式______。
(4)环保部门为测定某硫酸厂周围空气中SO2的体积分数,做了如下实验:取标准状况下的空气2.000L(含N2、O2、CO2、SO2等),缓慢通过足量溴水,在所得溶液中加入过量的BaCl2溶液,产生白色沉淀,将沉淀洗涤、干燥,称得其质量为0.466g。试回答:
①加入过量BaCl2溶液的目的是______。
②该空气样品中SO2的体积分数为______。
12、化学是一门实验为基础的科学。请回答下列问题:
(1)利用如图装置可验证浓、稀硝酸氧化性强弱,请完成 实验操作,回答相关问题:
①实验操作过程:固定铜片,打开分液漏斗活塞及止水夹2,从不对称U形管1、2长管口处分别注入稀硝酸、浓硝酸,液面与双孔橡皮塞接触,然后,关闭分液漏斗玻璃活塞、止水夹1、2。此后可观察到现象______;然后打开止水夹1,会发现不对称U形管2中长导管口无色气泡变红棕色,浓硝酸逐渐变黄(说明稀硝酸不能氧化这种无色气体而浓硝酸可以)。
②请用一个化学方程式体现该实验验证浓、稀硝酸氧化性强弱的原理_________。
(2)利用如图装置可以验证非金属性的变化规律。
①干燥管D的作用是__________。
②实验室中现有药品Na2S、KMnO4、浓盐酸、MnO2,请选择合适药品设计实验验证氯的非金属性大于硫:装置A、B中所装药品分别为________、________,装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成,离子方程式为______________________。
③若要证明非金属性:Cl > C >Si,则A中加入试剂____________、B中加Na2CO3、C中加入试剂______________。
13、列式并计算下列各小题:
(1)某温度时,测得0.01 mol/L的NaOH溶液pH为11,求该温度下水的离子积常数Kw
(2)在此温度下,将pH=a的NaOH溶液VaL与pH=b的硫酸VbL混合。
①若所得混合溶液为中性,且a=12,b=2,求Va∶Vb。
②若所得混合溶液的pH=10,且a=12,b=2,求Va∶Vb。
14、近年来,磁性材料的研究备受国际磁学界的关注。Fe3O4具有许多优异的性能,在磁性材料等领域应用广泛。回答下列问题:
(1)以太阳能为热源分解Fe3O4,经由热化学铁氧化合物循环分解水制H2的过程如图所示。
已知:H2O(l)= H2(g)+O2(g)△H1+285.5kJ·mol-1
过程I:2 Fe3O4(s)⇌6 FeO (s)+O2(g)△H2=+313.2kJ•mol-1
则过程II的热化学方程式为 ______________________________。
(2)磁铁矿(Fe3O4)是工业上冶炼铁的原料之一,发生的主要反应为Fe3O4(s)+4CO(g)⇌3Fe(s)+4CO2(g)△H <0,T℃ 时,在 1L 恒容密闭容器中加入Fe3O4、CO各0.5mol,5min反应达到平衡时,固体质量减小了6.4g。
①从起始到反应达到平衡时v(CO2)=______,T℃时,该反应的平衡常数K=________。
②欲提高该反应中 CO的平衡转化率,可采取的措施是______(任写一个即可)。
③其他条件不变时,该反应在不同温度下,CO2的产率随时间的变化α(CO2)~t曲线如图所示,温度T1、T2、T3由大到小的关系是____,判断依据是_______。
15、碱式次氯酸镁[Mg2ClO(OH)3·H2O]微溶于水,是一种无机抗菌剂。某研发小组通过下列流程制备碱式次氯酸镁:
⑴从上述流程可以判断,滤液中可回收的主要物质是______。
⑵调pH时若条件控制不当,会使得所制的碱式次氯酸镁中混有Mg(OH)2杂质。为防止生成该杂质,实验中可以采取的方法是______。
⑶为测定碱式次氯酸镁的质量分数[含少量Mg(OH)2杂质],现进行如下实验:称取0.2000g碱式次氯酸镁样品,将其溶于足量硫酸。向溶液中加入过量KI,再用0.1000 mol·L-1 Na2S2O3滴定生成的I2,恰好完全反应时消耗Na2S2O3溶液体积为20.00 mL。计算碱式次氯酸镁的质量分数。(写出计算过程)______________
已知:2I-+ClO-+2H+=I2+Cl-+H2O,I2+2S2O32-=2I-+S4O62-。