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、用图示装置及药品制备有关气体,其中能达到实验目的的是( )
选项 | A | B | C | D |
装置及药品 | ||||
实验目的 | 制H2S | 制氨气 | 制NO2 | 制氯气 |
A.A
B.B
C.C
D.D
3、下列实验合理的是( )
选项 | A | B | C | D |
实验装置 | ||||
实验目的 | 证明非金属性:Cl>C>Si | 吸收氨气,并防止倒吸 | 制备并收集少量NO2气体 | 制备少量氧气 |
A.A
B.B
C.C
D.D
4、以二氧化锰为原料制取高锰酸钾晶体的实验流程如图所示,下列有关说法正确的是
A.“灼烧”时,可在玻璃坩埚中进行
B.“浸取”时,可用无水乙醇代替水
C.“转化”反应中,通入CO2的目的是提供还原剂
D.“浓缩结晶”的目的是分离提纯KMnO4
5、有八种离子:H+、Na+、Ba2+、Ca2+、OH-、Cl-、SO、CO
。
(1)由两种离子相结合可形成的物质有16种,其中属于酸的是_______,属于难溶盐的是_______。
(2)写出由以上两种离子组成的钠盐的电离方程式:_______。
6、电化学方法是化工生产及生活中常用的一种方法。回答下列问题:
(1)二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体,是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺如图所示:
①图中用石墨作电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2。产生ClO2的电极应连接电源的___________(填“正极”或“负极”),对应的电极反应式为_____________________。
②a极区pH___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
③图中应使用___________(填“阴”或“阳”)离子交换膜。
(2)电解K2MnO4溶液制备KMnO4。工业上,通常以软锰矿(主要成分是MnO2)与KOH的混合物在铁坩埚(熔融池)中混合均匀,小火加热至熔融,即可得到绿色的K2MnO4,化学方程式为___________。用镍片作阳极(镍不参与反应),铁板为阴极,电解K2MnO4溶液可制备KMnO4。上述过程用流程图表示如下:
则D的化学式为___________;阳极的电极反应式为___________;阳离子迁移方向是___________。
(3)电解硝酸工业的尾气NO可制备NH4NO3,其工作原理如图所示:
①阴极的电极反应式为___________。
②将电解生成的HNO3全部转化为NH4NO3,则通入的NH3与实际参加反应的NO的物质的量之比至少为___________。
7、将锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中,并在中间串联一个电流表,装置如图所示。
(1)该装置可以将____能转化为___能。
(2)装置中的负极材料是___。
(3)铜片上的电极反应式是___,该电极上发生了___(填“氧化”或“还原”)反应。
(4)稀硫酸中的SO向___(填“锌”或“铜”)片移动。
8、铜与稀硫酸不反应,某校实验小组的同学在老师的指导下设计了下列装置,实现了铜与稀硫酸的反应。请回答下列问题:
(1)甲同学认为在通入空气的同时,将开关K与_______(填“a”或“b”)连接,即可实现。则此时石墨电极的反应式为_______,电池工作时,H+向_______(填“C”或“Cu”)极移动。
(2)乙同学认为,不通入空气,将K与_______(填“a”或“b”连接,也可以实现,总反应的离子方程式为_______。
(3)丙同学认为还可以用如图所示装置模拟工业上电镀铜。他认为只要将C换成Fe(Cu足量),并将乙同学的实验持续足够长时间,即可实现在Fe上镀Cu。这种方法得到的铜镀层不牢固,理由是_______。
9、硅单质及其化合物用途广泛,请回答下列问题:
(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯硅烷还原法是当前制备高纯硅的主要方法,生产过程示意图如下:
写出由纯制备高纯硅的化学反应方程式_______。
(2)下列有关材料的说法正确的是_______。
A.单质硅化学性质稳定,但可以被强碱溶液腐蚀
B.盐酸可以与硅反应,故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅
C.普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的,其熔点很高
D.混凝土桥墩中含有
(3)硅酸钠水溶液俗称水玻璃,取少量硅酸钠溶液于试管中,逐滴加入盐酸,振荡。写出实验现象及化学方程式_______。
(4)在人体器官受到损伤时,需要使用一种新型无机非金属材料来植入体内,这种材料是_______(填字母)。
A.高温结构陶瓷 B.生物陶瓷 C.导电陶瓷
10、工业上合成氨的化学反应,在容积为10L的密闭容器中,通入40molN2和120mol H2在一定条件下进行反应,4s后达到平衡状态,此时N2的浓度为2mol/L。通过计算回答下列问题:
(1)用N2 表示的4s内化学反应的平均速率是________ 。
(2)若生成17g氨气,放出46.2kJ热量,写出合成生成2摩尔氨反应的热化学方程式________。
(3)以上化学反应平衡常数的表达式为____,若外界条件改变为升高温度,平衡常数将____(填“增大、减小、不变”)
(4)上述反应达到平衡后,在其它条件不变的情况下,通过减小容器体积增大压强,则化学平衡向_____移动的是(填“正向”或“逆向”)。
11、煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx,形成酸雨、污染大气,采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝,回答下列问题:
(1)NaClO2中氯元素的化合价为______________。
(2)在鼓泡反应器中通入含有SO2和NOx的烟气,反应温度为323 K,NaClO2溶液浓度为5×10−3mol/L,溶液呈碱性。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表
离子 | SO42− | SO32− | NO3− | NO2− | Cl− |
c/(mol/L) | 8.35×10−4 | 6.87×10−6 | 1.5×10−4 | 1.2×10−5 | 3.4×10−3 |
①以NO转化为NO3-为例,写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式__________。增加压强,NO的转化率__________(填“提高”“不变”或“降低”)。
②随着吸收反应的进行,吸收剂溶液的pH逐渐___________(填“提高”“不变”或“降低”)。
③由实验结果可知,脱硫反应速率脱硝反应速率__________(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同,还可能是________________________________。
(3)在不同温度下,NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中,SO2和NO的平衡分压px如图所示。已知图中: 其中(nx代表各成分的物质的量,na代表气体总物质的量)
①由图分析可知,反应温度升高,脱硫、脱硝反应的平衡常数均____(填“增大”“不变”或“减小”)。
②反应ClO2−+2SO32−==2SO42−+Cl−的平衡常数K表达式为______________。
(4)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2,也能得到较好的烟气脱硫效果。从化学平衡原理分析,Ca(ClO)2相比NaClO具有的优点是______________________。
12、(1)图1是高铁电池的模拟实验装置,放电时电池反应为3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH
①该电池放电时正极的电极反应式为_________。
②盐桥中含有饱和KCl溶液,此盐桥中氯离子向______移动(填“左”或“右”)。
③如图2为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线,由此可得出高铁电池的优点有___________________。
(2)某同学在研究如图所示的原电池装置时,测得Zn电极质量减轻6.5 g,Cu电极质量增加4.8 g。通过导线的电子数与反应转移电子总数的比值定义为电池的能量转换效率,则该实验中电池的能量转换效率为_______。
(3)熔融盐燃料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为负极燃气,空气与CO2的混合气为正极燃气,制得在650℃下工作的燃料电池,完成有关的电池反应式:
负极反应式:2CO+2−4e−═4CO2
正极反应式____________;总电池反应_______________。
13、肼(N2H4) 是一种重要的工业产品,实验室用NH3与Cl2合成肼(N2H4) 并探究肼的性质。实验装置如图所示:
相关物质的性质如下:
| 性状 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 性质 |
N2H4 | 无色液体 | 1.4 | 113 | 与水混溶、强还原性 |
N2H6SO4 | 无色晶体 | 254 | / | 微溶于冷水,易溶于热水 |
回答下列问题:
(1)装置A试管中的试剂为_______(填化学式)。仪器a的名称是_______。
(2)N2H4是_______分子(填“极性”或“非极性”)。
(3)装置B中制备肼的离子方程式为_______,该装置中通入NH3必须过量的原因是_______。
(4)上述装置存在一处缺陷,会导致肼的产率降低,改进方法是_______。
(5)①探究N2H4的性质。取装置B中溶液,加入适量稀硫酸振荡,置于冰水浴冷却,试管底部得到无色晶体。肼是一种二元弱碱,肼与硫酸反应除能生成N2H6SO4外,还可能生成的盐为_______。(填化学式)。
②测定肼的质量分数。取装置B中的溶液3.2g,调节溶液pH为6.5左右,加水配成250mL溶液,移取25.00mL置于锥形瓶中,并滴加2~3滴淀粉溶液,用c mol·L-1的碘溶液滴定(杂质不参与反应),滴定过程中有无色、无味、无毒气体产生。滴定终点平均消耗标准溶液20.00mL,产品中肼的质量分数为_______%。
14、某些化学键的键能如表所示:
化学键 | ||
键能/( | 436 | 945 |
试回答下列问题:
(1)已知,则
键的键能是_________kJ/mol。
(2)气体和
气体反应生成
气体和NO气体过程中的能量变化如图所示,请写出
与CO反应的热化学方程式:________________。
(3)已知:
①,
②,
③。
则反反应的
____(用含
、
、
的式子表示)。
15、工业上用自然界存在的角膜硼镁矿主要成分为
制取金属镁和粗硼,工艺过程如下:
根据以上信息回答下列问题:
(1)硼砂中硼的化合价 ______ ,溶于热水后,若需要调节pH为制取硼酸,写出该反应的离子方程式: ______ 。
(2)从氯化镁晶体制得无水氯化镁的条件是 ______ ;其理由是 ______ ,若用惰性电磁电解溶液,写出电解过程的离子方程式: ______ 。
(3)制得的粗硼可在一定条件与作用生产
,再提纯
,
沸点较低,提纯可采用 ______ ;高温时
即可分解,得到高纯度硼。根据分解生成碘的量还可以测定粗硼的粗度。方法如下:
称取粗硼转化成纯
,再完全分解,生成的碘用
的
溶液滴定至终点,消耗标准液
滴定原理:
①滴定终点判断应用 ______ 作指示剂;
②标准液应盛装在 ______ 滴定管中;
③该粗硼的纯度为 ______ 。
(4)酸性染料电池的反应机理为:
,则电池正极反应式为 ______ ;常温下,若起始电解液
,则电池工作一段时间后,电解液
,此时溶液中
______ ;当溶液
时,镁元素的主要存在形式是 ______ 。
已知:
16、化石燃料燃烧排放的氮氧化物()需要加以处理,以氨气为还原剂的
(选择性催化还原)技术主要是通过向烟道内喷入还原剂
,然后在催化剂的作用下将烟气中的
,还原成清洁的
和
。回答下列问题:
(1)已知下列反应的热化学方程式:
① (标准
反应)
②(慢速
反应)
③(快速
反应)
④(副反应)
计算反应③的__________
。
(2)下列关于反应②和反应③反应过程能量变化示意图正确的是__________。
(3)若烟气中水含量过高会对反应产生影响:ⅰ.从平衡角度分析水含量高的影响:__________;ⅱ.相同时间内水对反应①和反应③的影响如图所示。水的存在__________(选填“加快”“减慢”)了反应,可能的原因是:__________。
(4)在温度、压强
条件下的恒容容器中模拟实验,原料气
、
、
比例为1∶1∶2,主要发生反应③,平衡时压强为
,脱氮率为__________,平衡常数
__________
(保留三位有效数字)。(
)