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、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
4、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
5、在催化剂加热条件下,将SO2与足量O2置于恒容密闭容器中发生反应。SO2与SO3的物质的量浓度随时间的变化如图所示,请回答下列问题。
(1)写出反应的化学方程式___________。
(2)5min后c(SO2)与c(SO3)不再随时间改变的原因是___________。
(3)由图像可知SO2与O2的反应是可逆反应,证据是___________。
(4)若将SO2与足量18O2反应,当三氧化硫的浓度不再随时间改变时,容器中18O存在于以下物质中:18O18O、S18O18O18O、___________(说明:本题用18O2或者18O18O表示氧气分子中的2个O原子均为18O,以此类推)。
6、物质类别和核心元素的价态是学习元素及其化合物性质的两个重要认识视角。如图为氯元素的“价类”二维图。
请回答下列问题:
(1)二维图中类别A是______;B可以代替Cl2成为新时代自来水消毒剂,则B是_____(填化学式);C的焰色试验呈紫色,则C是_____(填化学式)。
(2)某同学利用①FeO②KMnO4③NaOH探究盐酸的性质,进行了如下预测:从物质类别上看,盐酸属于酸,可能与______(填标号)发生反应;从化合价角度看,盐酸中Cl-具有______性,可能与______(填标号)发生反应。
(3)将传感器插入盛有新制氯水的广口瓶中,强光照射氯水,采集并分析数据绘制图像,图像中纵坐标代表的物理量可能是______(填标号)。
a.溶液颜色的变化 b.氯水中氧气的体积分数
c.氯水的pH d.溶液的漂白能力
(4)若将84消毒液与双氧水混用给游泳池消毒,反应产生的O2促进藻类快速生长,使池水变绿。其反应原理用化学方程式表示为:NaClO+H2O2=NaCl+O2↑+H2O。
①该反应说明氧化性:NaClO______O2(填“>”“<”或“=”)。
②用单线桥法表示该反应电子转移的方向和数目:NaClO+H2O2=NaCl+O2↑+H2O。______
(5)一定温度下,Cl2与NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和NaClO3的混合物,若NaClO与NaClO3的物质的量之比为3∶1,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为______。
7、某杂志报道了一种用磁场远程开启化学反应的方法,一种含铁化合物纳米粒子在其中发挥了重要作用。
(1)基态C原子的价层电子轨道表达式为_____;其核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图形为_____。
(2)写出与NO互为等电子体的一种分子和一种离子:_____。
(3)[Fe(CN)6]4-与硝酸反应的离子方程式为:[Fe(CN)6]4-+4H++NO=CO2↑+[Fe(CN)5(NO)]2-(红色)+NH
。
①红色离子中所含非金属元素的第一电离能由大到小的顺序为_____。
②CN-与亚铁离子之间的作用力为_____;NO、NH
中氮原子的杂化方式分别为_____、_____,键角∠ONO_____(填“>”或“<”)∠HNH。
8、X、Y、Z三种短周期元素分别处于不同的周期。已知X原子和Y原子最外层电子数相同,Z原子次外层只有两个电子,X和Z可以形成离子化合物X2Z,Y和Z可以形成共价化合物Y2Z。
(1)写出元素符号是X______、Y______、Z______;
(2)Y单质的电子式是_______________________。
9、高铁酸钾(K2FeO4)是一种绿色氧化剂,具有高效的杀菌消毒作用,常用于饮水处理,在许多领域展现出广阔的应用前景。制备高铁酸钾有下列两种方法:
方法一:Fe2O3+3KNO3+4KOH=2K2FeO4+3KNO2+2H2O
方法二:Fe(OH)3+KClO+KOH—K2FeO4+KCl+H2O(未配平)
(1)方法一中的氧化产物为_______(写化学式),将方法一的化学方程式改写为离子方程式_______,根据该反应方程式可以判断氧化性强弱:KNO3_______K2FeO4(填“>”“<”或“=”);
(2)写出方法二配平后的化学方程式_______;
(3)利用方法二制备K2FeO4,若有0.2molK2FeO4生成,转移的电子数为_______mol。
10、取27.4 g 由 Na2CO3和NaHCO3组成的固体混合物,加热至质量不再减少,冷却后称得剩余固体质量为21.2 g;再将该剩余固体加入到 500 mL足量稀盐酸中,充分反应。(忽略溶液体积变化)
(1)加热时,生成H2O的质量是___________g。
(2)原混合物中Na2CO3的物质的量是___________mol。
(3)所得溶液中Na+的物质的量浓度是___________mol/L。
(4)整个过程中,生成CO2的总体积是___________L(标准状况)。
11、Ⅰ.A、B的结构简式如图:
(1)A、B能否与NaOH溶液反应:A___________(填“能”或“不能”,下同),B___________。
(2)A在浓硫酸作用下加热可得到B,其反应类型是___________。
(3)A、B各1 mol分别加入足量溴水,完全反应后消耗单质溴的物质的量分别是___________mol、___________mol。
(4)下列关于B物质的叙述中,正确的是___________。
A.可以发生还原反应 B.遇FeCl3溶液紫色
C.1 mol该有机物最多可与2 mol H2反应 D.可与NaOH溶液反应
Ⅱ.肉桂醛是一种食用香精,它广泛用于牙膏、洗涤剂、糖果以及调味品中。工业上可通过下列反应制备:
+CH3CHO
H2O+
(1) A物质的名称___________;请推测B侧链上可能发生反应的类型:___________ (任填两种)
(2)请写出两分子乙醛在上述条件下反应的化学方程式:___________;
(3)请写出同时满足以下条件,B的所有同分异构体的结构简式___________。
①分子中不含羰基和羟基,②是苯的对二取代物,③除苯环外,不含其他环状结构。
12、在日常生活中,金属腐蚀的现象普遍存在,金属腐蚀常常是自发进行的。回答下列问题:
(1)钢铁腐蚀分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀:
①在酸性环境中,主要发生的腐蚀称为___________(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀,此时正极上的电极反应式为___________。
②发生吸氧腐蚀时,每转移0.2mol电子,消耗气体的体积为___________mL(标准状况下)。
(2)钢铁的保护法如图所示:
①图1为___________(填“牺牲阳极保护法”或“外加电流法”),此时锌板上发生的电极反应为___________。
②图2中,a为电源的___________(填“正”或“负”)极,判断的理由为___________。
13、氯元素是生产生活中常见的非金属元素。某同学探究Cl2及其化合物的性质。
(1)把Cl2通入水中,反应的化学方程式是____________。
(2)用氯水进行如下表实验:
实验 | 操作 | 现象 |
Ⅰ | 把氯水点在蓝色石蕊试纸上 | 试纸先变红后褪色 |
Ⅱ | 向氯水中滴加足量AgNO3溶液,不断振荡 | ⅰ.有白色沉淀生成ⅱ.稍后,溶液变为无色 |
① 实验Ⅰ的现象说明,氯水具有的性质是_________。
② 实验Ⅱ:a.ⅰ现象的白色沉淀是______________。
b.综合ⅰ、ⅱ现象,该同学推测实验Ⅱ发生的反应为:
Cl2 + AgNO3 +_________=HNO3 +AgCl↓+__________(将反应补充完整)
③ 为探究实验Ⅰ中试纸褪色的原因及Ⅱ中另一种反应产物,该同学设计实验如下:
c.将少量稀硝酸点在蓝色石蕊试纸上,试纸变红未褪色;
d.……
上述实验d的方案是_________。
(3)该同学查阅资料得知,最初,人们直接用氯气作漂白剂,但使用起来不方便,效果也不理想。经过多年的实验、改进,才有了今天常用的漂白粉。
① 你认为“使用起来不方便,效果也不理想”的原因是_________。
② 科研人员以氯气、石灰石、水为原料制取漂白粉,有关反应的化学方程式是:___________________。
14、100mL浓硫酸(足量)中加入6.4gCu,在加热条件下充分反应:
(1)反应消耗的H2SO4的物质的量是______mol,生成SO2的体积为______L(标准状况下)。
(2)若将反应后的溶液稀释到1000mL,取出100mL,并向取出液中加入足量的BaCl2溶液,得到沉淀39.61g,则原浓硫酸的物质的量浓度为______mol/L。
15、中科院一项最新成果实现了甲烷高效生产乙烯,甲烷在催化作用下脱氢,在气相中经自由基偶联反应生成乙烯,其反应如下:2CH4(g)⇌C2H4(g)+2H2(g) ΔH>0
化学键 | H—H | C—H | C=C | C—C |
E(kJ/mol) | a | b | c | d |
(1)已知相关化学键的键能如上表,甲烷制备乙烯反应的ΔH=____________ (用含a、b、c、d的代数式表示)。
(2)T1温度时,向1 L的恒容反应器中充入2mol CH4,仅发生上述反应,反应过程中 0~15min CH4的物质的量随时间变化如图1,测得10~15min时H2的浓度为1.6mol/L。
①0~10min内CH4表示的反应速率为__________mol/(L·min)。
②若图1中曲线a、曲线b分别表示在温度T1时,使用质量相同但表面积不同的催化剂时,达到平衡过程中n(CH4)变化曲线,其中表示催化剂表面积较大的曲线是 ________ (填“a”或 “b”)。
③15min时,若改变外界反应条件,导致n(CH4)发生图1中所示变化,则改变的条件可能是_____________________________________(任答一条即可)。
(3)实验测得v正=k正c2(CH4),v逆=k逆c(C2H4)·c2(H2)其中k正、k逆为速率常数仅与温度有关,T1温度时k正与k逆的比值为______ (填数值)。若将温度由T1升高到T2,则反应速率增大的倍数v正____v逆(填“>”“=”或“<”),判断的理由是_________________ 。
(4)科研人员设计了甲烷燃料电池并用于电解。如图2所示,电解质是掺杂了 Y2O3与 ZrO2的固体,可在高温下传导O2-。
①C极的Pt为______ 极(填“阳”或“阴” )。
②该电池工作时负极反应方程式为_____________________。
③用该电池电解饱和食盐水,一段时间后收集到标况下气体总体积为112mL,则阴极区所得溶液在25℃时pH=_______ (假设电解前后NaCl溶液的体积均为500mL)。
16、硼铁混合精矿含有硼镁石[MgBO2(OH)、磁铁矿(Fe3O4)、磁黄铁矿(FexS)、品质铀矿(UO2)等,以该矿为原料制备MgSO4·H2O和硼酸(H3BO3)的工艺流程如下:
已知:在pH为4~5的溶液中生成UO2(OH)2沉淀。
回答下列问题:
(l)“酸浸”时,为了提高浸出率可采取的措施有:________ (至少答两个措施),该步骤中NaC1O3可将UO2转化为,则该反应的离子方程式为_____。
(2)“除铁净化”需要加入____(填化学式)把溶液pH调节至4~5,滤渣的成分是_______。
(3)“蒸发浓缩”时,加入固体MgC12的作用是 ___。
(4)铁精矿(Fe3O4、FexS)经过一系列加工后,可用于制备氢氧化铁固体。已知T℃,
,
,
回答下列问题:
①在T℃,假设Fe3+水解的离子方程式是:,则该条件下Fe3+水解反应的平衡常数K= __(用含以的字母表示)。
②在T℃向饱和Fe(OH)3、Fe(OH)2的混合溶液中,加入少量NaOH固体(忽略溶液体积变化),则溶液中的c(Fe2+)/c(Fe3+)会 __(填“变大”“变小”或“不变”),请结合相关数据推理说明:____。
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