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、依据氧化还原反应:2Ag++Cu=Cu2++2Ag设计的原电池如图所示。请回答下列问题:
(1)电极X的材料是________;
(2)X电极发生的电极反应式为____________________;银电极上发生的电极反应为________(填“氧化”或“还原”)反应。
(3)外电路中的电子________(填“流出”或“流向”)Ag电极。
(4)当有3.2 g铜溶解时,银电极增重________g。
3、将190gMgCl2溶于水配制成500mL溶液。
(1)该溶液中MgCl2的物质的量浓度为___________,溶液中Cl-的物质的量浓度为___________。
(2)配制1mol·L-1的MgCl2溶液500mL,需该溶液的体积为___________。若配制该溶液定容时仰视读数,则会导致所得溶液浓度___________。(填“偏高”、“偏低”、“无影响”、“无法确定”)
(3)向(2)中500mL溶液中再通入一定量的HCl气体后,溶液中Cl-的物质的量浓度为3mol·L-1(假设溶液体积不变),则溶液中H+的物质的量浓度为___________,通入HCl气体在标况下体积为___________L。
4、依据图中氮元素及其化合物的转化关系,回答问题:
(1)图1中,X的化学式为_____,从化合价上看,X具有______性(“氧化”、“还原”)。
(2)回答下列关于NH3的问题:
①实验室常用NH4Cl与Ca(OH)2制取氨气,该反应的化学方程式为__________。
②下列试剂不能用于干燥NH3的是__________(填字母)。
A.浓硫酸 B.碱石灰 C.生石灰
③若要收集一瓶氨气,采用的方法是________________。
5、过氧乙酸( CH3COOOH)是一种高效消毒剂,常温下易分解,可由乙酸与H2O2在硫酸催化下反应制得,化学方程式为CH3COOH(aq)+H2O2(aq)CH3COOOH(aq)+H2O(l)。
(1)该反应的能量变化如图所示。
①该反应为____________(填“放热” 或“吸热”)反应。
②制备38 g CH3COOOH时,热量变化为6.85 kJ,则E =________ 。
(2)取a g冰醋酸和a g 50% H2O2 混合均匀,加入一定量硫酸,测得混合溶液的体积为2 L。在25 °C时,测得不同时刻,溶液中的n(CH3COOOH)变化如图所示(反应前后溶液体积变化忽略不计)。
①0 ~6 h内,v(CH3COOOH)=______。
②若反应前后溶液的质量没有发生变化,则反应进行到6 h时,H2O2的转化率为____。
③若在40 °C下进行该实验,测得不同时刻n(CH3COOOH)均有所降低,可能的原因为____________。
6、原电池是将化学能转化为电能的装置。
(1)a为铜片,b为铁片,烧杯中是稀硫酸溶液。
①当开关K断开时产生的现象为___________。
A.a不断溶解
B.b不断溶解
C.a上产生气泡
D.b上产生气泡
E.溶液逐渐变蓝
②闭合开关K,反应一段时间后断开开关K,经过一段时间后,下列叙述不正确的是___________。
A.溶液中H+浓度减小 B.正极附近浓度逐渐增大
C.溶液中含有FeSO4 D.溶液中浓度基本不变
(2)FeCl3常用于腐蚀印刷电路铜板,若将此反应设计成原电池,请写出该原电池正极电极反应为___________。
(3)下图为氢氧燃料电池的结构示意图,电解质溶液为NaOH溶液,电极材料为疏松多孔的石墨棒。请回答下列问题:
①a极通入的物质为___________,电解质溶液中的移向___________极(选填“负”或“正”)。
②写出此氢氧燃料电池工作时,负极的电极反应式:___________。
③当消耗氢气11.2L(标准状况下)时,假设电池的能量转化效率为80%,则导线中转移的电子的物质的量为___________mol。
7、如图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置:
(1)当电极a为Al,电极b为Mg,电解质溶液为氢氧化钠溶液时,该电池的负极的电极反应式为__________。当反应中收集到标准状况下224 mL气体时,消耗的电极质量为________g。
(2)燃料电池的工作原理是将燃料和氧化剂(如O2)反应所产生的化学能直接转化为电能。现设计一燃料电池,电极a通入甲烷燃料,采用氢氧化钠溶液为电解液,则电子从____极流出,a极的电极反应式为________。
(3)质量相同的铜棒和铁棒用导线连接后插入CuSO4溶液中,一段时间后,取出洗净、干燥、称量,二者质量差为24 g,则导线中通过的电子的物质的量_______mol。
(4)学法题:总结原电池负极的判断方法___________(至少2条)。
8、下列各组物质中属于同系物的是______,互为同分异构体的是______,互为同位素的是______,属于同一物质的是______。(填序号)
① CH3CH2OH 和 CH3OCH3 ②C(CH3)4和C4H10 ③和
④35Cl和37Cl
9、(1)如图是碳和水蒸气发生反应生成CO、H2的途径和三个状态的能量,该反应为吸热反应,比较E1、E2、E3的大小:_____。
(2)已知2mol氢气燃烧生成液态水时放出572kJ的热量,反应方程式是2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)。请回答下列问题:
①该反应的生成物能量总和____(填“大于”、“小于”或“等于”)反应物能量总和。
②若2mol氢气完全燃烧生成水蒸气,则放出的热量____(填“大于”、“小于”或“等于”)572kJ。
(3)已知拆开1molN﹣N键、1molN﹣H键、1molN≡N键、O=O键需要的能量分别是3akJ、2.5akJ、8akJ、4akJ,完全燃烧1mol火箭燃料肼(N2H4)生成氮气和水蒸气放出能量为5akJ,则1molH2O(g)完全断键时共吸收____kJ的能量。
(4)已知化学反应A2(g)+B2(g)═2AB(g)的能量变化如图所示,反应物的总键能_____(填“大于”、“小于”或“等于”)生成物的总键能。
10、中国政府承诺,到2020年,单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%。CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为1L的密闭容器中,充入 1mol CO2和3molH2,一定条件下反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),此反应为放热反应,测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
(1)从3 min到9 min,υ(H2)=_______mol·L-1·min-1;
(2)某同学记录了1~12分钟内CH3OH物质的量的变化,实验记录如下(累计值):
时间(min) | 1 | 3 | 6 | 9 | 12 |
CH3OH物质的量(mol) | 0.10 | 0.50 | 0.70 | 0.75 | 0.75 |
反应速率变化最大的时间段为 _______;原因是_______;
A.0~1 B.1~3 C.3~6 D.6~9
(3)能说明上述反应达到平衡状态的是_______(填编号);
A.反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1∶1(即图中交叉点)
B.混合气体的密度不随时间的变化而变化
C.单位时间内消耗3mol H2,同时生成1mol H2O
D.CO2的体积分数在混合气体中保持不变
(4)平衡时CO2的转化率为_______。
11、某同学做“铝热反应”的实验。查阅资料知,Al、Al2O3、Fe、Fe2O3的熔、沸点数据如下:
物质 | Al | Al2O3 | Fe | Fe2O3 |
熔点/℃ | 660 | 2054 | 1535 | 1462 |
沸点/℃ | 2467 | 2980 | 2750 | — |
下列能与Al发生铝热反应的有___(填字母)。
A.MnO2 B.Na2O C.MgO D.FeO
12、某小组研究第3周期元素性质的递变规律,设计了如下实验,并记录了实验现象:
实验步骤 | 实验现象 |
①将一小块钠放入滴有酚酞的冷水中 | A.有气体产生,溶液变成浅红色 |
②将用砂纸打磨过的镁条放入沸水中,再向其中滴加少量酚酞溶液 | B.浮在水面上,熔成小球,做不定向运动,随后消失,溶液变为红色 |
③将镁条放入稀盐酸中 | C.反应较快,产生无色气体 |
④将铝条放入稀盐酸中 | D.反应剧烈,迅速产生大量无色气体 |
(1)补齐实验步骤与实验现象之间的连线___________。
(2)由上述实验可知Na、Mg、Al三种元素原子失电子能力(金属性)依次_______(填“增强”或“减弱”)。从原子结构的角度解释原因____________。
(3)比较第3周期中硫与氯两种元素原子得电子能力(非金属性)的相对强弱。
①甲同学设计的下列方法可行的是_______。
A.比较气态氢化物的稳定性 B.比较盐酸与硫酸的酸性 C.比较单质与酸反应置换出氢气的难易程度
②乙同学设计将氯气通入硫化钠溶液中,观察是否有淡黄色沉淀生成。这一实验的设计思路是通过比较________,推知元素原子得电子能力的相对强弱。
(4)利用元素周期律可预测陌生元素及物质的性质,已知Rb与Na处于同一主族,下列说法正确的是_____。
A.失电子能力:Rb>Na B.碱性:NaOH>RbOH C.Rb比Na更容易与氧气发生反应 D.Rb不易与水反应放出H2
13、甲溶液是Na2CO3和NaOH的混合溶液,乙溶液是NH4Cl和HCl的混合溶液,已知乙溶液中。取五份体积均为100mL的甲溶液,向其中缓慢加入不同体积的乙溶液,微热充分反应,测得各组产生的气体体积(假定气体全部逸出,标准状况下测定)如下表所示:
实验序号 | Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ | Ⅳ | Ⅴ |
乙溶液体积(mL) | 50 | 100 | 150 | 200 | 250 |
气体体积(mL) | 224 | x | 448 | 1120 | 1120 |
(1)甲溶液中Na2CO3的物质的量浓度是__________。
(2)乙溶液中HCl的物质的量浓度是__________。
(3)表中x的值为__________。
14、下表列出了①~⑥六种元素在周期表中的位置:
族 周期 | IA |
|
|
|
|
|
| 0 |
1 |
| IIA | IIIA | IVA | VA | VIA | VIIA |
|
2 |
|
|
| ① | ② |
|
|
|
3 | ③ |
| ④ |
|
| ⑤ | ⑥ |
|
请按要求回答下列问题。
(1)元素①的元素符号是_____________。
(2)元素②的单质电子式是______________。
(3)元素⑤的原子结构示意图是______________。
(4)这六种元素中,位于第三周期且原子半径最小的是(填元素符号)_____。
(5)这六种元素的最高价氧化物中,属于两性氧化物的是(填化学式)_____。
(6)在盛有水的小烧杯中加入元素③的单质,发生反应的离子方程式为_____;向上述反应后的溶液中再加入元素④的单质,发生反应化学方程式为__________。
15、氢能是一种新型能源,氢氧燃料电池的能量转化效率高。某学习小组设计如图A所示的氢氧燃料电池装置,电流由石墨极(C极)经外电路流向铂极(Pt极)。
请回答下列问题:
(1)向图A装置中充入氢气的一极是____(填“铂极”或“石墨极”),电子流向是________
(2)A装置在能量转化过程中,负极的电极反应式为________
(3)若A装置消耗11.2L氧气(标准状况),理论上有____molH+从交换膜________侧向________侧迁移(填“左”或“右”)。
(4)某金属合金是优质储氢材料,金属氢化物镍电池(MH-Ni电池)具有广泛应用价值。如图B以KOH为电解质,电池反应为NiOOH+MHNi(OH)2+M。在放电时正极的电极反应式为________。
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