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、有下列微粒:① 16O ② 35Cl2 ③ 18O ④ 14N ⑤ 14C ⑥ H ⑦ D ⑧ 37Cl2
(1)互为同位素的是:_______;(填序号,下同)中子数相等的是:_______
(2)同位素原子可以用作“示踪原子”,研究一些反应机理。
①已知可逆反应2SO2+O22SO3 ,向一密闭容器内充入SO2和18O2,反应一段时间后,18O可能存在于_______
A. 仅O2中 B. 仅SO3中 C. 仅O2和SO3中 D. O2 、 SO2 、SO3中
②根据乙酸和乙醇发生反应的原理,写出CH3CO18OH与CH3CH2OH反应的化学方程式:_______。
(3)20g D2O中质子的物质的量为:_______
3、Ⅰ.氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程。下面是一个还原过程的反应式: +4H++3e→NO+2H2O。 KMnO4、Na2CO3、KI、Fe2(SO4)3四种物质中的一种物质(甲)能使上述还原过程发生。
(1)写出并配平该氧化还原反应的离子方程式:_______________________
(2)反应中若产生0.3mol气体,则转移电子的物质的量是_________mol。
(3)若把上述反应组成原电池,则在负极发生反应的离子是_________
II. (4)把酸性高锰酸钾溶液缓缓通入Na2S的水溶液中,开始出现黄色沉淀;写出该反应的离子方程式_________________________________________________________________________________ ,随后继续通入酸性高锰酸钾溶液,沉淀逐渐消失,溶液变澄清,写出该反应的离子方程式_____________________________________________________________________________ .
4、由铜、铁和硫酸铜溶液组成的原电池中,作正极的是_______________,正极的电极反应式为____________________________;作负极的是______________,电子由___________________(填“正”或“负”,下同)极经导线移向________________极,总反应的离子方程式为_________________________。
5、汽车已成为现代社会的重要交通工具之一。它所使用燃料经历了从煤到汽油的变迁。时至今日,人们依然在探索、优化车用燃料。
(1)某同学根据所查阅资料,绘制了三种可燃物在空气中发生燃烧反应的能量变化示意图(如图)。根据示意图,你认为哪种物质更适合用作车用燃料______(填写字母);并说出你的选择依据______。
(2)庚烷(C7H16)是汽油的主要成分之一。完全燃烧1g庚烷生成二氧化碳气体和液态水时产生的热量为48kJ。请写出表示庚烷燃烧热的热化学方程式______;
(3)目前汽车主要使用燃料为汽油。“辛烷值”用来表示汽油的质量。异辛烷用作抗爆性优良的标准,辛烷值为100。正庚烷用作抗爆性低劣的标准,辛烷值为0。如图是异辛烷的球棍模型:
①1mol异辛烷和1mol正庚烷分别完全燃烧生成水和二氧化碳,消耗氧气的质量之差是______g。
②异辛烷的同分异构体有很多,其中一种同分异构体X,其一氯代物只有一种结构,则X的结构简式为______。
(4)车用燃料在使用过程中会产生汽车尾气(主要含有一氧化碳,一氧化氮),是造成空气污染的主要因素之一。可在汽车尾气系统中安装催化转化器,使CO和NO在催化剂的作用下反应生成两种无污染的气体。其中,氮气和氧气反应生成一氧化氮的能量变化如图所示,则由该反应生成2mol NO(g),对应热化学方程式的△H=______
6、在已经发现的一百多种元素中,除稀有气体外,非金属元素只有十多种,但与生产生活有密切的联系。
(1)短周期中可以做半导体材料的元素的最高价氧化物水化物与烧碱溶液反应的离子方程式是:____;
(2)为了提高煤的利用率,常将其气化或液化,其中一种液化是将气化得到的氢气和一氧化碳在催化剂作用下转化为甲醇,写出该化学反应方程式为____;
(3)氮是动植物生长不可缺少的元素,合成氨的反应对人类解决粮食问题贡献巨大,反应如下:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。
①合成氨的反应中的能量变化如图所示。由图可知,破坏2molN2和6molH2里共价键需要的能量比生成4molNH3形成共价键释放的能量:____(填“多”或“”少)
②在一定条件下,将2.5molN2和7.5molH2的混合气体充入体积为2L的固定闭容器中发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),5分钟末时达到平衡,测得容器内的压强是开始时的0.9倍,则5分钟内用氨气表示该反应的平均化学反应速率为:v(NH3)=____;氢气达到平衡时的转化率是________本小题均保留小数点后一位,转化率为转化的物质占原物质的比率)
(4)某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H,其基本结构如图,电池总反应可表示为2H2O22H2O,b极上的电极反应式为:____,H在固体酸电解质传递方向为:____(填“a→b”或“b→a”)
(5)某汽车安全气囊中加入的物质为:叠氮化钠、氧化铁,请写出碰撞后发生的化学反应方程式:__________
7、元素性质呈周期性变化的决定因素是______
A.元素原子半径大小呈周期性变化
B.元素的相对原子质量依次递增
C.元素原子核外电子排布呈周期性变化
D.元素的最高正化合价呈周期性变化
8、有机化合物的性质与其所含官能团密切相关,按要求书写指定方程式。
(1)2—丁烯与氯化氢的反应:______;
(2)乙二酸与乙二醇反应生成环状酯:______;
(3)苯甲醛()与新制Cu(OH)2共热:______;
(4)苦杏仁酸()发生缩聚反应生成的高分子化合物:______;
9、在1×105Pa和298K时,将1mol气态AB分子分离成气态A原子和B原子所需要的能量称为键能(kJ/mol)。下面是一些共价键的键能: (已知氨分子中有三个等价的氮氢共价键)
共价键 | H-H 键 | N≡N键 | N-H 键 |
键能(kJ/mo1) | 436 | 945 | 391 |
工业合成氨的化学方程式: N2+3H2⇌2NH3
(1) 断开1mol N2中的化学键需_______(填“吸收”或“放出”)______kJ 能量;
(2) 形成2mol NH3中的化学键需_______(填“吸收”或“放出”)_______kJ 能量;
(3) 在298 K时,取1mol N2和3mol H2放入一密闭容器中,在催化剂存在下进行反应。理论上放出或吸收的热量为Q1,则Q1为_____kJ
10、利用反应Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2,设计一个原电池。
(1)选用____为负极,___为正极,电解质溶液为_____。
(2)写出电极反应式:负极_____,正极_____。
(3)画出装置图: ______
11、某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律,设计了如下系列实验:
Ⅰ.探究同周期元素性质的递变规律
(1)相同条件下,将钠、镁、铝各1 mol分别投入到足量的同浓度的稀盐酸中,试预测实验结果:_______与稀盐酸反应最剧烈;______与稀盐酸反应产生的气体最多。
(2)向Na2S溶液中通入氯气出现黄色浑浊,可证明Cl的非金属性比S强,反应的离子方程式为_____________________________。
Ⅱ.探究同主族元素非金属性的递变规律
某研究性学习小组设计了一组实验来探究ⅦA族元素原子的得电子能力强弱规律。下图中A、B、C是三个可供选择制取氯气的装置,装置D的玻璃管中①、②处依次放置蘸有NaBr溶液、NaOH浓溶液的棉球。
(3)写出装置B中仪器a的名称 ________________。
(4)实验室制取氯气还可采用如下原理:2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,依据该反应原理选择_____________(填“A”或“B”或“C”)装置制取氯气。
(5)反应装置的导气管连接装置D的X导管,试回答下列问题:
①处发生反应的离子方程式为________________________________;
②处发生反应的离子方程式为________________________________。
12、乙烯的产量通常用来衡量一个国家的石油化工水平,某化学实验小组为了探究石蜡油(17个碳以上的液态烷烃混合物)分解产物中有乙烯存在,设计了如下实验方案:
(查阅资料可知:乙烯与酸性高锰酸钾溶液反应产生二氧化碳。)
(1)乙烯的结构式是___。
(2)B中实验现象:___。
(3)C中发生反应的化学方程式:__,反应类型:___。
(4)通过上述实验探究可知,除去乙烷中混有的乙烯,可以选择的试剂是___。
A.水 B.溴水
C.氢氧化钠溶液 D.酸性高锰酸钾溶液
(5)关于乙烯,下列说法中不正确的是___。
A.聚乙烯塑料可以用做食品包装袋
B.乙烯在一定条件下可以和水反应制乙醇
C.乙烯分子中所有原子不共面
D.乙烯是一种植物生长调节剂,可以延长果实和花朵的成熟期
13、某可逆反应在某体积为5L的密闭容器中进行,在从0~3分钟各物质的量的变化情况如图所示(A、B、C均为气体)
(1)该反应的化学方程式为__________________。
(2)2分钟内A的平均速率__________。
(3)平衡时B的转化率__________。
14、高铁酸钠(Na2FeO4)是一种多功能新型水处理剂。
(1)Na2FeO4中铁元素的化合价是________价,Na2FeO4能给水消毒利用的是________性。
(2)用Na2FeO4代替氯气作净水消毒剂的优点是_________________________ ,在水处理过程中,形成Fe(OH)3胶体,使水中悬浮物聚沉,Fe(OH)3胶体中分散质粒子直径的范围是_______________.
(3)工业上可用FeCl3、NaOH、NaClO三种物质在一定条件下反应制得Na2FeO4,配平反应的离子方程式:______Fe3++______OH﹣+_____ClO﹣=__FeO42﹣+ _______+____Cl﹣,若反应过程中转移了0.5mol电子,则还原产物的物质的量为___________ mol。
15、碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]是一种用途广泛的化工原料,实验室以纯铜屑为原料制取的流程如下:
(1)“溶解”步骤反应的离子方程式为_______.温度宜控制在50℃左右,若高于50℃,溶液中O2溶解量减少、Cu的转化率降低,若低于50℃ ,_____
(2)“反应”步骤生成Cu2(OH)2CO3的化学方程式为_________。反应后溶液中铜元素残留量受pH和反应时间的影响如图所示:
判断反应的最佳条件: pH为___、反应时间为____h。
(3)检验Cu2(OH)2CO3洗涤是否完全的方法是____________________
(4) Cu2(OH)2CO3也可以表示为CuCO3·Cu(OH)2。 查阅文献,上述反应条件下还可能生成少量CuCO3·Cu(OH)2。为测定产品的纯度[产品中Cu2(OH)2CO3的质量分数],取10.97g干燥样品,400℃左右加热,测得固体质量随时间变化关系如图所示。
已知: 8.00g固体为黑色纯净物。
有关物质的摩尔质量如表:
物质 | CuCO3·Cu(OH)2 | CuCO3·2Cu(OH)2 | CuO |
摩尔质量/g·mol-1 | 222 | 320 | 80 |
请计算产品的纯度(写出计算过程,结果保留3位有效数字)。______
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