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、碱金属元素原子最外层的电子都是 _____个,在化学反应中它们容易失去_____个电子, 碱金属元素中金属性最强的是_______,原子半径最小的是______。卤素原子最外层的电子都是_______个,化学反应中它们容易得到_______个电子,在卤族元素中非金属性最强的是________,原子半径最小的是_______。
3、下列各选项中属于同位素关系的是___;属于同素异形体关系的是____。
A.O2、O3、O4 B.Ca、
Ar C.Fe2+、Fe3+ D.氕、氘、氚 E.H2O、D2O、T2O F.H2、D2、T2 G.Na、Na+
4、二氧化碳催化加氢合成乙烯是综合利用CO2的热点研究领域,反应如下:2CO2(g)+6H2(g) C2H4(g)+4H2O(g);理论计算表明,原料初始组成n(CO2)∶n(H2)=1∶3,在体系压强为0.1MPa,反应达到平衡时,四种组分的物质的量分数x随温度T的变化如图所示。
(1)图中,表示C2H4、CO2变化的曲线分别是__、__。
(2)根据图中点A(600K,b、c相交),计算该温度时反应的平衡转化率为__(保留小数点后一位)。
(3)二氧化碳催化加氢合成乙烯反应往往伴随副反应,生成C3H6、C3H8、C4H8等低碳烃。一定温度和压强条件下,为了提高反应速率和乙烯选择性,应当__。
5、氧族元素的各种性质可归纳整理出如下(部分):
元素性质 | 8O | 16S | Se | 52Te |
单质沸点(℃) | -183 | 444.6 | 685 | 1 390 |
主要化合价 | -2 | -2,+4,+6 | -2,+4,+6 |
|
原子半径(nm) | 0.074 | 0.102 | 0.116 | 0.143 |
单质与H2反应 | 点燃易化合 | 加热化合 | 加热难化合 | 不能直接化合 |
回答下列问题:
(1)碲的主要化合价可能有________________。
(2)氧元素比硫元素非金属性__________(填强或弱)。请用化学方程式证明该结论:____________________。
(3)H2O2可以作脱氯剂,用于消除水中的Cl2,该反应类型为置换反应,写出该反应的化学方程式: _________________________________。
6、(1)180°C时将0.5molH2和1molCO2通入lL的恒容密闭容器中,反应生成甲醇(CH3OH)蒸汽和某无机副产物,测得各物质的物质的量随时间的部分变化如图所示。
①该反应的化学方程式:____________。
②下列措施能够使该反应速率加快的是____________。
a.使用催化剂
b.降低温度
c.增大压强
③反应达到平衡状态的时间段____________。
a.0~3minb.3~10minc.10~12min
(2)如图所示是某公司批量生产的笔记本电脑所用的甲醇燃料电池的构造示意图。甲醇在催化剂作用下提供质子(H+)和电子,该电池总反应式为2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O。(图中负载表示用电器)
④左边的电极为电池的____________极。
⑤b处通入的是____________(填“空气”或“甲醇”)
⑥该电池正极的反应式为____________。
7、运用化学反应原理研究化学反应有重要的意义。请回答下列问题:
(1)已知在25 ℃,101 kPa下,断开1 mol H—H键要吸收436 kJ的能量,断开1 mol I—I键要吸收151 kJ的能量,断开1 mol I—H键要吸收298 kJ的能量。
①通过以上数据计算当I2和 H2反应生成2 mol H—I时会放出9kJ的能量;若将1 mol I2和1 mol H2置于密闭容器中,并在上述条件下反应,发现热量实测值(恢复到25 ℃,101 kPa)远小于上述计算值,你认为最可能的原因是_______________________。
(2)一定条件下,甲烷与水蒸气发生反应:CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g),工业上可利用此反应生产合成氨原料气H2。
①一定温度下,向2L恒容密闭容器中充入1.6 mol CH4和2.4 mol H2O(g)发生上述反应,CO(g)的物质的量随时间的变化如图所示。0~2 min内的平均反应速率υ(H2)=__________ mol·L-1·min-1, 平衡时CH4的转化率为_____________。[转化率=×100%]
②若要进一步提高该反应的化学反应速率,除了使用催化剂和升高温度外, 还可以采取的措施有_______________________(任写一条)。
③下列能说明上述反应达到平衡状态的是________(填代号)。
a υ逆(CH4)=3υ正(H2)
b 恒温恒容时,容器内混合气体的密度保持不变
c CH4(g)、H2O(g)的浓度保持不变
d CH4(g)、H2O(g)、CO(g)、H2(g)的物质的量之比为1:1:1:3
e 断开3 mol H-H键的同时断开2 mol O-H键
8、已知Br2跟NaOH溶液的反应类似于Cl2跟NaOH溶液的反应,写出此反应化学方程式:_______,并改写成离子方程式:_________________________________________。
9、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)。
10、2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),是工业制硫酸的主要反应之一。
(1)该反应过程的能量变化如图所示:
由图中曲线变化可知,该反应为____(填“放热”或“吸热”)反应。
(2)在2L绝热密闭容器中投入2 mol SO2和b mol O2,下图是部分反应物与生成物随时间的变化曲线。
①0-10min内,v(SO3)=___。
②反应达到平衡时,SO2的转化率为____。若加入催化剂___(填“能”或“不能”)改变SO2的转化率。
③下列情况能说明该反应达到化学平衡的是___。
A v(SO3)=v(SO2)
B 混合气体的密度保持不变
C t时刻,体系的温度不再发生改变
D 混合气体的总物质的量不再改变
E SO2、O2、SO3的物质的量之比达到2:1:2
11、氮、磷、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)、镆(Mc)为元素周期表中原子序数依次增大的同族元素。回答下列问题:
(1)砷在元素周期表中的位置_______。的中子数为_______。已知:P(s,白磷)=P(s,黑磷)
;P(s,白磷)=P (s,红磷)
;由此推知,其中最稳定的磷单质是_______。
(2)氮和磷氢化物性质的比较:热稳定性:NH3_______PH3(填“>”或“<”)。沸点:N2H4_______P2H4(填“>”或“<”),判断依据是_______。
(3)PH3和NH3与卤化氢的反应相似,产物的结构和性质也相似。下列对PH3与HI反应产物的推断正确的是___(填序号)。
a.不能与NaOH反应 b.含离子键 c.含共价键
(4)SbCl3能发生较强烈的水解,生成难溶的SbOCl,写出该反应的化学方程式_____。
(5)下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理。
通过计算,可知系统(I)和系统(II)制氢的热化学方程式分别为_____、_____,制得等量H2所需能量较少的是____。
12、氯气是黄绿色有强烈刺激性气味的剧毒气体,是重要的工业原料。回答下列问题:
(1)将钠切去氧化层并用滤纸吸干煤油,在石棉网上微热至熔化后,立即用盛满氯气的集气瓶倒扣在其上方。现象是____________,该反应中反应物的能量______________(填“高于”或“低于”)生成物的能量。
(2)向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加新制的氯水,振荡后静置,CCl4层变成紫红色,用离子方程式解释:____________________________________________________。
(3)光照下Cl2可与CH4反应。写出生成一氯甲烷的化学方程式:___________________。实验室中用如图所示的装置进行甲烷与氯气在光照下反应的实验。
光照下反应一段时间后,下列装置示意图中能正确反映实验现象的是_________(填标号)。
13、一定条件下,铜与浓硫酸反应的化学方程式为:Cu + 2H2SO4(浓)CuSO4 + SO2↑ + 2H2O。现将一定量的铜与20mL 18mol/L浓硫酸反应,当铜全部溶解时测得生成气体体积为448mL(标况下)。试计算:
(1)加入铜的质量是多少?
(2)将反应后的溶液稀释至100mL,求稀释后溶液中硫酸根离子的物质的量浓度?
14、某氯化铜晶体(CuCl2•2H2O)中含有少量氯化亚铁杂质,某同学设计如下工艺流程制备纯净的CuCl2•2H2O。回答下列问题:
已知Cu2+、Fe3+和Fe2+的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH如表所示。
| Fe3+ | Fe2+ | Cu2+ |
氢氧化物开始沉淀时的pH | 1.9 | 7.0 | 4.7 |
氢氧化物完全沉淀时的pH | 3.2 | 9.0 | 6.7 |
(1)试剂X为氧化剂,其最佳试剂是__(填字母),写出用该试剂“氧化”时反应的离子方程式:__。
A.NaClO B.H2O2 C.KMnO4
(2)“调节pH”的目的是______,pH的范围为____,选择的试剂Y为_____(填字母)。
A.CuO B.CuSO4 C.Fe
(3)“系列操作”包括蒸发浓缩、______、_______、洗涤、干燥。
15、盐是一类常见的电解质,事实表明盐的溶液不一定呈中性。
(1)CH3COONa、NH4Cl、KNO3 的水溶液分别呈____性、_____性、_____性。
(2)CH3COONa 和 NH4Cl 在水溶液中水解的离子方程式分别为:______、_______。0.1mol/LNH4Cl 溶液中各离子浓度由大到小的顺序是______。
(3)盐类的水解在日常生活中也有一定的应用,如实验室配制 FeCl3 溶液时常会出现浑浊,若要避免这种情况,则在配制时需要在蒸馏水中加入少量_________,其目的是 _____。在日常生活中,可以用明矾 KAl(SO4)2∙12H2O 净化水质的原因________。(用离子反应方程式及必要的文字回答)
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