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、已知:某原电池的总反应为:2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+。则:
(1)该原电池的正极材料可以选用(填材料名称):________,该电极的电极反应式是:________。
(2)若负极质量减少1.28克,那么电路中转移的电子数为:________。
3、下表是某兴趣小组通过实验获得的稀硫酸与某金属反应的实验数据:
实验序号 | 金属质量/g | 金属状态 | c(H2SO4)mol/L | V(H2SO4)mL | 溶液温度/℃ | 金属消失的时间/s | |
反应前 | 反应后 | ||||||
1 | 0.10 | 丝 | 0.7 | 50 | 20 | 36 | 250 |
2 | 0.10 | 丝 | 0.8 | 50 | 20 | 35 | 200 |
3 | 0.10 | 丝 | 1.0 | 50 | 20 | 35 | 125 |
4 | 0.10 | 丝 | 1.0 | 50 | 35 | 50 | 50 |
5 | 0.10 | 粉末 | 1.0 | 50 | 20 | 35 | 80 |
分析上述数据,回答下列问题:
(1)上述反应中,反应物的总能量比生成物的总能量___________(选填“高”、“低”或“相等”)。属___________反应(选填“放热”或“吸热”)
(2)实验1、2可得出的结论是___________;
实验3、4可得出的结论是___________,实验3、5可得出的结论是___________。
4、2019年是元素周期表发表150周年,期间科学家为完善周期表做出了不懈努力,2016年IUPAC确认了4种新元素,其中一种为115号元素锁,它与氮
、磷
为同族元素。回答下列问题:
(1)元素在周期表中的位置为______;Mc元素的一种核素X可由反应
得到,X原子核内的中子数为______。
(2)和
的结构与性质相似,
的电子式为______;
与HCl反应所得产物中含有的化学键类型为______。下列性质的比较中,不能说明N的非金属性强于P的是______
填序号
。
a.熔点:白磷
b.稳定性:
c.酸性:
5、某实验小组同学进行如下实验,以检验化学反应中的能量变化。
(1)实验中发现,反应后①中的温度升高;②中的温度降低。由此判断铝条与盐酸的反应是__热反应,Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl反应时,需要将固体研细其目的是__,反应过程__(填“①”或“②”)的能量变化可用图表示。
(2)为了验证Fe3+与Cu2+氧化性强弱,下列装置能达到实验目的是__(填序号)。
6、已知:5种短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大。A原子只有1个电子;元素B的最外层电子数比内层电子数多3;元素C是海水中质量分数最大的元素;D的单质可在B的单质中点燃条件下燃烧生成一种离子化合物;元素E与C形成的化合物EC2可用于自来水的消毒。请回答下列问题:
(1)在周期表中,元素B位于第_____周期____族;B与D形成的离子化合物的电子式为________。
(2)C、D形成的简单离子的半径大小关系为(用离子符号表示)________________。
(3)B、D元素形成的化合物可与水反应生成一种沉淀和一种气体,试写出反应的化学方程式:________________________________________________________________。
(4)A、B形成的化合物可与B、C形成的化合物在一定条件下反应生成一种无毒、参与大气循环的气体,试写出其中的一个化学方程式:______________________________。
(5)写出E的单质与水反应的离子方程式:___________________________________。
7、燃气的主要成分为CH4,一般还含有C2H6(乙烷)等烃类,是重要的燃料和化工原料。乙烷在一定条件可发生如下反应:C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g)ΔH=+137kJ·mol-1。
(1)提高该反应平衡转化率的方法有__。
A.升高温度 B.降低温度 C.缩小容器的体积 D.增大容器的体积
(2)容器中通入等物质的量的乙烷和氢气,在等压下(p)发生上述反应,乙烷的平衡转化率为a。反应的平衡常数Kp=__(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(3)高温下,甲烷生成乙烷的反应如下:2CH4C2H6+H2。反应在初期阶段的速率方程为:V=k×C(CH4),其中k为反应速率常数。设反应开始时的反应速率为V1,甲烷的转化率为b时的反应速率为V2,则V2=__V1。
(4)对于处于初期阶段的该反应,下列说法正确的是__。
A.增加甲烷浓度,V增大 B.增加H2浓度,V增大
C.乙烷的生成速率逐渐增大 D.降低反应温度,k减小
8、最新报道,我国科学家通过与多个国家进行科技合作,成功研发出铯(Cs)原子喷泉钟,使我国时间频率基准的精度从30万年不差1秒提高到600万年不差1秒,标志着我国时间频率基准研究进入世界先进行列。已知铯位于元素周期表中第六周期第ⅠA族,根据铯在元素周期表中的位置,推断下列内容:
(1)铯的原子核外共有________层电子,最外层电子数为________,铯的原子序数为________。
(2)铯单质与水剧烈反应,放出________色气体,同时使紫色石蕊试液显________色,因为____________________(写出化学方程式)。
(3)预测铯单质的还原性比钠单质的还原性________(填“弱”或“强”)。
9、请利用反应Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+或H++OH- =H2O设计一个化学电池,回答下列问题:
(1)该电池的负极材料是___,正极材料是______,电解质溶液是______。
(2)在外电路中,电流方向是从____极到____极。
(3)正极的产物为____,负极上出现的现象是_______。
10、根据氢气分子的形成过程示意图,回答问题。
(1)H—H键的键长为__________,①~⑤中,体系能量由高到低的顺序是___________。
(2)下列说法中正确的是____________。
A.氢气分子间不存在分子间作用力
B.由①到④,电子在核间出现的概率增加
C.由④到⑤,必须消耗外界的能量
D.氢气分子中含有一个极性共价键
(3)已知几种常见化学键的键能如下表所示。
化学键 | Si—O | H—O | O=O | Si—Si | Si—C |
键能/ | 460 | 467 | 498 | 176 | X |
请回答下列问题:
①较Si—Si键与Si—C键的键能大小可知(填“>”“<”或“=”):X___。
②H2被喻为21世纪人类最理想的燃料,而更有科学家提出硅是“21世纪的能源”“未来的石油”的观点。试计算:每千克H2燃烧(生成水蒸气)放出的热量约为_____________。
11、(1)根据下列热化学方程式:
①C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH= - 393.5 kJ·mol-1
②H2(g)+O2(g)===H2O(l) ΔH= - 285.8 kJ·mol-1
③CH3COOH(l)+2O2(g)===2CO2(g)+2H2O(l) ΔH= - 870.3 kJ·mol-1
可以计算出2C(s)+2H2(g)+O2(g)===CH3COOH(l)的反应热为_____________
(2)已知在101 kPa时,CO的燃烧热为283 kJ·mol-1。相同条件下,若2 mol CH4完全燃烧生成液态水,所放出的热量为1 mol CO完全燃烧放出热量的6.30倍,CH4完全燃烧的热化学方程式是______________。
(3)在25 ℃、101 kPa时,1.00 g C6H6(l)燃烧生成CO2(g)和H2O(l),放出41.8 kJ的热量,C6H6的燃烧热ΔH=________kJ·mol,该反应的热化学方程式为______________。
12、如图是研究催化剂对过氧化氢分解反应速率影响的实验装置图。某学生研究小组在50mL量筒中盛满水,倒置于水槽中,通过分液漏斗把过氧化氢溶液加入锥形瓶中(瓶中已有适量催化剂),记录各时间段收集到的氧气的体积。
实验一:以二氧化锰作催化剂,进行以下四组实验。
第1组:粉末状的二氧化锰0.2g+5mL6%H2O2
第2组:粉末状的二氧化锰0.2g+5mL10%H2O2
第3组:粉末状的二氧化锰0.1g+5mL6%H2O2
第4组:颗粒状的二氧化锰0.1g+5mL6%H2O2
催化剂:MnO2 | 0.2g粉末状的MnO2+5mL6%H2O2 | 0.2g粉末状的MnO2+5mL10%H2O2 | 0.1g粉末状的MnO2+5mL6%H2O2 | 0.1g颗粒状的MnO2+5mL6%H2O2 |
前15s产生O2(mL) | 11 | 15 | 8 | 7 |
前30s产生O2(mL) | 21 | 24 | 11 | 9 |
前45s产生O2(mL) | 31 | 35 | 18 | 12 |
前60s产生O2(mL) | 45 | 48 | 26 | 15 |
实验二:以不同的催化剂对过氧化氢(均为5mL6%H2O2)分解反应速率影响进行研究,记录反应的时间t和相应的量筒内的气体体积读数V,用t作为反应速率的表达式(单位:mL•s﹣1),得到以下实验数据:
催化剂 | 产生气体速率/mL•s﹣1 | 催化剂 | 产生气体速率/mL•s﹣1 |
MnO2 | 0.03 | 土豆 | 0.03 |
CuO | 0.07 | 活性炭 | 0.12 |
(1)写出实验一中H2O2分解的反应方程式_________。
(2)实验一的几组数据能够说明在实验中影响反应速率的因素主要有_________。
(3)实验二的几组数据反映出的问题是_________。
(4)用碰撞理论解释使用正催化剂能增大化学反应速率的原因_________。
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13、某(NH4)2CO3和(NH4)2SO4的固体混合物含氮量为23.3%。
(1)取9.0g该混合物,加入足量浓NaOH溶液,加热,产生的气体在标准状况下体积为________________L(保留2位小数)。
(2)向上述反应后的混合溶液中再加入足量稀盐酸,产生560mL气体(标准状况)。列式计算原固体混合物中(NH4)2CO3和(NH4)2SO4的物质的量之比。________________
14、I.利用化学反应将储存在物质内部的化学能转化为电能,科学家设计出了原电池,从而为人类生产、生活提供能量。
(1)甲同学认为,所有的氧化还原反应都可以设计成原电池,你是否同意?____ (填“是”或“否”)。
(2)乙同学依据氧化还原反应:2Ag++Cu=Cu2++2Ag设计的原电池如图所示:
①负极材料是_______,发生的电极反应为____________________________。
②当反应进行到一段时间后取出电极材料,测得某一电极增重了5.4 g,则该原电池反应共转移的电子数目是________。
II.水是生命之源,也是化学反应中的主角。请回答下列问题:
(1)已知:2 mol H2完全燃烧生成液态水时放出572 kJ的热量。
①若2 mol氢气完全燃烧生成水蒸气,则放出的热量________ (填“>”“<”或“=”)572 kJ。
②每克氢气燃烧生成液态水时放出的热量为________。
(2)天然气(主要成分CH4)和氧气反应生成二氧化碳和水,该反应为放热的氧化还原反应,可将其设计成燃料电池,构造如图所示,a、b两个电极均由多孔的碳块组成。a电极的电极反应式是____________________________。当a极转移0.3mol电子时,b极消耗标准状况下O2的体积为_________________mL。b极附近pH____(填“增大”、“减小”或“不变”)。
15、请回答下列问题:
Ⅰ.工业生产纯碱的工艺流程示意图如图:
(1)为除去粗盐水中的Mg2+、Ca2+、SO42-等杂质离子,加入试剂顺序合理的是____。
A.碳酸钠、氢氧化钠、氯化钡
B.碳酸钠、氯化钡、氢氧化钠
C.氢氧化钠、碳酸钠、氯化钡
D.氯化钡、氢氧化钠、碳酸钠
(2)工业生产纯碱工艺流程中,碳酸化时产生的现象是____;碳酸化时没有析出碳酸钠晶体,其原因是____。
(3)碳酸化后过滤,滤液A最主要的成分是____(填写化学式),检验这一成分的阴离子的具体方法是____。
(4)煅烧制取Na2CO3在____(填字母序号)中进行。
a.瓷坩埚 b.蒸发皿 c.铁坩埚 d.氧化铝坩埚
Ⅱ.纯碱在生产生活中有广泛的用途。
(5)工业上,可用纯碱代替烧碱生产某些化工产品。如用饱和纯碱溶液与氯气反应可制得有效成分为次氯酸钠的消毒液,其反应的离子方程式为____。