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、学习小组在实验室探究铜及其化合物的性质,进行相关实验。回答下列问题:
(1)小组同学组装了如图原电池装置,甲烧杯中加入CuSO4溶液,乙烧杯中加入FeCl3溶液,盐桥装有KCl溶液。
①原电池的负极为______,正极的电极反应式为______。
②盐桥中K+向______(填“甲”或“乙”)烧杯移动。
(2)移走盐桥后向甲烧杯中滴加氨水,开始溶液颜色变浅,出现蓝色沉淀,继续滴加后蓝色沉淀消失,溶液变为深蓝色;经过一段时间,溶液逐渐变浅,最后变为无色。小组同学查阅资料知:相关离子在水中颜色:[Cu(NH3)4]2+深蓝色,[Cu(NH3)2]+无色。综合上述信息,推测最后无色溶液的溶质为______(写化学式)。
(3)进一步探究(2)中深蓝色溶液变为无色的原理,利用图中原电池装置,甲烧杯中加入1mol•L-1氨水和0.1mol•L-1硫酸钠混合溶液,乙烧杯中加入0.05mol•L-1[Cu(NH3)4]SO4,电流表指针偏转,20min后,乙烧杯中颜色逐渐由深蓝色变为无色。
①甲烧杯中的电极反应式为______。
②电池总反应离子方程式为______。
3、2020年突如其来的“新冠肺炎”使人们认识到日常杀菌消毒的重要性。其中含氯消毒剂在生产生活中有着广泛的用途。
(1)工业上将氯气溶于一定浓度的氢氧化钠溶液可制得“84消毒液”,用电子式表示“84消毒液”的有效成分是__________。
(2)二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色易溶于水的气体,也可用于自来水的杀菌消毒。工业上常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加入稀H2SO4酸化后反应制得,反应中NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为______________。
4、CH4既是一种重要的能源,也是一种重要的化工原料。
(1)甲烷高温分解生成氢气和碳。在密闭容器中进行此反应时,要通入适量空气使部分甲烷燃烧,其目的是____________。已知25℃、101 kPa时,1 mol甲烷完全燃烧生成CO2和液态水时放出896 kJ热量,则甲烷的热值为___kJ·g-1。
(2)一定温度下,在偏铝酸亚铜(CuAlO2)的催化作用下,CH4与CO2转化成乙酸,可实现“CO2减排”,写出反应的化学方程式__________,其优点是_____(请写出一条)。
(3)甲烷可以消除氮氧化物污染。如: CH4(g)+2NO2(g) N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g)。
①下列措施能够加快化学反应速率的是______。
a. 使用催化剂 b. 降低温度 c. 及时分离水
②若上述反应在恒容密闭容器中进行,则下列叙述能说明该反应达平衡的是_____。
a. 混合气体的质量不再变化
b. c(NO2) = 2c(N2)
c. 单位时间内生成1 mol CO2,同时生成2 mol NO2
(4)甲烷可直接应用于燃料电池,该电池采用可传导O2-的固体氧化物为电解质,其工作原理如图所示:
①b极电极反应式为_________。
②若燃料电池消耗的空气在标准状况下的体积是5.6L(假设空气中O2体积分数为20%),则理论上消耗甲烷____mol。
5、将质量相等的锌片和铜片用导线相连浸入500 mL硫酸铜溶液中构成如图的装置。
(1)此装置为___________,该装置中发生反应总的离子方程式为___________,铜片周围溶液会出现___________的现象。
(2)Cu电极是___________(填“正极”或“负极”),写出其电极反应式___________。
(3)若2 min后测得锌片质量减少13 g,则导线中流过的电子为___________mo1。
6、某温度下,A、B、C三种气体在恒容密闭容器中进行反应,反应从0~2min进行过程中,在不同反应时间各物质的量的变化情况如图所示。
(1)该反应的反应物是____________,生成物是________。
(2)化学方程式为___________________________________________。
(3)能否计算反应开始至2min时,用C表示的反应速率?________,若不能,则其原因是_________________________________________________。
(4)关于该反应的说法正确的是________(填字母,下同)。
a.到达2min时,反应停止
b.在2min之前A的消耗速率大于A的生成速率
c.在2min时达到平衡状态是因为此时反应物总物质的量与生成物总物质的量相等
d.2min时正反应速率与逆反应速率相等
(5)下列可判断反应已达到平衡状态的是________。
a.A、B、C的反应速率相等
b.A、B的反应速率之比为2∶1
c.混合气体的压强不变
d.生成1molC的同时消耗1molA和0.5molB
7、近来,科学家研制了一种新型的乙醇电池(DEFC),它用磺酸类质子作溶剂,在200℃左右时供电,乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更加安全。电池总反应式为:C2H5OH+3O2→2CO2+3H2O。
(1)电池正极的电极方程式为:____。
(2)1mol乙醇被氧化转移____mol电子。
(3)铜、硝酸银溶液和银组成的原电池装置中,当导线中有0.02mol电子通过时,理论上银片的质量变化了____g。
8、在下列变化中:①I2升华;②烧碱熔化;③NaCl溶于水;④HCl溶于水;⑤O2溶于水;⑥Na2O2溶于水,未发生化学键破坏的是________,仅发生离子键破坏的是__________,仅发生共价键破坏的是__________,既发生离子键破坏,又发生共价键破坏的是__________。
9、常温下,某同学将硫酸与氨水等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液如下表。
实验编号 | 氨水浓度/mol·L-1 | 硫酸浓度 /mol·L-1 | 混合溶液 | |
| pH | |||
① | 0.2 | 0.2 | a |
|
② | 0.2 | 0.1 | b | x |
③ | c | 0.1 |
| 7 |
请回答:
(1)实验①所得混合溶液pH小于7,(填“能”或“不能”)________证明一水合氨是弱电解质,请你再设计一个能证明一水合氨是弱电解质的方案_________。
(2)实验①、②所得混合溶液中,a______b,x____7(填“>”“<”或“=”)。
(3)实验③中,c_______0.2(填“>”“<”或“=”),所得混合溶液中各离子浓度大小关系为_______。
10、请用序号填空:
①13C与14C ②正丁烷与异丁烷
③CH3CH3与CH3CH2CH3 ④
(1)属于同位素的是______;
(2)属于同系物的是______;
(3)属于同分异构体的是______。
11、(1)现有下列有机物:A.苯B.乙烷C.乙醇D.乙酸E.乙烯。分子中所有原子在同一平面的是_____(填字母编号,下同);常温下能与溴的四氯化碳溶液反应的气体有______。
(2)下述物质①葡萄糖②植物油③淀粉④聚乙烯中,属于糖类的是____________;属于高分子化合物的是______________;能水解的是__________。(填序号)
(3)下列各组物质中互为同分异构体的是________;互为同系物的是__________。
A.淀粉与纤维素;B.乙烯与聚乙烯;C.甲烷与丁烷;D.乙醇与甘油;E.与
;F.葡萄糖与果糖;G.蔗糖与麦芽糖
12、实验室制取SO2的反应原理为:Na2SO3+H2SO4(浓)Na2SO4+SO2↑+H2O。请用下列装置设计一个实验,以测定SO2转化为SO3的转化率:
(1)这些装置的连接顺序(按气体左右的方向)是a→_____→_____→_____→_____→f→g→______(填各接口的编号)。
(2)实验时甲仪器链接橡皮管的作用与原理是_________。
(3)从乙处均匀通入O2,为使SO2有较高的转化率,实验时I处滴入浓硫酸与II处加热催化剂的先后顺序是__________。
(4)IV处观察到的现象是________。
(5)在I处用大火加热烧瓶时,SO2的转化率会_________(填“增大”“不变”或“减小”)。
(6)下列物质的水溶液能与SO2气体反应,同时既无沉淀又无气体产生的是(填选项)_________。
A.NaHCO3溶液 B.氢硫酸 C.Na2SO3溶液 D.FeCl3溶液
(7)用nmolNa2SO3粉末与足量浓硫酸进行此实验,当反应结束时,继续通入O2一段时间后,称得III处增重mg,则本实验中SO2的转化率为________。
13、某有机物6g完全燃烧,生成和
(标准状况下),0.5mol此有机物的质量为30g。
(1)通过计算确定该有机物的分子式:_________(写出必要的计算过程)
(2)该有机物有有多种同分异构体。其一能使紫色石蕊试液变红,则该有机物的结构简式为_________。
14、含硫化合物多为重要的化工原料。请回答下列问题:
I.多硫化物是含多硫离子(Sx2-)的化合物,可用作废水处理剂、硫化剂等。
(1)Na2S2的电子式为___。
(2)Na2S5(易溶于水)在酸性条件下可生成H2S和S,该反应的离子方程式为___。
(3)黄铁矿(FeS2)是工业上制硫酸的重要原料,在氧气中煅烧生成Fe2O3和SO2,其煅烧的化学方程式为___。
II.焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是一种食品抗氧化剂,易溶于水。
(4)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)中硫元素的化合价为___。
(5)向某些饮料中添加少量焦亚硫酸钠(Na2S2O5),可降低饮料中溶解氧的含量,发生反应的离子方程式为__。
(6)向饱和碳酸钠溶液中通入过量SO2可制得焦亚硫酸钠,发生反应的化学方程式为__。
15、铅的单质、氧化物、盐在现代工业中有着重要用途。以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和H2SO4为原料,制备高纯PbO,实现铅的再生利用。其工作流程如下:
(1)过程1中分离提纯的方法是___,滤液2中的溶质主要是____(填化学式)。过程1中,在Fe2+催化下,Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是_______。
(2)将PbO溶解在HCl和NaCl的混合溶液中,得到含Na2PbCl4的电解液,电解Na2PbCl4溶液生成Pb的装置如图所示。
①写出电解时阴极的电极反应式______
②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为______
③电解过程中,Na2PbCl4电解液浓度不断减小,为了恢复其浓度,应该向____极室(填“阴”或者“阳”)加入____(填化学式)。