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、分别按如图甲、乙所示装置进行实验,图中两个烧杯里的溶液为同浓度的稀硫酸,乙中为电流表。请回答下列问题:
以下叙述中,正确的是________
填字母
。
A.甲中锌片是负极,乙中铜片是正极
B.两烧杯中铜片表面均有气泡产生
C.两烧杯中溶液均增大
D.产生气泡的速度甲中比乙中慢
E.乙的外电路中电流方向
F.乙溶液中向铜片方向移动
(2)在乙实验中,某同学发现不仅在铜片上有气泡产生,而且在锌片上也产生了气体,分析原因可能是________。
(3)在乙实验中,如果把硫酸换成硫酸铜溶液,请写出铜电极的电极反应方程式:________。
(4)当电路中转移电子时,消耗负极材料的质量为_____g
3、(1)高铁电池是一种新型可充电电池,与普通电池相比,该电池能较长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为:3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。请回答下列问题:
①已知:放电时,负极的电极反应式为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2,则正极反应式为__。
②放电时,_____(填“正”或“负”)极附近溶液的碱性增强。
(2)某种燃料电池的工作原理示意如图所示,a、b均为惰性电极。
①使用时,空气从_____口通入(填“A”或“B”);
②假设使用的“燃料”是甲醇(CH3OH),a极的电极反应式为__。
4、研究氮及其化合物的性质,可以有效改善人类的生存环境。氮元素化合价—物质类别关系图如下。
回答下列问题:
(1)在催化剂和加热的条件下,物质A生成NO是工业制硝酸的重要反应,化学方程式是_______。
(2)在加热条件下,物质C的浓溶液与碳单质反应,写出反应的化学方程式:_______。
(3)实验室中,检验溶液中含有NH4+的操作方法是_________。
(4)物质B为红棕色气体,写出该物质与水反应的离子方程式:__________,当反应消耗3.36L(标准状况)物质B时,转移电子的物质的量为________mol。
(5)写出一种人工固氮的化学反应原理_______。
(6)Cu与一定浓度的硝酸溶液反应生成NO时的离子反应方程式为_________。
5、“84消毒液”是日常生活中常用的消毒液,在抗击新冠肺炎中广泛应用。
(1)“84消毒液”的有效成分为________;
(2)“84消毒液”与适量硫酸混合使用可增强消毒能力,某消毒组成员欲用盐酸代替硫酸,是否可行_________(填“是"或“否”),原因是_____________;
(3)Cl2是最早用于饮用水消毒的物质,ClO2是一种广谱消毒剂,等质量的Cl2和ClO2消毒效率高的是________(填化学式);工业上ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合酸化反应制得,反应中NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为__________。
6、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。
7、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_____________。
8、中国科学院应用化学研究所在甲烷(CH4是一种可燃物)燃料电池技术方面获得新突破。甲烷燃料电池的工作原理如下图所示:
①该电池工作时,b口通入的物质为________。
②该电池负极的电极反应式________。
③工作一段时间后,当3.2 g甲烷完全反应生成CO2时,有_____NA个电子转移。
9、氯气及其化合物在工农业生产和人类生活中都有着重要的应用。
(1)NaClO有较强的氧化性,所以是常用的消毒剂和漂白剂,请写出工业上用氯气和NaOH溶液生产消毒剂NaClO的离子方程式_________________________。
(2)将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应可以回收S,其物质转化如图所示。该图示的总反应为_________________________。
(3)自来水中的NO3-对人类健康产生危害。为了降低自来水中NO3-的浓度,某研究人员提出在碱性条件下用Al粉还原NO3-,产物是N2。发生的反应可表示如下,请完成方程式的配平。
___Al+___NO3-+___ =___AlO2-+___N2↑+___H2O
10、回答下列问题
Ⅰ.有下列各组物质:
A.O2和O3 B.12C和13C C.丙烷和庚烷
D.CH3—CH2—CH2—CH3 和
E. 和
(1)____________组两物质互为同位素。
(2)____________组两物质互为同素异形体。
(3)____________组两物质属于同系物。
(4)____________组两物质互为同分异构体。
Ⅱ.从石油和煤中可以提炼出化工原料A和B,A是一种果实催熟剂,它的产量用来 衡量一个国家的石油化工发展水平。B是一种比水轻的油状液体,仅由碳氢两种元素组成,碳元素与氢元素的质量比为12∶1,B的相对分子质量为78。回答下列问题:
(5)有机物A中官能团的名称:____________;
(6)A使溴的四氯化碳溶液褪色的化学反应方程式:_______;
(7)B与浓硫酸和浓硝酸在50~60℃反应的化学反应方程式:_____;反应类型为:_____;
(8)等质量的A、B完全燃烧时消耗O2的物质的量_________(填“A > B”、“A < B”或“A = B”)。
11、利用如图所示的装置收集以下7种气体:①H2 ②Cl2 ③O2 ④HCl ⑤NH3 ⑥NO ⑦NO2
⑴若烧瓶是干燥的,则由B口进气,可收集的气体有___,若把装置颠倒,由A口进气,可收集的气体有____。
⑵若在烧瓶内充满水,可收集的气体有____,气体应由____口进入。
⑶若烧瓶中装入适量浓硫酸,可以用它来干燥的气体有____,气体应由____口进入。
12、某学生对Na2SO3与AgNO3在不同pH下的反应进行探究。调节pH,对两者的反应进行了如下实验并记录了实验现象(实验都在锥形瓶中完成,且所用锥形瓶均进行振荡):
实验 | pH | 实验现象 |
1 | 10 | 产生白色沉淀,稍后溶解,溶液澄清 |
2 | 6 | 产生白色沉淀,放置长时间后无变化 |
3 | 2 | 产生白色沉淀,一段时间后,变为棕黑色海绵状沉淀X |
已知:
A.0.1mol/L的Na2SO3溶液pH=11
B.Ag2SO3:白色不溶于水,能溶于过量Na2SO3溶液
C.Ag2SO4:白色微溶于水,只能溶于浓硝酸
D.Ag2O:棕黑色,能与酸反应
(1)根据以上信息,解释实验1中白色沉淀溶解可能的原因___________。
(2)甲同学对于实验2中的白色沉淀的成分,提出如下猜想:
猜想1:白色沉淀为Ag2SO3
猜想2:白色沉淀为Ag2SO4
猜想3:白色沉淀中既有Ag2SO3也有Ag2SO4
为了证明其猜想,甲同学过滤实验2中的白色沉淀,加入________溶液,发现白色沉淀部分溶解;再将剩余固体过滤出来,加入________溶液,沉淀完全溶解,由此证明猜想3成立。
(3)乙同学将实验3中的棕黑色沉淀X滤出,洗净得到纯净的棕黑色物质Y。通过如下实验确认Y的成分:
①向Y中加入稀盐酸,无明显变化
②向Y中加入过量浓硝酸,有红棕色气体生成
③分别用Ba(NO3)2溶液和BaCl2溶液检验实验②反应后的溶液,发现前者无变化,后者产生白色沉淀。
其中,实验①的目的为___________,由上述实验现象可确定沉淀Y的成分为___________(填化学式),实验②的离子方程式为______________________________。
13、10 g 的铜锌合金恰好与500mL的稀盐酸溶液反应,在标准状况下生成氢气的体积为2.24L,
(1)稀盐酸溶液中HCl的物质的量浓度是多少___?
(2)合金中铜的质量分数是多少___?
14、把一块锌片和一块铜片平行地插入盛有稀硫酸的烧杯中,用导线把锌片和铜片连接起来,导线中间接入灵敏电流表,这个装置(见下图)就是简单的原电池。回答下列问题。
(1)电流表上出现的现象是___________。
(2)原电池工作时,能把氧化反应和还原反应分开在两个不同区域进行,实现电子的定向转移,电子流动的方向是___________。
(3)锌片为___________极,锌片上发生___________反应,溶液中的H+在铜片上___________(选填:得到、失去)电子转化为H2。
(4)写出电池中总反应的化学方程式___________。
(5)如果装置中锌片、铜片没有用导线连接,化学能则转化为___________能。
15、反应Fe+H2SO4FeSO4+H2↑的能量变化趋势如图所示:
(1)该反应为____________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)若要使该反应的反应速率增大,下列措施可行的是____________(填字母)。
A.改铁片为铁粉B.改稀硫酸为98%的浓硫酸C.升高温度D.减小压强
(3)若将上述反应设计成原电池,铜为原电池某一极材料,则铜为____________(填“正”或“负”)极。铜片上产生的现象为____________,该极上发生的电极反应为____________,铁电极的电极反应为____________,外电路中电子由____________(填“正”或“负”,下同)极向____________极移动。