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、A、B、C、D四种元素在元素周期表中的位置如图所示。
请回答下列问题:
(1)A的元素名称是___,它在元素周期表第___周期,第___族。
(2)A、B、C相比,其原子半径由大到小的顺序是___(用元素符号表示,下同)。
(3)C与D相比,非金属性较强的是___,能证明这一结论的事实是___(用化学方程式表示)。
3、据报道,最近摩托罗拉(MOTOROLA)公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池,电量是现用镍氢电池和锂电池的10倍,可连续使用1个月充电一次。假定放电过程中,甲醇完全反应产生的CO2被充分吸收生成CO32-
(1)该电池反应的负极反应式为____________________________;
(2)甲醇在________极发生反应(填“正”或“负”),电池在放电过程中溶液的pH将_______(填“降低、上升或不变”);
(3)最近,又有科学家制造出一种固体电解质的燃料电池,其效率更高。一个电极通入空气,另一电极通入汽油蒸气。其中固体电解质是掺杂了Y2O3(Y:钇)的ZrO2(Zr:锆)固体,它在高温下能传导O2-离子(其中氧化反应发生完全),以甲烷(CH4)代表汽油。
①电池的负极反应式为__________________________________________。
②放电时固体电解质里的O2-离子的移动方向是向_________极移动(填“正”或“负”)。
4、下表是元素周期表的一部分,除标出的元素外,表中的每个编号代表一种元素。请根据要求回答问题:
(1)写出②元素是 _______,⑤元素是 _______(填元素符号);
(2)③、④可形成的化合物的化学式_______;
(3)非金属性最强的是_______(填元素符号);
(4)②和③的原子半径大小关系是②_______③(填“>”“<”或“=”);
(5)⑤和⑥的最高价氧化物对应的水化物的酸性较强的是_______(填酸的化学式)。
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、原电池原理的发现是储能和供能技术的巨大进步,是化学对人类的一项重大贡献。
(1)现有如下两个反应:
A.NaOH+HCl=NaCl+H2O;B.Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
判断能否设计成原电池A._____,B._____。(填“能”或“不能”)
(2)将纯锌片和纯铜片按图方式插入100 mL相同浓度的稀硫酸中一段时间,回答下列问题:
①下列说法正确的是____________。
A.甲、乙均为化学能转变为电能的装置 B.乙中铜片上没有明显变化
C.甲中铜片质量减少、乙中锌片质量减少 D.两烧杯中溶液的pH均增大
②在相同时间内,两烧杯中产生气泡的速度:甲________乙(填“>”、“<“或“=”)。
③请写出图中构成原电池的负极电极反应式_________________________。
(3)燃料电池的工作原理是将燃料和氧化剂(如O2)反应所放出的化学能直接转化为电能。现设计一燃料电池,以电极a为正极,电极b为负极,氢气为燃料,采用氢氧化钠溶液为电解液;则氢气应通入__极(填a或b),电子从____(填a或b)极流出。
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、一定温度下,在2L的密闭容器中,M、N两种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示:
(1)反应的化学方程式为__。
(2)反应达到最大限度时,反应速率v(N)=__。
9、(1)化学反应中的能量变化,通常主要表现为热量的变化
①硝酸铵固体溶于水:②氢氧化钠溶液滴入醋酸;③食物因氧化而腐败;④氯化铵晶体与氢氧化钡晶休泥合搅拌;⑤加热氯酸钾和二氧化锰混合物制氧气,以上变化中属于吸热反应的是_____(填犏号)。
(2)原电池装置能将化学能转化成电能。某化学小组的同学以30%KOH溶液为电解质溶液,设计氢氧燃料电池结构如图所示
电子从___极流出;溶液中,K+向___极移动,若反应过程中有0.5mo1电子发生转移,则消耗氢气在标准状况下的体积为___L该电池正极的电极反应式为___。
10、写出下列物质的电子式。
(1)N2_____;(2)CO2_____;(3)Na2O2_____。
11、按要求填空。下面列出了几组物质,请将物质的合适组号填写在空格上。
A.金刚石与石墨;B.氕与氘;C.甲烷与戊烷;D.与
;E.
与
。
(1)同素异形体___;(2)同系物___;(3)同分异构体___。
12、某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。
为了进一步研究硫酸铜的用量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。(假设混合溶液总体积等于混合前各溶液的体积之和)
实验 混合溶液 | A | B | C | D | E | F |
4mol/LH2SO4/mL | 30 | V1 | V2 | V3 | V4 | V5 |
饱和CuSO4溶液/mL | 0 | 0.5 | 2.5 | 5 | V6 | 20 |
H2O/mL | V7 | V8 | V9 | V10 | 10 | 0 |
请回答下列问题:
①请完成此实验设计,其中:V3=___,V8=___;
②该同学最后得出的结论为:当加入少量CuSO4溶液时,生成氢气的速率会大大提高。但当加入的CuSO4溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因___。
③实验A测得:收集到产生H2体积为112mL(标准状况下)时所需的时间为10分钟,求化学反应速率υ(H2SO4)=___(忽略反应前后溶液体积变化)。
13、将铜片放入 115mL 某浓度的浓硫酸中,在加热条件下反应,待铜片全部溶解后,将其溶液稀释到500mL,再加入足量锌粉,使之充分反应,收集到 2.24L(标准状况下)氢气。过滤残留固体,干燥后称量,质量减轻了 7.5g。求原硫酸的物质的量浓度________________。
14、E是合成某药物的中间体,其一种合成路线如图:
(1)A中含氧官能团的名称是___。
(2)A→B的反应条件和试剂是___。
(3)D→E的反应类型是___。
(4)写出B→C的化学方程式___。
(5)E的分子式为___。
(6)B的环上二溴代物有___种(不考虑立体异构)。
15、I.镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔。如图为“镁-次氯酸盐”燃料电池原理示意图,电极为镁合金和铂合金。
(1)E 为该燃料电池的_____ (填“正”或“负”)极。F 电极上的电极反应为_____。
(2)镁燃料电池负极容易发生自腐蚀产生氢气,使负极利用率降低,用化学用语解释其原因:___。
II、以干海带为原料提取碘单质和氯化钾的过程要分三步,完成下列填空。
(1)步骤一、灼烧干海带,使其灰化后用热水浸泡过滤,制得原料液,含有氯化钾等物质。实验室灼烧海带应放在__(填仪器名称)中。选用热水而不是冷水浸泡海带灰的目的是__。
(2)步骤二:原料液经结晶过滤分离出氯化钾后,向滤液中通适量氯气氧化 I−,制得富碘溶液。通适量氯气发生反应的离子方程式为__。
(3)步骤三:取步骤二中富碘溶液 100 mL,按如下流程分离碘单质。
酸化过程发生的反应是:5I−++6H+=3I2 +3H2O,则萃取Ⅱ发生的反应离子方程式为_____。萃取剂 X 应选择____(填字母),萃取操作的仪器是_____。
a.100 mL 苯 b.10 mL 乙醇 c.10 mL CCl4
(4)请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还有单质碘的简单方法:___。