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、化学物质在汽车的动力、安全等方面有着极为重要的作用。
(1)汽油是以 C8H18 为主要成分的混合烃类。C8H18 燃烧的化学方程式是________ 。
(2)汽车尾气中含有 NO,CO 等污染物。其中 NO 生成过程的能量变化示意图如图。由该图形数据计算可得,该反应为__________(填“吸热”或“放热”)反应。
(3)通过 NO 传感器可监测汽车尾气中 NO 的含量,其工作原理如图 所示:
①NiO 电极上发生的是 _______反应(填“氧化”或“还原”)
②外电路中,电子流动方向是从 _______电极流向 _____电极(填“NiO”或“Pt”)。
③Pt 电极上的电极反应式为 ________________。
(4)电动汽车普遍使用锂离子电池。某锂离子电池反应:FePO4 +Li LiFePO4 。
① 放电时,Li 做电池的 __________极。
② Na 也可以做电池的电极,但 Li 做电极更有优势。试解释原因 ____________。
(5)安全性是汽车发展需要解决的重要问题.汽车受到强烈撞击时,预置在安全气囊内的化学药剂发生反应产生大量气体,气囊迅速弹出。某种产气药剂主要含有 NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3,已知NaN3 在猛烈撞击时分解产生两种单质,并放出大量的热。
①推测 Fe2O3 的作用是_________________ 。
②结合化学方程式解释 NaHCO3 的作用 ____________________。
③结合上述例子,在设计气囊中所运用的化学反应时,需要考虑的角度有 ________(填代号,可多选)。
a.反应速率b. 反应限度 c.气体的量d. 气体毒性 e.反应的能量变化
3、木炭在氧气中燃烧C(s)+O2(g)=CO2(g)反应中,反应前氧气的浓度2mol/L,30秒后,氧气的浓度降低到0.6mol/L,则计算:
(1)O2的反应速率多少___?
(2)计算生成CO2的浓度为多少___?
4、为减轻大气污染,必须要加强对工业废气和汽车尾气的治理,根据所学知识回答下列问题:
(1)化石燃料包括煤、石油和___________。
(2)酸雨是指pH___________(填“>”“<”或“=”)5.6的降水,煤的燃烧是导致酸雨形成的主要原因,而正常雨水的pH约为5.6,原因是___________ (用化学方程式表示)。
(3)煤的气化是高效、清洁利用煤的重要途径,可将煤炼成焦炭,再将焦炭在高温下与水蒸气反应生成一氧化碳和氢气的化学方程式为___________,该反应的基本类型是___________。
(4)在汽车尾气排放口加装“三效催化净化器”,在不消耗其他物质的情况下,可将尾气中的一氧化碳、一氧化氮转化为参与大气循环的气体和无毒的气体,该反应的化学方程式为___________。
(5)在新能源汽车未普及时,如图所示为一种“节能减排”的有效措施,以下对乙醇汽油作汽车燃料的描述错误的是___________(填字母)。
A.乙醇可以用粮食作物发酵或有机物合成而来,原料来源丰富
B.乙醇是可再生能源
C.完全燃烧产生的尾气没有污染物
5、以淀粉为主要原料合成一种具有果香味的物质C的合成路线如图所示
(1)下列关于淀粉和纤维素的说法中,不正确的是___________(填字母)。
A.它们都属于糖类,且都是高分子化合物
B.都可用(C6H10O5)n表示,二者互为同分异构体
C.二者最终的水解产物相同
(2)乙醇分子中官能团的名称是___________,A的结构简式为___________
(3)写出反应Ⅰ的化学方程式___________
(4)实验室用下图装置可完成上述反应IV,制得C。
①在试管甲中发生反应的化学方程式是___________
②饱和碳酸钠溶液的作用是___________;
③该装置图中有一个明显的错误是___________
6、某温度时,在一个容积为2L的密闭容器中,三种气体X、Y、Z物质的量随时间的变化曲线如图所示。根据图中数据,试填写下列空白:
(1)该反应的化学方程式为 _____________。
(2)反应开始至 2 min,气体 Z 的平均反应速率为 __________________。
(3)以下说法能表示该反应已达平衡状态的是 ________________。
A.单位时间内生成 0.03 mol Z 的同时生成 0.02 mol 的 Y
B.X 的消耗速率和Z 的消耗速率相等
C.混合气体的压强不变
D.混合气体的密度不变
7、48g O2 在标准状况下的所占有的体积约为___________。
8、2020年春节前后,世界各地爆发了新型冠状病毒疫情。在疫情面前,我国人民众志成城,奋力战疫。
(1)疫情期间,更应合理饮食。山西人喜欢以“面”为主食,“面”中富含的营养物质是___,面在人体中各种酶的作用下发生水解,最终生成___(填化学式),与其互为同分异构体的一种物质的名称是___。
(2)加强锻炼,增强体质,是抗疫的最佳途径。通过锻炼可以消耗身体内多余脂肪,脂肪在人体中所起的主要作用是___。
(3)医用口罩中对阻挡病毒起关键作用的是熔喷布(主要原料是聚丙烯),由丙烯(CH3CH=CH2)在一定条件下制取聚丙烯的化学方程式是___。
9、按要求回答下列问题。
(1)2019年,我国青年化学家雷晓光被遴选为“青年化学家元素周期表”氮元素的代言人。氮元素在周期表中的位置是________,N2的电子式是________,化合物Si3N4中N的化合价是_______价。
(2)2020年6月23日,长征系列运敦大箭将北斗三号“收官之星”成功送入太空。火箭燃料燃烧的化学方程式为:2N2H4+N2O4=3N2+4H20。该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______,将封装有NO2和NO混合气体的圆底烧瓶浸入热水中,气体混合物颜色变_______(填“深”或“浅”)。
(3)我国拥有自主知识产权的铷(Rb)原子钟,每3000万年误差仅1秒。Rb是第5周期IA族元素。Rb元素原子的失电子能力______填(“强”或“弱”)于K,请用原子结构的知识解释其原因:______。
10、纳米TiO2作为一种光催化剂越来越受到人们的关注,现正广泛开发运用。
(1)制取纳米TiO2的方法很多,氢氧火焰水解法是将TiCl4气体导入氢氧火焰中(700~1000℃)进行水解,其化学反应式为:___________。
(2)纳米二氧化钛可光解挥发性有机污染物(VOCs),若无水蒸气存在,三氯乙烯降解反应为:C2HCl3+2O2→2CO2+HCl+Cl2,若有足够量的降解后的尾气,实验室检验产物中有氯气的简单方法是:________;通过质谱仪发现还有多种副反物,其中之一为:,则该有机物核磁共振氢谱有___个峰。
(3)利用半导材料TiO2与染料、铂电极及I和I-的混合物作电解质(I2+I-
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),可构成染料敏化太阳能电池(DSSCs)工作原理如右图,该电池工作时,正极的电极反应为:_______。
(4)在不同的载体(钛片、铝片、陶瓷)表面制备二氧化钛薄膜,来考察不同载体TiO2薄膜光催化使甲基橙脱色,每次光照20min取一次样,实验结果如下。
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下列说法正确的是__________。
(a)不同载体,无论何种温度一定是钛片最好
(b)约在520℃时,钛片载体的光催化活性最好
(c)无论何种载体,催化活性总是随温度的升高而升高
(d)不同负载TiO2薄膜的光催化活性不同
11、(1)下列各图均能表示甲烷的分子结构,按要求回答下列问题:
①上述哪一种更能反映其真实存在状况________ (填字母,下同)。
a.Ⅰ b.Ⅱ c.Ⅲ d.Ⅳ
②下列事实能证明甲烷分子是正四面体结构的是_____。
a.CH3Cl只代表一种物质 b.CH2Cl2只代表一种物质
c.CHCl3只代表一种物质 d.CCl4只代表一种物质
(2)烃分子中的碳原子与氢原子结合的方式是_____。
a.形成4对共用电子对
b.通过1个共价键
c.通过2个共价键
d.通过离子键和共价键
(3)乙烷的电子式为__________,分子式为CmH20的烷烃中m为________,分子式为C8Hn的烷烃中n为________,与CO2密度(同温同压)相同的烷烃分子式为____,若上述四种烃各为1mol,在足量O2中燃烧,消耗O2最多的是_____。
(4)若CH4、C2H6、C3H8、C4H10四种烃各为1g,在足量O2中燃烧,消耗O2最多的是_____。
12、I、实验室用50 mL 0.50 mol·L-1盐酸、50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液和如图所示装置,进行测定中和热的实验,得到表中的数据:完成下列问题:
实验次数 | 起始温度t1/℃ | 终止温度t2/℃ | |
盐酸 | NaOH溶液 | ||
1 | 20.2 | 20.3 | 23.7 |
2 | 20.3 | 20.5 | 23.8 |
3 | 21.5 | 21.6 | 24.9 |
(1)不能用铁丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是_______
(2)经数据处理,测得中和热为56.8 kJ·mol-1其热化学方程式为:___________
II.实验室制备硝基苯实验装置和步骤如下:(实验步骤)
取100 mL烧杯,用20 mL浓硫酸与18 mL浓硝酸配制混合液,将混合酸小心加入B中,把18 mL(15.84 g)苯加入A中。向室温下的苯中逐滴加入混酸,边滴边搅拌,混合均匀,在50~60℃下发生反应,直至反应结束。
将反应液冷却至室温后倒入分液漏斗中,依次用少量水、5% NaOH溶液和水洗涤。分出的产物加入无水CaCl2颗粒,静置片刻,弃去CaCl2,进行蒸馏纯化,收集205~210 ℃馏分,得到纯硝基苯18.00 g。请回答:
(1)装置B的名称是________,装置C的作用是________________。
(2)实验室制备硝基苯的化学方程式是____________________________。
(3)为了使反应在50~60 ℃下进行,常用的方法是__________。
(4)在洗涤操作中,第二次水洗的作用是____________________。
13、向Fe和Fe2O3组成的3.84 g 混合物中加入120 mL某浓度的盐酸,恰好完全反应,生成672mLH2(标准状况下),若向反应后的溶液中滴入几滴KSCN溶液,溶液不呈红色。试求:
(1)原混合物中Fe2O3和Fe的质量分别为_______、________;
(2)原盐酸的物质的量浓度为___________。
14、工业上用铝土矿(主要成分为 Al2O3,还有少量泥沙、Fe2O3 等杂质)提取氧化铝做冶炼铝的原料,提取的操作过程如下:
(1)在步骤Ⅰ、Ⅱ 的过滤操作中,用到的玻璃仪器除漏斗、烧杯外,还有____
(2)滤液 X 中含铝元素的溶质的化学式为______。
(3)实验室常往AlCl3 溶液中加入氨水来制取 Al(OH)3,不用 NaOH 溶液的原因是___(用离子方程式表达)。
(4)由Al(OH)3 加热得到固体N 的化学方程式为 _______。
(5)将 5.4g铝粉与 24.0g Fe2O3 在高温下隔绝空气充分反应后,生成Fe ______g 。
15、铝是一种重要金属,从铝土矿(主要成分为Al2O3,Fe2O3、SiO2等)中冶炼Al的工业生产流程如下图:
(1)溶液A中含的阳离子主要有________.
(2)写出步骤II生成溶液C 的离子方程式________,步骤I、II、III都要用到的分离方法是________.
(3)生产过程中,除CaO可以循环使用外,还可以循环使用的物质有________(填化学式).
(4)生产中曾用铝与氧化铁的混合物形成铝热剂发生铝热反应焊接钢轨(提示:反应中能生成铁单质),则铝与氧化铁在高温下发生反应的化学方程式为:________.
(5)经分析,a吨铝土矿可以冶炼出b吨的铝(假设各生产环节中无损耗),则原铝土矿中Al2O3的纯度(质量分数)________(用含a、b的最简式表示).