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两种元素,A的原子序数为x,A和B所在周期所含的元素种类分别是a和b。
(1)如果A和B同在ⅠA族,当A在B的上一周期时,B的原子序数为___________,当A在B的下一周期时,B的原子序数为___________。
(2)如果A和B同在ⅦA族,当A在B的上一周期时,B的原子序数为____________,当A在B的下一周期时,B的原子序数为____________。
3、下列曲线分别表示元素某种性质与核电荷数的关系(Z为核电荷数,Y 为元素的有关性质),把与下面的元素有关性质相符合的曲线的标号填入相应括号中。
a b
c
d
e
(1)ⅡA 族元素的最外层电子数______
(2)ⅦA 族元素氢化物的沸点______
(3)O2-、F-、Na+、Mg2+、Al3+的离子半径______
(4)第三周期元素的最高化合价______
(5)第二周期元素 Be、B、C、N、O 的原子半径______
4、有下列几组物质,请将序号填入下列空格内:
A、CH2=CH﹣COOH和油酸( C17H33COOH)
B、12C60和石墨
C.和
D.35Cl和37Cl
E.乙醇和乙二醇
(1)互为同位素的是_____。
(2)互为同系物的是_____。
(3)互为同素异形体的是:_____。
(4)互为同分异构体的是_____。
(5)既不是同系物,又不是同分异体,也不是同素异形体,但可看成是同一类物质的是_____
(6)写出乙醇的催化氧化方程式:_____。
5、(1)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。请回答下列问题:
①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.两装置中铜片表面均有气泡产生
C.装置乙中存在“化学能→电能→光能”的转化
D.乙的外电路中电流方向Zn→Cu
E.如果将装置乙中锌片换成铁片,则电路中的电流方向不变
F.乙溶液中SO42-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,当负极材料消耗的质量为2.6g时,则电路中转移电子数为___。
(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电池工作时,空气从__口通入(填“A”或“B”);
②若使用的燃料为甲醇(CH3OH),a极的电极反应式为__。
6、阅读短文,回答问题。
锂离子电池是一种生活中常见的二次电池,常用于手机、笔记本电脑、电动车中。它主要依靠Li+在正极材料(LixCOO2)和负极材料(石墨)之间往返嵌入和脱嵌来工作。低温时,由于电解液粘度增大,电池中锂离子的迁移能力下降。低温充电时石墨嵌锂速度降低,Li+来不及嵌入石墨中形成LixC,便得到电子被还原,容易在负极表面析出金属锂,降低电池容量,影响电池安全。上海复旦大学开发了一款新型锂离子电池,其放电的工作原理如图1所示。该电池不仅在-40℃下放电比容量没有衰降,甚至在-70℃下该电池的容量保持率也能够达到常温的70%左右,极大地拓展了电池的应用范围。复旦大学团队采用凝固点低、可在极端低温条件下导电的乙酸乙酯基电解液,并采用不需要将锂离子嵌入到电极中即可完成充、放电的有机物电极,避免了低温条件下嵌入过程变慢。请依据文章内容回答下列问题。
(1)判断下列说法是否正确_________(填“对”或“错”)。
①新型锂离子电池有望在地球极寒地区使用。
②在传统锂离子电池中,金属锂是负极材料。
③若新型锂离子电池在常温下的放电比容量为99mAh·g-1,则其在-40℃下的放电比容量为99mAh·g-1。
(2)新型锂离子电池放电时,正极是_________(填“A”或“B”)。
(3)下列关于该新型锂离子电池可耐低温原因的推测中,不正确的是_________(填字母)。
a.采用与传统不同的有机物电极
b.乙酸乙酯基电解液的凝固点低
c.锂离子不需要在正负极间移动
7、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_______。
8、根据元素周期表中短周期的下列内容回答问题:
H |
| ① | |||||
|
|
| ② | ③ | O | ④ |
|
⑤ |
| ⑥ | ⑦ |
| ⑧ | ⑨ |
|
(1)元素①~⑨形成的单质中,化学性质最稳定的是_____(填化学式)。④在元素周期表中的位置是________,⑥的简单离子的结构示意图为________________
(2)③、⑨和H元素可形成一种常见的盐,其中存在的化学键类型为________________,⑤、⑧按原子个数比2:1形成的化合物的电子式为________________
(3)写出一个可证明②和⑦非金属性强弱的离子方程式:________________
(4)在酸性溶液中,②的简单氢化物与O2组成燃料电池,其负极的电极反应式为________________
9、(1)相对分子质量为72的烷烃,此烷烃的结构简式为___;
(2)乙烷的结构简式为___,乙烯的电子式为___;
(3)甲烷的分子式为__,电子式为__;
(4)乙烯与氢气加成反应方程式___;
(5)苯与液溴取代反应方程式___。
10、分析图,按下列要求写出有关的电极反应式或化学方程式:
(1)石墨棒上发生的电极反应式为___。
(2)铁棒上发生的电极反应式为___。
11、(1)高铁电池是一种新型可充电电池,与普通铅蓄电池相比,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。请回答下列问题:
①高铁电池放电时,负极材料是________,正极发生______(填“氧化”或“还原”)反应;已知正极反应式为,则负极反应式为________。
②每生成,需要消耗Zn的质量为______g。
(2)氯-铝电池是一种新型的燃料电池。电池工作时,电子从_____(填“Al”或“Cl”)极流向_____(填“正”或“负”)极;每消耗8.1g Al,电路中通过的电子数目为_____NA。
12、I.化学研究的物质多种多样,按要求回答下列问题:
(1)过二硫酸钠()可以看成过氧化氢的衍生物,
分子中的两个H原子被磺酸基(
)替换后即为过二硫酸。
①中硫元素的化合价为___________。
②写出的电子式___________。
(2)硫代硫酸钠()又名大苏打,造纸工业用作纸浆漂白后的除氯剂。
①在中性与碱性溶液中很稳定,遇酸则迅速反应。
溶液中加入稀硫酸时反应的离子方程式为 ___________ 。
②常用于防毒面具中吸收
。若2 mol
完全反应,失去16 mol电子,则其水溶液吸收
的离子方程式为___________ 。
II.自来水是自然界中的淡水经过絮凝、沉淀、过滤、消毒等工艺处理后得到的。已知:ClO2是极易溶于水的气体,具有强氧化性,可以杀菌消毒。
用如图装置探究ClO2性质,回答下列问题:
(3)锥形瓶内ClO2进气导管不伸入液面以下,原因是___________。烧杯内液体用于吸收尾气,若反应的氧化产物是一种单质,且还原剂与氧化剂的物质的量之比是1: 2,则还原产物是___________ (填化学式)。
(4)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是:每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克氯气的氧化能力。若ClO2的还原产物为Cl-,则ClO2的有效氯含量为___________。(保留2位小数)
13、(1)甲醇是重要的化工原料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,可能发生的反应如下:
①CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
②CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH2
③CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g) ΔH3
已知反应②中相关化学键键能数据如下:
化学键 | H—H | C==O | C≡O | H—O |
E/kJ·mol-1 | 436 | 803 | 1 076 | 465 |
由此计算ΔH2=________kJ·mol-1。已知ΔH3=+99 kJ·mol-1,则ΔH1=________kJ·mol-1。
(2)已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ,在含少量I-的溶液中,H2O2分解的机理为:
①H2O2+I-→H2O+IO-慢 ②H2O2+IO-→ H2O+O2+I-快
H2O2分解反应的热化学方程式为________________________________,该反应速率的快慢主要由第_______步(选择①或②,下同)决定。下图表示H2O2在无催化剂和少量I-的催化作用下的两步反应机理降低反应活化能的能量变化图,其中波峰A点代表反应机理___________。
(3)金刚石和石墨均为碳的同素异形体,它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳,在氧气充足时充分燃烧生成二氧化碳,反应中放出的热量如图所示。
①在通常状况下,金刚石和石墨相比较,________(填“金刚石”或“石墨”)更稳定,石墨的燃烧热为________。
②12 g石墨在一定量的空气中燃烧,生成气体36 g,该过程放出的热量为________。
14、铝及其化合物在医药、食品、污水处理等多个行业有重要作用。以高岭土(主要成分为Al2Si2Ox(OH)y,合有SiO2,Fe3O4、NiO等杂质)为原料,制备Al2O3的一种流程如下:
已知部分金属离子以氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀时溶液的pH如表所示:
沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Ni(OH)2 |
开始沉淀时的pH | 3.7 | 2.3 | 7.6 | 5.9 |
完全沉淀时的pH | 5.2 | 3.2 | 9.7 | 8.9 |
(1)Al2Si2Ox(OH)y中x、y的值可能是 _______ (填字母)
A.7、2 B.5、4 C.6、3 D.3、8
(2)过程I中形成的滤渣主要成分为_______(填化学式)。
(3)过程II中,加入双氧水的目的是_______。
(4)过程III中形成NiCO3的化学方程式_______。检验溶液3中铁元素是否沉淀完全的方法是_______。
(5)在过程IV中,试剂X应选用_______(填字母,a.氨水,b.NaOH溶液,c.澄清石灰水),写出对应反应的离子方程式_______。
15、在一定条件下,将4molNH3和4molO2混合于固定容积为2L的密闭容器中,发生反应:4NH3(g)+5O2(g)=4X(g)+6H2O(g)。2min后该反应达到平衡,生成3molH2O。则:
(1)X的化学式为___。
(2)O2的转化率为___(O2转化率=已反应的O2的量/O2的总量×100%)。
(3)0~2min内,v(NH3)=___mol·L-1·min-1。
(4)燃料电池是一种高效、环境友好型发电装置。一种燃料电池的电解质溶液为NaOH溶液,负极通入NH3,正极通入空气,产物对环境无污染,则负极的电极反应式为___,电路中每通过1mol电子,消耗标准状况下的空气___(假设空气中O2的含量为20%)L。