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、科学家们发现氢元素有三种同位素原子。
(1)分别写出它们的名称:________、________、___________。写出用做制造氢弹原料的同位素原_____________。
(2)已知氯有2种常见同位素原子35Cl、37Cl,氯气与氢气形成的氯化氢分子的相对分子质量有________种。
(3)质量相同的HO和D
O所含质子数之比为__________,中子数之比为________,电解产生的氢气在同温同压下体积之比为________。
3、现有下列4种物质:① NH3 ②浓硝酸 ③ 浓硫酸 ④ NO。其中,遇空气迅速变成红棕色的气体是____(填序号,下同),能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体是____,加入蔗糖产生“黑面包”现象的溶液是____,常温下,能用铁制容器盛放的溶液是____。
4、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_______________,外电路中电子由____(填“正”或“负”,下同)极向____极移动。
5、(1)用人工光合作用得到的甲醇(CH3OH)、氧气和稀硫酸制作燃料电池,则甲醇应通入该燃料电池的_____极(填“正”或“负”),通入氧气一极的电极反应式:______。
(2)若用氢氧化钾溶液作电解液制成甲醇燃料电池,其负极的电极反应式为_____。
6、能源是现代文明的原动力,通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化,从而开辟新能源和提高能源的利用率。请回答下列问题。
(1)氢气在O2中燃烧的反应是_____(填“放”或“吸”)热反应,这是由于反应物的总能量______(填“大于”、“小于”或“等于”)生成物的总能量。
(2)从化学反应的本质角度来看,氢气的燃烧是由于断裂反应物中的化学键吸收的总能量__________(填“大于”、“小于”或“等于”)形成产物的化学键放出的总能量。已知破坏1 mol H—H键、1 mol O=O键、1 mol H—O键时分别需要吸收a kJ、b kJ、c kJ的能量。则2 mol H2(g)和1 mol O2(g)转化为2 mol H2O(g)时放出的热量为_____________。
7、甲烷、乙烯是常见的化工原料。
(1)甲烷的分子构型为___(填“平面正方形”或“正四面体形”)。
(2)写出甲烷和氯气按分子数之比为1∶1发生反应的化学方程式:___。该反应的类型为___反应。
(3)乙烯中含有官能团的名称为___。
(4)写出乙烯与氢气发生反应的化学方程式:___。该反应的类型为___反应。
(5)下列试剂不能鉴别甲烷和乙烯的是___(填字母)。
a.溴水
b.酸性高锰酸钾溶液
c.NaOH溶液
8、乳酸CH3CH(OH)COOH是人体代谢的中间产物,易溶于水。
(1)乳酸分子中官能团名称为______和______。
(2)向乳酸溶液中,滴加几滴紫色石蕊试液,溶液会变成______色。
(3)写出乳酸和乙醇发生酯化反应的化学方程式______。
(4)乳酸在Cu作催化剂、加热条件下被O2氧化,该氧化产物的结构简式为______。
9、某实验小组同学进行如下实验,以检验化学反应中的能量变化。
(1)实验中发现,反应后①中的温度升高;②中的温度降低。由此判断铝条与盐酸的反应是__热反应,Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl反应时,需要将固体研细其目的是_。反应过程__(填“①”或“②”)的能量变化可用图表示。
(2)为了验证Fe3+与Cu2+氧化性强弱,下列装置能达到实验目的是_(填序号)。
(3)将CH4设计成燃料电池,其利用率更高,装置如图所示(a、b为多孔碳棒)其中_(填A或B)处电极入口通甲烷,当消耗标况下甲烷33.6L时,假设能量转化率为90%,则导线中转移电子的物质的量为__mol。
(4)如图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置。请回答下列问题:
①当电极c为Al、电极d为Cu、电解质溶液为稀硫酸时,写出该原电池正极的电极反应式为__。
②当电极c为Al、电极d为Mg、电解质溶液为氢氧化钠溶液时,该原电池的负极反应式为__。
10、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__________。
11、能源是人类活动的物质基础。研究化学反应过程中的能量变化在能源紧缺的今天具有重要的意义。
(1)同一物质在气态时的能量大于在液态时的能量。一定量的氢气在氧气中充分燃烧并放出热量,若生成气态水放出的热量为Q1,生成液态水放出的热量为Q2,则Q1_______(填“大于”、“小于”或“等于”)Q2。
(2)已知:,该反应中,4molHCl被氧化时放出115.6kJ的热量,O—O键和Cl—Cl键的键能如图所示,断开1molH—O键比断开1molH—Cl键所需能量多_______kJ。
(3)原电池是直接把化学能转化为电能的装置。
①如图所示,在Cu-Zn原电池中,Zn极发生_______(填“氧化”或“还原”)反应,Zn片上发生的电极反应式为_______;Cu极为_______极,发生的电极反应式为_______。
②下图是氢-氧燃料电池的装置图,电池总反应方程式为,溶液中
移向_______(填“a”或“b”)电极。
12、原电池是化学对人类的一项重大贡献。
(1)某兴趣小组为研究原电池原理,设计如图装置。a和b不连接时,烧杯中发生反应的离子方程式为__________。
(2)a和b用导线连接,Cu极为原电池_____(填“正”或“负”)极,电极反应式是_______,发生_______(填“氧化”或“还原”)反应。
(3)在实验中,甲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_______。
(4)如果把锌片换成石墨,发现电流计指针几乎不能偏转,原因_____。
(5)如果把硫酸换成硫酸铜溶液,猜测____(填“锌极”或“铜极”)变粗,原因是____(用电极方程式表示)。
13、将0.46g金属钠加入足量水中充分反应,测得反应后溶液的体积为200mL。试计算:
(1)反应生成的氢气在标准状况下的体积为多少毫升? ____________
(2)反应所得NaOH溶液的物质的量浓度是多少?______________
14、课外活动小组的同学探究影响锌与酸反应生成氢气的快慢的因素,实验如下:分别向两只烧杯中加入500mL0.4mol·L-1盐酸、500mLamol·L-1硫酸,再同时向两只烧杯中加入等质量、等大小的过量锌片(未用砂纸打磨),并开始记录数据。
(1)实验中硫酸的物质的量浓度的数值a为___。
(2)在2~6s内,Zn与盐酸的反应速率为v(H+)=__mol·L-1·s-1。
(3)在0~2s内,两溶液中的H+的物质的量浓度均下降至0.38mol·L-1,但均未得到H2,可能的原因是___。
(4)小组同学经过计算得到Zn与盐酸反应的速率随时间变化的情况。
①反应开始8s后,Zn与盐酸反应的速率逐渐减慢,原因可能是___。
②第4~6s的反应速率高于第2~4s的反应速率,原因可能是__。
(5)依据上述实验及数据推测,影响锌与酸反应生成氢气的快慢的因素有__。
15、煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物,其主要成分是Al2O3、SiO2,此外还含有FeO、Fe2O3等杂质。煤矸石经处理后,可用于制备铵明矾等。
已知:i.SiO2不与硫酸反应;Al2O3能与H2SO4反应。
ii.Fe3+、Fe2+、Al3+开始沉淀、完全沉淀的pH如表所示。
| Fe2+ | Fe3+ | Al3+ |
开始沉淀的pH | 6.3 | 1.5 | 3.4 |
完全沉淀的pH | 8.3 | 2.8 | 4.7 |
iii.NH4Al(SO4)2·12H2O的摩尔质量为453g·mol-1。
(1)酸浸过程中,Fe2O3与硫酸反应的离子方程式为___________
(2)下列说法中,正确的是___________(填字母)。
a.预处理时,粉碎煤矸石有利于提高酸浸反应速率 b.操作I是过滤 c.滤渣1中一定含有硅元素
(3)沉铁过程中,加入氧化剂的作用是___________
(4)制备过程中,若需检验滤渣1中含有,实验方案为:取少量滤渣1的洗涤液,向其中加入___________(填试剂和现象),说明其中含有
。