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、微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用,有一种银锌电池,其电极分别是Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH溶液,总反应为Ag2O+Zn=ZnO+2Ag,其中一个电极反应为Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-。
(1)判断正负极的材料。
负极材料_____________,正极材料___________。
(2)写出另一电极的电极反应式,并判断反应类型。
电极反应式__________
反应类型___________
(3)判断电池工作时,电子的流动方向和电解质溶液中离子的流动方向。电子由______到______,溶液中的阳离子流向电池的________,阴离子流向________
(4)在电池使用的过程中,电解质溶液中KOH的物质的量怎样变化?________(增大、减小、不变)
(5)当电池工作时通过电路对外提供了1 mol电子,计算消耗的负极的质量_______。
(6)氢氧燃料电池为绿色化学电源,在碱性NaOH溶液为电解质溶液时的负极电极反应式为______。
3、如图为元素周期表的一部分,请参照①-⑨在表中的位置,回答下列问题:(用元素符号或化学用语回答)
(1)由①②⑧三种元素形成的常见化合物的电子式为_____,其包含的化学键类型为_____(填“离子键”、“共价键”)。
(2)⑦和⑨能以原子个数1:2形成化合物,用电子式表示其形成过程______________。
(3)金属性最强是____________。
(4)③的简单氢化物的沸点比⑦的简单氢化物的沸点___(填“高”或“低”),理由_____________。
(5)元素⑥的单质和④的最高价氧化物的水化物之间发生反应的离子方程式为:____________。
(6)在②的化合物中,红棕色、有刺激性气味的有毒气体是___________(填写化学式),请写出该气体与水反应的化学方程式________________________。
(7)⑦的最高价氧化物对应水化物的浓溶液在加热时与碳发生反应的化学方程式为:_________
4、如图所示,A、F为石墨电极,B、E为铁片电极。按要求回答下列问题。
(1)打开K2,合并K1。A的电极反应为________。最终可观察到的现象是________________。
(2)打开K1,合并K2。F极的电极反应为_______,检验F极产生气体的方法是____________。
(3)若往U形管中滴加酚酞,进行(1)(2)操作时,A、B、E、F电极周围能变红的是_____,原因是____________。
5、已知一定条件下,金刚石转化为石墨释放出能量,则金刚石比石墨稳定性______(填“强”、“弱”),等质量的金刚石和石墨充分燃烧均生成二氧化碳,____________放出热量多。
6、下图是四种常见有机物的比例模型。请回答下列问题:
(1)乙的结构简式___________。
(2)上述物质中,___________(填名称)是无色带有特殊气味的有毒液体,且不溶于水、密度比水小。向其中加入溴水,振荡静置后,观察到的现象是___________。写出丙与液溴反应的化学方程式___________;
(3)写出乙与溴的四氯化碳溶液反应的化学方程式___________;在一定条件下,乙发生聚合反应生成高分子化合物的化学方程式:___________。
(4)与甲互为同系物的物质均符合通式CnH2n+2,当n=6时,该有机物有多种同分异构体,其中碳链最短的同分异构体的结构简式是___________、___________。
7、化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。
某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,在400mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如表(累计值):
时间(min) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
氢气体积(mL)(标准状况) | 100 | 240 | 464 | 576 | 620 |
(1)哪一时间段反应速率最大__min(填0~1、1~2、2~3、3~4、4~5)。
(2)另一学生为控制反应速率防止反应过快难以测量氢气体积,他事先在盐酸中加入少量的下列溶液以减慢反应速率,你认为可行的是__。
A.NaNO3溶液 B.CuSO4溶液 C.蒸馏水 D.KCl溶液
8、苹果醋(ACV)是一种由苹果发酵而成的酸性饮品,具有解毒、降脂等药效。苹果醋是一种常见的有机酸,其结构简式为。
(1)苹果醋中含有的官能团的名称是___、__。
(2)2mol苹果醋与足量金属钠反应,能生成标准状况下的氢气__L。
(3)苹果醋可能发生的反应是__(填字母)。
A.与Na2CO3溶液反应
B.与酚酞溶液作用
C.可以发生加聚反应
D.可以发生缩聚反应
E.与乙醇在一定条件下酯化
F.与乙酸在一定条件下酯化
(4)①写出苹果醋与足量Na反应的化学方程式:__。
②写出苹果醋与足量NaOH溶液反应的化学方程式:__。
(5)当苹果醋与浓硫酸共热时,可以产生多种酯类化合物,任意写出一种酯类产物的结构简式__。
9、下列是部分短周期中第二、第三周期元素的原子半径及主要化合价。
元素代号 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ | ⑥ | ⑦ | ⑧ |
原子半径(nm) | 0.186 | 0.160 | 0.152 | 0.143 | 0.110 | 0.099 | 0.075 | 0.074 |
主要化合价 | +1 | +2 | +1 | +3 | +5、-3 | +7、-1 | +5、-3 | -2 |
回答下列问题:
(1)⑧在元素周期表中的位置是(周期、族)____________________。
(2)8个元素的最高价氧化物的水化物中,酸性最强的是___________________(填化学式)。
(3)①元素和⑥元素形成化合物的电子式是 ___________________________ 。
(4)写出④最高价氧化物对应水化物与⑥的氢化物水溶液反应的离子方程式:_______________________________________________ 。
(5)下列叙述正确的是______________(填字母)。
A.③、④处于不同周期
B.②的阳离子与⑧的阴离子的核外电子数相等
C.⑥在同主族元素中非金属性最强
D.⑤元素与⑦元素两者核电荷数之差是8
E.①与⑧形成的化合物具有两性
10、某兴趣小组用下图装置研究原电池的工作原理。
(1)甲中K断开时,装置中发生反应的离子方程式为_______________________;K闭合时,Cu棒上的现象为________,它为原电池的________(填“正”或“负”)极。
(2)乙图为氢氧燃料电池构造示意图,其中通入氢气的一极为电池的________(填“正”或“负”)极,发生________(填“氧化”或“还原”)反应。
(3)某同学欲把反应Fe+2FeCl3=3FeCl2设计成原电池,请写出负极的电极反应式:_______________________________________________。
11、NOx(主要指NO和NO2)是大气主要污染物之一。有效去除大气中的NOx是环境保护的重要课题。
(1)NSR储存还原时,NO的储存和还原在不同时段交替进行,如1所示。
①NO储存转化为Ba(NO3)2过程中,参加反应的NO和O2的物质的量之比为___。
②H2还原Ba(NO3)2的过程分两步进行,图2表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应的化学方程式为___。
(2)NaClO溶液能有效去除NO。25℃时,NO的去除率随pH的变化如图3所示(用盐酸调节pH);pH=4时,NO的去除率随温度的变化如图4所示。
①25℃时,随着pH降低,NO脱除率增大的原因是___。
②pH=4时,60~80℃间NO脱除率下降的原因是___。
(3)一定条件下,将一定浓度NOx(NO2和NO的混合气体)通入Ca(OH)2悬浊液中,改变n(NO2):n(NO)的值,NOx的去除率如图5所示。
已知:a.NOx的去除率=1-×100%
b.NO与Ca(OH)2不反应
①当n(NO2):n(NO)在0.3~0.5之间,NO与NO2吸收转化为Ca(OH)2反应的化学方程式为___。
②当n(NO2):n(NO)大于1.4时,NO2的去除率升高,但NO的去除率却降低。其可能的原因是___。
12、某学习小组同学为探究同周期或同主族元素性质的递变规律,设计了如下系列实验:
Ⅰ.(1)将等质量的钾、钠、镁、铝分别投入到足量的同浓度的盐酸中,试预测实验结果:上述金属中_____与盐酸反应最剧烈,_____与盐酸反应生成的气体最多。
(2)向Na2S溶液中通入氯气出现淡黄色浑浊,可证明Cl的非金属性比S强,反应的离子方程式为_____________________________________。
Ⅱ.利用图装置来验证同主族元素非金属性的变化规律:
(1)要证明非金属性:Cl>I,在A中加浓盐酸,B中加KMnO4(KMnO4与浓盐酸常温下反应生成氯气),C中加淀粉碘化钾混合溶液,观察到C中溶液_____________的现象,即可证明。干燥管D的作用是_________________。从环境保护的角度考虑,此装置尚缺少尾气处理装置,可用_____溶液吸收尾气。
(2)要证明非金属性:C>Si,在A中加盐酸,B中加CaCO3,C中加Na2SiO3溶液,应在B、D之间增加一个盛有足量_____(选填下列字母:A.浓盐酸 B.浓NaOH溶液C.饱和Na2CO3溶液 D.饱和NaHCO3溶液)的洗气装置。改进后C中发生反应的化学方程式是__________________________________。
13、将4 mol A气体和2 mol B气体在2 L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g)⇌2C(g)。若经2 s时测得C的浓度为0.6 mol·L-1,填写下列空白:
(1)用物质A表示反应的平均速率为_________。
(2)用物质B表示反应的平均速率为_________。
(3)2 s时物质A的转化率为_________。
(4)2 s时物质B的体积分数为_________。
14、“以废治废”是基于“绿色化学”观念治理污染的思路。用工业废碱渣(主要成分为Na2CO3)吸收烟气中的 SO2,得到亚硫酸钠(Na2SO3)粗品。其流程如下:
(1)为加快工业废碱渣中 Na2CO3的溶解,可采取的措施是_____(写出一种即可)。
(2)上述流程中,加入NaOH 后,发生反应的化学方程式为_____。
(3)亚硫酸钠粗品中含有少量Na2SO4,原因是_____。
(4)设计实验证明亚硫酸钠粗品含有少量 Na2SO4的方案是:在一支试管中,加入少量 亚硫酸钠粗品,用适量蒸馏水溶解,_____,出现白色沉淀,则证明含有 Na2SO4。
15、传统的生物脱氮主要包括有氧条件下的硝化反应过程和缺氧环境下的反硝化反应过程,其工艺如下图所示。硝化过程中,先后被氧化为
和
。
硝化过程中会使溶液酸度提高,需要加入NaHCO3进行中和;反硝化反应过程中,加入碳源(甲醇等有机物)将硝化反应中生成的
和
还原为N2,如:5CH3OH +6
= 3N2↑+5CO2+7H2O+6OH-
(1)请写出硝化生成
的离子方程式:________。
(2)若1mol继续被氧化为
,需消耗O2____L。(标准状况)
(3)现在很多国家采用半硝化工艺(ANAMMOX) ,工作原理如下图所示:
①写出厌氧氨氧化时与
发生反应的离子方程式______。
②若采用该方法,请判断是否需要加入碳源(甲醇),并简述理由______。
(4)研究发现,脱氮工艺常会产生一种温室气体N2O,目前普遍认为形成于硝化阶段,则生成N2O的可能原因是________。