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、为探究乙烯与溴的加成反应,甲同学设计并进行了如下实验:先取一定量的工业用乙烯气体(在储气瓶中),使气体通入溴水中,发现溶液褪色,即证明乙烯与溴水发生了加成反应。
乙同学发现在甲同学的实验中,褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊物质,推测在工业上制得的乙烯中还可能含有少量还原性的气体杂质,由此他提出必须先除去杂质,然后再使乙烯与溴水反应。
请回答下列问题:
(1)甲同学的实验中有关的化学方程式为________________________________________。
(2)甲同学设计的实验________(填“能”或“不能”)验证乙烯与溴发生加成反应,其理由是________(填字母)。
A.使溴水褪色的反应,未必是加成反应 B.使溴水褪色的反应,就是加成反应
C.使溴水褪色的物质,未必是乙烯 D.使溴水褪色的物质就是乙烯
(3)乙同学推测此乙烯中必定含有的一种杂质气体是___,它与溴水反应的化学方程式是__________。在验证过程中必须全部除去,除去该杂质的试剂可选用________。
(4)为了验证乙烯与溴水的反应是加成反应而不是取代反应,可采取方法有___________。
3、应用铝热反应焊接铁轨时发生的主要反应为Fe2O3+2Al2Fe+Al2O3。
(1)作还原剂的物质是_____,铁元素的化合价_____(填“升高”或“降低”)。
(2)在该反应中,若消耗了1molAl则生成_____molFe,转移电子的物质的量为______mol。
4、由化学能转变的热能仍然是人类目前使用的最主要能源之一。回答下列问题:
(1)CH3OH是优质液体燃料。在25℃、101kPa下,每充分燃烧1gCH3OH并恢复到原状态,会释放22.68kJ的热量。请写出表示CH3OH燃烧热的热化学反应方程式:___________。
(2)利用CO和H2在催化剂的作用下合成CH3OH,发生的主反应为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H1,已知键能是指断裂1mol化学键所需要吸收的能量。相关化学键的键能数据如下:(其中CO中的碳氧键为C
O)
化学键 | H—H | C—O | C | H—O | C—H |
E/(kJ‧mol-1) | 436 | 343 | 1076 | 465 | 413 |
由此计算△H1=_______kJ·mol-1。
(3)纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注。已知:
2Cu(s)+O2(g)=Cu2O(s) △H=-169 kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO(g) △H=-110.5 kJ·mol-1
2Cu(s)+O2(g)=2CuO(s) △H=-314 kJ·mol-1
则工业上用炭粉在高温条件下还原CuO制取Cu2O和CO的热化学方程式为_______。
(4)N2和H2反应生成2 mol NH3的过程中能量变化如图所示,计算该反应中每生成1 mol NH3放出热量为______。若起始时向容器内放入1 mol N2和3 mol H2,达平衡时有20%的N2转化,则反应中放出的热量为_______。
5、写出下列化合物的形成过程
(1) NaCl _______
(2) CaCl2 ________
(3) CaO _______
(4) Na2S ________
(5) Na2O_________
6、在、
、
、
、
、
中:
(1)__________和__________互为同位素;
(2)__________和__________的质量数相等,但不能互称同位素;
(3)__________和__________的中子数相等,但质子数不等,所以不是同一种元素
7、在O、S、Se、Te四种元素中,单质氧化性最强的化学式是__,简单阴离子还原性最强的离子符号为___。硒元素最高价氧化物的水化物的化学式为__,它与足量的氢氧化钠溶液反应的化学方程式为___。
8、根据所学知识,按要求回答下列问题:
(1)如图1所示的四种装置中可以构成原电池的是____(填字母)。能构成原电池的装置中,负极材料是____(填元素符号),反应一段时间后,电解质溶液质量____(填“增大”“减小”或“不变”),正极的电极反应式为____。
(2)若根据氧化还原反应2Fe3++Fe=3Fe2+设计的原电池如图2所示,则电极X的材料应为____。(填名称),电解质溶液Y的溶质为____(填化学式)。
(3)原电池可以将化学能直接转化为电能,根据这一原理推测,能设计原电池的氧化还原反应应该是____(填“吸热”或“放热”)反应,下列物质之间的化学变化能设计成原电池的是____(填字母)。
A.碳与二氧化碳反应 B.碳酸氢钠与盐酸反应
C.氢气与氧气反应 D.氢氧化钠与盐酸反应
9、如表为元素周期表的一部分,请参照元素①~⑩在表中的位置,回答下列问题:
(1)元素⑩在周期表中的位置是___,⑦的原子结构示意图为___。
(2)④、⑤、⑥的简单离子半径由大到小的顺序为___(用离子符号和“>”表示)。
(3)④⑧⑨的气态氢化物中,最稳定的是___(用化学式表示),最高价氧化物对应水化物中,酸性最强的是___(用化学式表示)。
(4)⑤的最高价氧化物对应的水化物与⑦的最高价氧化物对应的水化物发生反应的离子方程式___。
10、氮的常见化合物在工、农业生产中用途广泛。NH3、NH3•H2O、NH4Cl、HNO3是最常见的含氮化合物。回答下列问题:
(1)工业上采用液化法从合成氨的混合气体中分离出氨,这利用了氨_________的性质。
(2)实验室制取氨气的化学方程式为___________。
(3)NH3在空气中与HCl相遇产生白烟,这里“白烟”是_______,打开盛浓硝酸的试剂瓶塞,瓶口有白雾出现,这里“白雾”是 _________。
(4)NH3和SiH4两种氢化物中,________更稳定。NH3是工业上制硝酸、铵盐的原料,写出NH3催化氧化的化学方程式:____________。
11、向2L密闭容器中通入amol气体A和bmol气体B,在一定条件下发生反应:xA(g)+yB(g) pC(g)+qD(g)已知:平均反应速率v(C)=
v(A);反应2min时,A的浓度减少了
,B的物质的量减少了
mol,有
molD生成。回答下列问题:
(1)反应2min内,v(A)=______________;v(B)=______________;
(2)下列叙述能说明该反应已达平衡状态的是:______;
A、 xV(A)正=qV(D)逆 B、气体总的质量保持不变 C、C的总质量保持不变 D、混合气体总的物质的量不再变化 E、混合气体总的密度不再变化 F、混合气体平均分子量不再变化
(3)反应平衡时,D为2amol,则B的转化率为________;
(4)其他条件不变,将容器的容积变为1L,进行同样的实验,则与上述反应比较,反应速率_____(是“增大”“减小”或“不变”),
12、某研究小组用如图装置进行SO2与FeCl3溶液反应的相关实验(夹持装置已略去)。
(1)通入足量SO2时C中观察到的现象为____。
(2)根据以上现象,该小组同学认为SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应。
①写出SO2与FeCl3溶液反应的离子方程式___;
②C装置中所盛装的FeCl3溶液为5mL,物质的量浓度为2.0mol·L-1,欲使其完全被SO2还原,则至少需要Na2SO3固体___g;
③该小组同学向C试管反应后的溶液中加入硝酸酸化的BaCl2溶液,若出现白色沉淀,即可证明反应生成了SO。该做法___(填“合理”或“不合理”),理由是___。
(3)为了验证SO2具有还原性,实验中可以代替FeCl3的试剂有___(填序号)。
A.浓硫酸 B.酸性KMnO4溶液 C.碘水 D.NaCl溶液
13、如图所示的原电池,电极材料是银和锌,电解质溶液是硫酸铜,一段时间后某极析出6.4克的固体。回答下列问题:
(1)正极是______(填“锌”或“银),发生______反应;
(2)正极的电极反应式为______;
(3)上述过程中共需转移电子______ mol;
(4)锌片的质量减少了______克。
14、亚硝酸钠是重要的防腐剂,某化学兴趣小组设计如下流程制备NaNO2。
⑴“反应Ⅰ”还有HNO2生成,写出该反应的化学方程式:______。
⑵“反应Ⅱ”中当观察到现象是______时,反应已完全,不需再加Na2CO3溶液。
⑶现采用下列方法测定NaNO2粗品中NaNO2的质量分数:
称取NaNO2粗品0.450 g于锥形瓶中,加水溶解,再向其中滴加0.1000 mol·L-1酸性KMnO4溶液,恰好完全反应时,消耗酸性KMnO4溶液24.00 mL。计算NaNO2粗品中NaNO2的质量分数(杂质不参与反应,请写出计算过程)。已知测定过程中发生反应的方程式为MnO4-+NO2-+H+—Mn2++NO3-+H2O(未配平),计算NaNO2粗品中NaNO2的质量分数(请写出计算过程)。________________
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________。