A、B、C、D、E五种物质所含元素均有两种相同,且焰色反应均为黄色,B比A相对更稳定,C、D是工业上重要的化工原料,也是实验室常用的药品,C、D在一定的条件下可相互转化,F与A、B、C、D在一定的条件下均可发生反应,它们的部分转化关系如下图(部分反应物或生成物省略)。
(1)B的电子式 ,C的俗名为 。
(2)在①②③④⑤中,属于氧化还原反应的是 。
(3)写出E溶液和C溶液反应的离子方程式: 。
(4)写出D转化为C的化学方程式: 。
工业上用CO生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:
(1)图l是反应时CO和CH3OH(g)的浓度随时问变化情况。从反应开始到平衡,用CO浓度变化表示平均反应速率 ;
(2)图2表示该反应进行过程中能量的变化。曲线a表示不使用催化剂时反应的能量变化,曲线b表使用催化剂后的能量变化。该反应的焓变是 (选填“△H<0”或“H>0”)反应,写出反应的热化学方程式 ;选择适宜的催化剂, (填“能”或“不能”)改变该反应的反应热;
(3)该反应平衡常数K的表达式为 ,温度升高,平衡常数K (填“增大”、“不变”或“减小”);
(4)恒容条件下,下列措施中能使增大的 。
a.升高温度; b.充入He气
c.再充入1molCO和2mol H2 d.使用催化剂
有如下物质间的转化关系图:
已知1mol G与足量金属钠反应可以得到标况下22.4 L氢气。请回答下列问题:
⑴C4H10O的同分异构体中属于醇类的有 种,属于醚类的有 种。
⑵写出下列物质的结构简式:
B D F
⑶写出下列化学反应方程式:
C→D ;D→E
下图中A、B、C、D、E、F、G均为有机化合物。
(1)写出反应②的化学反应方程式 。
(2)A的结构简式是 ,反应①的反应类型是
(3)符合下列三个条件的B的同分异构体的数目有 个。
①含有邻二取代苯环结构;②与B具有相同的官能团;
③不可与FeCl3溶液发生显色反应
(4)写出D→G反应方程式
(6分)常温下,有0.1mol/L的盐酸和0.1mol/L的醋酸溶液,回答下列问题:
①比较两溶液的pH ,盐酸__(填“<” 、“="”" 或 “>”)醋酸,写出醋酸电离的方程式__________。
②两种酸均能与氢氧化钠反应生成盐,其中醋酸与氢氧化钠反应能生成醋酸钠,实验室现有部分醋酸钠固体,取少量溶于水,溶液呈____(填“酸性” 、“中性” 或 “碱性”),其原因是(用离子方程式表示)__________。
③向醋酸溶液中加入一定量的NaOH溶液,当测得溶液的pH=7时,溶液中离子的浓度大小为
(填字母,下同),当测得溶液的pH<7时,溶液中离子的浓度大小为
a.c(Na+)>c(CH3COO—)>c(OH—)>c(H+)
b.c(Na+) = c(CH3COO—)>c(OH—) =c(H+)
c.c(CH3COO—)>c(Na+)>c(H+)>c(OH—)
d.c(Na+)>c(CH3COO—)>c(H+)>c(OH—)
某无色溶液,其中可能存在如下离子:Na+、Ag+、Ba2+、Al3+、AlO2―、S2―、CO32―、SO32―、SO42―,现取该溶液进行有关实验,结果与下图所示。
试回答下列问题:
(1)生成沉淀甲的离子方程式为
(2)由溶液甲生成沉淀乙的离子方程式
(3)沉淀丙可能是 ;
如何用一化学实验来确定其成分
(4)综合上述信息,可以肯定存在的离子有
一定不存在的离子是
运用化学反应原理研究氮、氧等单质及其化合物的反应有重要意义。
(1)合成氨反应N2 (g)+3H2(g) 2NH3(g),若在恒温、恒压条件下向平恒体系中通入氩气,则平衡 移动(填“向左”“向右”或“不”);使用催化剂 反应的△H(填“增大” “减小” 或“不改变”)。
(2)已知:O2 (g)=O2+(g)+e- H1=" 1175.7" kJ·mol-1
PtF6(g)+ e-==PtF6-(g) H2=" —771.1" kJ·mol-1
O2+PtF6-(S)=O2+ (g)+ PtF6-(g) H3=" 482.2" kJ·mol-1
则反应O2(g)+ PtF6(g)= O2+PtF6-(S) 的H= kJ·mol-1。
(3)在25℃下,向浓度均为0.1 mol·L-1的MgCl2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成 沉淀(填化学式),生成该沉淀的离子方程式为____________。已知25℃时Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,KsP [Cu(OH)2]=2.2×10-20。
(4)在25℃下,将a mol·L-1的氨水与0.01 mol·L-1的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中c(NH4+)=c(Cl-)。则溶液显 性(填“酸”“碱”或“中”);用含的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb= 。
一定条件下,在体积为3 L的密闭容器中,一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO):CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
根据题意完成下列各小题:
(1)在500℃,从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)= 。
(用上图中出现的字母表示)
(2)在其他条件不变的情况下,对处于E点的体系体积压缩到原来的1/2,下列有关该体系的说法正确的是 。
a.氢气的浓度减小 b.正反应速率加快,逆反应速率也加快
c.甲醇的物质的量增加 d.重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大
(3)据研究,反应过程中起催化作用的为Cu2O,反应体系中含少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变,原因是: (用化学方程式表示)。
(4)能源问题是人类社会面临的重大课题,甲醇是未来的重要的能源物质。常温下,1g甲醇完全燃烧生成液态水时放出22. 7kJ的能量,写出甲醇燃烧热的热化学方程式 。
(18分)如下图所示,某同学设计一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,其中乙装置中X为阳离子交换膜。
根据要求回答相关问题:
(1)通入氧气的电极为________(填“正极”或“负极”),写出负极的电极反应式________________________________________________________。
(2)铁电极为________(填“阳极”或“阴极”),石墨电极(C)的电极反应式为________________________________________________________________________。
(3)反应一段时间后,乙装置中生成氢氧化钠主要在________(填“铁极”或“石墨极”)区
(4)如果粗铜中含有锌、银等杂质,丙装置中反应一段时间,硫酸铜溶液浓度将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)若在标准状况下,有2.24 L氧气参加反应,则乙装置中铁电极上生成的气体的分子数为________;丙装置中阴极析出铜的质量为________。
(15分)某化学兴趣小组需100 mL某物质的量浓度的FeSO4溶液作标准试剂,现有外观颜色发黄的硫酸亚铁晶体、浓硫酸、稀盐酸、KMnO4溶液、溴水、KSCN溶液、石蕊、酚酞及中学化学常用化学仪器,实验过程如下:
Ⅰ.配制FeSO4溶液
(1)下列关于FeSO4溶液配制操作步骤的合理顺序为________(填字母)。
A.在盛适量水的烧杯中滴加少量浓H2SO4后搅拌均匀并冷却到室温
B.称取一定质量的FeSO4晶体样品
C.将样品溶于已配制的稀H2SO4中,用玻璃棒搅拌至样品充分溶解
D.过滤后,将滤液转移到容量瓶中,加水稀释至指定刻度
E.往硫酸亚铁溶液中加入稍过量的铁粉,充分搅拌,静置一段时间至不再有气体冒出为止
(2)回答下列问题:
①将样品溶于稀H2SO4,而不直接溶于水的理由是_____________________________________________________________________。
②在配制硫酸亚铁溶液时,需加入铁粉的理由是
________________________________________________________________________。
Ⅱ.标定FeSO4溶液的浓度
(1)用移液管量取20.00 mL FeSO4溶液放入锥形瓶中,用0.10 mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴至终点,耗去KMnO4溶液20.00 mL,若生成物中Mn元素全部呈+2价,滴定反应的离子方程式为______ __,据此可测得FeSO4溶液的物质的量浓度为______ __mol·L-1。
(2)滴定时选用________(A.石蕊 B.酚酞 C.不用指示剂,填字母)为指示剂,理由是____________________________________________________________________。
(12分)利用所学化学反应原理,解决以下问题:
(1)某溶液含两种相同物质的量的溶质,且其中只存在OH一、H+、NH4+、Cl一四种离子,
且c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),则这两种溶质是 。
(2)0.1 mol·L-1的氨水与0.05 mol·L-1的稀硫酸等体积混合,用离子方程式表示混合后溶液的酸碱性: 。
(3)已知:Ksp(RX)=1.8×10-10,Ksp(RY)=1.5×10-16,Ksp(R2Z)=2.0×10-12,则难溶盐RX、RY和R2Z的饱和溶液中,R+浓度由大到小的顺序是 。
(4)向20 mL硫酸和盐酸的混合液中逐滴加入pH=13的Ba(OH)2溶液,生成BaSO4的量
如右图所示,B点溶液的pH=7(假设体积
可以直接相加),则c(HCl)= mol·L-1.
(5)在温度、容积相同的3个密闭容器中,
按下表投入反应物,发生反应(H2(g)+
I2(g)2HI(g) △H=-14.9 kJ·mol-1),在恒温、恒容条件下, 测得反应达
到平衡时的数据如下表:
下列说法正确的是 。
A.+=1 | B.2= | C.a+b=14.9 | D.c1=c2=c3 |
16分)现有六种短周期元素A、B、C、D、E、F,其原子序数依次增大,其中B与C、D与F分别位于同一周期,A与D、C与F分别位于同一主族,且A、D两元素原子的质子数之和是C、F两元素原子质子数之和的一半。又知六种元素所形成的常见单质在常温常压下三种是气体,三种是固体。请回答下列问题:
(1)D离子的结构示意图 ;
F元素氧化物的晶体类型为 。
(2)比较B、C、D元素简单离子半径的大小: > > (填微粒符号)
(3)请说出C的氢化物比F的氢化物稳定的根本原因: ;
用高能射线照射液态水时,一个A2C分子能释放出一个电子,同时产生一种具有较
强的氧化性的阳离子,试写出阳离子的电子式: ,该阳离
子中存在的化学键有 ,并写出该阳离子与F氢化物的水溶
液反应的离子方程式: 。
(4)E是金属元素,且E单质可以与空气中的N2、CO2等反应,E的最高价氧化物的水化物难溶于水,已知298K时,该难溶物质的的KSP=5.6×10-12,若此时测得溶液pH
=13.00,则此温度下残留在溶液中的E离子物质的量浓度为 mol·L-1。
现有铁和铜组成的合金共a mol,其中铜的物质的量分数为x。将此合金研成粉末状后全部投入含b mol硝酸的稀溶液中,微热使其充分反应,硝酸的还原产物只有NO。
(1)用粒子符号填写下列空白(列举出全部可能出现的情况):
组序 成 分 |
① |
② |
③ |
④ |
⑤ |
⑥ |
残留固体成分 |
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|
|
[ |
溶液中金属离子 |
|
|
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|
|
|
(2)当溶液中金属离子只有Fe2+、Cu2+时,则b的取值范围为(用a、x表示)
(3)当x=0.5时,溶液中Fe3+和 Fe2+的物质的量相等,在标准状况下共生成672毫升NO气体,求a和b的值。
现有浓度各为2 mol/L的FeCl3、FeCl2、CuCl2混合溶液100 mL,加入一定量的铁粉,按下列情况填空。
(1)充分反应后,无固体存在,则溶液中一定含有的金属阳离子是 。
(2)反应完毕后,铁粉有剩余,过滤所得的固体物质为 ,溶液中一定含有的金属离子的物质的量为 mol。
(3)反应完毕,有固体剩余,则反应后的溶液中一定有的金属阳离子为 ,其物质的量取值范围是 。
工业生产硝酸的尾气中含有氮氧化物NOx(NO和NO2的混合物,假设不含N2O4),对生态环境和人类健康带来较大的威胁。
(1)工业上可用氨催化吸收法处理NOx ,反应原理如下:
某化学兴趣小组模拟该处理过程的实验装置如下:
①假如需要检验装置A中产生的气体,请写出一种常用方法 。
②装置C的作用是 。
③写出装置F中发生反应的离子方程式 。
(2)工业上也常用Na2CO3溶液吸收法处理NOx 。
已知: NO不能与Na2CO3溶液反应,
NO + NO2 + Na2CO3 = 2NaNO2 + CO2 (I)
2NO2 + Na2CO3 = NaNO2 + NaNO3 + CO2 (II)
①当NOx被Na2CO3溶液完全吸收时,x的值不可能是 (填字母)。
A.1.9 B.1.3 C.1.2 D 1.6
②将1mol NOx 通入Na2CO3溶液中,被完全吸收时,溶液中生成的NO3ˉ、NO2ˉ两种离子的物质的量随x变化关系如图所示:
图中线段b表示 离子随x值变化的关系;若用溶质质量分数为20.2%的 Na2CO3溶液吸收,则需要Na2CO3溶液至少 g。
③用足量的Na2CO3溶液完全吸收NOx,每产生22.4L(标准状况)CO2(全部逸出)时,吸收液质量就增加40g,则NOx中的x值为 。
(3)氨催化吸收法和Na2CO3溶液吸收法处理NOx尾气共同的优点是 。