1、一种水系可逆Zn-CO2电池,电池工作时,复合膜(由a膜、b膜复合而成)层间的H2O解离成H+和OH-,在外加电场中可透过相应的离子膜定向移动。当闭合K1时,Zn-CO2电池工作原理如图所示:
下列说法正确的是( )
A.闭合K1时,Zn表面的电极反应式为Zn+4OH--2e-=Zn(OH)
B.闭合K1时,反应一段时间后,NaCl溶液的pH增大
C.闭合K2时,Pd电极与直流电源负极相连
D.闭合K2时,H+通过a膜向Pd电极方向移动
2、如图两烧杯中盛有等体积的盐溶液,关于给出的原电池说法错误的是
A.电子从铁电极流向石墨电极,盐桥中阴离子迁移向右侧烧杯
B.电池总反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+
C.若测得铁电极溶液中c(Fe2+)增加了0.02mol·L-1,可知,石墨电极溶液中c(Fe2+)=0.09mol·L-1
D.此实验验证了Fe2+氧化性小于Fe3+,还原性小于Fe
3、某有机化合物的结构简式如右图,有关该化合物的叙述不正确的是( )
A. 该有机物的分子式为C11H12O2
B. 1mol该物质最多能与4molH2发生加成反应
C. 该有机物一定条件下,可以发生取代、氧化、聚合、酯化反应
D. 该有机物能与热的新制氢氧化铜悬浊液反应,生成砖红色沉淀
4、已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+,且Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是( )
A.3Cl2+6FeI2=2FeCl3+4FeI3
B.Cl2+FeI2=FeCl2+I2
C.Co2O3+6HCl=2CoCl2+Cl2↑+3H2O
D.2Fe3++2I-=2Fe2++I2
5、检验溶液中是否含有 Fe3+可以用的试剂是
A. 稀HCl B. 蔗糖溶液 C. KSCN溶液 D. NaCl 溶液
6、反应aX(g) + bY(g)cZ(g);△H=Q,有下图所示关系,下列判断中正确是( )
A.a+b < c, Q > 0 B.a+b < c, Q < 0
C.a+b > c, Q > 0 D.a+b > c, Q < 0
7、环境保护是一项关乎国计民生的事业。下列叙述不正确的是
A.酸雨是指的雨水
B.将转化为淀粉,有助于尽早实现碳中和
C.绿色化学的核心思想是从源头减少或消除环境污染
D.环境保护工程师的主要工作是预防和治理环境污染
8、前4周期元素(非0族)X、Y、Z、W的原子序数依次增大。最外层电子数满足Z=X+Y;X原子半径小于Y原子半径,Y是空气中含量最多的元素;基态Z原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍;W在前4周期中原子未成对电子数最多。下列叙述正确的是
A.X、Y、Z三种元素形成的化合物水溶液一定呈酸性
B.Z的简单气态氢化物的热稳定性比Y的强
C.第一电离能:Z>Y
D.W3+的简化电子排布式:[Ar]3d5
9、下列关于氯气和氯水的叙述中,正确的是
A.氯气可使湿润的红色布条褪色,所以氯气有漂白性
B.光照氯水有气泡逸出,该气体一定是
C.氯水放置数天后pH将变小,说明氯水吸收了空气中的
D.向氯水中滴加硝酸酸化的溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有
10、下列有关Fe(OH)3胶体的说法,正确的是( )
A. 用渗析法鉴别Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液,用丁达尔效应分离Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液
B. Fe(OH)3胶体的胶粒带负电荷,在通电的情况下胶粒向直流电源的正极移动,这种现象称为电泳
C. 向沸腾的蒸馏水中逐滴滴加饱和FeCl3溶液,至液体呈透明的红褐色时即得到Fe(OH)3胶体
D. 向沸腾的NaOH稀溶液中边滴加FeCl3饱和溶液,边用玻璃棒搅动,然后继续煮沸,制备Fe(OH)3胶体
11、已知:,
为正四面体结构,其中P-P键的键能为
,
的键能为
,下列说法正确的是( )
A.该反应在任何温度下都能自发
B.和
具有的总能量比
具有的能量低
C.的电子式为:
D.键的键能为
12、下列有关说法正确的是
A.氢氧燃料电池的能量转换形式仅为化学能转化为电能
B.一定条件下,使用催化剂能加快反应速率但不能改变平衡转化率
C.NH4Cl和HCl溶于水后滴加石蕊都变红色,说明它们均能电离出H+
D.在一密闭容器中发生2SO2+O22SO3反应,增大压强,平衡会正向移动,
的值增大
13、下列说法中正确的是
A.根据是否有丁达尔效应将分散系分为溶液、胶体和浊液
B.用洁净铂丝蘸某溶液在无色火焰上灼烧,观察到火焰为黄色,该溶液一定含钠离子
C.测定新制氯水的pH时,先用玻璃棒蘸取氯水滴在pH试纸上,再与标准比色卡对照
D.进行萃取操作时,应选择有机萃取剂,且萃取剂的密度必须比水大
14、25℃时,HF的电离平衡方程式如下:HF⇌H++F– △H>0,则下列叙述正确的是
A.向平衡体系中加入水,平衡正向移动,c(H+)增大
B.向平衡体系中加入少量碳酸钠固体,c(H+)/c(OH-)增大
C.将此溶液加热,KHF增大,pH不变
D.向平衡体系中加入少量NaOH固体,平衡正向移动,c(H+)降低
15、下列各组混合物中,能用分液漏斗进行分离的是( )
A.水和植物油 B.碘和酒精 C.酒精和水 D.硝酸钾溶液和氯化钾溶液
16、常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A. 使甲基橙变红的溶液:Fe2+、K+、SO42﹣、NO3﹣
B. 加入铝粉产生氢气的溶液:Na+、K+、SO42﹣、Cl﹣
C. 0.1 mol•L﹣1NaOH溶液:Al3+、Na+、Cl﹣、NO3﹣
D. 水电离出的c(H+)=10﹣12 mol•L﹣1的溶液:Na+、K+、NH4+、CO32﹣
17、下列装置或操作能达到实验目的是
A.利用装置甲从a口进气可收集Cl2、NO2等气体
B.利用装置乙在海带提碘实验中用于灼烧海带
C.利用装置丙吸收氨气能够防止倒吸
D.利用装置丁分离互不相溶的液体混合物
18、依据下列实验现象推测,其反应原理不涉及氧化还原反应的是
A.K2CO3溶液和NH4Cl溶液混合,产生刺激性气味
B.把钠放入CuSO4溶液中,有蓝色沉淀生成
C.向酸性KMnO4溶液中加入H2O2,溶液紫色褪去
D.氯水在光照条件下放置一段时间后,溶液的pH降低
19、下列事实不能用勒夏特列原理解释的是
A.溶液中加入固体
后颜色变深
B.工业合成氨中,采用高压的条件
C.由组成的平衡体系加压后颜色变深
D.工业生产硫酸的过程中使用过量的空气以提高的利用率
20、有机物液流电池因其电化学性能可调控等优点而备受关注。南京大学研究团队设计了一种水系分散的聚合物微粒“泥浆”电池,如图所示。该电池在充电过程中,聚对苯二酚()被氧化,下列说法错误的是
A.放电时,电流由a极经外电路流向b极
B.充电时,a极附近的pH减小
C.放电时H+从a极区经过半透膜向b极区迁移
D.充电时,b极的电极反应式为
21、铂钻合金是以铂为基含钻二元合金,在高温下,铂与钻可无限互溶,其固溶体为面心立方晶格。铂钻合金磁性极强,磁稳定性较高,耐化学腐蚀性很好,主要用于航天航空仪表电子钟表磁控管等。
(1)基态钴原子的价电子排布图为______。
(2)二氯二吡啶合铂是由Pt2+、Cl-和吡啶结合形成的铂配合物,有顺式和反式两种同分异构体(如图)。科学研究表明,顺式分子具有抗癌活性。
①吡啶分子是大体积平面配体,其结构简式如图所示,每个分子中含有的σ键数目为______。二氯二吡啶合铂分子中所含的C、N、Cl三种元素的第一电离能由大到小的顺序是______。
②二氯二吡啶合铂中存在的微粒间作用力有______(填字母)。
a.范德华力 b.氢键 c.金属键 d非极性键
③反式二氯二吡啶合铂分子是______(填“极性分子”或“非极性分子”)。
(3)某研究小组将平面型的铂配合物分子进行层状堆砌,使每个分子中的铂原子在某一方向上排列成行,构成能导电的“分子金属”,其结构如图所示。
①“分子金属”可以导电,是因为______能沿着其中的金属原子链流动。
②“分子金属”中,铂原子是否以sp3的方式杂化?______(填“是”或“否”),其理由是______。
(4)筑波材料科学国家实验室一个科研小组发现了在5K下呈现超导性的晶体CoO2,该晶体具有层状结构(如图所示,小球表示Co原子,大球表示O原子),图中用粗线画出的重复结构单元示意图不能描述CoO2的化学组成的是______(填字母)。
(5)金属铂品体中,铂原子的配位数为12,其立方晶胞沿式x、y或z轴的投影图如图所示,若金属铂的密度为dg•m-3,则晶胞参数a=______nm(列计算式)。
22、(12分)工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体,严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理可实现绿色环保、废物利用。
Ⅰ、脱硝:已知:H2的燃烧热为285.8kJ·mol-1
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+133kJ·mol-1
H2O(g)=H2O(l) △H=-44 kJ·mol-1
催化剂存在下,H2还原NO2生成水蒸气和其它无毒物质的热化学方程式为 。
Ⅱ、脱碳:向2L密闭容器中加入2mol CO2、6mol H2,在适当的催化剂作用下,发生反应:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l)
(1)①该反应自发进行的条件是 (填“低温”、“高温”或“任意温度”)
②下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是 。
a.混合气体的平均相对分子质量保持不变 b.CO2和H2的体积分数保持不变
c.CO2和H2的转化率相等 d.混合气体的密度保持不变
e.1mol CO2生成的同时有3mol H—H键断裂
③ CO2的浓度随时间(0~t2)变化如下图所示,在t2时将容器容积缩小一倍,t3时达到平衡,t4时降低温度,t5时达到平衡,请画出t2~t6 CO2的浓度随时间的变化。
(2)改变温度,使反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H<0 中的所有物质都为气态。起始温度和体积均相同(T1℃、2 L密闭容器)。反应过程中部分数据见下表:
| 反应时间 | CO2(mol) | H2(mol) | CH3OH(mol) | H2O(mol) | |
反应I | 恒温恒容 | 0min | 2 | 6 | 0 | 0 |
10min |
| 4.5 |
|
| ||
20min | 1 |
|
|
| ||
30min |
|
| 1 |
| ||
反应II | 绝热恒容 | 0min | 0 | 0 | 2 | 2 |
达到平衡时,反应I、II对比:平衡常数K(I) K(II)(填“>”“<”或“=”下同);平衡时CH3OH的浓度c(I) c(II)。
23、按要求回答下列问题:
(1)乙烯的电子式是___。
(2)2,5—二甲基—2,4—己二烯的结构简式是___。
(3)分子式为C4H9Cl,核磁共振氢谱只有一组峰的结构简式是___。
(4)用系统命名法命名____。
(5)经A存在顺反异构,在同温、同压下密度是H2的35倍,其反式异构体的结构简式为___。
24、(1)写出下列物质的电子式:
NaCl____________;HCl_____________
(2)第三周期元素中的最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的是________,碱性最强的是_____________,呈两性的氢氧化物是_______________。半径最大的原子是__________,氢化物最稳定的元素是___________。
(3)硫元素位于元素周期表中______周期_______族,气态氢化物的化学式是____________,最高价氧化物对应水化物的化学式_________________
25、(1)铝热反应是铝的一个重要性质,该性质用途十分广泛,不仅被用于焊接钢轨,而且还常被用于冶炼高熔点的金属如钒、铬、锰等。
①某校化学兴趣小组同学,取磁性氧化铁按教材中的实验装置(如图甲)进行铝热反应,现象很壮观。取反应后的“铁块”溶于盐酸,向其中滴加KSCN溶液,发现溶液变血红色。出现这种现象的原因,除了可能混有没反应完的磁性氧化铁外,还有一个原因是 ;
②若证明上述所得“铁块”中含有金属铝,可选择 (填试剂名称),所发生反应的离子方程式为 ;
(2)现有FeCl3、AlCl3的混合溶液100mL,逐滴加入NaOH溶液,生成沉淀的物质的量随加入的NaOH的物质的量的关系如图,
请计算出①a处沉淀的总物质的量 mol;
②c(FeCl3)= mol/L;③c(AlCl3)= mol/L
26、化学反应伴随能量变化,获取反应能量变化有多条途径。
(1)下列反应中,属于吸热反应的是___________(填字母)。
A.Na与水反应
B.甲烷的燃烧反应
C.CaCO3受热分解
D.锌与盐酸反应
(2)获取能量变化的途径
①通过化学键的键能计算。已知:
化学键种类 | H—H | O=O | O-H |
键能(kJ/mol) | a | b | c |
计算可得:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ∆H=___________kJ·mol-1(用a、b、c表示)
②通过物质所含能量计算。已知反应中A+B=C+D中A、B、C、D所含能量依次可表示为EA、EB、EC、ED,该反应∆H=___________。
(3)已知:4gCH4完全燃烧生成CO2(g)、H2O(l)时放出热量222.5kJ,则表示甲烷燃烧的热化学方程式为___________。
27、如图是s能级和p能级的原子轨道图,试回答下列问题:
(1)s电子的原子轨道呈______形,每个s能级有______个原子轨道;p电子的原子轨道呈________形,每个p能级有________个原子轨道。
(2)元素X的原子最外层电子排布式为nsnnpn+1,原子中能量最高的是________电子,其电子云在空间有________方向;元素X的名称是_______,它的氢化物的电子式是____________。若元素X的原子最外层电子排布式为nsn-1npn+1,那么X的元素符号为________,原子的电子排布图为___________。
28、铁氮化合物()在磁记录材料领域有着广泛的应用前景。某
的制备需铁、氮气、丙酮和乙醇参与。
(1)基态核外电子排布式为_______。
(2)丙酮()分子中碳原子轨道的杂化类型是_______,1mol丙酮分子中含有σ键的数目为______________。
(3)C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为_____。
(4)乙醇的沸点高于丙酮,这是因为_______。
29、某课外小组同学对不同条件下铁钉的锈蚀进行了如下实验。
实验序号 | ① | ② | ③ | ④ |
实验 内容 |
(1)一周后观察,铁钉被腐蚀程度最大的是________(填实验序号)。
(2)实验③中主要发生的是__________(填“化学腐蚀”或“电化学腐蚀”)。
(3)铁发生电化学腐蚀的负极反应式为_____________。
(4)根据上述实验,你认为铁发生电化学腐蚀的条件是_________。
(5)据资料显示,全世界每年因腐蚀而报废的金属材料相当于其年产量的20%以上。金属防腐的方法很多,常用方法有: A.覆盖机油 B.覆盖油漆 C.覆盖塑料 D.电镀金属 E.电化学保护法 F.制成不锈钢。手术刀采用的防腐方法是___ (填字母序号,下同),钢铁桥梁常采用的防腐方法是____ 。
30、标准状况下,560mL某气体A的质量为0.75g,则其摩尔质量为________;已知该气体在水中的溶解度为448L(气体溶解度指该气体在压强为101kPa,0℃时,溶解在1体积水里达到饱和状态时的气体的体积),则得到的饱和溶液中溶质A的质量分数为________(A不与水反应),若测得该溶液密度为1.24g/cm3, 则该溶液的物质的量浓度为________.
31、高纯六水氯化锶晶体(SrCl2·6H2O)可作有机合成的催化剂。用碳酸锶矿石(含少量BaCO3、FeO、SiO2等杂质)制备高纯六水氯化锶晶体的过程如图所示。
已知:
I.25℃,Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38 ,Ksp[Fe(OH)2]=1.0×10-16
Ⅱ.SrCl2·6H2O晶体在61℃时开始失去结晶水,100℃时失去全部结晶水。
请回答:
(1)步骤①中将矿石制成浆液能加快反应速率的原因是_____________________________。
(2)在“浆液”中加入工业盐酸,测得锶的浸出率与温度、时间的关系如图所示:
据此合适的工业生产条件为_________________________。
(3)步骤②“溶液”中加入30%的H2O2,其作用是_____________________________(用离子方程式表示)。
(4)步骤③所得滤渣的主要成分除Fe(OH)3外,还有_______________________(填化学式);25℃,为使Fe3+沉淀完全需调节溶液pH值最小为_____________(当离子浓度减小至1.0×10-5mol·L-1时,可认为沉淀完全)。
(5)关于上述流程中各步骤的说法,正确的是___________(填标号)。
A.步骤④用60℃的热水浴加热蒸发至有晶膜出现
B.步骤④冷却结晶过程中应通入HC1气体
C.步骤⑤干燥SrCl2·6H2O晶体可以采用减压干燥
(6)为测定所得SrCl2·6H2O(Mr=267)晶体样品的纯度,设计了如下方案:称取1.10g样品溶解于适量水中,向其中加入含AgNO31.70g的AgNO3溶液(溶液中除Cl-外,不含其它与Ag+反应生成沉淀的离子),C1-即被全部沉淀。然后用含Fe3+的溶液作指示剂,用0.100 mol·L-1的NH4SCN标准溶液滴定剩余的AgNO3溶液,使剩余的Ag+以AgSCN白色沉淀的形式析出,当___________时达到滴定终点,用去NH4SCN溶液20.00 mL,则原SrCl2·6H2O晶体的纯度为________________%(计算结果保留1位小数)。
32、中国科学技术大学某团队制备了具有空腔的蛋黄一蛋壳结构的 PdAg@ZIF-8催化剂,该催化剂应用前景非常广。以废定影液[主要成分为Na3Ag(S2O3)2]制备PdAg@ZIF-8的流程如图所示。回答下列问题:
注明:PVP为聚乙烯吡咯烷酮,2 - MIM为2-甲基咪唑(C4H6N2),ZIF- 8为金属有机框架。
(1)Na3Ag(S2O3)2中Ag的化合价为_______。
(2)“沉银1”中发生反应的离子方程式为2 +S2-
Ag2S↓+4
,该反应属于_______ (填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”)。
(3)“焙烧”在800~900 °C下进行,“焙烧”时发生反应的化学方程式为_______,在焙烧炉下部鼓进空气。上部加入Ag2S粉末,这样操作的目的是_______。
(4)“酸溶”时,单质银与稀硝酸反应的离子方程式为_______ ,‘沉银2”的废液可以用于_______(填名称)工序实现循环利用。
(5)检验“滤液2”中是否含Fe2+的试剂是_______ (填化学式)溶液。
(6)用物理方法提纯银,“操作A”是_______。
(7)在制备PdAg@Cu2O时,氧化产物对环境友好。理论上参与反应的CuCl2、NH2OH的物质的量之比为_______。