题目内容
Ⅰ.铝是地壳中含量最高的金属元素,其单质及其合金在生产生活中的应用十分广泛。
(1)金属铝的生产是以Al2O3为原料,与冰晶石(Na3AlF6)在熔融状态下进行电解,则化学方程式为 。
其电极均由石墨材料做成,则电解时不断消耗的电极是 (填“阴极”或“阳极”)。
(2)对铝制品进行抗腐蚀处理,可延长其使用寿命。以处理过的铝材为阳极,在H2SO4溶液中电解,铝材表面形成氧化膜,阳极反应式为 。
(3)铝电池性能优越,Al-Ag2O电池可用作水下动力电源,化学反应为:2Al+3Ag2O+2NaOH+3H2O
2Na[Al(OH)4]+6Ag, 则负极的电极反应式为
,正极附近溶液的pH (填“变大”、“不变”或“变小”)。
Ⅱ.氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)如图是在一定温度和压强下N2和H2反应生成1 mol NH3过程中能量变化示意图,请写出合成氨的热化学反应方程式: (ΔH的数值用含字母a、b的代数式表示)。
(2)工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)。在一定温度下,将一定量的N2和H2通入体积为1 L的密闭容器中,反应达到平衡后,改变下列条件,能使平衡向正反应方向移动且平衡常数不变的是 。
A.增大压强 B.增大反应物的浓度
C.使用催化剂 D.降低温度
Ⅲ.铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题:黄铁矿(FeS2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。其中一个反应为:3FeS2+8O2
6SO2+Fe3O4,有3 mol FeS2参加反应,转移 mol电子。
(2)氯化铁溶液称为化学试剂中的“多面手”,写出SO2通入氯化铁溶液中反应的离子方程式: 。
Ⅰ.(1)2Al2O3
4Al+3O2↑ 阳极
(2)2Al+3H2O-6e-
Al2O3+6H+
(3)Al+4OH--3e-[Al(OH)4]- 变大
Ⅱ.(1)N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-2(b-a)kJ/mol (2)AB
Ⅲ.(1)32
(2)2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++S
+4H+
【解析】Ⅰ.(1)根据题意知:反应物为Al2O3,产物为Al和O2,因为O2在阳极产生,会对阳极的石墨造成腐蚀。 (2)金属铝作为阳极材料在阳极失电子,电解质溶液为酸性,阳极产物为氧化铝,据此写出电极反应式。(3)由电池总反应可以写出正负极反应,负极反应:Al + 4OH- -3e- [Al(OH)4]- ;正极反应: Ag2O + H2O +2e-2Ag + 2OH-,正极有OH-生成,故pH增大。Ⅱ.(1)化学反应方程式即工业合成氨反应,需要注意的是,注明反应物和产物的聚集状态;由图知反应物的能量高于生成物的能量,故反应为放热反应,ΔH为负值,注意倍数关系。(2)题干有两个条件:①平衡常数不变,平衡常数只与温度有关,排除D;②平衡正向移动,催化剂只改变反应速率不改变平衡移动,排除C;A项增大压强,平衡向系数减小的方向移动,即平衡右移,故正确;B项增大反应物浓度,平衡正向移动,故正确。
Ⅲ.(1)根据价态变化可知:3 mol FeS2参加反应,即8 mol O2参加反应转移电子的物质的量为32 mol。(2)SO2与Fe3+发生氧化还原反应, SO2被氧化为+6价的S, Fe3+ 被还原为Fe2+,由此写出离子方程式。
浙大优学小学年级衔接捷径浙江大学出版社系列答案将洁净的金属片甲、乙、丙、丁分别放置在浸有某种盐溶液的滤纸上并压紧(如图所示)。在每次实验时,记录电压表指针的移动方向和电压表的读数如下表(已知构成两电极的金属其金属活泼性相差越大,电压表的读数越大:
金属 | 电子流动方向 | 电压/V |
甲 | 甲→Cu | +0.78 |
乙 | Cu→乙 | -0.25 |
丙 | 丙→Cu | +1.35 |
丁 | 丁→Cu | +0.30 |
依据记录数据判断,下列结论中正确的是( )
A.将甲、乙形成的合金露置在空气中,甲先被腐蚀
B.金属乙能从硫酸铜溶液中置换出铜
C.在四种金属中丙的还原性最弱
D.甲、丁若形成原电池时,甲为正极
(1)已知X、Y、Z为第三周期元素,其原子的第一至第四电离能如下表:
电离能/kJ·mol-1 | I1 | I2 | I3 | I4 |
X | 578 | 1 817 | 2 745 | 11 578 |
Y | 738 | 1 451 | 7 733 | 10 540 |
Z | 496 | 4 562 | 6 912 | 9 543 |
则X、Y、Z的电负性从大到小的顺序为 (用元素符号表示),元素Y的第一电离能大于X的第一电离能的原因是
。
(2)A、B、C、D是周期表中前10号元素,它们的原子半径依次减小。D能分别与A、B、C形成电子总数相等的分子M、N、W,且在M、N、W分子中,A、B、C三原子都采取sp3杂化。
①A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为 (用元素符号表示)。
②M是含有 键的 分子(填“极性”或“非极性”)。
③N是一种易液化的气体,请简述其易液化的原因:
。
④W分子的VSEPR模型的空间构型为 ,W分子的空间构型为 。
⑤AB-中和B2分子的π键数目比为 。
(3)E、F、G三元素的原子序数依次增大,三原子的核外的最外层电子排布均为4s1。
①E元素组成的单质的晶体堆积模型为 (填字母)。
a.简单立方堆积b.体心立方堆积
c.六方最密堆积d.面心立方最密堆积
②F元素在其化合物中最高化合价为 。
③G2+的核外电子排布式为 ,G2+和N分子形成的配离子的结构式为 。
苯甲酸广泛应用于制药和化工行业。某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸。反应原理:
+2KMnO4
+KOH+
2MnO2↓+H2O
+HCl
+KCl
实验方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液在100 ℃反应一段时间后停止反应,按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。
已知:苯甲酸分子量122,熔点122.4 ℃,在25 ℃和95 ℃时溶解度分别为0.3 g和6.9 g;纯净固体有机物一般都有固定熔点。
(1)操作Ⅰ为 ,操作Ⅱ为 。
(2)无色液体A是 ,定性检验A的试剂是 ,现象是 。
(3)测定白色固体B的熔点,发现其在115 ℃开始熔化,达到130 ℃时仍有少量不熔。该同学推测白色固体B是苯甲酸与KCl的混合物,设计了如下方案进行提纯和检验,实验结果表明推测正确。请完成表中内容。
序号 | 实验方案 | 实验现象 | 结论 |
① | 将白色固体B加入水中,加热溶解, | 得到白色晶体和无色滤液 |
|
② | 取少量滤液于试管中, | 生成白色沉淀 | 滤液含Cl- |
③ | 干燥白色晶体, |
| 白色晶体 是苯甲酸 |
(4)纯度测定:称取1.220 g产品,配成100 mL甲醇溶液,移取25.00 mL溶液,滴定,消耗KOH的物质的量为2.40×10-3 mol。产品中苯甲酸质量分数的计算表达式为 ,计算结果为 (保留二位有效数字)。
25 ℃时,电离平衡常数:
弱酸的化学式 | CH3COOH | HClO | H2CO3 |
电离平衡常数(25 ℃) | 1.8×10-5 | 3.0× | K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11 |
回答下列问题:
(1)物质的量浓度为0.1 mol/L的下列四种物质:
a.Na2CO3,b.NaClO,c.CH3COONa,d.NaHCO3;
pH由大到小的顺序是 (填编号)。
(2)常温下0.1 mol/L的CH3COOH溶液加水稀释过程中,下列表达式的数据一定变小的是 ;
A.c(H+) B.c(H+)/c(CH3COOH) C.c(H+)·c(OH-) D.c(OH-)/c(H+)
(3)体积为10 mL pH=2的醋酸溶液与一元酸HX分别加水稀释至1 000 mL,稀释过程pH变化如图,则HX的电离平衡常数 (填“大于”、“等于”或“小于”)醋酸的平衡常数;理由是 ,
稀释后,HX溶液中水电离出来的c(H+) (填“大于”、“等于”或“小于”)醋酸溶液中水电离出来的c(H+),理由是 ;
(4)25 ℃时,CH3COOH与CH3COONa的混合溶液,若测得混合液pH=6,则溶液中c(CH3COO-)-c(Na+)= (填准确数值)。
