4.(2010年南平质检)某分子的球棍模型如下图所示。已知分子中所有原子的最外层均达到8电子稳定结构,原子间以单键相连。下列有关说法中错误的是
( )
A.X原子可能为ⅤA元素
B.Y原子一定为ⅠA族元素
C.该分子中,既含极性键,又含非极性键
D.从圆球的大小分析,该分子可能为N2F4
[解析] X原子通过三对共用电子最外层达到8电子结构,说明X为ⅤA族元素;Y原子通过一对共用电子最外层达到8电子结构,说明Y为ⅦA族元素,故A正确,B错误;X与Y原子间为极性键,X与X原子间为非极性键,故C项正确;由于X原子半径大于Y原子的,该分子为N2F4有可能,D正确。
[答案] B
3.现有如下各种说法:
①在水中氢、氧原子间均以化学键相结合
②金属和非金属化合时一定形成离子键
③离子键是阳离子、阴离子的相互吸引力
④根据电离方程式HCl===H++Cl-,判断HCl分子里存在离子键
⑤H2分子和Cl2分子的反应过程是H2、Cl2分子里共价键发生断裂生成H原子、Cl原子,而后H原子、Cl原子形成离子键的过程
上述各种说法正确的是
A.①②⑤ B.都不正确
C.④ D.①
[解析] 水中存在分子内的H、O原子之间的相互作用,但也存在分子间的H、O原子相互作用,而化学键只指分子内相邻原子间强烈的相互作用。故①叙述不正确。
不是所有金属和非金属都可形成离子键,只有活泼金属和活泼非金属化合时,才可形成离子键。故②叙述不正确。
在离子化合物中,阴、阳离子间存在相互作用,但不单指吸引力,还有相互排斥力。故③叙述不正确。
HCl分子中不存在离子,它属于共价化合物,分子中没有离子键。故④叙述不正确。
化学反应的本质是旧键断裂、新键形成的过程,但HCl中存在的是共价键而非离子键。故⑤不正确。
2.下列性质中,可以证明其化合物内一定存在离子键的是
A.水溶液能导电
B.由金属和非金属元素的原子组成
C.熔融状态能导电
D.可以溶于水
[解析] 在化合物中,只有离子化合物在熔融状态下因电离而导电。
[答案] C
1.下列各组化合物中,化学键的类型相同的是(多选)
A.CaCl2和Na2S B.Na2O和Na2O2
C.CO2和CS2 D.HCl和NaOH
[解析] A项中CaCl2和Na2S中都只有离子键;B项中Na2O只有离子键,而Na2O2除有离子键外,还有非极性共价键(过氧根离子中);C项中CO2和CS2中都只有共价键;D项中HCl只有共价键,而NaOH中除有共价键(氢氧根离子中),还有离子键。
[答案] AC
16.(2009年天津高考题)氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定。请回答:
(1)氢氧燃料电池的能量转化主要形式是__________________,
在导线中电子流动方向为__________________________(用a、b表示)。
(2)负极反应式为_____________________________________________________。
(3)电极表面镀铂粉的原因为___________________________________________。
(4)该电池工作时,H2和O2连续由外部供给,电池可连续不断提供电能。因此,大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料,吸氢和放氢原理如下:
Ⅰ.2Li+H22LiH
Ⅱ.LiH+H2O===LiOH+H2↑
①反应Ⅰ中的还原剂是__________,反应Ⅱ中的氧化剂是____________。
②已知LiH固体密度为0.82 g/cm3,用锂吸收224 L(标准状况)H2,生成的LiH体积与被吸收的H2体积比为________。
③由②生成的LiH与H2O作用,放出的H2用作电池燃料,若能量转化率为80%,则导线中通过电子的物质的量为______mol。
[解析] 本题考查电化学知识。(1)原电池的实质为化学能转化成电能。总反应为2H2+O2===2H2O,其中H2从0价升至+1价,失去电子,即电子从a流向b。(2)负极为失去电子的一极,即H2失电子生成H+,由于溶液是碱性的,故电极反应式左右应各加上OH-。(3)铂粉的接触面积大,可以加快反应速率。(4)Ⅰ.Li从0价升至+1价,作还原剂。Ⅱ.H2O的H从+1降至H2中的0价,作氧化剂。由反应Ⅰ,当吸收10 mol H2时,则生成20 mol LiH,V=m/ρ=20×7.9/0.82×10-3 L=192.68×10-3 L。V(LiH)/V(H2)=192.68×10-3 L/224 L=8.71×10-4。20 mol LiH可生成20 mol H2,实际参加反应的H2为20 mol×80%=16 mol,1 mol H2转化成1 mol H2O,转移2 mol电子,所以16 mol H2可转移32 mol的电子。
[答案] (1)由化学能转变为电能 由a到b
(2)H2+2OH--→2H2O+2e-
(3)增大电极单位面积吸附H2、O2分子数,加快电极反应速率
(4)①Li H2O ②1/1 148或8.71×10-4 ③32
15.有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序,两人均使用镁片与铝片作电极,但甲同学将电极放入6 mol·L-1 H2SO4溶液中,乙同学将电极放入6 mol·L-1NaOH溶液中,如图所示:
请回答:
(1)写出甲池中正极的电极反应式:____________________。
(2)写出乙池中负极的电极反应式和总反应的离子方程式。负极:___________________;总反应的离子方程式:____________________________。
(3)如果甲、乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属,则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”,则甲会判断出________活动性更强,而乙会判断出________活动性更强。(填写元素符号)
(4)由此实验,可得到如下哪些正确结论?________(填写字母序号)。
a.利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质
b.镁的金属性不一定比铝的金属性强
c.该实验说明金属活动顺序表已过时,已没有应用价值
d.该实验说明化学研究对象复杂,反应受条件的影响较大,因此应具体问题具体分析
[解析] (1)甲中电解质溶液为稀H2SO4溶液,由于金属活泼性Mg>Al,故负极为Mg,正极为Al,正极的电极反应式:2H++2e--→H2↑。(2)乙中电解质溶液为NaOH溶液,该溶液不能与Mg反应,故Mg作正极,Al作负极,负极的电极反应式:Al+4OH--→[Al(OH)4]-+3e-,总反应的离子方程式为:2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑。(3)一般情况下,构成原电池的两极(都是金属),负极比正极活泼,所以甲会判断出Mg的活动性更强,这是正确的,乙会判断出Al的更强,这是错误的。(4)两种相同的金属在电解质溶液不同时,得出两种不同的结果,说明反应条件对反应结果的影响较大,故应选a、d。
[答案] (1)2H++2e--→H2↑
(2)Al+4OH--→[Al(OH)4]-+3e- 2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑
(3)Mg Al (4)ad
14.称取三份锌,分盛三支试管,在试管甲里加入pH=3的盐酸50 mL,在试管乙里加入pH=3的醋酸50 mL,在试管丙里加入pH=3的醋酸50 mL及少量铜粉,塞上导管塞子,定时测定生成H2的体积。若反应终了时,生成H2一样多,且锌没有剩余。
(1)用“>”、“=”或“<”回答以下问题:
①参加反应的锌的质量关系:______________。
②反应完毕,需反应时间的多少________________________________________。
(2)简答:①反应所需时间最长的一种酸的原因是:________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________。
②乙、丙反应所需时间是否相等?________。其原因是:____________________________ ________________________________________________。
[答案] (1)①甲=乙=丙 ②甲>乙>丙
(2)①随着反应的进行,盐酸里c(H+)减小得最多,反应速率减小最快,时间最长 ②不相等 丙中形成了铜锌原电池,加速了锌的反应,丙中反应较乙中快
13.将AsO+2I-+2H+AsO+I2+H2O设计成如下图所示的电化学装置,其中C1、C2均为碳棒。甲、乙两组同学分别进行下述操作:
甲组:向B烧杯中逐滴加入浓盐酸
乙组:向B烧杯中逐滴加入40%NaOH溶液
(1)甲组操作装置为________,乙组操作装置为________。
(2)两次操作过程中,微安表(G)的指针偏转方向相反,原因是______________________。
(3)甲组操作过程中,C2作______极,电极反应式为_______________________________,乙组操作过程中,C1作________极,电极反应式为________________。
[解析] (1)由于该电化学装置无外接电源,所以二者均为原电池。(2)题目所给反应原理是一个可逆反应,加入浓盐酸c(H+)增大,有利于反应向右进行,加入NaOH溶液,c(H+)减小,有利于反应向左进行,两个过程电子流向正好相反,则电流流向相反,电流计指针偏转方向不同。
[答案] (1)原电池 原电池
(2)加入浓盐酸,总反应向右进行,加入NaOH溶液总反应向左进行,电子流动方向相反,所以指针偏转方向相反
(3)正 AsO+2e-+2H+-→AsO+H2O
正 I2+2e--→2I-
12.(2010年蚌埠质检)铜板上铁柳钉处的吸氧腐蚀原理如下图所示,下列有关说法中,不正确的是
A.正极电极反应式为2H++2e--→H2↑
B.此过种中还涉及到反应:4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3
C.此过程中铜并不被腐蚀
D.此过程中电子从Fe移向Cu
[解析] 铁柳钉在与铜板接触处发生吸氧腐蚀,Fe活泼性强,故Fe失电子被腐蚀,Fe作负极;正极上应为O2得电子,发生的反应为O2+2H2O+4e--→4OH-,总式为2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2,Fe(OH)2在空气中继续被氧化为Fe(OH)3,发生的反应为4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3。
[答案] A
11.下面各容器中盛有海水,铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是
A.④>②>①>③ B.②>①>③>④
C.④>②>③>① D.③>②>④>①
[解析] 铁在海水中的腐蚀属于电化学腐蚀,当钢铁与比它活泼性差的Sn相连,Fe被腐蚀的速率增大比①大,与活泼性强的锌连结,锌作负极,锌被腐蚀,铁被保护,其腐蚀的速率要比①小;在④中,装置为电解装置,Fe为阳极,发生氧化反应,铁腐蚀的速率最快。