【题目】请根据所学知识,回答下列问题:
某学习小组用如下图所示装置A、B分别探究金属锌与稀硫酸的反应,实验过程中A烧杯内的溶液温度升高,B烧杯的电流计指针发生偏转,请回答以下问题。
(1)B中Zn板是_________极,发生的电极反应是_________________,Cu板上的现象是___________;
(2)从能量转化的角度来看, A中是将化学能转变为_________,B中主要是将化学能转变为_________;
(3)该小组同学反思原电池的原理,其中观点正确的是_________;
A.原电池反应的过程中一定有电子转移
B.电极一定不能参加反应
C.原电池装置中的电子流向:负极→外线路→正极→电解质→负极
D.氧化反应和还原反应可以拆开在两极发生
(4)在B中,当导线中有1mol电子通过时,理论上的两极变化是_________。
A.锌片溶解32.5g B.锌片增重32.5g
C.铜片上析出2gH2 D.铜片上析出1mol H2
【答案】负 Zn-2e-═Zn2+ 有无色气体产生 热能 电能 AD A
【解析】
(1)锌-铜-稀硫酸原电池中,活泼金属锌作负极,锌失电子发生氧化反应,氢离子在正极铜上得电子发生还原反应;
(2)A烧杯中温度升高,该反应是放热反应;原电池将化学能转化成电能;
(3)根据原电池原理分析判断;
(4)锌-铜-稀硫酸组成的原电池反应为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 ↑,根据转移的电子借助于方程式分析计算。
(1)锌-铜-稀硫酸原电池中,活泼金属锌作负极,电极反应为Zn-2e-═Zn2+,氢离子在正极铜上得电子产生氢气,所以Cu板上的现象是有无色气体产生,故答案为:负;Zn-2e-═Zn2+;有无色气体产生;
(2)实验过程中A烧杯中温度升高,说明该反应是放热反应,所以反应物总能量大于生成物总能量,反应中将化学能转化成热能;原电池是将化学能转化成电能,故答案为:热能;电能;
(3)A.原电池要有自发进行的氧化还原反应发生,一定有电子的转移,故A正确;B.活泼金属作负极,负极本身可以失电子发生氧化反应,正极上得电子发生还原反应,一般负极溶解,正极质量增重或析出气体,故B错误;C.电子不能通过电解质溶液,故C错误;D.负极发生氧化反应,正极发生还原反应,原电池将氧化反应和还原反应可以拆开在两极发生,故D正确;故答案为:AD;
(4)该原电池放电时,负极上锌失电子发生氧化反应,正极上氢离子得电子发生还原反应,所以电池反应为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 ↑。
设当导线中有1mol电子通过时,理论上负极锌片溶解x,铜片上析出氢气y。
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 ↑ 转移电子
65g 1mol 2mol
x y 1mol
则=
=
,解得:x=32.5g,y=0.5mol。
故锌溶解了32.5g,而不是增重,故A正确、B错误;
铜片上生成了0.5mol氢气,质量为1g,故C、D错误;
答案选A。
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【题目】Ⅰ.中国传统文化是人类文明的瑰宝,古代文献中记载了大量古代化学的研究成果。回答下面问题:
(1)我国最原始的陶瓷约出现在距今12000年前,制作瓷器所用的原料是高岭士,其晶体化学式是Al4[Si4O10](OH)8,用氧化物表示其组成为______________。
(2)《本草纲目》中记载:“(火药)乃焰消( KNO3)、硫磺、杉木炭所合,以为烽燧铳机诸药者。”反应原理为:S+2KNO3+3CK2S+N2↑+3CO2↑,该反应的氧化剂是____ ,反应转移4mol电子时,被S氧化的C有____mol。
(3)我国古代中药学著作《新修本草》记载的药物有844种,其中有关“青矾”的描述为:“本来绿色,新出窟未见风者,正如瑁璃…烧之赤色…。”我国早期科技丛书《物理小适-金石类》 记载有加热青矾时的景象:“青矾厂气熏人,衣服当之易烂,载木不盛。”青矾就是绿矾( FeSO4·7H2O)。根据以上信息,写出“青矾”受热分解的化学方程式_________________。
Ⅱ.“钢是虎,钒是翼,钢含钒犹如虎添翼”,钒是“现代工业的味精”。钒对稀酸是稳定的,但室温下能溶解于浓硝酸中生成VO2+。
(4)请写出金属钒与浓硝酸反应的离子方程式:_______________________________。
(5)V2O5是两性氧化物,与强碱反应生成钒酸盐(阴离子为VO43-),溶于强酸生成含钒氧离子(VO2+)的盐。请写出V2O5分别与烧碱溶液和稀硫酸反应生成的盐的化学式:_____________、 _____________。
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【题目】已知:N2O4(g)2NO2(g),将装有N2O4和NO2混合气体的烧瓶浸入热水中,烧瓶内混合气体的颜色逐渐变深。下列结论不能说明该反应已经达到化学平衡状态的是
A. 烧瓶内气体的质量不再变化
B. 烧瓶内气体的颜色不再变化
C. 烧瓶内气体的压强不再变化
D. N2O4的消耗速率与NO2的消耗速率之比为1:2
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【题目】当前能源危机是一个全球性问题,开源节流是应对能源危机的重要举措。
(1)下列做法有利于能源“开源节流”的是________(填字母)。
A.大力发展农村沼气,将废弃的秸秆转化为清洁高效的能源
B.大力开采煤、石油和天然气以满足人们日益增长的能源需求
C.开发太阳能、水能、风能、地热能等新能源,减少使用煤、石油等化石燃料
D.减少资源消耗,加大资源的重复使用、资源的循环再生
(2)金刚石和石墨均为碳的同素异形体,它们在氧气不足时燃烧生成一氧化碳,在氧气充足时充分燃烧生成二氧化碳,反应中放出的热量如图所示。则在通常状况下,金刚石和石墨相比较,________(填“金刚石”或“石墨”)更稳定,石墨的燃烧热ΔH=________。
(3)已知:N2、O2分子中化学键的键能分别是946 kJ/mol、497kJ/mol。N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180kJ/mol。NO分子中化学键的键能为__________________kJ/mol。
(4)综合上述有关信息,请写出用CO除去NO生成无污染气体的热化学方程式:________________。
(5)已知Na2SO4·10H2ONa2SO4·nH2O+(10-n)H2O。将装有芒硝(Na2SO4·10H2O)的密闭聚乙烯管安装在房屋的外墙内就能达到白天蓄热,使室内保持较低温度,晚上把白天所蓄的热量放出,使室内保持温暖的目的。则白天和晚上的能量转化方式是白天将________能转化为________能,晚上将________能转化为________能。
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【题目】(1)X是短周期中原子半径最小的元素,X、Y组成的气体甲能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;
①Y的原子结构示意图是______________,甲的空间构型为__________。
②写出向硝酸铝溶液中通入过量气体甲的反应的离子方程式_________________。
(2)用硝酸铝溶液(加入分散剂)制备纳米氧化铝粉体的一种工艺流程如下。
已知:①(CH2)6N4水溶液显碱性。
②Ksp[Al(OH)3] =1.3×10-33 ;溶液中离子浓度小于1×10-5 mol·L-1时,可认为这种离子在溶液中不存在。
凝胶中含有的硝酸盐除硝酸铝外还有___________________(填物质名称)。
(3)“拟晶”(quasicrystal)是一种具有凸多面体规则外形但不同于晶体的固态物质。某含铝“拟晶” 的化学式为:Al65Cu23Fe12, 它是二十世纪发现的几百种拟晶之一,具有合金的某些优良物理性能。下列有关这种拟晶的说法正确的是_______________。(填标号)
A.无法确定Al65Cu23Fe12中三种金属的化合价
B.Al65Cu23Fe12的硬度小于金属铁
C.Al65Cu23Fe12不可用作长期浸泡在海水中的材料
D.1 mol Al65Cu23Fe12溶于过量的硝酸时共失去265 mol电子
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【题目】五种短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大。A和C同族,B和D同族,C离子和B离子具有相同的电子层结构。A和B、D、E均能形成共价型化合物。A和B形成的化合物在水中呈碱性,C和E形成离子化合物,其阴阳离子个数比为1∶1。回答下列问题:
(1)五种元素中非金属性最强的是_______________(填元素符号)。
(2)由A和B、D、E所形成的共价化合物中,热稳定性最差的是___________(用化学式表示)。
(3)C和E形成的离子化合物的电子式为 ______ ,用电子式表示A和B形成的过程_____,A和E形成的化合物与A和B形成的化合物反应,产物的化学式为_______________
(4)D的最高价氧化物的水化物的化学式为____________________。
(5)由A和B形成的一种气体在工业上用途很广,实验室制取的方程式为____________________。
(6)单质E与水反应的离子方程式为____________________。
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【题目】电解饱和食盐水是氯碱工业基础。
(1)写出电解饱和氯化钠溶液时的总的离子反应方程式:________________________________________。
(2)当阴极产生1molH2时,通过阳离子交换膜的Na+有_________mol;
(3)产生的氯气可用于制TiCl4,但TiO2与Cl2难以直接反应,加碳生成CO、CO2可使反应得以进行。回答:
已知:TiO2(s) +2Cl2(g)=TiCl4(g)+O2(g) △H1=+175.4kJmol﹣1
2C(s) + O2(g)=2CO(g) △H2=﹣220.9kJmol﹣1
①TiO2与Cl2难以直接反应的原因是__________________________________________
②加碳生成CO、CO2后得以进行原因是________________________________________________________
(4)氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节(电)能30%以上。在这种工艺设计中,相关物料的传输与转化关系如图所示,其中的电极未标出,所用的离子膜都只允许阳离子通过。
①图中Y是________ (填化学式);
②写出燃料电池B中负极上发生的电极反应:______________________________________________
③比较图示中氢氧化钠溶液质量分数的大小:a%_______b%(填>、=或<)
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【题目】设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,4.48 L重水(D2O)中含有的中子数为2NA
B. 工业上用Cl2与石灰乳反应制取漂白粉,每反应1molCl2则转移电子数为NA
C. 在1 mol乙烷与乙烯的混合气体中,氢原子数为5NA
D. 0.3mol·L-1的CuSO4溶液中含有SO的数目为0.3NA
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【题目】扑热息痛是一种优良的解热镇痛剂,其结构简式为,以下对它的叙述中错误的是( )
A. 能与烧碱溶液反应
B. 能与浓溴水发生取代反应
C. 能发生水解反应
D. 能发生加聚反应形成高分子化合物
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