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1、如图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置。请回答下列问题:
(1)、当电极a为Zn,电极b为Cu,电解质溶液为CuSO4溶液时,正极的电极反应式为。若初始时两电极质量相等,当电路中有2mole﹣通过时,两极的质量差为g。(2)、当电极a为Al,电极b为Mg,电解质溶液为NaOH溶液时,该电池的负极反应式为 , 当反应中收集到标准状况下336mL气体时,消耗负极的物质的量为mol。(3)、为了验证Fe2+与Cu2+氧化性强弱,下列装置能达到实验目的的是 , 写出正极的电极反应式。
(4)、中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破,甲醇(CH3OH)燃料电池的工作原理如图所示。
①该电池工作时,c入口处对应的电极为(填“正”或“负”)极。
②该电池负极的电极反应式为。
③工作一段时间后,当3.2g甲醇完全反应生成CO2时,外电路中通过的电子数目为。(用含NA的式子表示)
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2、为探索某工厂的废金属屑(主要成分为Fe、Cu、Al、Al2O3、Fe2O3等)的再利用,某化学兴趣小组设计了如下实验流程,用该工厂的合金废料制取氯化铝、胆矾晶体(CuSO4·5H2O,M=250g/mol)和水处理剂高铁酸钾(K2FeO4)

请回答:
(1)、试剂X是;试剂Y是。(2)、分离溶液A和固体B的操作中,所需要的玻璃仪器除了烧杯外还需要。(3)、写出溶液A转化为固体C的离子方程式。(4)、在步骤Ⅱ时,小组成员小明用下图装置进行试验,观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少。为避免固体C减少,你的建议是。
(5)、由溶液E制取K2FeO4时,不同的温度下,不同质量浓度的Fe3+对K2FeO4生成率有不同影响,由下图可知工业生产中最佳条件(温度和Fe3+的质量浓度)分别为。
(6)、在固体F中加入稀硫酸和H2O2来制备CuSO4溶液是一种环保工艺,该反应的总的离子方程式为。(7)、该小组同学取用100.0g该废金属屑,经过实验,最终得到胆矾晶体25.0g,该废料中铜的质量分数约为。 -
3、工业上,常用水蒸气通过炽热的焦炭制得水煤气(主要成分为和),其反应的化学方程式为 , 请回答下列问题:(1)、上述反应的能量变化图像如图所示。下列反应的能量变化与上述反应相同的是____。
A、铝粉与氧化铁的反应 B、氯化铵与的反应 C、锌片与稀硫酸的反应 D、钠与冷水的反应(2)、一定条件下,焦炭和水蒸气在体积一定的密闭容器中进行反应,下列有关说法正确的是____。A、充入He使容器压强增大,能提高反应速率 B、 , 说明反应达到平衡状态 C、容器中焦炭的质量不再变化,说明反应达到平衡状态 D、混合气体的密度不再发生改变时,反应达平衡状态 E、升高温度,能使正反应速率增大,逆反应速率减小(3)、298K时,1gH2燃烧生成H2O(g)放热121kJ,1molH2O(l)蒸发吸热44kJ,表示H2燃烧热的热化学方程式为。(4)、恒温下,将1molN2和3molH2置于体积为2L的密闭容器中进行反应N2+3H2⇌2NH3 , 若5min时测得氢气浓度为0.9mol/L,则用氨气表示5min内的化学反应速率为 , N2的转化率为 , 欲提高合成氨的反应速率可采取的措施为。(任意答2点)(5)、工业制备硝酸过程中,通常对氨气进行催化氧化,其化学方程式为。 -
4、二氧化氯(ClO2)是一种高效消毒剂,易溶于水,沸点为11.0℃,浓度高时极易爆炸。某研究小组在实验室按如图所示的装置,用干燥的氯气与固体亚氯酸钠制备二氧化氯,请回答下列问题:
(1)、B装置使用的试液X为 , 其作用是。(2)、仪器a的名称为 , 装置E的作用是。(3)、装置D中冰水的主要作用是 , 往D中通入氯气的同时还通入干燥的空气,其主要目的是。(4)、装置D内发生反应的化学方程式为。(5)、已知:利用NaClO2溶液制备NaClO2晶体的过程中,需使用38℃~60℃的温水洗涤,洗涤的方法为。(6)、工业上可在酸性条件下用双氧水与NaClO3反应制备ClO2 , 该反应的离子方程式为。
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5、一定温度下,在2 L密闭容器中,A、B、C三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A、a点时, B、5 min时,反应停止 C、5 min时,A的转化率为25% D、反应的化学方程式为 -
6、2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ∆H=-198kJ•mol-1。在V2O5存在时该反应机理为:①V2O5+SO2→2VO2+SO3(快);②4VO2+O2→2V2O5(慢)。下列说法不正确的是( )A、该反应速率主要由第②步基元反应决定 B、由反应机理可知,V2O5和VO2都是该反应的催化剂 C、V2O5的存在提高了该反应活化分子百分数,使单位时间内有效碰撞次数增加,反应速率加快 D、逆反应的活化能比正反应的活化能大198kJ•mol-1
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7、通过海水晾晒可得粗盐,粗盐中除NaCl外,还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质,需要提纯后才能综合利用。某同学利用给定试剂NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液和盐酸,设计了如图粗盐精制的实验流程,下列说法正确的是( )
A、试剂①可以是Na2CO3溶液 B、每一步加入的除杂试剂一定需要足量 C、操作a是过滤,为了快速过滤,可以在过滤时用玻璃棒轻轻搅拌 D、检验SO是否除净的操作:取少量溶液C,加入BaCl2溶液有白色沉淀,说明未除尽 -
8、物质的性质决定用途,下列两者对应关系不正确的是( )A、SiC熔点高硬度大,可作耐高温结构材料 B、常温下,浓硫酸使铁、铝钝化,所以铁质、铝质容器能盛放浓硫酸 C、乙醇和水的沸点相差较大,故可以通过直接蒸馏制备无水乙醇 D、SO2具有还原性,可作抗氧化剂
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9、和在催化剂表面合成氨的微观历程示意图如下,用
、
、
分别表示、、 , 下列说法正确的是( )
A、②到③过程中,需要释放能量 B、③到④变化过程中,需要吸收能量 C、因反应中化学键断裂吸收的能量小于形成新化学键放出的能量,故该反应为放热反应 D、N原子和H原子形成了含有非极性键的 -
10、反应4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)在容积为2L的密闭容器中进行,1min后,NH3减少了0.12mol,则平均反应速率表示正确的是( )A、NO:0.09mol·L-1·min-1 B、H2O:0.12mol·L-1·min-1 C、NH3:0.12mol·L-1·min-1 D、O2:0.075mol·L-1·min-1
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11、如图,在盛有稀H2SO4的烧杯中放入用导线连接的电极X、Y,外电路中电子流向如图所示,关于该装置的下列说法正确的是( )
A、外电路的电流方向为:X→外电路→Y B、若两电极都是金属,则它们的活动性顺序为X>Y C、X极上发生的是还原反应,Y极上发生的是氧化反应 D、若两电极分别为Fe和碳棒,则X为碳棒,Y为Fe -
12、根据能量图,下列说法正确的是( )
A、为吸热反应 B、的总能量大于和的能量之和 C、形成需要放出的能量 D、断键吸收的能量小于形成新键放出的能量 -
13、用如图所示实验装置进行相关实验,其中合理的是( )A、
制备并收集NH3
B、
鉴别纯碱与小苏打
C、
进行喷泉实验
D、
收集NO气体
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14、短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X和Z位于同一主族,Z元素原子最外层电子数是最内层电子数的3倍,Y是地壳中含量最高的金属元素。下列说法正确的是( )A、原子半径: B、最高价氧化物对应水化物的酸性: C、简单气态氢化物的热稳定性: D、X分别与Z、W都不能形成多种化合物
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15、下列离子或化学方程式书写正确的是( )A、用足量的NaOH溶液吸收SO2尾气:2OH﹣+SO2=+H2O B、Cl2和H2O反应:Cl2+H2O=2H++Cl﹣+ClO﹣
C 用石英和焦炭制取粗硅:SiO2+CSi+CO2
D.硫化氢通入氯化铁溶液:S2﹣+2Fe3+=2Fe2++S↓ -
16、NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )A、100mL18mol/L的浓硫酸与足量Cu粉加热反应,产生SO2分子数为0.9NA B、0.5mol/L的亚硫酸钠溶液中氧原子数为1.5NA C、1molH2与足量的I2反应,体系中所含有的气体分子数为2NA D、标况下,2.24LSO3中,所含的氧原子总数为0.3NA
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17、下列分析正确的是( )A、人类通过控制条件,将氮气氧化或还原为氮的化合物,实现人工固氮 B、为打造生态文明建设,我国大力发展核电、光电、风电、水电,电能属于一次能源 C、我国提出网络强国战略,光缆线路总长超过三千万公里,光缆的主要成分是晶体硅 D、“浮梁巧烧瓷,颜色比琼玖”的“瓷”是硅酸盐产品
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18、硫及其化合物在生产、生活中有广泛应用。(1)、Ⅰ.羰基硫(COS)是一种粮食熏蒸剂,能防治某些害虫和真菌的危害。以FeOOH固体作催化剂,分别与CO、反应制备COS的反应如下:
;
COS的电子式为。(2)、一定温度下,在恒容密闭容器中充入1mol CO,1mol 、2mol 气体,加入适量的FeOOH,发生上述反应。下列叙述正确的是____(填字母)。A、气体总压强不变时达到平衡状态 B、平衡时混合气体中COS体积分数最大值为50% C、达到平衡时再充入 , 的平衡转化率增大 D、其他条件相同,使用纳米FeOOH比微米的反应速率大(3)、Ⅱ.利用和反应制备。已知:分以下两步进行:
(a)
(b)
一定温度下,保持总压强为100kPa,向反应器中充入和Ar,发生反应a,测得平衡转化率与温度、投料比[]的关系如图1所示。

其他条件相同,投料比增大,平衡转化率增大的原因是。温度下,该反应的平衡常数kPa(结果保留2位小数)。
提示:用分压计算的平衡常数叫压强平衡常数 , 分压等于总压×物质的量分数。
(4)、投料体积比 , 并用稀释。常压下,不同温度下反应相同时间后,测得和体积分数如图2所示。
①能自发进行的条件是(填字母)。
A.较低温度 B.较高温度 C.任何温度
②在950℃,常压下,保持通入的体积分数不变,提高投料比 , 的转化率不变,其原因是。
③其他条件不变,在950~1150℃范围内,(g)的体积分数随温度变化趋势符合图像(填字母),请说明理由:。
A.
B.
C.
D.
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19、G是某药物中间体,一种合成路线如下:

已知:Et代表乙基。
回答下列问题:
(1)、中B的杂化类型是。(2)、B中官能团名称是。(3)、C→E的反应类型是 , C→E中,增大 , 反应速率(填“增大”“减小”或“不变”)。(4)、写出E→F的化学方程式:。(5)、T是D的同系物,T的相对分子质量比D多14。T的单官能团且能发生银镜反应的同分异构体有种(不包括立体异构),在核磁共振氢谱上有4组峰且峰的面积比为1∶1∶2∶6的结构简式为。(6)、以苯甲醇、丙酮为原料制备
, 设计合成路线(其他试剂自选): 。 -
20、苯氧乙酸是制备除草剂(2,4-D)的原料。某小组设计方案制备苯氧乙酸,制备原理:

实验步骤:
步骤1:如图1装置(部分夹持及加热装置省略),在三颈瓶中加入3.8g氯乙酸和5mL水,开动搅拌,慢慢滴加饱和溶液(约需8mL),至溶液pH为7~8.然后加入2.5g苯酚,再慢慢滴加35%的NaOH溶液至反应混合液pH为12。

步骤2:将反应物在沸水浴中加热约0.5h.反应过程中pH会下降,应补加NaOH溶液,保持pH为11~12,在沸水浴上再继续加热30min,使反应完全。
步骤3:反应完毕后,将三口瓶移出水浴,趁热转入锥形瓶中,在搅拌下用浓盐酸酸化至pH为2~3。
步骤4:在冰浴中冷却,析出固体,待结晶完全后,抽滤(如图2所示),粗产物用冷水洗涤2~3次,在60~65℃干燥,产量约3.0g。

回答下列问题:
(1)、图1仪器A名称是 , 进水口为(填“a”或“b”)。(2)、步骤1中滴加试剂要“缓慢”,其原因是;能否用NaOH溶液替代溶液?答:(填“能”或“不能”),理由是。(3)、本实验多次调节pH,其目的是。(4)、相对酒精灯直接加热,步骤2用沸水浴加热的优点是。步骤3“趁热”转移的目的是。(5)、步骤4抽滤的优点是;抽滤操作部分步骤如下:①过滤完成后,先关闭抽气泵,然后再断开抽气泵和吸滤瓶之间的橡皮管。
②将准备好的液体缓慢地倒入布氏漏斗中。
③开启抽气泵,抽气以帮助滤纸紧贴在漏斗的内壁,防止液体泄漏。
④从漏斗中取出固体时,应小心地将漏斗从抽滤瓶上移除,并将漏斗管倒置,利用手的力量将固体和滤纸一同脱落到干净的表面上。
正确的先后操作顺序是(填序号)。
(6)、本实验产率最接近____(填字母)。A、46% B、58% C、75% D、81%