“促进低碳经济”是世界环境日的主题,《联合国气候变化框架公约》第15次缔约方会议也商讨了2012年至2020年的全球减排协议.下列行为中不符合“促进低碳经济”宗旨的是( )
A.开发太阳能、水能、风能、可燃冰等新能源,减少使用煤、石油等化石燃料
B.将煤进行气化处理,提高煤的综合利用效率
C.研究采煤、采油新技术,提高产量以满足工业生产的快速发展
D.实现资源的“3R”利用观,即:减少资源消耗(Reduce)、增加资源的重复使用(Reuse)、资源的循环再生(Recycle)
知识点:化学
C
【考点】常见的生活环境的污染及治理.
【分析】“促进低碳经济”意思是节能、减排、不产生对环境有污染的物质,只要能节能、减排、不产生对环境有污染的物质的做法就符合题意,据此分析解答.
【解答】解:A.开发太阳能、水能、风能、可燃冰等新能源、减少使用煤、石油等化石燃料能起到节能、减排、环保作用,符合题意,故A正确;
B.将煤进行“气化”处理,提高煤的综合利用效率,能达到节能目的,符合题意,故B正确;
C.研究采煤、采油新技术,提高产量以满足工业生产的快速发展,增大能源浪费且增大产生污染的物质,不符合题意,故C错误;
D.实现资源的“3R”利用观,即:减少资源消耗(Reduce)起到节能作用,增加资源的重复使用(Reuse)、资源的循环再生(Recycle)增大原料利用率,能起到节能、减排、环保作用,符合题意,故D正确;
故选C.
据科学家预测,月球的土壤中吸附着数百万吨的23He,每百吨23He核聚变所释放出的能量相当于目前人类一年消耗的能量.在地球上,氦元素主要以24He的形式存在.下列说法中正确的是( )
A.24He原子核内含有4个质子
B.24He和23He互为同位素
C.23He原子核内含有3个中子
D.24He的最外层电子数为2,故24He具有较强的金属性
知识点:化学
B
【考点】质量数与质子数、中子数之间的相互关系;同位素及其应用.
【分析】A.元素符号的左上角数字表示质量数,左下角数字表示质子数,
B.质子数相同,中子数不同的原子互称为同位素;
C.元素符号的左上角表示质量数,左下角表示质子数,中子数=质量数﹣质子数;
D.金属性是元素的原子失去电子的能力.
【解答】解:A.24He原子核内含有2个质子,故A错误;
B.24He比23He质子数相同,中子数不同,故互为同位素,故B正确;
C.23He质子数为2,质量数为3,所以中子数为1,故C错误;
D.因24He原子的结构稳定,既不容易得到电子,也不容易失去电子,故D错误.
故选B.
“10%的氨水”的正确解释是( )
A.100g氨水中含10gNH3•H2O
B.10gNH3溶于水形成100g溶液
C.100g氨水中含10gNH3
D.10gNH3溶于100gH2O形成的溶液
知识点:化学
B
【考点】配制一定溶质质量分数、物质的量浓度溶液的方法.
【分析】氨气溶于水部分与水反应生成一水合氨、一水合氨电离生成铵根离子,氨气的质量分数是a%指:100g溶液中含有ag氨气,据此解答.
【解答】解:“10%的氨水”含义是指:10g氨气溶于水形成100g溶液,故选:B.
m g铜与足量浓H2SO4共热时完全反应,在标准状况下生成n L气体,则被还原的H2SO4的量是( )
A.mol B.mol C.g D.g
知识点:化学
C
【考点】氧化还原反应的计算.
【分析】浓硫酸足量,Cu完全反应,根据电子转移守恒计算n(SO2),被还原的H2SO4生成SO2,由S元素守恒可知n被还原(H2SO4)=n(SO2),根据n=计算SO2的物质的量,根据S原子守恒可知n被还原(H2SO4)=n(SO2),根据m=nM计算被还原的硫酸,据此解答.
【解答】解:mgCu的物质的量==mol,
反应整个Cu元素化合价由0价升高为+2,S元素化合价由+6降低为+4,根据电子转移守恒有:(6﹣4)×n(SO2)=2×mol,故n(SO2)=mol,被还原的H2SO4生成SO2,由S元素守恒可知n被还原(H2SO4)=n(SO2)=mol,故m被还原(H2SO4)=mol×98g/mol=g,
标况下n L二氧化硫的物质的量==mol,根据S原子守恒可知n被还原(H2SO4)=n(SO2)=mol,故m被还原(H2SO4)=mol×98g/mol=g,
故选C.
核电站遭破坏,会造成放射性物质53131I和55137Cs向外界泄漏.下列有关说法错误的是( )
A.每个53131Cs含有78个中子
B.CsOH的碱性比KOH的强
C.HI的还原性比HF的强
D.KIO3是碘的最高价含氧酸的盐
知识点:化学
D
【考点】核素.
【分析】A.中子数=质量数﹣质子数,据此计算判断;
B.元素的金属性越强,对应最高价氧化物的水化物的碱性越强;
C.元素的非金属性越强,对应氢化物的还原性越弱;
D.主族元素的最高正价等于其族序数(O、F除外).
【解答】解:A.中子数=质量数﹣质子数,则每个13755Cs含有的中子为137﹣55=82,故A正确;
B.元素的金属性越强,对应最高价氧化物的水化物的碱性越强,金属性:Cs>K,则CsOH的碱性比KOH的强,故B正确;
C.元素的非金属性越强,对应氢化物的还原性越弱,非金属性:F>I,则还原性:HI>HF,故C正确;
D.主族元素的最高正价等于其族序数(O、F除外),I属于第VIIA族元素,其最高正价为+7价,则KIO3不是碘的最高价含氧酸的盐,故D错误.
故选D.
将1.6gCu和一定量的浓HNO3反应,随着Cu的不断减少,反应生成气体的颜色逐渐变浅,当Cu反应完毕时,共收集到气体0.896L(标准状况),则反应中消耗HNO3的物质的量为( )
A.0.09molB.1molC.1.05molD.0.11mol
知识点:化学
A
【考点】化学方程式的有关计算.
【分析】铜和硝酸反应,随着浓度的减少,硝酸的还原产物的价态越低,铜和浓硝酸反应生成NO2,而与稀硝酸反应时则生成NO,故生成的气体有NO2和NO,根据混合气体的物质的量可得被还原的硝酸的物质的量,根据生成硝酸铜的物质的量可知表现酸性的硝酸的物质的量,以此计算反应消耗的硝酸的物质的量.
【解答】解:铜和硝酸反应,随着浓度的减少,硝酸的还原产物的价态越低,铜和浓硝酸反应生成NO2,而与稀硝酸反应时则生成NO,故生成的气体有NO2和NO,则n(NO2)+n(NO)==0.04mol,即被还原的硝酸的物质的量为0.04mol,
n(Cu)==0.025mol,则生成n(Cu(NO3)2)=0.025mol,
可知表现酸性的硝酸的物质的量为0.025mol×2=0.05mol,
则参加反应的硝酸的物质的量为:0.05mol+0.04mol=0.09mol.
故选A.
根据下列信息判断氢气燃烧生成水时的热量变化,其中一定正确的是( )
A.H2O分解为H2与O2时放出热量
B.1molH2与0.5molO2完全反应生成1mol H2O时放出热量245 kJ
C.甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为甲>乙>丙
D.氢气和氧气的总能量小于水的能量
知识点:化学
B
【考点】反应热和焓变.
【分析】上图表示了1mol氢气和0.5mol氧气反应生成1mol水的过程中的能量变化,断键吸收能量,成键释放能量,△H=反应物键能和﹣生成物键能和,据此解答.
【解答】解:A、△H=反应物键能和﹣生成物键能和=436KJ/mol+249KJ/mol﹣930KJ/mol=﹣245KJ/mol,反应放热,所以水分解吸热,故A错误;
B、据A分析,生成1mol水时放出245KJ的热量,故B正确;
C、断键吸收能量,成键释放能量,甲、乙、丙中物质所具有的总能量大小关系为乙>甲>丙,故C错误;
D、反应放热,反应物总能量高于生成物,氢气和氧气的总能量大于水的能,故D错误;
故选B.
NA为阿伏加德罗常数,下列有关说法正确的是( )
A.常温下,7.8g固体Na2O2中,含有的阴阳离子总数为0.4NA
B.4℃时,18g2H216O中含有共用电子对数为2NA
C.用金属铁、Cu片、稀硫酸组成原电池,当金属铁质量减轻5.6g时,流过外电路的电子为0.3NA
D.1mol N5+含有的电子数为34NA
知识点:化学
D
【考点】阿伏加德罗常数.
【分析】A、1mol过氧化钠中含有2mol钠离子、1mol过氧根离子,总计3mol阴阳离子;
B、1mol2H216O含有2mol共用电子对,根据n=计算2H216O的物质的量,再根据N=nNA计算共用电子对数目;
C、铁在反应表现+2价,根据n=计算铁物质的量,再根据N=nNA计算电子数目;
D、1molN5+含34mol电子.
【解答】解:A、由于1mol过氧化钠中含有2mol钠离子、1mol过氧根离子,总计3mol阴阳离子,7.8g过氧化钠的物质的量是0.1mol,总计含有0.3mol阴阳离子,含有阴阳离子总数为0.3NA,故A错误;
B、18g2H216O中含有共用电子对数为×2×NAmol﹣1=1.8NA,故B错误;
C、铁在反应表现+2价,当金属铁质量减轻5.6g时,流过外电路的电子数为×2×NAmol﹣1=0.2NA,故C错误;
D、1molN5+含34mol电子,即34NA,故D正确.
故选D.
已知三角锥形分子E和直线形分子G反应,生成两种直线形分子L和M(组成E、G、L、M分子的元素原子序数均小于10),如图:下列判断错误的是( )
A.G是最活泼的非金属单质B.L能使紫色石蕊试液变红色
C.E能使紫色石蕊试液变蓝色D.M是化学性质很活泼的单质
知识点:化学
D
【考点】极性分子和非极性分子.
【分析】根据转化关系图:三角锥形分子是氨气,含有三键的单质分子是氮气这些内容是解题的关键所在.
【解答】解:三角锥形分子E为NH3,含有三键并且分子的元素原子序数小于10的单质分子M是N2,直线型的极性分子单质G是F2,所以L是HF.
A、氟是最活泼的非金属单质,故A正确;
B、氟原子得电子能力强,氢化物HF稳定性好,故B正确;
C、E为NH3,是一种碱性气体,能使紫色石蕊试液变蓝色,故C正确;
D、M是N2,内部含有三键,键能较大,性质稳定,故D错误.
故选D.
能说明元素X的气态原子得电子能力比元素Y的气态原子得电子能力强的事实是( )
A.元素周期表中X位于Y的上一周期
B.将H2X、HY分别加热至500℃,只有HY发生分解
C.X的含氧酸的酸性强于Y的含氧酸的酸性
D.X与Y同主族,相同温度时,二者的单质与铜反应分别生成Cu2X、CuY
知识点:化学
B
【考点】非金属在元素周期表中的位置及其性质递变的规律.
【分析】元素的非金属性越强,其原子得电子能力越强,其单质的氧化性氧气、其最高价氧化物的水化物酸性越强、其单质与氢气化合越容易、其氢化物越稳定,据此解答.
【解答】解:A.同主族元素自上而下非金属性减弱,不是同主族则不一定,如非金属性:S>C,故A错误;
B.元素的得电子能力越强,其氢化物的稳定性越强,将H2X、HY分别加热至500℃,只有HY发生分解,说明稳定性HX>HY,所以X原子得电子能力大于Y,故B正确;
C.最高价含氧酸酸性越强,非金属性越强,不是最高价含氧酸不一定,如酸性:碳酸>HClO,故C错误;
D.单质与铜反应分别生成Cu2X和CuY,Y单质与铜反应得到高价态Cu,则Y的非金属性更强,故D错误;
故选B.
A、B、C、D、E是核电荷数依次增大的五种短周期主族元素,原子半径按D、E、B、C、A顺序依次减小,B和E是同族,则下列推断中正确的是( )
A.A、B、E一定处于1、2、3三个不同周期
B.A、D不可能在同一主族
C.C的最高氧化物的水化物可能显碱性
D.C和D的单质不可能化合成1:1型离子化合物
知识点:化学
A
【考点】原子结构与元素周期律的关系;元素周期律和元素周期表的综合应用.
【分析】、B、C、D、E是核电荷数依次增大的五种短周期主族元素,B、E是同主族元素,由原子序数可知,B处于第二周期、E处于第三周期,由于原子半径A<B,核电荷数A<B,因为同周期,原子序数越小,半径越大,因而A、B也不在同一周期中,则A应在第一周期,故A为氢元素;原子半径D>E,核电荷数D<E,根据同周期原子半径的递变规律可知,D、E处于相同周期,则D应处于第三周期;原子半径B>C,核电荷数B<C,根据同周期原子半径的递变规律可知,B、C在相同周期,以此解答该题.
【解答】解:A、B、C、D、E是核电荷数依次增大的五种短周期主族元素,B、E是同主族元素,由原子序数可知,B处于第二周期、E处于第三周期,由于原子半径A<B,核电荷数A<B,因为同周期,原子序数越小,半径越大,因而A、B也不在同一周期中,则A应在第一周期,故A为氢元素;原子半径D>E,核电荷数D<E,根据同周期原子半径的递变规律可知,D、E处于相同周期,则D应处于第三周期;原子半径B>C,核电荷数B<C,根据同周期原子半径的递变规律可知,B、C在相同周期,
A.由上述分析可知,A在第一周期,B在第二周期,E在第三周期,故A正确;
B.A为氢元素,若D为第三周期的Na时,则A、D在同一主族,故B错误;
C.E处于第三周期,B、C处于第二周期,由于原子半径E>B>C,则B不可能为Li,则C一定为非金属,其最高价氧化物对应的水化物显酸性,故C错误;
D.由于C为非金属,D为可能为金属Na等,则C、D的单质有可能形成1:1型离子化合物,如Na2O2,故D错误;
故选A.
下列有关实验原理、方法和结论都正确的是( )
A.向饱和FeCl3溶液中滴加过量氨水,可制取Fe(OH)3胶体
B.取少量溶液X,向其中加入适量新制的氯水,再加几滴KSCN溶液,溶液变红,说明X溶液中一定含有Fe2+
C.用渗析法除去淀粉中混有的NaCl
D.已知I3﹣I2+I﹣,向盛有KI3溶液的试管中加入适量CCl4,振荡静置后CCl4层显紫色,说明KI3在CCl4中的溶解度比在水中的大
知识点:化学
C
【考点】化学实验方案的评价.
【分析】A.反应生成沉淀;
B.应先加KSCN排除铁离子的干扰;
C.淀粉的粒子较大,透不过半透膜,离子可以;
D.静置后CCl4层显紫色,溶解可碘单质.
【解答】解:A.向饱和FeCl3溶液中滴加过量氨水得到的是Fe(OH)3沉淀,不是胶体,故A错误;
B.由于没有先加KSCN溶液而直接加了氯水,所以不能确定原溶液是有Fe2+还是Fe3+,故B错误;
C.根据淀粉的粒子较大,透不过半透膜,可用渗析的方法除去淀粉中混有的少量氯化钠杂质,故C正确;
D.使CCl4层显紫色的是I2,而不是I3﹣,所以说明I2在CCl4层中的溶解度大,故D错误;
故选C.
按如图装置进行实验,若x轴表示流入正极的电子的物质的量,则y轴可以表示( )
①c(Ag+) ②c(NO3﹣) ③a棒的质量 ④b棒的质量 ⑤溶液的质量.
A.①③B.②④C.①③⑤D.②④⑥
知识点:化学
A
【考点】原电池和电解池的工作原理.
【分析】Fe、Ag、AgNO3构成的原电池中,活泼金属Fe为负极,Ag为正极,Fe和硝酸银之间发生氧化还原反应,在负极上质量减轻,正极上析出金属银.
【解答】解:根据图中装置试验,Fe、Ag、AgNO3构成的原电池中,活泼金属Fe为负极,Ag为正极,Fe和硝酸银之间发生氧化还原反应,所以银离子浓度减小,硝酸根浓度不变,故①正确,②错误;
在负极上金属铁本身失电子,即a棒质量减轻,故③正确;
正极Ag上析出金属银,即b棒质量增加,故④错误;
负极上金属铁本身失电子,正极Ag上析出金属银,所以溶液的质量是增加了Fe,但是析出了Ag,但是在转移电子相等情况下,析出金属多,所以溶液质量减轻,但不能为零,故⑤错误;
故选A.
化学在生产和日常生活中有着重要的应用.下列说法不正确的是( )
A.明矾与水反应生成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物,可用于水的净化
B.当光束通过鸡蛋清水溶液时,能观察到丁达尔效应
C.Li是最轻的金属,也是活动性较强的金属,是制造电池的理想物质
D.水泥厂用高压电作用于气溶胶以除去烟尘,是根据胶体带电这个性质而设计的
知识点:化学
D
【考点】胶体的重要性质;碱金属的性质.
【分析】A.铝离子水解生成氢氧化铝;
B.鸡蛋清水溶液是胶体;
C.Li密度小,位于周期表第ⅠA族,较活泼;
D.胶体不带电.
【解答】解:A.明矾净水的原理是铝离子水解生成的氢氧化铝具有与净水作用,故A正确;
B.鸡蛋清水溶液是胶体,有丁达尔效应,故B正确;
C.Li密度小,位于周期表第ⅠA族,较活泼,且单位质量提供的电能较大,是制造电池的理想物质,故C正确;
D.胶体不带电,胶粒带电,故D错误.
故选D.
镁锰干电池的电化学反应式为:Mg+2MnO2+H2O═Mg(OH)2+Mn2O3.下列说法不正确的是( )
A.镁为负极,发生氧化反应
B.可以选择碱性溶液作为电解质
C.反应后正极和负极附近溶液的pH均升高
D.正极的电极反应为:2MnO2+H2O+2e﹣═Mn2O3+2OH﹣
知识点:化学
C
【考点】原电池和电解池的工作原理.
【分析】A、依据原电池原理分析,反应中镁失电子做负极发生氧化反应;
B、镁失电子生成氢氧化镁说明电解质溶液是碱性溶液;
C、负极镁失电子生成的镁离子和氢氧根结合生成氢氧化镁沉淀,氢氧根离子浓度减小,正极电极反应过程中生成氢氧根离子;
D、正极是MnO2得到电子发生还原反应生成Mn2O3.
【解答】解:A、镁锰干电池的电化学反应式为Mg+2MnO2+H2O═Mg(OH)2+Mn2O3,分析可知镁失电子发生氧化反应,做负极,故A正确;
B、镁锰干电池的电化学反应式为:Mg+2MnO2+H2O═Mg(OH)2+Mn2O3,负极电极反应为Mg﹣2e﹣+2OH﹣=Mg(OH)2,电解质溶液为碱性溶液,故B正确;
C、负极镁失电子生成的镁离子和氢氧根结合生成氢氧化镁沉淀,Mg﹣2e﹣+2OH﹣=Mg(OH)2,氢氧根离子浓度减小,正极电极反应2MnO2+H2O+2e﹣═Mn2O3+2OH﹣过程中生成氢氧根离子,所以正极附近溶液pH增大,负极附近溶液pH减小,故C错误;
D、正极是MnO2得到电子发生还原反应生成Mn2O3,正极的电极反应为2MnO2+H2O+2e﹣═Mn2O3+2OH﹣,故D正确;
故选C.
2C+O2=2CO,2CO+O2=2CO2都是放热反应.下列说法不正确的是( )
A.12gC与16gO2所具有的总能量一定高于28gCO所具有的能量
B.56gCO所具有的能量大于88gCO2所具有的总能量
C.12gC和32gO2所具有的总能量大于44gCO2所具有的总能量
D.将一定质量的碳燃烧,生成CO2比生成CO时放出的热量多
知识点:化学
B
【考点】吸热反应和放热反应.
【分析】根据放热反应中反应物总能量大于生成物总能量,等量的物质完全燃烧时放出的热量大于不完全燃烧时的热量,据此来解答.
【解答】解:A.2C+O2=2CO是放热反应,12gC与16gO2所具有的总能量一定高于28gCO所具有的能量,故A正确;
B.因2CO+O2═2CO2是放热反应,所以56gCO和32gO2所具有的总能量大于88gCO2所具有的总能量,但无法确定56gCO所具有的能量与88gCO2所具有的总能量的大小,故B错误;
C.因2C+O22CO,2CO+O22CO2都是放热反应,所以C+O2CO2也是放热反应,所以12gC和32O2所具有的总能量一定高于44gCO2所具有的总能量,故C正确;
D.因物质完全燃烧放出的热量比不完全燃烧放出热量多,所以一定质量的碳燃烧,生成CO2比生成CO时放出的热量多,故D正确.
故选B.
一定温度下,反应N2+O22NO在密闭容器中进行,下列措施不改变化学反应速率的是( )
A.缩小体积使压强增大B.恒容,充入N2
C.恒容,充入HeD.恒压,充入He
知识点:化学
C
【考点】化学反应速率的影响因素.
【分析】改变化学反应速率的因素:温度、浓度、压强、催化剂,据此回答.
【解答】解:A、缩小体积使压强增大可以加快该化学反应的速率,故A错误;
B、恒容,充入N2,可以加快该化学反应的速率,故B错误;
C、恒容,充入He,各组分浓度不变,速率不变,故C正确;
D、恒压,充入He,体积增大,各组分浓度减小,速率减小,故D错误.
故选C.
下列关于Cs描述中,错误的是( )
A.CsOH是一种既可与强酸又可与强碱反应的两性氢氧化物
B.Cs在空气中燃烧可生成Cs2O和Cs2O2
C.Cs与水反应,能发生爆炸,并放出H2
D.CsOH很稳定,加热不易分解
知识点:化学
A
【考点】碱金属的性质.
【分析】同主族元素性质具有相似性和递变性,铯属于碱金属,依据碱金属元素性质的相似性和递变性结合钠、钾的性质解答.
【解答】解:A.碱金属从上到下,最高价氧化物对应水化物碱性依次增强,氢氧化钠、氢氧化钾为强碱,则铯排在钠、钾下面,所以CsOH碱性强与氢氧化钠和氢氧化钾,为强碱,故A错误;
B.碱金属从上到下金属性依次增强,金属钠、钾的燃烧产物分别是过氧化钠、超氧化钾等,所以Cs在空气中燃烧,可生成Cs2O和Cs2O2,故B正确;
C.碱金属从上到下金属性依次增强,金属钠、钾与水反应非常剧烈,同时生成氢气,则铯的性质强于钠、钾,所以Cs与水反应,能发生爆炸,并放出H2,故C正确;
D.依据氢氧化钠、氢氧化钾性质稳定受热不分解可知氢氧化铯性质稳定,加热不易分解,故D正确;
故选:A.
元素周期表有许多有趣的编排方式,有同学将短周期元素按照原子序数递增的顺序进行排列得到如图所示的“蜗牛”元素周期表.图中每个“•”代表一种元素(图中字母不表示元素符号).下列说法正确的是( )
A.L、M、X三元素位于同一族
B.K、Z两元素的氢化物的水溶液都显酸性
C.Y元素对应的氢化物比K元素对应的氢化物沸点低
D.K、L、X、Z四种元素离子半径大小顺序是Z﹣>L+>X3+>K3﹣
知识点:化学
C
【考点】位置结构性质的相互关系应用;元素周期表的结构及其应用.
【分析】P点代表氢元素,按照原子序数由小到大由里往外延伸,由图可知,P、I连线的三元素为第ⅠA族,K为N元素,L为Na元素,M为Mg元素,X为Al元素,Y为P,Z为Cl,根据元素的种类可知虚线相连的元素处于同一族,结合元素周期律及元素化合物的性质解答该题.
【解答】解:A.L为Na元素,M为Mg元素,X为Al元素,位于同周期,故A错误;
B.K为N元素,氢化物的水溶液显碱性,故B错误;
C.N的氢化物氨气中存在氢键,沸点高,则元素对应的氢化物比K元素对应的氢化物沸点低,故C正确;
D.Z的离子半径最大,但K、L、X的离子具有相同电子排布,原子序数大的离子半径小,则离子半径大小顺序是Z﹣>K3﹣>L+>X3+,故D错误;
故选C.
铜有两种常见的氧化物CuO和Cu2O.某学习小组取0.98g(用精密天平测量)Cu(OH)2固体加热,有铜的氧化物生成,其质量随温度变化如图1所示:另外,某同学绘制了三条表示金属氧化物与其所含金属元素的质量的关系曲线,如图2所示.则下列分析正确的是( )
A.图1中,A到B的过程中有0.005mol电子发生了转移
B.图1整个过程中共生成0.18g水
C.图2三条曲线中,表示CuO和其中所含Cu元素质量关系的曲线是A
D.图1中A和B化学式分别为Cu2O和CuO
知识点:化学
B
【考点】氧化还原反应.
【分析】0.98 g Cu(OH)2的物质的量为=0.01 mol,若完全分解得到CuO,由Cu元素守恒,n(CuO)=0.01 mol,m(CuO)=0.01mol×80g/mol=0.8g,若完全分解得到Cu2O,由Cu元素守恒,n(Cu2O)==0.005mol,m(Cu2O)=0.005mol×144g/mol=0.72g,故A为CuO、B为Cu2O,
A.由A点到B点发生反应:4CuO2Cu2O+O2↑,CuO完全分解为Cu2O,结合Cu元素化合价变化计算转移电子;
B.根据H元素守恒计算水的物质的量,再根据m=nM计算生成水的质量;
C.根据CuO的化学式计算CuO中所含Cu元素的质量与CuO的质量之比,结合图象判断;
D.由上述分析可知,A为CuO、B为Cu2O.
【解答】解:0.98 g Cu(OH)2的物质的量为=0.01 mol,若完全分解得到CuO,由Cu元素守恒,n(CuO)=0.01 mol,m(CuO)=0.01mol×80g/mol=0.8g,若完全分解得到Cu2O,由Cu元素守恒,n(Cu2O)==0.005mol,m(Cu2O)=0.005mol×144g/mol=0.72g,故A为CuO、B为Cu2O,
A.由A点到B点发生反应:4CuO2Cu2O+O2↑,CuO完全分解为Cu2O,Cu元素化合价由+2价降低为+1价,故转移电子为0.01mol×(2﹣1)=0.01mol,故A错误;
B.根据H元素守恒,生成水的物质的量为=0.01mol,故生成水的质量=0.01mol×18g/mol=0.18g,故B正确;
C.根据CuO的化学式可知CuO中所含Cu元素的质量与CuO的质量之比=64:80=4:5,即曲线斜率为0.8,曲线A的斜率大于1,曲线C的斜率为0.5,曲线B的斜率为0.8,故曲线B表示表示CuO和其中所含Cu元素质量关系,故C错误;
D.由上述分析可知,A为CuO、B为Cu2O,故D错误;
故选B.
元素在周期表中的位置,反映了元素的原子结构和元素的性质.如图是元素周期表的一部分.
(1)阴影部分元素P在元素周期表中的位置为 .根据元素周期律,预测:酸性强弱H3PO4 H3AsO4.(用“>”“<”或“=”表示)
(2)已知阴影部分As元素的原子核内质子数为33,则Sn2+的核外电子数为 .
(3)下列说法正确的是 .
A.C、N、O、F的原子半径随着原子序数的增大而增大
B.Si、P、S、Cl元素的非金属性随着核电荷数的增加而增强
C.对于短周期元素,两种简单离子不可能相差3个电子层
D.HF、HCl、HBr、HI的还原性依次减弱
(4)在离子RO3n﹣中含有x个核外电子,R原子的质量数为A,则R原子中子数是 .
知识点:化学
(1)第三周期ⅤA族;>;
(2)48;
(3)B;
(4)A﹣(x﹣n﹣24).
【考点】位置结构性质的相互关系应用.
【分析】(1)由P元素在周期表中的位置可知,处于第三横行、15列;同主族自上而下,非金属性减弱,非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越弱;
(2)As元素的原子核内质子数为33,则Sn原子序数为33﹣1+18=50,阳离子核外电子数=质子数﹣电荷数;
(3)A.同周期自左而右原子半径减小;
B.同周期自左而右非金属性增强;
C.对于短周期元素,两种简单离子可能相差3个电子层,如H+与S2﹣、Cl﹣;
D.非金属性越强,氢化物还原性越弱;
(4)阴离子核外电子数=质子数+电荷数,质量数=质子数+中子数.
【解答】解:(1)由P元素在周期表中的位置可知,处于第三横行、15列,故N元素处于第二周期ⅤA族;
同主族从上到下非金属性减弱,则最高价含氧酸的酸性越弱,则酸性H3PO4>H3AsO4,
故答案为:第三周期ⅤA族;>;
(2)As元素的原子核内质子数为33,则Sn原子序数为33﹣1+18=50,Sn2+的核外电子数为50﹣2=48,
故答案为:48;
(3)A.同周期自左而右原子半径减小,故C、N、O、F的原子半径随着原子序数的增大而减小,故A错误;
B.同周期自左而右非金属性增强,故Si、P、S、Cl元素的非金属性随着核电荷数的增加而增强,故B正确;
C.对于短周期元素,两种简单离子可能相差3个电子层,如H+与S2﹣、Cl﹣,故C错误;
D.非金属性F>Cl>Br>I,非金属性越强,氢化物还原性越弱,HF、HCl、HBr、HI的还原性依次增强,故D错误,
故选:B;
(4)在离子RO3n﹣中含有x个核外电子,则RO3n﹣中质子数为x﹣n,故R的质子数为x﹣n﹣24,R原子的质量数为A,则R原子中子数是A﹣(x﹣n﹣24),
故答案为:A﹣(x﹣n﹣24).
过氧化钙是重要的无机过氧化物.近年来,这种产品的用途,伴随着应用技术的开发在迅速增多,现已广泛用于化学工业和农业等方面的生产.工业上生产过氧化钙的主要流程如图:
已知CaO2•8H2O呈白色,微溶于水,加热至350℃左右开始分解放出氧气.
(1)用上述方法制取CaO2•8H2O的化学方程式是 ;
(2)检验“水洗”是否合格的方法是 ;
(3)沉淀时常用冰水控制温度在0℃左右,其可能原因是(写出两种):① ;② .
知识点:化学
(1)CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O=CaO2•8H2O↓+2NH4Cl;
(2)取最后一次洗涤液少许于试管中,再滴加稀硝酸酸化的硝酸银溶液,看是否产生白色沉淀;
(3)温度低可减少过氧化氢的分解,提高过氧化氢的利用率;该反应是放热反应,温度低有利于提高CaO2•8H2O产率.
【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.
【分析】(1)根据图示流程中找出反应物、生成物,写出反应的化学方程式,由工艺流程可知,反应②为氯化钙与氨水、过氧化氢反应生成CaO2•8H2O,还应生成氯化铵;
(2)通过检验洗涤液中是否含有氯离子来判断检验“水洗”是否合格,用稀硝酸酸化的硝酸银溶液检验;
(3)从双氧水的稳定性、该反应的反应热、温度对过氧化钙的溶解度的影响等方面分析;
【解答】解:(1)由流程可知,反应物为氯化钙、双氧水、氨气和水,生成为CaO2•8H2O和氯化铵,反应的化学方程式为:CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O=CaO2•8H2O↓+2NH4Cl,
故答案为:CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O=CaO2•8H2O↓+2NH4Cl;
(2)“水洗”若不合格,洗涤液中会含有氯离子,所以检验“水洗”是否合格的方法是:取最后一次洗涤液少许于试管中,再滴加稀硝酸酸化的硝酸银溶液,看是否产生白色沉淀,
故答案为:取最后一次洗涤液少许于试管中,再滴加稀硝酸酸化的硝酸银溶液,看是否产生白色沉淀;
(3)由于温度较高时双氧水容易分解,会导致过氧化钙产率下降,且温度降低时过氧化钙的溶解度减小,有利于过氧化钙的析出,该反应是放热反应,温度低有利于提高CaO2•8H2O产率,所以沉淀反应时常用冰水浴控制温度在0℃左右,
故答案为:温度低可减少过氧化氢的分解,提高过氧化氢的利用率;该反应是放热反应,温度低有利于提高CaO2•8H2O产率.
X、Y、Z、W、R、P、Q是短周期主族元素,部分信息如表所示:
X
Y
Z
W
R
P
Q
原子半径/nm
0.154
0.074
0.099
0.075
0.143
主要化合价
﹣4,+4
﹣2
﹣1,+7
﹣3,+5
+3
其他
阳离子核外无电子
无机非金属材料的主角
焰色反应呈黄色
(1)R在自然界中有质量数为35和37的两种核素,它们之间的关系是互为 .
(2)Z的单质与水反应的化学方程式是 ;R与Q两元素最高价氧化物水化物反应的离子方程式 .
(3)Y与R相比,非金属性较强的是 (用元素符号表示),下列事实能证明这一结论的是 (填字母序号).
a.常温下Y的单质呈固态,R的单质呈气态
b.稳定性XR>YX4
c.Y与R形成的化合物中Y呈正价
(4)写出工业制取Y的单质的化学方程式 .
(5)反应3X2(g)+P2(g) 2PX3(g)过程中的能量变化如图所示,回答下列问题.
①该反应是 反应(填“吸热”“放热”);
②反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响? ,原因是 (从能量说明)
知识点:化学
(1)同位素;
(2)2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;3H++Al(OH)3═Al3++3H2O;
(3)Cl;bc;
(4)SiO2+2CSi+2CO↑;
(5)①放热;
②不影响;催化剂不改变平衡的移动.
【考点】原子结构与元素周期律的关系;反应热和焓变.
【分析】X、Y、Z、W、R、P、Q是短周期主族元素,X阳离子核外无电子,则X为H元素;Y的化合价主要为﹣4,+4,是无机非金属材料的主角,则Y为Si元素;Z焰色反应呈黄色,则Z为Na元素;R的主要化合价为﹣1,+7,则R为Cl元素;W有﹣2价,处于VIA族,原子半径小于Cl,故W为O元素;Q主要化合价为+3价,原子半径Na>Q>Cl,则Q为Al元素;P有﹣3、+5价,处于VA族,原子半径小于Cl,故P为N元素.
【解答】解:X、Y、Z、W、R、P、Q是短周期主族元素,X阳离子核外无电子,则X为H元素;Y的化合价主要为﹣4,+4,是无机非金属材料的主角,则Y为Si元素;Z焰色反应呈黄色,则Z为Na元素;R的主要化合价为﹣1,+7,则R为Cl元素;W有﹣2价,处于VIA族,原子半径小于Cl,故W为O元素;Q主要化合价为+3价,原子半径Na>Q>Cl,则Q为Al元素;P有﹣3、+5价,处于VA族,原子半径小于Cl,故P为N元素.
(1)R在自然界中有质量数为35和37的两种核素,中子数不同,二者互为同位素,
故答案为:同位素;
(2)Z为Na元素,钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,反应方程式为:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,R与Q两元素最高价氧化物水化物分别为HClO4、Al(OH)3,二者反应离子方程式为:3H++Al(OH)3═Al3++3H2O,
故答案为:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;3H++Al(OH)3═Al3++3H2O;
(3)Y为Si元素,R为Cl元素,同周期自左而右,非金属性增强,所以非金属性Si<Cl;
a.状态属于物理性质,不能说明元素的非金属性强弱,故a错误;
b.非金属越强,氢化物越稳定,稳定性XR>YX4,说明X的非金属性强,故b正确;
c.Y与R形成的化合物中Y呈正价,说明X吸引电子能力强,X的非金属性强,故c正确;
故答案为:Cl;bc;
(4)工业制取Y(Si)的单质的化学方程式:SiO2+2CSi+2CO↑,
故答案为:SiO2+2CSi+2CO↑;
(5)①由图可知,反应物总能量高于生成物总能量,则该反应是放热反应,故答案为:放热;
②催化剂不改变平衡的移动,不影响反应热,故答案为:不影响;催化剂不改变平衡的移动.
实验室制取SO2的反应原理为:Na2SO3+H2SO4(浓)═Na2SO4+SO2↑+H2O.请用下列装置设计一个实验,以测定SO2转化为SO3的转化率:
(1)装置的连接顺序(按气体左右的方向)是 → → → → → → → (填各接口的编号).
(2)从乙处均匀通入O2,为使SO2有较高的转化率,实验时Ⅰ处滴入浓硫酸与Ⅱ处加热催化剂的先后顺序是 .
(3)Ⅳ处观察到的现象是 .
(4)若II中反应在适当的反应状况下,反应达最大限度以后,下列说法正确的是 .
A.SO2浓度必定等于O2 浓度的两倍
B.SO2、O2、SO3的分子数之比是2:1:2
C.SO2与O2不再化合生成SO3
D.反应混合物各成分的百分组成不再变化
(5)在Ⅰ处用大火加热烧瓶时,SO2的转化率会 (填“增大”“不变”或“减小”).
(6)用n mol Na2SO3粉末与足量浓硫酸进行此实验,当反应结束时,继续通入O2一段时间后,称得V处增重mg,则本实验中SO2的转化率为 .(用n、m表示)
知识点:化学
(1)a;d; e;b;c;f;g;h;
(2)先加热V2O5,后缓缓滴入浓硫酸;
(3)有无色(或白色)晶体(或固体)生成;
(4)D;
(5)减小;
(6)×100%.
【考点】化学平衡状态的判断;化学平衡的影响因素.
【分析】(1)因从溶液中反应生成气体中混有水蒸气,所以产生的气体首先经过干燥装置Ⅲ,然后再进行二氧化硫气体的催化氧化即经过装置Ⅱ,然后是收集S03,S03的熔点是16.8℃,沸点是44.8℃,所以选择装置Ⅳ进行冷却,使三氧化硫与二氧化硫分离,最后在Ⅴ中吸收未反应的SO2;
(2)反应在加热条件下进行,为保证充分反应,应先加热;
(3)装置Ⅳ装有冰水,可观察有无色(或白色)晶体(或固体)生成;
(4)根据化学平衡状态的特征解答,当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化,解题时要注意,选择判断的物理量,随着反应的进行发生变化,当该物理量由变化到定值时,说明可逆反应到达平衡状态;
(5)大火加热,生成二氧化硫较快,不能充分反应;
(6)二氧化硫的转化率=×100%,根据硫元素守恒结合三氧化硫的量确定二氧化硫的变化量.
【解答】解:(1)因从溶液中反应生成气体中混有水蒸气,所以产生的气体首先经过干燥装置Ⅲ,然后再进行二氧化硫气体的催化氧化即经过装置Ⅱ,然后是收集S03,S03的熔点是16.8℃,沸点是44.8℃,所以选择装置Ⅳ进行冷却,使三氧化硫与二氧化硫分离,最后在Ⅴ中吸收未反应的SO2,所以接顺序为a→d→e→b→c→f→g→h,
故答案为:a;d; e;b;c;f;g;h;
(2)为保证产生的二氧化硫尽可能多的转化为三氧化硫,应先加热V2O5,后缓缓滴入浓硫酸,故答案为:先加热V2O5,后缓缓滴入浓硫酸;
(3)装置Ⅳ装有冰水,可观察有无色(或白色)晶体(或固体)生成,故答案为:有无色(或白色)晶体(或固体)生成;
(4)A.SO2浓度不一定等于O2 浓度的两倍,与各物质的初始浓度及转化率有关,故错误;
B.SO2、O2、SO3的分子数之比可能是2:1:2,也可能不是,与各物质的初始浓度及转化率有关,故错误;
C.SO2与O2不再化合生成SO3,是动态平衡,故错误;
D.反应混合物各成分的百分组成不再变化,说明正逆反应速率相等,故正确;
故选:D;
(5)大火加热,生成二氧化硫较快,不能充分反应,则转化率减小,故答案为:减小;
(6)n mol Na2SO3粉末与足量浓硫酸反应生成nmol二氧化硫,当反应结束时,Ⅲ处增重的部分为未反应的二氧化硫,则转化了的二氧化硫的质量为:64n﹣m,所以实验中SO2的转化率为×100%,故答案为:×100%.
某同学取一定量的Al、Fe混合物,与2.0L极稀的HNO3充分反应,假设HNO3的还原产物全部为铵盐.在反应后的溶液中,逐滴加入4mol•L﹣1的NaOH溶液,所加NaOH溶液的体积与产生的沉淀的物质的量的关系如图所示.分析图象回答问题:
(1)DE段发生反应的离子方程式为: .
(2)请写出任意一个Al、Fe与极稀HNO3反应的化学方程式: .
(3)B点对应的沉淀的物质的量为 mol,C点对应的氢氧化钠溶液的体积为 mL.
(4)原硝酸溶液的物质的量浓度为 mol/L.
知识点:化学
(1)NH4++OH﹣=NH3•H2O;
(2)8Al+30HNO3=8Al(NO3)3+3NH4NO3+9H2O或8Fe+30HNO3=8 Fe (NO3)3+3NH4NO3+9H2O;
(3)0.032;7;
(4)根0.074.
【考点】镁、铝的重要化合物;化学方程式的有关计算.
【分析】铝粉和铁粉的混合物与一定量很稀HNO3充分反应,被氧化为Al3+、Fe3+,假设HNO3的还原产物全部为铵盐.由图可得硝酸过量,加入氢氧化钠溶液应先与硝酸反应,再生成沉淀,当沉淀完全后,由图知继续加入氢氧化钠溶液,沉淀量不变,可得与NH4+发生了反应,则随着NaOH的滴加,发生的反应依次有:
①H++OH﹣=H2O,②Fe3++3OH﹣=Fe(OH)3↓,Al3++3OH﹣=Al(OH)3↓,③NH4++OH﹣═NH3•H2O,④Al(OH)3 +OH﹣=AlO2﹣+2H2O,
B与A的差值为氢氧化铝的物质的量,计算EF段消耗的氢氧化钠,根据Al(OH)3 +OH﹣=AlO2﹣+2H2O,得出Al(OH)3的物质的量;
根据DE段消耗的氢氧化钠计算溶液中n(NH4+),结合Al(OH)3的物质的量,再根据电子转移守恒,计算Fe的物质的量;
B点对应的沉淀为Al(OH)3、Fe(OH)3,根据Al、Fe守恒计算其物质的量;
由反应过程可知,到加入氢氧化钠为31mL时,溶液中溶质为硝酸钠与硝酸铵,根据钠元素守恒计算硝酸钠,结合n(NH4+)可得n(NH4NO3),根据氮元素守恒可知:原硝酸溶液中n(HNO3)=n(NaNO3)+2n(NH4NO3),而c点溶液为NaNO3、NH4NO3、Fe(NO3)3、Al(NO3)3,根据氮元素守恒计算c点溶液中n′(NaNO3),进而计算c点NaOH的物质的量,据此解答.
【解答】解:铝粉和铁粉的混合物与一定量很稀HNO3充分反应,被氧化为Al3+、Fe3+,假设HNO3的还原产物全部为铵盐.由图可得硝酸过量,加入氢氧化钠溶液应先与硝酸反应,再生成沉淀,当沉淀完全后,由图知继续加入氢氧化钠溶液,沉淀量不变,可得与NH4+发生了反应,则随着NaOH的滴加,发生的反应依次有:
①H++OH﹣=H2O,②Fe3++3OH﹣=Fe(OH)3↓,Al3++3OH﹣=Al(OH)3↓,③NH4++OH﹣═NH3•H2O,④Al(OH)3 +OH﹣=AlO2﹣+2H2O,
(1)DE段发生离子方程式为NH4++OH﹣=NH3•H2O,故答案为:NH4++OH﹣=NH3•H2O;
(2)任意一个Al、Fe与极稀HNO3反应的化学方程式为:8Al+30HNO3=8Al(NO3)3+3NH4NO3+9H2O或8Fe+30HNO3=8 Fe (NO3)3+3NH4NO3+9H2O,
故答案为:8Al+30HNO3=8Al(NO3)3+3NH4NO3+9H2O或8Fe+30HNO3=8 Fe (NO3)3+3NH4NO3+9H2O;
(3)由图可知,DE段消耗的氢氧化钠的体积为34mL﹣31m=3mL,故该阶段参加反应的氢氧化钠为0.003L×4mol/L=0.012mol,根据NH4++OH﹣═NH3•H2O 可知,计算溶液中n(NH4+)=0.012ml,根据(3)中计算可知n[Al(OH)3]=0.008mol,根据铝元素守恒,故混合金属中n(Al)=0.008mol,根据电子转移守恒有,3n(Fe)+3n(Al)=8n(NH4+),即3n(Fe)+3×0.008mol=8×0.012mol,解得n(Fe)=0.024mol,可知n[Fe(OH)3]=n(Fe)=0.024mol,B点对应的沉淀Al(OH)3、Fe(OH)3,二者的物质的量之和=0.008mol+0.024mol=0.032mol;
由反应过程可知,到加入氢氧化钠为31mL时,溶液中溶质为硝酸钠与硝酸铵,n(NH4NO3)=n(NH4+)=0.012mol,根据钠元素守恒,可知n(NaNO3)=n(NaOH)=0.031L×4mol/L=0.124mol,根据氮元素守恒可知,原硝酸溶液中n(HNO3)=n(NaNO3)+2n(NH4NO3)=0.124mol+0.012mol×2=0.148mol,而c点溶液为NaNO3、NH4NO3、Fe(NO3)3、Al(NO3)3,根据氮元素守恒n′(NaNO3)+2n(NH4NO3)+3n[Fe(NO3)3]+3n[Al(NO3)3]=n(HNO3),故c点溶液中n′(NaNO3)=0.148mol﹣0.012mol×2﹣0.024mol×3﹣0.008mol×3=0.028mol,故c点加入NaOH的物质的量=0.028mol,c点NaOH溶液的体积==0.007L=7 mL,
故答案为:0.032;7;
(4)根据(4)中计算可知,原硝酸溶液中n(HNO3)=0.148mol,则原硝酸溶液的物质的量浓度为=0.074mol/L,故答案为:0.074.