【题目】任何一个化学反应中都会伴随能量变化和物质变化。
(1)请根据离子反应:Fe +Cu2+==Fe2++ Cu,设计一个原电池。电解质溶液为______;写出负极电极反应式:______;
(2)为了验证 Fe3+与 Cu2+氧化性强弱,下列装置能达到实验目的的是______;
(3)将 H2设计成燃料电池,其总利用率比直接燃烧更高,装置如下图所示(A、 B 为多孔碳棒)。______处电极入口通 H2(填 A 或 B),其电极反应式为______。
【答案】 CuSO4溶液或Cu(NO3)2溶液或CuCl2溶液(写名称也可以) Fe-2e-=Fe2+ ② A H2-2e-+2OH-==2H2O
【解析】(1)原电池中较活泼的金属是负极,失去电子,发生氧化反应。电子经导线传递到正极,所以正极得到电子,发生还原反应;
(2)根据2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+判断铁离子与铜离子氧化性强弱;
(3)原电池中电子从负极通过导线传递到正极。
(1)反应Fe+Cu2+==Fe2++Cu中铁失去电子,铜离子得到电子,所以该原电池中电解质溶液为CuSO4溶液或Cu(NO3)2溶液或CuCl2溶液;负极是铁,电极反应式为Fe-2e-=Fe2+;
(2)氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,则根据2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+可判断氧化性Fe3+>Cu2+,如果要将该反应设计为原电池,则负极是铜,正极是比铜不活泼的金属或者是石墨,电解质溶液是可溶性铁盐,例如氯化铁等。答案选②;
(3)根据装置图可知电子从A电极通过导线传递到正极,所以A电极是负极,B电极是正极,因此A电极通入氢气,B电极通入氧气。又因为电解质溶液显碱性,则负极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O。
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【题目】我国许可使用的食盐抗结剂目前有:亚铁氰化钾、磷酸钙、二氧化硅和微晶纤维素。卫生部规定食盐中亚铁氰化[K4Fe(CN)6]的最大使用量为10mgkgˉ1.
(1)基态钾原子核外能量最高的电子所在能级的轨道数目为__________,K4Fe(CN)6中Fe2+的外围电子排布图为_________________。
(2)K4Fe(CN)6中存在_____________(填序号)。
A.离子键 B.非极性键 C.配位键 D.σ键 E.π键
(3)写出和CN-互为等电子体的离子的电子式为______________________
(4)磷酸钙中磷酸根的空间构型为______________,二氧化硅晶体中硅原子的杂化方式为_____
(5)亚铁氰化钾溶液与稀硫酸加热时发生非氧化还原反应,生成硫酸盐和一种与CN-是等电子体的气态化合物,反应化学方程式为_______________。
(6)FeO晶体的晶胞与NaCl的相似,NaCl的晶胞如图所示。由于晶体缺陷,某氧化亚铁晶体的实际组成为Fe0.9O,其中包含有Fe2+和Fe3+,晶胞边长为428pm,则该晶体的密度为____g/cm3 (列出计算式即可,用NA 表示阿伏伽德罗常数的值)。
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【题目】有机合成中的一种重要还原剂—铝氢化钠(NaAlH4),其合成线路如图所示:
(1)已知:AlCl3的熔点为190℃,沸点为178℃,在潮湿空气中会水解。某实验小组利用图所示装置制取无水AlCl3。
①A中所盛装的固体试剂的化学式为________________________。
②装置F的作用是_________________________________________________。
(2)若改变A、B、D 中的试剂就可以用该装置制取NaH,如制取中操作不当,制得的NaH中可能含有的主要杂质为__________(填序号)。
a.Na b.NaOH c.Na2O2 d.Na2CO3
(3)AlCl3与NaH 反应时,需将AlCl3溶于有机溶剂,再将得到的溶液滴加到NaH粉末上,此反应中NaH的转化率较低的原因是____________________________________。
(4)铝氢化钠遇水发生剧烈反应,甚至爆炸,其反应的化学方程式为__________________________。
(5)现设计如图所示四种装置,测定铝氢化钠粗产品的纯度(只含NaH杂质)。
从简约性、安全性和准确性考虑,最适宜的装置是_________(填编号)。铝氢化钠与水完全反应,读气体体积时需冷却至室温,则冷却至室温的标志是__________________________________。
若称取24.0g样品与水完全反应后,测得生成气体在标准状况下的体积为38.08L,则样品中铝氢化钠的质量分数为_______________。(结果保留两位有效数字)。
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【题目】Ⅰ.化学反应中的焓变(Δ H)与反应物和生成物的键能(E)有关。下表给出了一些化学键的键能:
化学键 | H-H | N≡N | O=O | O-H | N-H |
键能(kJ/mol) | 436 | 942 | 500 | 463 | a |
已知工业合成氨: N2(g)+3H2(g)2NH3(g) Δ H= -92.4 kJ· mol-1, 请回答下列问题:
(1)表中 a = ______ kJ· mol-1
(2)1 mol N2和 3 mol H2充分反应,放出的热量______92.4 kJ(填“>”、“<”或“=”)。
II.随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视,如何降低大气中 CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了普遍的重视。
(1)目前工业上有一种方法是用 CO2来生产甲醇:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。下图表示该反应进行过程中能量的变化,该反应是_____(填“吸热”或“放热”)反应;
(2)下列各项中,能说明 CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)已达到平衡的是____(填选项)。
A.恒温、恒容条件下,容器内的压强不发生变化
B.一定条件下,CH3OH 分解的速率和 CH3OH 生成的速率相等
C.一定条件下,单位时间内消耗 1 mol CO2,同时生成 1 mol CH3OH
D.一定条件下,H2O(g)的浓度保持不变
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【题目】充分燃烧2.8g某有机物A,生成8.8g CO2和3.6g H2O,这种有机物蒸气的相对密度是相同条件下N2的2倍.
(1)该有机物的分子式为 .
(2)该有机物链状同分异构体的结构简式为 .
(3)若在核磁共振氢谱中只有一个信号峰(即只有一种氢原子),则用键线式表示的结构简式为 . 该分子的所有碳原子能否在一个平面上(填“能”或“不能”) .
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【题目】下列有关细胞分子的叙述,正确的是( )
A. 携带遗传信息是核酸的唯一功能
B. 叶肉细胞中缺乏 Mg 元素,则影响叶绿素合成
C. 氨基酸的空间结构是蛋白质多样性的原因
D. 等质量脂肪氧化分解比糖释放能量多是因为脂肪分子中氧含量多
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【题目】有下列各组微粒或物质:
A、O2和O3
B、 和
C、CH3CH2CH2CH3和
D、 和
E、CH3CH2CH2CH3和
(1)________组两种微粒互为同位素;
(2)________组两种物质互为同素异形体;
(3)________组两种物质属于烃;
(4)________组两物质互为同分异构体;
(5)________组两物质是同一物质.
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【题目】用下列几个实验,可快速制取实验室所需的少量气体,并进行相关性质实验。(实验装置如图所示)
(1)若B中是生石灰,C中盛有AlCl3溶液,将A中液体逐滴加入B内,实验中观察到C溶液中出现白色沉淀。则A中液体的是_______(填名称),C中发生反应的离子方程式为_________________________。
(2)若要制O2,B为黑色固体,A中的试剂是_________(填化学式),C中盛有FeCl2和KSCN的混合液,旋开分液漏斗的开关后,发现C中溶液变为血红色,同时生成红褐色沉淀。写出C中发生氧化还原反应的离子方程式_______。
(3)已知氧化性强弱:KMnO4>Cl2>KIO3>I2。若A中装有浓盐酸,B中装有固体KMnO4,C中盛有KI淀粉溶液,C中的现象是_____________,继续反应一段时间后,发现C中溶液的颜色褪去,这是因为______________________。
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