题目列表(包括答案和解析)
(14分)
(1)最早使用的化学电池是锌锰电池,即大家熟悉的干电池。这种电池在使用过程中,锌外壳会逐渐变薄,最后内部糊状的电解质会泄漏出来,使电器腐蚀。后来人们采用了什么方法将其改造成了防漏电池。请列举一种方法即可_____________。
这种电池还有一个缺点:即使不用,放置过久,也会失效,请说明失效的原因_________。
(2)为提高电池寿命和提高其性能,人们将电池内的电解质NH4Cl换成湿的KOH,并在构造上做了改进,制成了碱性锌锰电池。其总反应为:
Zn + 2MnO2 + 2H2O ==== 2MnOOH + Zn(OH)2
写出该电池正极反应式___________。电池工作时,电子流向 (填“正”或“负”)极。
(3)二氧化锰是制造锌锰干电池的基本材料。MnO2的生产方法之一是以石墨为电极,电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是 。若电解电路中通过2mol电子,MnO2的理论产量为 。
(4)生产MnO2另一种方法:以软锰矿为原料,利用硫酸亚铁制备高纯二氧化锰。流程如下:
某软锰矿的主要成分为MnO2,还含有Si(16.72%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu(0.86%)等元素的化合物。部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表,回答下列问题:
沉淀物 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Mn(OH)2 |
Cu(OH)2 |
Zn(OH)2 |
CuS |
ZnS |
MnS |
FeS |
pH |
5.2 |
3.2 |
9.7 |
10.4 |
6.7 |
8.0 |
≥–0.42 |
≥2.5 |
≥7 |
≥7 |
①硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4,酸浸时发生的主要反应的化学方程式
为 。
②加入MnS的目的是除去 杂质。
(14分).A、B、C、D、E五种短周期元素,它们的原子序数依次增大;A元素的离子不含电子;B元素的最高价氧化物对应水化物与其氢化物能反应生成盐F;D与A同主族,且与E同周期;E元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的3/4,A、B、D、E这四种元素,每一种与C元素都能形成元素的原子个数比不相同的若干种化合物。请回答下列问题:
(1)C元素在元素周期表中的位置是
(2)C和E两种元素相比较,非金属性较强的是(填元素名称) ,可以验证该结论的是(填写编号) ;
a.比较这两种元素的常见单质的沸点
b.比较这两种元素的单质与氢气化合的难易
c.比较这两种元素的气态氢化物的稳定性
(3)A、C、E间可形成甲、乙两种微粒,它们均为负一价双原子阴离子,且甲有18个电子,乙有10个电子,则甲与乙反应的离子方程式为 ;
(4)F含有的化学键类型是 ,其水溶液呈酸性,请用相关的离子方程式解释其原因
(5)D和C形成的一种化合物能与A和C形成的一种化合物反应产生C单质,该过程的化学方程式为
(14分) 能源短缺是人类面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。(1)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应I:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1 反应II:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) ΔH2
① 上述反应符合“原子经济”原则的是 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”),
② 下表所列数据是反应Ⅱ在不同温度下的化学平衡常数(K)的变化
温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
I.由表中数据判断ΔH2 0(填“>”、“<”或“=”),
Ⅱ.若容器容积不变,下列措施可增加甲醇产率的是 ,
A.升高温度 B.将CH3OH(g)从体系中分离 C.使用合适的催化剂 D.充入He,使体系总压强增大 E.按原比例再充入 CO和 H2
Ⅲ.某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)=0.2 mol·L-1,则CO的转化率为 ,此时的温度为 (从上表中选择);
(2)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计如上图所示的原电池装置。
① 该电池工作时,OH-向_______极移动(填“正”或“负”),
② 该电池负极的电极反应为 。
(14分)现有前20号的A、B、C、D、E五种元素,相关信息于下表:
元素 | 信息 |
A | 元素的核外电子数和电子层数相等,也是宇宙中最丰富的元素 |
B | B原子得一个电子后2p轨道全满 |
C | C原子的p轨道中有3个未成对电子,其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大 |
D | D的最高化合价和最低化合价的代数和为4,其最高价氧化物中含D的质量分数为40%,且其核内质子数等于其中子数 |
E | E+和B-具有相同的电子层结构 |
(1)B的核外电子排布式为________ ,CB3的晶体类型为________ 。
(2)B、C、D三元素的电负性大小顺序为________>________>________(填元素符号)。
(3)C的氢化物的空间构型为________,其氢化物在同族元素所形成的氢化物中沸点最高的原因是______________________________________________________。
(4)E2D的水溶液呈 (填“酸性”、“碱性”或“中性”),用离子方程式解释理由:_______________________。
(5)已知:12.8 g液态C2 A4与足量A2O2反应生成C2和气态A2O,放出256.65 kJ的热量。
A2O(l)=== A2O (g) ΔH=+44 kJ·mol-1。
2 A2O2 (l)===2A2O (l)+O2(g) ΔH=-196.4 kJ·mol-1。
则液态C2 A4与足量O2反应生成C2和液态A2O的热化学方程式为: ________________________________________________。
(14分)
(1)最早使用的化学电池是锌锰电池,即大家熟悉的干电池。这种电池在使用过程中,锌外壳会逐渐变薄,最后内部糊状的电解质会泄漏出来,使电器腐蚀。后来人们采用了什么方法将其改造成了防漏电池。请列举一种方法即可_____________。
这种电池还有一个缺点:即使不用,放置过久,也会失效,请说明失效的原因_________。
(2)为提高电池寿命和提高其性能,人们将电池内的电解质NH4Cl换成湿的KOH,并在构造上做了改进,制成了碱性锌锰电池。其总反应为:
Zn + 2MnO2 + 2H2O ====2MnOOH + Zn(OH)2
写出该电池正极反应式___________。电池工作时,电子流向 (填“正”或“负”)极。
(3)二氧化锰是制造锌锰干电池的基本材料。MnO2的生产方法之一是以石墨为电极,电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是 。若电解电路中通过2mol电子,MnO2的理论产量为 。
(4)生产MnO2另一种方法:以软锰矿为原料,利用硫酸亚铁制备高纯二氧化锰。流程如下:
某软锰矿的主要成分为MnO2,还含有Si(16.72%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu(0.86%)等元素的化合物。部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表,回答下列问题:
沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Mn(OH)2 | Cu(OH)2 | Zn(OH)2 | CuS | ZnS | MnS | FeS |
pH | 5.2 | 3.2 | 9.7 | 10.4 | 6.7 | 8.0 | ≥–0.42 | ≥2.5 | ≥7 | ≥7 |
①硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4,酸浸时发生的主要反应的化学方程式
为 。
②加入MnS的目的是除去 杂质。
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