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题型:简答题
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简答题 · 14 分

有甲、乙、丙、丁、戊五种短周期元素,原子序数依次增大,其常见化合价依次为+1、-2、+1、+3、-1。它们形成的物质间的转化关系如下图所示。常温下用惰性电极电解(有阳离子交换膜)1 L 1 mol/L的A溶液。

请按要求回答下列问题:

7.己元素与丙元素同主族,比丙原子多2个电子层,则己的原子序数为_______;推测相同条件下丙、己单质分别与水反应剧烈程度的依据是__________________________________________________。

8.甲、乙、戊按原子个数比1:1:1形成的化合物Y具有漂白性,其电子式为_________________。

9.上图转化关系中不属于氧化还原反应的有(填编号)______。

10.接通右图电路片刻后,向烧杯中滴加一种试剂即可检验铁电极被腐蚀,此反应的离子方程式为__________________________________。

11.当反应①电解一段时间后测得D溶液pH=12(常温下,假设气体完全逸出,取出交换膜后溶液充分混匀,忽略溶液体积变化),此时共转移电子数目约为____________;反应②的离子方程式为_____________________________________________________。

12.若上图中各步反应均为恰好完全转化,则混合物X中含有的物质(除水外)有

______________________________________________。

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

37   依据同主族元素的金属性随核电荷数的增加而增强,推测己单质与水反应较丙更剧烈

解析

       己是Rb,原子序数是37;钠、铷 同一主族的元素,由于从上到下原子半径逐渐增大,原子失去电子的能力逐渐增强,所以它们与水反应的能力逐渐增强,反应越来越剧烈。

考查方向

本题主要考查了元素及化合物的推断、化学方程式和离子方程式的书写、电解反应原理的应用。

解题思路

       甲、乙、丙、丁、戊五种短周期元素,原子序数依次增大,其常见化合价依次为+1、-2、+1、+3、-1。A是NaCl,B是Cl2,C是H2,D是NaOH,E是HCl,丁是Al,F是NaAlO2;X是NaCl、AlCl3的混合物。根据元素的化合价及元素的原子序数的关系可知甲是H,乙是O,丙是Na,丁是Al,戊是Cl,己是Rb。

易错点

元素及化合物的推断。

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

解析

甲、乙、戊按原予个数比1:1:1形成的化合物Y是HClO,该物质具有强的氧化性,故具有漂白性,其电子式为

考查方向

本题主要考查了元素及化合物的推断、化学方程式和离子方程式的书写、电解反应原理的应用。

解题思路

       甲、乙、丙、丁、戊五种短周期元素,原子序数依次增大,其常见化合价依次为+1、-2、+1、+3、-1。A是NaCl,B是Cl2,C是H2,D是NaOH,E是HCl,丁是Al,F是NaAlO2;X是NaCl、AlCl3的混合物。根据元素的化合价及元素的原子序数的关系可知甲是H,乙是O,丙是Na,丁是Al,戊是Cl,己是Rb。

易错点

元素及化合物的推断。

第(3)小题正确答案及相关解析

正确答案

解析

       在上图转化关系中①②③反应中有元素化合价的变化,所以属于氧化还原反应,而④中元素的化合价没有发生变化,所以该反应是非氧化还原反应。

考查方向

本题主要考查了元素及化合物的推断、化学方程式和离子方程式的书写、电解反应原理的应用。

解题思路

        甲、乙、丙、丁、戊五种短周期元素,原子序数依次增大,其常见化合价依次为+1、-2、+1、+3、-1。A是NaCl,B是Cl2,C是H2,D是NaOH,E是HCl,丁是Al,F是NaAlO2;X是NaCl、AlCl3的混合物。根据元素的化合价及元素的原子序数的关系可知甲是H,乙是O,丙是Na,丁是Al,戊是Cl,己是Rb。

易错点

元素及化合物的推断。

第(4)小题正确答案及相关解析

正确答案

3Fe2++2[Fe(CN)6]3- = Fe3[Fe(CN)6]2

解析

       如构成原电池,Fe被腐蚀,则Fe为负极,发生反应:Fe-2e-=Fe2+,Fe2+与[Fe(CN)6]3-会发生反应产生蓝色沉淀,反应的离子方程式是:3Fe2++2[Fe(CN)6]3- =Fe3[Fe(CN)6]2

考查方向

本题主要考查了元素及化合物的推断、化学方程式和离子方程式的书写、电解反应原理的应用。

解题思路

       甲、乙、丙、丁、戊五种短周期元素,原子序数依次增大,其常见化合价依次为+1、-2、+1、+3、-1。A是NaCl,B是Cl2,C是H2,D是NaOH,E是HCl,丁是Al,F是NaAlO2;X是NaCl、AlCl3的混合物。根据元素的化合价及元素的原子序数的关系可知甲是H,乙是O,丙是Na,丁是Al,戊是Cl,己是Rb。

易错点

元素及化合物的推断。

第(5)小题正确答案及相关解析

正确答案

6.02×1021         

2Al+2OH+2H2O = 2AlO2+3H2

解析

        NaCl溶液电解的化学方程式是:2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH,在该反应中,每转移2mol电子,反应会产生2molNaOH,n(NaCl)=1L×1mol/L=1mol,当NaCl电解完全后反应转移1mol电子,反应产生1molNaOH,当反应①电解一段时间后测得D溶液pH=12,n(NaOH)=10-2mol/L×1L=0.01mol<1mol,说明NaCl没有完全电解,则电子转移的物质的量是0.01mol,电子转移的数目约是N(e-)=0.01mol×6.02×1023/mol= 6.02×l021

      反应②是Al与NaOH溶液反应,反应的离子方程式为2A1+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;

考查方向

本题主要考查了元素及化合物的推断、化学方程式和离子方程式的书写、电解反应原理的应用。

解题思路

       甲、乙、丙、丁、戊五种短周期元素,原子序数依次增大,其常见化合价依次为+1、-2、+1、+3、-1。A是NaCl,B是Cl2,C是H2,D是NaOH,E是HCl,丁是Al,F是NaAlO2;X是NaCl、AlCl3的混合物。根据元素的化合价及元素的原子序数的关系可知甲是H,乙是O,丙是Na,丁是Al,戊是Cl,己是Rb。

易错点

元素及化合物的推断。

第(6)小题正确答案及相关解析

正确答案

NaCl、Al(OH)3

解析

若上图中各步反应均为恰好完全转化,则4HCl+NaAlO2 =NaCl+AlCl3,所以混合物X中含有的物质是NaCl、Al(OH)3

考查方向

本题主要考查了元素及化合物的推断、化学方程式和离子方程式的书写、电解反应原理的应用。

解题思路

        甲、乙、丙、丁、戊五种短周期元素,原子序数依次增大,其常见化合价依次为+1、-2、+1、+3、-1。A是NaCl,B是Cl2,C是H2,D是NaOH,E是HCl,丁是Al,F是NaAlO2;X是NaCl、AlCl3的混合物。根据元素的化合价及元素的原子序数的关系可知甲是H,乙是O,丙是Na,丁是Al,戊是Cl,己是Rb。

易错点

元素及化合物的推断。

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题型:简答题
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简答题 · 16 分

对燃煤烟气和汽车尾气进行脱硝、脱碳和脱硫等处理,可实现绿色环保、节能减排等目的。汽车尾气脱硝脱碳的主要原理为:2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)  ΔH=a kJ·mol-1

已知2NO(g)+ O2(g)=2 NO2(g) ΔH=b kJ·mol-1;CO的燃烧热ΔH=c kJ·mol-1

18.写出消除汽车尾气中NO2的污染时,NO2与CO反应的热化学方程式               

19.一定条件下,在一密闭容器中,用传感器测得该反应在不同时间的NO和CO浓度如下表:

在恒容密闭容器中充入CO、 NO气体,下列图像正确且能说明反应达到平衡状态的是________________

前2s内的平均反应速率υ(N2) =                  mol/(L·s)(保留两位小数,下同);此温度下,该反应的平衡常数为              

采用低温臭氧氧化脱硫脱硝技术,同时吸收SO2和NOx,获得(NH4)2SO4的稀溶液,

①常温条件下,此溶液的PH=5,则 =                     (已知该温度下

NH3·H2O的Kb=1.7×10-5

②向此溶液中再加入少量 (NH4)2SO4固体 , 的值将           (填“变大”、“不变”或“变小”)

设计如下图1装置模拟传感器测定CO与 NO反应原理。

①铂电极为________________(填“正极”或“负极”)。

②负极电极反应式为_________                              _____

20.如下图2所示,无摩擦、无质量的活塞1、2将反应器隔成甲、乙两部分,在25℃和101kPa下实现平衡时,各部分体积分别为V、V。此时若去掉活塞1,不引起活塞2的移动。

x=           , V︰V=          

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

2NO2(g)+ 4CO(g)= N2(g) + 4CO2(g) ΔH= a-b+2c kJ·mol-1;

解析

考查热化反应方程式的书写及盖斯定律的应用

①2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g)  ΔH=a kJ·mol-1

②2NO(g)+ O2(g)=2 NO2(g) ΔH=b kJ·mol-1;

③CO(g) + 0.5O2(g) = CO2(g) ΔH=c kJ·mol-1由三式联合得

2NO2(g)+ 4CO(g)= N2(g) + 4CO2(g) ΔH= a-b+2c kJ·mol-1

考查方向

热化学方程式书写、速率计算、平衡常数计算、盐类水解、化学平衡状态的判定、原电池工作原理及电极反应书写、等效平衡

解题思路

这是化学反应原理的综合题,涉及的知识点很多,需对各章节的知识体系都能很好把握,解题时按顺序先逐一解答,通过审题,再通过相关知识解答。

易错点

等效平衡的运用 电极方程式的书写

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

(1)AD  (2)0.09   0.03 mol·L-1;  (3) ① 1.7×104   ; ②变大

(4)① 正极   ② CO+O2—-2e-=CO2

解析

(1)恒容密闭容器中由于反应物产物均为气态,故反应前后气体的总质量不变,而气体的总物质的量在不断减小,由M=得知平均摩尔质量先不断增大,达平衡时保持不变,故C图象错误。B图象是由于反应进行过程中有能量变化,先改变后恒定。(2)CO浓度变化量为0.36 mol·L-1,故其速率为0.18mol·L-1·min-1 ,由化学方程式可知,CO与N2的反应反应速率比来2:1,故N2的反应速率为0.09mol·L-1·min-1;平衡后四种物质平衡浓度为NO:0.5 mol·L-1、CO:3 mol·L-1、N2:0.25 mol·L-1、CO2:0.5 mol·L-1,故平衡常数(3) ① NH4++H2O=NH3OH+H+  Kh= 即:Kh=,将C(H+)=10-5代入可计算求得水解平衡常数求算的变形    ; ②往(NH42SO4溶液中再加入少量 (NH42SO4固体,水解平衡向正方向进行,但铵根的水解率减小,所以比值变大。(4)①根据N元素化合价变化情况判断,氮元素化合价由+2降到0,发生还原反应,因此Pt电极为正极 ②负极通入的是CO发生氧化反应生CO2,并且有O2-向负极迁移,所以负电极反应方程式书写 CO+O2—-2e-=CO2

考查方向

热化学方程式书写、速率计算、平衡常数计算、盐类水解、化学平衡状态的判定、原电池工作原理及电极反应书写、等效平衡

解题思路

这是化学反应原理的综合题,涉及的知识点很多,需对各章节的知识体系都能很好把握,解题时按顺序先逐一解答,通过审题,再通过相关知识解答。

易错点

等效平衡的运用 电极方程式的书写

第(3)小题正确答案及相关解析

正确答案

1.5;3:1

解析

如图2 所示,无摩擦、无质量的活塞1、2将反应器隔成甲、乙两部分,说明为等压容器,对应2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g)只要转化到以便成比例即等效,所以有:

若去掉活塞,不引起活塞2的移动,说明心平衡宇原平衡等效。则3-2X=0解得x=1.5

甲相当等于3.6molCO 和3molNO刚好是乙的3倍,所以V:V=3:1

考查方向

热化学方程式书写、速率计算、平衡常数计算、盐类水解、化学平衡状态的判定、原电池工作原理及电极反应书写、等效平衡

解题思路

这是化学反应原理的综合题,涉及的知识点很多,需对各章节的知识体系都能很好把握,解题时按顺序先逐一解答,通过审题,再通过相关知识解答。

易错点

等效平衡的运用 电极方程式的书写

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题型:简答题
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简答题 · 18 分

亚硝酸钠(NaNO2)是重要的防腐剂。现以木炭、浓硝酸、水和铜为原料生成的一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠的装置如图1所示(部分夹持装置略)。

已知:

①2NO+Na2O2→2NaNO2

②3NaNO2+3HCl→3NaCl+HNO3+2NO↑+H2O

③酸性条件下,NO或NO2都能与MnO4反应生成NO3和Mn2+

回答下列问题:

19.写出浓硝酸与木炭反应的化学方程式________________;

20.B中观察到的主要现象是_____________, D装置的作用是_____________;

21.检验C中产物有亚硝酸钠的方法是________________;

23.将1.56g过氧化钠完全转化成为亚硝酸钠,理论上至少需要木炭________g 。

24.反应后烧瓶A中仍然存在一定量的硝酸,不能直接排放,用NaOH溶液调成中性,再用电化学降解法进行处理,电化学降解NO3的原理如上图2所示。25℃时,反应进行10min,溶液的pH由7变为12 。

电源正极为________(填A或B),阴极反应式为________________。

第(1)小题正确答案及相关解析

正确答案

C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O

解析

装置A中是浓硝酸和碳加热发反应,反应生成二氧化氮和二氧化碳和水,反应的化学方程式为C+4HNO3(浓)

CO2↑+4NO2↑+2H2O,

故答案为:C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O;

考查方向

考查了物质制备实验方案的设计和信息判断,物质性质的理解应用,注意实验过程中的反应现象分析,熟练掌握运用电解原理解决实际问题的能力。

解题思路

装置A中是浓硝酸和碳加热发生的反应,反应生成二氧化氮和二氧化碳和水,依据氧化还原反应电子守恒和原子守恒配平;

易错点

实验目的和原理不清晰、电解原理模糊

第(2)小题正确答案及相关解析

正确答案

铜片逐渐溶解,溶液变为蓝色,有无色气体产生;吸收未反应的NO

解析

装置B中是A装置生成的二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,3NO2+H2O=2HNO3+NO,硝酸和铜反应生成硝酸铜,一氧化氮和水,所以反应现象为溶液变蓝,铜片溶解,导管口有无色气体冒出;通过装置C中的过氧化钠吸收一氧化氮、二氧化碳,最后通过酸性高锰酸钾溶液除去剩余一氧化氮防止污染空气,故答案为:溶液变蓝,铜片溶解,导管口有无色气体冒出;除去未反应的NO,防止污染空气;

考查方向

考查了物质制备实验方案的设计和信息判断,物质性质的理解应用,注意实验过程中的反应现象分析,熟练掌握运用电解原理解决实际问题的能力。

解题思路

装置B中是A装置生成的二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,硝酸和铜反应生成硝酸铜,一氧化氮和水;通过装置C中的过氧化钠吸收一氧化氮、二氧化碳,最后通过酸性高锰酸钾溶液除去剩余一氧化氮防止污染空气;

易错点

实验目的和原理不清晰、电解原理模糊

第(3)小题正确答案及相关解析

正确答案

取样,加入稀盐酸,产生无色气体,遇到空气变为红棕色

解析

检验亚硝酸钠的实验设计为将生成物置于试管中,加入稀硫酸,若产生无色气体并在液面上方变为红棕色,则D中产物是亚硝酸钠.反应的离子方程式是3NO2-+2H+=NO3-+2NO↑+H2O,或将生成物置于试管中,加入酸性KMnO4溶液,若溶液紫色褪去,则D中产物是亚硝酸钠,反应的离子方程式是5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O,故答案为:将生成物置于试管中,加入稀硫酸,若产生无色气体并在液面上方变为红棕色,则D中产物是亚硝酸钠;

解题思路

依据亚硝酸钠具有氧化性或还原性,选择还原剂或氧化剂发生的反应现象证明产物中是否是亚硝酸钠;

易错点

实验目的和原理不清晰、电解原理模糊

第(4)小题正确答案及相关解析

正确答案

0.24g

解析

整个过程发生四个反应,分别为:

①C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O(产生NO2气体)

②3NO2 + H2O == 2HNO3+NO(反应①中产生的NO2与B中水反应生成HNO3和第一部分NO)

③3Cu+8HNO3(浓) 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O(反应②中产生的HNO3与Cu反应生成第二部分NO)

④2NO+Na2O2 ==2NaNO2(此处NO来自②和③总共生成)

利用①、②、③并结合N原子守恒和关系式法得出C与NaNO2 的关系式为:

3C~12NO2~4NO~8HNO3~2NO

NO来自两部分,再结合反应④得:

3C~6NO~3Na2O2 简化后:C~Na2O2

NaNO2的物质的量:n(Na2O2)=1.56/78=0.02mol

C的质量:m(C)=12×0.02=0.24g

考查方向

考查了物质制备实验方案的设计和信息判断,物质性质的理解应用,注意实验过程中的反应现象分析,熟练掌握运用电解原理解决实际问题的能力。

解题思路

先将整个过程发生的4个反应写出,多步反应利用关系式法找出C与NaNO2的关系,然后计算得出所需C的质量。

易错点

实验目的和原理不清晰、电解原理模糊

第(5)小题正确答案及相关解析

正确答案

A    2NO3+6H2O +10e=N2↑+12OH

解析

分析化合价变化可知,NO3转化为N2化合价降低,即右边Ag-Pt电极为阴极,B为负极,A为正极。

阴极电极反应:2NO3+6H2O +10e=N2↑+12OH(利用电子守恒,原子守恒,电荷守恒是写出配平该电极反应的关键)

考查方向

考查了物质制备实验方案的设计和信息判断,物质性质的理解应用,注意实验过程中的反应现象分析,熟练掌握运用电解原理解决实际问题的能力。

解题思路

根据电解原理,阳极阴离子失电子,化合价升高,阴极得电子,化合价降低,NO3转化为N2化合价降低,即图2中右边Ag-Pt电极为阴极,B为负极,A为正极。

易错点

实验目的和原理不清晰、电解原理模糊

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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

11.科学家用氮化镓材料与铜组装成如图所示的人工光合系统,利用该装置成功地实现了以CO2和H2O合成CH4。下列关于该电池叙述错误的是(    )

A电池工作时,是将太阳能转化为电能

B铜电极为正极,电极反应式为:CO2+8e+8H=CH4+2H2O

C电池内部H+透过质子交换膜从左向右移动

D为提高该人工光合系统的工作效率,可向装置中加入少量盐酸

正确答案

D

解析

由电池装置图可知原电池的工作原理:失去电子电极为负极,得到电子的电极为正极,电子由负极流向正极,阳离子向正极移动,阴离子往负极移动。电极反应式:Cu作正极:二氧化碳得到电子生成甲烷,则Cu电极上的电极反应为:CO2+8e+8H=CH4+2H2O,氮化镓作负极:H2O失去电子变成O2 ,则氮化镓电极反应式为:2H2O - 8e = 4H+ O2 ,整个过程太阳能转化为电能。

A选项电池工作时,太阳能转化为电能,正确;

B选项铜电极得电子为正极,电极反应式为:CO2+8e+8H=CH4+2H2O,正确

C选项电池内部H+透过质子交换膜从左向右移动即负极流向正极,正确

D选项盐酸易挥发,为防止副反应的发生,可向装置中加入少量硫酸,向装置中加入少量盐酸,错误

A选项不正确,B选项不正确,C选项不正确,所有选D选项。

本题正确答案是D

考查方向

本题主要考查了原电池工作原理,及电极反应式的书写

解题思路

由电池装置图可知,Cu电极二氧化碳得到电子生成甲烷作正极,则Cu电极上的电极反应为:CO2+8e+8H=CH4+2H2O,氮化镓作负极H2O失去电子变成O2 则氮化镓电极反应式为:2H2O - 8e = 4H+ O2 ,整个过程太阳能转化为电能。原电池的工作原理:失去电子电极为负极,得到电子的电极为正极,电子由负极流向正极,阳离子向正极移动,阴离子往负极移动。

易错点

1、原电池工作原理

2、电极反应式的书写

知识点

氮族元素简介
1
题型: 单选题
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单选题 · 6 分

1.下列有关说法中正确的是(  )

A近期在西非国家爆发的埃博拉疫情呈加速蔓延之势,已知该病毒对化学药品敏感,乙醇、次氯酸钠溶液均可以将病毒氧化而达到消毒的目的

B绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理

C目前科学家已经制得单原子层锗,其电子迁移率是硅的10倍,有望取代硅用于制造更好的晶体管

D纤维素在人体内可水解为葡萄糖,是人类重要的营养物质之一

正确答案

C

解析

A.乙醇消毒液消毒是因为可以使蛋白质变性,而并非是将病毒氧化,而次氯酸钠溶液可以将病毒氧化而达到消毒的目的,A错误;

B.绿色化学是指化学反应过程中以“原子经济性”为基本原则,即在获取新物质的化学反应中充分利用参与反应的每个原料原子,实现“零排放”.不仅充分利用资源,而且不产生污染,B错误;

C.晶体管材料应具有导电性,锗电子迁移率比硅强,可用于半导体材料,C正确;

D.纤维素在人体中不能水解生成葡萄糖,需要浓硫酸催化剂作用发生水解,D错误。

故选C。

考查方向

污染及治理、绿色化学、半导体、纤维素的水解。

解题思路

A.乙醇使蛋白质变性;

B.绿色化学的核心内容之一是“原子经济性”;

C.晶体管材料应具有导电性;

D.纤维素在人体中不能水解生成葡萄糖。

易错点

本题考查了生活中的化学知识应用,物质的存在和分析判断,掌握基础是关键,题目较简单。

知识点

氮族元素简介
下一知识点 : 氮气的化学性质
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