知识点挑题 - 高中化学 - 优优班--学霸训练营

1．氢能是发展中的新能源，它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节．回答下列问题：

（1）与汽油相比，氢气作为燃料的优点是    （至少答出两点）．
但是氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池，写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式：    ．
（2）氢气可用于制备H₂O₂．已知：
H₂（g）+A（l）═B（l）△H₁
O₂（g）+B（l）═A（l）+H₂O₂（l）△H₂
其中A、B为有机物，两反应均为自发反应，则H₂（g）+O₂（g）═H₂O₂（l）的△H=    0（填“＞”或“=”）
（3）在恒温恒容的密闭容器中，某储氢反应：MH_x（s）+yH₂（g）⇌MH_x+2y（s）△H＜0达到化学平衡．下列有关叙述正确的是
a．容器内气体压强保持不变
b．吸收ymol H₂只需1mol MH_x
c．若降温，该反应的平衡常数增大
d．若向容器内通入少量氢气，则v（放氢）＞v（吸氢）
（4）利用太阳能直接分解水制氢，是最具吸引力的制氢途径，其能量转化形式为    ．
（5）化工生产的副产氢也是氢气的来源，电解法制取有广泛用途的Na₂FeO₄．同时获得氢气：Fe+2H₂O+2OH^-→FeO₄^2-+3H₂↑，装置如图所示，装置通电后，铁电极附近生成紫红色FeO₄^2-，镍电极有气泡产生．若氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质．已知：Na₂FeO₄只在强碱性条件下稳定，易被H₂还原．
①电解一段时间后，c（OH^-）降低的区域在    （填“阴极室”或“阳极室”）．
②电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，其原因为    ．
③c（Na₂FeO₄）随初始c（NaOH）的变化如图2，任选M、N两点中的一点，分析c（Na₂FeO₄）低于最高值的原因    ．

难度：中等

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2．在20℃时，氯化钠的溶解度为36g，取一定量该温度下的饱和氯化钠溶液用惰性电极进行电解．当阳极产生气体为11.2L（标准状况）时，氯化钠完全电解，所得溶液的密度为1.2g/mL．试计算：
（1）要使溶液恢复至原状态，需要加入     g 的    （填物质名称）．
（2）电解时所取饱和氯化钠溶液的质量是     g．
（3）电解后溶液的体积是     mL．
（4）电解后溶液的物质的量浓度是     mol•L^-1．

难度：中等

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3． 2015年8月15日，天津港发生爆炸，现场发现有氰化钠（NaCN），NaCN易溶于水，有剧毒，易造成水污染．氰化钠遇水或酸均会产生HCN，挥发到空气中更容易对人体造成伤害，在现场处置中，有一条措施是组织当地企业喷洒双氧水，HCN与双氧水反应产生两种无毒气体．请回答下列问题：

（1）写出NaCN的电子式
（2）写出氰化氢与双氧水反应的化学方程式
（3）利用下图所示装置进行含氰废水处理百分率的测定实验．将CN^-的浓度为0.2000mol/L的含氰废水100mL与100mL NaClO溶液（过量）置于装置②三颈烧瓶中充分反应，打开分液漏斗活塞，滴入l00mL稀H₂SO₄，关闭活塞．反应结束后，打开弹簧夹，鼓入空气一段时间，关闭弹簧夹．已知装置②中发生的主要反应依次为：
CN^-+C1O^-═CNO^-+C1^-；2CNO^-+2H⁺+3ClO^-═N₂+2CO₂↑+3C1^-+H₂O
①鼓入空气的目的是    ；
②实验中观察到三颈烧瓶上方有黄绿色气体，则装置③的现象是
③装置⑥的作用是
④为了计算该实验装置②中含氰废水被处理的百分率，实验中需要测定装置     反应前后的质量（从装置①到⑥中选择，填装置序号）．若已知该装置反应前后质量变化为0.8g，则实验中测得CN^-被处理的百分率为
（4）处理含氰废水还可用石墨作阳极，铁板作阴极，在碱性废水中加入氯化钠进行电解，当氯化钠投加量较少时，则以氯化钠为导电介质，主要依靠阳极的氧化作用，使CN^-在阳极上放电，当氯化钠投加量较多时，则利用Cl^-在阳极上放电的产物将CN^-氧化，以达到治理的作用．请用离子方程式表示氯化钠较多时阳极区的反应    ．

难度：中等

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4．（2016•和平区二模）A、B、C、D、E、F、G、H八种主族元素分布在三个不同的短周期，它们在周期表中位置如下：

请回答下列问题：
（1）写出E元素在周期表中的位置    ．
（2）B与D可形成三原子分子X，X的电子式为    ．
（3）E、F、H所形成的简单离子的半径由大到小的顺序为    （用离子符号表示）．
（4）G的最高价氧化物与B的单质在高温下能发生置换反应，其化学反应方程式为：    ．
（5）由A、C、D三种元素组成的强电解质Z溶于水时能促进水的电离，测得Z的水溶液pH＜7，其原因是    （用离子方程式来表示）．
（6）盐Y由B、D、E组成．以熔融盐Y为电解质构成的燃料电池如图所示．写出石墨（I）电极上发生的电极反应式    ．
（7）用熔融盐Y的燃料电池作电源，以石墨为电极，电解一定浓度的CuSO₄ 溶液至无色后继续电解一段时间．断开电路，向溶液中加入0.1mol Cu（OH）₂，溶液恢复到电解之前的体积和浓度，则电解过程中转移电子的物质的量为    ．

难度：中等

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5．（2016春•天津校级期中）W、X、Y、Z、M、G五种短周期元素，原子序数依次增大．W，Z同主族，可形成离子化合物ZW；Y，M同主族，可形成MY₂，MY₃两种分子；X的气态氢化物水溶液呈碱性．
请回答下列问题：
（1）Y在元素周期表中的位置为    ；
（2）上述五种元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是    （写化学式）
（3）W、Y、Z、G形成的简单离子的半径大小顺序是    （用化学符号表示）
（4）Y、G的单质或两元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有     （任写两个）
（5）Y与M的氢化物中，热稳定性差的是    （填化学式），沸点高的是    （填化学式）
（6）ZW的电子式为    ，W₂Y₂的电子式为    ，用电子式表示Z₂M的形成过程：    ．
（7）MY₂和G₂均能使品红溶液褪色，常温常压下若将相同体积的MY₂和G₂气体同时通入品红溶液，品红溶液    （填“褪色”或“不褪色”），请用相关离子方程式解释原因    ．
（8）已知
化合物 MgO Al₂O₃ MgCl₂ AlCl₃
类型离子化合物离子化合物离子化合物共价化合物
熔点/℃ 2800 2050 714 191
工业制镁时，电解MgCl₂而不电解MgO的原因是    ；制铝时，电解Al₂O₃而不电解AlCl₃的原因是    ．
（9）最近意大利罗马大学的FulvioCacace等人获得了极具理论研究意义的N₄分子．N₄分子结构如图所示，已知断裂1mol N-N吸收167kJ热量，生成1mol N≡N入出942kJ．根据以上信息和数据，下列说法正确的是    ．
A．N₄属于一种新型化合物
B．N₄晶体熔点高，硬度大
C．相同质量的N₄的能量高于N₂
D．1molN₄转变为N₂将吸收882KJ的能量．

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6．随着科技的进步，合理利用资源、保护环境成为当今社会关注的焦点．
（1）为了提高煤的燃烧效率，常采取的措施是将煤转化为清洁气体燃料--水煤气．
已知：H₂（g）+1/2O₂（g）═H₂O（g）△H₁=-241.8kJ•mol^-1．
C（s）+1/2O₂ （g）═CO（g）△H₂=-110.5kJ•mol^-1
则焦炭与水蒸气反应生成水煤气的热化学方程式为    ．
（2）工业上利用水煤气合成甲醇燃料，反应为CO（g）+2H₂（g）
催化剂
CH₃OH（g）△H＜0．在一定条件下，将l mol CO和2mol H₂通入密闭容器中进行反应，当改变某一外界条件（温度或压强）时，CH₃OH的体积分数φ（CH₃OH）变化趋势如图1所示：

①平衡时，M点CH₃OH的体积分数为10%．则CO的转化率为    ．
②X轴上a点的数值比b点    （填“大”或“小”）．Y轴表示    （填“温度”或“压强”），判断的理由是    ．
（3）在一定温度下，将2mol CO和4mol也充入某恒压密闭容器中发生反应：CO（g）+2H₂（g）
催化剂
CH₃OH（g），达到平衡时测得CO的转化率为50%，已知反应初始时容器的容积为2L，则该温度下，反应的平衡常数K=    ．
（4）在合成水煤气时会产生一定量的CO₂，在强酸性电解质溶液中，用惰性电极电解可使CO₂转化成乙烯，如图2所示．电解时阴极的电极反应式为    ．当阳极产生l mol气体时，则阳极溶液的质量减轻     g．

难度：中等

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7．下表是部分短周期元素的信息，用化学用语回答下列问题．

元素代号	A	B	F
原子半径/nm	0.077	0.075	0.117
主要化合价	+4、-4	+5、-3	+4、-4

元素	D	M	G	E
性质结构信息	单质制成的高压灯，发出的黄光透雾力强、射程远．	氢化物常温下呈液态，M的双原子阴离子有18个电子	原子核外的M层比L层少2个电子．	+3价阳离子的核外电子排布与氖原子相同．

（1）元素A在周期表中的位置    ．B的某种核素中中子数比质子数多1，则表示该核素的原子符号为    ．
（2）写出钙与M原子个数比为1：2化合物的电子式    ，钙与A原子个数比为1：2化合物含有的化学键类型（填离子键、共价键或非极性键）    ．
（3）M^2-、D⁺、G^2-离子半径大小顺序是    ＞    ＞    （用离子符号回答）．
（4）由A、B、M及氢四种原子构成的分子A₂H₅BM₂，既可以和盐酸反应又可以和氢氧化钠溶液反应，写出A₂H₅BC₂的名称    ．
（5）某同学设计实验证明A、B、F的非金属性强弱关系．

①溶液a和b分别为    ，    ．
②溶液c中的离子方程式为    ．
（6）将0.5mol D₂M₂投入100mL 3mol/L ECl₃溶液中，转移电子的物质的量为    ．
（7）工业上冶炼E，以石墨为电极，阳极产生的混合气体的成分为    ．

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8．（2016春•辛集市校级期中）电解原理在化学工业中有广泛应用．如图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连．请回答以下问题：
（1）若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则在X极附近观察到的现象是    ，Y电极上的电极反应式为    ．
（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO₄溶液，则X电极的电极反应式是    ，Y电极的材料是    ．
（3）如要用电解方法实现铁上镀银，电解液a选用    溶液，则X电极的材料是    ，Y电极的电极反应式是    ．

难度：中等

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9．（2016•怀化三模）KMnO₄是锰的重要化合物，它是一种良好的氧化剂，用来漂白毛、棉和丝，或使油类脱色．其制备方法如下：
（1）第一步，将软锰矿（主要成分为MnO₂）和苛性钾混合，在200～270℃下加热熔融并通入空气，可制得绿色的锰酸钾．该反应的离子方程式为
若改用KClO₃为氧化剂，则转化可以进行的更快．若转化等量的MnO₂，前后两种方法所消耗的氧化剂的物质的量之比为
（2）第二步，锰酸钾可发生反应：3MnO₄^2-+4H⁺⇌MnO₂+2MnO₄^-+2H₂O
据据此分析可知，调节锰酸钾溶液呈    （填“酸性”、“碱性”或“中性”），有利于生成KMnO₄．该方法中K₂MnO₄生成KMnO₄理论产率最高为    ．
（3）目前生产KMnO₄更好的方法是电解锰酸钾溶液法．以特制的Ni电极为阳极，Fe板为阴极，电解锰酸钾溶液，阳极室产生KMnO₄．以软锰矿为原料生产高锰酸钾的流程如图：
电解过程发生反应的化学方程式为    ．在整个制备流程中可循环利用的物质是    （写名称）．
（4）在化学分析上，KMnO₄溶液还经常用于某些物质的定量测定．如测定质量分数约为5%的双氧水的物质的量浓度的实验过程如下：①取5mL 该双氧水溶液稀释到250mL；②再取25mL该稀释液并滴入少量稀硫酸；③用0.020mol/L KMnO₄溶液进行滴定，判断达到滴定终点的实验现象是    ；④重复操作三次后，消耗KMnO₄溶液体积的平均值为14.70mL，则该双氧水的物质的量浓度为    mol/L（保留三位小数）．

难度：中等

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10．硫单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用，而SO₂直接排放会对环境造成危害．
Ⅰ．已知：重晶石（BaSO₄）高温煅烧可发生一系列反应，其中部分反应如下：
BaSO₄（s）+4C（s）═BaS（s）+4CO（g）△H=+571.2kJ•mol^-1
BaS（s）═Ba（s）+S（s）△H=+460kJ•mol^-1
已知：2C（s）+O₂（g）═2CO（g）△H=-221kJ•mol^-1
则：Ba（s）+S（s）+2O₂（g）═BaSO₄（s）△H=    ．
Ⅱ．SO₂的尾气处理通常有以下几种方法：
（1）活性炭还原法
反应原理：恒温恒容时2C（s）+2SO₂（g）═S₂（g）+2CO₂（g）．
反应进行到不同时间测得各物质的浓度如图1：
①0～20min反应速率表示为v（SO₂）=    ；
②30min时，改变某一条件平衡发生移动，则改变的条件最有可能是    ；
③40min时，平衡常数K=    ．
（2）亚硫酸钠吸收法
①Na₂SO₃溶液吸收SO₂的离子方程式为    ；
②常温下，当吸收至NaHSO₃时，吸收液中相关离子浓度关系一定正确的是    （填序号）．
a．c（Na⁺）+c（H⁺）＞c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）+c（OH^-）
b．c（Na⁺）=c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）+c（H₂SO₃）
c．c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）＞c（H⁺）＞c（SO₃^2-）
d．水电离出c（H⁺）=1×10^-8 mol/L
（3）电化学处理法
①如图所示，Pt（Ⅰ）电极的反应式为    ；
②当电路中转移0.02mol e^-时（较浓H₂SO₄尚未排出），交换膜左侧溶液中约增加    mol离子．

难度：中等

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化合物	MgO	Al₂O₃	MgCl₂	AlCl₃
类型	离子化合物	离子化合物	离子化合物	共价化合物
熔点/℃	2800	2050	714	191