二、非选择题(共58分,请将答案填在答题纸上)
22.(16分)下列是元素周期表的一部分
族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
一
A
二
J
三
B
C
E
G
根据以上元素在周期表中的位置,用化学式填写空白。
(1)非金属性最强的元素是__________;化学性质最不活泼的是__________;除L外,原子半径最大的是__________;A与D形成的10电子离子是__________。
(2)按碱性逐渐减弱、酸性逐渐增强的顺序,将B、C、D、E四种元素的最高价氧化物对应水化物的化学式排列成序是____________________;
(3)B元素可以形成两种氧化物,分别写出两种氧化物的电子式__________,__________。
(4)B、C、G、J四种元素的简单离子的半径由大到小的顺序为____________________。
23.(19分)
(1)现有如下两个反应:
(A)NaOH+HCl=NaCl+H2O
(B)2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
根据两反应本质,判断能设计成原电池的反应是__________(填序号)。
(2)氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置,是一种具有应用前景的绿色电源。
下图为氢氧燃料电池原理示意图,按照此图的提示回答下列问题:
①该燃料电池的负极是__________(写a或b)。
②__________(写化学式)发生还原反应。
③燃料电池中是将__________能转化为__________能,正极反应式是____________________。
(3)锌锰干电池是最早使用的化学电池,其基本构造如下图所示。
锌锰干电池的负极是__________,电路中每通过0.4mole-,消耗负极的质量__________g;工作时NH+4离子在正极反应产生两种气体,其中一种气体分子是含10e-的微粒,正极的电极反应式是____________________。
24.(13分)某氮肥厂氨氮废水中的氮元素多以NH+4和NH3·H2O的形式存在,该废水的处理流程如下:
(1)过程Ⅰ:
加NaOH溶液,调节pH至9后,升温至30℃,通空气将氨赶出并回收,用离子方程式表示加NaOH溶液的作用:
______________________________;
(2)过程Ⅱ:
在微生物作用的条件下,NH+4经过两步反应被氧化成NO-3。
两步反应的能量变化示意图如下:
①第一步反应是__________反应(选填“放热”或“吸热”),判断依据是__________;
②1molNH+4(aq)全部氧化成NO-3(aq)的热化学方程式是
______________________________________________________________________;
(3)一定条件下向HNO3中加入硫酸亚铁及稀硫酸,将HNO3还原成N2,写出该反应离子方程式__________________________________________________。
25.(10分)原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W,四种元素的原子序数之和为32,在周期表中X是原子半径最小的元素,Y、Z左右相邻,Z、W位于同一主族。
(1)X元素在周期表中的位置是____________________。
(2)由以上四种元素中的两种组成的分子中,既含极性键又含非极性键的分子化学式是____________________。
(3)由X、Y、Z、W四种元素中的三种组成的一种强酸,该强酸的稀溶液能与铜反应,离子方程式为________________________________________。
(4)由X、Y、Z、W四种元素可组成一种离子化合物A,A既能与盐酸反应,又能与氯水反应。
A与氯水反应的离子方程式为________________________________________。
Ⅱ卷(满分50分)
26.(10分)A、D、E、G、X、Y、Z是几种常见的短周期主族元素,其原子半径随原子序数变化如下图所示。
已知A的最高正价与最低负价的绝对值相等,E的单质是空气的主要成分之一;G原子和Ne原子的核外电子数相差1;X的简单离子半径在同周期中最小;Y的单质是一种常见的半导体材料;Z的原子半径在同周期中最小。
(1)A在元素周期表中的位置是____________________。
(2)E的阴离子与G的阳离子比较,半径小的是____________________(填离子符号);G、X两者的最高价氧化物的水化物相互反应的离子方程式是____________________;
试用一个化学方程式说明A元素的非金属性强于Y元素:
____________________。
(3)Y与Z形成的化合物在一定条件下与足量水反应,生成一种弱酸和一种强酸,该反应的化学方程式是__________________________________________________。
27.(10分)氨气是一种重要的物质,可用于制取化肥和硝酸等。
(1)工业合成氨的热化学方程式为:
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)ΔH=-92kJ/mol
N-H
H-H
N
N
断开1mol化学键需要吸收的能量/kJ
a
436
946
表中a为____________________。
(2)合成按原料中的H2可用CO在高温下与水蒸气反应制得。
已知在25℃、101kPa下:
Ⅰ2C(石墨,s)+O2(g)=2CO(g)ΔH1=-222kJ/mol
Ⅱ2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH2=-242kJ/mol
ⅢC(石墨,s)+O2(g)=CO2(g)ΔH3=-394kJ/mol
①25℃、101kPa下CO与水蒸气反应转化为H2的热化学方程式为:
____________________。
②根据Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ反应下列说法正确的是____________________(选填选项字母)。
a.由反应Ⅱ可以推知:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH4,则ΔH4小于ΔH2
b.反应Ⅲ的反应热等于O2分子中化学键断裂时所吸收的总能量与CO2分子中化学键形成时所释放的总能量的差
(3)有人设想寻求合适的催化剂和电极材料,以N2、H2为电极反应物,以HCl-NH4Cl为电解质溶液制取新型燃料电池。
请写出该电池的正极反应式______________________________。
28.(16分)碘在科研与生活中有重要应用。
某兴趣小组用0.50mol·L-1KI、0.2%淀粉溶液、0.20mol·L-1K2S2O8、0.10mol·L-1Na2S2O3等试剂,探究反应条件对化学反应速率的影响。
已知:
S2O2-8+2I-===2SO2-4+I2(慢)
I2+2S2O2-3===2I-+S4O2-6(快)
(1)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表:
实验序号
体积V/mL
K2S2O8溶液
水
KI溶液
Na2S2O3溶液
淀粉溶液
①
10.0
0.0
4.0
4.0
2.0
②
9.0
1.0
4.0
4.0
2.0
③
8.0
Vx
4.0
4.0
2.0
表中Vx=__________mL,理由是__________________________________________________。
(2)已知某条件下,浓度c(S2O2-8)~反应时间t的变化曲线如图,若保持其他条件不变,请在答题卡坐标图中,分别画出降低反应温度和加入催化剂时c(S2O2-8)~t的变化曲线示意图(进行相应的标注)。
(3)向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液,当溶液中的__________耗尽后,溶液颜色将由无色变为蓝色,为确保能观察到蓝色,S2O2-3与S2O2-8初始的物质的量需满足的关系为:
n(S2O2-3):
n(S2O2-8)____________________。
(4)碘也可用作心脏起搏器电源——锂碘电池的材料。
该电池反应为:
2Li(s)+I2(s)=2LiI(s)ΔH
已知:
4Li(s)+O2(g)=2Li2O(s)ΔH1
4LiI(s)+O2(g)=2I2(s)+2Li2O(s)ΔH2
则电池反应的ΔH=____________________;碘电极作为该电池的__________极。
29.(14分)某学生欲通过实验方法验证Fe2+的性质。
(1)该同学在实验前,依据Fe2+的__________性,填写了下表:
实验操作
预期现象
反应的离子方程式
向盛有新制FeSO4溶液的试管中滴入数滴浓硝酸,振荡
试管中产生红棕色气体,溶液颜色逐渐变黄
Fe2++NO-3+2H+=Fe3++NO2↑+H2O
依照表中操作,该同学进行实验。
观察到液面上方气体逐渐变为红棕色,但试管中溶液颜色却变为深棕色。
为了进一步探究溶液变成深棕色的原因,该同学进行如下实验。
(2)向原新制FeSO4溶液和反应后溶液中均加KSCN溶液,前者不变红色,后者变红。
该现象的结论是__________。
(3)该同学通过查阅资料,认为溶液的深棕色可能是NO2或NO与溶液中Fe2+或Fe3+发生反应而得到的。
为此他利用如图装置(气密性已检验,尾气处理装置略)进行探究。
i.打开活塞a、关闭b,并使甲装置中反应开始后,观察到丙中溶液逐渐变为深棕色,而丁中溶液无明显变化。
ii.打开活塞b、关闭a,一段时间后再停止甲中反应。
iii.为与i中实验进行对照,更换丙、丁后,使甲中反应继续,观察到的现象与步骤i中相同。
①装置甲中反应的离子方程式是____________________;
②打开活塞b、关闭a时,装置乙中反应的化学方程式是____________________;
③步骤ii的目的是__________;
④该实验可得出的结论是__________。
(4)该同学重新进行
(1)中实验,观察到了预期现象,其实验操作是__________。