【題目】鋁是一種應用廣泛的金屬。某興趣小組對金屬鋁展開了系列研究。
I.研究鋁的化學性質
(1)鋁在常溫下會與氧氣反應,表面形成一層致密的氧化膜,化學方程式為______。實驗前,需要對鋁的表面先進行______(填操作)處理。興趣小組同學將鋁處理好后剪成若干大小相同的小片,用于后續(xù)實驗。
(2)鋁和酸、堿、鹽溶液的反應
實驗 | 操作 | 現(xiàn)象 | 結論 |
一 | 將鋁片放入稀鹽酸中 | ,試管變燙 | 鋁能與鹽酸發(fā)生反應,反應放熱 |
二 | 將鋁片放入氫氧化鈉溶液中 | 鋁表面有氣泡產生試管變燙 | 鋁能與氫氧化鈉溶液反應,反應放熱 |
三 | 將鋁放入硫酸銅溶液中 | 鋁表面有紅色物質產生,溶液逐漸變成無色 | 金屬活動性:鋁 銅 |
實驗一的現(xiàn)象為_____。
實驗二查閱資料:鋁和氫氧化鈉、水反應生成偏鋁酸鈉(NaAlO2)和氫氣,反應的化學方程式為____。實驗三表明,鋁的金屬活動性____(填“大于“或”小于“)銅。
(3)小組同學將實驗一中的稀鹽酸換成等質量、氫離子濃度相同的稀硫酸,相同時間內發(fā)現(xiàn)鋁片表面產生的氣泡較少,反應較慢。對比上述兩組實驗產生猜想。猜想①:稀鹽酸中的氯離子對反應可能有促進作用。猜想②:____。為驗證猜想①是否合理,應在鋁和稀硫酸中加入____(填字母),觀察現(xiàn)象。
A.Na2SO4 B.Na2CO3 C.NaCl
II.測定某鋁樣品中金屬鋁的質量分數(shù)
(資料1)氫氧化鋁能與氫氧化鈉溶液反應,但不與氨水反應。
(資料2)AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl;AlCl3+3NH3H2O=Al(OH)3↓+3NH4Cl。
(4)小組同學稱取4.62g某金屬鋁樣品(樣品中雜質僅為氧化鋁),置于圖一燒瓶中,加入足量稀鹽酸至完全反應。將反應后的液體分成溶液1和溶液2兩等份,設計兩種實驗方案(如圖三),通過沉淀質量測定樣品中金屬鋁的質量分數(shù)。
①選擇正確的一種實驗方案,計算樣品中金屬鋁的質量分數(shù)(請寫出計算過程)。_____。
②小組同學組合圖一和圖二裝置測氫氣體積,燒瓶中反應停止即讀出量筒內水的體積,計算后發(fā)現(xiàn)金屬鋁的質量分數(shù)偏大,可能的原因是_____。
【答案】4Al+3O2=2Al2O3 打磨 產生氣泡 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 大于 稀硫酸中的硫酸根離子對反應可能有抑制作用 C 77.9% 反應放熱,導致瓶內氣體體積膨脹,排出的水偏多
【解析】
(1)鋁和氧氣在常溫下反應生成氧化鋁,方程式為4Al+3O2=2Al2O3,因此實驗前,需要對鋁的表面先進行打磨處理;
(2)鋁的活潑性比較強,故實驗一的現(xiàn)象為鋁表面有氣泡產生,鋁和氫氧化鈉、水反應生成偏鋁酸鈉和氫氣,方程式為2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,實驗三鋁能置換出銅,這說明鋁的活潑性大于銅;
(3)兩種溶液中陰離子不同,則猜想②:稀硫酸中的硫酸根離子對反應可能有抑制作用,為驗證猜想①是否合理,應在鋁和稀硫酸中加入NaCl,觀察現(xiàn)象;
(4)①氫氧化鈉過量不可能形成氫氧化鋁沉淀,方案1不正確;整個樣品中鋁元素的質量,整個樣品中氧化鋁的質量,整個樣品種的鋁的質量,樣品中金屬鋁的質量分數(shù);
②小組同學組合圖一和圖二裝置測氫氣體積,燒瓶中反應停止即讀出量筒內水的體積,計算后發(fā)現(xiàn)金屬鋁的質量分數(shù)偏大,可能的原因是反應放熱,導致瓶內氣體體積膨脹,排出的水偏多。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】O3也是一種很好的消毒劑,具有高效、潔凈、方便、經濟等優(yōu)點。O3可溶于水,在水中易分解,產生的[O]為游離氧原子,有很強的殺菌消毒能力。常溫常壓下發(fā)生反應如下:
反應①:O3O2+[O] ΔH>0 平衡常數(shù)為K1;
反應②: [O]+O32O2 ΔH<0 平衡常數(shù)為K2;
總反應: 2O33O2 ΔH<0 平衡常數(shù)為K。
下列敘述正確的是( )
A. 降低溫度,K減小 B. K=K1+K2
C. 適當升溫,可提高消毒效率 D. 壓強增大,K2減小
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】法國、美國、荷蘭的三位科學家因研究“分子機器的設計與合成”獲得諾貝爾化學獎。輪烷是一種分子機器的“輪子”,芳香化合物a、b、c是合成輪烷的三種原料,其結構如下圖所示。下列說法不正確的是
A. b、c互為同分異構體
B. a、c分子中所有碳原子均有可能處于同一平面上
C. a、b、c均能發(fā)生氧化反應、加成反應、加聚反應和酯化反應
D. a、b、c均能使酸性高錳酸鉀溶液和溴的四氯化碳溶液褪色
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】由下列實驗及現(xiàn)象不能推出相應結論的是
選項 | 實驗 | 現(xiàn)象 | 結論 |
A | 向添有KIO3的食鹽中加入淀粉溶液、稀鹽酸及KI | 溶液變藍色 | 氧化性:IO3- >I2 |
B | 淀粉溶液在硫酸存在下加熱一段時間后,再與新制的Cu(OH)2懸濁液混合,加熱煮沸 | 無紅色沉淀生成 | 淀粉沒有水解 |
C | 常溫下,向等體積、等濃度的NaHCO3和CH3COONa溶液中分別滴加2滴酚酞 | 兩份溶液均變紅,NaHCO3溶液紅色更深 | 常溫下的水解平衡常數(shù):Kh(CH3COO-)<Kh(HCO3-) |
D | 常溫時,用兩支試管各取5 mL 0.1 mol/L 酸性KMnO4溶液,分別加入0.1 mol/L和0.2 mol/L H2C2O4溶液各2 mL | 兩試管溶液均褪色,且加0.2 mol/L H2C2O4溶液的試管中褪色更快 | 其它條件不變,H2C2O4溶液的濃度越大,化學反應速率越大 |
A. A B. B C. C D. D
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【題目】某同學要探究燃燒的條件和空氣中氧氣的含量,進行了如下實驗。
(實驗)
①檢查裝置的氣密性,氣密性良好。
②向A瓶中加滿80℃熱水,將盛有白磷的帶孔燃燒匙快速浸沒熱水中,塞緊瓶塞,白磷不燃燒。
③打開K1、K2,從a口向A瓶中鼓入空氣,待瓶中的液面低于燃燒匙底部時,關閉K1、K2。此時進入量筒B中水的體積為200mL,觀察到A瓶中的白磷燃燒。
(1)對比步驟②和③的現(xiàn)象可知,可燃物燃燒的條件之一是___;白磷燃燒的反應方程式為_____。
(2)待裝置冷卻一段時間后,打開K2,如果觀察到____,說明空氣中氧氣的體積約占1/5。如何確定此裝置氣密性良好?(忽略燃燒匙位置漏氣情況)______。
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【題目】把足量熟石灰放入蒸餾水中,一段時間后達到平衡:Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq),下列敘述正確的是( )
A. 向溶液中加入少量的NaOH固體,則其中的Ca(OH)2的固體增多
B. 向溶液中加入Na2CO3溶液,則其中的Ca(OH)2的固體增多
C. 恒溫下向溶液中加入CaO,溶液的pH升高
D. 給溶液加熱,溶液的pH升高
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【題目】下列敘述不正確的是( )
A. 根據(jù)一次能源和二次能源的劃分,氫氣為二次能源
B. 電能是現(xiàn)代社會中應用最廣泛、使用最方便、污染最小的一種二次能源
C. 火力發(fā)電是將燃料中的化學能直接轉化為電能的過程
D. 在火力發(fā)電過程中,化學能轉化為熱能實際上是氧化還原反應發(fā)生的過程,伴隨著能量的變化
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】CH4、CH3OH既是重要的化工原料,又是未來重要的能源物質。
(1)將1.0 mol CH4和2.0 mol H2O(g) 通入容積為2L的反應室,在一定條件下發(fā)生反應CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g),測得在5 min時達到平衡,CH4的平衡轉化率為40%。則0~5 min內,用H2O表示該反應的平均反應速率為_________。
(2)一定條件下,將1.0 mol CH4與2.0 mol H2O(g)充入密閉容器中發(fā)生反應CH4(g)+H2O(g) CH3OH(g)+H2(g),下列措施可以提高化學反應速率的是___________(填選項序號)。
a.恒容條件下充入He b.增大體積
c.升高溫度 d.投入更多的H2O(g)
(3)在恒容條件下進行反應CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),則下列實驗事實可以作為判斷該反應達到平衡狀態(tài)標志的是___________(填選項序號)。
a.消耗1 mol CO2同時生成1 mol CH3OH b.容器內壓強保持不變
c.混合氣體的密度保持不變 d.CH3OH(g)的濃度保持不變
(4)以KOH為電解質的甲醇-空氣燃料電池是一種高效、輕污染的車載電池,其工作原理如圖。 回答下列問題:
①該原電池的正極是____(填“甲”或“乙”),電解過程中乙電極附近pH____(填“增大”或“減小”);
②負極的電極反應式________________________________。
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