1、氯化氢回收氯气技术近年来为科学研究的热点,一种新的氯化氢电解回收氯气的过程如图。下列说法正确的是
A.石墨电极连接电源正极
B.H+透过交换膜从石墨电极向铂电极移动
C.石墨电极区域的电极反应为Fe3++e- =Fe2+
D.随着反应的进行,阴阳两极电解质溶液pH均升高。
2、“直接煤燃料电池”能够将煤中的化学能高效、清洁地转化为电能。用熔融Na2CO3作电解质的直接煤燃料电池的工作原理如图。下列有关说法正确的是
A. 该电池的总反应为C+O2=CO2
B. 煤直接燃烧发电比直接煤燃料电池发电的能量利用率高
C. 进入反应室的煤块粉碎成粉末状对反应速率和限度均无影响
D. 电子由电极b沿导线流向电极a,入口A加入的物质为煤粉
3、常温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中:NH、H+、NO
、SO
B.使酚酞变红色的溶液中:Mg2+、Fe2+、NO、Cl-
C.0.1 mol·L-1 FeCl3溶液中:K+、Na+、Br-、SCN-
D.c(H+)=1×10-4 mol·L-1的溶液中:K+、Cu2+、Cl-、SO
4、设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.20g 2H2O中含有8NA个中子
B.1mol H2与1mol I2在密闭容器中充分反应后的分子总数小于2NA
C.标准状况下,11.2L由甲烷和乙烯组成的混合气体含极性键的数目为2NA
D.1L 0.5mol·L−1 Na2S溶液中含S2−和HS−的离子总数为0.5NA
5、将足量AgCl(s)溶解在水中,形成悬浊液。已知:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq) ΔH>0,下列叙述错误的是
A.加热悬浊液,使其温度升高,则Ksp(AgCl)增大
B.加少量水稀释,上述平衡正向移动,c(Ag+)不变
C.向悬浊液中通入少量氨气,Q(AgCl)<Ksp(AgCl),导致平衡正向移动
D.加入NaCl固体,则AgCl的溶解度减小,Ksp(AgCl)也减小
6、下列气体去除少量杂质(括号中物质为杂质)的方法中,不能实现目的的是( )
A.CO2(SO2),酸性KMnO4溶液
B.Cl2(HCl),通过饱和的食盐水
C.N2(O2),通过灼热的铜丝网
D.CO2(HCl),通过饱和碳酸钠溶液
7、从日常生活到科技前沿,化学无处不在。下列说法正确的是
A.分离液态空气制氮气、合成氨、闪电时,氮气转化为NO,都属于氮的固定
B.稀土元素被称为“冶金工业的维生素”,其加入钢中后可增加钢的韧性、抗氧化性
C.我国科学家制备的具有高选择性的催化剂中,金属元素均属于第Ⅷ族
D.用于制造山东舰上舰载机降落拦阻索的特种钢,属于新型无机非金属材料
8、利用醋酸二氨合铜[Cu(NH3)2Ac]溶液吸收CO,能达到保护环境和能源再利用的目的,反应为Cu(NH3)2Ac+CO+NH3 [Cu(NH3)3]Ac·CO,已知该反应的化学平衡常数与温度的关系如表所示。
温度/℃ | 15 | 50 | 100 |
化学平衡常数 | 5×104 | 2 | 1.9×10-5 |
下列说法正确的是( )
A.上述正反应为吸热反应
B.15 ℃时,反应[Cu(NH3)3]Ac·COCu(NH3)2Ac+CO+NH3的平衡常数为2×10-5
C.保持其他条件不变,减小压强,CO的转化率升高
D.醋酸二氨合铜溶液的浓度大小对CO的吸收没有影响
9、某化合物可用作发酵助剂,结构如图所示。图中X、Y、Z、W为元素周期表中前20号元素,且位于不同周期,它们的原子序数依次增大,其中Y为地壳中含量最高的元素。下列有关说法正确的是
A.该化合物中除X外,其他原子最外层不一定均为8
B.Z元素形成的单质均为白色固体
C.X分别与Y、Z、W形成的简单化合物中均含有共价键
D.Z的最高价氧化物的水化物的酸性强于硫酸
10、硫酸钙是一种用途非常广泛的产品,可用于生产硫酸、漂白粉等一系列物质(见下图)。下列说法正确的是
A.漂白粉的有效成分是CaCl2和Ca(ClO)2
B.可用饱和NaHCO3溶液或KMnO4溶液除去CO2中的SO2气体
C.SO2氧化为SO3是可逆反应,提高O2浓度和使用适合的催化剂均可提高SO2的转化率
D.用CO合成CH3OH进而合成HCHO的两步反应,原子利用率均为100%
11、1934年约里奥-居里夫妇在核反应中用粒子(即氦核
)轰击金属原子
(短周期元素),得到核素
,开创了人造放射性核素的先河:
。其中元素X、Y的最外层电子数之和为8。下列叙述正确的是
A.的相对原子质量为26
B.X、Y均可形成三氯化物
C.X的非金属性强于Y的
D.Y仅有一种含氧酸
12、短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X和W同主族。X、Y、Z形成的化合物是一种具有发展前景的“绿色”化工产品,其结构如图所示。下列说法错误的是
A.简单离子半径:W<Z
B.Y的氢化物沸点一定比Z的氢化物高
C.W与Z可形成既含离子键、又含共价键的化合物
D.X、Y、Z、W四种元素组成的一种化合物水溶液可能显碱性,可治疗胃酸过多
13、甲酸(HCOOH)是重要的化工原料。工业废水中的甲酸及其盐,通过离子交换树脂(含固体活性成分R3N,R为烷基)因静电作用被吸附回收,其回收率(被吸附在树脂上甲酸根的物质的量分数)与废水初始pH关系如图,下列说法错误的是
A.该回收利用的原理是R3N粒子对HCOO-的静电吸附
B.pH=5的废水中c(HCOO-):c(HCOOH)=18:1,则甲酸电离平衡常数K的数量级为10-4
C.废水初始2.4<pH<5时,随pH上升回收率下降的原因是离子交换树脂活性成分R3NH+含量下降
D.废水初始pH<2.4时,甲酸的电离程度对回收率影响显著
14、煤、石油、天然气仍是人类使用的主要能源,同时也是重要的化工原料,我们熟悉的塑料、合成纤维和合成橡胶都主要是以石油、煤和天然气为原料生产的。下列说法中不正确的是
A. 石油在加热和催化剂的作用下,可以通过结构重整,生成苯、甲苯、苯甲酸等芳香烃
B. 煤干馏的产品有出炉煤气、煤焦油和焦炭
C. 棉花、羊毛、蚕丝和麻等都是天然纤维
D. 天然气是一种清洁的化石燃料,作为化工原料它主要用于合成氨和甲醇
15、硫酸四氨合铜晶体(化学式为[Cu(NH3)4]SO4·H2O)的制备实验如下:
步骤1:向CuSO4溶液中逐滴滴加氨水,观察到有浅蓝色的碱式硫酸铜沉淀生成。
步骤2:向试管中继续滴加氨水,观察到沉淀逐渐溶解为深蓝色溶液。
步骤3:再向深蓝色溶液中加入95%乙醇,深蓝色溶液变浑浊,静置后有深蓝色硫酸四氨合铜晶体析出,上层溶液颜色变浅。
下列有关说法正确的是
A.生成浅蓝色沉淀反应的离子方程式为2Cu2++2OH-+SO=Cu2(OH)2SO4↓
B.硫酸四氨合铜在乙醇中的溶解度小于在水中的溶解度
C.浅蓝色沉淀溶解为深蓝色溶液是因为NH提供孤对电子
D.图中所示铜的晶胞中,Cu的配位数是4
16、一种用于发动机SCR系统的电解尿素()混合装置(X、Y为石墨电极,隔膜仅阻止气体通过)如图,下列说法不正确的是
A.装置工作时,电子由Y极流入,X极流出
B.Y极发生还原反应
C.X极的电极反应式为
D.若用铅酸蓄电池为电源,理论上消耗49 g 时,此装置中有0.5mol
生成
17、下列性质的比较,不能用元素周期律解释的是
A.原子半径:
B.沸点:
C.还原性:
D.酸性:
18、下列符号表征或说法错误的是
A.氨的电子式:
B.Cu位于元素周期表的ds区
C.在水中的电离方程式:
D.的VSEPR模型:
19、NA 代表阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.88.0 g14CO2与14N2O的混合物中所含中子数为 44 NA
B.1 mol CH3COONa与少量 CH3COOH溶于水所得的中性溶液中,CH3COO-数目为NA
C.17.4 g MnO2与40 mL10 mol/L浓盐酸反应,转移电子的数目为0.2 NA
D.常温下pH=4的醋酸溶液中由水电离出的 H+的数目为 10-10 NA
20、化学与社会、生活密切相关。下列说法正确的是
A. 用钢瓶储存液氯或浓硫酸
B. 对石油进行分馏可以得到许多苯的同系物
C. 汽车尾气中氮氧化物的产生主要是由于汽油中含有氮元素而产生的
D. 在某爆炸事故救援现场,消防员发现存放金属钠、电石、甲苯二异氰酸酯等化学品的仓库起火,应立即用泡沫灭火器将火扑灭
21、工业由钛铁矿(主要成分FeTiO3,Fe2O3、Al2O3、FeO、SiO2等杂质)制备TiCl4的工艺流程如下:
已知:
①酸浸 FeTiO3(s)+2H2SO4(aq)=FeSO4(aq)+TiOSO4(aq)+2H2O(l)
②水解 TiOSO4(aq)+2H2O(l)H2TiO3(s)+H2SO4(aq)
③煅烧 H2TiO3(s)TiO2(s)+H2O(s)
(1)FeTiO3中钛元素的化合价为 ,试剂A为 。
(2)碱浸过程发生反应的离子反应方程式为 。
(3)酸浸后需将溶液温度冷却至70℃左右,若温度过高会导致最终产品吸收率过低,原因是 。
(4)上述流程中氯化过程的化学反应方程式为 。
已知TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(l)+O2(g) △H=+151kJ·mol-1。该反应极难进行,当向反应体系中加入碳后,则反应在高温条件下能顺利发生。从化学平衡的角度解释原因是 。
(5)TiCl4极易水解,利用此性质可制备纳米级TiO2·xH2O,该反应的化学反应方程式是 。
22、将亚硒酸与高锰酸钾共热可制得硒酸(H2SeO4),配平该反应方程式,并标出电子转移的方向和数目__________。
____H2SeO3 +____KMnO4 →____K2SeO4+____MnSeO4+____H2SeO4+____
23、绿矾FeSO4∙7H2O广泛用于医药和工业领域。以下是FeSO4∙7H2O的实验室制备流程图。根据题意完成下列填空:
(1)碳酸钠溶液能除去酯类油污,是因为_________________________(用离子方程式表示),反应Ⅰ需要加热数分钟,其原因是______________________________。
(2)废铁屑中含氧化铁,反应II的离子方程式____________________,判断反应II完成的现象是: ______________________________________。
24、丁二烯是生产合成橡胶的主要原料。一定条件下,2,3-二甲基-1,3-丁二烯()与溴单质发生液相加成反应(1,2加成和1,4加成),已知溶剂极性越大越容易发生1,4加成。现体系中同时存在如下反应:
①
②
③
已知体系中两种产物可通过互相转化,反应历程及能量变化如下图所示:
(1)由反应过程及能量变化图示判断,m___________n(填“>”、“=”或“<”),___________
(用含
、
、
、
的式子表示)
(2)由反应过程及能量变化图示判断,反应___________(填“①”、“②”)的产物更稳定,若要提高该产物在平衡体系中的物质的量分数,还可采取的措施是___________。
(3)在一定温度下,向某反应容器中加入1.0mol和一定量的
发生上述反应。测得
的平衡转化率为a,平衡时
为bmol,若以物质的量分数表示的平衡常数
,反应③的平衡常数
,则产物
的选择性百分比为___________(选择性是指目标产物在最终产物中的比率),开始加入的
的物质的量为___________mol,反应①的平衡常数
___________。
25、已知丙烯可发生如下的一系列反应,试回答:
(1)聚合物A的名称_____________,丙烯分子中共平面的原子数最多为_________个。
(2)指出反应类型:②__________________,④__________________________。
(3)写出①的化学方程式:_________________________________________。
26、非金属硼的合金及其化合物有着广泛的用途。
(1)硼钢合金的硬度是普通钢材的 4 倍,其主要成分是铁。 画出基态铁原子的价电子排布图_____。
(2)氨硼烷(NH3BH3)是一种新型储氢材料,其分子中存在配位键, 则氨硼烷分子结构式为_____。写出一种与氨硼烷互为等电子体的分子_____(填化学式)。
(3)常温常压下硼酸(H3BO3)晶体结构为层状,其二维平面结构如右图所示。
①1 mol H3BO3晶体中含有______mol 氢键。
②请从氢键的角度解释硼酸在冷水中的溶解度小而加热时溶解度增大的原因:__________。
(4)硼氢化钠是一种常用的还原剂。其晶胞结构如右图所示:
①该晶体中Na+的配位数为_____。
②H3BO3 分子中的 O—B—O 的键角_____(填“大于”、“等于”或“小于”) BH4-中的 H—B—H 的键角,判断依据是_____。
③已知硼氢化钠晶体的密度为 ρ g/cm3, NA代表阿伏伽德罗常数的值,则 a=_____(用含 ρ、 NA的代数式表示);④若硼氢化钠晶胞上下底心处的 Na+被 Li+取代,得到的晶体的化学式为_____。
27、镁化合物具有广泛用途。请回答有关镁的下列问题:
(1)单质镁在空气中燃烧的主要产物是白色的____,还生成少量的______(填化学式);
(2)CH3MgCl是一种重要的有机合成试剂,其中镁的化合价是___________,该化合物水解的化学方程式为____________;
(3)下图是金属镁和卤素反应的能量变化图(反应物和产物均为298K时的稳定状态)。
下列选项中正确的是_____________(填序号)。
① MgI2中Mg2+ 与I- 间的作用力小于MgF2中Mg2+ 与F- 间的作用力
② Mg与F2的反应是吸热反应
③ MgBr2与Cl2 反应的△H > 0
④ 化合物的热稳定性顺序为MgI2 < MgBr2 < MgCl2 < MgF2
⑤ MgF2(s) + Br2(l) = MgBr2(s) + F2(g) △H = +600 kJ · mol-1
28、香料G的一种合成工艺如下图所示:
核磁共振氢谱显示A有两种峰,且峰面积之比为1∶1。
已知:CH3CH2CH===CH2CH3CHBrCH===CH2
CH3CHO+CH3CHOCH3CHOHCH2CHOCH3CHOHCH2CHO
CH3CH===CHCHO+H2O
请回答下列问题:
(1)A的结简式为__________,G中官能团的名称为___________。
(2)检验M已完全转化为N的实验操作是____________________。
(3)有学生建议,将M→N的转化用KMnO4(H+)代替O2,老师认为不合理,原因是_______________。
(4)写出下列转化的化学方程式,并标出反应类型:
K→L:________________,反应类型:________。
(5)F是M的同系物,比M多一个碳原子。满足下列条件的F的同分异构体有________种。(不考虑立体异构)
①能发生银镜反应 ②能与溴的四氯化碳溶液加成 ③苯环上有2个对位取代基
(6)以丙烯和NBS试剂为原料制备甘油(丙三醇),请设计合成路线(其他无机原料任选)。________
请用以下方式表示:AB…
目标产物
29、POCl3常用作半导体掺杂剂及光导纤维原料,实验室制备POCl3并测定产品含量的实验过程如下:
I.实验室制备POCl3。采用氧气氧化液态PCl3法制取POCl3,实验装置(加热及夹持仪器略)如图:
资料:①Ag++SCN-=AgSCN↓:Ksp(AgCl)>Ksp(Ag SCN);
②PCl3和POCl3的相关信息如下表:
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 相对分子质量 | 其他 |
PCl3 | -112.0 | 76.0 | 137.5 | 两者互溶,均为无色液体,遇水均剧烈反应生成含氧酸和氯化氢 |
POCl3 | 2.0 | 106.0 | 153.5 |
(1) 装置B中的作用是观察氧气的流速和______________、_______________ ,干燥管的作用是_____________
(2)反应温度要控制在60~65℃,原因是:________________________________________________
II.测定POCl3产品的含量。
实验步骤:
①制备POCl3实验结束后,待三颈瓶中的液体冷却至室温,准确称取30.7 g产品(杂质不含氯元素),置于盛有60.00 mL蒸馏水的水解瓶中摇动至完全水解,将水解液配成100.00 mL 溶液。
②取10.00 mL溶液于锥形瓶中,加入10.00 mL 3.2 moI/L AgNO3标准溶液。
③加入少许硝基苯用力摇动,使沉淀表面被有机物覆盖。
④以X为指示剂,用0.2 moI/L KSCN 溶液滴定过量的AgNO3溶液,达到滴定终点时共用去10.00 mL KSCN 溶液。
(3)实验室用5.0 moI/L AgNO3 配制100 mL 3.2 moI/L AgNO3标准溶液,所使用的仪器除烧杯和玻璃棒外还有_____________________
(4)步骤③若不加入硝基苯的将导致测量结果_____(填偏高、偏低或无影响)
(5)步骤④中X可以选择_____。
(6)反应中POCl3的质量百分含量为_____,通过_____(填操作)可以提高产品的纯度。
30、实验室久置的NaHCO3固体中有Na2CO3·xH2O(x≤10)。取该固体8.68g充分加热,产生的气体依次通过浓硫酸和碱石灰被完全吸收,分别增重1.62g和1.76g。请计算:
(1)固体中NaHCO3物质的量_____mol。
(2)Na2CO3·xH2O中x=____(写出计算过程)
31、高锰酸钾、重铬酸钾和高铁酸钾是中学常见的强氧化剂。请回答下列问题:
(1)基态Cr原子价层电子的运动状态有_______种,某同学在描述基态Cr原子的电子排布式时,将其表示为[ Ar]3d44s2,该表示违背了_______。
(2)+3价铁的强酸盐溶于水,可逐渐水解产生黄色的[Fe(OH)(H2O)5]+以及二聚体[Fe2 (OH)2(H2O)8]4+ (结构如图)。
①含s、p、d轨道的杂化类型有dsp2、sp3d、sp3d2,则[Fe(OH)(H2O)5]2+中Fe的杂化类型为_______,1 mol [Fe(OH)(H2O)5]2+中含有的σ键的数目为_______(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
②二聚体[Fe2(OH)2(H2O)8]4+中,Fe的配位数为_______。
(3)K与Cu位于同一周期,且核外最外层电子构型相同,但金属K的熔点、沸点等都比金属Cu低的原因是_______。
(4)阿拉班达石是一种属于立方晶系的硫锰矿,其晶胞结构如图所示。在MnS中,每个Mn原子周围距离相等且最近的Mn原子数为_______个;若MnS晶胞的边长为a pm,则MnS的密度表达式为_______g·cm-3
32、“减少碳排放,实现碳中和”是当今世界的热门话题。某课题组利用CO2和H2在催化剂的作用下合成甲醇,主要发生如下三个反应:
I.CO2(g)+3H2(g)→CH3OH(g)+H2O(g)ΔH1=-49.5kJ·mol-1
II.CO2(g)+H2(g)→CO(g)+H2O(g)ΔH2=+40.9kJ·mol-1
III.……
(1)请写出反应IIICO和H2合成CH3OH的热化学方程式______。
(2)下列措施中,能提高CO2转化率的是______。
A.在原料气中加入适量H2O(g) B.从体系中不断分离出甲醇
C.循环利用原料气 D.使用高效催化剂
(3)一定条件下,在某密闭容器中投人amolCO2和3amolH2,发生上述合成反应。达平衡容器中CH3OH的物质的量为cmol,CO的物质的量为dmol.则此条件下CO2的转化率为______(列式表示,下同);甲醇的选择性(指转化为甲醇的CO2占发生反应的CO2的百分比)为______;此条件下反应II的平衡常数为______。
(4)图1是反应温度对二氧化碳转化率以及甲醇选择性的影响。甲醇选择性随温度升高而降低的原因可能是______。
(5)图2是一定条件下原料气的进料速度对二氧化碳转化率、甲醇选择性以及出口甲醇浓度的影响。试分析工业上实际进料速度采用2.1mol·s-1,而不是1.8mol·s-1,可能的原因是______。
(6)甲醇燃料电池可用于测定阿伏加德罗常数。当甲醇燃料电池平稳工作10min后测得电池正极端消耗标准状况下氧气VL,电流稳定为XA,假设能量转化率80%,计算测得阿伏加德罗常数NA为______ mol-1。(用X、V表示,已知一个电子电量为1.60×10-19C)
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