1、Na、Al、Fe、Cu是中学化学中重要的金属元素。它们的单质及其化合物之间有很多转化关系。下表所列物质不能按如图(“→”表示一步完成)关系相互转化的是
选项 | A | B | C | D | |
a | Na | Al | Fe | Cu | |
b | NaOH | Al2O3 | FeCl3 | CuO | |
c | NaCl | Al(OH)3 | FeCl2 | CuCl2 |
A.A
B.B
C.C
D.D
2、下列实验合理的是( )
选项 | A | B | C | D |
实验装置 | ||||
实验目的 | 证明非金属性:Cl>C>Si | 吸收氨气,并防止倒吸 | 制备并收集少量NO2气体 | 制备少量氧气 |
A.A
B.B
C.C
D.D
3、以二氧化锰为原料制取高锰酸钾晶体的实验流程如图所示,下列有关说法正确的是
A.“灼烧”时,可在玻璃坩埚中进行
B.“浸取”时,可用无水乙醇代替水
C.“转化”反应中,通入CO2的目的是提供还原剂
D.“浓缩结晶”的目的是分离提纯KMnO4
4、用图示装置及药品制备有关气体,其中能达到实验目的的是( )
选项 | A | B | C | D |
装置及药品 | ||||
实验目的 | 制H2S | 制氨气 | 制NO2 | 制氯气 |
A.A
B.B
C.C
D.D
5、箱中微粒:多烯
量子力学中,π电子沿碳原子中性共轭链的移动可以仿照“ 箱中微粒”的方法。π电子的能量在下面的方程中给出:,n是量子数(n= 1, 2, 3,…。),h是Planck's常数,m是电子质量,L是势箱的长度,并可近似地用L=(k+ 2) ×1.40 Å (k是分子碳链上共轭双键的数目)表示。适当波长λ 的光子可使π电子从最高占据轨道(HOMO)到最低未占据轨道(LUMO)。一个近似的半经验公式基于这个模型,将波长λ,双键数目k与常数B用下列关系式联系起来:
λ (nm)=B×等式1
(1).用这个半经验公式,取B= 65.01 nm,计算辛四烯(CH2= CH- CH=CH- CH= CH- CH = CH2)的波长λ (nm)___________。
(2).推导等式1(电子从HOMO转移到LUMO对应波长λ(nm)的表达式),用k与基本常数表示。并以此计算常数Bcalc的理论值___________。
(3).我们想合成一个线型多烯,在激发电子从HOMO到LUMO时需要吸收大概600nm的光子。用你第二部分的表达式,确定多烯中共轭双键数(k)并给出它的结构___________。[如果你没有做出第二部分,用半经验公式等式1,取B= 65.01 nm来完成第三部分。]
(4).对于第三部分得到的多烯分子,计算HOMO与LUMO之间的能量差△E,(kJ·mol-1)。如果第三部分未解决,取k= 5解决这个问题。
(5).粒子在一维势箱中的模型可被扩展到三维长方体势箱中,长宽高为Lx、Ly与Lz。得到下列允许能级的表达式:
三个量子数nx,ny与nz必须为整数且相互独立。
①给出三个不同的最低能量的表达式,假定为边长L的立方势箱___________。
②能级的能量相同称为简并。画出草图展示所有能量的能级,包括所有简并能级,立方势箱对应的量子数取1或2___________。
6、利用周期表中同主族元素的相似性,可预测元素的性质。
(1)P元素的基态原子有______个未成对电子,白磷的分子式为P4,其结构如图甲所示。科学家目前合成了N4 分子,N 原子的杂化轨道类型是______,N-N 键的键角为_____;N4分解后能产生N2并释放出大量能量,推测其用途为____________。
(2)N、P、As 原子的第一电离能由大到小的顺序为___________。
(3)立方氮化硼晶体的结构如图乙所示。该晶体中,B原子填充在N原子的______(填空间构型名称)空隙中,且占据此类空隙的比例为________(填百分数)。
(4)N与As是同族元素,B与Ga是同族元素,立方砷化镓晶体与立方氮化硼晶体结构类似,两种晶体中熔点较高的是________;立方砷化镓晶体的晶胞边长为a pm,则其密度为____g·cm-3(用含a 的式子表示,设NA为阿伏加德罗常数的值)。
7、下表为元素周期表中的一部分,请回答下列问题:
族序数 周期数 | ⅠA | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | 0 |
2 | ① |
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| ② | ③ |
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3 | ④ |
|
|
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| ⑤ |
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4 | ⑥ |
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|
|
|
| ⑦ |
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(1)②、④、⑤、⑦的元素符号是_______、_______、_______、_______。
(2)表中最活泼的金属元素是________,非金属性最强的元素是_______(填写元素符号)。
(3)④与水发生反应的化学方程式是________。
(4)请设计一个实验方案,比较⑤、⑦单质氧化性的强弱________。
8、在容积为1.00L的容器中,通入一定量的N2O4,发生反应N2O4(g) 2NO2(g),随温度升高,混合气体的颜色变深。
(1)反应的ΔH________0(填“大于”或“小于”);100 ℃时,体系中各物质浓度随时间变化如图所示。在0~60 s时段,反应速率v(N2O4)为________mol·L-1·s-1;反应的平衡常数K1为_____________。
(2)100 ℃时达到平衡后,改变反应温度为T,c(N2O4)以0.0020 mol·L-1·s-1的平均速率降低,经10 s又达到平衡。T______100 ℃(填“大于”或“小于”),判断理由是____________________________________________。
(3)温度T时反应达平衡后,将反应容器的容积减少一半,平衡向________(填“正反应”或“逆反应”)方向移动,判断理由是____________________________________。
9、某研究所对含硫酸亚铁和硫酸铜的工业废料进行相关的研究。实验过程如下:
回答下列问题:
(1)滤渣的成分为________,操作②的名称为_____________________。
(2)上图溶液B中所发生反应的离子方程式为____________________________。
(3)实验要求先向溶液B中通入过量的空气,证明通入空气过量的方法是____________________________________________________。
(4)操作③第一步需要的仪器除了酒精灯、铁架台外,还需要_______________。
(5)某同学利用下面装置制备氢气并利用氢气还原某金属氧化物,根据要求回答问题。
①请设计一个实验方案验证H2的还原性并检验其氧化产物,其装置连接顺序是A→________→________→________→D(除D装置外,其他装置不能重复使用),最后D装置中所加药品为____________,其作用是________________________。
②点燃B处酒精灯之前必须进行的操作是____________________________。
10、请阅读下列材料,完成下面小题。
联合国将2019年定为“国际化学元素周期表年”以纪念门捷列夫发现元素周期律150周年。元素周期律把元素及其化合物纳入一个统一的理论体系,为系统研究元素及其化合物提供了科学方法,为发现和探索新元素、新物质提供了有效思路。
1. 为纪念门捷列夫,科学家将1955年人工合成的一种新元素用符号“Md”表示,中文命名为“钔”。核素Md的中子数为(______)
A. 101 B. 359 C. 258 D. 157
2. O和S都属于元素周期表ⅥA元素,它们原子结构中相同的是(______)
A. 质子数 B. 电子层数 C. 电子数 D. 最外层电子数
3. 锂是第2周期ⅠA族元素,下列有关锂元素性质推测正确的是(______)
A. 金属性比钠弱
B. 最高化合价为+2
C. 单质与水的反应比钠更剧烈
D. 原子半径比钠的大
11、在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:,其化学平衡常数K和温度T的关系如表所示,回答下列问题:
T/℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=___________。该反应为___________(填“吸热”或“放热”)反应。下列说法能说明该反应已达到化学平衡状态的是___________
A. B.
与CO的浓度相等
C.气体颜色不变 D.的体积分数不再改变
(2)某温度下,平衡浓度符合下式:,试判断此时的温度为________℃。该温度下加入
和
,充分反应,达到平衡时,
的转化率为________。反应平衡后,压缩容器体积,
的转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)800℃时,发生上述反应,某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为为2mol/L,
为1.5mo/L,c(CO)为1mol/L,
为3mol/L,则反应_________(填“正向进行”“逆向进行”或“处于平衡状态”)。
12、聚碳酸酯(PC)是一种具有良好抗冲击性能和光学性能的工程塑料。以葡萄糖加氢脱水制得的异山梨醇()和碳酸二甲酯(
)为原料可以制得聚碳酸酯。
(1)葡萄糖的加氢产物山梨醇()是一种链式多元醇,其分子内脱水反应有多种可能。
①写出葡萄糖的结构简式:___。
②设计实验检验糖尿病患者尿液中是否含有葡萄糖,请写出实验方案:___。(实验中须使用的试剂有:2%的CuSO4溶液,10%的NaOH溶液)。
③山梨醇中编号为1、4碳原子上羟基发生分子内脱水反应的产物的结构简式为___,其进一步脱水即得异山梨醇。
(2)在催化剂CeO2表面上,一种合成碳酸二甲酯的反应机理如图:
①研究表明,生成的中间体上某种官能团影响催化活性,该官能团名称为___。
②合成碳酸二甲酯的总反应方程式为___。
(3)异山梨醇和碳酸二甲酯合成聚碳酸酯的路线如图:
反应①中若1mol异山梨醇充分反应,得到的产物除1mol中间体外还有__(注明物质的量)。
13、如图中A是制取溴苯的实验装置,B,C是改进后的装置,请仔细分析对比三个装置,回答以下问题:
(1)写出三个装置中所共同发生的两个反应的化学方程式:________、_____________。
(2)写出B装置中盛有AgNO3溶液的试管里所发生反应的离子方程式:__________。
(3)装置A和C均采用了长玻璃导管,其作用是________。
(4)在按装置B,C装好仪器及药品后要使反应开始,应对装置B进行的操作是_________;应对装置C进行的操作是_________。
(5)装置B,C较好地解决了A中加装药品和使装置及时密封的矛盾,方便了操作。A装置中这一问题在实验中造成的后果是___________。
(6)B中采用了洗气瓶吸收装置,其作用是_________。
(7)与装置A和C相比,B装置存在两个明显的缺点,使实验的效果不好或不能正常进行实验。这两个缺点是_________;____________。
14、反应SO2(g)+ NO2(g)SO3(g)+NO(g) ,若在一定温度下,将物质的量浓度均为2mol/L的SO2(g)和NO2(g)注入一密闭容器中,当达到平衡状态时,测得容器中SO2(g)的转化率为50%,试求:在该温度下。
(1)此反应的平衡常数K=____________。
(2)若SO2(g)的初始浓度增大到3mol/L,NO2(g)的初始浓度仍为2mol/L,则SO2(g)、NO2(g)的转化率分别为____________、____________?
15、煤气中主要的含硫杂质有H2S以及CS2、COS等有机硫,煤气燃烧后含硫杂质会转化成SO2从而引起大气污染。煤气中H2S的脱除程度已成为其洁净度的一个重要指标,脱除煤气中H2S的方法有干法脱硫和湿法脱硫,其中湿法脱硫的原理是利用Na2CO3溶液吸收H2S生成NaHS,再进一步被空气氧化成Na2S2O3。
请回答下列问题:
(1)Na2S2O3的化学名称为___________。
(2)脱除煤气中COS的方法有Br2的KOH溶液氧化法、H2还原法以及水解法等。
①COS的分子结构与CO2相似,COS的电子式为___________。
②用活性α—Al2O3催化COS水解的反应为COS(g)+ H2 O(g)CO2(g)+ H2S(g)ΔH<0,相同投料比、相同流量且在催化剂表面停留相同时间时,在相同的时间内测得不同温度下COS的转化率(未达平衡)如图1所示;某温度下,COS的平衡转化率与
的关系如图2所示。
由图1可知,催化剂活性最大时对应的温度约为___________;由图2可知,P点时平衡常数K=___________(保留2位有效数字)。
(3)回收处理燃煤烟气中SO2的方法之一是用氨水先将SO2转化为NH4HSO3,再通入空气将其氧化成(NH4)2SO4.能提高燃煤烟气中SO2去除率的措施有___________(填字母)。
a.增大氨水浓度 b.增大燃煤烟气的流速 c.升高温度 d.增大压强
16、工业、上常用钛铁矿[主要成分为FeTiO3(钛酸亚铁,不溶于水)、Fe2O3及少量SiO2杂质]作原料,制取二氧化钛及铁红,其生产流程如图:
已知:TiO2+易水解,只能存在于强酸性溶液中。
回答下列问题:
(1)钛铁矿用硫酸溶解时,过滤所得滤渣的成分是__(填化学式)。
(2)从溶液B中得到FeSO4·7H2O晶体的操作是__、过滤、洗涤、干燥。
(3)溶液C中加入NH4HCO3,发生反应的离子方程式是__。
(4)煅烧FeCO3,发生反应的化学方程式是__。
(5)流程中加入Na2CO3粉末得到固体TiO2·nH2O。请结合TiO2+的水解平衡原理解释其原因:__。
(6)用如图所示装置(熔融CaF2-CaO作电解质)获得金属钙,并用钙还原TiO2制取金属钛。阳极反应式是__,反应过程中CaO的物质的量__(填“减小”“不变”或“增大”)。
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