1、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
2、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
3、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
4、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
5、化学反应方向的判断
(1)___________反应一定能自发进行。
(2) ___________反应一定不能自发进行。
6、被誉为“太空金属”的钛(Ti),在自然界中主要以金红石(TiO2)的形式存在。由于金红石熔点高,为金属Ti的直接制备带来了困难。在工业上常常采用将其先转化成熔沸点较低的TiCl4后再进行还原的方法。金红石转化成TiCl4的反应方程式如下:TiO2+C+Cl2=TiCl4+CO
(1)配平上述反应的化学方程式并用双线桥法标出电子转移_____________;
(2)指出该反应的氧化剂______________,氧化产物__________;
(3)当有6mol电子转移,则有_______mol还原剂被氧化。
7、根据化学能转化电能的相关知识,回答下列问题:(银相对原子质量108)
Ⅰ.理论上讲,任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。请利用反应“Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+”设计一个化学电池(正极材料用碳棒),回答下列问题:
(1)该电池的负极材料是___________,发生___________(填“氧化”或“还原”)反应,电解质溶液是___________。
(2)正极上出现的现象是___________。
(3)若导线上转移电子1mol,则生成银___________g。
Ⅱ.有甲、乙两位同学均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序,两人均用镁片和铝片作电极,但甲同学将电极放入6mol·L-1的H2SO4溶液中,乙同学将电极放入6mol·L-1的NaOH溶液中,如图所示。
(1)写出甲中正极的电极反应式:___________。
(2)乙中负极为___________,其总反应的离子方程式:___________。
(3)如果甲与乙同学均认为“构成原电池的电极材料都是金属时,则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”,由此他们会得出不同的实验结论,依据该实验实验得出的下列结论中,正确的有___________。
A.利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质
B.镁的金属性不一定比铝的金属性强
C.该实验说明金属活动性顺序表已过时,没有实用价值了
D.该实验说明化学研究对象复杂、反应受条件影响较大,因此具体问题应具体分析
8、B、C、N、是几种常见的非金属元素,其形成的各种化合物在自然界中广泛存在。
(1)基态硅原子的电子排布式为_______;C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为_______。
(2)与一定量的水可形成如图甲所示晶体R。
①晶体R中各种微粒间的作用力涉及_______(填序号);
a.离子键 b.共价键 c.配位键 d.金属键 e.范德华力
②晶体R中阴离子的空间结构为_______。
(3)乙二胺()与
溶液可形成配离子(结构如图乙所示),乙二胺分子中氮原子的杂化类型为_______。
乙二胺和三甲胺均属于胺,但乙二胺比三甲胺的沸点高得多,其原因是_______。
9、将0.lmol某烃完全燃烧后的产物依次通过盛有浓硫酸和石灰水的广口瓶中浓硫酸的质量增加了 10.8g,盛有石灰水的广口瓶中产生了50g白色沉淀。
(1)通过计算确定该烃的分子式
(2)写出该烃所有可能的结构简式
10、化合物A经李比希法测得其中含C 72.0%、H 6.67%,其余为氧,质谱法分析得知A的相对分子质量为150,现代仪器分析有机化合物的分子结构有以下两种方法:
方法一:核磁共振仪可以测定有机物分子里不同化学环境的氢原子及其相对数量。如乙醇(CH3CH2OH)的核磁共振氢谱有3个峰,其面积之比为3∶2∶1,如图1所示,现测出A的核磁共振氢谱有5个峰,其面积之比为1∶2∶2∶2∶3。
方法二:利用红外光谱仪可初步检测有机化合物中的某些基团,现测得A分子的红外光谱如图2所示。
已知:A分子中只含一个苯环,且苯环上只有一个取代基,试回答下列问题:
(1)A的分子式为:_______;
(2)A的结构简式为:_______;
(3)A的芳香类同分异构体有多种,请按要求写出其中两种结构简式:
①分子中不含甲基的芳香酸:_______;
②含羟基且苯环上只有两个取代基的芳香醛:_______。
11、与
两元素的部分电离能数据如表所示,比较两元素的
、
可知,气态
再失去一个电子比气态
再失去一个电子更难。对此,你的解释是___________。
元素 | Mn | Fe | |
电离能 (kJ·mol-1) | 717 | 759 | |
1509 | 1561 | ||
3248 | 2957 |
12、电子工业中常用覆盖铜板(以绝缘板为基材,一面或两面覆以铜箱,经热压而成的一种板状材料)为基材材料制作印刷电路板,印刷电路板广泛用于电视机、计算机、手机等电子产品中。“腐蚀液”为:30%的FeCl3溶液。
(1)印刷电路板制作原理(化学方程式):___________。
(2)腐蚀液的制备:铁在过量黄绿色气体中燃烧,冷却后得到的固体加浓盐酸溶解后,再加水稀释至30%的“腐蚀液”溶液。
①铁在黄绿色气体中燃烧的现象:___________;
②欲得到32.5gFeCl3固体,求消耗标况下黄绿色气体的体积为:___________;
(3)为使使用后的“腐蚀液”能得到充分的利用,如何处理使用后的“腐蚀液”?___________
13、某同学在探究废干电池内的黑色固体回收利用时,进行了如图所示实验:
查阅教材可知,普通锌锰干电池中的黑色物质的主要成分为MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质。请回答以下问题:
(1)操作②的名称是__。
(2)操作③灼烧滤渣时所用主要仪器有酒精灯、玻璃棒、__和三脚架;操作③灼烧滤渣中的黑色固体时,产生一种使澄清石灰水变浑浊的气体,由此推测滤渣中还存在的物质为__。
(3)操作④的试管中加入操作③中所得黑色滤渣,试管中迅速产生能使带火星的木条复燃的气体,据此可初步认定黑色滤渣中含有__。
14、现有混有氯化钠杂质碳酸钠固体,为测定其中碳酸钠的质量分数,设计如下方案:
(1)称取20.0g上述固体,溶于水配成溶液,加入过量的CaCl2溶液,溶液变浑浊,过滤洗涤干燥,得到固体10g,求碳酸钠的质量分数。______________
(2)现取等质量的上述固体,加入过量的盐酸,求生成的气体在标准状况下的体积。__________
15、以磷灰石[主要成分为Ca5(PO4)3F]制备锂离子电池正极材料前体FePO4的实验流程如下:
(1)用磷酸、硫酸“分步浸取”磷灰石制备H3PO4,发生的主要反应如下:
Ca5(PO4)3F+7H3PO4=5Ca(H2PO4)2+HF↑
Ca(H2PO4)2+H2SO4+2H2O=CaSO4·2H2O ↓+2H3PO4
①磷灰石也可直接用硫酸溶解。两种工艺相比,该“分步浸取”工艺的优点是_____________________。
②经“酸浸”得到的粗H3PO4为CaSO4∙H3PO4∙H2O 混合体系。“纯化” 步骤控制温度在70 ℃,调节H3PO4质量分数为55%,使CaSO4以结晶水合物析出,过滤。为提高H3PO4的产率,需对CaSO4水合物晶体进行洗涤,并________,再将其中部分返回酸浸系统。
(2)将H3PO4溶液、FeSO4溶液和H2O2溶液混合,调节溶液pH,得到FePO4·2H2O,焙烧脱水得FePO4。
已知: FePO4·2H2O 晶体的纯度及颗粒大小会影响产品性能,沉淀速率过快会形成细小颗粒状粉末;含磷各微粒的物质的量分数与pH的关系如图所示;Fe3++EDTA4-⇌[Fe(EDTA)]-。
① 生成FePO4·2H2O的离子方程式为________。
②工业上选择溶液pH为2,此时溶液中c(HPO)为1.0×10-7.3 mol·L-1,则c(PO
)=_____mol·L-1。
③实际生产时,还加入EDTA四钠盐溶液,其目的是________。
④设计以H3PO4溶液、FeSO4溶液和H2O2溶液为原料,制备较大颗粒FePO4·2H2O晶体的实验方案:_________________________。 (FePO4·2H2O晶体需“洗涤完全”,除主要原料外,其他试剂任用)
16、碳排放问题是第26届联合国气候变化大会讨论的焦点。我国向国际社会承诺2030年实现“碳达峰”,2060 年实现“碳中和”。为了实现这个目标,加强了对CO2转化的研究,因此CO2的捕集、利用与封存成为科学家研究的重要课题。根据信息回答下列问题。
I.研究表明CO2与CH4在催化剂存在下可发生反应制得合成气:CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH
一定压强下,由最稳定单质生成1mol化合物的焓变为该物质的摩尔生成焓。
(1)已知CO2(g)、CH4(g)、CO(g)的摩尔生成焓分别为-395kJ·mol-1、-74.9kJ ·mol-1 、-110.4kJ· mol-1,则上述反应的 ΔH =________kJ·mol-1。
II.研究表明CO2与H2能发生下列反应:
反应1:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH1 =- 154 kJ·mol-1
反应2:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2= - 49 kJ·mol-1
(2)在573K时,体积为2L的恒容容器中投入2molCO2和6molH2发生反应2达到平衡。
①为了提高CH3OH产率可以采取的措施有_____________,________ (任写两项措施)。
②图1中能表示该反应的平衡常数的对数lnK与(T表示温度)之间的变化关系的曲线是______(填“m”或“n”)。
③测得在相同时间内,不同温度下的H2转化率如图2所示,v(a) 逆_____v(c) 逆(填“>”、“<”或“=”);T2温度下该反应的平衡常数K值为______(保留两位小数)。
(3)在恒容密闭容器中,反应1按进料浓度比c(CO2):c(H2)分别等于1:2、1:5、1:7时,CO2的平衡转化率随条件X的变化关系如图3所示:
①曲线a的进料浓度比c(CO2):c(H2)为____________。
②条件X是_____ (填“温度”或“压强”),依据是________。
(4)我国学者探究了BiIn合金催化剂电化学还原CO2生产HCOOH的催化性能及机理,并通过DFT计算催化剂表面该还原过程的物质的相对能量,如图4所示(带“* ”表示物质处于吸附态)。试从图4分析,采用BiIn合金催化剂既优于单金属Bi催化剂,又优于单金属In催化剂的原因是______________。
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