1、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
2、(14分)工业上用闪锌矿(主要成分为ZnS,还含有Fe2O3等杂质)为原料生产ZnSO4·7H2O的工艺流程如下:
(1)滤渣A经CS2提取后可获得一种淡黄色副产品,其化学式为 。
(2)浸取过程中Fe2(SO4)3的作用是 。
(3)除铁过程控制溶液的pH在5.4左右,该反应的离子方程式为 。该过程在空气入口处设计了一个类似淋浴喷头的装置,其目的是 。
(4)置换法除重金属离子所用物质C为 。
(5)硫酸锌的溶解度与温度之间的关系如下表:
温度/℃ | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
溶解度/g | 41.8 | 54.1 | 70.4 | 74.8 | 67.2 | 60.5 |
从除重金属后的硫酸锌溶液中获得硫酸锌晶体的实验操作为 、 、过滤、干燥。
3、三硫化四磷是黄绿色针状结晶,其结构如图所示。不溶于冷水,溶于叠氮酸、二硫化碳、苯等有机溶剂,在沸腾的NaOH稀溶液中会迅速水解。回答下列问题:
(1)Se是S的下一周期同主族元素,其核外电子排布式为____________。
(2)第一电离能:S______(填“>”、“<”或“=”,下同)P,电负性:S_____P。
(3)三硫化四磷分子中P原子采取_________杂化,与PO3-互为等电子体的化合物分子的化学式为_______。
(4)二硫化碳属于________(填“极性”或“非极性”)分子。
(5)用NA表示阿伏伽德罗常数的数值,0.1mol三硫化四磷分子中含有的孤电子对数为_________。
(6)叠氮酸(HN3)在常温下是一种液体,沸点较高,为308.8K,主要原因是_____________。
(7)氢氧化钠具有NaCl型结构,其晶胞中Na+与OH-之间的距离为αcm,晶胞中Na+的配位数为______,用NA表示阿伏加德罗常数的数值,NaOH的密度为_______g·cm-3。
4、(1)苏打属于________晶体,与盐酸反应时需要破坏的化学键有_________。
(2)可与H2反应,请用系统命名法对其产物命名_________。
(3)在蔗糖与浓硫酸的黑面包实验中,蔗糖会变黑并膨胀,请用化学方程式解释膨胀的主要原因:_________。
5、石油产品中含有H2S及COS、CH3SH等多种有机硫,石油化工催生出多种脱硫技术。请回答下列问题:
(1)COS的电子式是_______________。
(2)已知热化学方程式:①2H2S(g)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(l) △H=-362 kJ·mol-1
②2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l) △H2=-1172 kJ·mol-1
则H2S气体和氧气反应生成固态硫和液态水的热化学方程式为__________________。
(3)可以用K2CO3溶液吸收H2S,其原理为K2CO3+H2S=KHS+KHCO3,该反应的平衡常数为________。(已知H2CO3 的Ka1=4.2×10-7,Ka2=5.6×10-11;H2S的Ka1=5.6×10-8,Ka2=1.2×10-15)
(4)在强酸溶液中用H2O2 可将COS氧化为硫酸,这一原理可用于COS 的脱硫。该反应反应的化学方程式为_________________。
(5)COS的水解反应为COS(g)+H2O(g)CO2(g)+H2S(g) △H<0。某温度时,用活性α-Al2O3作催化剂,在恒容密闭容器中COS(g)的平衡转化率随不同投料比[n(H2O)/n(COS)]的转化关系如图1所示。其它条件相同时,改变反应温度,测得一定时间内COS的水解转化率如图2所示:
①该反应的最佳条件为:投料比[n(H2O)/n(COS)]____,温度_____________
②P点对应的平衡常数为_____________ 。(保留小数点后2 位)
③当温度升高到一定值后,发现一定时间内COS(g)的水解转化率降低;猜测可能的原因是__________________。
6、(1)比较元素非金属性的相对强弱:________
(填“>”、“<”或“=”);用一个化学方程式说明
与
氧化性的相对强弱________。
(2)离子化合物可被用于治疗消化道疾病,各原子均满足8电子稳定结构。写出
的电子式________。
(3)半导体材料单晶硅的熔点高、硬度大,主要原因是________。
7、铁及其氧化物是日常生活生产中应用广泛的材料,请回答下列问题:
(1)基态铁原子的价电子排布式为_________。
(2)Fe3+、Co3+与N3+、CN-等可形成络合离子。
①C、N、O中第一电离能最大的为________,其原因是_____________________。
②K3[Fe(CN)6]可用于检验Fe2+,1mol K3[Fe(CN)6]中含有σ键的数目为________________。
(3)铁的另一种配合物Fe(CO)x的中心原子价电子数与配体提供的电子数之和为18,则x=_____。已
知该配合物的熔点为-20.5 ℃,沸点为103℃,易溶于CCl4,据此可以判断Fe(CO)x晶体属于_____________(填晶体类型)。
(4)金属铁晶体中原子采用_________堆积,铁晶体的空间利用率为______(用含π的式子表示)。
(5)某种离子型铁的氧化物晶胞如图所示,它由A、B 方块组成。则该化合物中Fe2+、Fe3+、O2-的个数比为_______________(填最简整数比);已知该晶体的密度为d g·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶胞参数a为_______________nm(用含d和NA的代数式表示)。
8、严重的雾霾天气,给人们的出行及身体造成了极大的危害,研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的形成及处理具有重要意义。
(1)500℃时,在催化剂存在条件下,分别将2molSO2和1molO2置于恒压容器甲和恒容容器乙中(两容器起始容积相同),充分反应,二者均达到平衡后:
①两容器中SO2的转化率关系是甲_____乙(填“>”、“<”或“=”)。
②在容器乙中,反应达到平衡后,改变下列条件,能使SO2的转化率提高的是____(填字母)。
a.温度和容器体积不变,充入1.0molHe b.温度和容器体积不变,充入1.0molO2
c.在其他条件不变时,充入1molSO3 d.在其他条件不变时,改用高效催化剂
(2)利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2。
①在钠碱循环法中,Na2SO3溶液可作为吸收液,可由NaOH 溶液吸收SO2制得,该反应的离子方程式是_______________。
②吸收液吸收SO2的过程中,pH随n(SO32-):n(HSO3-)变化关系如下表:
n(SO32-):n(HSO3-) | 91: 9 | 1:1 | 9: 91 |
pH | 8.2 | 7.2 | 6.2 |
由上表判断,NaHSO3溶液显_____性(填“酸”、“碱”或“中”),用化学平衡原理解释:________。
(3)用CH4催化剂还原NO2可以消除氮氧化的污染,例如:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+ CO2(g)+ 2H2O(g) △H=-574 kJ/mol
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+ 2H2O(g) △H=-1160kJ/mol
若用标准状况下4.48CH4还原NO2至N2,整个过程中转移的电子总数为_____(阿伏加德罗常数的值用NA表示),放出的热量为_______kJ。
(4)工业上合成氨所需氢气的制备过程中,其中的一步反应为:CO(g)+H2O(g)====CO2(g)+ H2(g) △H<0。一定条件下,将CO(g)与H2O(g)以体积比为1:2置于密闭容器中发生上述反应,达到平衡时测得CO(g)与H2O(g)体积比为1:6.则平衡常数K=______(计算结果保留两位小数)。
9、在某温度时,将1.0mol・L-1氨水滴入10 mL1.0mol・L-1盐酸中,溶液pH和温度随加入氨水体积变化曲线如图所示:
(1)a、b、c、d对应的溶液中水的电离程度由大到小的是_____。
(2)氨水体积滴至____时(填“V1”或“V2”),氨水与盐酸恰好完全反应,简述判断依据____;此时溶液中离子浓度由大到小的顺序是____。
10、某研究小组利用转炉铜渣(主要成分是、
、
等)制备胆矾,流程如下:
请回答:
(1)制备胆矾时,除反应釜、量筒、酒精灯、玻璃棒、漏斗外,以下的实验仪器还必须使用的有_______。
A.烧杯
B.容量瓶
C.蒸发皿
D.移液管
(2)步骤Ⅰ中,反应温度在80℃时相同时间内铜的浸出率达到最高,继续升温会导致浸出率下降,其原因是_______。
(3)下列有关说法不正确的是_______。
A.步骤Ⅰ中,温度升至临近实验温度可关闭加热电源,利用反应放热维持体系温度
B.步骤Ⅱ中,过滤前需煮沸10min,主要目的是破坏胶体结构,便于过滤
C.步骤Ⅱ中,控制pH在3.5~4,是为了除铁,并抑制硫酸铜的水解
D.步骤Ⅲ后,测定结晶水时加热脱水后的坩埚应放在实验台石棉网上冷却后再称量
(4)从滤液中分离提纯得到胆矾样品并测定其中结晶水个数,可按以下步骤进行,请从下列选项中选择合理的操作,补全如下步骤。
_______→过滤→乙醇洗涤→_______→称量干燥坩埚的质量为→_______→_______→冷却后称量得到总质量为
→重复上述两步操作,最终总质量恒定为
a.加热蒸发、冷却结晶
b.加热、蒸发结晶
c.将坩埚加热至胆矾全部变为白色
d.称量样品质量为
e.将样品干燥
f.称量样品和坩埚总质量为
(5)该样品中结晶水的个数为_______(用(4)中字母写出表达式)。
11、现代炼锌的方法可分为火法和湿法两大类。火法炼锌是将闪锌矿(主要含ZnS)焙烧使它转化为氧化锌,再把氧化锌和焦炭混合,在鼓风炉中加热至1100℃~1300℃,使锌蒸馏出来(设空气中N2、O2的体积分数分别为0.80、0.20),主要反应为:焙烧炉中:2ZnS(s)+3O2(g) →2ZnO(s)+2SO2(g)①,鼓风炉中:2C(s)+O2(g) →2CO②,鼓风炉中: ZnO(s)+CO(g) Zn(g)+CO2(g)③。
(1)已知闪锌矿中含硫的质量分数为16.0%,而所含杂质不含硫,则闪锌矿中硫化锌的质量分数为__。现代工业生产多采用联合生产,可将闪锌矿中的硫用于生产硫酸。现有此闪锌矿100 t,在理论上可生产出98.0%的硫酸___t。
(2)焙烧炉产生的炉气中SO2的体积分数不超过__%(保留小数点后一位小数,下同)。
(3)鼓风炉容积固定,炉内部分气态物质其物质的量浓度(mol/L)变化如下:
时间/min | CO | Zn | CO2 |
0 | 0.11 | 0 | 0 |
2 | 0.10 | 0.01 | 0.01 |
3 | 0.01 | 0.10 | 0.10 |
4 | 0.01 | 0.10 | 0.10 |
则鼓风炉中CO总的转化率为___;若生产中CO总的利用率为95.0%,列式计算每生产1molZn,至少需要补充焦炭多少克___?
(4)若ZnS全部转化为Zn,焙烧炉出来的N2、O2、SO2混合气体中N2占82.5%,鼓风炉中CO的转化率为62.5%,而O2无剩余,试列式计算每生产1mol Zn,应向焙烧炉和鼓风炉中鼓入新鲜空气共多少升(S.T.P) ____?
12、以软锰矿(主要成分MnO2,还含有Fe2O3、Al2O3、CaO、ZnO、SiO2)为原料生产纳米Mn3O4的工艺流程如图:
I.难溶物的Ksp如表:
物质 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 | Zn(OH)2 | ZnS | MnS | CaF2 |
Ksp | 4.0×10-38 | 4.5×10-33 | 1.9×10-13 | 2.0×10-15 | 1.6×10-24 | 2.5×10-13 | 4.0×10-11 |
II.Mn(OH)2+xNH3=[Mn(NH3)x]2++2OH-
回答下列问题:
(1)基态锰原子价层电子排布式为___,已知Mn3O4可与盐酸反应生成氯气(原理同MnO2),写出该反应离子方程式___。
(2)软锰矿“酸浸”需要控制温度为90℃左右,其主要成分发生反应的化学方程式为___,“滤渣A”主要成分为___。
(3)“硫化”后的滤液中c(Ca2+)=1.0×10-3mol/L,若要将其沉淀完全,则至少需要加入CaF2至溶液中的c(F-)=___mol/L。
(4)“沉锰”过程中研究pH与Mn2+的沉降率关系见表,根据表格数据分析,应调节最佳pH为___,分析其原因为___。
pH | 氨水体积/mL | 残余率/% | 沉降率/% |
8.5 | 2.7 | 71.1 | 28.9 |
9.0 | 4.5 | 45.2 | 54.8 |
9.5 | 7.6 | 20.5 | 79.5 |
10.0 | 10.5 | 16.3 | 83.7 |
10.5 | 16.1 | 18.4 | 81.6 |
13、由含碘废水制取碘酸钾的一种工艺如下:
⑴ 写出KIO3在日常生活中的一个重要应用________________________。
⑵ 检验“含碘废水”中是否含有单质I2的常用试剂是________(写试剂名称)。
⑶ 通入SO2的目的是将I2还原为I-,该反应的离子方程式为______________________。
⑷ 工艺中五种物质的制备反应中,不涉及氧化还原反应的步骤是“制________”。
⑸ “制KI(aq)”时,该温度下水的离子积为Kw=1.0×10-13,Ksp[Fe(OH)2]=9.0×10-15。
为避免0.9 mol·L-1 FeI2溶液中Fe2+水解生成胶状物吸附I-,起始加入K2CO3必须保持溶液的pH不大于______。
⑹ “制KIO3溶液”反应的离子方程式为__________________。
⑺ KCl、KIO3的溶解度曲线如图所示。流程中由“KIO3(aq)”得到KIO3晶体的操作步骤为_____________________。
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