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、已知将浓盐酸滴入高锰酸钾溶液中,产生黄绿色气体,而溶液的紫红色褪去。现有一氧化还原反应的体系中,共有KCl、Cl2、浓H2SO4、H2O、KMnO4、MnSO4、K2SO4七种物质:
(1)该氧化还原反应的体系中,还原剂是______,化合价没有发生变化的反应物是________。
(2)写出一个包含上述七种物质的氧化还原反应方程式(需配平): __________________________。
(3)上述反应中,1 mol氧化剂在反应中转移的电子为_______ mol。
(4)如果在反应后的溶液中加入NaBiO3,溶液又变为紫红色,BiO3-反应后变为无色的Bi3+。证明NaBiO3的一个性质是:_______________________________________。
3、乙烯是制造塑料、合成橡胶和合成纤维等化学产品的基本原料。C2H6裂解制C2H4是化学工业的一个重要研究课题,目前裂解方法有电催化、光催化裂解、直接裂解、氧气或二氧化碳氧化乙烷裂解等。乙烷直接裂解、乙烷二氧化碳氧化裂解和乙烷氧气氧化裂解的反应如下:
(Ⅰ)C2H6(g)C2H4(g)+H2(g) △H1=+125kJ·mol-1
(Ⅱ)CO2(g)+C2H6(g)C2H4(g)+CO(g)+H2O(g) △H2=+177kJ·mol-1
(Ⅲ)2C2H6(g)+O2(g)2C2H4(g)+2H2O(g) △H3=-211.6kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)已知键能:E(C—H)=416kJ·mol-1,E(H—H)=436kJ·mol-1,由此计算生成1mol碳碳π键放出的能量为_______kJ。
(2)在一绝热的恒容密闭容器中,通入一定量的C2H6发生反应(Ⅰ),反应过程中容器内压强(P)与时间(t)变化如图1所示,随着反应进行,a~b段压强减小的原因是_______。
(3)反应(Ⅱ)的Arrhenius经验公式实验数据如图2中曲线a所示,已知Arrhenius经验公式Rlnk=-+C(Ea为活化能,k为速率常数,R和C为常数)。反应的活化能Ea=_______kJ·mol-1。当改变外界条件时,实验数据如图中曲线b所示,则实验可能改变的外界条件是_______。
(4)乙烷氧气氧化裂解制乙烯,除发生反应(Ⅲ)之外,还发生副反应(Ⅳ):2C2H6(g)+7O2(g)4CO2(g)+6H2O(g)。在800℃时用乙烷氧气氧化裂解制乙烯,乙烷的转化率、乙烯的选择性和收率随投料比
的变化关系如图所示:
已知:C2H4的选择性=×100%
C2H4的收率=C2H6的转化率×C2H4的选择性
①控制=2而不采用选择性更高的
=3.5,除可防止积碳外,另一原因是_______;
<2时,
越小,乙烷的转化率越大,乙烯的选择性和收率越小的原因是_______。
②一定温度和压强为5.8pMPa条件下,将C2H6和O2按物质的量之比为2∶3通入密闭弹性容器中发生反应,平衡时,C2H4选择性为60%,C2H4的收率为48%。该温度下,反应2C2H6(g)+O2(g)2C2H4(g)+2H2O(g)的Kp=_______(用含字母p的代数式表示,带单位。已知Kp是用反应体系中气体的分压来表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
4、研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义。
(1)将CO2与焦炭作用生成CO,CO可用于炼铁等。
已知:①Fe2O3(s) + 3C(石墨) = 2Fe(s) + 3CO(g) △H 1 = +489.0 kJ·mol-1
②C(石墨) +CO2(g) = 2CO(g) △H 2 = +172.5 kJ·mol-1
则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为 。
(2)二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向,将CO2转化为甲醇的热化学方程式为:
CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) △H
①该反应的平衡常数表达式为K= 。
②取一定体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比为1∶3),加入恒容密闭容器中,发生上述反应,反应过程中测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系如图1所示,则该反应的ΔH 0(填“>”、“<”或“=”)。
③在两种不同条件下发生反应,测得CH3OH的物质的量随时间变化如图2所示,曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ KⅡ(填“>”、“<”或“=”)。判断的理由 。
(3)以CO2为原料还可以合成多种物质。
①工业上尿素[CO(NH2)2]由CO2和NH3在一定条件下合成,其反应方程式为 。开始以氨碳比=3进行反应,达平衡时CO2的转化率为60%,则NH3的平衡转化率为 。
②将足量CO2通入饱和氨水中可得氮肥NH4HCO3,已知常温下一水合氨Kb=1.8×10-5,碳酸一级电离常数Kb=4.3×10-7,则NH4HCO3溶液呈 (填“酸性”、“中性”、“碱性”)。
5、(1)比较沸点高低:HF______HCl(填“>、<或=”)。试解释原因__________。
(2)书写碱性的甲烷燃料电池的负极的电极反应式___________。
(3)用一个离子方程式说明AlO2-比结合H+能力强___________。
6、某化学实验创新小组设计了如图所示的检验Cl2某些性质的一体化装置。下列有关描述错误的是______
A.浓盐酸滴到氯酸钾固体上反应的离子方程式为3Cl−++6H+
2Cl2↑+3H2O
B.无水氯化钙的作用是干燥Cl2,且干燥有色布条不褪色,湿润的有色布条褪色
C.2处溶液出现白色沉淀,3处溶液变蓝,4处溶液变为橙色,三处现象均能说明了Cl2具有氧化性
D.5处溶液变为血红色,底座中溶液红色消失,氢氧化钠溶液的作用为吸收剩余的Cl2以防止污染
7、(1)1—戊醇在水中溶解度较小,主要原因是_______。
(2)石墨的熔沸点高,质地较软的原因是_______。
8、“84”消毒液等消毒剂在抗击新冠肺炎疫情中发挥着重要作用。“84”消毒液是1984年北京第一传染病医院(现地坛医院)研制成功的,是一种以NaClO为有效成分的高效含氯消毒剂,一般由和NaOH反应制得。请回答下列问题:
(1)“84”消毒液不能与洁厕灵混用,两者发生反应能生成,洁厕灵的主要成分是盐酸。下列说法中错误的是
A.图中表示“84”消毒液为外用消毒剂,不可口服
B.“84”消毒液与洁厕灵的反应属于氧化还原反应
C.实验室用稀盐酸与Cu反应制取
D.实验室用浓盐酸与反应制取
(2)能使湿润的红色布条
A.变蓝
B.褪色
C.变黑
D.无明显变化
(3)下列物质中不能用于自来水消毒的是
A.氯气
B.二氧化氯
C.臭氧
D.氮气
(4)漂白粉的有效成分是,也可以杀菌消毒。下列说法中错误的是
A.漂白粉可以漂白棉、麻、纸张
B.漂白粉可以用作游泳池消毒剂
C.将通入冷的石灰乳可制得漂白粉
D.漂白粉很稳定,可敞口放置
(5)实验室制取时,能用于干燥
的试剂是
A.碱石灰
B.浓硫酸
C.固体烧碱
D.生石灰
(6)能与很多金属发生反应生成盐,其中大多数盐能溶于水并电离出
。实验室检验
所需的试剂是
A.稀硝酸和溶液
B.稀硫酸和溶液
C.稀硫酸和溶液
D.稀硝酸和溶液
9、过渡金属配合物的一些特有性质的研究正受到许多研究人员的关注,因为这方面的研究无论是理论上还是工业应用上都有重要意义。
氯化铁溶液用于检验食用香精乙酰乙酸乙酯时,会生成紫色配合物,其配离子结构如图所示。
(1)此配离子中含有的作用力有__________ (填序号)。
A.离子键 B.金属键 C.极性键 D.非极性键 E.配位键 F.氢键 G.σ键 H.π键
(2)此配合物中碳原子的杂化轨道类型有__________。
10、四碘化锡为橙红色晶体,广泛应用于黑磷烯材料的制备。实验室常以锡粒为原料通过反应,实验装置如图(加热及夹持装置略)。
已知:
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 溶解性 | 性质 |
145.8 | 364.5 | 可溶于 | 易水解 | |
112.0 | 46.2 | 难溶于水 | 易挥发 |
回答下列问题:
(1)仪器C的名称是___________;C的出水口为___________(填“a”或“b”)。
(2)检查装置气密性后向A中加入少量无水乙醚,加热A至乙醚完全挥发,其目的是___________。快速打开B,将7.50g锡粒、25.40g碘单质、35.00mL加入装置A中;加热,当观察到___________时说明反应结束;停止加热,趁热过滤除去固体杂质,用
多次洗涤装置A及残渣,合并滤液和洗涤液,经一系列操作得到橙红色晶体。
(3)用乙酸酐( )代替
作反应溶剂能得到更高的产率,但需将锡粒处理为极碎的锡箔。若仍然用锡粒,反应引发后很容易停止,其原因是___________。
(4)利用滴定法测定产品的纯度,实验如下:称取mg产品品,加入足量的水,使产品充分水解
。将上层清液全部定容于250mL容量瓶中,移取25.00mL于锥形瓶中,加入少量
和几滴KSCN溶液,用cmol⋅L
的
标准溶液滴定至终点时,消耗
标准溶液VmL。(已知:
)
样品中的质量分数为___________;若不加
,则样品中
质量分数的测定值将___________(填“偏大”、“不变”或“偏小”)。
11、用沉淀法测定 KHCO3和 Na2CO3 固体混合物的组成,每次称取一定质量的样品溶于水制成溶液,向其中滴加相同浓度的 Ba(OH)2 溶液,每次实验均充分反应,反应前后溶液体积变化忽略不计,实验记录见下表:
实验序号 | I | II | III | IV | Ⅴ |
样品质量(g) | 3.06 | 6.12 | 9.18 | 12.24 | 15.30 |
Ba(OH)2溶液体积(mL) | 300 | 300 | 300 | 300 | 300 |
生成沉淀的质量(g) | 5.91 | 11.82 | 17.73 | 23.64 | 23.64 |
回答下列问题:
(1)样品中KHCO3 和Na2CO3 的物质的量之比_______。
(2)室温下第III组实验所得溶液中的 OH-物质的量浓度为_________。
12、镍是一种亲铁元素,地核主要由铁、镍元素组成。
(1)基态镍原子的价电子排布式为_______。
(2)配合物Ni(CO)4常温为液体,其最可能的晶体类型是_______,配位原子为_______。CO与N2互为等电子体,熔沸点更高的是CO,其原因是_______。
(3)NiSO4溶液与丁二酮肟的反应如图,该反应可以用来鉴别Ni2+。
①丁二酮肟中四种元素电负性由大到小的顺序为_______,碳原子的杂化轨道类型为_______。
②二(丁二酮肟)合镍(II)中存在的化学键有_______(填选项字母)。
A.σ键 B.π键 C.配位健 D.氢键 E.范德华力
(4)镍可做许多有机物与氢气加成的催化剂,例如吡啶()的反应方程式为:
3H2+
吡啶中大Π键可以表示为_______。
(5)某种镁、镍和碳三种元素形成的晶体具有超导性。该晶体可看作是镁原子做顶点,镍原子作面心的面心立方堆积(晶胞结构如图,未标出碳原子位置),碳原子只填充在由镍构成的八面体空隙。
①图中碳原子的位置位于晶胞的_______。
②已知晶胞中相邻且最近的镁、碳原子间核间距为a nm,NA为阿伏加德罗常数的值,其密度为_______g/cm3(列出算式即可)。
13、实验室以碳酸锰矿(含MnCO3及少量Fe、Al、Si等氧化物)为原料制高纯MnCO3和MnO2的流程如下:
(1)焙烧时的温度为300~500℃,写出焙烧时MnCO3所发生反应的化学方程式:______。
(2)焙烧前需测定碳酸锰矿中MnCO3的含量,测定过程如下:称取0.2000g碳酸锰矿粉于锥形瓶中,加入15mL磷酸,加热并不断摇动至矿粉溶解,加入NH4NO3将溶液中的Mn2+转化为Mn(PO4),待冷却至室温后,加入40mL蒸馏水,滴加2滴N苯代邻胺基苯甲酸作指示剂,用0.02000mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点[滴定过程中Mn(PO4)
与Fe2+反应生成Mn2+和Fe3+],消耗(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液30.00mL。计算碳酸锰矿中MnCO3的含量___________(写出计算过程)。
(3)将过滤后所得溶液净化后可得MnSO4溶液。
①将净化后MnSO4溶液置于如图所示三颈烧瓶中,控制一定的温度,将沉淀剂滴加到烧瓶中,充分反应后过滤、洗涤、干燥可得MnCO3白色粉末。沉淀剂可以使用Na2CO3溶液、NH4HCO3溶液或NH4HCO3与氨水的混合溶液。实验小组经过比较后使用的是NH4HCO3与氨水的混合溶液。
a.不使用Na2CO3溶液的原因是___________。
b.不使用NH4HCO3溶液的原因是___________。
②已知MnSO4可发生如下反应:MnSO4+K2S2O8+4NaOH=MnO2↓+K2SO4+2Na2SO4+2H2O,MnSO4和K2S2O8的物质的量相同,改变NaOH的物质的量,测得Mn的转化率、MnO2的含量{}与NaOH和MnSO4物质的量比值之间的关系如图所示。根据信息,补充完整制取纯净MnO2的实验方案:将20mL 1.0mol·L-1的MnSO4溶液和20mL 1.0mol·L-1的K2S2O8溶液混合,___________,得到纯净的MnO2(实验中可使用的试剂是1.0mol·L-1 NaOH溶液、1.0mol·L-1 H2SO4溶液、1.0mol·L-1 BaCl2溶液)。
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