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、氨对人类的生产生活具有重要影响。
(1)氨的制备与利用。
① 工业合成氨的化学方程式是 。
② 氨催化氧化生成一氧化氮反应的化学方程式是 。
(2)氨的定量检测。
水体中氨气和铵根离子(统称氨氮)总量的检测备受关注。利用氨气传感器检测水体中氨氮含量的示意图如下:
① 利用平衡原理分析含氨氮水样中加入NaOH溶液的作用: 。
② 若利用氨气传感器将1 L水样中的氨氮完全转化为N2时,转移电子的物质的量为6×10-4 mol ,则水样中氨氮(以氨气计)含量为 mg·L-1。
(3)氨的转化与去除。
微生物燃料电池(MFC)是一种现代化氨氮去除技术。下图为MFC碳氮联合同时去除的氮转化系统原理示意图。
① 已知A、B两极生成CO2和N2,写出A极的电极反应式: 。
② 用化学用语简述NH4+去除的原理: 。
3、甲醇(CH3OH)有很多用途。回答下列问题:
I.甲醇可用于制取甲醛(HCHO)。
(1)甲醇的沸点为64 ℃,甲醛的沸点为-21 ℃,甲醇的沸点较高的原因是__________。
(2)甲醇分子中采用sp3杂化的原子有____________(填元素符号);甲醛分子中σ键与π键之比为_____________。
II.直接甲醇燃料电池(DMFC)因其具有质量轻、体积小、结构简单、比能量密度高、低温操作等优点,DMFC阳极普遍采用以铂(Pt)为基础 的二元催化剂,如Pt-Cr合金等。
(3)基态Cr原子的未成对电子数为______________。
(4)与铬同周期的所有元素中基态原子最外层电子数与铬原子相同的元素是_______。(填元素符号)
(5)已知金属铂晶胞结构如右图所示。催化剂的XRD图谱分析认为:当铂中掺入Cr原子后,Cr替代了晶胞面心位置上的Pt,该催化剂的化学式为_______,晶体中与1个Pt原子相紧邻的Cr原子有_____个。
(6)若铂原子半径为r pm,铂摩尔质量为M g·mol-1,铂晶体的密度为ρ g·cm-3,则阿伏加德罗常数NA为_____mol-1(用有关字母列出计算式即可)。
4、环戊烯是生产精细化工产品的重要中间体,其制备涉及的反应如下:
回答下列问题:
(l)反应的△H= _________ kJ/mol 。
(2)解聚反应在刚性容器中进行。
①其他条件不变,有利于提高双环戊二烯平衡转化率的条件是 ____ (填标号).
A.升高温度 B.降低温度 C.增大压强 D.减小压强
②实际生产中常通入水蒸气以降低双环戊二烯的沸点。某温度下,通入总压为l00kPa的双环戊二烯和水蒸气,达到平衡后总压为160kPa,双环戊二烯的转化率为8 0%,则 pH2O=___kpa,平衡常数Kp=______kPa (Kp为以分压表示的平衡常数)
(3) 一定条件下,将环戊二烯溶于有机溶剂中进行氢化反应,反应过程中保持氢气压力不变,测得环戊烯和环戊烷的产率(以环戊二烯为原料计)随时间变化如下图所示。
①将环戊二烯溶于有机溶剂中可减少二聚反应的发生,原因是____,
②最佳的反应时间为__h。活化能较大的是__(填“氢化反应”或“副反应”)。
(4)已知氢化反应平衡常数为1.6 × 1012,副反应的平衡常数为2.0×10l2。在恒温恒容下,环戊二烯与氢气按物质的量之比为1:1进行反应,则环戊二烯的含量随时间变化趋势是____(不考虑环戊二烯的二聚反应)。
5、铜及其化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途。请回答下列问题:
(1)画出基态Cu原子的价电子排布图_______________;
(2)已知高温下Cu2O比CuO稳定,从核外电子排布角度解释高温下Cu2O更稳定的原因____________________________________;
(3)配合物 [Cu(NH3)2]OOCCH3中碳原子的杂化类型是___________,配体中提供孤对电子的原子是________。C、N、O三元素的第一电离能由大到小的顺序是_______________(用元素符号表示)。
(4)铜晶体中铜原子的堆积方式如图1所示,则晶体铜原子的堆积方式为____________。
(5)M原子的价电子排布式为3s23p5,铜与M形成化合物的晶胞如图2所示(黑点代表铜原子)。
①该晶体的化学式为_____________。
②已知铜和M的电负性分别为1.9和3.0,则铜与M形成的化合物属于________化合物(填“离子”、“共价”)。
③已知该晶体的密度为ρg·cm-3,阿伏伽德罗常数为NA,已知该晶体中Cu原子和M原子之间的最短距离为体对角线的1/4,则该晶体中Cu原子和M原子之间的最短距离为___________pm(写出计算列式)。
6、回答下列问题:
(1)与
熔融时均能导电,但后者室温下呈液态,后者熔点低的原因是_______。
(2)某小组用温度传感器探究正戊烷、正己烷挥发时的温度变化(如图所示),试解释原因_______。
7、将CH4、CO2催化重整为可用的化学品,对缓解能源危机、改善环境意义重大。
(l)以Fe(OH)3为脱硫剂,通过复分解反应吸收H2S,产物是H2O和___________。
(2)过程A主要涉及以下反应:
i. CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) △H=+247kJ/mol
ii. CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-41kJ/mol
①反应i的化学平衡常数K随温度的变化关系是____。
②分析反应iixt反应i中CO2转化率可能的影响并说明理由:____(写出一种即可)。
(3)某科研团队利用Ni、CaO、Fe3O4三种催化剂在850℃下“超干重整”CH4和CO2;
过程I.通入CO2和CH4,所得CO被吸收,H2O被分离出体系,如下面左图所示。
过程Ⅱ.H2O被分离后,向该装置中再通入He气,使催化剂再生并获得CO,如下面右图所示。
①CH4和CO2重整为CO、H2O的热化学方程式是____________。
②结合反应方程式简述Fe3O4的催化作用:___________。
③CaO对Fe3O4是否起到催化作用至关重要,实验研究结果如下表:
编号 | 催化剂 | 是否添加CaO | 还原产物 |
1 | Fe3O4 | 添加 | 有Fe |
2 | Fe3O4 | 不添加 | 无Fe |
运用有关化学原理解释实验结果:____。
8、N和Si是合成新型非金属材料的两种重要元素。请回答:
(1)基态Si原子的价层电子排布图为 ;Si原子可形成多种氢化物,其中Si2H6中Si原子的价层电子对数目为 。
(2)ClO3-、ClO4-中Cl都是以 轨道与O原子 轨道成键,其微粒的立体结构分别为 、 。
(3)N和Si形成的原子晶体中,N原子的配位数为 。
(4)NaN3常作为汽车安全气囊的填充物,其焰色反应为黄色。大多数金属元素有焰色反应的微观原因为 ;N3-中σ键和π键的数目之比为 。B、F与N三种元素同周期,三种基态原子的第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号表示)
(5)SiO2的晶胞与金刚石(如图所示)相似,可以看作Si原子替代C原子后,在两个成键的Si原子间插入1个O原子形成。则:
①晶胞中最小的环含有_____个原子。
②若晶体密度为ρg·cm3,阿伏伽德罗常数为NA,晶胞中两个最近的Si原子核之间的距离为____pm(用代数式表示)。
9、[化学—选修3:物质结构与性质]A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素,A2-和B2+具有相同的电子构型;C、D为同周期元索,C核外电子总数是最外层电子数的3倍;D元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题:
(1)四种元素中电负性最大的是 (填元素符号),其中C原子的次外层电子排布式为 。
(2)单质A有两种同素异形体,其中沸点高的是 (填分子式),原因是 ;B的氢化物所属的晶体类型是 ,B单质所形成的晶体,一个晶胞平均含有 个原子。
(3)C和D反应可生成组成比为1:5的化合物E,E的分子式为 ,已知该分子的空间构型为三角双锥,则其中两个Cl原子被F原子所替代得到的产物结构有 种。
(4)化合物D2A的立体构型为 ,中心原子的价层电子对数为 ,单质D与Na2SO3溶液反应,其离子方程式为 。
(5)A和B能够形成化合物F,F晶体中的B2+离子的排列方式如图所示,
①每个B2+周围最近的等距离的B2+离子有 个。
②已知F的晶胞参数是a0=0.54nm,它的密度为 (只列式不作计算,阿伏加德罗常数为6.02×1023mol-1)。
10、TiCl4是制备金属钛的重要中间体。某小组同学利用如图1所示装置在实验室制备TiCl4(夹持装置略去)。
已知:TiCl4易挥发,高温时能与O2反应,不与HCl反应,其他相关信息如表所示:
| 熔点/℃ | 沸点/℃ | 密度(g•cm-3) | 水溶性 |
TiCl4 | -24 | 136.4 | 1.7 | 易水解生成白色沉淀,能溶于有机溶剂 |
CC14 | -23 | 76.8 | 1.6 | 难溶于水 |
回答下列问题:
(1)装置D中仪器b的名称是_____,装置E中的试剂是_____(填试剂名)。
(2)装置B中长导管a的作用是_____。
(3)装置A中发生反应的离子方程式为_____。
(4)装置C中除生成TiCl4外,还生成一种气态不成盐氧化物,该反应的化学方程式为_____。
(5)制得的TiCl4中常含有少量CCl4,从混合液中分离出TiCl4操作的名称是_____。
(6)利用如图2装置测定所得TiCl4的纯度:取mg产品加入烧瓶,向安全漏斗中加入适量蒸馏水,待TiCl4充分反应后,将烧瓶和漏斗中的液体一并转入锥形瓶中,滴加几滴0.1mol•L-1K2CrO4溶液作指示剂,用nmol•L-1AgNO3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液VmL。
已知:常温下,Ksp(AgCl)=1.8×10-10、Ksp(Ag2CrO4)=1.1×10-12,Ag2CrO4呈砖红色,TiCl4+(2+n)H2O=TiO2•nH2O↓+4HCl。
①安全漏斗在本实验中的作用除加水外,还有_____。
②滴定终点的判断方法是_____。
③产品的纯度为_____(用含m、n和V的代数式表示)。
11、25℃时,醋酸电离平衡常数,
溶液与
溶液混合均匀(混合后溶液体积不变)。请计算:
(1)求混合液的_______(保留2位有效数字,下同)。
(2)向混合液中加0.10mL(2滴)盐酸,求此时溶液中
_______
。(写出计算过程)
12、氧化锌在液晶显示器、薄膜晶体管、发光二极管等产品中均有应用,常用下列三种锌盐为原料经高温分解制备。
回答下列问题:
(1)Zn位于元素周期表_______区,下列状态的Zn能产生发射光谱的是_______。
A.[Ar]3d104s2 B.[Ar]3d104s14p1 C.[Ar]3d104s1 D.[Ar]3d10
(2)原料Ⅰ中阴离子空间结构为 _______,其等电子体为 _______(写出1种即可)。
(3)原料Ⅱ、Ⅲ阴离子对应的酸沸点较高的是 _______(写结构简式),原因是 _______。
(4)关于以上几种锌盐说法正确的是 _______。
A.化合物Ⅱ中电负性最大的元素是O
B.化合物Ⅱ中所有C原子的杂化形式均为sp3
C.化合物Ⅲ中只存在离子键和极性共价键
D.化合物I阴离子中存在大键
(5)ZnO存在多种晶体结构,其中纤锌矿型和闪锌矿型是最常见的晶体结构,下图为这两种晶体的局部结构。
①图a是否为纤锌矿型ZnO的晶胞单元,_______(填“是”或者“否”)。
②图b闪锌矿型属于立方晶胞,原子1的坐标为,则原子2的坐标为 _______。
③图b的闪锌矿型晶胞参数为anm,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶体密度为_______g/cm3(列出计算式)。
13、Al、Cr、Co、Ni的合金及其相关化合物用途非常广泛,如锂离子电池的正极材料为LiCoO2,电解质溶液为LiBF4溶液。
(1)Co2+的基态核外电子排布式为_______。
(2)钴元素可形成种类繁多的配合物。三氯五氨合钴的化学式为Co(NH3)5Cl3,是一种典型的维尔纳配合物,具有反磁性。0.01molCo(NH3)5Cl3与足量硝酸银溶液反应时生成2.87g白色沉淀。Co(NH3)5Cl3中Co3+的配位数为_______,该配合物中的配位原子为_______。
(3)1951年Tsao最早报道了用LiAlH4还原腈:。
①LiAlH4中三种元素的电负性从大到小的顺序为_______(用元素符号表示)。
②中碳原子的轨道杂化类型为_______,1mol该分子中含σ键的物质的量为_______。
(4)全惠斯勒合金CrxCoyAlz的晶胞结构如图甲所示,其化学式为_______。
(5)NiO的晶胞结构如图乙所示其中离子坐标参数A为(0,0,0),则C的离子坐标参数为_______。一定温度下,NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”可以认为O2-作密置单层排列,Ni2+填充其中(如图丙),已知O2-的半径为apm,设阿伏加德罗常数的值为NA,每平方米的面积上具有该晶体的质量为_______g(用含a、NA的代数式表示,Ni的相对原子质量为59)。
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