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、镍电池广泛应用于混合动力汽车系统,电极材料由NiO2、Fe和碳粉涂在铝箔上制成。
放电过程中产生Ni(OH)2和Fe(OH)2,Fe(OH)2最终氧化、脱水生成氧化铁。由于电池使用后电极材料对环境有危害,某学习小组对该电池电极材料进行回收研究。
已知 :①NiO2有强氧化性,可与浓盐酸反应;
②NiCl2易溶于水,Fe3+不能氧化Ni2+。
③某温度下一些金属氢氧化物的Ksp及开始沉淀和完全沉淀时的理论pH如表所示:
M(OH)n | Ksp | pH | |
开始沉淀 | 沉淀完全 | ||
Al(OH)3 | 2.0×10-32 | 4.1 | - |
Fe(OH)3 | 3.5×10-38 | 2.2 | 3.5 |
Fe(OH)2 | 1.0×10-15 | 7.5 | 9.5 |
Ni(OH)2 | 6.5×10-18 | 6.4 | 8.4 |
回答下列问题:
(1)该电池的正极反应式为; ;
(2)维持电流强度为1.0A,消耗0.28gFe,理论电池工作 s。(已知F=96500C/mol)
(3)对该电池电极材料进行回收方案设计:
①方案中加入适量双氧水的目的是 ;在滤液I中慢慢加入NiO固体,则依次析出沉淀
和沉淀 (填化学式)。若两种沉淀都析出,pH应控制在不超过
(离子浓度小于1×10-5mol/L为完全沉淀,lg2=0.3、lg3=0.4);设计将析出的沉淀混合物中的两种物质分离开来的实验方案 。
②滤液III中溶质的主要成分是 (填化学式);气体I为 ,判断依据是 。
3、S、N元素是重要的非金属元素,其化合物应用广泛。
(1)红热木炭与浓H2SO4反应的化学方程式是C+2H2SO4CO2↑+2SO2↑+2H2O,该反应中浓硫酸的作用是作_______(填“氧化剂”或“还原剂”)。
(2)SO2能够使品红溶液褪色,体现了二氧化硫具有_______性(填“漂白性”或“还原性”)。
(3)关于氮的变化关系图如下:
上述流程中能够实现氮的固定的是_______(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
(4)氨的催化氧化是工业上制硝酸的重要步骤,其反应为:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)。
①一定条件下,在体积10 L的密闭容器中进行,半分钟后,NO的物质的量增加了4.5 mol,则此反应的平均速率v(NH3)=_______mol·(L·s)-1;
②在相同温度下,向该容器中通入一定量的NH3气体,反应速率将_______(填“加快”“减慢”或“不变”)。
4、乙烷、乙烯、乙炔它们及其衍生物一氯乙烷、氯乙烯、乙醇、乙醛、乙酸、乙酸乙酯都有很重要的用途。
(1)乙炔在空气中燃烧的现象____________________________________________________
由乙烷制取一氯乙烷的反应条件___________________,由乙烯制取乙醇的反应类型_________
(2)一氯乙烷分子中的官能团为__________________。聚氯乙烯的结构简式为________________。
(3)写出由乙醛生成乙酸的化学反应方程式。__________________________________________
(4)写出乙酸的一种同分异构体的结构简式____________________________;检验该同分异构体是否含有醛基操作_________________________________________________________
______________________________________________________________
(5)乙二醇(HOCH2CH2OH)也是一种很重要的化工原料,请完成由一氯乙烷合成乙二醇的路线图(合成路线常用的表示方式为:)
____________________________________________________________
5、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: 。
6、化学是一门实用性很强的科学,请根据题意填空:
(1)铝制餐具不宜长时间存放酸性、碱性食物,但常温下铝制容器可以盛装_______(填“浓硫酸”或“浓盐酸”)。
(2)我国5G通信技术处于世界领先地位,高速通信离不开光导纤维。用于制造光导纤维的基本原料是_______(填“SiO2”或“Na2SiO3”)。
(3)在汽车排气管上安装催化转化装置,可使尾气中的NO和CO反应转化为无污染的物质。请完成一定条件该反应的化学方程式:2CO+2NO2CO2 +_______。
7、已知:E是石油裂解气的主要成份,分子式为C2H4,D是一种具有香味的物质,各物质间的转化如图所示(有的反应条件和产物已略去).
请回答下列问题:
(1)化合物B的结构简式为
(2)反应①的反应类型
(3)写出反应②的化学方程式 .
8、(6分)如何除去下列物质中混有的少量杂质(括号内为杂质)。写出最佳的离子方程式。
(1)NaHCO3溶液(Na2CO3):________________________。
(2)FeCl2溶液(FeCl3):___________________________。
(3)单质Mg粉(Al):______________________________。
9、某班同学用如下实验探究、
的性质。回答下列问题:
(1)分别取一定量氯化铁、硫酸亚铁固体,均配制成0.1mol/L的溶液。请简述配制溶液的方法:_______。
(2)甲组同学探究与
的反应。取10mL 0.1mol/L KI溶液,加入6mL 0.1mol/L
溶液混合。分别取2mL此溶液于4支试管中进行如下实验:
①第一支试管中加入3滴硝酸酸化的溶液,生成黄色沉淀;②第二支试管中加入1mL
充分振荡、静置,
层呈紫色;
③第三支试管中加入3滴某黄色溶液,生成蓝色沉淀;
④第四支试管中加入3滴KSCN溶液,溶液变红。
实验③加入的试剂为_______(填化学式);实验_______(填序号)的现象可以证明该氧化还原反应为可逆反应。
(3)乙组同学设计如下实验探究亚铁盐的性质。
| 实验方案 | 现象 | 查阅资料 |
I | 1.0mL0.1mol/L | 生成白色沉淀,后沉淀基本变为红褐色 | 在溶液中不存在 |
II | 1.0mL 0.1mol/L | 生成白色沉淀,后沉淀颜色几乎不变 |
①实验I中由白色沉淀生成红褐色沉淀的化学方程式为_______。
②对实验II所得白色沉淀展开研究:
i.取II中少量白色沉淀,充分洗涤,向其中加入稀硫酸,沉淀完全溶解,产生无色气泡;
ii.向i所得溶液中滴入KSCN试剂,溶液几乎不变红;
iii.向ii溶液中再滴入少量氯水,溶液立即变为红色。
根据以上现象,实验中生成的白色沉淀的化学式为_______。若向ⅱ溶液中再加入少量固体,溶液也立即变为红色。发生反应的离子方程式为_______。
(4)丙组同学向乙组同学得到的红色溶液中滴入EDTA试剂,溶液红色立即褪去。通过查阅资料,发现可能是EDTA的配合能力比更强,加入EDTA后,EDTA与三价铁形成了更稳定的配合物,血红色消失。该配合物阴离子的结构如图所示,图中M代表
。配合物中C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为_______,
的配位数为_______。
10、某小组探究CuCl2溶液和Na2SO3溶液反应的主要产物,开展如下活动。
[实验准备]
(1)用亚硫酸钠固体配制100mL0.2mol·L-1Na2SO3溶液,下列仪器中无需使用的有___________(填名称)。
(2)检验亚硫酸钠溶液在空气中是否变质所需的试剂为___________。
[理论预测]
预测 | 主要产物 | 主要实验现象 |
1 | CuSO3 | 生成绿色沉淀 |
2 | Cu(OH)2、SO2 | 溶液中出现蓝色沉淀,伴有刺激性气味气体产生 |
3 | Cu2SO3 | 生成红色沉淀 |
4 | CuCl | 生成白色沉淀 |
(3)预测3中反应的离子方程式为___________。
[实验探究]
实验1
取1mL0.2mol·L-1Na2SO3溶液和2mL0.2mol·L-1CuCl2溶液混合,立即生成橙黄色沉淀,3min后沉淀颜色变浅并伴有少量白色沉淀产生振荡1min沉淀全部变为白色。
为证明实验1产生的白色沉淀为CuCl,需鉴定沉淀中含Cl-、Cu+,其中鉴定含Cu+的实验设计如下:
实验2
(4)已知[Cu(NH3)2]+、[Cu(NH3)4]2+在水中分别呈无色和深蓝色,实验2总反应的离子方程式为_____。
[进一步探究]
查阅资料获知橙黄色沉淀可能为xCuSO3·yCu2SO3·zH2O,在实验1获得橙黄色沉淀后,立即离心分离并洗涤。为探究其组成进行如下实验:
实验3
(5)离心分离的目的是加快过滤速度,防止___________。
(6)已知2Cu2++4I-=2CuI↓+I2,实验3___________(选填“能”或“不能”)证明橙黄色沉淀中含有Cu2+和。
为验证橙黄色沉淀转化为CuCl的原因可能是Cl-提高了Cu2+的氧化性,进行如下实验(已知装置中物质氧化性与还原性强弱差异越大,电压越大)。
实验4
装置 | 试剂a | 试剂b | 电压表读数 |
| 0.2mol·L-1Na2SO3溶液 | 0.2mol·L-1CuCl2 溶液 | V1 |
0.2mol·L-1Na2SO3溶液 | X | V2 |
(7)①表中X为___________。
②能证实实验结论的实验现象为___________。
[解释和结论]
综上所述,Cu2+与发生复分解反应速率较快,发生氧化还原反应趋势更大。
11、用两块相同的纯铜片作为电极,电解硫酸铜溶液,电解时,若电流强度为0.5A,电解时间为10min,每个电子的电量为1.60×10-19C,NA=6.02×1023mol-1。
(1)电路中通过的电量Q=___C。
(2)两块铜片质量相差了___g。
12、钴在冶金、化工及航天航空技术等领域应用广泛。从废旧锂离子电池中回收钴的实验方法为:将废旧锂电池处理分离得到的活性物质(主要成分是LiCoO2,不溶于水)与足量20%的过氧化氢溶液混合,用酸调节溶液的pH≤4,恒温水浴两小时。
(1)酸性介质条件下,LiCoO2与H2O2反应生成Co2+。该反应的离子方程式为______。
(2)用柠檬酸(弱酸)调节溶液的pH,柠檬酸的浓度对Co2+浸出率的影响如图1所示。
①当柠檬酸的浓度超过1 mol∙L-1时,Co2+浸出率几乎不变的原因是_____。
②现用锌棒做阳极、石墨做阴极电解柠檬酸酸浸后的溶液,可以将Co2+还原为Co单质。不同pH的溶液中Co2+残留率随时间的变化如图2所示。结果表明pH=4时电解效果最好,原因是_____。(已知:c(Zn2+)为1 mol∙L-1时,Zn2+开始沉淀的pH为5.4)
(3)金属Co与CO、H2在高压条件下可制得羰基氢钴 HCo(CO)4。HCo(CO)4与R-CH=CH2可通过高碳烯烃氢甲酰化反应生成高碳醛,反应历程如图3所示,反应中HCo(CO)4的作用是______,写出反应③生成高碳醛的化学反应方程式____。
13、脱除烟气中的氮氧化物(主要是指NO和NO2)可以净化空气、改善环境,是环境保护的主要课题。
(1)以漂粉精溶液为吸收剂脱除烟气中的NO,相关热化学方程式如下:
ⅰ.4NO(g) + 3O2(g) + 2H2O(l) = 4HNO3(aq) ∆H1 =﹣423 kJ·mol-1
ⅱ.Ca(ClO)2(aq) = CaCl2(aq) + O2(g) ∆H2 =﹣120 kJ·mol-1
ⅲ.3Ca(ClO)2(aq) + 4NO(g) + 2H2O(l) = 4HNO3(aq) + 3CaCl2(aq) ∆H3
① ∆H3 = _______kJ·mol-1。
② 反应ⅲ的平衡常数随温度升高的变化趋势是________。
(2)HClO可有效脱除NO,但HClO不稳定,实际应用中常用其盐。C12和Ca(OH)2制取漂粉精的化学方程式是________。
(3)次氯酸盐脱除NO的主要过程如下:
a.NO+HClO = NO2+HCl
b.NO + NO2+H2O ⇌ 2HNO2
c.HClO+ HNO2 = HNO3+HCl
下列分析正确的是________。
A.烟气中含有的少量O2能提高NO的脱除率
B.NO2单独存在时不能被脱除
C.脱除过程中,次氯酸盐溶液的pH下降
(4)研究不同pH、不同温度下漂粉精溶液对NO脱除率的影响,结果如图1、图2。
① 图1中,pH降低NO脱除率增大的原因:________。
② 脱除过程中往往有Cl2产生,原因是________(用离子方程式表示)。
③ 图2中,60~80℃ NO脱除率下降的原因:________。(至少答出两点)
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