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、原电池原理的发现改变了人们的生活方式。
(1)如图所示装置中,片作_______(填“正极”或“负极”),Zn片上发生反应的电极反应式为_______;能证明化学能转化为电能的实验现象是_______。
(2)下列可通过原电池装置实现化学能转化为电能的反应是_______(填序号)。
①
②
3、(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):______________________________。
4、有A、B、C、D、E五种前四周期的元素。A原子核外有1个未成对电子,A+比B原子少一个电子层,B原子得一个电子填入3p轨道后,3p轨道呈全充满状态。C原子的2p轨道有2个未成对电子,D的最高化合价和最低化合价的代数和为4,与C的核电荷数相差8。E位于周期表第12纵列且是六种元素中原子序数最大的。R是由D、E形成的化合物,其晶胞结构如图所示。请回答下列问题:
(1)C元素的电负性___D元素的电负性(填“>”、“<”或“=”)。
(2)C的第一电离能比它同周期前一族相邻元素的第一电离能________
(填“大”或“小”)。
(3)E的价电子排布式为_______ _,该元素位于周期表中__ _族。
(4)化合物A2D的电子式为______________________。
(5)D和B形成的一种化合物D2B2广泛用于橡胶工业,它的分子结构与双氧水相似,但在该化合物分子中,所有原子最外层均满足8电子稳定结构。则D2B2分子中D原子的杂化类型是__________,D2B2是_________分子(填“极性”或“非极性”)。
(6)R的化学式为________________(用元素符号表示)。已知R晶体的密度为ρ g·cm-3,则该晶胞的边长a=_____________ cm,(阿伏加德罗常数用NA表示)。
5、Ⅰ.煤炭中以FeS2形式存在的硫,在有水和空气及在脱硫微生物存在下发生生物氧化还原反应,有关反应的离子方程式依次为:
①2FeS2+7O2+2H2O4H++2Fe2++4SO
;
②Fe2++O2+H+Fe3++________;
③FeS2+2Fe3+3Fe2++2S;
④2S+3O2+2H2O4H++2SO
。
已知:FeS2中的硫元素为-1价。
回答下列问题:
(1)根据质量守恒定律和电荷守恒定律,将上述②离子方程式配平并补充完整_______。
(2)反应③的还原剂是__________________。
(3)观察上述反应,硫元素最终转化为____________从煤炭中分离出来。
Ⅱ.在淀粉KI溶液中,滴入少量NaClO溶液,溶液立即变蓝,有关反应的离子方程式是____________________________。在上述蓝色溶液中,继续滴加足量的NaClO溶液,蓝色逐渐消失,有关反应的离子方程式是_______________________。(提示:碘元素被氧化成IO)从以上实验可知,ClO-、I2、IO
的氧化性由强到弱的顺序是________________。
Ⅲ.工业上用黄铜矿( CuFeS2)冶炼铜,副产品中有SO2,冶炼铜的反应为8CuFeS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2。若CuFeS2中 Fe 的化合价为+2 ,反应中被还原的元素是________(填元素符号)。当生成0.8 mol 铜时,此反应转移的电子数目是________。
6、明代宋应星所著《天工开物》中己经记载了我国古代用炉甘石(主要成分ZnCO3)和煤冶锌工艺,锌的主要用途是制造锌合金和作为其他金属的保护层。回答下列问题:
(1) Zn原子基态核外电子排布式为___________________。
(2)硫酸锌溶于氨水形成[Zn(NH3)4]SO4溶液。
①SO42-中心原子的轨道杂化类型为_____,与它互为等电子体的阴离子化学式为____(写出一种)。
②在[Zn(NH3)4]2+中Zn2+与NH3之间形成的化学键为___,提供孤电子对的成键原子是____。 ③氨的热稳定性强于膦(PH3),原因是_______。
(3)黄铜是由铜和锌所组成的合金,元素铜与锌的第一电离能分别为:ICu=746kJ/mol,Izn=906 kJ/mol,ICu < Izn的原因是_____________。
(4)《本草纲自》中记载炉甘石(主要成分ZnCO3)可止血,消肿毒,生肌,明目……。
Zn、C、O电负性由大至小的顺序是________。ZnCO3中阴离子的立体构型是______。
(5)ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛,立方ZnS晶胞结构如图所示,每个Zn原子周围最近的Zn原子数目为____________。
晶胞边长为a pm,阿伏加德罗常数为NA,则ZnS晶体的密度为_____g/cm3 (列出计算式即可)
7、甲酸钙广泛用于食品、工、石油等工业生产上,300~400℃左右分解.
Ⅰ、实验室制取的方法之一是:Ca(OH)2+2HCHO+H2O2=Ca(HCOO)2+2H2O+H2↑.
实验室制取时,将工业用氢氧化钙和甲醛依次加入到质量分数为30-70%的过氧化氢溶液中(投料物质的量之比依次为1:2:1.2),最终可得到质量分数98%以上且重金属含量极低的优质产品.
(1)过氧化氢比理论用量稍多,其目的是____________。
(2)反应温度最好控制在30-70℃之间,温度不易过高,其主要原因是____________。
(3)制备时在混合溶液中要加入微量硼酸钠抑制甲醛发生副反应外,还要加入少量的Na2S溶液,加硫化钠的目的是____________。
(4)实验时需强力搅拌45min,其目的是____________;结束后需调节溶液的pH 7~8,其目的是____________,最后经结晶分离、干燥得产品.
Ⅱ、某研究性学习小组用工业碳酸钙(主要成分为CaCO3;杂质为:Al2O3、FeCO3) 为原料,先制备无机钙盐,再与甲酸钠溶液混合制取甲酸钙.结合右图几种物质的溶解度曲线及表中相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol•L-1计算)。
金属离子 | 开始沉淀的pH | 沉淀完全的pH |
Fe3+ | 1.1 | 3.2 |
Al3+ | 3.0 | 5.0 |
Fe2+ | 5.8 | 8.8 |
请补充完整由碳酸钙制备甲酸钙的实验方案:称取13.6g甲酸钠溶于约20mL水,配成溶液待用,并称取研细的碳酸钙样品10g待用;____________。
提供的试剂有:a.甲酸钠,B.5mol•L-1硝酸,C.5mol•L-1盐酸,D.5mol•L-1硫酸,e.3%H2O2溶液,f.澄清石灰水。
8、某化学研究性学习小组对某无色水样的成分进行检验,已知该水样中只可能含有K+、Mg2+、Fe3+、Cu2+、Al3+、Ag+、Ca2+、CO32-、SO42-、Cl-中的若干种离子。该小组同学取100 mL水样进行实验,向水样中先滴加硝酸钡溶液,再滴加1 mol·L-1的硝酸,实验过程中沉淀质量的变化情况如图所示:
注明:Ob段表示滴加硝酸钡溶液;bd段表示滴加稀硝酸
(1)水样中一定含有的阴离子是________,其物质的量浓度之比为________。
(2)写出BC段所表示反应的离子方程式:__________________________________________。
(3)由B点到C点变化过程中消耗硝酸的体积为________。
(4)试根据实验结果推断K+是否存在?________(填“是”或“否”);若存在,K+的物质的量浓度c(K+)的范围是__________________。(若K+不存在,则不必回答该问)
(5)设计简单实验验证原水样中可能存在的离子:_____________________。(写出实验步骤、现象和结论)
9、回答下列问题:
(1)Na2S3的电子式____,N2H4的结构式____。
(2)NaCl溶液中加入乙醇会有白色固体析出,解释原因:___。
10、氯化钡(BaCl2)是一种白色晶体,易溶于水,微溶于盐酸和硝酸,难溶于乙醇和乙醚,易吸湿,常用作分析试剂、脱水剂等。以BaS溶液为原料制备BaCl2·2H2O,并用重量法测定产品中BaCl2·2H2O的含量。某兴趣小组的实验方案如下:可选用试剂:NaCl固体、BaS溶液、浓H2SO4、 稀H2SO4、CuSO4溶液、蒸馏水。
步骤1: BaCl2·2H2O的制备
按如图所示装置(部分夹持仪器已省略)进行实验,得到BaCl2溶液,经一系列操作获得BaCl2·2H2O产品。
步骤2:产品中BaCl2·2H2O含量的测定
①称取产品0.5000 g,用100 mL水溶解,酸化,加热至近沸;
②在不断搅拌下,向①所得溶液中逐滴加入热的0.1000 mol· L-1 H2SO4溶液;
③沉淀完全后,在60 °C水浴中加热40 min,经过滤、洗涤、烘干等步骤,称量白色固体,其质量为0.4660g。
回答下列问题:
(1)在过滤操作中,下列仪器不需要用到的是_____________(填名称)。
(2)装置II中仪器b的作用是___________________;III中的试剂应选用__________。
(3)装置I是制取_______(填化学式)气体的装置,在试剂a过量并微热时,发生的主要反应的化学方程式为_________。
(4)沉淀过程中需加入过量的H2SO4溶液,原因是___________。
(5)在沉淀过程中,某同学在加入一定量热的H2SO4溶液后,认为沉淀已经完全,判断沉淀已完全的方法是_______。
(6)产品中BaCl2·2H2O的质量分数为_______(保留三位有效数字)。
11、已知粗盐水中含,含
。向粗盐水中加入
除Mg2+:MgCl2+Ca(OH)2→Mg(OH)2↓+CaCl2。然后加入
除
。
(1)处理上述粗盐水,至少需要加
________
。(保留三位有效数字)
(2)如果用碳酸化尾气(含体积分数为0.100、
体积分数0.0400)代替碳酸钠,发生如下反Ca2++2NH3+CO2+H2O→CaCO3↓+2
。处理上述
粗盐水至少需要通入标准状况下________
碳酸化尾气。(需列式计算,保留三位有效数字)
12、合成气(CO和H2)是一种重要的化工原料气,可以合成甲酸甲酯、二甲醚等化工产品,合成气的制备具有重要的研究价值。回答下列问题:
I.催化分解法
(1)催化剂作用下,用甲醇制备合成气的反应为CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g) ΔH>0,理论上欲提高甲醇的平衡转化率,适宜采用的措施是_______(填标号)。
A.高温高压
B.低温高压
C.高温低压
D.低温低压
(2)科研发现,在钯催化剂作用下,甲醇制备合成气的反应历程如图所示(吸附在钯催化剂表面上的物种用*标注)。
该历程中,最大能垒(活化能)为_______kJ·mol-1,放热最多步骤的化学方程式为_______。
II.自热重整法
甲烷、二氧化碳自热重整制合成气发生的反应主要有:
i.CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH1
ii.H2(g)+CO2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41kJ·mol-1
(3)已知部分化学键的键能数据如下表:
化学键 | C-H | H-H | C=O | C=O(CO) |
键能/kJ·mol-1 | 413 | 436 | 803 | 1076 |
则ΔH1=_______kJ·mol-1。
(4)将1molCH4与1molCO2在2L密闭容器中反应制取CO和H2时,CH4和CO2的平衡转化率随温度的变化如图所示。
①代表CO2平衡转化率随温度变化的曲线是_______(填“A”或“B”)。
②计算923K时反应i的化学平衡常数K=_______(计算结果保留小数点后2位)。
③1200K以上CH4和CO2的平衡转化率趋于相等的原因可能是_______。
III.电解转化法
(5)我国科学家设计了一种电解装置,能将二氧化碳转化为合成气,同时获得甘油醛,装置如图所示。
①催化电极a应与电源_______(填“正”或“负”)极相连。
②催化电极b生成合成气的电极反应式为_______。
13、减少NOx、CO2的排放,实现资源化利用是化学工作者研究的重要课题。
(1)尿素水解生成的NH3催化还原NO是重要的烟气脱硝技术,且为可逆过程。反应过程与能量关系如图1,在以Fe2O3为主的催化剂表面可能发生的反应过程如图2。
①NH3催化还原NO为_______(填“放热”“吸热”)反应。
②上述脱硝的总反应化学方程式为:_______。
(2)电厂烟气脱氮的反应为:4NH3(g) + 6NO(g)5N2(g) + 6H2O(g) ΔH<0,现向某2 L密闭容器中分别投入一定量的NH3、NO发生以上反应,其他条件相同时,在甲、乙两种催化剂的作用下,相同时间内NO的转化率与温度的关系如图3。工业上应选择催化剂_______(填“甲”或“乙”)。在催化剂甲的作用下,温度高于210°C时,NO转化率降低的可能原因是_______。
(3)工业以NH3和CO2为原料合成尿素。液相中,合成尿素的热化学方程式为:2NH3(l) + CO2(l)H2O(l) + NH2CONH2(l) ΔH<0,在液相中,CO2的平衡转化率与温度、初始氨碳比(用L表示,L=
)、初始水碳比(用W表示,W=
)关系如图4。
①曲线A、B中,_______(填“A”或“B”)的W较小。
②对于液相反应,常用某组分M达到平衡时的物质的量分数x(M)代替平衡浓度来计算平衡常数(记作Kx)。195°C时,2NH3(l) + CO2(l)H2O(l) + NH2CONH2(l)的Kx的值为_______。
(4)氨气可以用于燃料电池,其原理是氨气与氧气在碱性条件下反应生成一种常见的无毒气体和水,负极的电极反应式是_______。
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