1、以二氧化锰为原料制取高锰酸钾晶体的实验流程如图所示,下列有关说法正确的是
A.“灼烧”时,可在玻璃坩埚中进行
B.“浸取”时,可用无水乙醇代替水
C.“转化”反应中,通入CO2的目的是提供还原剂
D.“浓缩结晶”的目的是分离提纯KMnO4
2、Na、Al、Fe、Cu是中学化学中重要的金属元素。它们的单质及其化合物之间有很多转化关系。下表所列物质不能按如图(“→”表示一步完成)关系相互转化的是
选项 | A | B | C | D | |
a | Na | Al | Fe | Cu | |
b | NaOH | Al2O3 | FeCl3 | CuO | |
c | NaCl | Al(OH)3 | FeCl2 | CuCl2 |
A.A
B.B
C.C
D.D
3、下列实验合理的是( )
选项 | A | B | C | D |
实验装置 | ||||
实验目的 | 证明非金属性:Cl>C>Si | 吸收氨气,并防止倒吸 | 制备并收集少量NO2气体 | 制备少量氧气 |
A.A
B.B
C.C
D.D
4、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
5、(一)以下反应:①木炭与水制备水煤气 ②氯酸钾分解 ③炸药爆炸 ④酸与碱的中和反应 ⑤生石灰与水作用制熟石灰 ⑥ Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl,属于放热反应的是 (填序号),写出反应⑥的化学方程式__ 。
(二)为了合理利用化学能,确保安全生产,化工设计需要充分考虑化学反应的焓变,并采取相应措施.化学反应的焓变通常用实验进行测定,也可进行理论推算。
(1)丙烯是石化工业的主要原料之一,由于市场对丙烯的需求量激增,丙烷脱氢制丙烯的技术日益受到重视。某研究机构需得到C3H8(g)===3C(石墨,s)+4H2(g)的ΔH,但直接测定实验难进行,可通过下图中各组物质能量总和及相互间转化中的能量变化计算得到:
①判断:ΔH________0(选填“>”、“<”或“=”)。
②ΔH=___________(用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的代数式表示)。
(2)实验测得,5g甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出113.5kJ的热量,试写出甲醇燃烧的热化学方程式:_________________。
(3)由气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量叫键能.从化学键的角度分析,化学反应的过程就是反应物的化学键的断裂和生成物的化学键的形成过程.在化学反应过程中,拆开化学键需要消耗能量,形成化学键又会释放能量.已知反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=a kJ·mol-1。试根据表中所列键能数据计算a的数值: (写出 + 或-)。[
化学键 | H-H | N-H | N≡N |
键能/kJ·mol-1 | 436 | 391 | 945 |
(4)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的反应热进行推算。
已知:C(石墨,s)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H2=-571.6kJ·mol-1
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H3=-2599kJ·mol-1
根据盖斯定律,计算298K时由C(石墨,s)和H2(g)生成C2H2(g)反应的反应的热化学方程式: _ _ _。
6、回答下列问题:
(1)氢键存在于分子之问,也可以存在分子内,如邻羟基苯甲醛存在分子内氢键,导致它的沸点比对羟基苯甲醛低,氢键用X—H…Y表示,画出邻羟基苯甲醛分子的内氢键_______。
(2)苯酚常温下在水中溶解度不大,但高于65°时,它能与水任何比例互溶,原因是_______。
(3)三种晶体的熔点数据如下:
物质 | |||
熔点 | 280℃ | 3550℃ | 3652℃ |
和金刚石熔点相差大,石墨的熔点比金刚石高,原因是_______。
7、按要求回答下列问题:
(1)用系统命名法命名下列物质::___________;
(2)写出“间甲基苯乙烯”的结构简式:___________。
(3)分子中最多有___________个原子处于同一平面上。
(4)分子式为C9H12的芳香烃,苯环上的一溴取代物只有一种,该芳香烃的结构简式为___________。
(5)某烃1 mol与2 mol HCl完全加成,生成的氯代烃最多还可以与4 mol Cl2发生取代反应,则该烃的结构简式为___________。
(6)写出由甲苯制取炸药TNT的方程式___________。
(7)与H2加成生成2,5-二甲基己烷的炔烃的结构简式___________。
8、氨催化氧化是硝酸工业的基础,氨气在Pt催化剂作用下发生主反应I和副反应II:
I.4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g) ∆H1=-905 kJ/mol
II.4NH3(g)+3O2(g)⇌2N2(g)+6H2O(g) ∆H2=-1265KJ/mol
(1)2NO(g)⇌N2(g) + O2(g) ∆H3= ____。
(2)以Pt为催化剂,在1L密闭容器中充入1mol NH3和2mol O2, 测得有关物质的量与温度的关系如图:
①该催化剂在高温时对反应___更有利(填“I”或“II”)。
②520℃时,NH3的转化率为___。(提示:多平衡问题一定以多平衡后最终结果计算)
③520℃时,反应II的平衡常数K=___(写出平衡常数数字表达式,不用计算结果)。
④下列说法正确的是__(填标号)。
A.工业上氨催化氧化生成NO时,最佳温度应控制在840℃左右
B.增大NH3与O2的初始投料比,可以提高NH3生成NO的平衡转化率
C.投料比不变,增加反应物的浓度,可以提高NH3生成NO的平衡转化率
D.使用催化剂时,可降低反应的活化能,加快其反应速率
⑤温度高于840℃时,NO的物质的量减少的原因可能是___ (回答任意一条)
(3)在有氧条件下,新型催化剂M能催化NH3与NOx反应生成N2。
①NH3与NO2生成N2的反应中,当生成1mol N2时,转移的电子数用分数表示为___mol。
②将一定比例的O2、NH3和NOx的混合气体,匀速通入装有催化剂的反应器中反应。反应相同时间NOx的去除率随反应温度的变化曲线如下图所示,在50-250℃范围内随着温度的升高,NOx的去除率先迅速上升后上升缓慢,先迅速上升的主要原因是___。
9、乳酸的结构简式为。
(1)乳酸分子中含有的官能团的名称为_______。
(2)乳酸和足量金属钠反应的化学方程式为_______。
(3)乳酸和反应的化学方程式为_______。
(4)乳酸发生催化氧化反应的化学方程式为_______。
(5)在一定条件下,两个乳酸分子间可发生酯化反应:,生成物A的结构简式为_______。
10、在2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O反应中
(1) 是还原剂, 是还原产物。
(2) 该反应的离子方程式为: 。
(3) 用双线桥法表示此氧化还原反应电子转移的方向和数目
2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
(4)NA表示阿伏伽德罗常数,若产生标准状况下的气体的体积为2.24 L,则反应过程中转移电子的数目为 ,被氧化的HCl的质量为 g。
11、有机物的世界很丰富,种类和数目非常庞大,认识简单的有机物是我们学习有机化学的开始。现有如图所示几种有机物的结构:
回答下列问题:
(1)上述结构中更能真实反映有机物存在状况的是_______(填正确答案标号)
(2)写出E的同分异构体的结构简式_______
(3)写出B与反应的第一步方程式:_______,若将0.5molB中的氢原子全部用氯原子取代,需要标况下的
_______L
(4)若B中混有了C可用_______除杂(写试剂名称),反应的化学方程式是_______,反应类型_______
(5)可爱的冰墩墩备受人们喜爱,其中用到一种有机物聚氯乙烯,你能用合成聚氯乙烯吗?写出方程式_______
12、高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用水处理。工业上制备高铁酸钠有多种方法,其中一种方法的化学原理可用离子方程式表示为:3ClO-+2Fe2++10OH-=2FeO+3Cl-+5H2O。请分析上述反应中元素化合价的变化情况,指出氧化剂和还原剂___。
13、三氯氧磷(POCl3)是一种重要的化工原料,工业上可以直接氧化PCl3制备POCl3,反应原理为:P4(白磷)+6Cl2=4PCl3,2PCl3+O2=2POCl3。
PCl3、POCl3的部分性质如下:
| 熔点/℃ | 沸点/℃ | 其它 |
PCl3 | -112 | 75.5 | 遇水生成H3PO3和HCl |
POCl3 | 2 | 105.3 | 遇水生成H3PO4和HCl |
某兴趣小组模拟该工艺设计实验装置如图(某些夹持装置、加热装置已略去):
(1)仪器a的名称为____,B装置中长颈漏斗的作用是___。
(2)为使实验顺利进行,还需补充的装置为____。
(3)反应时,需严格控制三个条件:
①先制取___,缓慢地通入C中,直至C中的白磷消失后,再通入另一种气体。
②C装置用水浴加热控制温度为60~65℃,除加快反应速率外,另一目的是___。
③反应物必须干燥,否则会在C装置中产生大量的白雾,其主要成分为___(写化学式)。
(4)反应结束后通过下面步骤测定POCl3产品中Cl的含量,元素Cl的质量分数为____(写出计算式)。
Ⅰ.取xg产品于锥形瓶中,加入足量NaOH溶液,POCl3完全反应后加稀硝酸至酸性;
Ⅱ.向锥形瓶中加入0.1000mol·L-1的AgNO3溶液40.00mL,使Cl-完全沉淀;
Ⅲ.再向锥形瓶中加入20mL硝基苯,振荡,使沉淀表面被有机物覆盖;
Ⅳ.然后加入指示剂,用cmol·L-1NH4SCN溶液滴定过量Ag+至终点,记下所用体积为VmL。
[已知:Ag3PO4溶于酸,Ksp(AgCl)=3.2×10-10,Ksp(AgSCN)=2.0×10-12]
14、一定量的镁粉和铝粉混合粉末加入过量的盐酸溶解后,再向所得溶液中加入氢氧化钠溶液,得到的沉淀的物质的量与加入氢氧化钠的物质的量关系如图所示。
求:
⑴混合粉末中镁粉、铝粉各多少克______?
⑵加入盐酸的物质的量是多少______?
15、镍钴锰三元材料LiNixCoyMnzO2是一类新型锂离子电池正极材料,具有容量高、循环稳定性好等优点。
(1)锰元素基态原子的电子排布式为___________,镍钴锰三种基态原子中未成对电子数最多的是___________。
(2)镍可以形成多种配合物,如Ni(CO)4、[Ni(NH3)6]SO4等。
①上述两种配合物都存在的化学键的是___________
a. 离子键 b. 配位键 c. 极性键 d. 非极性键。
②Ni(CO)4常温下难溶于水,易溶于CCl4中,可推知其为___________。(填“极性分子”或“非极性分子”)
③[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的空间构型为___________。
(3)MnO和CoO具有相同的晶体构型,其熔点大小顺序为___________
(4)锂离子电池目前广泛采用溶有LiPF6的碳酸酯作为电解液。
①LiPF6各元素的第一电离能从大到小的顺序为___________。
②常见溶剂碳酸乙烯酯()中碳原子的杂化方式是___________。
(5)LiCoO2的晶胞是六棱柱,其结构如图所示,镍钴锰三元材料中Ni和Mn取代了部分Co的位置:
晶胞中含Li原子数为___________,若晶胞的底边边长为a nm,高为c nm,x:y:z=1:1:1,则LiNixCoyMnzO2晶胞的密度为___________g/cm3(列出计算式)。
16、氮的氧化物与空气中的氧气、温室气体(如甲烷)发生的反应,都会对空气质量产生一定的影响。
(1)科学家探索利用甲烷将氮的氧化物还原为氮气和水蒸气。已知有下列反应:
i. CH4(g) + 2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(g) △H = -801 kJ/mol
ii.N2(g) + O2(g) = 2NO(g) ∆H= +180 kJ/mol
ii.2NO(g) + O2(g) = 2NO2(g) △H= -114 kJ/mol
则甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为___________。
(2)下表是不同温度下NO (g)+O2(g)
NO2(g)的平衡常数:
T/K | 300 | 400 | 500 | 774 |
K/(mol·L)-/2 | 1.1×106 | 3.7×103 | 1.2×102 | 1.0 |
①为提高NO的转化率,可采取的措施有___________ (写两条);
②774K时,将4 mol NO和2mol O2充入1L恒容密闭容器中,不能判断反应已达到化学平衡状态的是___________ (填正确答案标号)。。
A.容器中压强不再变化 B. v正(O2)=2v逆(NO2)
C. c(NO):c(O2):c(NO2)=2:1:2 D.混合气体的密度保持不变
E.NO的转化率达50%
(3)我国科学家在研究CH4与NO2的反应机理时发现,该反应有3个途径(如图甲)R1、R2和R3,分别生成CH3+ HNO2、CH3+ tran-HONO(反式)和CH3+ cis-HIONO(顺式),对应的中间状态分别为TS1、TS2和TS3. R1、R2和R3的速率常数(一定温度时,反应物单位浓度时的反应速率)分别记为k1、k2和k3,总反应的速率常数为k, k=k1+ k2+k3,1380~1800K温度范围内的速率常数变化如图乙。
①从能量变化来看,反应速率最快的是________ (填“ R1”“R2”或“R3"),原因是_______;
②从速率常数来看,对总反应速率影响最大的是______(填“R1”“R2”或“R3"),原因是______。
③下列有关说法正确的是________ (填正确答案标号)。
A.HNO2比tran-HONO和cisHONO都稳定
B.在高温时,R1和R3会相互竞争
C.温度升高,3个反应的速率常数都增大
D.CH4与NO2存在多种反应机理,R1 是主要反应
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