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、燃煤烟气中含有较多的,减少排放和有效吸收是治理大气污染的一项重要措施。
(1)向燃煤中加入生石灰,可以有效减少的排放,燃烧后的煤渣中主要含硫元素的成分_______。(化学式)
(2)利用工业废碱液(主要成分)吸收烟气中的
并可获得无水
。
①吸收塔中发生反应离子方程式_______,酸性:H2SO3______H2CO3(填“”或“
”)。
②向溶液中滴加
溶液,测得溶液中含硫微粒的物质的量分数随
变化如图。由此可知
溶液呈_______(“酸性”或“碱性”),结合化学用语解释原因_______。
(3)用溶液吸收
。
已知:酸性条件下会转化成
和
,
具有更强的氧化性。
①用吸收
时,吸收率和溶液
的关系如图,随
升高吸收率降低的原因是_______。
②溶液加
酸化后溶液中,
_______。
3、钴(Co)是重要的稀有金属,在工业和科技领域具有广泛的用途。从某含钴工业废料中回收钴的工艺流程如下:
已知:
含钴废料的成分 | |||||
成分 | Al | Li | Co2O3 | Fe2O3 | 其他不溶于强酸的杂质 |
质量分数/% | 10.5 | 0.35 | 65.6 | 9.6 | 13.95 |
Ⅱ.实验中部分离子开始沉淀和沉淀完全的pH | |||
金属离子 | Fe3+ | Co2+ | Al3+ |
开始沉淀的pH | 1.9 | 7.15 | 3.4 |
沉淀完全的pH | 3.2 | 9.15 | 4.7 |
Ⅲ.离子浓度小于等于1.0×10-5 mol·L-1时,认为该离子沉淀完全。
请回答下列问题:
(1)NaF的电子式为____________。
(2)“沉淀1”的化学式为____________________。“调节溶液pH2”的范围为_________________。
(3)“还原”时发生反应的离子方程式为_______________________。
“沉钴”时发生反应的离子方程式为________________________。
(4)制备Co时,“补充铝”的原因为_________________________。
(5)已知:l0-0.9≈0.13,则 A1(OH)3 的溶度积常数 Ksp=_____________________。
(6)Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器,该电池的总反应可表示为::4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2,其正极反应式为_____________
4、研究含氮元素物质的反应对生产、生活、科研等方面具有重要的意义。
(1)发射“神舟十三”号的火箭推进剂为液态四氧化二氮和液态偏二甲肼(C2H8N2)。
已知:①C2H8N2(l)+4O2(g)=2CO2(g)+N2(g)+4H2O(l) ΔH1=-2765.0kJ/mol
②2O2(g) +N2(g)=N2O4(l) ΔH2=-19.5kJ/mol
③H2O(g)= H2O(l) ΔH3=-44.0kJ/mol
则C2H8N2(l)+2N2O4(1)=3N2(g)+2CO2(g)+4H2O(g)的ΔH为_______。
(2)碘蒸气存在能大幅度提高N2O的分解速率,反应历程为:
第一步:I2(g)→2I(g)(快反应)
第二步:I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g)(慢反应)
第三步:IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+I2(g)(快反应)
实验表明,含碘时N2O分解速率方程v=k·c(N2O)·[c(I2)]0.5(k为速率常数)。下列表述正确的是_______。
A.N2O分解反应中,k值与碘蒸气浓度大小有关
B.v(第二步的逆反应)<v(第三步反应)
C.IO为反应的催化剂
D.第二步活化能比第三步大
(3)为避免汽车尾气中的氮氧化合物对大气的污染,需给汽车安装尾气净化装置。在净化装置中CO和NO发生反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=-746.8kJ-mol-1.实验测得:v正=k正·p2(NO)·p2(CO),v逆=k逆·p(N2)·p2(CO2)。其中k正、k逆分别为正、逆反应速率常数,只与温度有关;p为气体分压(分压=物质的量分数x总压)。
①达到平衡后,仅升高温度,k正增大的倍数_______(填“大于”“小于”或“等于”)k逆增大的倍数。
②一定温度下在刚性密闭容器中充入CO、NO和N2物质的量之比为2:2:1,压强为P0kPa。达平衡时压强为0.9P0kPa,则平衡时CO的转化率为_______,_______。
(4)我国科技人员计算了在一定温度范围内下列反应的平衡常数Kp:
①3N2H4(1)4NH3(g)+N2(g) ΔH1 Kp1
②4NH3(g)2N2(g)+6H2(g) ΔH2 Kp2
绘制pKp1-T和pKp2-T的线性关系图如图所示:(已知:pKp=-1gKp)
①由图可知,ΔH1_______0(填“>”或“<”)
②反应3N2H4(1)3N2(g)+6H2(g)的K=_______(用Kp1、Kp2表示);该反应的ΔH_______0(填“>”或“<”)。
5、短周期元素W、X、Y、Z、M的原子序数依次增大,元素W的一种核素的中子数为0,X原子的最外层电子数是次外层的2倍,Z与M同主族,Z2﹣的电子层结构与氖原子相同。请回答下列问题:
(1)M在元素周期表中的位置_____。
(2)化合物p由W、X、Y、M四种元素组成。已知:向p溶液中加入FeCl3溶液,溶液变为血红色;向p溶液中加入NaOH溶液并加热,放出使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。则p的化学式为_____。
(3)由X、Z、M三种元素可组成物质q,q的分子结构类似于CO2,则q的结构式为_____。
(4)(XY)2的化学性质与Cl2相似。常温下,(XY)2与NaOH溶液反应的离子方程式为_____。
(5)常温下,1mol Z3能与Y的最简单氢化物反应,生成一种常见的盐和1mol Z2,该反应的化学方程式为_____。
6、硫酸铅可用于铅蓄电池、纤维增重剂、涂料分析试剂.工业上通常用自然界分布最广的方铅矿(主要成分为PbS)生产硫酸铅。工艺流程如下:
已知:①Ksp(PbSO4)=1.08×10-8,Ksp(PbCl2)=1.6×l0-5.
②PbCl2(s)+2Cl-(aq) PbCl42-(aq) △H>0
③Fe3+、Pb2+以氢氧化物形式开始沉淀时的pH值分别为1.9和7.
(I)流程中加入盐酸可以控制溶液的pH<1.9,主要目的是 _____________________,反应过程中可观察到淡黄色沉淀,则步骤(1)对应的主要反应的离子方程式为 ____________________________;
(II)步骤(2)所得的滤液A 蒸发浓缩后再用冰水浴的目的是___________(请用平衡移动原理解释)
(III)上述流程中可循环利用的物质有___________;
(Ⅵ)步骤(4)中反应的离子方程式为_____________________.对滤液C中氯离子的测定可中和后采用K2CrO4为指示剂,以AgNO3标准溶液滴定溶液中Cl−,利用Ag+与CrO42-生成砖红色沉淀,指示到达滴定终点。选用K2CrO4溶液的最好浓度等于 _____________mol·L−1。(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×10-12和2.0×10-10)。
(Ⅴ)PbO2与MnO2性质相似,请写出PbO2与浓盐酸加热条件下反应的离子方程式______________________
7、I按要求填空,括号内为有机物的结构简式或分子式
(1)有机物甲()中含氧官能团的名称是________________
(2)有机物乙(分子式为C3H6O3)可由葡萄糖发酵得到,也可从酸牛奶中提取。纯净的乙为无色粘稠液体,易溶于水。乙的核磁共振氢谱如图,则乙的名称为______________
(3)有机物丙()的反式1,4-加成聚合反应产物的结构简式为______________
(4)已知为平面结构,则有机物丁(
)分子中最多有_____个原子在同一平面内
II化学式为C9H10O2的有机物有如下的转化关系:
已知:① F与FeCl3溶液能发生显色反应
②从G到H的反应中,H只有一种结构且能使溴水褪色。
③羟基与双键碳原子相连接时,不稳定,易发生转化:
请回答下列问题:
(5)写出物质D的名称_______________
(6)B→C的反应类型:_____________________________。G→H反应类型:__________________
(7)A生成D和E的化学方程式:_______________________。
(8)有机物B与银氨溶液反应的离子方程式________________________。
(9)写出由苯酚合成的合成路线流程图(无机试剂任选,要注明条件)_______
8、工业制钛白粉产生的废液中含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2(SO4)3、TiOSO4,可利用酸解法生产补血剂乳酸亚铁。其生产流程如下:
已知:TiOSO4可溶于水,在水中电离为TiO2+和SO42-。请回答下列问题:
(1)写出TiOSO4水解生成钛酸H4TiO4的离子方程式__________________________。步骤①中加入足量铁屑的目的是______________。
(2)工业上由H4TiO4可制得钛白粉TiO2。TiO2直接电解还原法(剑桥法)生产钛 是一种较先进的方法,电解质为熔融的CaCl2,原理如图所示,阴极的电极反应为_______________。
(3)步骤②的离子方程式是____________________________,所得副产品主要 是__________(填化学式)。
(4)步骤④的结晶过程中必须控制一定的真空度,原因是_____________________。
(5)乳酸可由乙烯经下列步骤合成:
上述合成路线的总产率为60%,乳酸与碳酸亚铁反应转化为乳酸亚铁晶体的产率为90%,则生产468 kg乳酸亚铁晶体(M=234 g/mol)需要标准状况下的乙烯________m3。
9、NO、NO2 和CO均为大气污染物,对其治理备受关注。请回答下列问题:
I.碱液吸收法
(1)NaOH溶液可将NO和NO2的混合气体转化为NaNO2,该反应的离子方程式为_________________________________________。
(2)25℃时,HNO2的电离常数Ka=4.6×10-4。常温下,向NaNO2溶液中滴加盐酸至溶液的pH=3时,溶液中=_________(保留两位有效数字)
Ⅱ.已知综合治理NO和CO的原理为
i. 2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2 (g) △H=-746.5kJ•mol-1
ii. C(s)+ 2NO(g)N2(g)+ CO2 (g) △H= +172.5 kJ•mol-1
(3)高温下,1mol C(s)与CO2 完全反应生成CO的热化学方程式为________________________。
(4)一定条件下,某密闭容器中发生反应i和反应ii。达到平衡后,其他条件不变,升高温度,CO的体积分数_______(填“增大”“ 减小”或“无影响”)。
(5)一定条件下,恒容密闭容器中发生反应i。若起始充入的=y,NO的平衡转化率(a)与y和温度(T)的关系如图所示。
①y1_____y2(填“>”“<”或“=”)
②M点和N点对应的该反应速率:M_________N(填“>”“<”或“=”)
(6)t℃时,向容积为10L的恒压密闭容器中加入1mol C(s)和2molNO(g),发生反应ii。5min达到平衡时,测得0~5min内,用CO2表示的该反应速率v(CO2)=0.016 mol•L-1·min-1;N2的体积分数为a。则:
①t℃时,该反应的平衡常数K=_____________。
②若保持条件不变,起始向该容器中按下列配比加入物质,达到平衡时,N2的体积分数仍为a的是____________________(填选项字母)
A.0.5molC和2mol NO B.2mol N2和2mol CO2
C.1 mol C、1 mol N2和1mol CO2 D.1 mol C、1 mol NO和1mol N2
10、某化学小组探究乙醛银镜反应后试管上银的去除方案。
已知:实验条件空气的影响忽略不计。
(1)写出乙醛发生银镜反应的化学方程式_____。
(2)向附有银镜的试管中加入稀HNO3,试管壁上的银逐渐消失,管口有浅红棕色气体生成,产生浅红棕色气体的化学方程式是_____。
(3)小组同学认为使用稀硝酸易产生污染性气体,考虑到铁盐也有较强的氧化性,用铁盐去除银镜对环境有利,于是进行如表实验:
序号 | 实验操作 | 现象 |
I | 向附有少量银镜的试管中,加入5mL0.1mol•L-1Fe(NO3)3溶液(过量,pH=2),振荡试管 | 银镜慢慢消失,溶液澄清 |
对银镜的消失原因小组同学作出如下假设:
假设1:Fe3+具有氧化性,能氧化Ag;
假设2:……。
回答下列问题:
①补全假设2:_____。
②甲同学通过设计实验,证明了假设2成立,他设计的方案为:向附有少量银镜的试管中,加入_____,充分振荡,银镜消失。
③为证明假设1,乙同学用同浓度FeCl3溶液替换Fe(NO3)3溶液,进行下列实验:
序号 | 实验操作 | 现象 |
II | 向附有少量银镜的试管中,加入5mL0.1mol•L-1FeCl3溶液(过量,pH=2),振荡试管 | 银镜快速溶解,反应后溶液中有明显灰色沉淀 |
丙同学查阅文献得知:Fe3+氧化性与Ag+接近,实验II中银镜能快速溶解,可能与生成氯化银沉淀有关,用平衡移动原理解释原因_____。
④为证明自己的观点,丙同学的通过积极思考,设计了实验III。
实验III:如图连接装置进行实验,电压表的指针向左偏转,记录电压示数为a。
已知:电压大小反映了物质氧化性与还原性强弱的差异;物质氧化性与还原性强弱的差异越大,电压越大。
将U形管右侧溶液替换成0.1mol•L-1NaNO3溶液,重做上述实验,电流表指针向左偏转,记录电压示数为b,能证明丙同学观点的实验证据是_____。
(4)总结上述实验,小组同学认为HBr溶液和HI溶液也能去除试管上的银镜,并进行如表实验。
序号 | 实验操作 | 现象 |
IV | 向附有少量银镜的试管中,加入5mL1mol•L-1的HBr溶液,不断振荡。 | 银镜不溶解 |
V | 向附有少量银镜的试管中,加入5mL1mol•L-1的HI溶液,不断振荡。 | 银镜溶解,有黄色沉淀产生,且有气泡产生 |
已知:常温下Ksp(AgBr)=5.4×10-13;Ksp(AgI)=8.5×10-17,分析相同条件下银镜能溶于5mL1mol•L-1的HI溶液,而不溶于HBr溶液的原因_____。
11、化学需氧量(COD)是衡量水质的重要指标之一、COD是指在特定条件下用一种强氧化剂(如)定量地氧化水体中的还原性物质所消耗的氧化剂的量(折算为氧化能力相当的
质量,单位:mg/L)。某水样的COD测定过程如下:取400.0mL水样,用硫酸酸化,加入40.00mL0.002000mol/L
溶液,充分作用后,再加入40.00mL0.005000mol/L
溶液。用0.002000mol/L
。溶液滴定,滴定终点时消耗26.00mL。
已知:
(1)1mol的氧化能力与___________g
的氧化能力相当(作氧化剂时转移的电子数相同)。
(2)该水样的COD值是___________mg/L。(写出计算过程,结果保留小数点后一位)
12、丙烯腈(C3H3N)是一种重要的化工原料,以丙烯(C3H6)、NH3、O2为原料,选择合适的催化剂合成丙烯腈的主要反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
(1)℃时,向恒压容器中充入0.2mol
、0.6mol
和0.6mol
,发生反应Ⅲ,达到平衡时,放出94.1kJ能量;若向相同容器中充入1.5mol HCN(g)和3mol
(g),达平衡时吸收235.25kJ能量,则
_______
;两种情况下反应物的转化率
_______。
(2)200℃,160Pa时,向恒压容器中充入、
和
的混和气体制取丙烯腈,发生上述三个反应。平衡后,测得
(g)、
(g)、HCN(g)的体积分数分别为6%、10%、6%,其中三种反应物的体积分数相等。则
(g)的体积分数为_______,丙烯腈
(g)的产率为_______(保留3位有效数字),反应Ⅱ的
_______
。(已知:
)
(3)反应时间相同、反应物起始投料相同时,丙烯腈产率与反应温度的关系如图所示(图中虚线表示相同条件下丙烯腈平衡产率随温度的变化)。Y点丙烯腈产率比X点高的原因是_______。Z点正反应速率_______X点正反应速率(填“>”、“<”或“无法比较”),理由是_______。
13、元素周期表中第四周期某些过渡元素(如Ti、Mn、Zn等)在生产生活中有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)钛的应用越来越受到人们的关注。
①第四周期元素中,基态原子的未成对电子数与钛相同的有___________(填元素符号)。
②钛比钢轻、比铝硬,是一种新兴的结构材料。钛硬度比铝大的原因是___________。
(2)锰及其化合物的应用研究是前沿科学之一
①已知金属锰有多种晶型,γ型锰的面心立方晶胞俯视图符合下列___________(选填字母编号)。
②三醋酸锰[(CH3COO)3Mn]是一种很好的有机反应氧化剂。三醋酸锰[(CH3COO)3Mn]中阳离子的价层电子排布式中电子的自旋状态___________(填“相同”或“相反”)。
③Mn2+能形成配离子为八面体的配合物MnClm·nNH3,在该配合物的配离子中,Mn2+位于八面体的中心。若含1 mol该配合物的溶液与足量AgNO3溶液作用可生成l mol AgCl沉淀,则该配离子化学式为___________。
(3)比较Fe和Mn的第三电离能,I3(Fe)___________I3(Mn)(填“大于”或“小于”),原因是___________。
(4)某钙钛型复合氧化物如图,以A原子为晶胞的顶点,A位可以是Ca、Sr、Ba或Pb,当B位是V、Cr、Mn、Fe时,这种化合物具有巨磁电阻效应。
已知La为+3价,当被钙等+2价元素A替代时,可形成复合钙钛矿化合物LaxA1-xMnO3,(x>0.9),此时一部分+3价锰转变为+4价,导致材料在某一温度附近有反铁磁-铁磁、铁磁-顺磁转变及金属-半导体的转变,则复合钙钛矿化合物中+3价锰与+4价锰的物质的量之比为___________(用含x的代数式表示)。
(5)具有较高催化活性的材料金红石的晶胞结构如图所示。已知该晶体的密度为d g·cm-3,Ti、O原子半径分别为a pm和b pm,阿伏加德罗常数的值为NA,则金红石晶体的空间利用率为___________(列出计算式)。
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