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、环烷酸金属(Cu、Ni、Co、Sn、Zn)盐常作为合成聚氨酯过程中的有效催化剂。回答下列问题:
(1)基态Cu原子的价电子排布___________。
(2)镍的氨合离子中存在的化学键有___________。
A.离子键 B.共价键 C.配位键 D.氢键 E.键 F.
键
(3)Ni、Co的第五电离能:,
,
,其原因是___________。
(4)锡元素可形成白锡、灰锡、脆锡三种单质。其中灰锡晶体与金刚石结构相似,但灰锡不如金刚石稳定,其原因是___________。
(5)硒化锌晶胞结构如图所示,其晶 胞参数为a pm。
①相邻的与
之间的距离为___________pm。
②已知原子坐标:A点为(0,0,0),B点为(1,1,1),则C点的原子坐标___________。
③若硒化锌晶体的密度为,则阿伏加德罗常数
___________(用含a、
的计算式表示)。
3、硒是与硫同主族的元素。
已知:Se+2H2SO4(浓)→2SO2↑+SeO2+2H2O;2SO2+SeO2+2H2O→Se+2SO42-+4H+
(1)通过以上反应判断SeO2、H2SO4(浓)、SO2的氧化性由强到弱的顺序是___。
工业上回收得到的SeO2样品混有其它杂质,可以通过下面的方法测定SeO2含量:
①SeO2+KI+HNO3→Se+I2+KNO3+H2O
②I2+2Na2S2O3→Na2S4O6+2NaI
(2)配平反应式①,标出电子转移的方向和数目___。
(3)实验中,准确称量SeO2样品0.1500g,消耗了0.2000mol/L的Na2S2O3溶液25.00mL,所测定的样品中SeO2的质量分数为___。
已知在室温的条件下,pH均为5的H2SO4溶液和NH4Cl溶液,回答下列问题:
(4)各取5mL上述溶液,分别加水稀释至50mL,pH较大的是___溶液;各取5mL上述溶液,分别加热(温度相同),pH较小的是___溶液。
(5)取5mLNH4Cl溶液,加水稀释至50mL,c(H+)___10-6mol/L(填“>”、“<”或“=”),___填“增大”、“减小”或“不变”)。
(6)向等物质的量浓度的Na2S、NaOH混合溶液中滴加稀盐酸。
①在滴加盐酸过程中,溶液中c(Na+)与含硫各物种浓度的大小关系为___(选填字母)。
a.c(Na+)=c(H2S)+c(HS-)+2c(S2-) b.2c(Na+)=c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)
c.c(Na+)=3[c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)] d.2c(Na+)=c(H2S)+c(HS-)+2c(S2-)
②NaHS溶液呈碱性,若向溶液中加入CuSO4溶液,恰好完全反应,所得溶液呈强酸性,其原因是___(用离子方程式表示)。
4、甲醇作为基本的有机化工产品和环保动力燃料具有广阔的应用前景,二氧化碳加氢合成甲醇是合理利用二氧化碳的有效途径。由二氧化碳制备甲醇过程中可能涉及反应如下:
反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.58KJ/mol
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2
反应Ⅲ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H3=-90.77KJ/mol
回答下列问题:
(1)反应Ⅱ的△H2= ,反应Ⅲ自发进行条件是 (填“较低温”、“较高温”或“任意温度”)。
(2)在一定条件下3L恒容密闭容器中,充入一定量的H2和CO2仅发生反应Ⅰ,实验测得反应物在不同起始投入量下,体系中二氧化碳的平衡转化率与温度的关系曲线,如图1所示。
①氢气和二氧化碳的起始投入量以A和B两种方式投入:
A:n(H2)=3mol n(CO2)=1.5mol
B:n(H2)=3mol n(CO2)=2mol,
曲线Ⅰ代表哪种投入方式 (用A、B表示)
②在温度为500K的条件下,按照A方式充入3mol氢气和1.5mol二氧化碳,该反应10min后达到平衡:此温度下的平衡常数为 ;500K时,若在此容器中开始充入0.3mol氢气和0.9mol二氧化碳、0.6mol甲醇、xmol水蒸气,若使反应在开始时正向进行,则 x 应满足的条件是 。
(3)在恒温恒压密闭容器中,充入一定量的H2和CO2(假定仅发生反应I),反应过程中,能判断反应I已达到平衡状态的标志是
A.断裂3molH-H键,同时有3molH-O键形成
B.容器内的压强保持不变
C.容器中气体的平均摩尔质量不变
D.容器中气体的密度保持不变
(4)以甲醇、氧气为原料,100mL 0.15mol/LNaOH溶液为电解质设计成燃料电池,若放电时参与反应的氧气体积为336mL(标况)产生的气体全部被NaOH溶液吸收,则所得溶液中溶质的成分及物质的量之比为 ,溶液中各离子浓度由大到小的顺序 。
5、科学研究表明,当前应用最广泛的化石燃料到本世纪中叶将枯竭,解决此危机的唯一途径是实现燃料和燃烧产物之间的良性循环:
(1)一种常用的方法是在230℃、有催化剂条件下将CO2和H2转化为甲醇蒸汽和水蒸气。下图是生成1molCH3OH时的能量变化示意图。
已知破坏1mol不同共价键的能量(kJ)分别是:
已知E1=8.2 kJ·mol-1,则E2=__________kJ·mol-1。
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行如下反应:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
① 该反应的ΔH__________0(填“<” 或“>” )。
② 实验2条件下的平衡常数K= 。
③ 实验3中,若平衡时H2O的转化率为25%,则a/b=______。
④ 实验4,若900℃时,在容器中加入CO、H2O、CO2、H2各1mol,则此时V正 V逆(填“<” 或“>” 或“=”)。
(3)捕捉CO2可以利用Na2CO3溶液。先用Na2CO3溶液吸收CO2生成NaHCO3,然后使NaHCO3分解,Na2CO3可以进行循环使用。将100mL 0.1mol/LNa2CO3的溶液中通入112mL(已换算为标准状况)的CO2,溶液中没有晶体析出,则:
①反应后溶液中的各离子浓度由大到小的顺序是___________________________。
②反应后的溶液可以作“缓冲液”(当往溶液中加入一定量的酸和碱时,有阻碍溶液pH变化的作用),请解释其原理_____________________________________。
6、PM2.5中的某些物质,易引发光化学烟雾污染,光化学烟雾中含有NOx、OCS、CH2=CH-CHO、HCOOH、以及光气等二次污染物。水污染程度可通过测定水体中铅、铬等重金属的含量判断。
(1)C、N、O三种元素的第一电离能从大到小的顺序为_______(用元素符号表示),CH2=CH-CHO分子醛基中碳原子杂化方式为____________。
(2)根据等电子体原理,羰基硫(OCS)分子的结构式为_________;光气(COCl2)各原子最外层都满足8电子稳定结构,则光气分子的空间构型为_________(用文字描述);
(3)1molHCOOH中含σ键和π键数目之比为______________。
(4)基态Cr原子核外电子排布式是_______,配合物[Cr(NH3)4(H2O)2] Cl3中心离子的配体为_______。
(5)测定大气中PM2.5的浓度方法之一是β-射线吸收法,β-射线放射源可用85Kr。已知Kr晶体的晶胞结构如图所示,设晶体中晶胞中含Kr原子为m个,与每个Kr原子紧相邻的Kr原子有n个,则m/n=______(填数字)。若两个相邻面心的Kr原子的核间距为acm,用NA表示阿伏伽德罗常数,M表示Kr的相对原子质量。该晶体的密度计算式为______ g/cm3。
7、NaNO2是一种白色易溶于水的固体,俗称工业盐,在漂白、电镀等方面应用广泛,完成下列填空:
(1)钠元素核外有____种能量不同的电子;氮元素原子最外层电子的轨道排布式为____。
(2)NaNO2晶体类型是____;组成NaNO2的三种元素,其对应的简单离子半径由小到大的顺序为___。
8、测定0.1mol•L﹣1Na2SO3溶液先升温再降温过程中的pH,数据如下。
时刻 | ① | ② | ③ | ④ |
温度/℃ | 25 | 30 | 40 | 25 |
pH | 9.66 | 9.52 | 9.37 | 9.25 |
(1)Na2SO3水解的离子方程式为_____。
(2)请根据题给信息判断Kw的关系①_____④(填“>”、“<”或“=”,下同),Kh的关系①_____②。
(3)实验过程中,取①、④时刻相同体积的溶液,加入盐酸酸化的BaCl2溶液做对比实验,产生白色沉淀④比①多。该白色沉淀的成分是_____,沉淀④比①多的原因是_____。
(4)数据显示,①→③的过程中,_____对水解平衡移动方向的影响程度更大(填“温度”或“浓度”)。
9、纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注,采用肼(N2H4)燃料电池为电源,用离子交换膜控制电解液中c(OH-)制备纳米Cu2O,其装置如图甲、乙。
(1)上述装置中D电极应连接肼燃料电池的________极(填“A”或“B”),该电解池中离子交换膜为________离子交换膜(填“阴”或“阳”)。
(2)该电解池的阳极反应式为________________________________________,
肼燃料电池中A极发生的电极反应为____________________________。
(3)当反应生成14.4 g Cu2O时,至少需要肼________ mol。
10、三氯氧磷(POCl3)是重要的基础化工原料,广泛用于制药、染化、塑胶助剂等行业。某兴趣小组用O2直接氧化PCl3制备POCl3,实验装置设计如图:
有关物质的部分性质如下表:
物质 | 熔点℃ | 沸点/℃ | 其它性质 |
PCl3 | -111.8 | 74.2 | 遇水生成H3PO3和HCl遇O2生成POCl3 |
POCl3 | 2 | 105.3 | 遇水生成H3PO4和HCl,能溶于PCl3 |
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是_______。
(2)装置B中试剂为_______;装置B的作用是_______。(任写两条)
(3)装置C中制备POCl3的化学方程式为_______。
(4)b装置的作用是_______。
(5)通过佛尔哈德法可以测定三氯氧磷产品中C1元素的含量实验步骤如下:
I.取m克产品于锥形瓶中,加入足量NaOH溶液,待完全反应后加稀硝酸至溶液显酸性;
II.向锥形瓶中加入0.1000mol·L-1的AgNO3溶液50.00mL,使Cl-完全沉淀;
III.向其中加入2mL硝基苯,用力摇动使沉淀表面被有机物覆盖;
IV.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。
①滴定选用的指示剂是_______(填标号)。
A.酚酞 B.NH4Fe(SO4)2 C.淀粉 D.甲基橙
②Cl元素的质量分数为_______(用含m、c、V的表达式表示)。
③若取消步骤III,会使步骤IV中出现两种沉淀共存,该反应使测定结果_______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
11、有三份不同质量的硫化铜与硫化亚铜的混合物样品①②③。甲、乙、丙三同学各取一种样品,加强热充分反应,测定各样品中硫化铜的量。
(1)甲取2.56克样品①,置于空气中加强热,产物为氧化铜和二氧化硫。若产生0.448 L气体(标准状况),该气体被30 mL一定浓度氢氧化钠恰好完全吸收,将所得溶液小心低温蒸干得固体2.3克。则样品①中硫化铜的质量为_____g,氢氧化钠浓度_______mol·L-1;
(2)乙取3.52克样品②,投入过量的浓硝酸中加热,充分反应后,样品全部参与反应,溶液失重8.44克。样品②中硫化铜的物质的量为____mol;若浓硝酸的浓度为14.2 mol·L-1,则反应消耗浓硝酸____mL。(已知:Cu2S+14HNO3→2Cu(NO3)2+10NO2↑+H2SO4+6H2O)
(3)丙称量样品③强热后剩余的固体质量比原样品减小了a g,若该固体为氧化铜,则样品③中硫化铜物质的量(n)为_________mol。若要计算硫化亚铜的质量,则缺少_____________数据,若设该数据为b克,则硫化亚铜的质量为___________。
12、硼是一种用途广泛的化工原料,目前硼的用途超过300种。试回答下列问题:
(1)双烯合成反应的催化剂配合物[Cu(CH3C≡N)4]BF4中所含N元素基态原子的电子排布图(轨道表示式)是___________;四种元素B、C、N、F第一电离能由大到小的顺序是___________;上述配合物中与Cu( I )形成配位键的原子是___________ (填元素符号) ,阴离子的空间构型为___________。
(2)单质硼有多种同素异形体,无定形硼为棕色粉末,晶体硼呈灰黑色。晶体硼的熔点为2300°C,沸点为2550°C,硬度大,则晶体硼的类型为___________晶体,区分晶体硼和无定形硼最可靠的科学方法为对固体进行___________。
(3)硼酸(H3BO3)是一种具有片层结构的白色晶体,层与层之间存在分子间作用力,层内的H3BO3分子间通过氢键相连(如图所示)。含1molH3BO3的晶体中有___________mol氢键。硼酸是一元弱酸,与氢氧化钠溶液反应生成Na[ B(OH)4],用“→”标出[B(OH)4]-中的配位键:___________。
(4)某种硼氢化镁氨合物的晶胞结构如图所示,属于立方晶系,晶胞棱边夹角均为90°,图中每个黑球代表一个八面体,其中心为金属镁原子,顶点为氨分子;每个白球代表一个四面体,其中心为硼原子,顶点为氢原子。
已知a点的坐标为(,0,
) ,则c点的坐标为___________。该晶胞中n(Mg):n(N):n(B):n(H) =___________。
13、为全面实现碳达峰和碳中和,碳及其化合物的资源化利用成为研究热点。 回答下列问题:
(1)CO2和H2反应可生成甲醇。已知101 kPa和298 K时一些物质的标准摩尔生成热(在101 kPa和一定温度下,由最稳定单质生成1 mol纯物质的热效应,称为该物质的标准摩尔生成热)数据如表所示:
物质 | H2(g) | CO2(g) | CH3OH(g) | H2O(g) |
| 0 | - 393.5 | - 201 | - 241.8 |
①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=_______ kJ• mol-1。
②在一定条件下,向恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2,发生反应①,测得在相同时间内,不同条件下H2的转化率如图1所示(在实验条件下催化剂不会失活),b点前L1 高于L2,b点后L1和L2重合,其原因可能是_______;T2时,若起始压强为15 atm,Kp=_______atm-2(结果保留两位有效数字,Kp为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
③已知速率方程v正=k正c(CO2)·c3(H2),v逆=k逆c(CH3OH)• c (H2O),k正、k逆是速率常数,只受温度影响,图2表示速率常数的对数lgA与温度的倒数之间的关系,A、B、D、E分别代表图1中a点、c点的速率常数,点_______表示a点的lgk正。
(2)借助下图电解装置,二氧化碳也能生成甲醇,控制在一定温度,持续通入二氧化碳,电解过程中物质的量基本不变,则阴极电极反应式为_____。
(3)CO2和C2H6在催化剂作用下可以合成C2H4,反应为:CO2(g)+C2H6(g)CO(g)+H2O(g)+C2H4(g) ΔH=+177 kJ•mol-1,在C2H4合成体系内会发生副反应。
①若发生副反应C2H6(g)3H2(g)+2C(s),会降低催化效率,原因是_______。
②某温度下,若只存在副反应:2CO2(g)+C2H6(g)4CO(g)+3H2(g)。向a L密闭容器中充入2.1 mol C2H6和2.2 mol CO2,t min后反应达到平衡,容器内C2H4为1.4 mol,CO2为0. 2 mol,则C2H6的平衡总转化率为_______% (保留三位有效数字)。
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