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、严重的雾霾天气,给人们的出行及身体造成了极大的危害,研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的形成及处理具有重要意义。
(1)500℃时,在催化剂存在条件下,分别将2molSO2和1molO2置于恒压容器甲和恒容容器乙中(两容器起始容积相同),充分反应,二者均达到平衡后:
①两容器中SO2的转化率关系是甲_____乙(填“>”、“<”或“=”)。
②在容器乙中,反应达到平衡后,改变下列条件,能使SO2的转化率提高的是____(填字母)。
a.温度和容器体积不变,充入1.0molHe b.温度和容器体积不变,充入1.0molO2
c.在其他条件不变时,充入1molSO3 d.在其他条件不变时,改用高效催化剂
(2)利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2。
①在钠碱循环法中,Na2SO3溶液可作为吸收液,可由NaOH 溶液吸收SO2制得,该反应的离子方程式是_______________。
②吸收液吸收SO2的过程中,pH随n(SO32-):n(HSO3-)变化关系如下表:
n(SO32-):n(HSO3-) | 91: 9 | 1:1 | 9: 91 |
pH | 8.2 | 7.2 | 6.2 |
由上表判断,NaHSO3溶液显_____性(填“酸”、“碱”或“中”),用化学平衡原理解释:________。
(3)用CH4催化剂还原NO2可以消除氮氧化的污染,例如:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+ CO2(g)+ 2H2O(g) △H=-574 kJ/mol
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+ 2H2O(g) △H=-1160kJ/mol
若用标准状况下4.48CH4还原NO2至N2,整个过程中转移的电子总数为_____(阿伏加德罗常数的值用NA表示),放出的热量为_______kJ。
(4)工业上合成氨所需氢气的制备过程中,其中的一步反应为:CO(g)+H2O(g)====CO2(g)+ H2(g) △H<0。一定条件下,将CO(g)与H2O(g)以体积比为1:2置于密闭容器中发生上述反应,达到平衡时测得CO(g)与H2O(g)体积比为1:6.则平衡常数K=______(计算结果保留两位小数)。
3、【选做题】本题包括A, B两小题,请选定其中一小题,并在相应的答题区域内作答。若多做,则按A小题评分
A.在5-氨基四唑()中加入金属Ga,得到的盐是一种新型气体发生剂,常用于汽车安全气囊.
(1)基态Ga原子的电子排布式可表示为____________;
(2)5-氨基四唑中所含元素的电负性由大到小的顺序为____________,其中N原子的杂化类型为____________;在1mol 5-氨基四唑中含有的σ键的数目为____________。
(3)叠氮酸钠(NaN3)是传统安全气囊中使用的气体发生剂.
①叠氮酸钠(NaN3)中含有叠氮酸根离子(N3-),根据等电子体原理N3-的空间构型为____________。
②以四氯化钛、碳化钙、叠氮酸盐作原料,可以生成碳氮化钛化合物.其结构是用碳原子取代氮化钛晶胞(结构如右图)顶点的氮原子,这种碳氮化钛化合物的化学式为____________。
4、人类在四千五百多年前就开始使用铁器,铁是目前产量最大、使用最广泛的金属。请回答下列问题:
(1)丹霞地貌的岩层呈现出美丽的红色,是因为含有
A.Fe
B.FeO
C.
D.
(2)市场上出售的某种麦片中含有微量、颗粒细小的还原铁粉,能够改善贫血,原因是这些钞粉与人体胃酸(主要成分是盐酸)作用转化成
A.
B.
C.
D.
(3)取少量溶液于试管中,滴入NaOH溶液,该过程中观察到的现象是
A.只产生白色沉淀
B.只产生红褐色沉淀
C.产生白色絮状沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色
D.无明显变化
(4)溶液中含有少量
杂质,除杂所需的试剂是
A.铜片
B.铁粉
C.氯气
D.锌粒
(5)检验溶液中是否存在,可以向溶液中滴入KSCN溶液,若含有
,可观察到的现象是
A.溶液变为红色
B.溶液变为绿色
C.产生白色沉淀
D.产生红褐色沉淀
(6)合金的应用促进了人类社会的发展,制成下列物体的材料没有用到合金的是
A | B | C | D |
地铁列车的车体 | 潜水器耐压球壳 | 飞机发动机叶片 | 精美的青花瓷 |
A.A
B.B
C.C
D.D
5、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。
6、金是一种贵重金属,抗腐蚀,是延展性最好的金属之一。负载型金纳米材料在催化动态催化理论、光学、电子学等方面有重要作用。
Ⅰ.金的结构
(1)金元素位于元素周期表第6周期ⅠB族,金的价电子排布式为_______。
(2)金晶体的晶胞为面心立方晶胞,Au在晶胞中的配位数是_______。
Ⅱ.金的提取
硫脲()液相提金原理:
(3)硫脲易溶于水,原因是_______。
Ⅲ.金的应用
一种最稳定的负载型纳米金团簇,具有最完美的对称性,其结构如图所示:
(4)该金团簇的化学式为_______(填字母)。
a.Au b. c.
(5)该金团簇中有_______种不同化学环境的金原子。
7、下表为元素周期表的一部分,请参照元素①~⑧在表中的位置,用化学用语回答下列问题:
(1)在此元素周期表的一部分中,金属性最强的元素是_______(填元素符号)。
(2)⑤、⑥的原子半径由大到小的顺序为_______(填元素符号)。
(3)⑦、⑧两种元素的氢化物稳定性较强的是_______ (用化学式表示)。
(4)⑤、⑧的最高价氧化物对应的水化物相互反应的离子方程式为_______。
8、N和Si是合成新型非金属材料的两种重要元素。请回答:
(1)基态Si原子的价层电子排布图为 ;Si原子可形成多种氢化物,其中Si2H6中Si原子的价层电子对数目为 。
(2)ClO3-、ClO4-中Cl都是以 轨道与O原子 轨道成键,其微粒的立体结构分别为 、 。
(3)N和Si形成的原子晶体中,N原子的配位数为 。
(4)NaN3常作为汽车安全气囊的填充物,其焰色反应为黄色。大多数金属元素有焰色反应的微观原因为 ;N3-中σ键和π键的数目之比为 。B、F与N三种元素同周期,三种基态原子的第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号表示)
(5)SiO2的晶胞与金刚石(如图所示)相似,可以看作Si原子替代C原子后,在两个成键的Si原子间插入1个O原子形成。则:
①晶胞中最小的环含有_____个原子。
②若晶体密度为ρg·cm3,阿伏伽德罗常数为NA,晶胞中两个最近的Si原子核之间的距离为____pm(用代数式表示)。
9、铜及其化合物在工农业生产及日常生活中应用非常广泛.
(1)纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注,下表为制取Cu2O的三种方法:
①工业上常用方法Ⅱ和方法Ⅲ制取Cu2O而很少用方法I,其原因是____________。
②已知:
2Cu(s)+1/2O2(g)═Cu2O(s)△H=-169kJ•mol-1,
C(s)+1/2O2(g)═CO(g)△H=-110.5kJ•mol-1,
Cu(s)+1/2O2(g)═2CuO(s)△H=-157kJ•mol-1
则方法I发生的反应:2CuO(s)+C(s)=Cu20(s)+CO(g); △H=____________kJ/mol。
(2)氢化亚铜是一种红色固体,可由下列反应制备:4CuSO4+3H3PO2+6H2O=4CuH↓+4H2SO4+3H3PO4.
该反应每转移3mol电子,生成CuH的物质的量为____________。
(3)氯化铜溶液中铜各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与c(Cl-) 的关系如图所示。
①当c(Cl-)=9mol•L-1时,溶液中主要的3种含铜物种浓度大小关系为____________。
②在c(Cl-)=1mol•L-1的氯化铜溶液中,滴入AgNO3溶液,含铜物种间转化的离子方程式为____________(任写一个).
(4)已知:Cu(OH)2是二元弱碱;亚磷酸(H3PO3)是二元弱酸,与NaOH溶液反应,生成Na2HPO3.
①在铜盐溶液中Cu2+发生水解反应的平衡常数为____________,(已知:25℃时,Ksp[Cu(OH)2]=2.0×10-20mol3•L-3)
②电解Na2HPO3溶液可得到亚磷酸,装置如图(说明:阳膜只允许阳离子通过,阴膜只允许阴离子通过),则产品室中反应的离子方程式为____________。
10、某小组利用如图所示装置在实验室制备,并测其纯度(夹持装置略去)。
【实验一】制备无水
已知:①高温时能与O2反应,遇水极易水解;
②瓷舟中物质反应后除生成、FeCl3外,同时还生成一种有毒氧化物气体
③相关物质的部分物理性质如表:
| 熔点/℃ | 沸点/℃ | 水溶性 |
-23.2 | 136.4 | 极易水解生成白色沉淀,能溶于CCl4等有机溶剂 | |
306 | 315 | 易水解生成红褐色沉淀 |
(1)实验过程中需要先后通入两次,第一次通入
作用是__________________。
(2)控温箱的温度在,目的是________________________。
(3)将管式炉加热至时,瓷舟中主要发生的化学反应方程式为__________________。
【实验二】提纯
(4)进一步分析,确认混有少量副产物
,已知
与
分子结构相似,与
互溶。选择合适仪器并组装蒸馏装置对
、
混合物进行蒸馏提纯(加热及夹持装置略),安装顺序为①⑨⑧______(填序号),先蒸馏出的物质为______,原理是________________________。
【实验三】测定产品纯度,实验如下:
已知:;
①称取产品,置于盛有
蒸馏水的水解瓶中,盖塞后摇动至完全水解,反应为
,过滤后将水解液配成
溶液。
②取溶液于锥形瓶中,加入
标准溶液。
③加入少许硝基苯用力摇动,使沉淀表面被有机物覆盖。
④以X溶液为指示剂,用溶液滴定过量的
溶液,达到滴定终点时共用去
溶液。
(5)试剂X为______(用化学式表示),已知产品中杂质不参与反应,根据以上步骤计算产品中的质量分数为_____;若无步骤③,所测定
产品的质量分数将会_____(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
11、有50mL NaOH溶液,向其中逐渐通入一定量的CO2,随后取此溶液10mL将其稀释到100mL,并向此稀释后的溶液中逐滴加入0.1mol/L的HCl溶液,产生的CO2气体体积(标准状况下)与所加入的HCl的体积之间的关系如图所示:
试
(1)NaOH在吸收CO2气体后,在甲、乙两种情况下,所得溶液中存在的溶质是甲:________,其物质的量之比是:________;乙:__________,其物质的量之比是:__________。
(2)且在两种情况下产生的CO2气体(标准状况)各是甲:________mL;乙:_________mL。
(3)原NaOH溶液的物质的量浓度是_________;若以Na2O2固体溶于水配得100mL溶液需称量Na2O2_______g。
12、我国科学家利用一种廉价、高效的铈基催化剂,解决了在室温下把甲烷一步转化为液态产品的科学难题。二氧化铈是常用的催化剂,以氟碳铈矿(主要成分为CeFCO3)制备CeO2的工艺流程如图所示:
已知:CeO2难溶于稀盐酸,可溶于浓盐酸;Ce2O3可溶于稀盐酸。
请回答下列问题:
(1)CeFCO3中铈的化合价为___________;将氟碳铈矿研磨成精矿的目的是___________。
(2)碳酸氢钠在270℃时可完全分解。500℃时在空气中焙烧,CeFCO3与Na2CO3发生化学反应,生成CeO2与Ce2O3(2:1)、NaF及一种气体,该反应的化学方程式为___________。
(3)焙烧后对产物进行水洗,水洗液不宜使用玻璃容器盛装的原因是___________。
(4)工业生产中,不仅要考虑目标产物的含量,还要综合考虑生产过程中的时间效率。酸浸时,CeO2含量随盐酸浓度、酸浸温度的变化曲线如图所示,则最适宜的盐酸浓度和酸浸温度为___________;当温度升高到一定程度后,CeO2含量随温度升高而减小,其原因可能是___________。
(5)室温下,向酸浸液中加入氢氧化钠溶液调节pH使Ce3+沉淀完全(通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1x10-5mol·L-1时,沉淀就达完全),则应调节pH大于___________。(Ksp[Ce(OH)3]=1.0x10-20)。
(6)为测定酸浸液中CeCl3的浓度,现量取酸浸液V1mL,加入过量过硫酸铵溶液将Ce3+氧化为Ce4+,加热煮沸2min,然后用cmol/L(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定,测得终点时消耗标准溶液V2mL,则CeCl3的浓度为___________mol·L-1(已知:过硫酸铵具有强氧化性,受热易分解;Fe2++Ce4+=Ce3++Fe3+)。若上述过程中没有进行煮沸操作,则测定结果将会___________ (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
13、用含钴废料(主要成分为Co,含有一定量的NiO、Al2O3、Fe、SiO2等)制备草酸钴晶体(CoC2O4·2H2O)的工业流程如下图.己知:①草酸钴晶体难溶于水②RH为有机物(难电离)。请回答下列问题:
(1)滤渣I的主要成分是_____(填化学式),写出一种能提高酸浸速率的措施_______。
(2)操作①用到的玻璃仪器有_______________。
(3)H2O2是一种绿色氧化剂,写出加入H2O2后发生反应的离子方程式:_______________。
(4)加入氧化钴的目的是调节溶液的pH.若要将浸出液中Fe3+和Al3+全部沉淀,则应将浸出液的PH控制在_______。(已知:溶液中离子浓度小于1×10-5mol/L,则认为离子完全沉淀;Ni(OH)2、Fe(OH)3、Al(OH)3的Ksp分别为1×10-15, 1×10-38,1×10-32)
(5)加入(NH4)2C2O4反应的离子方程式为________,过滤得到的草酸钴晶体需要用蒸馏水洗涤,检验是否洗涤干净的方法是____________。
(6)加入有机萃取剂的目的是__________。实验室可以用酸性KMnO4标准液滴定草酸根离子(C2O42-)来测定溶液中C2O42-的浓度,KMnO4标准溶液常用硫酸酸化,若用盐酸酸化,会使测定结果______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”).
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