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、钢化玻璃因其优良的性能广泛应用于日常生活,但由于制作玻璃时里面含有极少量硫化镍,使得钢化玻璃在极限条件下的使用受到限制。
(1)基态硫原子价层电子的轨道表达式电子排布图
为__,基态镍原子中核外电子占据最高能层的符号为__。
(2)Ni(CO)4常用于制备纯镍,溶于乙醇、CCl4、苯等有机溶剂,为__晶体,Ni(CO)4空间构型与甲烷相同,中心原子的杂化轨道类型为__,写出与配体互为等电子体的阴离子__任写一种
。
(3)与硫同族的硒元素有两种常见的二元含氧酸,请比较它们酸性强弱__>__填化学式
,理由是__。
(4)H2S的键角__填“大于”“小于”“等于”)H2O的键角,请从电负性的角度说明理由__。
(5)NiO与NaCl的晶胞结构相似,如图所示,阴离子采取面心立方堆积,阳离子填充在位于阴离子构成的__空隙中,已知Ni2+半径为69nm,O2-半径为140nm,阿伏伽德罗常数为NA,NiO晶体的密度为__g/cm3(只列出计算式。
3、已知将浓盐酸滴入高锰酸钾溶液中,产生黄绿色气体,而溶液的紫红色褪去。现有一氧化还原反应的体系中,共有KCl、Cl2、浓H2SO4、H2O、KMnO4、MnSO4、K2SO4七种物质:
(1)该氧化还原反应的体系中,还原剂是______,化合价没有发生变化的反应物是________。
(2)写出一个包含上述七种物质的氧化还原反应方程式(需配平): __________________________。
(3)上述反应中,1 mol氧化剂在反应中转移的电子为_______ mol。
(4)如果在反应后的溶液中加入NaBiO3,溶液又变为紫红色,BiO3-反应后变为无色的Bi3+。证明NaBiO3的一个性质是:_______________________________________。
4、石油裂解气用途广泛,可用于合成各种橡胶和医药中间体。利用石油裂解气合成CR橡胶和医药中间体K的路线如图:
已知:I.氯代烃D的相对分子质量是113,氯的质量分数约为62.8%,核磁共振氢谱峰面积之比为2︰1;
Ⅱ.
(1)A的顺式异构体的结构简式为___________。D的系统名称是___________。
(2)反应②的条件是___________,依次写出①和③的反应类型:___________、___________。
(3)写出F→G过程中第一步反应的化学方程式:_________________________________。
(4)G还能与其他醇类发生反应,写出G与乙二醇发生聚合反应的化学方程式:________。
(5)写出比G多2个碳原子的同系物的所有同分异构体的结构简式:___________。
(6)已知双键上的氢原子很难发生取代反应。以A为起始原料,选用必要的无机试剂合成B__。合成路线流程图示如:
5、环境问题正引起全社会的关注,用NH3催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染,对构建生态文明有着极为重要的意义。
(1)已知N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H<0,当反应器中按n(N2):n(H2)=1:3投料,分别在200℃、400℃、600℃下达到平衡时,混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线如图。
①曲线a对应的温度是_________℃。
②上图中M、N、Q三点对应的平衡常数K(M)、K(N)、K(Q)的大小关系是_________________。
如果N点时c(NH3)=0.2 mol·L-1,则N点的化学平衡常数K=______(保留2位小数)。
(2)用NH3催化还原NO时包含以下反应:
反应I:4NH3(g)+6NO(g) 5N2(g)+6H2O(l) △H1
反应II: 2NO(g) +O2(g) 2NO 2(g) △H2
反应III:4NH3(g)+6NO2 (g) 5N2(g)+3O2(g) + 6H2O(l) △H3
△H1=________(用含△H2、△H3的式子表示)。
(3)SNCR-SCR是一种新兴的烟气脱硝技术(除去烟气中的NOx)。其流程如下:
该方法中反应的热化学方程式为:
4NH3(g)+4NO (g) + O2 (g)4N2(g)+ 6H2O(g) △H=-1646 kJ·mol -1
①在一定温度下,在密闭恒压的容器中,能表示上述反应达到化学平衡状态的是_______(填字母)。
a.4v逆(N2)=v正(O2)
b.混合气体的密度保持不变
c.c(N2):c(H2O):c(NH3)=4:6:4
d.单位时间内断裂12molN-H键的同时断裂12molO-H键
②如下图所示,反应温度会直接影响SNCR技术的脱硝效率。
SNCR技术脱硝的最佳温度选择925℃的理由是_____________________;SNCR与SCR技术相比,SNCR技术的反应温度较高,其原因是________________;但当烟气温度高于1000℃时,SNCR脱硝效率明显降低,其原因主要是_____________________。(用平衡移动原理解释)
6、下图为光电催化能源化利用CO2制备太阳能燃料的示意图。下列说法不正确的是______
A.阳极反应式为2H2O−4e−4H++O2↑
B.CO2还原产物可能为CO、HCHO、CH3OH、CH4等
C.阳极、阴极材料互换对制备太阳能燃料影响不大
D.若太阳能燃料为甲醇,则阴极电极反应式为:CO2+6H++6e−CH3OH+H2O
7、
铁及其氧化物是日常生活生产中应用广泛的材料。请回答下列问题:
(l)基态铁原子的价电子轨道表达式为__________。
(2)铁元素常见的离子有Fe2+和Fe3+,稳定性Fe2+_______Fe2+(填“大于”或“小于”),原因是________________。
(3)纳米氧化铁能催化火箭推进剂NH4ClO4的分解,NH4+的结构式为______(标出配位键),空间构型为_________,其中氮原子的杂化方式为_______;与ClO4-互为等电子体的分子或离子有__________(任写两种)。
(4)金属铁晶体原子采用________堆积.铁晶体的空间利用率为______(用含π的式子表示)。
(5)某种离子型铁的氧化物晶胞如图所示,它由A、B方块组成。则该权化物中Fe2+、Fe3+、O2-的个数比为_______(填最简整数比);己知该晶体的密度为dg/cm3,阿伏加德罗常数的值为NA,则品胞参数a 为_______nm(用含d 和NA的代数式表示)。
8、氟化钡可用于制造电机电刷、光学玻璃、光导纤维、激光发生器。以钡矿粉(主要成份为BaCO3,含有SiO2、Fe2+、Mg2+等杂质)制备氟化钡的流程如下:
已知:常温下Fe3+、Mg2+完全沉淀的pH分别是:3.4、12.4。
(1)滤渣A的化学式为_____
(2)滤液1加H2O2氧化过程主要反应的离子方程式为_______________________。
(3)加20%NaOH溶液调节pH=12.5,得到滤渣C的主要成分是____________________。
(4)滤液3加入盐酸酸化后再经_____、冷却结晶、_______、洗涤,真空干燥等一系列操作后得到BaCl2·2H2O晶体。
(5)常温下,用BaCl2·2H2O配制成0.2mol/L水溶液与等浓度的氟化铵溶液反应,可得到氟化钡沉淀。请写出该反应的离子方程式__________________。己知Ksp(BaF2)=1.84×10-7,当钡离子完全沉淀时(即钡离子浓度≤10-5L),至少需要的氟离子浓度是_____ mol/L (结果保留三位有效数字)。(己知=1.36)
(6)己知:Ksp (BaCO3 =2.58×10-9,Ksp (BaSO4)=1.07×10-10。将氯化钡溶液滴入等物质的量浓度的硫酸钠和碳酸钠混合液中,当BaCO3开始沉淀时,溶液中 =_______。(结果保留三位有效数字)
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、过氧化钙在工农业生产中有广泛的用途。
Ⅰ.过氧化钙制备方法很多。
(1)制备方法一:H2O2溶液与过量的Ca(OH)2悬浊液反应可制备CaO2·8H2O,其化学方程式为______________________________________________________________。
(2)制备方法二:利用反应Ca(s)+O2CaO2(s),在纯氧条件下制取CaO2,实验室模拟装置示意图如下:
请回答下列问题:
①装置A中反应的化学方程式为________________,仪器a的名称为 ___________。
②装置D中盛有的液体是浓硫酸,其作用一是_________;二是_____________。
Ⅱ.水产运输中常向水中加一定量CaO2·8H2O增加溶氧量(DO),水中溶氧量(DO)是用每升水中溶解氧气的质量来表示,其测定步骤及原理为:
a.固氧:碱性下,O2将Mn2+氧化为MnO(OH)2:2Mn2++O2+4OH=2MnO(OH)2↓;
b.氧化:酸性下,MnO(OH)2将I−氧化为I2:MnO(OH)2+2I−+4H+=Mn2++I2+3H2O;
c.滴定:用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2:2S2O32-+I2=S4O62-+2I−。
某同学向水中加一定量CaO2·8H2O,取此水样100.00mL,按上述方法测定水中溶氧量(DO),消耗0.0100mol·L−1 Na2S2O3标准溶液13.50mL。
(1)滴定过程中使用的指示剂是_______________________________;
(2)该水样中的溶解氧量(DO)为__________________mg·L−1。
(3)步骤b中加入硫酸溶液反应后,若溶液pH过低,滴定时会产生明显的误差,写出产生此误差的原因________________________(用离子方程式表示,至少写出2个)。
11、称取软锰矿样品0.1000 g。对样品进行如下处理:
①用过氧化钠处理,得到MnO42-溶液。
②煮沸溶液,除去剩余的过氧化物。
③酸化溶液,MnO42-歧化为MnO4-和MnO2。
④滤去MnO2。
⑤用0.1000 mol·L-1 Fe2+标准溶液滴定滤液中MnO4-,共用去25.80 mL。
计算样品中MnO2的质量分数______(保留1位小数);写出简要的计算过程。
12、“煤基甲醇制取低碳烯烃技术(简称为DMTO-Ⅲ)”是以煤或天然气合成的甲醇为原料,通过非石油资源生产低碳烯烃的核心技术,它包括煤的气化、液化、烯烃化三个阶段。煤的气化和液化阶段发生的主要反应为①、②烯烃化发生的主要反应为③、④。
①C(s) + H2O(g)CO(g) + H2(g) ΔH1 = +131.3 kJ·mol−1
②CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g) ΔH2 = -91.3 kJ·mol−1
③2CH3OH(g)C2H4(g) + 2H2O(g) ΔH3 = -11.72 kJ·mol−1
④ 3CH3OH(g)C3H6(g) + 3H2O(g) ΔH4 = -30.98 kJ·mol−1
回答下列问题:
(1)提高反应①中C的转化率的反应条件是_______(填标号)。
A.低温、低压
B.高温、高压
C.高温、低压
D.低温、高压
(2)已知反应②中相关化学键的键能数据如下表,表中a的值为_______。
化学键 | H—H | C—O | C | H—O | C—H |
E/(kJ·mol−1) | 436 | a | 1075 | 463 | 413 |
(3)在一定温度、恒定压强的密闭容器中,若只发生3CH3OH(g)C3H6(g) + 3H2O(g)反应,进料比n(CH3OH):n(Ar)分别为8:1、4:1、1:1的CH3OH、Ar混合气,在烯烃化过程中C3H6的平衡产率分别是d、e、f,它们由大到小的顺序是_______,呈现这种变化的原因是_______。
(4)在一定的温度范围和压强条件下,用Ca/HZSM-5作催化剂时,甲醇转化为烯烃反应中温度、甲醇转化率和产物选择性()的关系如图所示:
① 甲醇生成丙烯反应的反应平衡常数K(a)_______K(b)(填“>”或“<”);甲醇转化率随温度升高而变化的主要原因是_______;
② 为了提高生成乙烯的反应速率和选择性,还可以选择适合的_______;
③ 490℃时,在体积为1 L的刚性容器中通入c mol甲醇,反应达到平衡(假设其余副反应对平衡没有影响),该温度下甲醇转化为丙烯反应的平衡常数K =_______mol·L−1(列出计算表达式即可)
13、“氢经济”是当前热门话题,而“高密度安全储氢材料”是制约整个氢能供应链的瓶颈。
(1)氨硼烷是一种有效、安全的固体储氢材料,它是乙烷的等电子体。加热氨硼烷会缓慢释放H2,转变为化合物X,X是乙烯的等电子体。
①氨硼烷的结构式为_______(必须标明配位键)。
②氮和硼比较,电负性大的元素为_______(填元素符号)。
③氨硼烷和X分子中硼原子的杂化轨道类型分别为_______和_______。
(2)钛铁基储氢合金是由钛、铁两种元素组成的金属间化合物。一种钛铁合金的晶胞如图1所示,晶胞边长为300pm(a=b=c),该合金吸收的氢位于体心立方正八面体的中心,氢被4个钛原子和2个铁原子包围,如图2所示。
①基态钛原子的电子排布式为_______。
②钛铁合金的熔点比Ti_______(填“高”或者“低”)。
③若图2所示的每个体心立方的正八面体空隙均填充1个氢原子,则填充的氢原子位于图1晶胞的_______,假设吸收氢后不引起晶胞参数变化,则理论上形成的金属氢化物的密度为_______g·cm-3(列出计算表达式即可,用NA表示阿伏加德罗常数)。
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