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、氮是一种重要的元素,其对应化合物在生产生活中有重要的应用。
(1)氮化铝(AlN)可用于制备耐高温的结构陶瓷,遇强碱会腐蚀,写出AlN与氢氧化钠溶液反应的离子方程式_______________。
(2)氨是制备氮肥、硝酸等的重要原料②③
①己知:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-92.4kJ/mol
N2(g)+O2(g) 2NO(g) △H=+180 kJ/mol
2H2(g)+O2(g) 2H2O(1) △H= -571.6 kJ/mol
试写出表示氨的标准燃烧热的热化学方程式________________。
②某电解法制氨的装置如右图所示,电解质只允许质子通过,试写出阴极的电极反应式__________。
(3)反应:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)△H<0是制备硝酸过程中的一个反应。
①将NO和O2按物质的量之比为2:1置于恒温恒容密闭容器中进行上述反应,得到NO2体积分数与时间的关系如下图所示。保持其它条件不变,t1时再向容器中充入适量物质的量之比为2:1的NO和O2的混合气体,t2时再次达到平衡,请画出tl-t3时间范围内NO2体积分数随时间的变化曲线:____________。
②在研究此反应速率与温度的关系时发现,NO转化成NO2的速率随温度升高反而减慢。进一步研究发现,上述反应实际是分两步进行的:
I 2NO(g) N2O2(g) △H<0
II N2O2(g)+O2(g) 2NO2(g) △H<0
已知反应I能快速进行,试结合影响化学反应速率的因素和平衡移动理论分析,随温度升高,NO转化成NO2的速率减慢的可能原因________。
(4)已知常温下,Ka(CH3COOH)=Kb(NH3·H2O)=l.8×l0-5。则常温下0.lmol/L的CH3COONH4溶液中,(CH3COO-):c(NH3·H2O)=________________。
3、重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂,工业上常用铬铁矿(主要成分为FeO·Cr2O3)为原料生产,实验室模拟工业法用铬铁矿制K2Cr2O7的主要工艺如下,请回答下列问题:
(1)以上工艺流程所涉及元素中属于过渡元素的有________,铁在周期表中的位置是第______周期______族。
(2)在反应器①中,有Na2CrO4生成,同时Fe2O3转变为NaFeO2,杂质SiO2、Al2O3与纯碱反应转变为可溶性盐,写出氧化铝与碳酸钠反应的化学方程式:_________________。
(3)NaFeO2能发生强烈水解,在步骤②中生成沉淀而除去,写出该反应的化学方程式:_________________。
(4)流程④中酸化所用的酸和流程⑤中所用的某种盐最合适的是____________(填字母)。
A.盐酸和氯化钾 B.硫酸和氯化钾 C.硫酸和硫酸锌 D.次氯酸和次氯酸钾
酸化时,CrO转化为Cr2O
,写出平衡转化的离子方程式:________________。
(5)水溶液中的H+是以H3O+的形式存在,H3O+的电子式为_____________。
(6)简要叙述操作③的目的:________________。
4、对于化学反应:N2(g)+O2(g)2NO(g),在密闭容器中,下列条件的改变引起该反应的反应速率的变化是什么(填在横线上)。
A.缩小体积使压强增大______________________________________________________。
B.体积不变充入N2使压强增大________________________________________________。
C.体积不变充入氩气使压强增大_______________________________________________。
D.压强不变充入氩气使体积增大_______________________________________________。
E.增大体积使压强减小_______________________________________________________。
5、自来水生产的流程示意图见下:
(1)二氧化氯(ClO2)是一种高效、安全的水处理剂,比C12好。有如下两种制备C1O2方法:
方法一:2NaClO3+4HCl=2C1O2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O
方法二:2NaC lO3 +H2O2+H2SO4=2C lO2↑ +Na2SO4十O2↑+2H2O
用方法二制备的C1O2更适合用于饮用水消毒,其主要原因是__________。
C1O2和C12在消毒时自身均被还原为Cl-, C1O2的消毒能力是等质量Cl2的_________倍
(2)含有较多的钙、镁离子的水被称为硬水。暂时硬水最常见的软化方法是_________。
永久硬水一般可以使用离子交换树脂软化,先把水通过装有_________ (填“阴”或“阳”)离子交换树脂的交换柱,再通过另一种功能的离子交换树脂。使用后的阳离子交换树脂可以置于_________中再生。
(3)水处理中常见的混凝剂有硫酸铝、聚合氛化铝、硫酸亚铁、硫酸铁等。硫酸亚铁作为混凝剂在除去悬浮物质时,需要将水的pH调至9左右,原因是_________。
(4)电渗析法是一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法.下图是电渗析法的示意图,淡水从_________(填“A”、“B”或,“C”)口流出,甲为_________离子交换膜。
6、钡盐生产过程中排出大量钡泥[主要含有BaCO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等],某工厂本着资源利用和降低生产成本的目的。在生产BaCO3同时,充分利用钡泥来制取Ba(NO3)2晶体及其它副产品,其部分工艺流程如下:
已知: ①Fe(OH)3和Fe(OH)2完全沉淀时溶液的pH分别为3.2和9.7
②Ba(NO3)2在热水中的溶解度大,在冷水中的溶解度小
③Ksp(BaSO4)=1.1×10-10 Ksp(BaCO3)=5.1×10-9
(1)该厂生产的BaCO3因含有少量BaSO4而不纯,提纯的方法是:将产品加入足量饱和的Na2CO3溶液中充分搅拌、过滤、洗涤。用离子方程式说明该提纯的原理 。
(2)上述流程中Ba(FeO2)2与HNO3溶液反应生成两种盐,反应的化学方程式为 。
(3)结合本厂生产实际,X试剂应选下列中的 。
A.BaCl2 B.BaCO3 C.Ba(NO3)2 D.Ba(OH)2
(4)废渣2为 。
(5)操作III为 。
(6)过滤III后的母液应循环到容器 中(选填a、b、c) 。
(7)称取w克的晶体样品溶于蒸馏水中加入足量的稀硫酸,反应后经一系列操作称重所得沉淀质量为m克,则该晶体的纯度可表示为______________。
7、我国在古代就会使用热还原法冶炼金属锡,反应的化学方程式为:
(1)作还原剂的物质是_______,碳元素的化合价_______(填“升高”或“降低”)。
(2)反应中每生成,消耗
的物质的量是_______
,转移电子的物质的量是_______mol。
8、(1)氯化铝为无色透明晶体,易溶于水、乙醇、氯仿,微溶于苯。熔融的氯化铝不导电。无水氯化铝在178℃升华,用质谱仪检测气态氯化铝,谱图中出现质荷比(相对分子质量)最大值为267,原因是___。
(2)酸碱电子理论认为:所有能够接受电子对的物质(分子、离子或原子团)都称为酸,所有能够提供电子对的物质(分子、离子或原子团)都称为碱,请按此理论写出一个中和反应的化学方程式___(反应物均含氮元素)。
9、镀镍废水中的Ni2+可用还原铁粉除去。25℃时,部分氢氧化物在废水中开始沉淀和沉淀完全的pH如下表所示:
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Ni(OH)2 |
开始沉淀的pH | 1.5 | 6.6 | 7.7 |
沉淀完全的pH | 3.3 | 9.9 | 9.2 |
(1)还原铁粉的制备:向FeSO4溶液中加入NaBH4 (其中H为-1价)可得还原铁粉,同时生成H3BO3和H2。理论上制备1molFe,需NaBH4的物质的量为______mol。
(2)还原铁粉除镍:向废水中加入还原铁粉,可置换出镍。某小组通过实验研究废水中镍的去除效果。
①取五份废水样品各100mL,加酸或碱调节其初始pH不等,再加入等量且过量的铁粉,充分反应后测得废水中镍含量随溶液初始pH的变化如图所示。pH太小,残留的镍含量较高,原因是______;pH>6.6时,残留的镍含量随溶液初始pH增大而增多的原因是______。
②取100mL废水样品,向其中加入适量铁粉,测得溶液的pH、Fe(Ⅱ)的含量和总铁含量变化如图所示,Fe(Ⅱ)表示溶液及沉淀中+2价的铁元素,总铁表示溶液及沉淀中化合态的铁元素。40~60min内,溶液pH约为6.4,该时间段内引起Fe(Ⅱ)含量降低的反应的离子方程式为______。
③另取100mL pH约为5.8的废水样品,加入FeCl3溶液,废水中镍含量也有明显降低,原因是______。
10、Li2S(硫化锂)是一种潜在的锂电池的电解质材料。某小组选择下列装置(装置B使用两次)利用氢气还原硫酸锂制备硫化锂,原理是Li2SO4+4H2Li2S+4H2O。已知:Li2S易潮解,在加热条件下易被空气中的O2氧化。实验室用粗锌(含少量铜、FeS)和稀硫酸反应制备H2。
请回答下列问题:
(1)按气流从左至右,装置的连接顺序是A→____(填字母)。
(2)其他条件相同,粗锌与稀硫酸反应比纯锌____(填“快”或“慢”)。实验中观察到装置D中产生黑色沉淀,其离子方程式为____。
(3)还可利用装置A制备的下列气体是____(填字母)。
A.SO2:70%硫酸、亚硫酸钠粉末
B.CO2:稀盐酸、大理石
C.Cl2:浓盐酸、二氧化锰
(4)实验完毕后,采用图1、图2(夹持装置已略去)装置对装置A中混合物进行分离可得到副产物皓矾(ZnSO4·7H2O)晶体。先选择图1装置进行过滤,并将滤液进行蒸发浓缩、降温结晶,再选择图2装置过滤,得到粗皓矾晶体。
下列有关说法正确的是____(填字母)。
A.采用图1装置过滤的优点是避免析出ZnSO4·7H2O
B.采用图1装置过滤主要是分离FeSO4·7H2O和ZnSO4溶液
C.粗皓矾晶体中可能含少量CuSO4·5H2O杂质
D.采用图2装置过滤的优点是过滤速度快
(5)欲探究Li2S产品的成分,现进行如表实验:
实验 | 操作与现象 | 结论 |
I | 取少量Li2S样品,滴加足量的稀盐酸,将气体通入品红溶液中,溶液褪色 | 样品含Li2SO3 |
II | 在实验I的溶液中滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀 | 样品含 |
①由上述实验II可知,Li2S样品中含有____杂质(填化学式),产生该杂质的原因可能是____。
②测定产品纯度的方法:取wgLi2S样品加入V1mLc1mol·L-1稀硫酸(过量)中,充分反应后,煮沸溶液以除去残留的酸性气体;滴加酚酞溶液作指示剂,用c2mol·L-1标准NaOH溶液滴定过量的硫酸,消耗NaOH溶液V2mL。若该Li2S样品中杂质不参加反应,用上述方法测得的Li2S样品的纯度为____%(用含V1、V2、c1、c2、w的代数式表示)。
11、25℃时,醋酸电离平衡常数,
溶液与
溶液混合均匀(混合后溶液体积不变)。请计算:
(1)求混合液的_______(保留2位有效数字,下同)。
(2)向混合液中加0.10mL(2滴)盐酸,求此时溶液中
_______
。(写出计算过程)
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、据《科学》报道,中国科学家首次利用第V A族元素Bi实现超导体(Bi2Te3/NbSe2 )中分段费米面。回答下列问题:
(1)Bi与As位于同主族,基态As原子的价层电子排布式为_____,基态Se原子p能级上共有_________个电子。
(2)第二周期元素中,第一电离能介于B、N之间的元素是_________(填元素符号)。
(3)碲的化合物TeO2、TeO3、H2Te三种物质中, H2Te的中心原子杂化类型为_______,分子构型为V形的是________。
(4)四氟化铌(NbF4)的熔点为72 °C,它的晶体类型为___________。
(5)CdSe是一种重要的半导体材料,其中一种晶体为闪锌矿型结构,晶胞结构如图所示,A点Se原子坐标为( ,
,
),B点Cd原子坐标为(1,0,0),则C点Se原子坐标为_____________________;已知晶胞参数为anm,则CdSe的密度为_________________g·cm-3(列出计算表达式, NA表示阿伏加德罗常数的值)。
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