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、为了确定黄钾铁矾[KFe3(SO4)x(OH)y]的化学式,某兴趣小组设计了如下实验:
请回答:
(1)黄钾铁矾的化学式[KFe3(SO4)x(OH)y]中x=________,y=________。
(2)写出溶液B中所含溶质的化学式________。
(3)红褐色沉淀能溶于HI溶液,并发生氧化还原反应,写出该反应的离子方程式________。
3、(1)比较沸点高低:HF______HCl(填“>、<或=”)。试解释原因__________。
(2)书写碱性的甲烷燃料电池的负极的电极反应式___________。
(3)用一个离子方程式说明AlO2-比结合H+能力强___________。
4、氨广泛用于生产化肥、制冷剂等方面。回答下列问题:
(1)实验室可用上图所示装置合成氨。
①亚硝酸钠与氯化铵反应的离子方程式为NO2-+NH4+N2↑+2H2O。
②锥形瓶中盛有一定量水并滴有几滴酚酞试剂。反应一段时间后,锥形瓶中溶液变红,则气体X的成分为N2、水蒸气、________和________(填化学式)。
(2)最近斯坦福大学研究人员发明了一种SUNCAT的锂循环系统,可持续合成氨,其原理如图所示。
①图中反应Ⅱ属于________(填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”)。
②反应Ⅲ中能量转化的方式是________(填“电能转变为化学能”或“化学能转变为电能”)。
(3)液氨可用作制冷剂,液氨汽化时________(填“释放”或“吸收”)能量;液氨泄漏遇明火会发生爆炸。已知部分化学键的键能数据如下表所示:
共价键 | N-H | O=O | N≡N | O-H |
键能/kJ·mol-1 | 391 | 498 | 946 | 463 |
则反应4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g)的反应热ΔH=________。
5、【化学一一选修3:物质结构与性质】过渡金属元素的单质及化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途,根据所学知识回答下列问题:
(1)基态Ni2+的核外电子排布式_______________;配合物Ni(CO)4常温下为液态,易溶于CCl4,苯等有机溶剂,固态Ni(CO)4,属于_______________晶体;镍的羰基配合物Ni(CO)4是获得高纯度纳米镍的原料,该配合物中镍原子的价电子排布为3d10,则其杂化轨道类型为_______________,Ni(CO)4是_______________(填“极性”或“非极性” )分子。
(2)氯化亚铜是一种白色固体,实验测得其蒸气密度是同条件下氢气密度的99.5倍,则氯化亚铜的分子式为_______________;氯化亚铜的盐酸溶液可定量吸收CO形成配合物Cu2(CO)2Cl2·2H2O(结构如图所示),该反应可用于测定空气中CO的含量,每个Cu2(CO)2Cl2·2H2O分子中含_______________个配位键。
(3)铜能与类卤素(SCN)2 反应生成 Cu(SCN)2,(SCN)2 分子中含有σ键与π键的数目比为__________; 类卤素 (SCN)2 对应的酸有两种,理论上硫氰酸(H-S-C≡N)的沸点低于异硫氰酸(H-N=C=S)的沸点,其原因是_______________。
(4)立方NiO(氧化镍)晶体的结构如图所示,其晶胞边长为apm,列式表示NiO晶体的密度为_______________g/cm3(不必计算出结果,阿伏加德罗常数的值为NA)。
人工制备的NiO晶体中常存在缺陷(如图):一个Ni2+空缺,另有两个Ni2+被两个Ni3+所取代,其结果晶体仍呈电中性,但化合物中Ni和O的比值却发生了变化。已知某氧化镍样品组成Ni0.96O,该晶体中Ni3+与Ni2+的离子个数之比为_______________。
6、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。
7、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:
8、研究NOx、CO等大气污染气体的处理及利用的方法具有重要意义,可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的。
(1) 利用甲烷催化还原NOx:
CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=﹣574kJ•mol﹣1
CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2=﹣1160kJ•mol﹣1
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为 。
(2)已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应器时,发生如下反应:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g),500℃时的平衡常数为9,若在该温度下进行,设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020 mol·L-1,则CO的平衡转化率为: 。
(3) 用活化后的V2O5作催化剂,氨气将NO还原成N2的一种反应历程如图1所示。
①写出总反应化学方程式 。
②测得该反应的平衡常数与温度的关系为:lgK=5.08+217.5/T,该反应是 反应(填“吸热”或“放热”)。
③该反应的含氮气体组分随温度变化如图2所示,当温度达到700K时,发生副反应的化学方程式 。
(4)下图是用食盐水做电解液电解烟气脱氮的一种原理图,NO被阳极产生的氧化性物质氧化为NO3—,尾气经氢氧化钠溶液吸收后排入空气。如下图,电流密度和溶液pH对烟气脱硝的影响。
①NO被阳极产生的氧化性物质氧化为NO3-反应的离子方程式 。
②溶液的pH对NO去除率影响的原因是 。
③若极板面积10cm2,实验烟气含NO 1.5%,流速为0.070L·s-1(气体体积已折算成标准状态,且烟气中无其他气体被氧化),法拉第常数为96500 C·mol-1,测得电流密度为1.0 A·cm-2。列式计算实验中NO除去率 。
9、研究K、Ca、Fe、As、T等第四周期元素对生产、生活有重要意义。回答下列问题:
(1)我国中医把雄黄作为解毒剂,用来治疗癣疥、中风等。雄黄的结构如图1.雄黄分子中孤电子对数与成键电子对数之比为___,砷酸常用于制备颜料、砷酸盐、杀虫剂等,则AsO的空间构型是___。
(2)已知KCl、MgO、CaO、TiN的晶体于NaCl的晶体结构相似,且三种离子晶体的晶格能数据如表所示。
离子晶体 | NaCl | KCl | CaO |
晶格能/kJ•mol-1 | 786 | 715 | 3401 |
①Ti3+的电子排布式为___。
②KCl、CaO、TiN三种离子晶体熔点由高到低的顺序为___,原因是___。
(3)Fe的一种晶体结构如图2甲、乙所示,若按甲虚线方向切割乙,得到的截面图中正确的是___。(填字母标号)假设铁原子的半径是rcm,铁的相对原子质量为M,则该晶体的密度为___g/cm3。(列式即可,设阿伏加德罗常数的值为NA)
10、三氯氧磷(POCl3)常用作半导体掺杂剂及光导纤维原料,实验室制备POCl3并测定产品含量的实验过程如图:
(一)制备POCl3:采用氧气氧化液态PCl3法制取POCl3,实验装置(加热及夹持仪器略)
如图所示:
PCl3和POCl3的相关信息如表:
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 相对分子质量 | 其他 |
PCl3 | -112.0 | 76.0 | 137.5 | 两者互溶,均为无色液体,遇水均剧烈反应 |
POCl3 | 2.0 | 106.0 | 153.5 |
(二)测定POCl3产品的含量,实验步骤如下(未排序):
a.制备POCl3实验结束后,趁热量取12.50mL(密度1.6g/mL)三颈烧瓶中的液体
b.制备POCl3实验结束后,待三颈烧瓶中的液体冷却至室温,量取12.50mL(密度1.6g/mL)三颈烧瓶中的液体
c.以Fe(NO3)3溶液为指示剂,用0.1mol/LKSCN溶液滴定过量的AgNO3溶液,达到滴定终点时共用去20.00mLKSCN溶液(已知:Ag++SCN-=AgSCN↓;溶解度:AgCl>AgSCN;磷酸银可溶于硝酸)。
d.置于水解瓶中,准确加入87.50mL蒸馏水摇动至完全水解
e.置于盛有50.00mL蒸馏水的水解瓶中摇动至完全水解,再稀释为100.00mL
f.取10.00mL水解液于锥形瓶中,加入20.00mL1.6mol/L的AgNO3标准溶液
g.加入适量的硝基苯,用力摇动
请回答:
(1)装置B中盛放的试剂是___。
(2)下列有关实验的说法正确的是___
A.实验开始,应观察B中气泡的速率来调节H2O2滴加的速率
B.干燥管中应盛放碱石灰,主要为了吸收酸性气体
C.反应温度控制在77~105℃为宜
D.滴定时可用FeCl3溶液代替Fe(NO3)3溶液做指示剂
(3)POCl3水解反应的化学方程式为____。
(4)请选择合理的实验步骤并排序:_____→_____→_____→g→_____。___
(5)步骤g中加入适量硝基苯的作用是____。若无此操作,所测产品中氯元素的质量分数将会____(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
11、混合碱(Na2CO3与NaHCO3,或Na2CO3与NaOH的混合物)的成分及含量可用双指示剂法测定。步骤如下:取混合碱溶液25.00 mL,滴加2滴酚酞为指示剂,用0.2000 mol·L−1的盐酸滴定液滴定至溶液呈微红色,记下消耗盐酸体积为22.50 mL;再滴加2滴甲基橙,继续滴定至溶液由黄色变为橙色,记下第二次滴定消耗盐酸的体积12.50 mL。(已知:H2CO3的Ka1 =4.3×10-7;Ka2 =5.6× 10-11)
请计算:
(1)混合碱成分及物质的量之比为___________。
(2)混合碱溶液中Na2CO3的浓度为___________mol·L−1.(写出计算过程)
12、(铋酸钠,浅黄色不溶于冷水的固体)是分析化学常用试剂。工业上以辉铋矿粉(主要成分是
,含少量
、
、
等杂质)为原料制备铋酸钠的流程如下:
请回答下列问题:
(1)Cu元素位于元素周期表第_______周期第_______族。用硝酸替代“盐酸,”也可以实现“酸浸”,从环保角度考虑,存在的缺点是_______。
(2)检验“酸浸”液中是否含,可选择的试剂是_______(填标号)。
A.KSCN溶液 B.溶液 C.KSCN溶液和双氧水
(3)“除铁”的离子方程式为_______。
(4)已知,
的平衡常数
。
的平衡常数
_______。
(5)探究的性质:
实验 | 操作 | 现象 |
Ⅰ | 取少量 | 浅黄色固体溶解,产生黄绿色气体,试纸变蓝 |
Ⅱ | 在稀硫酸酸化的 | 无色溶液变紫红色溶液 |
①实验Ⅱ中发生反应的离子方程式为_______。
②结合上述实验及所学知识,在酸性条件下,、
、
的氧化性由强到弱的顺序是_______(填化学式)。
13、运用化学反应原理研究碳、硫、氮元素单质及化合物对缓解环境污染具有重要意义。
(1)有毒的CO与SO2气体在一定条件下可转化为S和无毒的CO2,已知S的燃烧热为296kJ·mol-1,CO的燃烧热为283kJ·mol-1,则CO和SO2转化为单质S(s)和CO2的热化学方程式为____。
(2)在容积为2L的恒容密闭容器中,充入2molCO和3molNO,在t℃下发生反应:2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g),起始压强为p0。实验测得N2(g)的物质的量随时间变化如图所示:
①从反应开始到3minCO2的平均反应速率v(CO2)=____(保留三位小数)。
②向平衡体系中再加入0.1molCO和0.1molCO2,平衡____(填“向正及应方向”“向逆反应方向”或“不”)移动。
③t℃时、反应的分压平衡常数Kp=____(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(3)氨气催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前用应用广泛的烟气氮氧化物脱除技术。在氮气足量的情况下,不同,不同温度对脱氮率的影响如图所示,从氮氧化物比例和温度这两个角度考虑,为达到最佳脱氮率所选择的条件是____。
(4)有毒的NO2和NO气体若被100mL0.2mol·L-1的NaOH溶液恰好完全吸收,生成两种正盐,则标准状况下这两种气体的总体积为____mL。
(5)将CO、O2和熔融K2CO3制成燃料电池,其工作原理如图所示。石墨II为____(填“正”或“负”)极,石墨I的电极反应式为____。
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