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、甲、乙、丙是常见的三种物质,它们之间有如图所示的转化关系,根据要求回答问题:
(1)若甲为碳,则产物乙、丙可合成甲醇。
①已知:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H=+206.0kJ•mol-1
CH4(g)+H2O(g)CH3OH(g)+H2(g) △H=+77.0kJ•mol-1
写出气体乙与气体丙反应生成CH3OH(g)的热化学方程式______________________;
②乙和丙合成甲醇的反应在不同温度下的化学平衡常数(K)如右表,则T1_____T2(填“>”、“<”或“=”);
③乙可做某些碱性燃料电池的燃料,该电池的负极反应式为______________________;
(2)在25℃下,将0.20mol/L的氨水与0.20mol/L的硝酸溶液等体积混合,反应后的溶液pH=5,则该温度下氨水的电离平衡常数K=_____________;
(3)已知:R(s)+2NO(g)N2(g)+RO2(g)。T℃时,某研究小组向一恒温真空容器中充入NO和足量的R单质,恒温条件下测得不同时间各物质的浓度如下表。
时间/min浓度(mol/L) | NO | N2 | RO2 |
0 | 1.00 | 0 | 0 |
10 | 0.58 | 0.21 | 0.21 |
20 | 0.40 | 0•30 | 0.30 |
30 | 0.40 | 0.30 | 0.30 |
35 | 0.32 | 0.34 | 0.15 |
①0~10min以V(NO)表示的平均反应速率为_____________;
②根据表中数据,计算T℃时该反应的平衡常数为___________;
③30~35min改变的实验条件是__________。
3、化学学习活动小组学习了铁铜化合物知识后,查阅资料,积极思考,提出了一系列问题,请予以解答:
(1)氯化亚铜(CuCl)是重要的化工原料,工业上常通过下列反应制备CuCl:
2CuSO4+Na2SO3+2NaCl+Na2CO3=2CuCl↓+3Na2SO4+CO2↑
查阅资料可得,CuCl可以溶解在FeCl3溶液中,请写出该反应的离子方程式是___________;
(2) 已知:Cu2O在酸溶液中发生歧化反应:Cu2O+2H+=Cu2++Cu +H2O
现将一定量混合物(Fe2O3、Cu2O、CuCl、Fe)溶解于过量稀盐酸中,反应完全后,得到W(包括溶液和少量剩余固体),此时溶液中一定含有的阳离子_________________(用离子符号表示);继续往W中通入足量的氯气,不断搅拌,充分反应,溶液中哪些离子的物质的量一定有明显变化________________(用离子符号表示);不通入气体,改往W中加入过量铁粉,过滤,调pH约为7,加入淀粉KI溶液和H2O2,溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。当消耗2mol I-时,共转移3 mol电子,该反应的离子方程式是_____________________。
4、甲烷是重要的气体燃料和化工原料。回答下列问题:
(1)已知、
、
的燃烧热分别为
,
,
。利用甲烷制备合成气的反应为
。
根据上述数据能否计算________(填“能”或“否”),理由是________________。
(2)在某密闭容器中通入和
,在不同条件下发生反应:
测得平衡时的体积分数与温度、压强的关系如图所示。
①________
,
________(填“<”、“>”或“=”)。
②m、n、q三点的化学平衡常数大小关系为________。
③q点甲烷的转化率为________,该条件下的化学平衡常数________(用含有
的表达式表示,
为以分压表示的平衡常数)。
(3)用甲烷和构成的燃料电池电解
溶液,装置如下图所示。反应开始后,观察到x电极附近出现白色沉淀。则A处通入的气体是________,x电极的电极反应式是________。
5、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_______________________________________________________。
6、已知:硼镁矿主要成分为Mg2B2O5·H2O,硼砂的化学式为Na2B4O7·10H2O。利用硼镁矿制取金属镁及粗硼的工艺流程为:
回答下列有关问题:
(1)硼砂中B的化合价为 ,将硼砂溶于热水后,常用稀H2SO4调pH=2~3制取H3BO3,该反应的离子方程式为 。
(2)MgCl2·7H2O需要在HCl氛围中加热,其目的是 。若用惰性电极电解MgCl2溶液,其阴极反应式为 。
(3)镁-H2O2酸性燃料电池的反应原理为 Mg+H2O2+2H+===Mg2++2H2O, 则正极反应式为 。常温下,若起始电解质溶液pH=1,则pH=2时,溶液中Mg2+浓度为______。当溶液pH=6时, (填“有”或“没有”)Mg(OH)2沉淀析出(已知Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12)。
(4)制得的粗硼在一定条件下生成BI3,BI3加热分解可以得到纯净的单质硼。现将0.020 g粗硼制成的BI3完全分解,生成的I2用0.30 mol·L-1Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液18.00 mL。该粗硼样品的纯度为____(提示:I2+2S2O===2I-+S4O)(结果保留一位小数)。
7、氮化铝(AlN)是一种新型非金属材料,室温下能缓慢水解。可由铝粉在氮气氛围中1700℃合成,产物为白色到灰蓝色粉末。某小组探究在实验室制备AlN并测定产品纯度,设计实验如下。请回答:
(一)制备AlN
(1)按气流由左向右的方向,上述装置的正确连接顺序为j→__________________→i(填仪器接口字母编号)。
(2)实验时,以空气为原料制备AlN。装置A中还原铁粉的作用为________________,装置B中试剂X为_____________________。
(二)测定产品纯度
取m g的产品,用以下装置测定产品中AlN的纯度(夹持装置已略去)。
已知:AlN + NaOH + H2O = NaAlO2 + NH3↑
(3)完成以下实验步骤:组装好实验装置,首先_________________________________,加入实验药品。接下来的实验操作是关闭______________________________并打开______________,再打开分液漏斗活塞加入足量NaOH浓溶液后关闭,至不再产生气体。再______________,通入氮气一段时间,测定装置III反应前后的质量变化为n g。
(4)实验结束后,计算产品中AlN的纯度为___________﹪(用含m、n的代数式表示)。
(5)上述实验的设计仍然存在缺陷,你认为可能的缺陷及会导致的测定结果____________(用 “偏高”、“偏低”描述)如何______________________________________________________。
8、太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。其材料除单晶硅,还有铜铟镓硒等化合物。
(1)镓的基态原子的电子排布式是__________________。
(2)硒为第4周期元素,相邻的元素有砷和溴,则3种元素的第一电离能从大到小顺序为_______(用元素符号表示)。
(3)气态SeO3分子的立体构型为________。
(4)硅烷(SinH2n+2)的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示,呈现这种变化关系的原因是:______________。
(5)与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性,其化合物往往具有加合性,因而硼酸(H3BO3)在水溶液中能与水反应生成[B(OH)4]-而体现一元弱酸的性质,则[B(OH)4]-中B的原子杂化类型为___;
(6)金属Cu单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应,但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应,反应的离子方程式为_______________________________________________________;
(7)一种铜金合金晶体具有面心立方最密堆积的结构。在晶胞中,Au原子位于顶点,Cu原子位于面心,则该合金中Au原子与Cu原子个数之比为_____________,若该晶胞的边长为a pm,则合金的密度为______________________ g·cm-3(只要求列算式,不必计算出数值,阿伏加德罗常数为NA)。
9、葡萄糖醛酸分子()发生分子内脱水可得葡萄糖醛酸内酯。葡萄糖醛酸内酯是一种具有广阔前景和较高研究价值的肝脏解毒剂。如下是以马铃薯淀粉为原料,制备葡萄糖醛酸内酯的绿色环保工艺。
回答下列问题:
(1)葡萄糖醛酸分子中C、H、O第一电离能大小顺序为_______(用元素符号表示)。
(2)氧化、液化、糖化过程均需控制在98℃,最合理的加热方式是_______ (填 “水浴”或“油浴”)。
(3)活性炭吸附除杂为_______过程 (填“物理”或“化学”)。
(4)除杂后的葡萄糖醛酸溶液的浓缩过程、内酯化过程均在减压蒸馏下进行,减压蒸馏装置如图所示(加热、夹持装置已略去)。减压蒸馏需控制温度在50℃。
①该装置接真空系统的目的是_______。
②该装置中毛细管和螺旋夹的作用是_______。
(5)葡萄糖醛酸内酯含量测定的方法常用酸碱中和返滴定法。准确称取0.5000g试样,加入50mL蒸馏水充分溶解,再加入50mL0.1000 mol/L标准NaOH溶液(过量),充分反应,滴加2滴酚酞作指示剂并用0.1000 mol/L盐酸进行滴定,重复进行4次,得到如下实验数据:
组号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
VHCl/mL | 25.47 | 26.29 | 25.49 | 25.54 |
已知葡萄糖醛酸内酯(C6H8O6, 相对分子质量为176)与NaOH按物质的量之比1:1进行反应。
①滴定达到终点的标志是_______。
②测定出葡萄糖醛酸内酯的质量分数为_______。
10、实验室可用苯乙酮间接电氧化法合成苯甲酸,原理如图所示:
实验步骤如下:
步骤I:电合成:在电解池中加入KI、20mL蒸馏水和20mL的1,4-二氧六环,搅拌至完全溶解,再加入20mL苯乙酮,连接电化学装置,恒定电压下电解7h;
步骤II:清洗分离:反应停止后,将反应液转移至烧瓶,蒸馏除去反应溶剂;用蒸馏水和二氯甲烷洗涤烧瓶,将洗涤液转移至分液漏斗;用二氯甲烷萃取除去质,分离出水相和有机相;
步骤III:制得产品:用浓盐酸酸化水相至pH为1~2,接着加入饱和NaHSO3溶液,振荡、抽滤、干燥,称量得到产品7.8g;
有关物质的数据如下表所示:
物质 | 分子式 | 溶解性 | 沸点(℃) | 密度(g/cm3) | 相对分子质量 |
苯乙酮 | C8H8O | 难溶于水 | 202.3 | 1.03 | 120 |
苯甲酸 | C7H6O2 | 微溶于水 | 249 | 1.27 | 122 |
二氯甲烷 | CH2Cl2 | 不溶于水 | 40 | 1.33 | 85 |
回答下列问题:
(1)步骤I中,阴极的电极反应式为________________________ ,苯乙酮被氧化的离子方程式为_____________________
(2)步骤II蒸馏过程中,需要使用到的玻璃仪器有____________,(填标号)除此之外还需要____________________
(3)步骤II分液过程中,应充分振荡,静置分层后________(填标号)
A.直接将有机相从分液漏斗的上口倒出
B.直接将有机相从分液漏斗的下口放出
C.先将有机相从分液漏斗的下口放出,再将水相从下口放出
D.先将有机相从分液漏斗的下口放出,再将水相从上口倒出
(4)步骤III中,加入浓盐酸的目的是____________________
(5)步骤III中,加入饱和NaHSO3溶液,水相中的颜色明显变浅,说明过量的I2被还原为I-,其离子方程式为_______________________
(6)本实验的产率是______________(保留小数点后一位有效数字)
(7)得到的粗苯甲酸可用____________法进行提纯。
11、硝酸工业生产中的尾气可用纯碱溶液吸收,有关的化学反应为:
2NO2+Na2CO3→NaNO2+NaNO3+CO2↑ ①
NO+NO2+Na2CO3→2NaNO2+CO2↑ ②
(1)根据反应①,每产生22.4 L(标准状况下)CO2,吸收液质量将增加_____________g。
(2)配制1000 g质量分数为21.2%的纯碱吸收液,需Na2CO3·10H2O_____________g。
(3)现有1000 g质量分数为21.2%的纯碱吸收液,吸收硝酸工业尾气,每产生22.4 L(标准状况)CO2时,吸收液质量就增加44 g。
① 计算吸收液中NaNO2和NaNO3物质的量之比。
② 1000 g质量分数为21.2%的纯碱在20℃经充分吸收硝酸工业尾气后,蒸发掉688 g水,冷却到0℃,最多可析出NaNO2多少克?(0℃时,NaNO2的溶解度为71.2g/100g水)
12、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)。
13、钨是重要的战略物资,2016年我国江西省发现超大型钨矿,再次刷新钨矿储量的世界纪录。由钨铁矿(主要成分是,还含有少量
)制取钨的工业流程如下(已知:常温下,钨酸难溶于水)。
请回答下列有关问题:
(1)浸取后进行的分离操作的名称是________。
(2)滤渣的主要成分是________(填化学式),写出生成该物质的离子方程式________。
(3)已知中铁元素的化合价为+2价,
在熔融过程中发生反应的化学方程式为________。
(4)在溶液中加入盐酸时,为了防止局部酸度过大,应采取的措施是________。
(5)如图为在常温下的沉淀溶解平衡曲线,若将
的
溶液与
的
溶液按体积比2:1混合,要产生
沉淀,则
________。(忽略溶液体积变化)
(6)用碳化钨作阳极,不锈钢作阴极,
溶液作电解液,通过电解可以回收钨,电解后阳极上析出钨酸并放出
,则阳极反应式为________;若在标准状况下放出
,则阳极增重的质量为________
。
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