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、硫代硫酸钠(Na2S2O3)俗称保险粉,可用作照相定影剂、纸浆漂白脱氯剂等。
实验室可通过反应2Na2S+Na2CO3+4SO2→3Na2S2O3+CO2制取Na2S2O3,装置如图所示。
(1)装置B中搅拌器的作用是______;装置C中NaOH溶液的作用是_____。
(2)请对上述装置提出一条优化措施_______________________。
为测定所得保险粉样品中Na2S2O3•5H2O的质量分数,称取3.000g Na2S2O3•5H2O样品配成100mL溶液,用0.100mol/L标准碘溶液进行滴定,反应方程式为:2Na2S2O3+I2→2NaI+Na2S4O6
(3)滴定时用__________作指示剂,滴定时使用的主要玻璃仪器有________________。
(4)滴定时,若看到溶液局部变色就停止滴定,则样品中Na2S2O3•5H2O的质量分数测定值__________(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
(5)某学生小组测得实验数据如下:
实验次数 | 样品溶液体积(ml) | 滴定消耗0.100mol/L碘溶液体积(ml) |
1 | 20.00 | 9.80 |
2 | 20.00 | 10.70 |
3 | 20.00 | 9.90 |
该样品中Na2S2O3•5H2O的质量分数是_______。(精确到0.001)
3、我国科学家成功用二氧化碳人工合成淀粉,其中第一步是利用二氧化碳催化加氢制甲醇。
(1)在标准状态下,由最稳定的单质生成单位物质的量的某纯物质的焓变称为该物质的标准摩尔生成焓()。几种物质的标准摩尔生成焓如下:
物质 | CO2(g) | H2O(g) | CH3OH(g) |
| -393.5 | - 241. 8 | - 205. 0 |
①由表中数据推测,H2O(l)的_____________ (填“>”“<”或“=”)-241.8kJ·mol-1。
②CO2(g)与H2(g)反应生成CH3OH(g)与H2O(g)的热化学方程式为________________。
(2)在CO2(g)加氢合成CH3OH的体系中,同时发生以下反应:
反应i CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1<0
反应ii CO2(g) + H2(g)CO(g) +H2O(g) ΔH2>0
①一定条件下使CO2、H2混合气体通过反应器,测得220°C时反应器出口气体中全部含碳物质的物质的量之比为n(CH3OH):n(CO2):n(CO)=1:7.20:0.11,则该温度下CO2转化率= __________× 100%(列出计算式即可)。
②其他条件相同时,反应温度对CO2的转化率的影响如图所示,实验中反应均未达到化学平衡状态的依据是_________________________;温度高于260°C时,CO2平衡转化率变化的原因是_________________。
③其他条件相同时,反应温度对CH3OH的选择性[CH3OH的选择性=×100%]的影响如图所示。温度相同时CH3OH选择性的实验值略高于其平衡值,从化学反应速率的角度解释其原因是______________。
④温度T时,在容积不变的密闭容器中充入0.5 mol CO2(g)和1. 0 mol H2(g),起始压强为pkPa,10min达平衡时生成0. 3 mol H2O(g) ,测得压强为pkPa。若反应速率用单位时间内分压变化表示,则10min内生成CH3OH的反应速率v(CH3OH)为________kPa·min -1;反应I的平衡常数Kp=____________(写出Kp的计算式)。
4、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)
5、CH4用水蒸气重整制氢是目前制氢的常用方法,包含的反应为:
Ⅰ.水蒸气重整:CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g) △H1=+206kJ•mol-1
Ⅱ.水煤气变换:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) △H2
回答下列问题:
(1)不同温度下反应达到平衡时各物质的物质的量分数如图所示。
①可用于提高CH4的平衡转化率的措施是___。(填写序号)
a.升温 b.加压 c.使用高效催化剂 d.增加入口时的气体流速
②根据图象判断△H2___0。(填“>”、“<”或“=”)
③T2℃时,容器中=___。
(2)甲烷水蒸气重整、水煤气变换反应的平衡常数的自然对数InKp与温度的关系如图所示。
①表示甲烷水蒸气重整反应的曲线是___。(填写“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②图中Q点时,反应CO2(g)+CH4(g)⇌2CO(g)+2H2(g)的lnKp=___。
(3)某温度下,向恒压密闭容器中充入1molCH4和1molH2O(g),容器的总压强为latm,反应达到平衡时,CO2的平衡分压p(CO2)=0.1atm,H2体积百分含量为60%,则CH4的转化率为___,该温度下反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)的平衡常数Kp=___。
6、(1)比较氧元素和氟元素的非金属性强弱:O_______F(填“<”“>或”“=”);用一个化学方程式说明两者非金属的相对强弱______________________________________。
(2)2002年1月18日在《科学》期刊中报导罗马大学的Fulvio Cacace及其同事发现氮的一种同素异形体N4,已知N4所有原子均满足8电子稳定结构。写出N4的结构式_______________。
(3)CO2和SiO2均是IVA族元素氧化物,CO2常温为气态,SiO2为高熔点固体。请分析原因_______________________________________________。
7、废气中的H2S通过高温热分解可制取氢气:2H2S(g)2H2(g)+S2(g)。现在3L密闭容器中,控制不同温度进行H2S分解实验。
(1)某温度时,测得反应体系中有气体1.3lmol,反应1 min后,测得气体为l.37mol,则tmin 内H2的生成速率为___________。
(2)某温度时,H2S的转化率达到最大值的依据是_____________(选填编号)。
a.气体的压强不发生变化 b.气体的密度不发生变化
c.不发生变化 d.单位时间里分解的H2S和生成的H2一样多
(3)实验结果如下图。图中曲线a表示H2S的平衡转化率与温度关系,曲线b表示不同温度下、反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率。该反应为_____反应(填“放热”或“吸热”)。曲线b随温度的升高,向曲线a通近的原因是_________。在容器体积不变的情况下,如果要提高H2的体积分数,可采取的一种措施是________。
(4)使1LH2S与20L空气(空气中O2体积分数为0.2)完全反应后恢复到室温,混合气体的体积是______L 。若2gH2S完全燃烧后生成二氧化硫和水蒸气,同时放出29.4 kJ的热量,该反应的热化学方程式是__________________。
8、聚硅酸铁是目前无机高分子絮凝剂研究的热点,一种用钢管厂的废铁渣(主要成分Fe3O4,少量碳及二氧化硅)为原料制备的流程如下:
(1)废铁渣进行“粉碎”的目的是____________。
(2)“酸浸”需适宜的酸浓度、液固比、酸浸温度、氧流量等,其中酸浸温度对铁浸取率的影响如右图所示:
①加热条件下酸浸时,Fe3O4与硫酸反应的化学方程式为___________。
②酸浸时,通入O2的目的是_____________,该反应的离子方程式为_________。
③当酸浸温度超过100℃时,铁浸取率反而减小,其原因是____________。
(3)滤渣的主要成分为____________(填化学式)。
(4)“Fe3+浓度检测”是先用SnCl2将Fe3+还原为Fe2+;在酸性条件下,再用K2Cr2O7标准溶液滴定Fe2+(Cr2O72-被还原为Cr3+),该滴定反应的离子方程式为______________。
9、回答下列问题:
(1)已知和
均含有18个电子的分子,判断在水中的溶解性大小并说明理由_______。
(2)四种晶体的熔点数据如下表:
物质 | ||||
熔点/℃ | 872 | 283 | 394 | 446 |
和
熔点相差较大,后三者熔点相差较小,原因是_______。
10、NaNO2是一种白色或微黄色斜方晶体,易溶于水,微溶于乙醇。某校同学设计实验制备NaNO2并探究其性质。回答下列问题:
(1)甲组同学依据反应Na2CO3+NO+NO2=2NaNO2+CO2,并利用下列装置制备少量含NaNO2的溶液。(E中氧气稍过量)
A B
C
D
E
F
①正确的连接顺序:A—F—E— ___— ___—___ —尾气处理。(填字母)
②装置A的烧瓶中盛放的物质是____(填名称),C装置的作用是 ___。
(2)乙组同学依据反应Pb+NaNO3NaNO2+PbO(难溶于水),并按下列实验流程制备NaNO2:
①“熔融”时用Pb粉代替铅粒的目的是____。
②由“过滤2”的滤液得到NaNO2晶体还需经过的具体操作为____、____、过滤、用乙醇洗涤后干燥。
(3)丙组同学探究NaNO2的性质,取少量乙组制得的NaNO2溶于水制得NaNO2溶液。
①取少量NaNO2溶液于试管中,滴入盐酸酸化,再加入KI和淀粉溶液,振荡,溶液变蓝,说明NaNO2具有____(填“氧化性”或“还原性”)。
②向酸性KMnO4溶液中滴入NaNO2溶液,溶液紫色逐渐褪去,发生反应的离子方程式为____(MnO4-被还原为Mn2+)。
11、某混合物由FeSO4和Cu(NO3)2两种物质组成,为测定其中各组分的含量,进行以下实验操作,同时得到相关实验数据:
假设NO的还原产物只有NO,且完全反应。
(1)原混合物中FeSO4和Cu(NO3)2的物质的量之比为_______;
(2)上述步骤②中n=_______, 请简要写出计算过程_______。
12、我国力争2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。的综合利用是实现碳中和的措施之一。
(1)生产尿素:
①尿素的合成分两步进行:
a.
b.
则总反应的ΔH=_______。
②如图为时,温度对
的转化率的影响。解释温度升高
的平衡转化率增大的原因:_______
(2)已知制备甲醇的有关化学反应如下:
①甲醇还可以与乙酸反应制香料,反应方程式为,制香料反应的平衡常数K的表达式为_______。
②850℃时,反应的平衡常数K=160,在密闭容器中进行该反应,开始时只加入
、
,反应10min后测得各组分的浓度如下表。比较正、逆反应的速率的大小:v(正)_______ v(逆)(填“>”“<”或“=”)。
物质 | ||||
浓度/( | 0.2 | 0.2 | 0.4 | 0.4 |
(3)一定温度下,在体积为2L的恒容密闭容器中加入4mol CO(g)和4mol (g)发生反应
,测得CO(g)和
(g)的物质的量随时间的变化如图所示:
①从反应开始至达到化学平衡时,以表示的平均化学反应速率为_______
。
②若该反应的正、逆反应速率分别可表示为,
,
、
分别为正、逆反应速率常数, A、B两点对应的时刻,该反应的正反应速率之比
_______。
③若平衡时总压强为pkPa,用平衡分压代替其平衡浓度表示的化学平衡常数_______ [已知:气体分压(
)=气体总压(
)×该气体的体积分数]。
13、硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)是铜盐中重要的无机化工原料,广泛应用于农业、电镀、饲料添加剂、催化剂、石油、选矿、油漆等行业。
I.采用孔雀石[主要成分CuCO3·Cu(OH)2]、硫酸(70%)、氨水为原料制取硫酸铜晶体。其工艺流程如图:
已知:(1)硫酸铜晶体易溶于水,难溶于乙醇。
(2)硫酸铜晶体在102℃时失水成CuSO4·3H2O,在113℃时失水成CuSO4·H2O,在258℃时失水成CuSO4。
请回答下列问题:
(1)已知氨浸时发生的反应为CuCO3·Cu(OH)2+8NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2(OH)2CO3+8H2O,蒸氨时得到的固体呈黑色。孔雀石经过氨浸、蒸氨操作目的是:___。
(2)下列说法正确的是___。
A.步骤I,高温可提高浸取率
B.预处理时用破碎机将孔雀石破碎成粒子直径<1mm,其目的是提高反应速率和浸取率
C.步骤III,蒸氨出来的气体有污染,需要净化处理,经吸收净化所得的溶液可作化肥
D.步骤IV,固液分离操作可采用常压过滤,也可采用减压过滤
(3)步骤IV为一系列的操作:
①使晶体从溶液中析出,可采取的方式有___(写出两条)。
②减压过滤后,洗涤沉淀可能需要用到以下操作:
a.加入水至浸没沉淀物;b.加入乙醇至浸没沉淀物;c.洗涤剂缓慢通过沉淀物;d.洗涤剂快速通过沉淀物;e.关小水龙头;f.开大水龙头;g.重复2-3次。
请选出正确的操作并排序 → → →f→ 。___。
③晶体中所含结晶水可通过重量分析法测定,主要步骤有:a.称量b.置于烘箱中脱结晶水c.冷却d.称量e.重复b~d至恒重f.计算。步骤e的目的是___。
④若测得结晶水的含量偏低,则杂质可能是___。
II.采用金属铜单质制备硫酸铜晶体
(4)某兴趣小组查阅资料得知:Cu+CuCl2=2CuCl,4CuCl+O2+2H2O=2[Cu(OH)2·CuCl2],[Cu(OH)2·CuCl2]+H2SO4=CuSO4+CuCl2+2H2O。现设计如下实验来制备硫酸铜晶体,装置及相关物质溶解度随温度变化如图:
向铜和稀硫酸的混合物中加入氯化铜溶液,利用二连球鼓入空气,将铜溶解,当三颈烧瓶中呈乳状浑浊液时,滴加浓硫酸。装置中存在一处缺陷是___;最后可以利用重结晶的方法纯化硫酸铜晶体的原因为___。
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