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、有V、W、X、Y、Z五种元素,它们的原子序数依次增大,且都小于20;其中X和Z是金属元素。已知V和Z属同一族,它们原子最外电子层上只有1个电子,W和Y也属同一族,W原子最外电子层上电子数是次外电子层上电子数的3倍,X原子最外电子层上电子数等于Y原子最外电子层上电子数的一半。请用相关的元素符号回答:
(1)X、Z各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生盐和水,该反应的离子方程式为_____________;
(2)X最高价氧化物对应的水化物在水中电离方程式为:____________________________________;
(3)W与Z 可形成化合物Z2W2,该化合物的电子式为 ______________________________________;
(4)Y与Z形成的化合物水溶液pH ______ 7(填“>”、“<”或“=”),用离子方程式表示其原因 ____________________________________________________________;
(5)标准状况下,Y的最高价氧化物为无色晶体,该条件下0.20 mol该物质与一定量液态水混合得到一种稀溶液,并放出Q kJ的热量。写出该反应的热化学方程式:________________________________;
(6)W与V 可形成化合物V2W2,该化合物的结构式为 ______________________________________。
3、(1) N2H6Cl2属于离子化合物,且每个原子都满足稳定结构。N2H6Cl2的电子式为____。
(2)一定条件下,测定HF的相对分子质量时,实验数据明显大于理论值,原因是_____。
4、中国“神舟”飞船举世瞩目,请完成下列填空:
(1)已知1g火箭推进剂肼(N2H4)(g)燃烧生成N2(g)和H2O(g)时,放出16.7kJ的热量,请写出该反应的热化学方程式_______。
(2)飞船材料采用的某铝锂合金成分(质量百分比)如下(Bal指剩余的百分含量):
成分 | Si | Fe | Cu | Mn | Mg | Zn | Ti | Li | Al |
含量 | 0.08 | 0.1 | 2.9-3.5 | 0.5 | 0.25-0.8 | 0.25 | 0.1 | 0.8-1.1 | Bal |
采用碱腐蚀工艺,用稀NaOH 溶液在40-55℃下进行表面处理0.5-2 min,以便形成致密氧化膜提高耐腐蚀性能。请写出碱腐蚀过程中一个主要反应的化学方程式_______。工业上制铝,可采用电解_______(请选填序号):
A.AlCl3 B.Al2O3 C.NaAlO2
同时需添加_______以降低熔点减少能量损耗。
(3)太空舱中宇航员可利用呼出的二氧化碳与过氧化钠作用来获得氧气,反应方程式为2Na2O2+2CO2→2Na2CO3+O2,其中还原产物为_______,当转移1mol电子时,生成标准状况下O2_______L。
(4)飞船返回时,反推发动机的燃料中含铝粉,若回收地点附近水中Al3+浓度超标,可喷洒碳酸氢钠减少污染,请结合平衡移动规律解释该措施_______。
5、明代宋应星所著《天工开物》中己经记载了我国古代用炉甘石(主要成分ZnCO3)和煤冶锌工艺,锌的主要用途是制造锌合金和作为其他金属的保护层。回答下列问题:
(1) Zn原子基态核外电子排布式为___________________。
(2)硫酸锌溶于氨水形成[Zn(NH3)4]SO4溶液。
①SO42-中心原子的轨道杂化类型为_____,与它互为等电子体的阴离子化学式为____(写出一种)。
②在[Zn(NH3)4]2+中Zn2+与NH3之间形成的化学键为___,提供孤电子对的成键原子是____。 ③氨的热稳定性强于膦(PH3),原因是_______。
(3)黄铜是由铜和锌所组成的合金,元素铜与锌的第一电离能分别为:ICu=746kJ/mol,Izn=906 kJ/mol,ICu < Izn的原因是_____________。
(4)《本草纲自》中记载炉甘石(主要成分ZnCO3)可止血,消肿毒,生肌,明目……。
Zn、C、O电负性由大至小的顺序是________。ZnCO3中阴离子的立体构型是______。
(5)ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛,立方ZnS晶胞结构如图所示,每个Zn原子周围最近的Zn原子数目为____________。
晶胞边长为a pm,阿伏加德罗常数为NA,则ZnS晶体的密度为_____g/cm3 (列出计算式即可)
6、污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。工业上以硫铁矿为原料制硫酸所产生的尾气除了含有N2、O2外,还含有SO2。为了保护环境,同时提高硫酸工业的综合经济效益,应尽可能将尾气中的SO2转化为有用的产品。
治理方案Ⅰ:
(1)将尾气通入氨水中,能发生多个反应,写出其中可能发生的两个氧化还原反应的化学方程式:_______________、_______________。
治理方案Ⅱ:
某研究小组利用软锰矿(主要成分为MnO2,另含有少量铁、铝、铜、镍等金属化合物)作脱硫剂,通过如下流程既去除尾气中的SO2,又制得电池材料MnO2 (反应条件已省略)。
请回答下列问题:
(2)用MnCO3能除去溶液中Al3+和Fe3+其原因是___________________________,用MnS除去溶液中的Cu2+的离子方程式为_______________。
(3)流程图④过程中发生的主要反应的化学方程式为___________________。
(4)MnO2可作超级电容器材料。工业上用下图所示装置制备MnO2。接通电源后,A电极的电极反应式为:_______________,当制备lmol MnO2,则膜两侧电解液的质量变化差(△m左-△m右)为_______________g。
7、(1)多硫化钠()是一系列含多硫离子的化合物,有
等,各原子均满足
稳定结构,其中
的电子式是___________。
(2)水因质子自递()能导电,无水硫酸也能导电,其原因是___________(用化学用语表示)。
(3)青蒿素结构如图,只能在低温条件下萃取青滿索是因其分子中的某个基团对热不稳定,且该基团能与NaI反应生成。该基团的结构式为___________。
8、燃煤能排放大量的CO、CO2、SO2,PM2.5(可入肺颗粒物)污染也跟冬季燃煤密切相关。SO2、CO、CO2也是对环境影响较大的气体,对它们的合理控制、利用是优化我们生存环境的有效途径。
(1)如图所示,利用电化学原理将SO2 转化为重要化工原料C,若A为SO2,B为O2,则负极的电极反应式为:___________;
(2)有一种用CO2生产甲醇燃料的方法:CO2+3H2CH3OH+H2O
已知:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-a kJ·mol-1;
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-b kJ·mol-1;
H2O(g)=H2O(l)△H=-c kJ·mol-1;
CH3OH(g)=CH3OH(l)△H=-d kJ·mol-1。
则表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为:____________________________;
(3)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
实验组om] | 温度℃ | 起始量/mol[ | 平衡量/mol | 达到平衡所需 时间/min | ||
CO | H2O | H2 | CO | |||
1 | 650 | 4 | 2 | 1.6 | 2.4 | 6 |
2 | 900 | 2 | 1 | 0.4 | 1.6 | 3 |
3 | 900 | a | b | c | d | t |
①实验2条件下平衡常数K=________,该反应的ΔH________0 (填“>”或“<”)。
②实验3中,若平衡时,CO的转化率大于水蒸气,则b/a 的值______(填具体值或取值范围)。
③实验4,若900℃时,在此容器中加入CO、H2O、CO2 、H2均为1mol,则此时V逆 V正(填“<” ,“>” ,“=”)。
④判断该反应达到平衡的依据是________。
A.CO2减少的化学反应速率和CO减少的化学反应速率相等 B.容器内气体压强保持不变
C.CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等 D.容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
9、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______________________________________________________。
10、为了探究市售Fe3O4能否与常见的酸(盐酸、稀硫酸)发生反应,实验小组做了以下工作。
Ⅰ.Fe3O4的制备
(1)将可溶性亚铁盐和铁盐按一定配比混合后,加入NaOH溶液,在一定条件下反应可制行Fe3O4,反应的离子方程式为_______。
Ⅱ.Fe3O4与酸反应的热力学论证
(2)理论上完全溶解1.16gFe3O4至少需要3 mol/LH2SO4溶液的体积约为_______mL(保留1位小数)。
(3)查阅文献:吉布斯自由能,在100 kPa下,Fe3O4与酸反应的△G与温度T的关系如图所示。Fe3O4与酸自发反应的温度条件是_______。
Ⅲ.Fe3O4与酸反应的实验研究
用10 mL3 mol/LH2SO4溶液浸泡1.0 g Fe3O4粉末,5分钟后各取2 mL澄清浸泡液,按编号i进行实验。(所用、KSCN溶液均为0.1 mol/L,Fe2+遇
溶液生成蓝色沉淀。)
编号 | i | ii |
实验操作 | ||
现象 | ①无蓝色沉淀 ②溶液显红色 | 均无明显现象 |
(4)实验ⅱ的作用是_______。
(5)实验ⅰ中滴加K3[Fe(CN)6]溶液无蓝色沉淀生成,其可能原因是Fe2+的浓度太小,为了验证这一推断,可改进的方法是_______。
(6)实验ⅲ:用10 mL6 mol/L盐酸代替H2SO4浸泡样品后,重复实验ⅰ,发现试管①有蓝色沉淀,试管②溶液显红色,说明Cl-有利于Fe3O4与H+反应,为了验证这一推测,可在用H2SO4溶液浸泡时加入_______,然后重复实验i。
(7)实验ⅳ:用20 mL6 mol/L盐酸浸泡1.0 g天然磁铁矿粉末,20 min后浸泡液几乎无色,重复实验i,发现试管①、②均无明显现象,与实验iii现象不同的可能原因是_______。
11、某实验小组制备,取1.12g实验制得的产物(已知
的相对分子质量为158.6)加水溶解,配成100mL溶液,用移液管取出25.00mL于锥形瓶中,滴入几滴
作指示剂,已知
为砖红色沉淀,用浓度为0.100
的硝酸银标准溶液滴定,重复滴定三次测得硝酸银标准溶液用量分别为19.98mL、18.00mL、20.02mL。
(1)产物的纯度为_______(保留三位有效数字);
(2)写出简要计算过程:_______。
12、某研究小组以锂辉石(主要成分为,还含有铁、钙、镁等元素)为原料,按下列流程制备
,并进一步制备锂离子电池正极材料磷酸铁锂(
)。
已知:①易吸收空气中的
生成
,当温度高于600℃时失去结晶水。
②和LiOH的溶解度随温度变化的曲线如图所示;
③不溶于水,能溶于强酸。
(1)下列操作或描述不正确的是
A.步骤Ⅰ,研磨煅烧,可提高酸化焙烧效率和的浸出率
B.步骤Ⅱ,控制浓硫酸用量,可促进浸取阶段的水解,提高
的浸出率
C.步骤Ⅳ,可先加入除
、
,再加入LiOH除尽
和
D.步骤Ⅵ,如果在常压下快速烘千,温度可选择略高于100℃,但需隔绝空气
(2)可用LiOH溶液与和
混合液反应制备
,写出制备方程式_______。两种溶液相互混合方式不同会影响产率和纯度,有同学认为应该用
和
混合液滴加到LiOH溶液中,你觉得是否合理,说明理由_______。
(3)步骤V通过两次结晶,分别得到粗产品和
需要用到下列操作:
a.趁热过滤
b.在40℃时蒸发溶剂至溶液出现晶膜,停止加热
c.冷却至0℃
d.过滤
e.在100C时蒸发溶剂至溶液体积减小到原来的一半,有固体析出,停止加热
f.用盛装有少量水的烧杯承接滤液。
写出“两次结晶”的正确操作顺序_______(所有操作都用到且不可重复使用)。
(4)产品用双指示剂法可测定样品中杂质
的含量(不含其它杂质)。取ag样品,先用酚酞作指示剂,用标准HCl溶液滴定至反应终点消耗HCl
mL,然后再以甲基橙为指示剂,继续用标准HCl溶液滴定至终点又消耗HCl
mL,则样品中
的质量分数为_______。
和
的摩尔质量分别为74g/mol与42g/mol)
13、谚语“雷雨发庄稼”的第一步化学方程式为:N2(g) +O2(g) = 2NO(g) △H= +180.5 kJ ·mo1-1,但是汽车尾气中过多的NO会造成酸雨、破坏臭氧层、形成光化学烟雾,并能与人体血红蛋白结合危害人类健康。
(1)汽车尾气中的NO和CO可在催化剂存在下反应并转化为参与大气循环的无污染气体,参考下图写出NO与CO反应的热化学方程式:___________。
(2)汽车尾气中的NO也可以用乙烯()除去,反应过程如下图所示,则总反应的化学方程式为___________。
(3)在催化剂存在的条件下,当、
和
按照起始的物质的量分数分别为15%、15%和70%,投料时,分别在1.0 MPa、2.5 MPa和4.0 MPa压强下发生(1)中的反应消除汽车尾气的污染,NO的平衡转化率α随温度的变化如下图所示。则反应在4.0MPa、550 ℃时的α=___________,其判断的依据为___________。影响α的因素有___________(写两条)。
(4)300℃时,在催化剂存在的条件下,和
的混合气体在恒容密闭容器中发生(1)中的反应消除汽车尾气的污染。NO的转化率和容器内总压强的关系如下图所示(M点达到平衡)。则300℃下,该反应的平衡常数
___________
(
为以分压表示的平衡常数)。反应达到平衡后,升高温度,容器内总压强___________(填变大、变小或不变),其理由是___________。
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