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、氯原子核外电子能量最高的电子亚层是________;H、C、N、O、Na的原子半径从小到大的顺序为______________________________。
3、
利用合成
的流程如图所示:
请回答下列问题:
(l)物质A的名称为__________;A→B的反应类型是__________。
(2)由A制备环戊酮()的化学方程式为________________。
(3)由F生成G的化学方程式为________________。
(4)D的同分异构体中含有六元环且能发生银镜反应的有________种。
(5)写出符合下列要求的I的同分异构体的结构简式_______(写一种即可,已知同一个碳原子上不能连接2个羟基)。
①芳香族化合物 ②二元醇 ③分子中有5种化学环境的氢原子
(6)参照上述信息,以A和环戊酮()为原料(其它试剂自选),写出合成
的流程图。
___________
4、高铁酸钾(K2FeO4,暗紫色固体),是一种新型、高效、多功能的水处理剂。完成下列填空:
(1)K2FeO4溶于水得到浅紫红色的溶液,且易水解,生成氧气和氢氧化铁。写出该水解反应的离子方程式_________;说明高铁酸钾做水处理剂的原理______。
(2)下图分别是1mol/L的K2FeO4溶液在不同pH和温度下c(FeO42-)随时间的变化曲线。
根据以上两图,说明配制K2FeO4溶液的注意事项______________。
5、氨主要用于生产化肥和硝酸。“十三五”期间,预计我国合成氨产量将保持稳中略增。
(1)目前工业上用氮气和氢气合成氨的生产条件为________________________。
(2)如图是不同温度和不同压强下,反应达到平衡后,混合物中NH3含量(体积%)的变化情况。已知初始时n(N2):n(H2)=1:3。判断p1、p2的大小关系,并简述理由。 _____________________
(3)实验室在2L密闭容器中加入1mol氮气和3mol氢气模拟工业合成氨。若反应2min,气体的总物质的量减少了0.8mol,则2min内氨气的生成速率为____________。
(4)常见氮肥有氨水、氯化铵、硫酸铵、尿素等。常温下,c(NH4+)相等的氨水、氯化铵、硫酸铵三种溶液,氨水、氯化铵、硫酸铵的浓度从大到小的关系为__________________。
(5)草木灰主要含有碳酸钾,解释草木灰不宜与铵态氮肥混合使用的原因__________。
6、据预测,到2040年我国煤炭消费仍将占能源结构的三分之一左右。H2S在催化活性碳(AC)表面的迁移,对煤的清洁和综合应用起了很大的促进作用,其机理如图所示,其中ad表示物种的吸附状态。下列有关叙述错误的是
A. 图中阴影部分表示H2S分子的吸附与离解
B. AC表面作用的温度不同,H2S的去除率不同
C. H2S在AC表面作用生成的产物有H2O、H2、S、SO2、CS2等
D. 图中反应过程中只有H—S键的断裂,没有H—S键的形成
7、氨对人类的生产生活具有重要影响。
(1)氨的制备与利用。
① 工业合成氨的化学方程式是 。
② 氨催化氧化生成一氧化氮反应的化学方程式是 。
(2)氨的定量检测。
水体中氨气和铵根离子(统称氨氮)总量的检测备受关注。利用氨气传感器检测水体中氨氮含量的示意图如下:
① 利用平衡原理分析含氨氮水样中加入NaOH溶液的作用: 。
② 若利用氨气传感器将1 L水样中的氨氮完全转化为N2时,转移电子的物质的量为6×10-4 mol ,则水样中氨氮(以氨气计)含量为 mg·L-1。
(3)氨的转化与去除。
微生物燃料电池(MFC)是一种现代化氨氮去除技术。下图为MFC碳氮联合同时去除的氮转化系统原理示意图。
① 已知A、B两极生成CO2和N2,写出A极的电极反应式: 。
② 用化学用语简述NH4+去除的原理: 。
8、(6分)如何除去下列物质中混有的少量杂质(括号内为杂质)。写出最佳的离子方程式。
(1)NaHCO3溶液(Na2CO3):________________________。
(2)FeCl2溶液(FeCl3):___________________________。
(3)单质Mg粉(Al):______________________________。
9、(1)已知咖啡酸的结构如图所示。关于咖啡酸的描述正确的是:(______)
A.分子式为C9H5O4
B.1 mol 咖啡酸最多可与5 mol 氢气发生加成反应
C.与溴水既能发生取代反应,又能发生加成反应
D.1 mol 咖啡酸最多可与3 mol Na2CO3发生反应
(2)A、B、C、D1、D2、E、F、G、H均为有机化合物,请根据下列图示回答问题。
(1)直链有机化合物A的结构简式是__________________;
(2)B中官能团的名称为___________,H中含氧官能团的结构简式为____________;
(3)①的反应试剂和反应条件是___________________,③的反应类型是_____________;
(4)B生成C的化学方程式是___________________;
D1或D2生成E的化学方程式是___________________;
(5)G可应用于医疗、爆破等,由F生成G的化学方程式是________________。
10、将铜锌合金溶解后与足量KI溶液反应(Zn2+不与I-反应),生成的I2用Na2S2O3标准溶液滴定,根据消耗的Na2S2O3溶液体积可测算合金中铜的含量。实验过程如下图所示:
回答下列问题:
(1)H2O2的电子式为_________;“溶解”后铜元素的主要存在形式是______(填离子符号)。
(2)“煮沸”的目的是除去过量的H2O2。298K时,液态过氧化氢分解,每生成0.01molO2放出热量1.96kJ,该反应的热化学方程式为_______________。
(3)用缓冲溶液“调PH”是为了避免溶液的酸性太强,否则“滴定”时发生反应:
S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O
① 该缓冲溶液是浓度均为0.10mol/L的CH3COOH和CH3COONH4的混合溶液。25℃时,溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为_________。
[已知:25℃时,Ka(CH3COOH)=Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5]
② 若100 mL Na2S2O3溶液发生上述反应时,20s后生成的SO2比S多3.2g,则v(Na2S2O3)=_____mol/(L·s)(忽略溶液体积变化的影响)。
(4)“沉淀”步骤中有CuI沉淀产生,反应的离子方程式为_____________。
(5)“转化”步骤中,CuI转化为CuSCN,CuSCN吸附I2的倾向比CuI更小,使“滴定”误差减小。沉淀完全转化后,溶液中c(SCN -):c(I-)≥_______________。
[已知:Ksp(CuI)=1.1×10-12;Ksp(CuSCN)=4.4×10-15]
(6)下列情况可能造成测得的铜含量偏高的是______(填标号)。
A. 铜锌合金中含少量铁
B. “沉淀”时,I2与I-结合生成I3- :I2+I-=I3-
C. “转化”后的溶液在空气中放置太久,没有及时滴定
D. “滴定”过程中,往锥形瓶内加入少量蒸馏水
11、硫酸是一种重要的化工原料。接触法生产的硫酸产品有98%的硫酸、20%的发烟硫酸(H2SO4和SO3的混合物,其中SO3的质量分数为0.2)。
完成下列计算:
(1)若不计生产过程的损耗,__________m3 SO2(折合成标准状况)经充分转化、吸收,可产出1吨 98%的硫酸(密度为1.84g/mL)。若98%的硫酸可表示为SO3•H2O,20%的发烟硫酸可表示为SO3•aH2O,则a的值为 ___________(用分数表示)。
(2)铝和铝的化合物在社会生产和人类生活中也有着重要的作用。现有甲、乙两瓶无色溶液,已知它们可能是Na[Al(OH)4]溶液和H2SO4溶液。现经实验获得如下数据:
(已知:2Na[Al(OH)4]+H2SO4→2Al(OH)3↓+Na2SO4+2H2O)
组别 | 甲(mL) | 乙(mL) | 沉淀的物质的量(mol) |
① | 140 | 10 | 0.02 |
② | 10 | 140 | 0.02 |
③ | 20 | 560 | 0.04 |
请通过必要的计算推断过程回答:乙溶液中的溶质是什么________?其物质的量浓度为多少________?
12、CH4—CO2重整反应[CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) △H>0]在大力推进生态文明建设、“碳达峰”、“碳中和”的时代背景下,受到更为广泛的关注。
(1)相关物质的燃烧热数据如下表所示:
物质 | CH4(g) | CO(g) | H2(g) |
燃烧热(kJ·mol-1) | 890.3 | 283.0 | 285.8 |
ΔH=_______kJ·mol-1。
(2)该反应以两种温室气体为原料,可以生成合成气。如何减少反应过程中的催化剂积炭,是研究的热点之一、某条件下,发生主反应的同时,还发生了积炭反应:
CO歧化:2CO(g)=CO2(g)+C(s) △H=-172kJ/mol
CH4裂解:CH4(g)=C(s)+2H2(g) △H=+75kJ/mol
①对积炭反应进行计算,得到温度和压强对积炭反应中平衡炭量的影响图(图a和图b),其中表示温度和压强对CH4的裂解反应中平衡炭量影响的是(选填序号)_______,理由是_______。
②实验表明,在重整反应中,低温、高压时会有显著积炭产生,由此可推断,对于该重整反应而言,其积炭主要由_______反应产生。
综合以上分析,为抑制积炭产生,应选用高温、低压条件。
(3)该重整反应也可用于太阳能、核能、高温废热等的储存,储能研究是另一研究热点。
①该反应可以储能的原因是_______。
②某条件下,研究者研究反应物气体流量、物质的量比()对CH4转化率(XCH4)、储能效率的影响,部分数据如下所示。
序号 | 加热温度/℃ | 反应物气体流量/L·min-1 | XCH4/% | ηchem/% | |
① | 800 | 4 | 2:2 | 79.6 | 52.2 |
② | 800 | 6 | 3:3 | 64.2 | 61.9 |
③ | 800 | 6 | 2:4 | 81.1 | 41.6 |
(资料)储能效率:热能转化为化学能的效率,用ηchem表示。ηchem=。其中,Qchem是通过化学反应吸收的热量,Q是设备的加热功率。
a.对比实验_______(填序号),可得出结论:气体流量越大,CH4转化率越低。
b.对比实验②和③发现,混合气中CO2占比越低,储能效率越高,原因可能是_______(该条件下设备的加热功率Q视为不变)。
13、草酸镍晶体()可用于制镍催化剂。工业上用废镍催化剂(主要成分为Al2O3、Ni、Fe、SiO2、CaO)制备草酸镍晶体的一种工艺流程如图所示:
已知:
①相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表(开始沉淀的pH按金属离子浓度为计算):
金属离子 | 开始沉淀的pH | 沉淀完全的pH |
1.1 | 3.2 | |
5.8 | 8.8 | |
3.0 | 5.0 | |
6.7 | 9.5 | |
7.6 | 10.1 |
②,
。
回答下列问题:
(1)基态镍原子的价层电子排布式为___________。
(2)试剂X可以是___________,调节pH的范围是___________。
(3)滤渣1的成分是___________(写化学式),加入适量NH4F溶液的目的是___________。
(4)保持其他条件相同,在不同温度下对废镍催化剂进行“酸浸”,镍浸出率随时间变化如图所示。
“酸浸”的适宜温度与时间分别为___________。
(5)“沉镍”的离子方程式为___________。
(6)称量28.7g某镀镍试剂,配成100mL溶液,溶液中存在的离子为、
、
;准确量取10.00mL溶液,用
的EDTA标准溶液滴定其中的
,消耗EDTA标准溶液25.00mL。已知
。
①配制EDTA标准溶液需要注意蒸馏水的水质,水中若含、
会使滴定时消耗的EDTA的体积___________(填“偏大”“不变”或“偏小”)。
②该镀镍试剂的化学式为___________。
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