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、(1)光学实验证明在溶有O2的水中存在可能为五元环状结构的O2·H2O,原因是___________。
(2)化合物A、B、C的熔点如下表:
| A | B | C |
化学式 | CH3CH2Cl | CH3CH2CH2Cl | CH3NH3Cl |
熔点/℃ | -139 | -123 | 230 |
化合物C的熔点明显高于A的原因是___________。
3、铜、铁、铝都是日常生活中常见的金属,具有广泛用途。请回答:
(1)铜元素在元素周期表中位于 ,其原子基态价层电子排布式为 。
(2)Cu2O的熔点比Cu2S的高,原因为 。
(3)Fe(CO)5是一种常见的配合物,可代替四乙基铅作为汽油的抗爆震剂。
①写出CO的一种常见等电子体分子的结构式 ;
两者相比较沸点较高的为 (填分子式)。
②Fe(CO)5在一定条件下发生反应:
Fe(CO)5(s)=Fe(s)+5CO(g),已知:反应过程中,断裂的化学键只有配位键,由此判断该反应所形成的
化学键类型为 。
(4)已知AlCl3·NH3有配位键。在AlCl3·NH3中,提供空轨道的原子是 ;在NH4+中N原子的杂化轨道类型为 。
(5)金属铝的晶胞结构如图甲所示,原子之间相对位置关系的平面图如图乙所示。则晶体铝中原子的堆积方式为 。已知:铝原子半径为d cm,摩尔质量为M g·mol-1,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶体铝的密度ρ= (表达式)。
4、细菌可以促使铁、氮两种元素进行氧化还原反应,并耦合两种元素的循环。耦合循环中的部分转化如图所示。
(1)如图所示氮循环中,属于氮的固定的有_____(填字母序号)。
a.N2转化为氨态氮
b.硝化过程
c.反硝化过程
(2)氮肥是水体中的主要来源之一,检验氮肥中
的实验方案是_____。
(3)硝化过程中,含氮物质发生_____(填“氧化”或“还原”)反应。
(4)氨态氮与亚硝态氮可以在氨氧化细菌的作用下转化为氮气。该反应中,当产生0.02mol氮气时,转移的电子的物质的量为_____mol。
(5)土壤中的铁循环可用于水体脱氮(脱氮是指将氮元素从水体中除去),用离子方程式说明利用土壤中的铁循环脱除水体中氨态氮的原理_____。
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、CO、SO2是主要的大气污染气体,利用化学反应原理是治理污染的重要方法.
Ⅰ.甲醇可以补充和部分替代石油燃料,缓解能源紧张,利用CO可以合成甲醇.
(1)已知:CO(g)+1/2O2(g)═CO2(g)ΔH1=-283.0kJ·mol-1
H2(g)+1/2O2(g)═H2O(l)ΔH2=-285.8kJ·mol-1
CH3OH(g)+3/2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)ΔH3=-764.6 kJ·mol-1
请写出CO与H2合成甲醇蒸汽的热化学方程式____________________
(2)一定条件下,在溶剂为VL的密闭容器中充入a molCO与2a molH2合成甲醇,平衡转化率与温度、压强的关系如图所示.
①该反应在A点的平衡常数K=_________________(用a和V表示)
②下列能说明反应达到平衡状态的是_____
A.v(CO)=v(H2) B.混合气体的密度不变
C.混合气体的平均相对分子质量不变 D. c(CO)=c(H2)
③写出能增大v(CO)又能提高CO转化率的一项措施_____________________________
Ⅱ.某学习小组以SO2为原料,采用电化学方法制取硫酸。
(3)原电池原理:该小组设计的原理示意图如左下图,写出该电池负极的电极反应式______。
(4)电解原理:该小组用Na2SO3溶液充分吸收SO2得到NaHSO3溶液,然后电解该溶液制得了硫酸。原理如图,写出开始电解时阳极的电极反应式________________。
(5)已知25℃时由Na2SO3和NaHSO3形成的混合溶液恰好呈中性,则该混合溶液中各离子浓度的大小顺序为________________________________(已知25℃时,H2SO3的电离平衡常数Ka1=1×10-2,Ka2=1×10-7)
7、工业上可用微生物处理含KCN的废水。第一步是微生物在氧气充足的条件下,将KCN转化成KHCO3和NH3(最佳pH : 6.7~7.2);第二步是把氨转化为硝酸:NH3+202HNO3+H2O
请完成下列填空:
(1)写出第一步反应的化学反应方程式_____________,第二步反应的还原产物是_____________ (填写化学式)。
(2)在KCN中,属于短周期且原子半径最大的元素是_____,氮原子最外层电子的运动状态有_______种。水的电子式是________。
(3)比较碳和氮元素非金属性强弱,化学反应方程式为_____________。
(4)室握下,0.lmol/LK2CO3、KCN、KHCO3溶液均呈碱性且pH依次减小,在含等物质的量的KCN、KHCO3混合溶液中,阴离子(除OH-)浓度由大到小的顺序是_____________。
(5)工业上还常用氯氧化法处凡含KCN的废水:KCN+2KOH+Cl2=KOCN+2KCl+H2O,2KOCN+4KOH+3Cl2→N2+6KCl+2CO2+2H2O。两扮相比,微生物处理法的优点与缺点是(各写一条)。
优点:________;缺点:__________________。
8、Ⅰ.煤炭中以FeS2形式存在的硫,在有水和空气及在脱硫微生物存在下发生生物氧化还原反应,有关反应的离子方程式依次为:
①2FeS2+7O2+2H2O4H++2Fe2++4SO
;
②Fe2++O2+H+Fe3++________;
③FeS2+2Fe3+3Fe2++2S;
④2S+3O2+2H2O4H++2SO
。
已知:FeS2中的硫元素为-1价。
回答下列问题:
(1)根据质量守恒定律和电荷守恒定律,将上述②离子方程式配平并补充完整_______。
(2)反应③的还原剂是__________________。
(3)观察上述反应,硫元素最终转化为____________从煤炭中分离出来。
Ⅱ.在淀粉KI溶液中,滴入少量NaClO溶液,溶液立即变蓝,有关反应的离子方程式是____________________________。在上述蓝色溶液中,继续滴加足量的NaClO溶液,蓝色逐渐消失,有关反应的离子方程式是_______________________。(提示:碘元素被氧化成IO)从以上实验可知,ClO-、I2、IO
的氧化性由强到弱的顺序是________________。
Ⅲ.工业上用黄铜矿( CuFeS2)冶炼铜,副产品中有SO2,冶炼铜的反应为8CuFeS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2。若CuFeS2中 Fe 的化合价为+2 ,反应中被还原的元素是________(填元素符号)。当生成0.8 mol 铜时,此反应转移的电子数目是________。
9、KBr可用于光谱分析和化学分析等。
(1)制备KBr的一种方法如下:80℃时,向溶有CO(NH2)2的KOH溶液中缓慢加入Br2,至pH为6~7时反应完全,生成CO2、N2等。该反应的化学方程式为_____。
(2)KBr可用于测定苯酚(C6H5OH)样品的纯度,方法如下:取0.5000g苯酚试样,用NaOH溶液溶解后定容成250.00mL溶液;移取25.00mL该溶液,加入25.00mL0.03000mol•L﹣1的KBrO3(含过量KBr)标准溶液,然后加入足量盐酸,充分反应后再加足量KI溶液,充分反应;用0.1000mol•L﹣1Na2S2O3溶液滴定至淡黄色,加入指示剂,继续滴定至终点,用去16.20mL。测定过程中物质的转化关系如下:
①加入的指示剂为_____。
②计算苯酚样品的纯度(写出计算过程)_____。
10、Na2S2O3的实验室制备装置图如下(加热和夹持装置略):
已知:i.2Na2S + 3SO2 = 2Na2SO3+ 3S↓、Na2SO3+ S=Na2S2O3
ii.硫单质在含乙醇的水溶液中析出时,颗粒更小,分布均匀
iii.氢硫酸和碳酸的电离常数如下表
| Ka1 | Ka2 |
H2S | 1.1×10-7 | 1.3 ×10-13 |
H2CO3 | 4.5×10-7 | 4.7×10-11 |
(1)甲中发生反应的化学方程式为_______。
(2)丙中加入的试剂是物质的量比为2:1的Na2S和Na2CO3的混合溶液,pH约为13。制备过程中,向丙中通入SO2,澄清溶液先变浑浊,后变澄清,稍后又再次出现微量浑浊,此时立刻停止通入SO2,溶液经分离可得Na2S2O3。
①反应前,丙中混合溶液pH约为13的主要原因是_______ (用离子方程式表示)。
②加入Na2CO3的作用是_______。
③“稍后又再次出现微量浑浊”的原因_______(用化学用语表示)。
④制备时,丙中往往还会加入少量乙醇,目的是_______。
⑤为了提高制备的效率,可将丙装置水浴加热。其它条件均相同时,水浴温度与反应达到终点的时间如下表所示:
温度(℃) | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 |
时间(min) | 41 | 34 | 20 | 30 | 42 |
最佳水浴温度为_______。继续提高水浴温度,达到终点的时间增加的原因是_______。
(3)实际工业生产中制得的Na2S2O3溶液中常混有少量Na2SO3,结合溶解度曲线(如图),获得Na2S2O3·5H2O的方法是_______。
11、Cl2与NaOH溶液反应可生成NaCl、NaClO和NaClO3(Cl-和ClO-)的比值与反应的温度有关,用24gNaOH配成的250mL溶液,与Cl2恰好完全反应(忽略Cl2与水的反应、盐类的水解及溶液体积变化):
(1)NaOH溶液的物质的量浓度_____mol·L-1;
(2)某温度下,反应后溶液中c(Cl-)=6c(ClO-),则溶液中c(ClO-) =_____mol·L-1。
12、COCl2常用于有机合成,工业上采用高温活性炭催化CO与Cl2合成COCl2。
(1)Burns和Dainton研究了反应Cl2(g)+CO(g)COCl2(g)的动力学,获得其速率方程v=kc
(Cl2)c(CO),k为速率常数(只受温度影响),该反应的历程如下:
第一步:Cl22Cl• △H1=+243kJ·mol-1
第二步:Cl•+COCOCl• △H2=-20kJ·mol-1
第三步:COCl•+Cl2COCl2+Cl• △H3=-88kJ·mol-1
①反应Cl2(g)+CO(g)COCl2(g)的△H=____kJ·mol-1。
②已知活化络合物分子中含有的原子数目等于反应速率方程中物质的原子数与指数的积,如H2+Cl2=2HCl的反应速率方程为v=kc(Cl2)•c(H2),可推测反应决速步中活化络合物的可能存在形式为ClH2、H2Cl或H2+Cl•,则Cl2(g)+CO(g)
COCl2(g)反应中的活化络合物的可能存在形式为____(任写一个即可),请判断第____步的活化能最高。
(2)在100kPa、恒压的密闭容器中,充入1molCO、1molCl2和适量的活性炭,发生反应Cl2(g)+CO(g)COCl2(g),其压强平衡常数(用平衡分压代替平衡浓度,分压=总压×物质的量分数)的对数lgKp。与温度倒数
呈线性关系,如图。
①能正确表示上述反应线性关系的直线为____(填“L1”或“L2”),理由是___。
②图中Q点的坐标为(2.2,-2.0),已知=1.4,则平衡时CO的转化率为____。若保持温度不变,将该容器增压再次达到平衡,其状态可能为图中Q、M、N中的____点,此时混合气中COCl2的体积分数是50%,则再次达到平衡状态的气体总压强是____kPa。
13、高锰酸钾、重铬酸钾和高铁酸钾是中学常见的强氧化剂。请回答下列问题:
(1)基态Cr原子价层电子的运动状态有_______种,某同学在描述基态Cr原子的电子排布式时,将其表示为[ Ar]3d44s2,该表示违背了_______。
(2)+3价铁的强酸盐溶于水,可逐渐水解产生黄色的[Fe(OH)(H2O)5]+以及二聚体[Fe2 (OH)2(H2O)8]4+ (结构如图)。
①含s、p、d轨道的杂化类型有dsp2、sp3d、sp3d2,则[Fe(OH)(H2O)5]2+中Fe的杂化类型为_______,1 mol [Fe(OH)(H2O)5]2+中含有的σ键的数目为_______(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
②二聚体[Fe2(OH)2(H2O)8]4+中,Fe的配位数为_______。
(3)K与Cu位于同一周期,且核外最外层电子构型相同,但金属K的熔点、沸点等都比金属Cu低的原因是_______。
(4)阿拉班达石是一种属于立方晶系的硫锰矿,其晶胞结构如图所示。在MnS中,每个Mn原子周围距离相等且最近的Mn原子数为_______个;若MnS晶胞的边长为a pm,则MnS的密度表达式为_______g·cm-3
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