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、在实验室里,某同学取一小块金属钠做与水反应的实验。试完成下列问题:
(1)切开的金属钠暴露在空气中,最先观察到的现象是______________________________,所发生反应的化学方程式是______________________________。
(2)将钠投入水中后,钠熔化成一个小球,根据这一现象你能得出的结论是:
①________________________________________________________________________,
②________________________________________________________________________。
将一小块钠投入盛有饱和石灰水的烧杯中,不可能观察到的现象是________(填编号)。
A.有气体生成
B.钠融化成小球并在液面上游动
C.溶液底部有银白色的金属钙生成
D.溶液变浑浊
(3)在钠与水反应过程中,若生成标准状况下224 mL的H2,则转移的电子的物质的量为________________。
(4)根据上述实验过程中钠所发生的有关变化,试说明将金属钠保存在煤油中的目的是___________。
3、有X、Y、Z、M、G五种元素,是分属三个短周期并且原子序数依次增大的主族元素。其中X、Z同主族,可形成离子化合物ZX;Y、M同主族,可形成MY2、MY3两种分子。在熔融状态下,将Z的单质和FeG2(元素G和铁构成的某化合物)组成一个可充电电池(装置示意图如下),反应原理为:2Z +FeG2Fe+2ZG
放电时,电池的正极反应式为:______________;充电时,接电源负极的电极材料是____(写物质名称),该电池的电解质为_______(填写化学式)。
4、镁合金及镁的化合物在生产、生活中有着广泛的应用。
(1)镁在元素周期表中的位置是____________。
(2)用水氯镁石(主要成分为MgCl2·6H2O)制备金属镁的关键流程如下:
① 一段脱水后,残留固体质量占原样品质量的64.5%,试确定生成物的化学式__________。② 二段脱水时,溶入H2和Cl2燃烧产物的目的是__________。
③ 该工艺中可循环使用的物质有_____________
(3)储氢材料Mg(AlH4)2在110-200℃的反应为:Mg(AlH4)2 =MgH2 +2Al+3H2↑,每转移6mol电子生成氢气的物质的量为__________mol。
(4)碱式碳酸镁密度小,是橡胶制品的优良填料,可用复盐MgCO3·(NH4)2CO3·2H2O作原料制备。
① 40℃时,复盐开始热解生成MgCO3·3H2O,并有气体产生,该反应的化学方程式为________。
② 制备过程中,需要用到卤水(氯化镁溶液)。某科研小组用沉淀滴定法分析产品中Cl-的含量,称取6.1000g产品用适量硝酸溶解,经稀释等步骤最终配得500mL 的溶液。
a.准确量取25.00mL 待测液,用0.1000 mol/ L AgNO3 标准液滴定,滴定前后滴定管中的液面读数如图所示,则滴定过程中消耗标准液的体积为______________mL。
b.
| AgCl | AgBr | AgI | Ag2CrO4 |
Ksp | 2×10-10 | 5.4×10-13 | 8.3×10-17 | 2×10-12 |
颜色 | 白 | 淡黄 | 黄 | 砖红 |
参照上表数据及信息分析,滴定时可以作指示剂的是________(填数字序号)。
① CaCl2 ② NaBr ③ NaI ④ K2CrO4
c.滴定时,应将溶液调成中性,不能是强酸性或强碱性,其中不能是强碱性的原因是________。
d.产品中氯的质量分数为___________(保留三位有效数字)。
5、(1)1mol 高聚物与足量NaOH溶液反应,最多可消耗NaOH_____mol
(2)酯可与水发生水解反应,也可以与醇发生跟水解反应类似的醇解反应。请写出丙烯酸乙酯CH2=CHCOOCH2CH3 与 CH318OH 发生醇解的化学方程式_____
6、2015年,中国药学家屠哟坳获得诺贝尔生理学和医学奖,其突出贡献是创制新型抗疟药青蒿素和双氢青蒿素。青蒿素是从黄花篙中提取得到的一种无色针状晶体,双氢青蒿素是青蒿素的重要衍生物,抗疟疾疗效优于青蒿素。请回答下列问题:
(1)组成青蒿素的三种元素电负性由大到小排序是_________,画出基态O原子的价电子排布图_________。(2)一个青蒿素分子中含有_________个手性碳原子;
(3)双氢青蒿素的合成一般是用硼氢化钠(NaBH4)还原青蒿素。硼氢化物的合成方法有:
2LiH+B2H6=2LiBH4 4NaH+BF3=NaBH4+3NaF
①写出BH4-的等电子体_________ (分子、离子各写一种);
②1976年,美国科学家利普斯康姆(W.N.Lipscomb)因提出多中心键的理论解释B2H6的结构而获得了诺贝尔化学奖。B2H6分子结构如图,2个B原子和一个H原子共用2个电子形成3中心二电子键,中间的2个氢原子被称为“桥氢原子”,它们连接了2个B原子。则B2H6分子中有_________种共价键,B原子的杂化方式为_________。
③NaBH4的阴离子中一个B原子能形成4个共价键,而冰晶石(Na3AlF6)的阴离子中一个Al原子可以形成6个共价键,原因是_________。
④NaH的晶胞如图,则NaH晶体中阳离子的配位数是_________;设晶胞中阴、阳离子为刚性球体且恰好相切,求阴、阳离子的半径比=_________。
7、化学反应原理在科研和生产中有广泛应用.
(1)工业上制取Ti的步骤之一是:在高温时,将金红石(TiO2)、炭粉混合并通人Cl2先制得TiCl4和一种可燃性气体,已知:
①TiO2(s)+2Cl2(g)═TiCl4(1)+O2(g);△H=﹣410.0kJ•mol﹣1
②CO(g)═C(s)+O2(g);△H=+110.5kJ•mol﹣1
则上述反应的热化学方程式是 .
(2)利用“化学蒸气转移法”制备二硫化钽(TaS2)晶体,发生如下反应:
TaS2(s)+2I2(g)═TaI4(g)+S2(g)△H1>0 (Ⅰ);若反应(Ⅰ)的平衡常数K=1,向某恒容且体积为15ml的密闭容器中加入1mol I2 (g)和足量TaS2(s),I2 (g)的平衡转化率为 .
如图1所示,反应(Ⅰ)在石英真空管中进行,先在温度为T2的一端放入未提纯的TaS2粉末和少量I2 (g),一段时间后,在温度为T1的一端得到了纯净TaS2晶体,则温度T1 T2(填“>”“<”或“=”).上述反应体系中循环使用的物质是 .
(3)利用H2S废气制取氢气的方法有多种.
①高温热分解法:
已知:H2S(g)═H2(g)+S2(g);△H2;在恒容密闭容器中,控制不同温度进行H2S分解实验.以H2S起始浓度均为c mol•L﹣1测定H2S的转化率,结果如图2.图中a为H2S的平衡转化率与温度关系曲线,b曲线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.△H2 0(填>,=或<);说明随温度的升高,曲线b向曲线a逼近的原因: .
②电化学法:
该法制氢过程的示意图如3.反应后的溶液进入电解池,电解总反应的离子方程式为 .
8、[化学—选修2:化学生活与技术]
分析下列水处理方法,完成下列问题:
(1)处理含Cr2O72-工业废水的工艺:
①工艺一:含Cr2O72-的工业废水Cr3+、SO42-
。
为了进一步除去上述流程中生成的Cr3+,请你设计一个处理方案:________________。
②工艺二:向废水中加入过量的FeSO4溶液,经过一系列反应后,FeSO4溶液和Cr2O72-可形成铁氧体沉淀,从而除去铬元素。若使含1mol Cr2O72-的废水中的Cr2O72-完全转化为一种化学式为Cr0.5Fe2.5O4的铁氧体(其中的铬元素为+3价),理论上需要绿矾(FeSO4·7H2O)的质量不少于
g,上述得到的铁氧体中,Fe3+和Fe2+的个数之比 。
(2)如下是处理含氰(主要以CN—形式存在)废水工艺流程的一部分:
含氰废水。发生上述转化后CN—中碳元素转化为+4价,氮元素转化为0价,氯元素转化为-1价,若废水中CN—的浓度为300mg/L,含氰废水的流量为0.8m3/h,为保证安全,实际投放的ClO2为理论值得1.3倍,则为了完成上述过程每小时实际应该投入的ClO2的质量为__________kg(结果保留两位有效数字)。
(3)监测水中氯化物含量可采用硝酸汞滴定法,酸化的水样用硝酸汞滴定时可生成难电离的氯化汞,滴定到终点时过量的汞离子可与指示剂作用使溶液显示紫色。饮用水中的其他物质在通常浓度下对滴定不产生干扰,但水的色质、高价铁、六价铬、硫化物(如S2-)对实验有干扰。
①滴定前常用氢氧化铝悬浊液处理水样,其目的是__________________。
②若水中含有Cr2O72—,常在滴定前向水样中加入一定量的对苯二酚,其目的是______。
9、我国每年产生的废旧铅蓄电池约330万吨。从含铅废料(PbSO4、PbO2、PbO等)中回收铅,实现铅的再生,意义重大。一种回收铅的工作流程如下:
(1)铅蓄电池放电时,PbO2作____极。
(2)过程I,已知:PbSO4、PbCO3的溶解度(20℃)见图l;Na2SO4、Na2CO3的溶解度见图2。
①根据图l写出过程I的离子方程式:__________。
②生产过程中的温度应保持在40℃,若温度降低,PbSO4的转化速率下降。根据图2,解释可能原因:
i.温度降低,反应速率降低; ii.____(请你提出一种合理解释)。
③若生产过程中温度低于40℃,所得固体中,含有较多Na2SO4杂质,原因是____。
(3)过程Ⅱ,发生反应2PbO2+H2C2O4=2PbO+H2O2+2CO2↑。实验中检测到有大量O2放出,推测PbO2氧化了H2O2,通过实验证实了这一推测。实验方案是____。
(已知:PbO2为棕黑色固体;PbO为橙黄色固体)
(4)过程Ⅲ,将PbO粗品溶解在HCl和NaCl的混合溶液中,得到含Na2PbCl4的电解液,电解Na2PbCl4溶液,生成Pb,如图3。
①阴极的电极反应式是____________。
②电解一段时间后,PbCl2'浓度极大下降,为了恢复其浓度且实现物质的循环利用,阴极区采取的方法是_______。
10、FeCl3是中学常见的试剂,某实验小组用以下装置制备FeCl3固体,并探究FeCl3溶液与Cu的反应。
已知:FeCl3晶体易升华,FeCl3溶液易水解。
Ⅰ.FeCl3的制备
(1)装置C中碱石灰的作用是___________。
(2)F的名称为___________,从D、E、F中选择合适的装置制备纯净的,正确的接口顺序为a-___________(可选试剂:饱和食盐水、NaOH溶液、浓硫酸、碱石灰,仪器可重复使用)。
(3)写出装置D中制备的离子方程式___________。
Ⅱ.探究FeCl3溶液与Cu的反应
向4mL0.1mol/LFeCl3溶液中滴加几滴0.2mol/LKSCN溶液,溶液变红;再加入过量Cu粉,溶液红色褪去,不久有白色沉淀产生。
查阅资料可知:和
均为难溶于水的白色固体。针对白色沉淀同学们有以下猜想:
猜想1:与过量的Cu粉反应生成
,再结合
生成白色沉淀
。
猜想2:与
发生氧化还原反应生成
,再结合
生成白色沉淀
。
针对上述猜想,实验小组同学设计了以下实验:
实验编号 | 操作 | 现象 |
实验1 | 加入铜粉后无现象 | |
实验2 | 溶液很快由蓝色变为绿色,未观察到白色沉淀;2h后溶液为绿色,未观察到白色沉淀;24h后,溶液绿色变浅,试管底部有白色沉淀 |
(4)实验结果说明猜想___________(填“1”或“2”)不合理。
(5)根据实验2中的现象进一步查阅资料发现:
i.与
可发生如下两种反应:
反应A:(淡黄色);
反应B:(黄色)。
ii.与
共存时溶液显绿色。
①由实验2中的现象推测,反应速率:A___________(填“>”或“<”)B,说明反应B___________(填“是”或“不是”)产生的主要原因。
②进一步查阅资料可知,当反应体系中同时存在、
、
时,
氧化性增强,可将
氧化为
。据此将实验2改进,向
溶液中同时加入
、
,立即生成白色沉淀
,写出该反应离子方程式___________。
(6)若向溶液中滴加足量的
和
的混合溶液,经过一系列操作得到白色沉淀
的质量
,则
的产率为___________(写出表达式即可)。
11、PCl3和PCl5能发生如下水解反应:PCl3+3H2O = H3PO3+3HCl;PCl5+4H2O = H3PO4+5HCl,现将一定量的PCl3和PCl5混合物溶于足量水中,在加热条件下缓缓通入0.01mol Cl2,恰好将H3PO3氧化为H3PO4。往反应后的溶液中加入120ml 2mol·L-1 NaOH溶液,恰好完全中和。计算:
(1)原混合物中PCl3和PCl5的物质的量之比 ______;
(2)写出计算过程______。
12、CoCO3可用作选矿剂、催化剂及伪装涂料的颜料。以含钴废渣(主要成份CoO、Co2O3,还含有Al2O3、ZnO等杂质)为原料制备CoCO3和ZnSO4溶液的一种工艺流程如下:
下表是相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(按金属离子浓度为1.0mol·L-1计算):
金属离子 | 开始沉淀的pH | 完全沉淀的pH |
Co2+ | 7.6 | 9.4 |
Al3+ | 3.0 | 5.0 |
Zn2+ | 5.4 | 8.0 |
(1)写出“酸浸”时发生氧化还原反应的化学方程式________________________。
(2)“除铝”过程中需要调节溶液pH的范围为_________,形成沉渣时发生反应的离子方程式为______________________。
(3)在实验室里,萃取操作用到的玻璃仪器主要有_________________;上述“萃取”过程可表示为ZnSO4(水层)+2HX(有机层)ZnX2(有机层)+H2SO4(水层),由有机层获取ZnSO4溶液的操作是______________。
(4)“沉钴”时,Na2CO3溶液滴加过快会导致产品不纯,请解释原因___________________。
(5)在空气中煅烧CoCO3生成某种钴氧化物和CO2,若充分煅烧一定量CoCO3后测定所得固体质量为2.41g,CO2的体积为0.672L(标准状况),假设固体为纯净物,其化学式为__________。
13、绿色能源的开发利用是未来能源发展的重要方向,也是实现“碳中和”目标的重要举措。与
催化重整是实现碳中和的热点研究课题。1991年,Ashcroft提出了甲烷二氧化碳重整的技术理论:气体分子吸附至催化剂表面后发生反应。500℃时,反应原理如下:
反应I.主反应:
反应II.副反应:
kJ⋅mol
反应III.积碳反应:
反应IV.积碳反应:
其中,副反应III、IV形成的积碳易导致催化剂失去活性。
(1)在原料气中添加微量有利于保持催化剂的活性,其原因是___________。
(2)为标准摩尔生成焓,其定义为标准状态下,由稳定相态的单质生成1 mol该物质的焓变。对于稳定相态单质,其
为零。根据上述信息及下表所给数据,计算反应I的反应热
______。
物质 | |||
| -74.8 | -393.5 | -110.5 |
(3)在恒温恒容密闭容器中,通入一定量的、
发生催化重整反应(假定只发生主反应1。当投料比
时,
的平衡转化率(α)与温度(T)、初始压强(p)的关系如图所示。由图可知:压强
___________2 MPa(填“>”、“<”或“=”);当温度为
、初始压强为2 MPa时,a点的
___________
(填“>”、“<”或“=”)。起始时向1 L恒容容器中加入2 mol
和2 mol
,在温度为
、初始压强为2 MPa条件下反应,用压强表示该反应的平衡常数:
___________。(分压=总压×物质的量分数)。
(4)用电化学方法还原将其转化为其它化学产品可以实现对
的综合利用。下图是在酸性条件下电化学还原
的装置示意图:
已知:法拉第效率(FE)的定义:
控制、电解液中存在KCl时,电化学还原
过程中
(其他含碳产物未标出)和
的法拉第效率变化如图所示。
①写出阴极产生的电极反应:___________。
②结合上图的变化规律,推测KCl可能的作用是___________。
③ mol/L时,22.4 L(已折合为标准状况,下同)的
被完全吸收并还原为
和
,分离
后,将CH4和
混合气体通入如下图所示装置(反应完全),出口处收集到气体8.96 L(不考虑水蒸气),则
___________。
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