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、二硫化碳和二氧化碳中,__________更稳定,原因是 ______。
3、利用新方案和新工艺处理废旧铅酸蓄电池,可以达到节能减排、防治污染和资源循环利用的目的。一种处理铅酸蓄电池的流程如下:
已知。Ksp(PbSO4)=1.6×10 -8) 和Ksp(PbCO3)=1.4×10-14
(1)写出铅酸蓄电池放电时的总反应: __________。
(2)废旧电池的预处理时需要将电池放电完全,目的是__________。
(3)写出铅膏脱硫时的离子方程式__________。
(4)传统的铅蓄电池的处理工艺是将电池破碎后,洗涤,干燥,直接送入回转炉熔炼。而该工艺使用纯碱脱硫的显著优点是__________。
(5)已知芒硝(Na2SO4·10H2O)的溶解度曲线如下图所示,则从Na2SO4溶液中结晶出Na2SO4晶体的方法是加热结晶、__________、用乙醇洗涤晶体。用乙醇不用水洗涤的原因是__________。
(6)应用电化学原理,将铅膏转化为铅可以非常清洁处理蓄电池,其原理是先用细菌将铅膏转换为PbS,再用氟硼酸铁浸出PbS,化学方程式为:
PbS+2Fe[BF4]3=Pb[BF4]2+2Fe[BF4]2+S
最后通过电解浸出液得到金属铅,电解后的溶液可以循环使用,写出电解的总反应方程式__________。
4、(1)气态氢化物热稳定性大于
的主要原因是__________。
(2)是离子化合物,各原子均满足8电子稳定结构,
的电子式是_______。
(3)常温下,在水中的溶解度乙醇大于氯乙烷,原因是__________。
5、硒(Se)是一种有抗癌、抗氧化作用的元素,可以形成多种化合物。
(1)基态硒原子的价层电子排布式为____________。
(2)锗、砷、硒的第一电离能大小排序为____________。H2SeO4的酸性比H2SeO3的强,其原因是__________。
(3)H2SeO3的中心原子杂化类型是_______;SeO32-的立体构型________。
(4)H2Se属于____________ (填“极性”或“非极性”)分子;单质Se的熔点为217℃,它属于_________晶体。
(5)硒化锌是一种重要的半导体材料,其晶胞结构如图所示,该晶胞中硒原子的配位数为_________;若该晶胞密度为ρg·cm-3,硒化锌的摩尔质量为Mg/mol。NA代表阿伏加德罗常数,则晶胞参数a为__________pm。
6、(1)甲苯与浓硫酸、浓硝酸在100℃时能获得不溶于水的淡黄色针状晶体,请写出反应方程式:__________。上述反应是加成反应还是取代反应?请判断并说明原因:__________________。
(2)Mg3N2是离子化合物,各原子均满足8电子稳定结构,写出Mg3N2的电子式:__________。
(3)在常压下,乙醇在水中的溶解度比溴乙烷在水中的溶解度大,主要原因是______。
7、过渡金属广泛应用于材料、催化剂、电导体等,是化学工作者重点研究的对象。我国科学家成功研制出一系列石墨烯限域的过渡金属中心(
、
、
、
、
)催化剂材料;成功制备出砷化铌纳米带,并观测到其表面态具有百倍于金属铜薄膜和千倍于石墨烯的导电性。请回答下列问题:
(1)基态原子的外围电子排布图为___________。
(2)配离子的颜色与电子跃迁的分裂能大小有关,1个电子从较低的
轨道跃迁到较高能量的
轨道所需的能量为
的分裂能用符号△表示。则分裂能
小于
,理由是___________。
(3)某含铜化合物的晶胞如图所示,晶胞上下底面为正方形,侧面与底面垂直。
①晶胞中每个原子与___________个
原子相连,含铜化合物的化学式为___________。
②该晶体高温煅烧生成的分子空间构型为
形。分子中大
键可用
符号表示,其中
代表参与形成的大
键原子数,
代表参与形成的大
键电子数(如苯分子中的大
键可表示为
),则
中大
键应表示为___________。
(4)石墨烯可采用化学方法进行制备,如采用六氯苯六溴苯作为原料可制备石墨烯。下表给出了六氯苯、六溴苯、苯六酸(俗名为蜜石酸)的熔点和水溶性:
物质 | |||
熔点/℃ | 231 | 325 | 287 |
水溶性 | 不溶 | 不溶 | 易溶 |
①六溴苯的熔点比六氯苯高的原因是___________。
②苯六酸与六溴苯、六氯苯的水溶性存在明显的差异,原因是___________。
③苯六酸分子中的杂化方式是___________。
(5)铌元素()为一种金属元素,其基态原子的核外电子排布式为
。下列不同
微粒的核外电子排布式中,失去最外层1个电子所需能量最小的是___________(填标号)。
a. b.
c.
d.
(6)的结构中
为面心立方最密堆积,晶胞结构如图所示。若该晶体的晶胞参数为
,阿伏加德罗常数的值为
。则距离最近的两个锰原子之间的距离为___________
。
8、如图1是甲醇燃料电池工作的示意图,其中A、B、D均为石墨电极,C为铜电极。工作一段时间后,断开K,此时A、B两极上产生的气体体积相同。
(1)甲中负极的电极反应式为____________。
(2)乙中B极为_____(填“阴极”或“阳极”),该电极上析出的气体在标准状况下的体积为____。
(3)丙装置溶液中金属阳离子的物质的量与转移电子的物质的量变化关系如图2,则图中③线表示的是_________________(填离子符号)的变化;反应结束后,要使丙装置中金属阳离子恰好完全沉淀,需要___________ mL 2. 0 mol/L NaOH溶液。
9、已知:硼镁矿主要成分为Mg2B2O5·H2O,硼砂的化学式为Na2B4O7·10H2O。利用硼镁矿制取金属镁及粗硼的工艺流程为:
回答下列有关问题:
(1)硼砂中B的化合价为 ,将硼砂溶于热水后,常用稀H2SO4调pH=2~3制取H3BO3,该反应的离子方程式为 。
(2)MgCl2·7H2O需要在HCl氛围中加热,其目的是 。若用惰性电极电解MgCl2溶液,其阴极反应式为 。
(3)镁-H2O2酸性燃料电池的反应原理为 Mg+H2O2+2H+===Mg2++2H2O, 则正极反应式为 。常温下,若起始电解质溶液pH=1,则pH=2时,溶液中Mg2+浓度为______。当溶液pH=6时, (填“有”或“没有”)Mg(OH)2沉淀析出(已知Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12)。
(4)制得的粗硼在一定条件下生成BI3,BI3加热分解可以得到纯净的单质硼。现将0.020 g粗硼制成的BI3完全分解,生成的I2用0.30 mol·L-1Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液18.00 mL。该粗硼样品的纯度为____(提示:I2+2S2O===2I-+S4O)(结果保留一位小数)。
10、Li2S(硫化锂)是一种潜在的锂电池的电解质材料。某小组选择下列装置(装置B使用两次)利用氢气还原硫酸锂制备硫化锂,原理是Li2SO4 +4H2Li2S +4H2O。已知:Li2S易潮解,在加热条件下易被空气中的O2氧化。实验室用粗锌(含少量铜、FeS)和稀硫酸反应制备H2。
请回答下列问题:
(1)按气流从左至右,装置的连接顺序是A→_______ (填字母)。
(2)其他条件相同,粗锌与稀硫酸反应比纯锌_______ (填“快"或“慢”)。实验中观察到装置D中产生黑色沉淀,其离子方程式为_______。
(3)利用装置A制氢气的主要优点是_______,还可用该装置制备的下列气体是_______ (填字母)。
A.SO2:70%硫酸、亚硫酸钠粉末 B. CO2:稀盐酸、大理石
C. NH3:浓氨水生石灰 D. Cl2:浓盐酸、二氧化锰
(4)实验完毕后,采用图1、图2(夹持装置已略去)装置对装置A中混合物进行分离可得到副产物皓矾(ZnSO4·7H2O)晶体。先选择图1装置进行过滤,并将滤液进行蒸发浓缩、降温结晶,再选择图2装置过滤,得到粗皓矾晶体。
下列有关说法正确的是_______(填字母)。
A.采用图1装置过滤的优点是避免析出ZnSO4·7H2O
B.采用图1装置过滤主要是分离FeSO4·7H2O和ZnSO4溶液
C.粗皓矾晶体中可能含少量CuSO4·5H2O杂质
D.采用图2装置过滤的优点是过滤速度快
(5)欲探究Li2S产品的成分,现进行如下实验:
实验 | 操作与现象 | 结论 |
Ⅰ | 取少量Li2S样品,滴加足量的稀盐酸,将气体通入品红溶液中,溶液褪色 | 样品含Li2SO3 |
Ⅱ | 在实验Ⅰ的溶液中滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀 | 样品含_______ |
①由上述实验II可知,Li2S样品中含有_______杂质(填化学式),产生该杂质的原因可能是_______。
②测定产品纯度的方法:取w g Li2S样品加入V1 mLc1 mol·L-1稀硫酸(过量)中,充分反应后,煮沸溶液以除去残留的酸性气体;滴加酚酞溶液作指示剂,用c2mol·L-1标准NaOH溶液滴定过量的硫酸,消耗NaOH溶液V2 mL。若该Li2S样品中杂质不参加反应,用上述方法测得的Li2S样品的纯度为_______%(用含V1、V2、c1、c2、w的代数式表示)。
11、有三份不同质量的硫化铜与硫化亚铜的混合物样品①②③。甲、乙、丙三同学各取一种样品,加强热充分反应,测定各样品中硫化铜的量。
(1)甲取2.56克样品①,置于空气中加强热,产物为氧化铜和二氧化硫。若产生0.448 L气体(标准状况),该气体被30 mL一定浓度氢氧化钠恰好完全吸收,将所得溶液小心低温蒸干得固体2.3克。则样品①中硫化铜的质量为_____g,氢氧化钠浓度_______mol·L-1;
(2)乙取3.52克样品②,投入过量的浓硝酸中加热,充分反应后,样品全部参与反应,溶液失重8.44克。样品②中硫化铜的物质的量为____mol;若浓硝酸的浓度为14.2 mol·L-1,则反应消耗浓硝酸____mL。(已知:Cu2S+14HNO3→2Cu(NO3)2+10NO2↑+H2SO4+6H2O)
(3)丙称量样品③强热后剩余的固体质量比原样品减小了a g,若该固体为氧化铜,则样品③中硫化铜物质的量(n)为_________mol。若要计算硫化亚铜的质量,则缺少_____________数据,若设该数据为b克,则硫化亚铜的质量为___________。
12、碳酸锶是重要的无机化工产品。利用锶渣(主要成分SrSO4,含少量CaCO3、Fe2O3、Al2O3、MgCO3杂质)制备超细碳酸锶的工艺如图:
已知:25℃时溶液中金属离子物质的量浓度c与pH的关系如图甲所示:
回答下列问题:
(1)原料预处理的目的是加快煅烧反应速率,提高原料利用率。预处理方式可以是____。
(2)“高温煅烧”得到的主要产物为锶的硫化物和一种可燃性气体。则“高温煅烧”的主要反应化学方程式为____。
(3)气体2为____。步骤1的目的为____,不设置步骤1带来的后果是____。
(4)“除铁铝”过程维持温度在75℃的好处是____。“除铁铝”后溶液温度降至室温(25℃),溶液中c(Fe3+)为____mol/L。(100.9=7.9)
(5)①写出“沉锶”的离子反应方程式:____。
②反应温度对锶转化率的影响如图乙,温度高于60℃时,锶转化率降低的原因为____。
13、燃煤烟气中的SO2是主要的大气污染物之一、氢气可用于还原二氧化硫,其主要反应为:。
(1)用氢气进行脱硫的优点是_______。
(2)如图表示Co/Al2O3催化下,相同时间内、不同温度下的SO2的转化率。由图可知该反应为放热反应,解释图中温度小于350℃时,转化率随温度升高而增大的原因是_______。
(3)以Co/Al2O3作催化剂时氢气脱硫的过程由两步反应组成,过程如图1所示。
①结合图1中的信息,写出第一步反应的化学方程式:___。
②已知在反应过程中,过量的H2可发生副反应:,图2中的两条曲线分别代表SO2的转化率或SX的选择性随H2/SO2体积比的变化(SX的选择性:SO2的还原产物中SX所占的百分比),可推断曲线__(填“L1“或“L2”)代表SX的选择性,理由是__。
(4)下表所示为压强对氢气脱硫反应的影响(已知:p(A)/P总=n(A)/n总)。
实验 | P(SO2)/kPa | P(H2) /kPa | SO2起始速率 ×10-4mol·L-1·h-1 | H2起始速率 ×10-4mol·L-1·h-1 | SO2的平衡转化率% |
1 | 13.3 | 26.7 | 1.90 | 3.74 | 90.6 |
2 | 26.6 | 26.7 | 2.26 | 4.43 | x |
3 | 13.3 | 52.3 | 4.06 | 7.94 | y |
4 | 26.6 | 52.3 | 4.83 | 9.41 | 96.2 |
下列关于表中数据的分析中,不正确的是___(填字母)
a要想增大反应速率,增大SO2压强比增大H2压强更为有效
b.保持SO2/H2的比例不变,提高总压,SO2的平衡转化率增加
c.x与y的值都在90.6至96.2之间
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