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、大气污染越来越成为人们关注的问题,烟气中的NOx必须脱除(即脱硝)后才能排放,脱硝的方法有多种。完成下列填空:
Ⅰ直接脱硝
(1)NO在催化剂作用下分解为氮气和氧气。在10 L密闭容器中,NO经直接脱硝反应时,其物质的量变化如图所示。则0~5min内氧气的平均反应速率为_______mol/(L·min)。
Ⅱ臭氧脱硝
(2)O3氧化NO结合水洗可完全转化为HNO3,此时O3与NO的物质的量之比为_____。
Ⅲ氨气脱硝
(3)实验室制取纯净的氨气,除了氯化铵外,还需要_______、_______(填写试剂名称)。不使用碳酸铵的原因是_______________________________(用化学方程式表示)。吸收氨气时,常使用防倒吸装置,下列装置不能达到此目的的是________。
NH3脱除烟气中NO的原理如下图:
(4)该脱硝原理中,NO最终转化为________(填化学式)和H2O。当消耗1mol NH3和0.25mol O2时,除去的NO在标准状况下的体积为______L。
3、废气中的H2S通过高温热分解可制取氢气:2H2S(g)2H2(g)+S2(g)。现在3L密闭容器中,控制不同温度进行H2S分解实验。
(1)某温度时,测得反应体系中有气体1.3lmol,反应1 min后,测得气体为l.37mol,则tmin 内H2的生成速率为___________。
(2)某温度时,H2S的转化率达到最大值的依据是_____________(选填编号)。
a.气体的压强不发生变化 b.气体的密度不发生变化
c.不发生变化 d.单位时间里分解的H2S和生成的H2一样多
(3)实验结果如下图。图中曲线a表示H2S的平衡转化率与温度关系,曲线b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。该反应为_____反应(填“放热”或“吸热”)。曲线b随温度的升高,向曲线a通近的原因是_________。在容器体积不变的情况下,如果要提高H2的体积分数,可采取的一种措施是________。
(4)使1LH2S与20L空气(空气中O2体积分数为0.2)完全反应后恢复到室温,混合气体的体积是______L 。若2gH2S完全燃烧后生成二氧化硫和水蒸气,同时放出29.4 kJ的热量,该反应的热化学方程式是__________________。
4、(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_____。
5、甲醇作为基本的有机化工产品和环保动力燃料具有广阔的应用前景,二氧化碳加氢合成甲醇是合理利用二氧化碳的有效途径。由二氧化碳制备甲醇过程中可能涉及反应如下:
反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H1=-49.58KJ/mol
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2
反应Ⅲ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H3=-90.77KJ/mol
回答下列问题:
(1)反应Ⅱ的△H2= ,反应Ⅲ自发进行条件是 (填“较低温”、“较高温”或“任意温度”)。
(2)在一定条件下3L恒容密闭容器中,充入一定量的H2和CO2仅发生反应Ⅰ,实验测得反应物在不同起始投入量下,体系中二氧化碳的平衡转化率与温度的关系曲线,如图1所示。
①氢气和二氧化碳的起始投入量以A和B两种方式投入:
A:n(H2)=3mol n(CO2)=1.5mol
B:n(H2)=3mol n(CO2)=2mol,
曲线Ⅰ代表哪种投入方式 (用A、B表示)
②在温度为500K的条件下,按照A方式充入3mol氢气和1.5mol二氧化碳,该反应10min后达到平衡:此温度下的平衡常数为 ;500K时,若在此容器中开始充入0.3mol氢气和0.9mol二氧化碳、0.6mol甲醇、xmol水蒸气,若使反应在开始时正向进行,则 x 应满足的条件是 。
(3)在恒温恒压密闭容器中,充入一定量的H2和CO2(假定仅发生反应I),反应过程中,能判断反应I已达到平衡状态的标志是
A.断裂3molH-H键,同时有3molH-O键形成
B.容器内的压强保持不变
C.容器中气体的平均摩尔质量不变
D.容器中气体的密度保持不变
(4)以甲醇、氧气为原料,100mL 0.15mol/LNaOH溶液为电解质设计成燃料电池,若放电时参与反应的氧气体积为336mL(标况)产生的气体全部被NaOH溶液吸收,则所得溶液中溶质的成分及物质的量之比为 ,溶液中各离子浓度由大到小的顺序 。
6、(1)比较元素非金属性的相对强弱:________
(填“>”、“<”或“=”);用一个化学方程式说明
与
氧化性的相对强弱________。
(2)离子化合物可被用于治疗消化道疾病,各原子均满足8电子稳定结构。写出
的电子式________。
(3)半导体材料单晶硅的熔点高、硬度大,主要原因是________。
7、由煤制合成气(组成为H2、CO和CO2)制备甲醇或二甲醚是我国保障能源安全战略的重要措施。
(1)以澄清石灰水、无水硫酸铜、浓硫酸、灼热氧化铜为试剂检验合成气中含有H2、CO和CO2三种气体,所选用试剂及使用顺序为_______________________。
(2)制备甲醇(CH3OH)、二甲醚(CH3OCH3)主要过程包括以下四个反应:
①由H2 和CO可直接制备二甲醚:2CO(g)+ 4H2(g)==CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH=_____________。
分析上述反应(均可逆),二甲醚合成反应对于CO转化率的影响是_____________(填“增大”“ 减小”或“无影响”),其理由是______________________。
②有研究者用Cu -Zn –Al和Al2O3作催化剂。在压强为5.0Mpa的条件下,由合成气[=2]直接副备二甲醚,结果如图所示。
290℃时二甲醚的选择性(选择性=×100% 10)为97.8%,则290 ℃时二甲醚的产率为_______________________。
(3)在一个固定容积的密闭容器中,发生水煤气变换反应。
①下列各项能判断该反应已达到化学平衡状态的是________________(填字母)。
a.容器中压强不变 b. ΔH不变 c.V正(H2 )=v逆(CO) d.CO的质量分数不变
②温度为850℃时,该反应的平衡常数K=1,反应过程中各物质的浓度变化如下表:
时间/min | CO | H2O | CO2 | H2 |
0 | 0.200 | 0.300 | 0 | 0 |
2 | 0.138 | 0.238 | 0.062 | 0.062 |
3 | c1 | c2 | c3 | c4 |
4 | c1 | c2 | c3 | c4 |
5 | 0.065 | 0.21 | 0.125 |
|
0~4 min时,H2O(g)的转化率=______。表中4~5 min之间数值发生变化,可能的原因是___________
(填字母)。
a增加水蒸气 b.降低温度 c.使用催化剂 d.增加氢气浓度
8、一定温度下,固定容积的密闭容器中发生下列反应:反应过程中,各物质浓度与时间的关系如图:
(1)该反应平衡常数表达式为____________。
(2)化学反应速率表示
______;建立平衡过程中,混合气体的密度______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)时改变外界条件,使
______
(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
9、铋(Bi)的无毒与不致癌性有很多特殊用途,其化合物广泛应用于电子、医药等领域。由辉铋矿(主要成分为Bi2S3,含杂质PbO2等)制备Bi2O3的工艺如下:
已知:①25℃时,K sp(FeS)=6.0×10-18 K sp(PbS)=3.0×10-28
K sp(Bi2S3)=1.6×10-20
②溶液中的离子浓度小于等于10-5mol • L-1时,认为该离子沉淀完全。
(1)Bi位于元素周期表第六周期,与N、P同族,Bi的原子结构示意图为________。
(2)“浸出”时Bi2S3与FeCl3溶液反应的化学方程式为___________________;反应液必须保持强酸性,否则铋元素会以BiOCl(碱式氯化铋)形式混入浸出渣使产率降低,原因是________(用离子方程式表示)。
(3)“母液1”中通入气体X后可循环利用,气体X的化学式为________。
(4)“粗铋”中含有的杂质主要是Pb,通过熔盐电解精炼可达到除杂的目的,其装置如右图。电解后,阳极底部留下的为精铋。阳极材料为____________,阴极的电极反应式为________________。
(5)碱式硝酸铋直接灼烧也能得到Bi2O3,上述工艺中转化为碱式碳酸铋再灼烧,除了能改良产品性状,另一优点是________。“母液2”中可回收的主要物质是________。
(6)25℃时,向浓度均为0.1mol·L-1的Fe2+、Pb2+、Bi3+的混合溶液中滴加Na2S溶液,当Pb2+恰好沉淀完全时,所得溶液中c(Fe2+):c(Bi3+)=__________________
10、某同学实验室研究时,进行了以下实验,回答有关问题。
(1)配制溶液
称取晶体溶解在盛有100mL蒸馏水的烧杯中,搅拌均匀即可制得。
①配制的溶液不显黄色而显红褐色,原因是___________;若要获得黄色溶液,改进配制方法是___________。
②配制溶液时没有使用容量瓶,所得溶液___________(填“能”或“不能”)满足本实验要求。
(2)探究
序号 | 实验步骤 | 实验现象 |
I | 在 | 溶液变为血红色,振荡后… |
II | 在 | 溶液变为血红色,振荡后红色褪去,产生白色沉淀。 |
“实验I”振荡后的现象是___________;用离子方程式解释该现象___________。
(3)探究实验II中白色沉淀的成分
查阅资料:CuCl、CuSCN均为白色难溶物,,
,
与卤素离子性质相似。
为了进一步确定白色沉淀的成分,补充如下实验:
在溶液中,加入3滴
溶液,再加入足量铜粉,振荡,实验现象与“II”相同。
①c=_______,依据该实验可知白色沉淀一定含有_________。
②该实验中产生白色沉淀的反应分两步,请写出第二步反应的离子方程式。
i.;
ii.___________。
③依据以上实验,仍无法确定白色沉淀的组成;还需要将“补充实验”所得混合物进一步实验,即可得出结论。简述操作步骤:_____。
11、某混合物由FeSO4和Cu(NO3)2两种物质组成,为测定其中各组分的含量,进行以下实验操作,同时得到相关实验数据:
假设NO的还原产物只有NO,且完全反应。
(1)原混合物中FeSO4和Cu(NO3)2的物质的量之比为_______;
(2)上述步骤②中n=_______, 请简要写出计算过程_______。
12、Cu2(OH)2CO3是用途广泛的化工原料。可用电解废渣[含Cu(NO3)2、AgNO3]和纯碱为原料制备。
(1)制备CuSO4溶液
①过程Ⅰ中,分解产生的气体除NO2外,一定还含有_______。
②过程Ⅱ中,分离所采用的试剂是_______。
(2)制备Cu2(OH)2CO3
ⅰ.取Na2CO3溶液于锥形瓶中,水浴加热至适当温度。
ⅱ.将CuSO4 溶液逐滴加入到Na2CO3溶液中,产生沉淀,静置。
ⅲ.待沉淀完全沉降后,减压过滤、洗涤、干燥。
①步骤ⅰ中加热Na2CO3溶液的目的是_______。
②步骤ⅱ中生成Cu2(OH)2CO3的化学方程式为_______。
(3)设n(Na2CO3):n(CuSO4)=m,m不同时,所得产物纯度不同。通过测定固体样品的热重分析曲线(样品质量随温度变化曲线),获得固体残留率可检测样品纯度。(已知:固体残留率=×100%)。
①写出Cu2(OH)2CO3分解的化学方程式_______。
②图1、图2分别是m = 1.2和m = 0.8时所得固体的热重分析曲线,依据下列曲线判断制备Cu2(OH)2CO3适宜的m = _______(填“1.2”或“0.8”)。通过定量分析说明理由:_______。
13、2020年12月,嫦娥五号从月球挖的“土”正式移交了相关科研单位。研究者在月球土壤中发现了辉钼矿,辉铝矿(主要成分为MoS,含少量杂质)可用于制备单质钼和钼酸钠晶体()。其中一种生产工艺如下(部分产物和条件已省略):
回答下列问题:
(1)焙烧时,粉碎后的矿石从炉顶进入,空气从炉底进入,目的是_______;该工艺中尾气的主要污染物是_______(填化学式);新一代清洁生产工艺在增烧时加入会更环保,其原因是_______(用化学方程式解释)。
(2)写出加氨水时所发生反应的离子反应方程式_______。
(3)已知钼酸钠在一定温度范围内析出的物质如下表,则操作2中应控制温度的最佳范围为_______(填字母序号),结晶得到的母液可以在下次结晶时重复使用,但达到一定次数后必须净化处理,原因是_______。
温度(℃) | 0 | 4 | 9 | 10 | 15.5 | 32 | 51.5 | 100 | |
析出物质 |
a. b.
c.
d.
以上
(4)在制备钼酸钠晶体过程中需加入固体除去
,若溶液中
,常温下,当
开始沉淀时,
的物质的量浓度为_______
。[忽略溶液体积变化,已知:25℃,
,
]
(5)高纯Mo可用于制造电池级,
电池是一种性能优异的二次电池,其电池反应为:
,该电池放电时正极反应为_______;充电时
移向_______(填“阳极”或“阴极”)。
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