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、碳、氮、氧、铝都为重要的短周期元素,其单质及化合物在工农业生产生活中有重要作用。请回答下列问题:
(1)在密闭容器内(反应过程保持体积不变),使1molN2和3molH2混合发生下列反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.4kJ/mol。当反应达到平衡时,N2和H2的浓度之比是_______;当升高平衡体系的温度,则混合气体的平均式量______(将“增大”“减小”或“不变”);当达到平衡时,再向容器内充入1mol N2,H2的转化率_______(填“提高”“降低”或“不变”);当达到平衡时,将c(N2)、c(H2)、c(NH3)同时增大1倍,平衡_______移动(填“正向”“逆向”或“不”)。
(2)由题干所述元素中的三种组成的某种强酸弱碱盐的化学式为________,其溶于水能_____水的电离(填“促进”或“抑制”),且使溶液的pH_______(填“升高”“降低”或“不变”),原因是_________(用离子方程式表示)。
(3)空气是硝酸工业生产的重要原料,氨催化氧化是硝酸工业的基础,氨气在铁触媒作用下只发生主反应①和副反应②:
4NH3(g)+5O24NO+6H2O(g) △H=-905kJ/mol ①
4NH3(g)+3O22N2+6H2O(g) △H=-1268kJ/mol ②
①氮气与氧气反应生成NO的热化学方程式为______________________。
②在氧化炉中催化氧化时,有关物质的产率与温度的关系如图。下列说法中正确的是_____。
A.工业上氨催化氧化生成NO时,最佳温度应控制在780~840℃之间
B.工业上采用物料比在1.7~2.0,主要是为了提高反应速率
C.加压可提高NH3生成NO的转化率
D.由图可知,温度高于900℃时,生成N2的副反应增多,故NO产率降低
(4)M是重要的有机化工原料,其分子与H2O2含有相同的电子数,将1molM在氧气中完全燃烧,只生成1molCO2和2molH2O,则M的化学式为_______。某种燃料电池采用铂作为电极催化剂,以KOH溶液为电解质,以M为燃料,以空气为氧化剂。若该电池工作时消耗1molM,则电路中通过_____mol电子。
3、如图所示的装置,X、Y 都是惰性电极。将电源接通后,向(甲)中滴入酚酞溶液,在 Fe 极附近显红色。试回答下列问题:
(1)在电源中,B 电极为_______极(填电极名称,下同);丙装置中Y 电极为_______极。
(2)丙装置在通电一段时间后,X 电极上发生的电极反应式是_______。
(3)如果乙装置中精铜电极的质量增加了0.64g,请问甲装置中,铁电极上产生的气体在标准状况下为_______L。
(4)在碱性锌电池中,用高铁酸钾作为正极材料,电池反应为2K2FeO4+3Zn=Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2,该电池正极发生的反应的电极反应式为_______。
4、(1)1—戊醇在水中溶解度较小,主要原因是_______。
(2)石墨的熔沸点高,质地较软的原因是_______。
5、回答下列问题
(1)已知金刚石的莫氏硬度为10,石墨的莫氏硬度为,从晶体结构的角度解释金刚石硬度很大,石墨很软的原因__________。
(2)在相同温度时,酸性条件下都能被
氧化,通过控制溶液中
探究同浓度的
还原性强弱,预测同浓度的
被
氧化需要的
最小的是________,试从离子结构角度解释
的还原性逐渐增强的原因________。
6、为研究反应(aq)+2I−(aq)
2
(aq)+I2(aq)的反应机理及反应进程中的能量变化,在
和I−的混合溶液中加入Fe3+,过程及图像如下:
步骤①:2Fe3+(aq)+2I−(aq)I2(aq)+2Fe2+(aq)
步骤②:2Fe2+(aq)+(aq)
2Fe3+(aq)+2
(aq)
下列有关该反应的说法正确的是______
A.步骤①和②都是吸热反应
B.Fe3+是该反应的中间产物
C.步骤①比②所需活化能大
D.该反应可设计成原电池
7、铬渣(铬主要以Cr2O3形式存在,同时含有Al2O3、SiO2等杂质)是铬电镀过程中产生的含铬污泥,实现其综合利用,可减少铬产生的环境污染。铬渣综合利用工艺流程如下:
请回答下列问题:
(1)焙烧得到的产物含有Na2CrO4和一种无污染的气体,则生成Na2CrO4的反应方程式为_____ 。
(2)除去浸出液中的杂质最好加入_____(填试剂名称)来调节pH。除去铝元素的离子方程式为______________。
(3)理论上加入醋酸铅、硝酸铅均可以得到铬酸铅沉淀,工艺流程中不选用醋酸铅的原因是___________。
(4)铬酸铅是一种用于水彩和油彩的筑色颜料.遇到空气中的硫化物颜色会变然,该过积的化学反应方程式为_____________。
(5)实验室常利用Cr3+在碱性溶液中的还原性,使其转化为CrO42-,从而实现与Al3+的分离,这个过程中需要加入的试剂是__________(填化学式),分离操作是_________。
8、元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3+(蓝紫色)、Cr(OH)4−(绿色)、Cr2O72−(橙红色)、CrO42−(黄色)等形式存在,Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体,回答下列问题:
(1)Cr3+ 与 Al3+ 的化学性质相似,在Cr2(SO4)3 溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量,可观察到的现象是_________。
(2)CrO42− 和 Cr2O72− 在溶液中可相互转化。室温下,初始浓度为1. 0 mol·L−1的Na2CrO4 溶液中c(Cr2O72−) 随c(H+) 的变化如图所示。
①用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应____________。
②由图可知,溶液酸性减小,CrO42− 的平衡转化率__________(填“增大”“减小”或“不变”)。根据A点数据,计算出该转化反应的逆反应的平衡常数为__________。
③升高温度,溶液中CrO42−的平衡转化率减小,则该反应的ΔH____0(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)+6价铬的化合物毒性较大,常用NaHSO3将废液中的 Cr2O72− 还原成 Cr3+,反应的离子方程式为______________。
9、化学是一门实用性很强的科学,请根据题意填空:
(1)铝制餐具不宜长时间存放酸性、碱性食物,但常温下铝制容器可以盛装_______(填“浓硫酸”或“浓盐酸”)。
(2)我国5G通信技术处于世界领先地位,高速通信离不开光导纤维。用于制造光导纤维的基本原料是_______(填“SiO2”或“Na2SiO3”)。
(3)在汽车排气管上安装催化转化装置,可使尾气中的NO和CO反应转化为无污染的物质。请完成一定条件该反应的化学方程式:2CO+2NO2CO2 +_______。
10、某兴趣小组以六水氯化铬、氯化亚砜
、四氢呋喃(THF)为原料制备
的简略流程如下(夹持仪器已省略):
已知:①氯化亚砜为无色液体,遇水发生反应:
。
(2)四氢呋喃为常见的有机溶剂,沸点,结构简式:
,常简写为THF。
(3)制备的主要反应:
。
难溶于四氢呋喃而
易溶于四氢呋喃,二者都极易与水反应。
请回答:
(1)①步骤I过滤操作中玻璃棒的作用是:_______;②图1冷却水进水口是_______(填“a”或“b”)。
(2)下列有关步骤I、步骤II、步骤III的说法不正确的是_______。
A.步骤I:该步骤的实验目的是除去中的结晶水,获得
固体
B.步骤I:滤纸应用水润湿,使其紧贴漏斗内壁,防止有气泡而减慢过滤速度
C.步骤II:过滤所得固体用四氢呋喃洗净后无需干燥可直接转移至滤纸套筒内
D.步骤III:组装好图1装置,加入四氢呋喃后持续通入氮气,打开冷凝水,加热回流
(3)步骤III:①双颈烧瓶中四氢呋喃除作为反应物外还有一个用途是:_______。
②本实验使用索氏提取器的优点是:_______。
(4)步骤IV:将装有粗产品的双颈烧瓶接到纯化装置(图2)上纯化,打开抽气泵,缓慢打开通气活塞,开启加热器,进行纯化。请给出纯化完成后的合理的操作排序:
纯化完成→(_______)→(_______)→(_______)→(_______)→f。_______
a.关闭抽气泵 b.关闭通气活塞 c.拔去橡皮管,打开通气活塞,充入氮气 e.关闭加热器,待烧瓶冷却至室温 f.放入干燥器中保存
(5)实验所用的四氢呋喃需进行无水处理,下列可以除去四氢呋喃中少量水分的试剂是_______。
A.金属钠
B.无水硫酸铜
C.孔径大小与水分子大小相近的分子筛
D.浓硫酸
11、KClO3、KMnO4、MnO2常用于实验制备氯气、氧气。某同学取了24.5gKClO3和少量的KMnO4混合均匀后,充分加热后收集到气体A0.32mol,然后再加入足量的浓盐酸,加热充分反应后收集到氯气amol(不考虑氯气的溶解),Mn元素全部转变成Mn2+。求:
(1)加入KMnO4的物质的量____。
(2)a的值(写出推理过程)____。
12、锰(25Mn)及其化合物是目前前沿科学研究的热点。按要求回答下列问题。
(1)锰元素在元素周期表中的位置是___________。
(2)某晶体锰的面心立方晶胞如图所示。
①该晶胞中含Mn原子的个数为___________;
②晶体锰中每个Mn原子距离最近的Mn原子数目为___________。
③设该晶胞参数棱长为。则晶体锰的密度为___________
(列算式)
(3)锰的冶炼有多种方法,其中以某锰矿(主要成分为,主要杂质有
)为原料,设计如下流程可制得金属Mn。
已知:金属硫化物的溶度积常数如下表。
物质 | CuS | MnS | FeS |
①脱硫步骤:硫化物均转化为单质S,其反应中的氧化剂为___________;能被部分反应而得到的产物为___________。
②酸浸步骤:ⅰ反应后的溶液中含,写出ⅱ反应的离子方程式:___________;滤渣1含有的物质有___________。若未经脱硫直接酸浸,不利的方面是___________。
③调的目的为去除铁元素,则产生滤渣2的离子方程式:___________;
④除杂步骤:滤渣3中主要有___________。
⑤电解步骤:惰性阳极产生的反应式为___________。
13、2019 年诺贝尔化学奖用于奖励对锂离子电池的发展做出贡献的三位科学家。锂离子电池如今被用于各个领域,使一个无化石燃料的社会成为可能。LiFePO4是新型锂离子电池的正极材料。某小组拟设计以一种锂辉石(主要成分为Li2O• Al2O3•4SiO2,含少量铁、钙、镁)为原料制备纯净的碳酸锂,进而制备LiFePO4的工艺流程:
已知:Li2O•Al2O3•4SiO2+H2SO4(浓)Li2SO4+Al2O3•4SiO2•H2O↓回答下列问题:
(1)LiFePO4 中铁元素的化合价为_____,铁元素进行焰色反应的颜色是_______(填序号)。
A.无焰色反应 B.黄色 C.紫色 D.砖红色
(2)向滤液 1 中加入适量的 CaCO3 细粉用于消耗硫酸并将 Fe3+转化为红褐色沉淀,若=3,反应的化学方程式为___;滤渣2 的主要成分是 Fe(OH)3、___(填化学式)
(3)已知碳酸锂在水中的溶解度随温度升高而减小,上述流程中趁热过滤的目的是__。
(4)流程中加H2C2O4和FePO4,用于煅烧制备 LiFePO4,该反应的化学方程式为____。
(5)若滤液1中c(Mg2+)=0.2 mol/L,向其中加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加 1 倍),使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中 c(Fe3+)=1.0×10-5 mol/L,此时是否有 Mg3 (PO4)2 沉淀生成?_____(列式计算说明)。已知 FePO4 、Mg3 (PO4)2 的 Ksp 分别为 1.3×10-22、1.0×10-24。(6)一种锂离子电池的反应原理为 LiFePO4Li+FePO4。写出放电时正极电极反应式: ____。
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