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、废弃物的综合利用既有利于节约资源,又有利于保护环境。实验室利用废旧黄铜(Cu、Zn合金,含少量杂质Fe)制备胆矾晶体(CuSO4·5H2O)及副产物ZnO。制备流程图如下:
已知:Zn及化合物的性质与Al及化合物的性质相似,Zn(OH)2能溶于NaOH溶液。下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol·L-1计算)。
| Fe3+ | Fe2+ | Zn2+ |
开始沉淀的pH | 1.1 | 5.8 | 5.9 |
沉淀完全的pH | 3.0 | 8.8 | 8.9 |
请回答下列问题:
(1)实验中的过滤操作所用到的玻璃仪器为____________________。
(2)加入ZnO调节pH=a的目的是____________________,a的范围是___________。
(3)由不溶物E生成溶液D的化学方程式为______________________________。
(4)由溶液D制胆矾晶体包含的主要操作步骤是___________,__________,过滤。
(5)若在滤液C中逐滴加入盐酸直到过量,则产生的现象是______________________________。
(6)若废旧黄铜的质量为a g,最终得到的胆矾晶体为b g,则该黄铜中铜元素的质量分数为_____________。
3、回答下列问题:
(1)已知和
均含有18个电子的分子,判断在水中的溶解性大小并说明理由_______。
(2)四种晶体的熔点数据如下表:
物质 | ||||
熔点/℃ | 872 | 283 | 394 | 446 |
和
熔点相差较大,后三者熔点相差较小,原因是_______。
4、N和Si是合成新型非金属材料的两种重要元素。请回答:
(1)基态Si原子的价层电子排布图为 ;Si原子可形成多种氢化物,其中Si2H6中Si原子的价层电子对数目为 。
(2)ClO3-、ClO4-中Cl都是以 轨道与O原子 轨道成键,其微粒的立体结构分别为 、 。
(3)N和Si形成的原子晶体中,N原子的配位数为 。
(4)NaN3常作为汽车安全气囊的填充物,其焰色反应为黄色。大多数金属元素有焰色反应的微观原因为 ;N3-中σ键和π键的数目之比为 。B、F与N三种元素同周期,三种基态原子的第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号表示)
(5)SiO2的晶胞与金刚石(如图所示)相似,可以看作Si原子替代C原子后,在两个成键的Si原子间插入1个O原子形成。则:
①晶胞中最小的环含有_____个原子。
②若晶体密度为ρg·cm3,阿伏伽德罗常数为NA,晶胞中两个最近的Si原子核之间的距离为____pm(用代数式表示)。
5、(1)石墨转化为金刚石过程中需要克服的微粒间的作用力有___________。
(2)比较下列Ga的卤化物的熔点和沸点,GaCl3、GaBr3、GaI3的熔、沸点依次升高,分析其变化的原因是_____。
镓的卤化物 | GaCl3 | GaBr3 | GaI3 |
熔点/℃ | 77.75 | 122.3 | 211.5 |
沸点/℃ | 201.2 | 279 | 346 |
GaF3的熔点超过1000℃,写出其电子式___。
(3)GaAs是将(CH3)3Ga和AsH3用金属有机物化学气相淀积方法制备得到,该反应在700℃下进行,则该反应的化学方程式为:___。
6、目前人们对环境保护、新能源开发很重视。
(1)汽车尾气中含有CO、NO2等有毒气体,对汽车加装尾气净化装置,可使有毒气体转化为无毒气体。
4CO(g)+2NO2(g)4CO2(g)+N2(g) ΔH=-1200 kJ·mol-1
对于该反应,温度不同(T2>T1)、其他条件相同时,下列图像正确的是 (填代号)。
(2)用活性炭还原法也可以处理氮氧化物,某研究小组向某密闭容器加入一定量的活性炭和NO,发生反应C(s) + 2NO(g) N2(g) + CO2(g) ΔH在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的量浓度如下:
时间/min 浓度/(mol/L) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
NO | 1.0 | 0.58 | 0.40 | 0.40 | 0.48 | 0.48 |
N2 | 0 | 0.21 | 0.30 | 0.30 | 0.36 | 0.36 |
CO2 | 0 | 0.21 | 0.30 | 0.30 | 0.36 | 0.36 |
①根据图表数据分析T1℃时,该反应在0-20min的平均反应速率v(CO2)= ;计算该反应的平衡常数K= 。
②30min后,只改变某一条件,根据上表的数据判断改变的条件可能是 (填字母代号)。
A.加入一定量的活性炭 B.通入一定量的NO
C.适当缩小容器的体积 D.加入合适的催化剂
③若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5:3:3,则达到新平衡时NO的转化率 (填“升高”或“降低”),ΔH 0(填“>”或“<”).
(3)以CO2与NH3为原料可合成化肥尿素[化学式为CO(NH2)2]。已知:
①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s) ΔH= -l59.5kJ/mol
②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH= +116.5kJ/mol
③H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44.0kJ/mol
写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式 。
(4)一种氨燃料电池,使用的电解质溶液是2mol/L的KOH溶液。
电池反应为:4NH3+3O2=2N2+6H2O;
请写出通入a气体一极的电极反应式为 ;每消耗3.4g NH3转移电子的物质的量为 。
7、(1)铁与同周期的钙性质有很大的差异,铁的熔点更高,而钙的金属活动性更强,这都说明铁的金属键比钙更_____(选填“强”、“弱”)。与钢铁比,纯净的铁有很强的抗腐蚀性,原因是_______________________。氯化铁受热会发生升华现象,这说明氯化铁是______(选填“离子”、“共价”)化合物。
(2)一定条件下,在容积一定的容器中,铁和CO2发生反应:Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g),该反应的平衡常数表达式K=_____________。下列措施中能使平衡时c(CO)/c(CO2)增大的是______(选填编号)。
a.升高温度 b.增大压强
c.充入一定量CO d.再加入一些铁粉
(3)FeS2可在Fe2(SO4)3溶液中“溶解”,硫元素都以SO42-形式存在,请完成该反应的化学方程式。__________
____□FeS2+ □Fe2(SO4)3 +□____→ □FeSO4 +□____
(4)溶液的酸碱性对许多物质的氧化性有很大影响;生成物的溶解性会影响复分解反应的方向。将Na2S溶液滴加到FeCl3溶液中,有单质硫生成; 将FeCl3溶液滴加到Na2S溶液中,生成的是Fe2S3而不是S或Fe(OH)3。从以上反应可得出的结论是______________________。
8、与硫同族的元素Te,最高价氧化物的水化物碲酸(H6TeO6)的酸性比H2SO4____(选填“强”或“弱”),其氧化性比硫酸强。向碲酸中通入SO2气体,若反应中生成的TeO2与Te的物质的量之比为2:1,写出该反应的化学方程式______________。当6mol碲酸与一定量SO2恰好完全反应,所得溶液体积为20L,则所得溶液的pH为____________。
9、重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂,工业上常用铬铁矿(主要成分为FeO·Cr2O3)为原料生产,实验室模拟工业法用铬铁矿制K2Cr2O7的主要工艺如下,请回答下列问题:
(1)以上工艺流程所涉及元素中属于过渡元素的有________,铁在周期表中的位置是第______周期______族。
(2)在反应器①中,有Na2CrO4生成,同时Fe2O3转变为NaFeO2,杂质SiO2、Al2O3与纯碱反应转变为可溶性盐,写出氧化铝与碳酸钠反应的化学方程式:_________________。
(3)NaFeO2能发生强烈水解,在步骤②中生成沉淀而除去,写出该反应的化学方程式:_________________。
(4)流程④中酸化所用的酸和流程⑤中所用的某种盐最合适的是____________(填字母)。
A.盐酸和氯化钾 B.硫酸和氯化钾 C.硫酸和硫酸锌 D.次氯酸和次氯酸钾
酸化时,CrO转化为Cr2O
,写出平衡转化的离子方程式:________________。
(5)水溶液中的H+是以H3O+的形式存在,H3O+的电子式为_____________。
(6)简要叙述操作③的目的:________________。
10、Co(III)盐溶液不能稳定存在,以氨为配位剂,可将Co(III)转化为稳定的Co(III)配合物。实验室利用CoCl2、NH3·H2O、NH4Cl、H2O2制备三氯化六氨合钴[Co(NH3)6]Cl3,装置(夹持仪器已省略)如图所示:
实验步骤:
①将研细的6gCoCl2·6H2O晶体、4gNH4Cl固体、适量活性炭催化剂充分混合后加入c中,滴加13.5mL浓氨水使溶液颜色变为黑紫色;
②置于冰水浴中冷却至10℃以下,缓慢滴加13.5mL5%H2O2溶液并不断搅拌;
③转移至60℃热水浴中,恒温加热20min,同时缓慢搅拌;
④将反应后的混合物冷却到0℃左右,抽滤得到三氯化六氨合钴粗产品;
⑤粗产品需要经过热的盐酸溶解、趁热过滤、冷却到0℃左右并滴加浓盐酸洗涤、干燥等操作得到较纯的三氯化六氨合钴。
回答下列问题:
(1)使用仪器a代替分液漏斗滴加液体的优点是_______。
(2)步骤①中将固体药品研细,常在_______(填仪器名称)中进行。
(3)制取1mol[Co(NH3)6]Cl3,理论上需要H2O2的物质的量为_______,实际上消耗量比理论消耗量要多,其主要原因是_______。
(4)CoCl2遇浓氨水生成Co(OH)2沉淀,加入浓氨水前先加入NH4Cl可避免沉淀生成,原因是_______(结合必要的离子方程式说明)。
(5)沉淀滴定法测定产品中Cl-的质量分数:
i.准确称取ag步骤⑤中的产品,配制成100mL溶液,移取25mL溶液于锥形瓶中;
ii.滴加少量0.005mol·L-1的K2CrO4溶液作为指示剂,用cmol·L-1的AgNO3溶液滴定至终点;
iii.平行测定三次,消耗AgNO3溶液的体积的平均值为VmL。
已知Ag2CrO4为砖红色沉淀。
①ii中,滴定至终点的现象是_______。
②产品中C1-的质量分数是_______(列出计算式即可)。
11、已知空气组成(体积分数)N2:0.800,O2:0.200,氨空气氧化后的混合气体组成如下(高温下NO与O2可以共存)NO:16 mol;O2:7.00 mol;H2O:24.5 mol;N2:112 mol。
完成下列计算:
(1)该混合气体中NO全部转化为HNO3,需要___________摩尔O2 。
(2)参加反应的空气的体积是___________升。(标准状况下)
(3)向该混合气体中添加空气使NO完全转化为 HNO3,转化后剩余气体中(不含H2O)氧气体积分数为0.0500。添加空气多少摩尔?___________
(4)该混合气体的组成表明NH3氧化产生的NO超过16 mol,有部分NO已和O2、H2O 反应转化为HNO3。这部分NO是多少摩尔? _______
12、研究CO2的回收利用既可变废为宝,又可減少碳的排放。回答下列问题;
二甲醚(CH3OCH3)被誉为“21世纪的清洁燃料,由CO2和H2制备二甲醚的反应原理如下:
反应I:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ∆H1=-49.8 kJ•mol-1
反应II:CH3OCH3(g)+H2O(g)2CH3OH(g) ∆H2= +23.4 kJ•mol-1
反应III:2CO2(g)+ 6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(g) ∆H3
(1)△H3=___________kJ•mo1-1,据此判断该反应在___________(填“低温”、或“任意温度”)条件下能自发进行。
(2)恒温恒容条件下,在密闭容器中通入等物质的量的CO2和H2发生反应I能说明反应I达到平衡状态的是___________(填字母序号)。
a.容器内混合气体的密度保持不变 b.消耗3molH2的同时生成1 mol H2O
c.反应体系总压强保持不变 d. CH3OH和CO2的物质的量之比保持不变
(3) T1K时,将1 mol二甲醚充入某恒容容器中,发生如下分解反应:
CH3OCH3(g)CH4(g)+ H2(g)+CO(g),在不同时间测定容器内的总压,所得数据见下表:
反应时间t/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | ∞ |
气体总压p总/kPa | 10.0 | 13.6 | 15.8 | 17.7 | 18.9 | 20.0 |
由表中数据计算:反应达平衡时,二甲醚的分解率为___________,该温度下的平衡常数Kp=___________ (kPa)2. (Kp为用气体平衡分压代替气体平衡浓度表示的平衡常数,分压=总压×气体的物质的量分数)
(4)恒压下将CO2和氢气按体积比1:3混合,在不同催化剂作用下发生反应I和反应III,在相同的时间段内CH3OH的选择性和产率随温度的变化如下图。
①温度高于230°C,CH3OH产率随温度升高而下降的原因是___________。
②在上述条件下合成甲醇的工业条件是___________。
a.230℃催化剂CZT b.210℃催化剂CZT
c.230℃催化剂 CZ(Zr-1)T d. 210℃催化剂CZ(Zr-1)T
13、锗是现化高科技产业重要的基础材料。用含氧化锌烟尘(杂质主要有、
、
、
、
等)为主要原料制备氧化锌和高纯度单质锗的一种工艺流程如图所示。
已知:①单宁酸是一种只含C、H、O元素的有机化合物
②,常温下
,
,
,
③当溶液中某离子的物质的量浓度不大于时,该离子沉淀完全
(1)“酸浸”后所得的滤渣主要成分除外,还含有___________。(填化学式)
(2)如图所示,“酸浸”过程中浓硫酸用量超过理论量会导致锗的浸出率降低,其可能的原因为___________。
(3)“调”所用试剂X为___________(填一种物质的化学式),若“酸浸”后溶液中
,则应调控
的范围为___________。
(4)若“沉锌”的产物为,则反应的离子方程式为___________。
(5)“水解”反应的化学方程式为___________。
(6)在750℃的熔融盐体系中,将“水解”产物
作为电极进行电解生成单质
,该电极反应式为___________。
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