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、污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。工业上以硫铁矿为原料制硫酸所产生的尾气除了含有N2、O2外,还含有SO2。为了保护环境,同时提高硫酸工业的综合经济效益,应尽可能将尾气中的SO2转化为有用的产品。
治理方案Ⅰ:
(1)将尾气通入氨水中,能发生多个反应,写出其中可能发生的两个氧化还原反应的化学方程式:_______________、_______________。
治理方案Ⅱ:
某研究小组利用软锰矿(主要成分为MnO2,另含有少量铁、铝、铜、镍等金属化合物)作脱硫剂,通过如下流程既去除尾气中的SO2,又制得电池材料MnO2 (反应条件已省略)。
请回答下列问题:
(2)用MnCO3能除去溶液中Al3+和Fe3+其原因是___________________________,用MnS除去溶液中的Cu2+的离子方程式为_______________。
(3)流程图④过程中发生的主要反应的化学方程式为___________________。
(4)MnO2可作超级电容器材料。工业上用下图所示装置制备MnO2。接通电源后,A电极的电极反应式为:_______________,当制备lmol MnO2,则膜两侧电解液的质量变化差(△m左-△m右)为_______________g。
3、对于化学反应:N2(g)+O2(g)2NO(g),在密闭容器中,下列条件的改变引起该反应的反应速率的变化是什么(填在横线上)。
A.缩小体积使压强增大______________________________________________________。
B.体积不变充入N2使压强增大________________________________________________。
C.体积不变充入氩气使压强增大_______________________________________________。
D.压强不变充入氩气使体积增大_______________________________________________。
E.增大体积使压强减小_______________________________________________________。
4、纯碱是一种非常重要的化学基本工业产品,工业上有很多不同的方法生产纯碱。
Ⅰ、路布兰法——其生产原理:用硫酸将食盐转化为硫酸钠,将硫酸钠与木炭、石灰石一起加热,得到产品和硫化钙。
(1)请写出上述过程的化学方程式:____________。
Ⅱ.索尔维制碱法:以食盐、氨气(来自炼焦副产品)和二氧化碳(来自石灰石)为原料,首先得到小苏打,再加热分解小苏打,获得纯碱。
(2)结合下图中所给物质的溶解度曲线。写出得到小苏打的离子方程式:____________。
(3)这种生产方法的优点是原料便宜、产品纯度高、氨和部分二氧化碳可以循环使用。请写出实现氨循环的化学方程式:____________。
Ⅲ.侯德榜制碱法——生产流程可简要表示如下:
(4)合成氨工厂需要向制碱厂提供两种原料气体,其中Y是____________(填化学式),这两种气体在使用过程中是否需要考虑通入的先后顺序____________(填”是”或“否”),原因是____________。
(5)侯德榜制碱法保留了索尔维法的优点,克服了它的缺点,特别是设计了____________(填流程中的编号)使原料中溶质的利用率从70%提高到了96%以上。从母液中可以获得的副产品的应用:____________(举一例)。
(6)该合成氨厂用NH3制备NH4NO3。已知:由NH3制NO的产率是94%,NO制HNO3的产率是89%,则制HNO3所用NH3的质量占总耗NH3质量(不考虑其它损耗)的____________%(保留两位有效数字)。
5、(1)比较得电子能力的相对强弱:_______(填“>”“<”或“=”)
;用一个化学方程式说明
和
得电子能力的相对强弱:_______。
(2)液态中存在分子缔合现象,原因是_______。
6、燃煤排放的尾气中含有二氧化硫、氮氧化物(主要为NO)等污染物,工业上采用不同的方法脱硫脱硝。
(1)工业用漂白粉溶液脱硫脱硝,SO2和NO转化率分别达到100%和92.4%。
①写出漂白粉溶液与SO2反应的离子方程式:___。
②相对于SO2,NO更难脱除,其原因可能是___。(填字母)
a.该条件下SO2的氧化性强于NO
b.燃煤排放的尾气中NO的含量多于SO2
c.相同条件下SO2在水溶液中的溶解性强于NO
③NO转化率随溶液pH变化如图所示。NO中混有SO2能提高其转化率,其原因可能是___。
(2)工业上把尾气与氨气混合,通过选择性催化剂,使NO被氨气还原为氮气,SO2吸附在催化剂表面:当催化剂表面SO2达到饱和后,进行催化剂再生同时产生亚硫酸铵而脱硫。
①NO脱除的化学反应方程式为__。
②工业上催化剂再生采取的措施为___。
(3)电子束尾气处理技术是用电子束照射含有水蒸汽和空气的尾气,产生强活性O把NO和SO2氧化而除去。在实际处理中需向尾气中通入一定量氨气,这样处理得到的产物为___(写化学式)。
7、[化学-选修3:物质结构与性质] 2015年8月12号接近午夜时分,天津滨海新区一处集装箱码头发生爆炸。发生爆炸的是集装箱内的易燃易爆物品,爆炸火光震天,并产生巨大蘑菇云。
回答下列问题:
(1)在组成NH4NO3、NaCN两种物质的元素中第一电离能最大的是___ ____(填元素符号),解释原因_____________________________________________。
(2)二甲基二硫和甲酸中,在水中溶解度较大的是_____ _(填名称),原因是_____________;烧碱所属的晶体类型为________;硫化碱(Na2S)的S2-的基态电子排布式是________________。
(3)硝酸铵中,NO3-的立体构型为 ,中心原子的杂化轨道类型为___________。
(4)1mol化合物NaCN中CN-所含的π键数为______,与-CN互为等电子体的分子有 。(CN)2又称为拟卤素,实验室可以用氰化钠、二氧化锰和浓硫酸在加热条件下制得,写成该制备的化学方程式___ _______。
(5)钠钾合金属于金属晶体,其某种合金的晶胞结构如图所示。合金的化学式为____________;晶胞中K 原子的配位数为 ;已知金属原子半径r(Na)=186pm、r(K)=227pm,计算晶体的空间利用率 __________(列出计算式,不需要计算出结果)。
8、据预测,到2040年我国煤炭消费仍将占能源结构的三分之一左右。H2S在催化活性碳(AC)表面的迁移,对煤的清洁和综合应用起了很大的促进作用,其机理如图所示,其中ad表示物种的吸附状态。下列有关叙述错误的是
A. 图中阴影部分表示H2S分子的吸附与离解
B. AC表面作用的温度不同,H2S的去除率不同
C. H2S在AC表面作用生成的产物有H2O、H2、S、SO2、CS2等
D. 图中反应过程中只有H—S键的断裂,没有H—S键的形成
9、H2O2既可以作氧化剂,又可以作还原剂。现在H2O2溶液中加入用硫酸酸化的KMnO4溶液,紫红色的KMnO4溶液变成了无色溶液。该反应体系中共七种物质:O2、KMnO4、MnSO4、H2SO4、K2SO4、H2O、H2O2。
(1)请将以上反应物与生成物分别填入以下空格内___。
(2)该反应中的还原剂是__(填化学式)被还原的元素是____(填元素符号)。
(3)如反应中电子转移了0.5mol,则产生的气体在标准状况下的体积为__L。
(4)+6价铬的化合物毒性较大,酸性溶液中常用NaHSO3将废液中的Cr2O72-还原成Cr3+,该反应的离子方程式为___。
10、己二酸在有机合成工业等方面都有重要作用,以环己醇(,M=100,ρ=0.95g/mL)为原料制取己二酸[HOOC(CH2)4COO,M=146]。
[实验原理]
已知:3 +8KMnO4
3KOOC(CH2)4COOK+8MnO2+2KOH+5H2O ΔH<0
[实验步骤]向250mL三口烧瓶中加入搅拌磁子、50mL1.0%的KOH溶液和9.0g高锰酸钾,按图1所示安装装置,控制滴速维持温度在45°C左右,滴加环己醇共2.0mL,滴加结束时需启动加热装置加热一段时间。趁热分离出氧化液中的MnO2,再用约4mL浓HCl溶液,使溶液呈酸性,加热浓缩使溶液体积减少至10mL,经过冷却、脱色得到1.46g产品。
(1)图1中冷却水从冷凝管___________(填“a”或“b”)口流入,搅拌磁子的作用是___________。
(2)“氧化”过程,三颈烧瓶中溶液温度逐渐升高,其原因是___________;在环己醇不同滴加速度下,溶液温度随滴加时间变化曲线如图2,为了实验安全,应选择的滴速为___________滴/min。
(3)完成“氧化”后,用玻璃棒蘸取一滴反应混合液点在滤纸上,在黑色圆点周围出现紫色环。该现象说明___________;向溶液中加入适量的KHSO3,直到点滴实验呈负性为止,如果KHSO3用量不足,在己二酸“制备”过程中会观察到___________(填颜色)的气体逸出。
(4)分离出MnO2的装置为___________(填标号);己二酸的产率是___________(用最简的分数表示)。
11、称取8.00 g氧化铜和氧化铁固体混合物,加入100 mL2.00mol/L的硫酸充分溶解,往所得溶液中加11.2g铁粉,充分反应后,得固体的质量为6.08g。请计算:
(1)加入铁粉充分反应后,溶液中溶质的物质的量_______。
(2)固体混合物中氧化铜的质量_______。
12、CH4转化制备CH3OH技术一直是学术及工业的研究热点,现阶段高温条件下可实现CH4催化氧化。方式如下:
Ⅰ.2CH4(g)+O2(g) 2CH3OH(g)
Ⅱ.CH4(g)+2O2(g) CO(g)+2H2O(g)
回答下列问题:
(1)甲烷、甲醇的燃烧热分别为893.0kJ·mo1-1、725.8kJ·mo1-1,1mo1甲醇汽化需要吸收82.0kJ的热量,则CH4与O2反应生成气态甲醇的热化学方程式为:_______。
(2)恒温恒容密闭容器中发生反应:2CH4(g)+O2(g) 2CH3OH(g),甲烷的平衡转化率与n(CH4):n(O2)的变化关系如图所示:
若以n(CH4):n(O2)=2:1的配比将原料投入容器,起始压强为3MPa,8h后达到平衡,则(CH3OH)=_______kPa·h-1,该反应的平衡常数Kp=_______。(保留两位小数,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=物质的量分数×总压)。
(3)CH4与O2反应时,若O2过量,会过度氧化,在生成CH3OH的同时发生反应Ⅱ,提高体系内CH3OH产量的方法:_______、_______。
(4)在温和条件下实现甲烷制备甲醇技术工业化是科研人员的新目标,以纳米级A/SiO2为催化剂,向硫酸酸化的90℃K2S2O8溶液中通入甲烷,可直接生成甲醇,化学方程式为_______,此法缺点是甲醇选择性过低,提高甲醇选择性的方法是_______。
13、无水氯化镨(PrCl3)是制取稀土金属镨及镨合金的主要原料,采用以下工艺流程可由孪生矿(主要含ZnS、FeS、Pr2S3、SiO2等)制备氯化镨晶体(PrCl3·6H2O)。
已知:①2FeCl3+ZnS=ZnCl2+2FeCl2+S;2FeCl3+FeS=3FeCl2+S
②该条件下,溶液中部分金属离子生成氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH如下表所示:
金属离子 | Zn2+ | Fe3+ | Fe2+ |
开始沉淀时的pH | 5.4 | 2.2 | 7.5 |
沉淀完全时的pH | 6.4 | 3.2 | 9.0 |
回答下列问题:
(1)①若其他条件不变,采取下列措施能提高镨元素浸出率的有_________(填字母)。
A.适当升高溶浸温度B.适当加快搅拌速率C.适当缩短溶浸时间
②写出“溶浸”时Pr2S3发生反应的离子方程式:_________。
(2)“滤渣1”的主要成分是_________。
(3)在“沉淀”时加入氨水逐步调节溶液的pH至6.5,依次析出的金属离子是_________;已知Fe(OH)3在隔绝空气的条件下与FeS2混合焙烧时生成Fe3O4和S,写出该反应的化学方程式:_________。
(4)①利用电解法可以生产金属镨。先将氯化镨与工业纯KCl配成二元电解质体系(PrCl3-KCl);然后置于石墨电解槽内熔化,通入直流电进行电解。电解过程中得到金属镨的电极反应式为_________。
②科学家以氯化镨气溶胶为前驱体,研究了PrCl3·6H2O的高温热解机制。利用X射线衍射技术分析,其结果如下表所示:
热解温度/℃ | 氯化镨气溶胶的热解产物 |
600 | Pr(OH)2Cl和PrOCl |
700~1000 | Pr(OH)2Cl、PrOCl和PrO2 |
1100 | PrO2和Pr(OH)2Cl |
以上热解产物中,热稳定性最差的是_________(填化学式)。氯化镨的高温热解过程主要是发生PrCl3的水解反应、Pr(OH)2Cl的脱水反应和PrOCl的氧化反应,从表中数据分析1100℃时热解产物主要为PrO2而无PrOCl的原因是_________。
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