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、氮及其化合物是同学们经常能接触到的重要物质,是科学研究的重要对象。
(1)实验室制取乙炔的化学方程式为___________________________。
(2)H2NCOONH4是工业合成尿素的中间产物,该反应的能量变化如图A所示。用CO2和氨气合成尿素的热化学方程式为___________________________。
(3)合理利用CO2、CH4,抑制温室效应成为科学研究的新热点。一种以二氧化钛表面覆盖Cu2A12O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸(△H<0)。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率分别如上图B所示。250~300℃时,温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是________________。250℃和400℃时乙酸的生成速率几乎相等,实际生产中应选择的温度为_________℃。
(4)T℃时,将等物质的量的NO和CO充入体积为2L的 密闭容器中发生反应2NO+2CO2CO2+N2。保持温度和体积不变,反应过程中NO的物质的量随时间的变化如图C所示。
①平衡时若保持温度不变,再向容器中充入CO、N2各0.8mol,平衡将______(填“向左”、“向右”或“不”)移动。
②图中a、b分别表示在一定温度下,使用相同质量、不同表面积的催化剂时,达到平衡过程中n(NO)的变化曲线,其中表示催化剂表面积较大的曲线是______(填“a”或“b”)。
③15min时,若改变外界反应条件,导致n(NO)发生如图所示的变化,则改变的条件可能是_____________(任答一条即可)。
(5)垃圾渗滤液中含有大量的氨氮物质(用NH3表示)和氯化物,可用电解原理将溶液中的氨氮物质完全氧化除去。该过程分为两步:第一步:电解产生氯气;第二步:利用氯气将氨氮物质氧化为N2。
①第二步反应的化学方程式为____________________。
②若垃圾渗滤液中氨氮物质的质量分数为0. 034% ,理论上用电解法净化It该污水,
电路中转移的电子数为__________。
3、向等物质的量浓度的、
混合溶液中滴加稀盐酸。
①在滴加盐酸过程中,溶液中 与含硫各物质浓度的大小关系为______(选填字母)。
a.
b.
c.
d.
②溶液中所有阴离子浓度由大到小排列是____________;
溶液呈碱性,若向溶液中加入
溶液,恰好完全反应,所得溶液呈强酸性,其原因是____________(用离子方程式表示)。
4、镁合金及镁的化合物在生产、生活中有着广泛的应用。
(1)镁在元素周期表中的位置是____________。
(2)用水氯镁石(主要成分为MgCl2·6H2O)制备金属镁的关键流程如下:
① 一段脱水后,残留固体质量占原样品质量的64.5%,试确定生成物的化学式__________。② 二段脱水时,溶入H2和Cl2燃烧产物的目的是__________。
③ 该工艺中可循环使用的物质有_____________
(3)储氢材料Mg(AlH4)2在110-200℃的反应为:Mg(AlH4)2 =MgH2 +2Al+3H2↑,每转移6mol电子生成氢气的物质的量为__________mol。
(4)碱式碳酸镁密度小,是橡胶制品的优良填料,可用复盐MgCO3·(NH4)2CO3·2H2O作原料制备。
① 40℃时,复盐开始热解生成MgCO3·3H2O,并有气体产生,该反应的化学方程式为________。
② 制备过程中,需要用到卤水(氯化镁溶液)。某科研小组用沉淀滴定法分析产品中Cl-的含量,称取6.1000g产品用适量硝酸溶解,经稀释等步骤最终配得500mL 的溶液。
a.准确量取25.00mL 待测液,用0.1000 mol/ L AgNO3 标准液滴定,滴定前后滴定管中的液面读数如图所示,则滴定过程中消耗标准液的体积为______________mL。
b.
| AgCl | AgBr | AgI | Ag2CrO4 |
Ksp | 2×10-10 | 5.4×10-13 | 8.3×10-17 | 2×10-12 |
颜色 | 白 | 淡黄 | 黄 | 砖红 |
参照上表数据及信息分析,滴定时可以作指示剂的是________(填数字序号)。
① CaCl2 ② NaBr ③ NaI ④ K2CrO4
c.滴定时,应将溶液调成中性,不能是强酸性或强碱性,其中不能是强碱性的原因是________。
d.产品中氯的质量分数为___________(保留三位有效数字)。
5、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。
6、砷(As)是第四周期第V A族元素,用化学用语回答问题:
(1)砷的最高价氧化物对应的水化物化学式是 _________,气态氢化物的稳定性ASH3________(填写“大于”或“小于”)NH3。
(2)砷在自然界中主要以硫化物形式(如雄黄As4S4、雌黄As2S3等)存在。雄黄和雌黄的转换关系如图1所示:
①气体物质a是 _____________(填化学式)。
②第I步反应的离子方程式是_________________________________。
(3)Na2HAsO3溶液呈碱性,原因是_______________(用离子方程式表示),该溶液中c(H2AsO3-)______ c(AsO33-) (填“>”、“<”或“=”)。
(4)某原电池装置如图2所示,电池总反应为AsO43-++2I-+H2O AsO33-+I2+ 2OH-。当P池中溶液由无色变蓝色时,正极上的电极反应式为_________;当电流计指针归中后向Q中加入一定量的NaOH,电流计指针反向偏转,此时P中的反应式是__________________。
7、硫酸是重要的化工生产原料,工业上常用硫铁矿焙烧生成SO2,SO2氧化到SO3,再用98.3%左右的浓硫酸吸收SO3得到“发烟”硫酸(H2SO4·SO3)。最后用制得的“发烟”硫酸配制各种不同浓度的硫酸用于工业生产。
完成下列计算:
(1)1kg98%的浓硫酸吸收SO3后,可生产___kg“发烟”硫酸。
(2)“发烟”硫酸(H2SO4·SO3)溶于水,其中SO3都转化为硫酸。若将890g“发烟”硫酸溶于水配成4.00L硫酸,该硫酸的物质的量浓度为___mol/L。
(3)硫铁矿氧化焙烧的化学反应如下:3FeS2+8O2→Fe3O4+6SO24FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2
①1吨含FeS280%的硫铁矿,理论上可生产多少吨98%的浓硫酸__?
②若24molFeS2完全反应耗用氧气1467.2L(标准状况),计算反应产物中Fe3O4与Fe2O3物质的量之比___。
(4)用硫化氢制取硫酸,既能充分利用资源又能保护环境,是一种很有发展前途的制备硫酸的方法。硫化氢与水蒸气的混合气体在空气中完全燃烧,再经过催化氧化冷却制得了98%的浓硫酸(整个过程中SO2损失2%,不补充水不损失水)求硫化氢在混合气中的体积分数___。
8、门捷列夫在研究周期表时预言了包括“类铝”、“类硅”在内的11种元素。
(1)门捷列夫预言的“类硅”,多年后被德国化学家文克勒发现,命名为锗(Ge)。
①已知主族元素锗的最高化合价为+4价,其最高价氧化物的水化物为两性氢氧化物。试比较元素的非金属性Si___ Ge(用“>”或“<”表示)。
②若锗位于Si的下一周期,写出“锗”在周期表中的位置_____。根据锗在周期表中处于金属和非金属分界线附近,预测锗单质的一种用途是_______.
③硅和锗单质分别与反应时,反应较难进行的是_______(填“硅”或“锗”)。
(2)“类铝”在门捷列夫预言4年后,被布瓦博德朗在一种矿石中发现,命名为镓(Ga)。
①由镓的性质推知,镓与铝同主族,且位于铝的下一周期。试写出镓原子的结构示意图____。冶炼金属镓通常采用的方法是_____.
②已知Ga(OH)3难溶于水,为判断Ga(OH)3是否为两性氢氧化物,设计实验时,需要选用的试剂有GaCl3溶液、________和________.
(3)某同学阅读课外资料,看到了下列有关锗、锡、铅三种元素的性质描述:
①锗、锡在空气中不反应,铅在空气中表面形成一层氧化铅;
②锗与盐酸不反应,锡与盐酸反应,铅与盐酸反应但生成PbCl2微溶而使反应终止:
该同学查找三种元素在周期表的位置如图所示:
根据以上信息推测,下列描述正确的是______(填标号)。
a.锗、锡、铅的+4价的氢氧化物的碱性强弱顺序是:Ge(OH)4<Sn(OH)4<Pb(OH)4
b.锗、锡、铅的金属性依次减弱;
c. 锗、锡、铅的原子半径依次增大。
9、CO2、碳酸盐、有机物等均是自然界碳循环中的重要物质。回答下列问题:
(1)下列物质属于化合物但不属于电解质的是______(填字母)。
A.石墨 B.汽油 C.乙醇 D.碳酸
(2)倍半碳酸钠(Na2CO3·NaHCO3·2H2O)在水溶液中的电离方程式为__________________________。
(3)金属钠在足量CO2中燃烧生成常见的盐和单质,写出反应的化学方程式:____________。
(4)铜器表面的难溶物Cu2(OH)2CO3可用稀硫酸洗涤除去,该反应的离子方程式为________________。
(5)工业上制取金刚砂的反应为:,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______。
10、烟气是气体和烟尘的混合物,是污染居民区大气的主要原因,气体中的污染气体主要是 SO2 及氮氧化合物等。
Ⅰ.某实验小组模拟湿式石灰/石灰法空气脱硫,他们主要是使用石灰石(CaCO3)浆液作洗涤剂,对烟气进行洗涤,从而除去烟气中的SO2。
(1)上图是实验小组设计的装置图的一部分,三个装置中均盛放石灰浆液,这样设计的目的是________________。在所得的产物中通入臭氧可得生石膏,写出反应的方程式_________________________。
(2)二氧化硫通入氯化钡溶液中不产生沉淀,通入另一种气体A后可以产生白色沉淀,则下列哪组试剂产生的气体符合A的要求___________。
A.大理石和盐酸 B. 氧化钙和浓氨水 C. 铜和浓硝酸 D. 高锰酸钾和浓盐酸
(3)为了测定烟气中二氧化硫的含量,他们设计了下列方案:先将含二氧化硫的aL烟气用氯水氧化,再用沉淀剂氯化钡获得沉淀,最终获得bg沉淀。在称量沉淀前应对沉淀进行洗涤,如何证明沉淀洗涤干净______________________________________________。烟气中二氧化硫的浓度为_________g/L。
Ⅱ. 某烟气研究组采用尿素H2N(CO)NH2,溶液在50~70℃时进行脱硫脱硝,装置如图所示。
(1)如果不通入氧气,发现只有少量的烟气被吸收,生成对环境友好的物质。 被吸收的气体为___________ ;发生反应的化学方程式为_________________________。
(2) 如果通入烟气和一定量氧气的混合气,氮氧化物的吸收率仍然较低,可能的原因是____________________________。
11、已知某加碘盐(含的食盐)中含碘量为
。现有1000kg该加碘盐,计算:
(1)该加碘食盐中至少含碘_______mol
(2)若用与
反应制
,标准状况至少需要消耗
_______L(写出计算过程)。
12、氟化镁有诸多优良性质,在光学、冶金、国防、医疗等领域有着广泛的应用,如图给出了镁碳化法制备高纯氟化镁的一般流程。
已知:碳酸氢镁受热易分解为MgCO3•nH2O。
(1)原料镁中含有铁元素,铁原子的价电子排布式为______,镁原子的第三电离能陡增的原因是______。
(2)“溶镁”的主要目的是得到碳酸氢镁,写出发生的离子方程式______。
(3)“溶镁”过程中,在搅拌条件下持续通入30mL/min高纯二氧化碳气体,其他条件相同,研究不同温度下反应体系中镁离子浓度和反应时间的关系,实验结果如图所示。由图可以看出,反应温度越高,相同时间内生成的碳酸氢镁浓度______(填“越低”或“越高”),可能的原因有______。
(4)碳酸氢镁热分解转化的单一固体产物可能含有一定的结晶水,用热重分析法可测定结晶水含量。称取100g上述分解转化产物进行热重分析,热重曲线如图所示,产物化学式为______。
(5)氟化反应以氢氟酸为氟化试剂,写出其离子方程式______,整个流程中可以循环利用的物质为_______。
(6)氟化镁的晶胞结构为四方晶胞,若晶胞边长a=b=0.46nm,c=0.30nm,则氟化镁密度ρ=______g•cm-3(列出计算式即可)。
13、钯(Pd)是一种不活泼金属,含钯催化剂在工业、科研上用量较大。利用废催化剂钯碳制备氯化钯(PdCl2)和Pd的流程,如下图所示:
已知:①钯碳含有活性炭、5%~6%钯以及约1%的铁。
②王水:浓硝酸和浓盐酸按体积比为1:3的混合物。
③高温下,会有部分钯被氧化为PdO 。
(1)在实验室里,可在___________(填仪器名称)中模拟“焚烧”过程;若其他制备步骤不变,省去“焚烧”过程,带来的不利后果是___________。
(2)个别文献指出,“酸溶”前可用肼(N2H4)先将PdO“还原”。写出“还原”过程所发生的的化学方程式___________;肼(N2H4) 也可以被看作二元弱碱,结合质子生成N2H或N2H
。肼与少量稀硫酸混合后,得到产物的化学式为___________。
(3)洗涤滤渣并将洗涤液与滤液合并,对提高PdCl2的产率至关重要,其主要原因是___________。
(4)操作a是先加氨水溶解,后加盐酸过滤、洗涤,其主要目的是为了___________。
(5)将Pd(NH3)2Cl2在空气中550℃下焙烧(氧气不参与反应)可以直接得到海绵状的钯,海绵钯具有优良的储氢功能,其储氢原理为:2Pd(s)+xH2(g)= 2PdHx(s)。假设海绵状金属钯密度为ρg·cm-3、摩尔质量为M g·mol -1、其吸附的氢气是其体积的n 倍(标准状况下),则此条件下海绵钯的储氢容量R=___________mL· g-1,氢气的浓度r=___________(储氢容量R即1g钯吸附氢气的体积;氢气的浓度r为 l mol Pd吸附氢气的物质的量)。
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