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、钛及其化合物被广泛应用于飞机、火箭、卫星、舰艇、医疗以及石油化工等领域。
(1)Ti的基态原子的电子排布式为________。
(2)已知TiC在碳化物中硬度最大,工业上一般在真空和高温(>1800℃)条件下用C还原TiO2制取TiC: TiO2+3CTiC+2CO↑。该反应中涉及的元素按电负性由大到小的顺序排列为_____________;根据所给信息,可知TiC是________晶体。
(3)钛的化合物TiCl4,熔点为-24℃,沸点为136.4℃,常温下是无色液体,可溶于甲苯和氯代烃。
①固态TiCl4属于________晶体,其空间构型为正四面体,则钛原子的杂化方式为__________。
②TiCl4遇水发生剧烈的非氧化还原反应,生成两种酸,反应的化学方程式为_________
③用锌还原TiCl4的盐酸溶液,经后续处理可制得绿色的配合物[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O.该配合物中含有化学键的类型有_________、__________。
(4)钛的一种氧化物是优良的颜料,该氧化物的晶胞如右图所示:
该氧化物的化学式为________;在晶胞中Ti原子的配位数为_______,若晶胞边长为a nm,NA为阿伏伽德罗常数的数值,列式表示氧化钛晶体的密度:___________g/cm3。
3、(1)参考的结构示意图,画出
结构示意图___________。
(2)有机物和
互为同分异构体,但熔点
(-90℃)远低于
(240℃),可能的原因是___________。
4、高纯六水氯化锶晶体(SrCl2•6H2O)具有很高的经济价值,工业上用w kg难溶于水的的碳酸锶(SrCO3)为原料(含少量钡和铁的化合物等),共制备高纯六水氯化锶晶体(a kg)的过程为:
已知:Ⅰ.SrCl2•6H2O晶体在61℃时开始失去结晶水,100℃时失去全部结晶水.
Ⅱ.有关氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH表:
(1)操作①加快反应速率的措施有________________ (写一种)。操作①中盐酸能否改用硫酸,其理由是:
(2)酸性条件下,加入30% H2O2溶液,将Fe2+氧化成Fe3+,其离子方程式为________.
(3)在步骤②﹣③的过程中,将溶液的pH值由1调节至4时,宜用的试剂为________.
A.氨水 B.氢氧化锶粉末 C. 氢氧化钠 D.碳酸钠晶体
(4)操作③中所得滤渣的主要成分是________ (填化学式).
(5)工业上完成操作③常用的设备有:
A分馏塔 B 离心机 C 热交换器 D 反应釜
(6)工业上用热风吹干六水氯化锶,适宜的温度是____________
A.40~50℃ B.50~60℃ C.60~70℃ D.80℃以上.
(7)已知工业流程中锶的利用率为90%根据以上数据计算工业碳酸锶的纯度:
5、锰元素在溶液中主要以Mn2+(很浅的肉色,近乎无色)、MnO42-(绿色)、MnO4-(紫色)形式存在。MnO2不溶于稀硫酸。
(1)将8 mL 0.1 mol·L-1的酸性高锰酸钾溶液和2 mL l.0mol/L的草酸(H2C2O4)溶液在试管中混合,然后将试管置于25℃水浴中,KMnO4溶液浓度随时间变化关系如下图所示。
① 写出发生反应的离子方程式:____________
② 计算前40秒用草酸表示的平均反应速率v(草酸)=________________.
③ 40s-65s的反应速率比前40s快,解释原因___________
(2)已知反应3MnO42-+2H2OMnO2+2MnO4-+4OH-。
① 向MnO4-溶液中加入足量稀硫酸,可观察到的现象是__________.
② 常温下,在0.512 mol/L K2MnO4溶液中,当pH=14时K2MnO4的转化率为4/9,则该反应的平衡常数的值为__________
③ 在其他条件不变的条件下,适当升温有利于降低K2MnO4的转化率,则该反应的△H___0(填“大于” “小于”或“等于”)。
(3)碳酸锰是一种重要的工业原料。工业生产中常用复分解法生产MnCO3:
MnSO4+2NH4HCO3=MnCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O。反应中通常需加入稍过量的NH4HCO3,且控制溶液的pH为6.8-7.4. 溶液的pH不能过低也不能过高,原因是_______。设MnSO4溶液为0.19mol/L,则溶液的pH 最高不能超过_________。
[己知MnCO3、Mn(OH)2的Ksp分别为l.8×10-11和1.9×10-13]
(4)制备单质锰的实验装置如图,阳极以稀硫酸为电解液,阴极以硫酸锰和硫酸混合液为电解液,电解装置中“”表示溶液中阴离子移动的方向。铂电极的电极反应式为______。
6、硫化钠主要用于皮革、毛纺、高档纸张、染料等行业。回答下列问题:
Ⅰ、工业生产硫化钠大多采用无水芒硝(Na2SO4)-炭粉还原法,其流程示意图如下:
(1)上述流程中“碱浸”后,物质A必须经过___________(填写操作名称)处理后,方可“煅烧”;若煅烧所得气体为等物质的量的CO和CO2,写出煅烧时发生的总的化学反应方程式为___________。
(2)上述流程中采用稀碱液比用热水更好,理由是___________。
Ⅱ、工业生产的硫化钠粗品中常含有一定量的煤灰及重金属硫化物等杂质。硫化钠易溶于热乙醇,重金属硫化物难溶于乙醇。实验室中常用95%乙醇重结晶纯化硫化钠粗品。
(3)溶解回流装置如图所示,回流前无需加入沸石,其原因是___________。回流时,烧瓶内气雾上升高度不宜超过冷凝管高度的。若气雾上升过高,可采取的措施是___________。
(4)回流时间不宜过长,原因是___________。回流结束后,需进行的操作有①停止加热 ②关闭冷凝水 ③移去水浴,正确的顺序为___________(填标号)。
a.①②③ b.③①② c.②①③ d.①③②
(5)该实验热过滤操作时,用锥形瓶而不能用烧杯接收滤液,其原因是___________。过滤除去的杂质为___________。若滤纸上析出大量晶体,则可能的原因是___________。
Ⅲ、应用
(6)皮革工业废水中的汞常用硫化钠除去,汞的去除率与溶液的pH和x(x代表硫化钠的实际用量与理论用量的比值)有关(如图所示)。为使除汞效果最佳,应控制的条件是___________、___________。
(7)某毛纺厂废水中含0.001mol·L-1的硫化钠,与纸张漂白后的废水(含0.002mol·L-1NaClO)按1∶2的体积比混合,能同时较好处理两种废水,处理后的废水中所含的主要阴离子有___________。
7、回答下列问题:
(1)氢键存在于分子之问,也可以存在分子内,如邻羟基苯甲醛存在分子内氢键,导致它的沸点比对羟基苯甲醛低,氢键用X—H…Y表示,画出邻羟基苯甲醛分子的内氢键_______。
(2)苯酚常温下在水中溶解度不大,但高于65°时,它能与水任何比例互溶,原因是_______。
(3)三种晶体的熔点数据如下:
物质 | |||
熔点 | 280℃ | 3550℃ | 3652℃ |
和金刚石熔点相差大,石墨的熔点比金刚石高,原因是_______。
8、(l)基态As原子的核外电子排布式为[Ar]______,有________个未成对电子。
(2) As与N是同主族元素,从原子结构角度分析:为什么As的最高价含氧酸H3AsO4是三元酸(含三个轻基),而N的最高价含氧酸HNO3是一元酸(只含一个烃基)______。
(3)比较下列氢化物的熔点和沸点,分析其变化规律及原因__________。
(4) Na3AsO3中Na、As、O电负性由大至小的顺序是______。AsO33-的空间构型为___, AsO33-中As的杂化轨道类型为_______杂化。
(5)砷化稼(GaAs)为黑灰色固体,熔点为1238℃。该晶体属于___晶体,微粒之间存在的作用力是_________。
| NH3 | PH3 | AsH3 | SbH3 |
熔点/K | 195.3 | 140.5 | 156.1 | 185 |
沸点/K | 239.6 | 185.6 | 210.5 | 254.6 |
(6)图为GaAs的晶胞,原子半径相对大小是符合事实的,则白球代表____原子。
己知GaAs的密度为5.307g·cm3, Ga和As的相对原子质量分别为69.72、74.92,求晶胞参数a=______pm (列出计算式即可)。
9、回答下列问题:
(1)立方氮化硼(BN)是一种超硬材料,硬度仅次于金刚石;砷化镓(GaAs)是一种重要半导体材料,具有空间网状结构,比较立方氮化硼和砷化镓熔点的高低并说明理由:____。
(2)四种有机物的沸点数据如表:
物质 | CH3OH | C2H6 | CH3(CH2)9OH | CH3(CH2)9CH3 |
相对分子质量 | 32 | 30 | 158 | 156 |
沸点/℃ | 64.5 | -88.6 | 228 | 196 |
CH3OH和C2H6沸点相差较大,CH3(CH2)9OH和CH3(CH2)9CH3沸点相差较小,原因是____。
10、1,2—二溴乙烷[BrCH2CH2Br,常温下为无色液体,难溶于水,密度比水大,熔点9℃,沸点132℃]常用作熏蒸消毒的溶剂。利用以下原理可在实验室制取:2C2H5OHCH2=CH2
BrCH2CH2Br。
已知:140℃时发生副反应生成乙醚(C2H5OC2H5),局部过热会生成SO2、CO2。
实验步骤如下:
①按如图组装仪器(夹持装置略),检查气密性后添加试剂。
②在冰水浴冷却、搅拌下,将20mL浓硫酸缓慢加到10mL95%乙醇中,取出5mL混合液加入三颈烧瓶中,将剩余部分移入恒压滴液漏斗。
③加热A至175℃,打开恒压滴液漏斗活塞,慢慢滴加混合液至D中液溴反应完全。
④将D中产物移到分液漏斗,依次用水、NaOH溶液、水洗涤并分液,往有机相加入适量MgSO4固体,过滤、操作Y,收集到BrCH2CH2Br4.23g。
请回答以下问题:
(1)B中长导管的作用是___。
(2)试剂X可选用___(填序号)。
a.NaOH溶液 b.饱和NaHSO3溶液 c.酸性高锰酸钾溶液 d.浓硫酸
(3)D中具支试管还需加入少量水,目的是___。反应过程中需用冷水冷却具支试管,若将冷水换成冰水,可增强冷却效果,但主要缺点是___。
(4)步骤②配制混合液使用的玻璃仪器除了量筒,还有___。
(5)与直接将全部混合液加热到170℃相比,步骤③中往175℃少量混合液中慢慢滴加混合液,最主要的优点是___。
(6)反应结束后,E中溶液检测到BrO3-,则E中发生反应的离子方程式为___。
(7)步骤④操作Y为___。
(8)BrCH2CH2Br的产率为___。
11、Cl2与NaOH溶液反应可生成NaCl、NaClO和NaClO3(Cl-和ClO-)的比值与反应的温度有关,用24gNaOH配成的250mL溶液,与Cl2恰好完全反应(忽略Cl2与水的反应、盐类的水解及溶液体积变化):
(1)NaOH溶液的物质的量浓度_____mol·L-1;
(2)某温度下,反应后溶液中c(Cl-)=6c(ClO-),则溶液中c(ClO-) =_____mol·L-1。
12、氮、硒形成的单质及其化合物有重要的科学研究价值,请回答下列问题:
(1)邻氨基吡啶的铜配合物在有机不对称合成中起催化诱导效应,其结构简式如图所示。基态氮原子的价电子轨道表示式为_______,其核外电子共占据_______个能级,分子中氮原子的杂化类型为_______,邻氨基吡啶的铜配合物中Cu的配位数是_______。
(2)NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为_______(填化学式,下同),还原性由强到弱的顺序为_______,键角由大到小的顺序为_______。
(3)的空间构型是_______;HNO3的酸性比HNO2强,试从结构的角度解释其原因_______。
(4)硒有三种晶体(α单斜体、β单斜体和灰色三角品),灰硒的品体为六方品胞结构,原子排列为无限螺旋链,分布在六方品格上,同一条链内原子作用很强,相邻链之间原子作用较弱,其螺旋链状图、晶胞结构图和晶胞俯视图如下图所示。
已知正六棱柱的边长为acm,高为bcm,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体的密度为_______g·cm-3(用含NA、a、b的式子表示)。
13、工业上以硫酸泥(主要含S、Se、Fe2O3、CuO、ZnO、SiO2等)为原料提取硒,流程如图:
(1)“脱硫”过程中,温度控制在95℃,原因是___。
(2)“氧化”过程中,Se转化成H2SeO3,该反应的化学方程式为___。
(3)“还原”过程是通过控制电位还原的方法将电位高的物质先还原,电位低的物质保留在溶液中。下表是将“过滤Ⅰ”所得滤液中所含物质还原对应的电位。控制电位在0.782~1.692V,可除去“过滤Ⅰ”所得滤液中残留的ClO2。
名称 | Cu2+/Cu | Zn2+/Zn | Fe2+/Fe | Fe3+/Fe2+ | ClO2/Cl- | H2SeO3/Se |
电位/V | 0.435 | -0.885 | -0.463 | 0.782 | 1.692 | 0.743 |
为使硒和杂质金属分离,加入Na2SO3还原时,电位应控制在___范围;H2SeO3(弱酸)还原为硒的离子反应方程式为___。
(4)滤液Ⅱ中主要存在的金属阳离子有Zn2+、Na+、___。
(5)所得粗硒需精制。向粗硒浸出液中加入Na2S溶液可以将残留的Fe2+等微量杂质离子转化为沉淀而除去。已知25℃时Ksp(FeS)=6.0×10-18,要使溶液中Fe2+沉淀完全[c(Fe2+)≤1.0×10-5mol·L-1],则需控制溶液中c(S2-)≥___mol·L-1。
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