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、铁及其氧化物是日常生活生产中应用广泛的材料,请回答下列问题:
(1)基态铁原子的价电子排布式为_________。
(2)Fe3+、Co3+与N3+、CN-等可形成络合离子。
①C、N、O中第一电离能最大的为________,其原因是_____________________。
②K3[Fe(CN)6]可用于检验Fe2+,1mol K3[Fe(CN)6]中含有σ键的数目为________________。
(3)铁的另一种配合物Fe(CO)x的中心原子价电子数与配体提供的电子数之和为18,则x=_____。已
知该配合物的熔点为-20.5 ℃,沸点为103℃,易溶于CCl4,据此可以判断Fe(CO)x晶体属于_____________(填晶体类型)。
(4)金属铁晶体中原子采用_________堆积,铁晶体的空间利用率为______(用含π的式子表示)。
(5)某种离子型铁的氧化物晶胞如图所示,它由A、B 方块组成。则该化合物中Fe2+、Fe3+、O2-的个数比为_______________(填最简整数比);已知该晶体的密度为d g·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶胞参数a为_______________nm(用含d和NA的代数式表示)。
3、铋(Bi)的无毒与不致癌性有很多特殊用途,其化合物广泛应用于电子、医药等领域。由辉铋矿(主要成分为Bi2S3,含杂质PbO2等)制备Bi2O3的工艺如下:
已知:①25℃时,K sp(FeS)=6.0×10-18 K sp(PbS)=3.0×10-28
K sp(Bi2S3)=1.6×10-20
②溶液中的离子浓度小于等于10-5mol • L-1时,认为该离子沉淀完全。
(1)Bi位于元素周期表第六周期,与N、P同族,Bi的原子结构示意图为________。
(2)“浸出”时Bi2S3与FeCl3溶液反应的化学方程式为___________________;反应液必须保持强酸性,否则铋元素会以BiOCl(碱式氯化铋)形式混入浸出渣使产率降低,原因是________(用离子方程式表示)。
(3)“母液1”中通入气体X后可循环利用,气体X的化学式为________。
(4)“粗铋”中含有的杂质主要是Pb,通过熔盐电解精炼可达到除杂的目的,其装置如右图。电解后,阳极底部留下的为精铋。阳极材料为____________,阴极的电极反应式为________________。
(5)碱式硝酸铋直接灼烧也能得到Bi2O3,上述工艺中转化为碱式碳酸铋再灼烧,除了能改良产品性状,另一优点是________。“母液2”中可回收的主要物质是________。
(6)25℃时,向浓度均为0.1mol·L-1的Fe2+、Pb2+、Bi3+的混合溶液中滴加Na2S溶液,当Pb2+恰好沉淀完全时,所得溶液中c(Fe2+):c(Bi3+)=__________________
4、(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_______。
5、将CH4、CO2催化重整为可用的化学品,对缓解能源危机、改善环境意义重大。
(l)以Fe(OH)3为脱硫剂,通过复分解反应吸收H2S,产物是H2O和___________。
(2)过程A主要涉及以下反应:
i. CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) △H=+247kJ/mol
ii. CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-41kJ/mol
①反应i的化学平衡常数K随温度的变化关系是____。
②分析反应iixt反应i中CO2转化率可能的影响并说明理由:____(写出一种即可)。
(3)某科研团队利用Ni、CaO、Fe3O4三种催化剂在850℃下“超干重整”CH4和CO2;
过程I.通入CO2和CH4,所得CO被吸收,H2O被分离出体系,如下面左图所示。
过程Ⅱ.H2O被分离后,向该装置中再通入He气,使催化剂再生并获得CO,如下面右图所示。
①CH4和CO2重整为CO、H2O的热化学方程式是____________。
②结合反应方程式简述Fe3O4的催化作用:___________。
③CaO对Fe3O4是否起到催化作用至关重要,实验研究结果如下表:
编号 | 催化剂 | 是否添加CaO | 还原产物 |
1 | Fe3O4 | 添加 | 有Fe |
2 | Fe3O4 | 不添加 | 无Fe |
运用有关化学原理解释实验结果:____。
6、硫和钙的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)基态Ca原子中,核外电子占据最高能层的符号是________,该能层为次外层时最多可以容纳的电子数为_________。元素Ca和S相比,第一电离能较大的是______(填元素符号)。
(2)钙元素的焰色反应呈砖红色,其中红色对应的辐射与钾元素的焰色反应对应颜色的辐射波长,较短的是_______(填元素符号)。
(3)H2S和H2O分子构型都为V形,中心原子的杂化形式都是______,但H2O分子键角大于H2S分子,原因是________________。
(4)钙元素和锰元素属于同一周期,且核外最外层电子构型相同,但金属钙的熔点、沸点等都比金属锰低,原因是________________。
(5)Ca、Mn、Mg的氧化物和硫化物都具是NaCl型结构的离子晶体,其中阴离子采用面心立方最密堆积方式,X射线衍射实验测得它们的晶胞参数如下表:
氧化物晶体 | CaO | MnO | MgO |
a/nm | 0.421 | 0.444 | 0.480 |
硫化物晶体 | MgS | MnS | CaS |
a/nm | 0.520 | 0.520 | 0.568 |
由表可知:r(S2-)____r(O2-)(填“>”或“<”),r(Mg2+)、r(Ca2+)、r(Mn2+)由大到小的的顺序是__________,r(S2- )为_____nm,r(Ca2+)为_____nm。
7、下表为元素周期表的一部分,请参照元素①~⑧在表中的位置,用化学用语回答下列问题:
(1)在此元素周期表的一部分中,金属性最强的元素是_______(填元素符号)。
(2)⑤、⑥的原子半径由大到小的顺序为_______(填元素符号)。
(3)⑦、⑧两种元素的氢化物稳定性较强的是_______ (用化学式表示)。
(4)⑤、⑧的最高价氧化物对应的水化物相互反应的离子方程式为_______。
8、乙烯的产量是一个国家石油化工水平的重要标志,研究制备乙烯的原理具有重要的意义,科学家研究出各种制备乙烯的方法。
I.由乙烷直接脱氢或氧化脱氢制备,原理如下:
直接脱氢:
氧化脱氢:
(1)已知键能,
,生成1mol碳碳π键放出的能量为_______________kJ,从热力学角度比较直接脱氢和氧化脱氢,氧化脱氢法的优点为______________。
(2)一定温度下,在恒容密闭容器中充入一定量的和
,维持初始压强
,
,发生上述两个反应。2.5min时,
,
,则用
的分压变化表示直接脱氢反应的平均速率为_______
;反应一段时间后,
和
的消耗速率比小于2:1的原因为__________________。
II.利用乙炔和氢气催化加成制备乙烯,发生如下反应:
①
②
保持压强为20kPa条件下,按起始投料,匀速通入装有催化剂的反应器中发生反应①和②,测得不同温度下
和
的转化率如下图实线所示(图中虚线表示相同条件下平衡转化率随温度的变化)。
(3)表示转化率的曲线是_____________(填“m”或“n”)。
(4)随着温度的升高,m和n两条曲线都是先升高后降低,其原因是_______________。
(5)时,两种物质的转化率分别为0.75、0.5,反应①的平衡常数
__________
。
9、NO、NO2 和CO均为大气污染物,对其治理备受关注。请回答下列问题:
I.碱液吸收法
(1)NaOH溶液可将NO和NO2的混合气体转化为NaNO2,该反应的离子方程式为_________________________________________。
(2)25℃时,HNO2的电离常数Ka=4.6×10-4。常温下,向NaNO2溶液中滴加盐酸至溶液的pH=3时,溶液中=_________(保留两位有效数字)
Ⅱ.已知综合治理NO和CO的原理为
i. 2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2 (g) △H=-746.5kJ•mol-1
ii. C(s)+ 2NO(g)N2(g)+ CO2 (g) △H= +172.5 kJ•mol-1
(3)高温下,1mol C(s)与CO2 完全反应生成CO的热化学方程式为________________________。
(4)一定条件下,某密闭容器中发生反应i和反应ii。达到平衡后,其他条件不变,升高温度,CO的体积分数_______(填“增大”“ 减小”或“无影响”)。
(5)一定条件下,恒容密闭容器中发生反应i。若起始充入的=y,NO的平衡转化率(a)与y和温度(T)的关系如图所示。
①y1_____y2(填“>”“<”或“=”)
②M点和N点对应的该反应速率:M_________N(填“>”“<”或“=”)
(6)t℃时,向容积为10L的恒压密闭容器中加入1mol C(s)和2molNO(g),发生反应ii。5min达到平衡时,测得0~5min内,用CO2表示的该反应速率v(CO2)=0.016 mol•L-1·min-1;N2的体积分数为a。则:
①t℃时,该反应的平衡常数K=_____________。
②若保持条件不变,起始向该容器中按下列配比加入物质,达到平衡时,N2的体积分数仍为a的是____________________(填选项字母)
A.0.5molC和2mol NO B.2mol N2和2mol CO2
C.1 mol C、1 mol N2和1mol CO2 D.1 mol C、1 mol NO和1mol N2
10、某小组同学探究不同条件下与三价铬(
)化合物的反应。
资料:ⅰ、(墨绿色)、
(墨绿色)、
(蓝色)、
(黄色)、
(橙色)、
(砖红色)。
ⅱ、
ⅲ、;
室温下,向溶液中滴加
溶液或
溶液分别配制不同
的
(Ⅲ)溶液;取配制后的溶液各
,分别加入足量30%
溶液。
实验 | ① | ② | ③ | ④ | |
加 | 4.10 | 6.75 | 8.43 | 13.37 | |
现象 | 墨绿色溶液 | 蓝色浊液 | 蓝色浊液 | 墨绿色溶液 | |
加 | 现象 | 墨绿色溶液 | 黄绿色溶液 | 黄色溶液 | 砖红色溶液 |
(1)结合加前的实验现象,可推测
具有___________(填“碱性”、“酸性”或“两性”)。
(2)实验①中,加后无明显现象的原因可能是___________。
(3)实验②中,蓝色浊液变为黄绿色溶液的原因可能是___________。
(4)取实验③中黄色溶液,加入一定量稀硫酸,可观察到,溶液迅速变为橙色,最终变为绿色,观察到有无色气体产生。结合化学用语解释上述实验现象___________。
(5)已知中
为+5价。实验④中,加入
后发生反应的离子方程式为___________。
(6)取少量实验④的砖红色溶液,加热,随着温度的升高,溶液最终变为黄色。针对溶液的颜色变化,该小组同学提出如下猜想。
猜想1:加热条件下,发生自身氧化还原反应,生成
;
猜想2:___________。
针对上述猜想,该小组同学另取少量实验④的砖红色溶液,___________,溶液由砖红色变为黄色,由此得出猜想1成立。
(7)综合以上实验,影响与三价铬化合物反应的因素除了
,还有___________。
11、KClO3是一种常见的氧化剂,常用于医药工业、印染工业和制造烟火。实验室用KClO3和MnO2混合加热制氧气,现取KClO3和MnO2的混合物16.60g加热至恒重,将反应后的固体加15g水充分溶解,剩余固体6.55g (25℃),再加5 g水充分溶解,仍剩余固体4.80g(25℃)。
(1)若剩余的4.80g固体全是MnO2,则原混合物中KClO3的质量为___g。
(2)若剩余的4.80g固体是MnO2和KCl的混合物。
①求25℃时KCl的溶解度_____;
②求原混合物中KClO3的质量_____;
③所得KCl溶液的密度为1.72g/cm3,则溶液的物质的量浓度为多少_____?(保留2位小数)
(3)工业常利用3Cl2 + 6KOHKClO3 + 5KCl + 3H2O,制取KClO3(混有KClO)。实验室模拟KClO3制备,在热的KOH溶液中通入一定量氯气充分反应后,测定溶液中n(K+):n(Cl-) = 14:11,将所得溶液低温蒸干,那么在得到的固体中KClO3的质量分数的取值范围为多少_____?(用小数表示,保留3位小数)
12、化学平衡常数在定性分析与定量分析中应用广泛。
(1)一定温度下,在密闭容器中反应:,测得如下数据。
| 开始浓度 | 10s | 20s | 30s |
0.50 | 0.22 | 0.11 | 0.11 | |
0.50 | 0.22 | 0.11 | 0.11 | |
0.00 | 0.56 | 0.78 | 0.78 |
①该温度下,的平衡转化率为___________。
②该温度下,当初始投入浓度为,
,
时,进行实验,反应进行的方向为___________(填“正反应方向”或“逆反应方向”)。
(2)已知:25℃时,、
、
、
的电离平衡常数。
物质 | ||||
电离平衡常数 |
①25℃时,相同物质的量浓度的、
、
、
溶液,
由大到小的顺序为___________。
②25℃时,向溶液中加入
溶液达到滴定终点,再向溶液中加入
溶液,使溶液中
,溶液中
___________
。
③结合电离平衡常数分析与
溶液反应的产物___________。
④将足量通入
溶液中,迅速反应得到无色溶液和白色沉淀(
)。放置一段时间,有
和
生成。先产生白色沉淀,后生成
和
的可能原因是___________。
13、硫酸锌是一种重要的工业原料,广泛用于农业、化工、电镀等行业。工业上由锌渣(主要成分为ZnO、FeO、CuO、PbO等)等工业废料生产ZnSO4·7H2O的流程如下:
(1)“溶浸”操作中,写出加快“锌渣”“溶浸”速率的两种措施_____________。
(2)“滤渣A”的主要成分是________;“滤渣C”的主要成分是________。
(3)“反应Ⅰ”中①,先加入NaClO反应的离子方程式为____________;“反应Ⅰ”中②,再加入NaOH调节溶液pH约为_________,则滤液中Fe元素浓度小于4×10−5mol·L-1,而基本存在于“滤渣B”中。(Ksp[Fe(OH)3]=4×10−38)
(4)“反应Ⅱ”中,加入的锌粉需用少量稀硫酸处理,原因是_________。
(5)在实验室中,由滤液获得ZnSO4·7H2O晶体的具体实验操作有_____________。
(6)取28.7g ZnSO4·7H2O加热至不同温度,剩余固体的质量如下表:
温度/℃ | 100 | 250 | 680 | 930 |
质量/g | 17.90 | 16.10 | 13.43 | 8.10 |
则680℃时所得固体的化学式为_________(填字母标号)。
A.ZnO B.ZnSO4 C. Zn3O(SO4)2 D.ZnSO4·H2O
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