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、碳酸和一水合氨是重要的弱酸和弱碱,常温下,其电离常数如下表所示。回答下列问题:
弱电解质 | H2CO3 | NH3·H2O | |
电离常数 |
(1)碳酸的一级电离方程式为______,二级电离常数表达式________。
(2)浓度均为0.01 mol.L-1的H2CO3溶液和NH3·H2O溶液等体积混合,混合溶液中的溶质是_______(写化学式),混合溶液中、
、
、
的浓度由大到小的顺序是_______。
(3)和
在水溶液中相互促进水解,反应为
,则常温下,该反应的平衡常数
_______。(保留2位有效数字)。
(4)室温下,向100 mL 0.2 mol.L-1NaHCO3溶液中加入100 mL 0.2 mol·L-1NH3·H2O溶液,则+____+_____。
3、(1)已知乙醛的沸点为20.8℃,乙醇的沸点为78℃。乙醛沸点比乙醇沸点低的主要原因是______。
(2)有科学家在实验室条件下将干冰制成了原子晶体。则同是原子晶体的和
硬度大小关系
______
(填“>”、“<”或“=”),从结构的角度说明理由______。
4、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。
5、石油产品中含有H2S及COS、CH3SH等多种有机硫,石油化工催生出多种脱硫技术。请回答下列问题:
(1)COS的电子式是_______________。
(2)已知热化学方程式:①2H2S(g)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(l) △H=-362 kJ·mol-1
②2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l) △H2=-1172 kJ·mol-1
则H2S气体和氧气反应生成固态硫和液态水的热化学方程式为__________________。
(3)可以用K2CO3溶液吸收H2S,其原理为K2CO3+H2S=KHS+KHCO3,该反应的平衡常数为________。(已知H2CO3 的Ka1=4.2×10-7,Ka2=5.6×10-11;H2S的Ka1=5.6×10-8,Ka2=1.2×10-15)
(4)在强酸溶液中用H2O2 可将COS氧化为硫酸,这一原理可用于COS 的脱硫。该反应反应的化学方程式为_________________。
(5)COS的水解反应为COS(g)+H2O(g)CO2(g)+H2S(g) △H<0。某温度时,用活性α-Al2O3作催化剂,在恒容密闭容器中COS(g)的平衡转化率随不同投料比[n(H2O)/n(COS)]的转化关系如图1所示。其它条件相同时,改变反应温度,测得一定时间内COS的水解转化率如图2所示:
①该反应的最佳条件为:投料比[n(H2O)/n(COS)]____,温度_____________
②P点对应的平衡常数为_____________ 。(保留小数点后2 位)
③当温度升高到一定值后,发现一定时间内COS(g)的水解转化率降低;猜测可能的原因是__________________。
6、为研究反应(aq)+2I−(aq)
2
(aq)+I2(aq)的反应机理及反应进程中的能量变化,在
和I−的混合溶液中加入Fe3+,过程及图像如下:
步骤①:2Fe3+(aq)+2I−(aq)I2(aq)+2Fe2+(aq)
步骤②:2Fe2+(aq)+(aq)
2Fe3+(aq)+2
(aq)
下列有关该反应的说法正确的是______
A.步骤①和②都是吸热反应
B.Fe3+是该反应的中间产物
C.步骤①比②所需活化能大
D.该反应可设计成原电池
7、有下列3种有机化合物A:CH2=CH2、B:CH4、C:CH3COOH。
(1)写出化合物C中官能团的名称:_______(填“羟基”或“羧基”)。
(2)3种化合物中能使溴的四氯化碳溶液褪色的是_______(填“乙烯”或“甲烷”)。
(3)CH4与Cl2在光照下发生取代反应生成一氯甲烷的化学方程式:CH4 + Cl2CH3Cl + _______
8、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___。
9、合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径。回答下列问题:
(1)德国化学家 F。 Haber从1902年开始研究N2和H2直接合成NH3.在1.01×105 Pa、250℃时,将1 mol N2和1 mol H2加入a L刚性容器中充分反应,测得NH3体积分数为4%,其他条件不变,温度升高至450℃,测得NH3体积分数为2.5%,则可判断合成氨反应△H___________0(填“>”或“<”)。
(2)在2 L密闭绝热容器中,投入4 mol N2和6 mol H2,在一定条件下生成NH3,测得不同温度下,平衡时NH3的物质的量数据如下表:
温度/K | T1 | T2 | T3 | T4 |
n(NH3)/mol | 3.6 | 3.2 | 2.8 | 2.0 |
①下列能说明该反应已达到平衡状态的是___________。
A.3v正(H2)=2v逆(NH3) B.容器内气体压强不变
C.混合气体的密度不变 D.混合气的温度保持不变
②温度T1___________(填“>”“<”或“=”)T3。
③在T3温度下,达到平衡时N2的体积分数___________。
(3)N2O4为重要的火箭推进剂之一、N2O4与NO2转换的热化学方程式为N2O4(g) 2NO2(g) △H。上述反应中,正反应速率v正=k正·p(N2O4),逆反应速率v逆=k逆·p2(NO2),其中k正、k逆为速率常数,则该反应的化学平衡常数Kp为___________(以k正、k逆表示)。若将定量N2O4投入真空容器中恒温恒压分解(温度298K、压强110 kPa),已知该条件下k逆=5×102 kPa-1·s-1,当N2O4分解10%时,v逆=___________kPa·s-1。
(4)T℃时,在恒温恒容的密闭条件下发生反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),反应过程中各物质浓度的变化曲线如图所示:
①表示H2浓度变化的曲线是___________(填“A”、“B”或“C”。与(1)中的实验条件(1.01×105 Pa、450℃)相比,改变的条件可能是___________。
②在0~25 min内N2的平均反应速率为___________。在该条件下反应的平衡常数为______mol-2·L2(保留两位有效数字)。
10、“消洗灵”(Na10P3O13Cl·5H2O)是一种高效低毒的消毒洗涤剂,其消毒原理与“84消毒液”相似,实验室中制备的反应方程式为:NaClO+Na3PO4+2Na2HPO4+2NaOH+3H2O=Na10P13OCl·5H2O,反应装置如图所示(夹持装置略)。
已知:Cl2与NaOH溶液在加热的条件下反应生成NaClO3和NaCl;回答下列问题:
(1)仪器a的名称是_______,实验中用仪器a加浓盐酸的优点是_______;装置A中反应的离子方程式为_______。
(2)装置B中盛装的试剂为_______;装置C中采用多孔球泡的目的是_______。
(3)打开仪器a的活塞及活塞K,制备NaClO碱性溶液;关闭仪器a的活塞及活塞K,打开装置C中分液漏斗活塞;一段时间后,装置C中溶液经“系列操作”,得到粗产品。
①装置C如果采用热水浴会使“消洗灵”(Na10P3O13Cl·5H2O)的产率_______(填“升高”或“降低”)。
②“系列操作”包括_______、_______、过滤、洗涤、低温干燥。
(4)利用滴定法测定产品(Na10P3O13Cl·5H2O)的纯度,已知(Na10P3O13Cl·5H2O) 的摩尔质量为656.5g·mol−1,实验方案如下:
Ⅰ.取1.500g产品试样溶于蒸馏水中配成100mL溶液;
Ⅱ.量取25.00mL待测液于锥形瓶中,加入 10mL2mol·L−1硫酸溶液、25mL0.1mol·L−1KI溶液(过量),暗处静置5min;
Ⅲ.滴加2~3滴淀粉溶液,用 0.05mol·L −1Na2S2O3标准溶液滴定,发生反应:。平行滴定三次,平均消耗20.00mL标准溶液,则产品的纯度为_______(保留三位有效数字)。
11、在不同温度下失水和分解,随着温度升高分别生成
,现称取
在敞口容器加热一定时间后,得到
固体,测得生成的
的体积为
(已折算为标准标况),求:
(1)固体的成分和物质的量比_______。
(2)标准状态下生成的体积_______。
12、实验室以电镀废渣(Cr2O3、CuO、Fe2O3及CaO)为原料制取铜粉和K2Cr2O7的主要流程如图:
(1)“酸浸”时,所得残渣的主要成分是___________。
(2)“沉 CuS”时,加入的硫化钠必须适量,若过量可能产生的后果是_________(用离子方程式表示)。
(3)一水合硫酸四氨合铜加热到650℃可分解为铜、氨气、二氧化硫和水以及一种无污染气体,写出其化学方程式___________。
(4)“沉CuNH4 SO3”时可用如图装置(夹持、加热仪器略):
①“沉CuNH4SO3”时,反应液需控制在45℃,合适的加热方式是____________。
②NaOH溶液的作用是___________。
(5)测定产品中K2Cr2O7含量的方法如下:称取产品试样2.0g配成250 mL溶液,用移液管取出25.00 mL于锥形瓶中,加入足量稀硫酸酸化后,再加入几滴指示剂,用0.1000mol·L–1硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2标准液进行滴定,重复进行二次实验。(已知Cr2O72-被还原为Cr3+)
①若三次实验消耗(NH4)2Fe(SO4)2标准液的平均体积为25.00mL,则所得产品K2Cr2O7的纯度为_____%。[已知M(K2Cr2O7)=294g·mol-1,计算结果保留至小数点后两位]。
②上述流程中K2Cr2O7发生氧化还原反应后所得溶液中除含有Cr3+外,还含有一定浓度的 Fe3+杂质,可通过加碱调pH的方法使两者转化为沉淀。已知c(Cr3+)=2×10–5 mol·L-1,则当溶液中开始析出Cr(OH)3沉淀时Fe3+是否沉淀完全?____________(通过计算说明原因)。{已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31}
13、利用CO2生产高能燃料和高附加值化学品,有利于碳资源的有效循环。
(1)以CO2、H2为原料可催化合成二甲醚(俗称“甲醚”)。已知:
i.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH1= +41.2 kJ·mol-1
ii.2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2= -204.9 kJ·mol-1
①CO2、H2合成二甲醚的热化学方程式为___________。
②能判断合成二甲醚反应达到平衡状态的是___________(填字母序号)。
a.2v正(H2)=v逆(H2O)
b.容器内气体平均摩尔质量保持不变
c.保持不变
d.CH3OCH3的质量分数保持不变
③一定温度下,恒容密闭容器中合成二甲醚反应达到平衡后,向容器中充入惰性气体,容器的压强___________(填“增大”、“减小”或“不变”),v逆___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)以CO2和H2为原料一定条件下也可合成C2H4,该反应的ΔH<0。恒压密闭容器中,起始充入1molCO2(g)和3molH2(g),不同温度下该反应达到平衡时,各组分的体积分数随温度的变化如图所示。
①表示CO2(g)、H2O(g)的体积分数变化的曲线分别是___________、___________ (填字母序号);
②205°C时,反应达到平衡后CO2的转化率为___________(保留三位有效数字),若平衡时总压为0.2MPa,该反应的平衡常数Kp=___________(MPa)-3 (保留两位有效数字)。
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