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、【化学---选修3:物质结构与性质】原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素,其中X是半径最小的元素,Y原子基态时最外层电子数是其内层电子总数的2倍,Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子,W原子4s原子轨道上有1个电子,M能层为全充满的饱和结构。回答下列问题:
(1)W基态原子的价电子排布式____________;Y2X2分子中Y原子轨道的杂化类型为______。
(2)化合物ZX3的沸点比化合物YX4的高,其主要原因是_____________。
(3)元素Y的一种氧化物与元素Z的一种氧化物互为等电子体,元素Z的这种氧化物的分子式是____________。Y60用做比金属及其合金更为有效的新型吸氢材料,其分子结构为球形32面体,它是由60个Y原子以20个六元环和12个五元环连接而成的具有30个Y=Y键的足球状空心对称分子。则该分子中σ键和π键的个数比_____;36gY60最多可以吸收标准状况下的氢气_____L。
(4)元素W的一种氯化物晶体的晶胞结构如右图所示,该氯化物的化学式是___________,该晶体中W的配位数为___________。它可与浓盐酸发生非氧化还原反应,生成配合物HnWCl3,反应的化学方程式为_________。
3、氮及其化合物在自然界中存在循环,请回答下列问题:
(1)氮元素在周期表中的位置是_______,氮原子核外电子共占据_______个轨道,最外层有_______种不同能量的电子。
(2)氨气分子的空间构型为_______,氮的最高价氧化物对应水化物的酸性比磷酸的酸性_______(填“强”或者“弱”)。
(3)工业合成氨反应的化学平衡常数表达式为_______。一定条件下,在容积为2L的密闭容器中模拟该反应,测得10min时氮气为0.195mol,请计算0 ~ 10min的氨气的化学反应速率为_______。据图判断,反应进行至20 min时,曲线发生变化的原因是_______(用文字表达)。
(4)工业上用氨水吸收SO2尾气,若最终得到(NH4)2SO4,则该溶液中c(NH)与c(SO
)之比_______2:1(选填“>”、“<”、“=”),请结合离子方程式解释其原因_______。
4、钼酸钠晶体( Na2MoO4·2H2O)是一种无公害型冷却水系统的金属缓蚀剂。工业上利用钼精矿(主要成分是不溶于水的MoS2)制备钼酸钠的两种途径如图所示:
(1) NaClO的电子式是
(2) 写出焙烧时生成MoO3的化学方程式为
(3)途径I碱浸时发生反应的化学反应方程式为
(4)途径Ⅱ氧化时发生反应的离子方程式为
(5)分析纯的钼酸钠常用钼酸铵[(NH4)2MoO4]和氢氧化钠反应来制取,若将该反应产生的气体与途径I所产生的尾气一起通入水中,得到正盐的化学式是
(6)钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂。常温下,碳素钢在三种不同介质中的腐蚀速率实验结果如下图:
①要使碳素钢的缓蚀效果最优,钼酸钠和月桂酰肌氨酸的浓度比应为 。
②当硫酸的浓度大于90%时,腐蚀速率几乎为零,原因是 。
③试分析随着盐酸和硫酸浓度的增大,碳素钢在两者中腐蚀速率产生明显差异的主要原因是 。
(7)锂和二硫化钼形成的二次电池的总反应为:xLi + nMoS2Lix(MoS2)n。则电池放电时的正极反应式是: 。
5、氮的化合物既是一种资源,也会给环境造成危害。
I.氨气是一种重要的化工原料。
(1)NH3与CO2在120°C,催化剂作用下反应生成尿素:CO2(g)+2NH3(g)(NH2)2CO(s)+H2O(g),ΔH= -x KJ/mol (x>0),其他相关数据如表:
物质 | NH3(g) | CO2(g) | CO(NH2)2(s) | H2O(g) |
1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/KJ | a | b | z | d |
则表中z(用x a b d表示)的大小为________。
(2)120℃时,在2L密闭反应容器中充入3mol CO2与NH3的混合气体,混合气体中NH3的体积分数随反应时间变化关系如图所示,该反应到达平衡时CO2的平均反应速率为_____, 此温度时的平衡常数为_____。
下列能使正反应的化学反应速率加快的措施有___________.
① 及时分离出尿素 ② 升高温度 ③ 向密闭定容容器中再充入CO2 ④ 降低温度
Ⅱ.氮的氧化物会污染环境。目前,硝酸厂尾气治理可采用NH3与于NO在催化剂存在的条件下作用,将污染物转化为无污染的物质。某研究小组拟验证NO能被氨气还原并计算其转化率(已知浓硫酸在常温下不氧化NO气体)。
(l)写出装置⑤中反应的化学方程式_________。
(2)装置①和装置②如下图,仪器A的名称为_____,其中盛放的药品名称为_______。
装置②中,先在试管中加入2-3 粒石灰石,注入适量稀硝酸,反应一段时间后,再塞上带有细铜丝的胶塞进行后续反应,加入石灰石的作用是________。
(3)装置⑥中,小段玻璃管的作用是______;装置⑦的作用是除去NO, NO与FeSO4溶液反应形成棕色[Fe(NO)]SO4溶液,同时装置⑦还用来检验氨气是否除尽,若氨气未除尽,可观察到的实验现象是_________。
6、氢能是理想的清洁能源,资源丰富。以太阳能为热源分解 Fe3O4 ,经由热化学铁氧化合物循环分解水制H2 的过程如下:
(1)过程Ⅰ:
①将O2分离出去,目的是提高Fe3O4的 。
②平衡常数K 随温度变化的关系是 。
③在压强 p1下, Fe3O4的平衡转化率随温度变化的(Fe3O4) ~ T 曲线如图 1 所示。若将压强由p1增大到p2 ,在图1 中画出 p2 的
(Fe3O4) ~ T 曲线示意图。
(2)过程Ⅱ的化学方程式是 。
(3)其他条件不变时,过程Ⅱ在不同温度下, H2O的转化率随时间的变化(H2 O) ~ t曲线如图2 所示。比较温度T1 、T2 、T3的大小关系是 ,判断依据是 。
(4)科研人员研制出透氧膜(OTM) ,它允许电子、O2-同时透过,可实现水连续分解制H2。工作时,CO、H 2O分别在透氧膜的两侧反应。工作原理示意图如下:
H2O在 侧反应(填“ a ”或“ b ”),在该侧H2O释放出H2的反应式是 。
7、某化学研究性学习小组对某无色水样的成分进行检验,已知该水样中只可能含有K+、Mg2+、Fe3+、Cu2+、Al3+、Ag+、Ca2+、CO32-、SO42-、Cl-中的若干种离子。该小组同学取100 mL水样进行实验,向水样中先滴加硝酸钡溶液,再滴加1 mol·L-1的硝酸,实验过程中沉淀质量的变化情况如图所示:
注明:Ob段表示滴加硝酸钡溶液;bd段表示滴加稀硝酸
(1)水样中一定含有的阴离子是________,其物质的量浓度之比为________。
(2)写出BC段所表示反应的离子方程式:__________________________________________。
(3)由B点到C点变化过程中消耗硝酸的体积为________。
(4)试根据实验结果推断K+是否存在?________(填“是”或“否”);若存在,K+的物质的量浓度c(K+)的范围是__________________。(若K+不存在,则不必回答该问)
(5)设计简单实验验证原水样中可能存在的离子:_____________________。(写出实验步骤、现象和结论)
8、高铁酸钾(K2FeO4,暗紫色固体),是一种新型、高效、多功能的水处理剂。完成下列填空:
(1)K2FeO4溶于水得到浅紫红色的溶液,且易水解,生成氧气和氢氧化铁。写出该水解反应的离子方程式_________;说明高铁酸钾做水处理剂的原理______。
(2)下图分别是1mol/L的K2FeO4溶液在不同pH和温度下c(FeO42-)随时间的变化曲线。
根据以上两图,说明配制K2FeO4溶液的注意事项______________。
9、纳米TiO2在涂料、光催化、化妆品等领域有着极其广泛的应用。制备纳米TiO2的方法之一是TiCl4水解生成TiO2·xH2O,经过滤、水洗,再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO2 。用现代分析仪器测定TiO2粒子的大小。用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数:一定条件下,将TiO2溶解并还原为Ti3+ ,再以KSCN溶液作指示剂,用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。
请回答下列问题:
(1)TiCl4水解生成TiO2·x H2O的化学方程式为
(2)玻璃棒有多种用途,下列实验操作中玻璃棒的作用完全相同的是 (填字母)
①测定醋酸钠溶液的pH ②加热食盐溶液制备NaCl晶体
③配制0.1mol/L的硫酸溶液 ④用淀粉—KI试纸检验溶液中氧化性离子
⑤配制10%的硫酸钠溶液
A.①⑤ B.②⑤ C.①④ D.③④
(3)水洗时检验TiO2·x H2O已洗净的方法是
(4)下列可用于测定TiO2粒子大小的方法是 (填字母代号)
a.核磁共振氢谱 b.红外光谱法 c.质谱法 d.透射电子显微镜法
(5)滴定终点的现象是
(6)滴定分析时,称取TiO2(摩尔质量为Mg·mol-1)试样w g,消耗c mol·L-1 NH4Fe(SO4)2标准溶液V mL,则TiO2质量分数表达式为 %
(7)下列操作会导致TiO2质量分数测定结果偏高的是
A. 滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面
B. 配制标准溶液时,烧杯中的NH4Fe(SO4)2溶液有少量溅出
C. 容量瓶清洗之后,未干燥
D.配制标准溶液定容时,俯视刻度线
10、海洋是人类未来赖以生存和发展的资源宝库,合理开发和有效利用应得到重视。如从海藻灰中可得到NaI溶液。
(1)以NaI溶液为原料,经过一系列变化和操作,可得到粗碘,进一步提纯粗碘时,不需要的仪器有___________。
(2)某学习小组以空气氧化NaI溶液为研究对象,探究溶液的酸碱性对反应的影响。
实验 | 编号 | pH = a | 现象 |
I | 3 | 4分钟左右,溶液呈黄色 | |
Ⅱ | 7 | 60分钟左右,溶液呈浅黄色 | |
Ⅲ | 8 | 10小时后,溶液呈很浅的黄色 | |
Ⅳ | 10 | 10小时后,溶液颜色无明显变化 |
①用CCl4萃取反应后I、II、III、IV 的溶液,萃取后下层CCl4均为无色,取萃取后的上层溶液,用淀粉检验:I、Ⅱ的溶液变蓝色;III的溶液蓝色不明显、Ⅳ的溶液未变蓝。
i.写出实验Ⅰ中反应的离子方程式___________。
ii.查阅资料;I2易溶于NaI溶液。下列实验证实了该结论并解释Ⅰ、II的萃取现象:
用CCl4萃取Ⅰ、II反应后的溶液,萃取后下层CCl4颜色均无色的原因是___________。
②查阅资料:pH <11.7时,I—能被O2氧化为I2;pH≥9.28时,I2发生歧化反应:3I2+6OH—=IO3—+5I—+3H2O,pH越大,歧化速率越快。某同学利用原电池原理设计实验证实:PH = 10的条件下实验Ⅳ确实可以发生I—能被O2氧化为I2的反应,如图所示:
据此分析,试剂1是___________;试剂2是___________。
实验现象:电流表指针偏转,左侧电极附近溶液变蓝(±<30 min )。
③综合实验现象。说明I—被空气氧化的影响因素及对应关系为___________。
(3)测定NaI溶液中I—含量。
量取25.00 mL,NaI溶液于250mL锥形瓶中,分别加入少量稀H2SO4和稍过量的NH4Fe(SO4)2·12H2O溶液,摇匀。小火加热蒸发至碘完全升华,取下锥形瓶冷却后,用c mol· L-1酸性标准KMnO4溶液进行滴定至终点,重复3次。平均每次消耗KMnO4溶液VmL(已知反应:2Fe3+ +2I—=2Fe2++ I2 、5Fe2+++8H+=5Fe3++Mn2+ +4H2O)。
①该实验达到滴定终点时,现象为___________。
②根据滴定有关数据,该NaI溶液中I—含量是___________g·L-1。
11、已知:5C2O42-+2MnO4-+16H+ = 2Mn2++10CO2↑+8H2O。某研究小组通过如下实验步骤测定晶体A(KxFey(C2O4)z·aH2O,其中的Fe元素为+3价)的化学式:
步骤1:准确称取A样品9.820 g,分为两等份;
步骤2:取其中一份,干燥脱水至恒重,残留物质量为4.370g;
步骤3:取另一份置于锥形瓶中,加入足量的3.000 mol·L-1 H2SO4溶液和适量蒸馏水,使用0.5000 mol·L-1 KMnO4溶液滴定,滴定终点消耗KMnO4溶液的体积为24.00 mL;
步骤4:将步骤1所得固体溶于水,加入铁粉0.2800 g,恰好完全反应。
通过计算确定晶体A的化学式(写出计算过程) _______________。
12、乙烯是重要的基础化工原料,工业上利用乙烷脱氢制乙烯的相关反应如下:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
(1)反应的
_______
。
(2)以和
的混合气体为起始投料(
不参与反应),保持混合气体总物质的量不变,在恒容的容器中对反应Ⅰ进行研究。下列说法正确的是_______。
A.升高温度,正、逆反应速率同时增大
B.和
的物质的量相等时,反应达到平衡状态
C.增加起始投料时的体积分数,单位体积的活化分子数增加
D.增加起始投料时的体积分数,
平衡转化率增大
(3)科研人员研究催化剂对乙烷无氧脱氢的影响
①在一定条件下,催化乙烷脱氢转化为乙烯的反应历程如图所示,该历程的各步反应中,生成下列物质速率最慢的是_______。
A. B.
C.
D.
②用基催化剂研究
催化脱氢,该催化剂对
键和
键的断裂均有高活性,易形成碳单质。一定温度下,
基催化剂在短时间内会失活,其失活的原因是_______。
(4)在和催化剂条件下,向体积固定的容器中充入
与一定量
发生反应(忽略反应Ⅰ和反应Ⅱ外的其它反应),平衡时
和
的物质的量分数随起始投料比
的变化关系如图所示。
①图中曲线c表示的物质为,表示
的曲线为_______(填“a”或“b”),判断依据是_______。
②当时,平衡时体系压强为P,计算反应Ⅰ的平衡常数
_______(写出计算过程,结果保留2位有效数字;对于
,
,
)。
13、分解水制氢气的工业制法之一是硫—碘循环,主要涉及下列反应:
(I)SO2 + 2H2O + I2 → H2SO4 + 2HI,(II)2HIH2 + I2,(III)2H2SO4 → 2SO2 + O2 + 2H2O
(1)分析上述反应,下列判断正确的是___________
a.反应III易在常温下进行 b.反应I中SO2还原性比HI强
c.循环过程中需补充H2O d.循环过程中产生1mol O2的同时产生1mol H2
(2)一定温度下,向2L密闭容器中加入1mol HI(g),发生反应II,H2物质的量随时间的变化如图所示。0-2min内的平均反应速率v(HI)= ___________。该温度下,反应2HI(g) H2(g) + I2(g)的平衡常数表达式为___________。相同温度下,若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍,则___________(从a~d中选择)是原来的2倍。
a.平衡常数 b.HI的平衡浓度
c.达到平衡的时间 d.平衡时H2的体积分数
(3)SO2在一定条件下可氧化生成SO3,其主反应为:2SO2 (g) + O2(g) 2SO3(g) + Q,若此反应起始的物质的量相同,则下列关系图正确的是___________(填序号)
a. b
c.d.
实际工业生产使用的条件是:常压、___________。
(4)实际生产用氨水吸收SO2生成亚硫酸的铵盐。现取a克该铵盐,若将其中的铵盐全部反应生成SO2,应加入18.4mol/L的硫酸溶液的体积(V)范围为___________L(只列出算式即可)。
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