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]
铁氧体是一种磁性材料,具有广泛的应用。 -
(1)基态铁原子的核外电子排布式为[Ar]_______。
(2)工业制备铁氧体常使用水解法,制备时常加入尿素[CO(NH2)2 ]、醋酸钠等碱性物质。尿素分子中四种不同元素的电负性由大至小的顺序是____________;醋酸钠中碳原子的杂化类型是_________。
(3)工业制备铁氧体也可使用沉淀法,制备时常加入氨(NH3)、联氨(N2H4)等弱碱。比较下表中氨(NH3)、联氨(N2H4)的熔沸点,解释其高低的主要原因________。
| N2H4 | NH3 |
熔点/℃ | 2 | -77.8 |
沸点/℃ | 113.5 | -33.5 |
(4)下图是从铁氧体离子晶体Fe3O4中,取出的能体现其晶体结构的一个立方体,则晶体中的氧离子是否构成了面心立方最密堆积______(填“是”或“否”),该立方体是不是Fe3O4的晶胞______(填“是”或“否”),立方体中三价铁离子处于氧离子围成的_____空隙(填空间结构)。
(5)解释该Fe3O4晶体能导电的原因________,根据上图计算Fe3O4晶体的密度_____g•cm-3。 (图中a=0.42nm,计算结果保留两位有效数字)
3、2015年,中国药学家屠哟坳获得诺贝尔生理学和医学奖,其突出贡献是创制新型抗疟药青蒿素和双氢青蒿素。青蒿素是从黄花篙中提取得到的一种无色针状晶体,双氢青蒿素是青蒿素的重要衍生物,抗疟疾疗效优于青蒿素。请回答下列问题:
(1)组成青蒿素的三种元素电负性由大到小排序是_________,画出基态O原子的价电子排布图_________。(2)一个青蒿素分子中含有_________个手性碳原子;
(3)双氢青蒿素的合成一般是用硼氢化钠(NaBH4)还原青蒿素。硼氢化物的合成方法有:
2LiH+B2H6=2LiBH4 4NaH+BF3=NaBH4+3NaF
①写出BH4-的等电子体_________ (分子、离子各写一种);
②1976年,美国科学家利普斯康姆(W.N.Lipscomb)因提出多中心键的理论解释B2H6的结构而获得了诺贝尔化学奖。B2H6分子结构如图,2个B原子和一个H原子共用2个电子形成3中心二电子键,中间的2个氢原子被称为“桥氢原子”,它们连接了2个B原子。则B2H6分子中有_________种共价键,B原子的杂化方式为_________。
③NaBH4的阴离子中一个B原子能形成4个共价键,而冰晶石(Na3AlF6)的阴离子中一个Al原子可以形成6个共价键,原因是_________。
④NaH的晶胞如图,则NaH晶体中阳离子的配位数是_________;设晶胞中阴、阳离子为刚性球体且恰好相切,求阴、阳离子的半径比=_________。
4、实验室可利用SO2与Cl2在活性炭的催化下制取一种重要的有机合成试剂磺酰氯(SO2Cl2)。所用的反应装置如图所示(部分夹持装置省略)。已知SO2Cl2的熔点为-54.1℃,沸点为69.1℃,遇水能发生剧烈的水解反应,遇潮湿空气会产生白雾。
(1)化合物SO2Cl2中S元素的化合价为__。
(2)仪器D的名称是___。
(3)乙、丙装置制取原料气Cl2与SO2。
①乙装置F中充满Cl2,则E中所盛放的溶液为___(填溶液的名称)。
②丙装置中试剂X、Y的组合最好是__。
A.98%浓硫酸+Cu B.70%H2SO4+Na2SO3 C.浓HNO3+Na2SO3
(4)上述装置的正确连接顺序为__、__、丁、__、__(用甲、乙、丙表示,可重复使用)__。
(5)B装置中从a口通入冷水的作用是__;C装置的作用是__。
(6)SO2Cl2遇水能发生剧烈的水解反应,会产生白雾,则SO2Cl2发生水解反应的化学方程式为__。
(7)若反应中消耗氯气的体积为1.12L(已转化为标准状况,SO2足量),最后通过蒸馏得到纯净的磺酰氯5.13g,则磺酰氯的产率为__(保留三位有效数字)。
5、铜是重要金属,Cu的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途,如CuSO4溶液常用作电解液,电镀液等。请回答以下问题:
(1)CuSO4可由金属铜与浓硫酸反应制备,该反应的化学方程式为___________。
(2)CuSO4粉末常用来检验一些有机物中的微量水分,其原因是_______。
(3)SO42-的立体构型是________,其中S原子的杂化轨道类型是_______。
6、化学是一门实用性很强的科学,请根据题意填空:
(1)铝制餐具不宜长时间存放酸性、碱性食物,但常温下铝制容器可以盛装_______(填“浓硫酸”或“浓盐酸”)。
(2)我国5G通信技术处于世界领先地位,高速通信离不开光导纤维。用于制造光导纤维的基本原料是_______(填“SiO2”或“Na2SiO3”)。
(3)在汽车排气管上安装催化转化装置,可使尾气中的NO和CO反应转化为无污染的物质。请完成一定条件该反应的化学方程式:2CO+2NO2CO2 +_______。
7、科学研究表明,当前应用最广泛的化石燃料到本世纪中叶将枯竭,解决此危机的唯一途径是实现燃料和燃烧产物之间的良性循环:
(1)一种常用的方法是在230℃、有催化剂条件下将CO2和H2转化为甲醇蒸汽和水蒸气。下图是生成1molCH3OH时的能量变化示意图。
已知破坏1mol不同共价键的能量(kJ)分别是:
已知E1=8.2 kJ·mol-1,则E2=__________kJ·mol-1。
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行如下反应:
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
① 该反应的ΔH__________0(填“<” 或“>” )。
② 实验2条件下的平衡常数K= 。
③ 实验3中,若平衡时H2O的转化率为25%,则a/b=______。
④ 实验4,若900℃时,在容器中加入CO、H2O、CO2、H2各1mol,则此时V正 V逆(填“<” 或“>” 或“=”)。
(3)捕捉CO2可以利用Na2CO3溶液。先用Na2CO3溶液吸收CO2生成NaHCO3,然后使NaHCO3分解,Na2CO3可以进行循环使用。将100mL 0.1mol/LNa2CO3的溶液中通入112mL(已换算为标准状况)的CO2,溶液中没有晶体析出,则:
①反应后溶液中的各离子浓度由大到小的顺序是___________________________。
②反应后的溶液可以作“缓冲液”(当往溶液中加入一定量的酸和碱时,有阻碍溶液pH变化的作用),请解释其原理_____________________________________。
8、硫酸铅可用于铅蓄电池、纤维增重剂、涂料分析试剂.工业上通常用自然界分布最广的方铅矿(主要成分为PbS)生产硫酸铅。工艺流程如下:
已知:①Ksp(PbSO4)=1.08×10-8,Ksp(PbCl2)=1.6×l0-5.
②PbCl2(s)+2Cl-(aq) PbCl42-(aq) △H>0
③Fe3+、Pb2+以氢氧化物形式开始沉淀时的pH值分别为1.9和7.
(I)流程中加入盐酸可以控制溶液的pH<1.9,主要目的是 _____________________,反应过程中可观察到淡黄色沉淀,则步骤(1)对应的主要反应的离子方程式为 ____________________________;
(II)步骤(2)所得的滤液A 蒸发浓缩后再用冰水浴的目的是___________(请用平衡移动原理解释)
(III)上述流程中可循环利用的物质有___________;
(Ⅵ)步骤(4)中反应的离子方程式为_____________________.对滤液C中氯离子的测定可中和后采用K2CrO4为指示剂,以AgNO3标准溶液滴定溶液中Cl−,利用Ag+与CrO42-生成砖红色沉淀,指示到达滴定终点。选用K2CrO4溶液的最好浓度等于 _____________mol·L−1。(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×10-12和2.0×10-10)。
(Ⅴ)PbO2与MnO2性质相似,请写出PbO2与浓盐酸加热条件下反应的离子方程式______________________
9、二硫化钼(MoS2,难溶于水)具有良好的光、电性能,可由钼精矿(主要含MoS2,还含NiS、CaMoO4等)为原料经过如下过程制得。
(1)“浸取”。向钼精矿中加入NaOH溶液,再加入NaClO溶液,充分反应后的溶液中含有Na2MoO4、Na2SO4、NiSO4、NaCl。
①写出浸取时MoS2发生反应的离子方程式:_______。
②浸取后的滤渣中含CaMoO4。若浸取时向溶液中加入Na2CO3溶液,可提高浸出液中Mo元素的含量,原因是_______。
③浸取时,Mo元素的浸出率与时间的变化如图1所示。已知生成物对反应无影响,则反应3~4min时,Mo元素的浸出率迅速上升的原因是_______。
(2)“制硫代钼酸铵[(NH4)2MoS4,摩尔质量260g•mol-1]”。向浸出液中加入NH4NO3和HNO3,析出(NH4)2Mo4O13,将(NH4)2Mo4O13溶于水,向其中加入(NH4)2S溶液,可得(NH4)2MoS4,写出生成(NH4)2MoS4反应的化学方程式:________。
(3)“制MoS2”。(NH4)2MoS4可通过如下两种方法制取MoS2:
方法一:将(NH4)2MoS4在一定条件下加热,可分解得到MoS2、NH3、H2S和硫单质。其中NH3、H2S和硫单质的物质的量之比为8:4:1。
方法二:将(NH4)2MoS4在空气中加热可得MoS2,加热时所得剩余固体的质量与原始固体质量的比值与温度的关系如图2所示。
①方法一中,所得硫单质的分子式为_______。
②方法二中,500℃可得到Mo的一种氧化物,该氧化物的化学式为_______。
10、亚硝酰氯(NOCl)是有机物合成中的重要试剂,熔点为-64.5℃、沸点为-5.5℃,气态呈黄色,液态时呈红褐色,遇水易反应生成一种氢化物和两种氮的常见氧化物。NOCl可由NO与Cl2在通常条件下反应得到,相关实验装置如图所示。
回答下列问题:
(1)装置的连接顺序为a→_______→h,实验时先打开分液漏斗活塞滴入稀硝酸,当观察到F中_______时,开始向装置中通入Cl2。
(2)装置D的作用有:根据气泡快慢调节气体流速、_______、_______。
(3)尾气处理装置中若用NaOH溶液只能吸收氯气和NOCl,不能吸收NO,经过查阅资料发现用高锰酸钾溶液可以吸收NO气体,因此在氢氧化钠溶液中加入高锰酸钾,反应产生黑色沉淀,写出该反应的离子方程式:_______。
(4)制得的NOCl中可能含有少量N2O4杂质,为测定产品纯度进行如下实验:
a.将所得亚硝酰氯(NOCl)产品7.0g溶于水,配制成250 mL溶液;取出25.00 mL,加入足量的30.00 mL0.5 mol/LAgNO3溶液,充分反应;
b.向其中加入少量硝基苯,使沉淀表面被有机物覆盖;
c.加入指示剂,用NH4SCN标准溶液滴定过量的AgNO3溶液;
d.重复实验操作三次,消耗0.5 mol/LNH4SCN溶液的体积平均为10.00 mL。
已知,
①加入硝基苯的作用是_______。
②滴定选用的指示剂是_______。
A.FeCl3 B.FeCl2 C.NH4Fe(SO4)2 D.(NH4)2Fe(SO4)2
③NOCl的纯度为_______。
11、(为测定无水Cu(NO3)2产品的纯度,可用分光光度法。已知:4NH3·H2O + Cu2+ = Cu(NH3)+4H2O;Cu(NH3)
对特定波长光的吸收程度(用吸光度 A 表示)与 Cu2+在一定浓度范围内成正比。现测得Cu(NH3)2+的吸光度A与Cu2+标准溶液浓度关系如图所示:
准确称取0.3150g无水Cu(NO3)2,用蒸馏水溶解并定容至100 mL,准确移取该溶液NH3·H2O,再用蒸馏水定容至100 mL,测得溶液吸光度 A=0.620,则无水Cu(NO3)2产品的纯度是_____(以质量分数表示,保留三位有效数字),写出必要的过程。
12、N、P、、
(锑)、
(铋)属于氮族元素。
(1)位于第五周期,基态
原子的价层电子排布式为_______。
(2)为离子型晶体,晶体中含有
和
。晶体中电负性最大的元素为___,
的空间构型为___。
(3)与
气体相遇发生反应生成
晶体
①晶体中,B原子的杂化轨道类型为_______。
②晶体中不存在的作用力有_______。
a.键 b.
键c.离子键 d.配位键 e.范德华力
(4)已知
物质 | |||
沸点/ | 62.8 | 130.2 | 900.0 |
解释表中物质之间沸点差异的原因_______。
(5)铋化锂的晶体结构如下:
①铋化锂的化学式为_______。
②相对铋原子,晶体中锂原子有两种位置,都以铋原子为中心,锂原子围绕铋原子。锂原子构成的空间结构分别为四面体和__体。
13、实现的有效转化成为科研工作者的研究热点。
I.以作催化剂,可使
在温和条件下转化为甲醇,反应经历如下:
i.催化剂活化:(无活性)
(有活性)
ii.与
在活化的催化剂表面发生反应
①
②(副反应)
(1)写出电子式___________。
(2)在恒温密闭容器中,和
按物质的量之比1∶1开始反应,当以下数值不变时,能说明反应②达到平衡状态的是___________(填序号)。
a.混合气体的密度 b.混合气体的平均相对分子质量
c.的体积分数 d.
和
的体积比
(3)某温度下,与
的混合气体以不同流速通过恒容反应器,随气体流速的增大,
转化率变小,而
的选择性增大
已知:选择性
的选择性随气体流速增大而升高的原因可能有:
①___________。
②气体流速增大可减少产物中的积累,减少催化剂的失活,从而提高
选择性。请用化学方程式表示催化剂失活的原因:___________。
Ⅱ.以二氧化碳为原料,电化学法制备甲酸(甲酸盐)工作原理如图所示。
(4)b极为直流电源的___________极,阴极表面发生的电极反应式___________。
(5)若有通过质子交换膜时,该装置内生成
和
的物质的量共计_______
。
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