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、硅是重要的半导体材料,构成现代电子工业的基础。硅及其化合物在工业中应用广泛,在国防和航天工业中亦有许多用途。
(1)硅原子中最外层电子排布式为___,该层电子的电子云有___种不同的伸展方向。
(2)温石棉矿是一种硅酸盐类矿物,化学式写作氧化物形式为6MgO•4SiO2•4H2O,其中原子半径最大的元素在周期表中的位置是___。SiO2存在与金刚石结构类似的晶体,其中硅氧原子之间以___相结合。
a.离子键 b.极性键 c.非极性键 d.范德华力
(3)甲硅烷(SiH4)是一种无色的液体,遇到空气能爆炸性自燃,生成二氧化硅固体和水。在室温下,10gSiH4自燃放出热量446kJ,请写出其燃烧的热化学方程式:___;
(4)SiH4的热稳定性不如CH4,其原因是___。
工业上硅铁可以用于冶镁。以煅白(CaO•MgO)为原料与硅铁(含硅75%的硅铁合金)混合,置于密闭设备中于1200℃发生反应:2(CaO•MgO)(s)+Si(s)Ca2SiO4(l)+2Mg(g)
(5)常温下镁的还原性强于硅。上述方法能够获得镁的原因是:___。
(6)若上述反应在容积为aL的密闭容器中发生,一定能说明反应已达平衡的是___(选填编号)。
a.反应物不再转化为生成物
b.炉内Ca2SiO4与CaO•MgO的质量比保持不变
c.反应放出的总热量不再改变
d.单位时间内,n(CaO•MgO)消耗:n(Ca2SiO4)生成=2:1
若bg煅白经tmin反应后转化率达70%,该时段内Mg的生成速率是___。
3、[化学—选修3:物质结构与性质]A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素,A2-和B2+具有相同的电子构型;C、D为同周期元索,C核外电子总数是最外层电子数的3倍;D元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题:
(1)四种元素中电负性最大的是 (填元素符号),其中C原子的次外层电子排布式为 。
(2)单质A有两种同素异形体,其中沸点高的是 (填分子式),原因是 ;B的氢化物所属的晶体类型是 ,B单质所形成的晶体,一个晶胞平均含有 个原子。
(3)C和D反应可生成组成比为1:5的化合物E,E的分子式为 ,已知该分子的空间构型为三角双锥,则其中两个Cl原子被F原子所替代得到的产物结构有 种。
(4)化合物D2A的立体构型为 ,中心原子的价层电子对数为 ,单质D与Na2SO3溶液反应,其离子方程式为 。
(5)A和B能够形成化合物F,F晶体中的B2+离子的排列方式如图所示,
①每个B2+周围最近的等距离的B2+离子有 个。
②已知F的晶胞参数是a0=0.54nm,它的密度为 (只列式不作计算,阿伏加德罗常数为6.02×1023mol-1)。
4、随着社会经济的发展,人们生活水平的提高和对环境要求的加强,来源广泛的高氨氮废水(主要含有NH4+)处理越来越受到重视。对于高氨氮废水的处理有多种方法。
(1)吹脱法:
使用吹脱法时需要在①中加入碱,写出发生的离子反应方程式______________________。
(2)MAP沉淀法:
①使用化学沉淀剂处理高氨氮废水时,向高氨氮废水中投入含有Mg2+的物质和H3PO4,调节溶液pH,与NH4+反应生成MgNH4PO4(MAP)沉淀。为有效控制溶液PH,并考虑污水处理效果,则最好选用下列物质中_____。
A MgO B MgSO4 C MgCl2
②控制溶液PH的合理范围为____________________
③从溶解平衡角度解释PH过高或过低不易形成沉淀MAP的原因(已知PO43-在酸性较强条件下以HPO42-形式存在)_______________
(3)生物脱氮传统工艺:
①在有氧气的条件下,借助于好氧微生物(主要是好氧菌)的作用生成NO3-,写出反应的离子方程式_________________________。
②在无氧的酸性条件下,利用厌氧微生物(反硝化菌)的作用使NO3-与甲醇作用生成N2,达到净化水的目的。写出离子方程式____________________________。
5、钡盐生产过程中排出大量钡泥[主要含有BaCO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等],某工厂本着资源利用和降低生产成本的目的。在生产BaCO3同时,充分利用钡泥来制取Ba(NO3)2晶体及其它副产品,其部分工艺流程如下:
已知: ①Fe(OH)3和Fe(OH)2完全沉淀时溶液的pH分别为3.2和9.7
②Ba(NO3)2在热水中的溶解度大,在冷水中的溶解度小
③Ksp(BaSO4)=1.1×10-10 Ksp(BaCO3)=5.1×10-9
(1)该厂生产的BaCO3因含有少量BaSO4而不纯,提纯的方法是:将产品加入足量饱和的Na2CO3溶液中充分搅拌、过滤、洗涤。用离子方程式说明该提纯的原理 。
(2)上述流程中Ba(FeO2)2与HNO3溶液反应生成两种盐,反应的化学方程式为 。
(3)结合本厂生产实际,X试剂应选下列中的 。
A.BaCl2 B.BaCO3 C.Ba(NO3)2 D.Ba(OH)2
(4)废渣2为 。
(5)操作III为 。
(6)过滤III后的母液应循环到容器 中(选填a、b、c) 。
(7)称取w克的晶体样品溶于蒸馏水中加入足量的稀硫酸,反应后经一系列操作称重所得沉淀质量为m克,则该晶体的纯度可表示为______________。
6、化工生产中可用CO2和H2在一定条件下制得烯烃。下图是由煤焦油、CO2和H2合成橡胶和TNT的路线:
请回答下列问题:
(1)工业上煤通过________制取煤焦油。
(2)反应①的反应类型为____________;反应③的反应条件为____________。
(3)烯烃B的名称为________________;E的结构简式为_______________。
(4)D与足量H2在一定条件下反应生成F,F的一氯代物共有_____种。
(5)请写出以CH3COOH、为原料合成化工产品
的路线流程图(无机试剂任选)(提示:卤代苯中苯环上的卤原子很难被取代)。
__________合成路线流程图示例如下:
7、过渡金属广泛应用于材料、催化剂、电导体等,是化学工作者重点研究的对象。我国科学家成功研制出一系列石墨烯限域的过渡金属中心(
、
、
、
、
)催化剂材料;成功制备出砷化铌纳米带,并观测到其表面态具有百倍于金属铜薄膜和千倍于石墨烯的导电性。请回答下列问题:
(1)基态原子的外围电子排布图为___________。
(2)配离子的颜色与电子跃迁的分裂能大小有关,1个电子从较低的
轨道跃迁到较高能量的
轨道所需的能量为
的分裂能用符号△表示。则分裂能
小于
,理由是___________。
(3)某含铜化合物的晶胞如图所示,晶胞上下底面为正方形,侧面与底面垂直。
①晶胞中每个原子与___________个
原子相连,含铜化合物的化学式为___________。
②该晶体高温煅烧生成的分子空间构型为
形。分子中大
键可用
符号表示,其中
代表参与形成的大
键原子数,
代表参与形成的大
键电子数(如苯分子中的大
键可表示为
),则
中大
键应表示为___________。
(4)石墨烯可采用化学方法进行制备,如采用六氯苯六溴苯作为原料可制备石墨烯。下表给出了六氯苯、六溴苯、苯六酸(俗名为蜜石酸)的熔点和水溶性:
物质 | |||
熔点/℃ | 231 | 325 | 287 |
水溶性 | 不溶 | 不溶 | 易溶 |
①六溴苯的熔点比六氯苯高的原因是___________。
②苯六酸与六溴苯、六氯苯的水溶性存在明显的差异,原因是___________。
③苯六酸分子中的杂化方式是___________。
(5)铌元素()为一种金属元素,其基态原子的核外电子排布式为
。下列不同
微粒的核外电子排布式中,失去最外层1个电子所需能量最小的是___________(填标号)。
a. b.
c.
d.
(6)的结构中
为面心立方最密堆积,晶胞结构如图所示。若该晶体的晶胞参数为
,阿伏加德罗常数的值为
。则距离最近的两个锰原子之间的距离为___________
。
8、金常以微细粒浸染于黄铁矿、含砷黄铁矿中,此类矿石的预氧化处理方法主要有:焙烧氧化、生物氧化和湿法氧化。
(1)含砷黄铁矿(主要成分为FeAsS)高温焙烧氧化后,再用氰化钠(NaCN)溶液浸出。已知:氢氰酸(HCN)易挥发,有剧毒。
①焙烧氧化的产物有As4O6、Fe3O4,该反应的化学方程式为_______。
②焙烧氧化的缺点为_______。
③采用电解法除去反应剩余液中有毒物质,CN-在阳极区被去除。在pH=10时,CN-去除效果最佳且能耗最低,原因是____。
(2)利用细菌进行生物氧化提取金,pH对金的浸出率影响如图-1,pH影响金浸出率的原因是_____。
(3)湿法氧化是在溶液中化学物质的作用下提取金。已知Au的硫酸盐难溶于水,Au+与、
等形成配合物。
①工业上利用硫代硫酸盐可浸出金生成Au(S2O3),但在富氧条件下浸出率明显降低,原因是___。
②常温下,已知H2S-HS--S2-粒子体系随pH变化各组分分布如图-2,δ(H2S)= 。多硫化物浸金的一种原理是:混合体系在通空气条件下氧化时,体系中S2-先被氧化为S,再转化为
。研究发现
可将Au氧化为AuS-,pH=11时
将Au氧化的离子方程式为_______。
9、氯原子核外电子能量最高的电子亚层是________;H、C、N、O、Na的原子半径从小到大的顺序为______________________________。
10、乙醛能与银氨溶液反应析出银,如果条件控制适当,析出的银会均匀分布在试管上,形成光亮的银镜,这个反应叫银镜反应。某实验小组对银镜反应产生兴趣,进行了以下实验。
(1)配制银氨溶液时,随着硝酸银溶液滴加到氨水中,观察到先产生灰白色沉淀,而后沉淀消失,形成无色透明的溶液。该过程可能发生的反应有_________
A. AgNO3+NH3·H2O=AgOH↓+NH4NO3 B. AgOH+2NH3·H2O=Ag(NH3)2OH+2H2O
C. 2AgOH=Ag2O+H2O D. Ag2O+4NH3·H2O=Ag(NH3)2OH+3H2O
(2)该小组探究乙醛发生银镜反应的最佳条件,部分实验数据如表:
实验 序号 | 银氨溶液/mL | 乙醛的量/滴 | 水浴温度/℃ | 反应混合液的pH | 出现银镜时间 |
1 | 1 | 3 | 65 | 11 | 5 |
2 | 1 | 3 | 45 | 11 | 6.5 |
3 | 1 | 5 | 65 | 11 | 4 |
4 | 1 | 3 | 50 | 11 | 6 |
请回答下列问题:
①推测当银氨溶液的量为1 mL,乙醛的量为3滴,水浴温度为60℃,反应混合液pH为11时,出现银镜的时间范围是____________________。
②进一步实验还可探索_______________对出现银镜快慢的影响(写一条即可)。
(3)该小组查阅资料发现强碱条件下,加热银氨溶液也可以析出银镜,并做了以下两组实验进行分析证明。已知:Ag(NH3)2++2H2OAg++2NH3·H2O。
装置 | 实验序号 | 试管中的药品 | 现象 |
实验Ⅰ | 2 mL银氨溶液和数滴较浓NaOH溶液 | 有气泡产生,一段时间后,溶液逐渐变黑,试管壁附着银镜 | |
实验Ⅱ | 2 mL银氨溶液和数滴浓氨水 | 有气泡产生,一段时间后,溶液无明显变化 |
①两组实验产生的气体相同,该气体化学式为____________,检验该气体可用____________试纸。
②实验Ⅰ的黑色固体中有Ag2O,产生Ag2O的原因是____________。
(4)该小组同学在清洗试管上的银镜时,发现用FeCl3溶液清洗的效果优于Fe2(SO4)3溶液,推测可能的原因是____________,实验室中,我们常选用稀HNO3清洗试管上的银镜,写出Ag与稀HNO3反应的化学方程式____________。
11、联合生产是化学综合利用资源的有效方法。煅烧石灰石反应:,石灰石分解需要的能量由焦炭燃烧提供。将石灰石与焦炭按一定比例混合于石灰窑中,连续鼓入空气,使焦炭完全燃烧生成
,其热量有效利用率为50%。石灰窑中产生的富含
的窑气通入氨的氯化钠饱和溶液中,40%的
最终转化为纯碱。已知:焦炭的热值为
(假设焦炭不含杂质)。请回答:
(1)每完全分解石灰石(含
,杂质不参与反应),需要投料_______kg焦炭。
(2)每生产106kg纯碱,同时可获得_______(列式计算)。
12、乙烷是一种重要的化工原料,可用作制冷剂、燃料、制备乙烯的原料。请回答下列问题:
(1)已知:①C2H6(g)C2H4(g)+H2(g) ΔH1=+136.8kJ·mol-1
②H2(g)+O2(g)
H2O(l) ΔH2=-285.8kJ·mol-1
③C2H4(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O(1) ΔH3=-1411.0kJ·mol-1
则表示C2H6(g)燃烧热的热化学方程式为____。
(2)1000℃时,在某刚性容器内充入一定量的C2H6,只发生反应①,已知平衡时容器中总压为2.1×105Pa,乙烷的平衡转化率为40%。
①乙烷分解前容器压强为____Pa,1000℃时,反应①的平衡常数Kp=____Pa[气体分压(Pa)=气体总压(Pa)×物质的量分数]。
②若其他条件不变,刚性容器改为体积可变的密闭容器,则达到平衡时乙烷的转化率_____40%(填“>”“<”或“=”)。
(3)乙烷催化氧化裂解法是一种新型的制备乙烯的方法:
C2H6(g)+O2(g)
C2H4(g)+H2O(g) ΔH=-149kJ·mol-1,
①反应C2H6(g)+O2(g)
C2H4(g)+H2O(g) ΔH=-149kJ·mol-1的正活化能和逆活化能中较大的是____。
②800℃时,控制原料气的总物质的量一定,当C2H6和O2的物质的量之比为____时,乙烯的平衡产率最大,而当较小时,乙烯的平衡产率较低,可能的原因为____。
13、某废镍催化剂的主要成分是合金,还含有少量Cr、Fe及不溶于酸碱的有机物。采用如下工艺流程回收其中的镍,制备镍的氧化物(
)。
回答下列问题:
(1)“碱浸”时发生的主要反应离子方程式为___________。
(2)“溶解”后的溶液中,所含金属离子有、
、
、
、___________。
(3)在空气中煅烧,其热重曲线如图1所示,300~400 ℃时
转化为
,反应的化学方程式为___________;400~450℃生成的固体产物的化学式为___________。
(4)工业上可用电解法制取。用NaOH溶液调节
溶液pH至7.5,加入适量硫酸钠后采用惰性电极进行电解。电解过程中产生的
有80%在弱碱性条件下生成
,再把二价镍氧化为三价镍。写出
氧化
生成
的离子方程式___________,a mol二价镍全部转化为三价镍时,外电路中通过的电子的物质的量为___________mol(假设电解时阳极只考虑
放电)。
(5)金属镍的配合物的中心原子的价电子数与配体提供的成键电子总数之和为18,则n=___________;CO与
结构相似,CO分子内
键与
键个数之比为___________。
(6)NiO的晶胞结构如图2所示,其中离子坐标参数A为(0,0,0),C为(1,,
),则B的离子坐标参数为___________。
(7)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态,若一种自旋状态用表示,与之相反的用
表示,称为电子的自旋磁量子数。对于基态铁原子,其自旋磁量子数的代数和为___________。
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