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、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______________________________。
3、[有机化学基础] 有机物H是一种重要的医药中间体。其结构简式如图所示:
合成H的一种路线如下:
已知以下信息:
①有机物A遇氯化铁溶液发生显色反应,其分子中的苯环上有2个取代基,且A的苯环上一氯代物有2种。 ②J能发生银镜反应。
请回答下列问题:
(1)I的名称是 。G生成H的反应类型是 。
(2)B的含氧官能团名称是 ;E生成F的化学方程式为 。
(3)在一定条件下,A与J以物质的量比1∶1反应生成功能高分子材料K,K的结构简式为 。
(4)已知:,C与E以物质的量比1∶1混合在催化剂、加热条件下反应,写出化学方程式 。
(5)L是B的同分异构体,L符合下列条件的结构有 种(不考虑立体结构)。
①与B具有相同的官能团;②遇氯化铁溶液发生显色反应。
4、(1)全固态锂离子电池的结构如图所示,放电时电池反应为 2Li+MgH2=Mg+2LiH。放电时,X 极作_________极。充电时,Y 极反应式为___________。
(2)电渗析法处理厨房垃圾发酵液,同时得到乳酸的原理如图所示(图中“HA”表示乳酸分子,A-表示乳酸根离子)。
①阳极的电极反应式为 ________________
②简述浓缩室中得到浓乳酸的原理:________________
③电解过程中,采取一定的措施可控制阳极室的 pH 约为 6~8,此时进入浓缩室的OH-可忽略不计。400 mL 10 g∙L −1 乳酸溶液通电一段时间后,浓度上升为 145 g∙L −1 (溶液体积变化忽略不计),阴极上产生的 H2 在标准状况下的体积约为_____________L。(乳酸的摩尔质量为90 g•mol-1)
5、S、N元素是重要的非金属元素,其化合物应用广泛。
(1)红热木炭与浓H2SO4反应的化学方程式是C+2H2SO4CO2↑+2SO2↑+2H2O,该反应中浓硫酸的作用是作_______(填“氧化剂”或“还原剂”)。
(2)SO2能够使品红溶液褪色,体现了二氧化硫具有_______性(填“漂白性”或“还原性”)。
(3)关于氮的变化关系图如下:
上述流程中能够实现氮的固定的是_______(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
(4)氨的催化氧化是工业上制硝酸的重要步骤,其反应为:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)。
①一定条件下,在体积10 L的密闭容器中进行,半分钟后,NO的物质的量增加了4.5 mol,则此反应的平均速率v(NH3)=_______mol·(L·s)-1;
②在相同温度下,向该容器中通入一定量的NH3气体,反应速率将_______(填“加快”“减慢”或“不变”)。
6、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)。
7、人体内尿酸(HUr)含量偏高,关节滑液中产生尿酸钠晶体(NaUr)会引发痛风,NaUr(s)⇌Na+(aq)+Ur﹣(aq)△H>0.某课题组配制“模拟关节滑液”进行研究,回答下列问题:
已知:①37℃时,Ka(HUr)=4×10﹣6,Kw=2.4×10﹣14,Ksp(NaUr)=6.4×10﹣5
②37℃时,模拟关节滑液pH=7.4,c(Ur﹣)=4.6×10﹣4mol•L﹣1
(1)尿酸电离方程式为_____。
(2)Kh为盐的水解常数,37℃时,Kh(Ur﹣)=_____。
(3)37℃时,向HUr溶液中加入NaOH溶液配制“模拟关节滑液”,溶液中c(Na+)_____c(Ur﹣)(填“>”、“<”或“=”,下同)。
(4)37℃时,向模拟关节滑液中加入NaCl(s)至c(Na+)=0.2mol•L﹣1时,通过计算判断是否有NaUr晶体析出,请写出判断过程_____。
(5)对于尿酸偏高的人群,下列建议正确的是_____。
a.加强锻炼,注意关节保暖
b.多饮酒,利用乙醇杀菌消毒
c.多喝水,饮食宜多盐、多脂
d.减少摄入易代谢出尿酸的食物
8、部分弱酸的电离常数如下表:
弱酸 | HCOOH | HClO | H2CO3 | H2SO3 |
电离常数 (25℃) |
(1)同温同物质的量浓度的HCOONa(aq)与NaClO(aq)中pH大的是________。
(2)1molCl2与2molNa2CO3(aq)反应除生成NaCl外还有_______________(填化学式)。
(3)向一定量的NaHCO3(aq)中通入少量的SO2(g),反应的离子方程式为__________。亚硒酸(H2SeO3)也是一种二元弱酸,常温下是一种无色固体,易溶于水,有较强的氧化性。
9、有X、Y、Z、M、G五种元素,是分属三个短周期并且原子序数依次增大的主族元素。其中X、Z同主族,可形成离子化合物ZX;Y、M同主族,可形成MY2、MY3两种分子。完成下列填空:
(1)元素Y的原子其核外有_______种运动状态不同的电子存在;
(2)在上述元素所构成的单质或化合物中,可用作自来水消毒剂的有_______、_______(至少写出两种,填写化学式);
(3)已知X2M的燃烧热为 187kJ/mol。(提示:燃烧热的定义:1mol可燃物充分燃烧生成稳定化合物时所放出的热量。)写出X2M燃烧的热化学方程式:_________。
10、氯及其化合物在生产、生活中有很多用途。
Ⅰ二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应制氯气,氯气与铁反应制取氯化铁,其装置如下(所通气休过量并充分反应)
请回答下列问题:
(1)装置A中发生反应的离了方程式为_____________。
(2)装置B中的试剂为______,装置C的作用是_____________。
(3)反应开始后,装置D中玻璃管内的现象为______;可以检验生成物中Fe3+的试剂是_____。
(4)某同学猜测铁与氯气反应可能还会生成氯化亚铁,为了探究生成物中是否氯化亚铁(假设铁已完全反应)。请你设计实验方案:______
Ⅱ.二氧化氯(ClO2)是一种高效消毒剂,可用盐酸或双氧水还原氯酸钠制备ClO2,其中用H2O2作还原剂制备ClO2更环保,主要原因是____________
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、习近平总书记在党的二十大报告中指出“实现碳达峰碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革”。CO2的转化和利用是实现碳中和的有效途径。回答下列问题:
(1)工业废气中的CO2可制取甲醇,其反应为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1。
①已知键能如下表所示,则ΔH1=_______。
化学键 | C=O | C-O | H-H | C-H | O-H |
键能( kJ·mol-1) | 745 | 35 1 | 436 | 413 | 463 |
②从原料成本角度考虑,上述反应中反应物的转化率CO2_______H2(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2)在200°C时,向2L恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2,进行反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),10min时反应达到平衡,压强降为初始压强的70%。
①以CO2物质的量浓度变化表示0~10min的化学反应速率v(CO2)=________。
②下列选项能说明反应已达到平衡状态的是_______(填序号)。
A.v正(H2)=3v逆(CH3OH)
B.容器内气体的密度不再发生变化
C.不再发生变化
D.不再发生变化
(3)已知Arrhenius经验公式为Rlnk=-+C(Ea为活化能,k为速率常数,R和C为常数)。为探究M、N两种催化剂对反应CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)的催化效能,进行相关实验,依据实验数据获得如图所示曲线,从图中信息获知催化效能较低的催化剂是_______(“M”或“N”),判断理由是_______。
(4)在某催化剂作用下,按n(CO2):n(H2)=1:3向某密闭容器中通入一定量的原料气,发生如下两个反应;
反应I:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
反应Ⅱ:CO2g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.17kJ·mol-1
维持压强为5MPa,测得不同温度下,反应经t分钟时CO2的转化率甲醇的选择性如图所示:
(已知:甲醇的选择性=)。
①T1后,温度升高CH3OH选择性降低的可能原因是_______。
②T1温度下,经过t分钟若反应Ⅱ已达平衡,则反应Ⅱ的平衡常数Kp=_______(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,计算结果保留两位小数。)
13、研究和深度开发CO2的综合应用,实现碳循环是解决温室问题的有效途径,对构建生态文明社会具有重要意义。
(1)CO2可实现以下转化:
①
②
已知的正反应的活化能为c kJ·mol-1,则逆反应的活化能为___________kJ·mol-1.(用含a、b、c代数式表示)
(2)利用工业废气中的CO2可以制取气态甲醇和水蒸气,一定条件下,往2L恒容密闭容器中充入l mol CO2和3 mol H2,在不同催化剂作用下发生反应Ⅰ、反应Ⅱ与反应Ⅲ,测得5 min时CO2的转化率随温度变化如图所示:
①活化能最大的是反应___________(填“Ⅰ”:“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
②T4温度下,反应Ⅲ的在0~5 min内平均反应速率v(H2)=___________。
③同一物质b点对应的正反应速率v(正)___________(填“>”、“<”或“=”)c点对应逆反应速率v(逆)。
④若反应Ⅲ在c点的体系总压强为0.80MPa,则c点反应的Kp=___________(MPa)-2(Kp为以分压表示的平衡常数)。
(3)载人飞船,以Pt为阳极,Pb(CO2的载体)为阴极,KHCO3溶液中电解液,总反应为:,CO在___________极产生,阳极的电极反应式为___________。
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