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、气态亚硝酸(HNO2或HONO)是大气中的一种污染物。
(1)亚硝酸的电离平衡常数Ka=6.0×10﹣6,其电离方程式为________。
(2)亚硝酸分子中各原子最外层电子均达到稳定结构,其电子式为________。
(3)亚硝酸进入人体可以与二甲胺[(CH3)2NH]迅速反应生成亚硝酸胺[CH3)2N-N=O],亚硝酸胺是最重要的化学致癌物之一。
① 亚硝酸与二甲胺反应生成亚硝酸胺的一种反应机理如下:
HONO+
过程ⅰ和过程ⅱ的反应类型分别为:________、消去反应。
② 上述反应机理的反应过程与能量变化的关系如图:
亚硝酸与二甲胺反应生成亚硝酸胺的反应ΔH________0(填“>”或“<”)。反应难度更大的是过程________(填“ⅰ”或“ⅱ”)。
3、为治理环境,减少雾霾,应采取措施减少二氧化硫、氮氧化物(NOx)等的排放量。
Ⅰ.处理NOx的一种方法是利用甲烷催化还原NOx。
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1=-574 kJ/mol
②CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H2=-586.7kJ/mol
(1)若用4.48LCH4还原NO生成N2,则放出的热量为______kJ。(气体体积已折算为标准状况下)
Ⅱ.(2)NOx可用强碱溶液吸收产生硝酸盐。在酸性条件下,FeSO4溶液能将NO3-还原为NO,NO能与多余的FeSO4溶液作用生成棕色物质,这是检验NO3-的特征反应。写出该过程中产生NO的离子方程式: 。
(3)用电化学处理含NO3-的废水,电解的原理如图1所示。则电解时阴极的电极反应式为 ;当电路中转移20 mol电子时,交换膜左侧溶液质量减少________g。
图1 图2 图3
Ⅲ.利用I2O5消除CO污染的反应为:5CO(g)+I2O5(s)5CO2(g)+I2(s)。不同温度下,向装有足量I2O5固体的2L恒容密闭容器中通入4 molCO,测得CO2的体积分数(φ)随时间(t)变化曲线如图2所示。
(4)T1时,该反应的化学平衡常数的数值为 。
(5)下列说法不正确的是_______(填字母)。
A.容器内气体密度不变,表明反应达到平衡状态
B.两种温度下,c点时体系中混合气体的压强相等
C.d点时,在原容器中充入一定量氦气,CO的转化率不变
D.b点和d点时化学平衡常数的大小关系:Kb<Kd
Ⅳ.以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4通过反应CO2(g)+CH4(g)
CH3COOH(g) △H<0直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图3所示。
(6)①250~300℃时,乙酸的生成速率减小的主要原因是 。
②工业生产中该反应的温度常选择250℃、不选择400℃,从综合经济效益考虑,其原因是 。
4、电镀废液中含有Cu2+、Mg2+、Ca2+、Ni2+和Fe3+,某专利申请用下列方法从该类废液中制备高纯度的铜粉。
已知导体和其接触的溶液的界面上会形成一定的电位差,被称作电极电位。如反应Cu2+(氧化态)+2e-=Cu(还原态)的标准电极电位表示为Cu2+/Cu=0.34,该值越大氧化态的氧化性越强,越小还原态的还原性越强。两个电对间的电极电位差别越大,二者之间的氧化还原反应越易发生。某些电对的电极电位如下表所示:
Fe3+/Fe2+ | Cu2+/Cu+ | Cu2+/Cu |
| Fe2+/Fe | Ni2+/Ni | Mg2+/Mg | Ca2+/Ca |
0.77 | 0.52 | 0.34 | 0.17 | -0.44 | -0.23 | -2.38 | -2.76 |
回答下列问题:
(1)蒸发浓缩后的溶液中,Cu2+的物质的量浓度≥_______(结果保留两位小数)。分离固液混合物时,需要用真空抽滤的方法提高过滤的速度和效果,其原因是_______。
(2)溶液的氧化还原电位越高,其氧化能力同样越强。溶液的氧化还原电位,与溶液中离子等微粒的种类及其浓度相关,实验测得Cu2+与SO2反应体系的氧化还原电位与铜粉的回收率和纯度的关系如下表所示:
反应液的电位(mV) | 360 | 340 | 320 | 300 | 280 | 260 |
铜粉的回收率(%) | 86.5 | 90.2 | 95.6 | 97.2 | 97.3 | 97.4 |
产品的纯度(%) | 99.9 | 99.9 | 99.9 | 99.9 | 99.9 | 99.9 |
①由此可知,制备过程中进行电位检测时,要把溶液的氧化还原电位控制在_______mV左右。
②专利申请书指出,反应液的反应历程为Cu2+首先被还原为Cu+,Cu+再歧化为Cu和Cu2+。反应历程不是Cu2+直接被还原为Cu的原因是_______。反应生成Cu+的离子方程式是_______。
(3)废液2中含有的金属离子除Mg2+、Ca2+外还有_______。为了使这些离子均除去,使水得到进一步的净化,应该在调节溶液pH使其他杂质离子沉淀后,再使Ca2+转化为_______(填化学式)而除去。
5、【选做-选修3: 物质结构与性质】硒化锌是一种半导体材料,回答下列问题。
(1)锌在周期表中的位置_______;Se 基态原子价电子排布图为______。元素锌、硫和硒第一电离能较大的是________(填元素符号)。
(2)Na2SeO3分子中Se原子的杂化类型为_______;H2SeO4 的 酸性比H2SeO3 强,原因是_______。
(3)气态SeO3分子的立体构型为_______;下列与SeO3互为等电子体的有__(填序号)。
A.CO32- B.NO3- C.NCl3 D.SO32-
(4)硒化锌的晶胞结构如图所示,图中X和Y点所堆积的原子均为______(填元素符号);该晶胞中硒原子所处空隙类型为_____(填“立方体”、“正四面体”或正八面体”);若该品晶胞密度为ρg/cm3,硒化锌的摩尔质量为Mg/mol。用NA代表阿伏加德罗常数的数值,则晶胞参数a为_______nm。
6、不同温度、压强下,在合成氨平衡体系中N2(g)+3H2(g)2NH3(g),NH3的物质的量分数见表(N2和H2起始物质的量之比为1:3):
温度/氨的平衡含量(%)/压强(MPa) | 20 | 30 | 60 | 100 |
200 | 86.4 | 89.9 | 95.4 | 98.8 |
300 | 64.2 | 71.0 | 84.2 | 92.6 |
400 | 38.2 | 47.0 | 65.2 | 79.8 |
500 | 19.1 | 26.4 | 42.2 | 57.5 |
(1)N原子最外层电子排布式为___,氮气能在大气中稳定存在的原因是___。
(2)已知该反应在2L密闭容器中进行,5min内氨的质量增加了1.7g,则此段时间内H2的平均反应速率为___mol/(L·min)。
(3)该反应的平衡常数表达式___,升高温度,K值___(选填“增大”、“减小”或“不变”)。T℃(K=3.6)的某一时刻下,c(N2)=1mol/L,c(H2)=3mol/L,c(NH3)=9mol/L,在这种情况下该反应是否处于平衡状态___(选填“是”、“否”),此时反应速率是v正___v逆(选填“>”、“<”或“=”)。
(4)合成氨是生产条件一般为压强在20MPa~50MPa,温度为500℃左右,选用该条件的主要原因是___。
(5)从表中数据可知,在该条件下氨的平衡含量并不高,为提高原料利用率,工业生产中采取的措施是___。
(6)工业上用氨水吸收SO2尾气,最终得到化肥(NH4)2SO4。(NH4)2SO4溶液中离子浓度由大到小的顺序是___。
7、葡萄糖醛酸分子()发生分子内脱水可得葡萄糖醛酸内酯。葡萄糖醛酸内酯是一种具有广阔前景和较高研究价值的肝脏解毒剂。如下是以马铃薯淀粉为原料,制备葡萄糖醛酸内酯的绿色环保工艺。
回答下列问题:
(1)葡萄糖醛酸分子中C、H、O第一电离能大小顺序为_______(用元素符号表示)。
(2)氧化、液化、糖化过程均需控制在98℃,最合理的加热方式是_______ (填 “水浴”或“油浴”)。
(3)活性炭吸附除杂为_______过程 (填“物理”或“化学”)。
(4)除杂后的葡萄糖醛酸溶液的浓缩过程、内酯化过程均在减压蒸馏下进行,减压蒸馏装置如图所示(加热、夹持装置已略去)。减压蒸馏需控制温度在50℃。
①该装置接真空系统的目的是_______。
②该装置中毛细管和螺旋夹的作用是_______。
(5)葡萄糖醛酸内酯含量测定的方法常用酸碱中和返滴定法。准确称取0.5000g试样,加入50mL蒸馏水充分溶解,再加入50mL0.1000 mol/L标准NaOH溶液(过量),充分反应,滴加2滴酚酞作指示剂并用0.1000 mol/L盐酸进行滴定,重复进行4次,得到如下实验数据:
组号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
VHCl/mL | 25.47 | 26.29 | 25.49 | 25.54 |
已知葡萄糖醛酸内酯(C6H8O6, 相对分子质量为176)与NaOH按物质的量之比1:1进行反应。
①滴定达到终点的标志是_______。
②测定出葡萄糖醛酸内酯的质量分数为_______。
8、硫和碳及其化合物广泛存在于自然界中,并被人们广泛利用。回答下列问题:
(1)当基态原子的电子吸收能量后,电子会发生____,某处于激发态的S原子,其中1个3s电子跃迁到3p轨道中,该激发态S原子的核外电子排布式为__________。硫所在周期中,第一电离能最大的元素是___________。(填元素符号)
(2)写出一个与CO2具有相同空间结构和键合形式的分子的电子式__________________。
(3)H2S中S原子的杂化类型是__________;H2S的VSEPR模型名称为_________;H2S的键角约为94°,H2O的键角为105°,其原因是___________________________。
(4)科学家通过X射线推测胆矾结构示意图1如下:
其中含有________个配位键,___________个氢键。
(5)已知Zn和Hg同属IIB族元素,火山喷出的岩浆是一种复杂的混合物,冷却时,许多矿物相继析出,其中所含的ZnS矿物先于HgS矿物析出,原因是_________________________________。
(6)碳的另一种同素异形体—石墨,其晶体结构如上图2所示,虚线勾勒出的是其晶胞。则石墨晶胞含碳原子个数为____个,已知石墨的密度为pg·cm-1,C-C键长为rcm,阿伏伽德罗常数的值为NA,计算石墨晶体的层间距为____cm。
9、碳在地壳中的含量很低,但是含有碳元素的有机化合物却分布极广。有机化合物不仅构成了生机勃勃的生命世界,也是燃料、材料、食品和药物的主要来源。请回答下列问题:
(1)糖类、油脂、蛋白质是人体必需的基本营养物质。下列说法中错误的是
A.纤维素能刺激肠道蠕动,人应摄入一定量的蔬菜、水果和粗粮
B.淀粉在人体内最终水解成葡萄糖,葡萄糖经缓慢氧化为人体提供能量
C.摄入过多油脂影响健康,因此日常饮食中要合理控制油脂的摄入量
D.蛋白质是天然有机高分子,由C、H、O三种元素组成
(2)有人称“一带一路”是“现代丝绸之路”。丝绸的主要成分是
A.蛋白质
B.油脂
C.多糖
D.氨基酸
(3)下列物质可用来鉴别乙醇和乙酸的是
A.溴水
B.紫色石蕊试液
C.铜片
D.食盐水
(4)一定条件下,某反应的微观示意图如图,下列说法中错误的是
A.甲分子的空间结构是正四面体
B.乙和丙的组成元素相同
C.16g甲完全燃烧至少需要64g乙
D.生成物丙和丁的物质的量之比是1:2
(5)“何以解忧?唯有杜康。”早在几千年前,我国劳动人民就掌握了发酵法酿酒的技术。现代工业可以利用乙烯与水的反应制取乙醇,其反应原理为:,该反应的反应类型为
A.加成反应
B.取代反应
C.聚合反应
D.氧化反应
(6)下列说法中错误的是
A.塑料、橡胶、合成纤维都属于有机高分子材料
B.乙烯是一种植物生长调节剂,可用于催熟果实
C.和
反应,生成物一定是
和HCl
D.乙烯化学性质较活泼,可使酸性高锰酸钾溶液褪色
10、化合物X由四种常见元素组成,某实验小组为探究其组成进行了如图实验:
已知:①纯净气体E能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色;②流程中所用转化试剂均过量。
请回答下列问题:
(1)化合物X中所含的元素有H、O和_______, X的化学式为_______。
(2)写出化台物X隔绝空气灼烧生成混合气体A的化学方程式_______。
(3)在实验室,X常用作沉淀剂。写出化合物X与CaCl2溶波反应的离子方程式_______。
(4)气体E也能与灼热CuO发生氧化还原反应,只生成一种固体产物。 请推测固体产物的组成(假设CuO完全反应)_______,并设计实验方案验证之_______。
(5)某同学认为可以用点燃的方法将混合气体B转变为纯净气体C,你认为是否可行,并说明理由_______。
11、取30.8g甲酸铜[(HCOO)2Cu]在隔绝空气的条件下加热分解,会生成含两种红色固体(Cu和)的混合物A和混合气体B;若相同质量的甲酸铜在空气中充分加热,则生成黑色固体D和
、
,固体A和D质量相差2.4g。请计算:
(1)红色固体A中Cu单质的物质的量为_______mol,同时写出简要的计算过程。
(2)将混合气体B置于中充分燃烧,消耗
的体积是_______L(换算为标准状况)。
12、我国的超级钢研究已居于世界领先地位,这种超级钢中含Mn10%、C0.47%、Al2%、V0.7%,其强度很大,在应用时能够实现钢板的轻薄化。回答下列问题:
(1)基态Mn原子和V原子未成对电子数之比为___________。
(2)下列状态的铝中,电离最外层一个电子所需能量最大的是___________。
A.[Ne]3s2 B.[Ne]3s23p1 C.[Ne]3s24s1 D.[Ne]3s1
(3)NH3的VSEPR模型的名称是___________,写出一种和NH3互为等电子体的阳离子的化学式___________。分子中的大π键可用符号∏表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为∏
),则平面分子
中的大π键应表示为___________。
(4)谷氨酸(HOOC-CH(NH2)-CH2-CH2-COOH)的钠盐-谷氨酸钠(C5H8NO4Na)是味精的主要成分,谷氨酸分子中C原子的杂化方式为___________,C原子与O原子所形成的化学键中σ键与π键的数目比n(σ)∶n(π)= ___________,π键的特征是两块电子云呈___________对称。
(5)Al2O3、N2、CO的沸点从高到低的顺序为___________。原因是___________ 。
(6)已知NaAlH4晶胞结构如图所示,它由两个正六面体叠加而成,Na+的配位数为___________。已知正六面体的棱长anm,NA为阿伏加德罗常数的值,则NaAlH4晶体的密度是___________ g• cm-3 (列出计算式)。
13、油气开采、石油化工、煤化工等行业废气普遍含有的硫化氢,需要回收处理并加以利用。回答下列问题:
(1)已知下列反应的热化学方程式:
kJ⋅mol
kJ⋅mol
计算反应③的
_______kJ⋅mol
;反应③能够自发的条件是_______。
(2)在1000℃时,反应①的 kJ⋅mol
,反应③的
kJ⋅mol
。已知
(R为常数,T为温度,K为平衡常数),据此分析反应③处理
的工艺方法的优点是_______。
(3)在不同温度、反应压强为100 kPa,进料比分别为a、b、c的条件下,反应③
平衡转化率如图1所示,则a、b、c由大到小的顺序为_______;温度越高,反应③
平衡转化率越大的原因是_______。
(4)在T℃、pkPa条件下,将的混合气进行反应③,同时发生副反应
,达到平衡时,
的转化率为80%,
的转化率为90%,则反应③的
_______
(列出计算式)。
(5)我国科学家设计了一种协同转化装置,实现对天然气中
和
的高效去除,其示意图如图2所示,则阳极区发生的总反应为_______。
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