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、
(1)工业上用湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的流程如图所示:
①洗涤粗品时选用异丙醇而不用水的理由是: 。
②反应II的离子方程式为 。
③高铁酸钾在水中既能消毒杀菌,又能净水,是一种理想的水处理剂.它能消毒杀菌是因为 它能净水的原因是 。
④已知25℃时Fe(OH)3的Ksp = 4.0×10-38,反应II后的溶液中c(Fe3+)=4.0×10-5mol/L,则需要调整 时,开始生成Fe(OH)3(不考虑溶液体积的变化)。
(2)由流程图可见,湿法制备高铁酸钾时,需先制得高铁酸钠,然后再向高铁酸钠中加入饱和KOH溶液,即可析出高铁酸钾。①加入饱和KOH溶液的目的是: 。
②由以上信息可知:高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠 (填“大”或“小”)。
湿法
| 强碱性介质中,Fe(NO3)3与NaClO反应生成紫红色高铁酸盐溶液
|
干法
| Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色高铁酸盐和KNO2等产物
|
(3)干法制备K2FeO4的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(4)高铁电池是正在研制中的可充电干电池,高铁电池具有工作电压稳定, 放电时间长等优点,有人以高铁酸钾、二氧化硫和三氧化硫原料,以硫酸酸钾为电解质,用惰性电极设计成高温下使用的电池,写出该电池正极电极反应式: 。
3、(1) N2H6Cl2属于离子化合物,且每个原子都满足稳定结构。N2H6Cl2的电子式为____。
(2)一定条件下,测定HF的相对分子质量时,实验数据明显大于理论值,原因是_____。
4、黑火药是我国古代四大发明之一,它的爆炸反应为:2KNO3+3C+S═K2S+N2↑+3CO2↑(已配平)
(1)除S外,上列元素的第一电离能从大到小依次为___________________________;
(2)生成物中,A 的电子式为____________;含极性共价键的分子的中心原子轨道杂化类型_____________;
(3)已知CN-与N2结构相似,推算HCN分子中σ键与π键数目之比为
(4)S的基态原子价层电子排布式为___________,S的一种化合物ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方ZnS晶体结构如下图所示,其晶胞边长为540.0pm,密度为________g·cm3(列式并计算),a位置S2-离子与b位置Zn2+离子之间的距离为___________pm。
5、硫酸铜是一种重要盐。
完成下列填空:
(1)无水硫酸铜为___________色粉末,CuSO4·5H2O属于___________晶体,由饱和CuSO4溶液获取CuSO4·5H2O晶体的方法___________。
(2)向硫酸铜溶液中逐滴滴加NaHCO3溶液,产生含有Cu(OH)2的沉淀和无色气体,请用平衡知识解释原因___________。
(3)写出使用硫酸铜溶液制备新制氢氧化铜悬浊液的方法___________。
(4)实验室制备乙炔时,常用硫酸铜溶液除去杂质气体H2S,写出除杂时发生的离子方程式____。0.80 g CuSO4·5H2O样品受热脱水过程中热重曲线如图所示。
(5)计算确定200℃时固体物质的化学式___________。
(6)用___________法分离混合液中的铜离子和铁离子。
6、I.把煤作为燃料可通过下列两种途径:
途径1:C(s) +O2 (g)=CO2(g) ΔH1<0 ①
途径2:先制成水煤气:C(s) +H2O(g) = CO(g)+H2(g) ΔH2>0 ②
再燃烧水煤气:2 CO(g)+O2 (g)=2CO2(g) ΔH3<0 ③
2H2(g)+O2 (g) =2H2O(g) ΔH4<0 ④
请回答下列问题:
(1) 途径I放出的热量________( 填“大于”“等于”或“小于”) 途径II放出的热量。
(2) ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的数学关系式是_____________________。
II.某氮肥厂含氮废水中的氮元素多以和NH3·H2O形式存在,处理过程中
在微生物的作用下经过两步反应被氧化成
,这两步反应过程中的能量变化如图所示:
(3)1mol(aq)全部被氧化成
(aq)的热化学方程式是____________________
III.氮氧化物是造成光化学烟雾和臭氧层损耗的主要气体,已知:
①CO(g)+NO2(g)=NO(g)+CO2(g) ΔH= -a kJ•mol-1(a>0)
②2CO(g)+2NO (g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH= -b kJ•mol-1(b>0)
(4)若用标准状况下 3.36L CO还原NO2至N2(CO完全反应)的整个过程中转移电子的物质的量为______mol,放出的热量为______kJ(用含有a和b的代数式表示)。
(5)用CH4催化还原NOx也可以消除氮氧化物的污染.例如:
①CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH1= -574kJ•mol-1
②CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=?
若1mol CH4还原NO2至N2整个过程中放出的热量为867kJ,则ΔH2=______.
7、工业上常利用FeSO4还原酸浸软锰矿(主要成分MnO2,杂质为Si、Fe和Al等元素的化合物)制备MnSO4·H2O。
(1)①FeSO4还原MnO2生成MnSO4反应的离子方程式为___。
②Fe2+基态核外电子排布式为___。
(2)在一定温度下,软锰矿与FeSO4、硫酸、蒸馏水按照一定比例混合搅拌反应。混合体系液固比(g·mL-1)对锰浸取率(%)的影响如图所示。反应需要控制液固比=4:1:当液固比<4:1时,锰浸取率随液固比增大而迅速上升的原因是___。
(3)浸取液经氧化、中和等系列操作后,可得到MnSO4·H2O粗产品。通过下列方法测定产品纯度:准确称取3.000g样品,加适量ZnO及H2O煮沸、冷却,转移至锥形瓶中,用0.5000mol·L-1KMnO4,标准溶液滴定至溶液呈红色且半分钟不褪色,消耗标准溶液20.00mL计算MnSO4·H2O样品的纯度(写出计算过程):___。
已知:2KMnO4+3MnSO4+2H2O=5MnO2↓+K2SO4+2H2SO4
8、过渡金属配合物的一些特有性质的研究正受到许多研究人员的关注,因为这方面的研究无论是理论上还是工业应用上都有重要意义。
氯化铁溶液用于检验食用香精乙酰乙酸乙酯时,会生成紫色配合物,其配离子结构如图所示。
(1)此配离子中含有的作用力有__________ (填序号)。
A.离子键 B.金属键 C.极性键 D.非极性键 E.配位键 F.氢键 G.σ键 H.π键
(2)此配合物中碳原子的杂化轨道类型有__________。
9、(1)比较NaHCO3与NaAlO2结合氢离子能力的强弱,用一个离子方程式加以说明:_______。
(2)画出NH3·H2O的结构_______。 (氢键可用X…H-Y来表示)
(3)常压下,AlF3的熔点(1040℃)比AlCl3的熔点(194℃)高,原因是_______。
10、资料显示:久置于潮湿环境中的漂白粉受热生成O2和少量Cl2;干燥的漂白粉加热后发生反应Ca(ClO)2CaCl2 + O2↑。
学生甲利用下图装置进行实验:加热A中试管内装有的潮湿漂白粉样品时,观察到B中有大量气泡产生。
(1)B中发生反应的离子方程式为__________________________________________________。
(2)请写出实验室检验氯气的方法:_____________________________________________。
学生乙设计实验测定某干燥漂白粉样品中次氯酸钙的百分含量。实验步骤如下:
①称量坩埚的质量,为W1g。
②坩埚中加入样品后再称,质量为W2g。
③重复进行加热、冷却、称量,直到恒重,质量为W3g。
(3)称量所用仪器名称为_____________________;实验到达恒重的判断依据是___________________________________________________。
(4)该漂白粉样品中次氯酸钙的百分含量为_________________(用W1、W2、W3表示);若所用坩埚内壁沾有受热易分解的物质,则该实验测得的结果__________________。(选填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
11、KClO3、KMnO4、MnO2常用于实验制备氯气、氧气。某同学取了24.5gKClO3和少量的KMnO4混合均匀后,充分加热后收集到气体A0.32mol,然后再加入足量的浓盐酸,加热充分反应后收集到氯气amol(不考虑氯气的溶解),Mn元素全部转变成Mn2+。求:
(1)加入KMnO4的物质的量____。
(2)a的值(写出推理过程)____。
12、研究柴油车尾气中的催化转化具有重要意义。
(1)尿素水溶液与柴油车尾气在高温下混合后,尿素分解生成
和CHON,在催化剂作用下,CHON与
反应生成
和
。画出CHON的结构式:__________。
(2)在催化剂作用下,将柴油车尾气中的
选择性还原为
的过程称为
脱硝.当柴油车尾气中
时,会发生快速
脱硝反应。
①写出快速脱硝反应的化学方程式:______________。
②控制其他条件相同,将与表所示的气体充分混合后分别匀速通入如图-1所示的反应器中反应,测得A组
的脱除率明显低于B组,其可能原因是___________。(该温度下
与
不发生反应)
| 混合气体物质的量 |
A组 |
|
B组 |
|
③二氧化铈作为一种SCR脱硝催化剂,能在
和
之间改变氧化状态,将NO氧化为
,并引起氧空位的形成,得到新的铈氧化物
。铈氧化物发生的可能变化如图-2所示。当
氧化标况下
后,生成新的铈氧化物中
、
、
的最简整数比为____________。
(3)科学家研究了晶面上的
反应过程:该过程如图-3所示。
与
形成能提供质子的酸性位,
吸附在酸性位上生成中间体X,NO与X反应生成不稳定的过渡态物质,随后分解生成
和
。
①画出图中虚线框内X的结构:____________。
②烟气中的少量会增大催化剂活性,但
量过多会大大降低催化剂的活性.其可能原因分别是_____________。
13、氮及其化合物的研究对于生态环境保护和工农业生产发展非常重要。请回答下列问题:
(1)煤燃烧产生的烟气中含有氮的氧化物NOx,用CH4催化还原NOx可消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-865.0 kJ·mol-1
②2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H=-112.5 kJ·mol-1
③适量的N2和O2完全反应,每生成2.24 L(标准状况下)NO时,吸收8.9 kJ的热量。
则CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=___________kJ·mol-1。
(2)已知合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92 kJ·mol-1
①合成氨需要选择合适的催化剂,分别选用A、B、C三种催化剂进行实验,所得结果如图1所示(其他条件相同),则实际生产中适宜选择的催化剂是(填“A”、“B”或“C”),理由是___________。
②科研小组模拟不同条件下的合成氨反应,向刚性容器中充人10.0 mol N2和20.0 mol H2,不同温度下平衡混合物中氨气的体积分数与总压强(p)的关系如图2,T1、T2、T3由小到大的排序为___________;在T2、50MPa条件下,A点v正___________v逆(填“>”、“<”或“=”);在温度T2压强50 MPa时,平衡常数Kp=___________MPa-2(列出表达式,分压=总压×物质的量分数)。
③合成氨反应在催化剂作用下的反应历程为(*表示吸附态):
第一步N2(g)→2N*;H2(g)→2H*(慢反应)
第二步N*+H*NH*;NH*+H*
NH2*;NH2*+H*
NH3*;(快反应)
第三步NH3*NH3(g)(快反应)
i.第一步反应的活化能E1与第二步反应的活化能E2相比:E1>E2,请写出判断理由___________。
ii.关于合成氨工艺的下列理解,正确的有___________(填写字母编号)。
A.控制温度远高于室温,是为了保证尽可能高的平衡转化率和加快的反应速率
B.合成氨反应在不同温度下的△H和△S都小于零
C.NH3易液化,不断将液氨移去,利于反应正向进行
D.原料气中N2由分离空气得到,H2由天然气与水蒸气反应生成,原料气需要经过净化处理,以防催化剂中毒和安全事故发生
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