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、化学反应原理是工业合成氨的重要理论基础。
<span style="font-size: 14px; font-family: "宋体";"><span contenteditable="true">(1)</span></span>合成氨反应:N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) △H = -92.4 kJ·mol-1 ,若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气,平衡_____移动(填“向左”、“向右”或“不”);使用催化剂该反应的△H_____(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下:
容器 | 甲 | 乙 | 丙 |
反应物投入量 | 1 mol N2 、3 mol H2 | 2 mol NH3 | 4 mol NH3 |
平衡时NH3的浓度(mol·L-1) | cl | c2 | c3 |
反应的能量变化 | 放出a kJ | 吸收bkJ | 吸收c kj |
体系压强(pa) | p1 | p2 | p3 |
反应物转化率 | a1 | a2 | a3 |
下列说法正确的是_____(填字母编号)。
A.2c1>c3 B. a+b=92.4 C. 2p23 D.a1+a3<1
(3)合成氨在等容条件下进行。改变其他反应条件,在I、II、III阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图所示:
①N2的平均反应速率vI(N2)、vII(N2)、vIII(N2)从大到小排列次序为________。
②由第一次平衡到第二次平衡,平衡移动的方向是______,采取的措施是_______________。
③比较第II阶段反应温度(T2)和第III阶段反应温度(T3)的高低:T2__T3(填“ > ”、“=”或“<”),判断的理由是______________________。
(4)将0.1 mol N2和0. 3 mol H2通入一容积可变的容器中进行工业固氮反应。
①若300 ℃、压强P2时达到平衡,容器容积恰为10 L,则此状态下反应的平衡常数K =_______(计算结果保留3位有效数字)。
②合成氨反应达到平衡后,t1时刻速率发生如图B变化,此刻可能改变的反应条件是_____________________(回答一种)。
3、氧、碳等非金属元素形成的物质种类繁多、性状各异。
(1)氧、氟、氮三种元素都可形成简单离子,它们的离子半径最小的是___________(填离子符号),硅元素在元素周期表中的位置是___________。CO2和SiO2是同一主族元素的最高正价氧化物,常温下CO2为气体,SiO2为高熔点固体。请分析原因:___________。
(2)比较硫和氯性质的强弱。热稳定性H2S___________HCl(选填“<”、“>”或“=”,下同);酸性:HClO4___________H2SO4。用一个离子方程式说明氯元素和硫元素非金属性的相对强弱:___________。
(3)红酒中添加一定量的SO2 可以防止酒液氧化,这利用了SO2 的___________性。若将SO2气体通入H2S水溶液中直至过量,下列表示溶液的pH随通入SO2气体体积变化的示意图正确的是___________(填序号)。
已知NaHSO3溶液呈酸性,而HSO既能电离又能水解。则在NaHSO3溶液中c(H2SO3)___________c(SO
)(选填“<”、“>”或“=”) 。
(4)亚硫酸钠和碘酸钾在酸性条件下反应生成硫酸钠、硫酸钾、碘和水,配平该反应方程式_____
___Na2SO3+____KIO3+____H2SO4_____Na2SO4+____K2SO4+______I2+_____ H2O
4、铜、镓、硒、硅等元素的化合物是生产第三代太阳能电池的重要材料。请回答:
(1)基态铜原子的电子排布式为 ;已知高温下CuO→Cu2O+O2,从铜原子价层电子结构(3d和4s轨道上应填充的电子数)变化角度来看,能生成Cu2O的原因是 。
(2)硒、硅均能与氢元素形成气态氢化物,则它们形成的组成最简单的氢化物中,分子构型分别为 ,若“Si—H”中共用电子对偏向氢元素,氢气与硒反应时单质硒是氧化剂,则硒与硅的电负性相对大小为Se Si(填“>”、“<”)。
(3)SeO2常温下白色晶体,熔点为340~350℃,315℃时升华,则SeO2固体的晶体类型为 ;若SeO2类似于SO2是V型分子,则Se原子外层轨道的杂化类型为 。
(4)与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性(价电子数少于价层轨道数),其化合物可与具有孤对电子的分子或离子生成配合物,如BF3能与NH3反应生成BF3·NH3。BF3·NH3中B原子的杂化轨道类型为 ,B与N之间形成 键。
(5)金刚砂(SiC)的硬度为9.5,其晶胞结构如图所示;则金刚砂晶体类型为 ,在SiC中,每个C原子周围最近的C原子数目为 个;若晶胞的边长为a pm,则金刚砂的密度表达式为 g/cm3。
5、研究K、Ca、Fe、As、T等第四周期元素对生产、生活有重要意义。回答下列问题:
(1)我国中医把雄黄作为解毒剂,用来治疗癣疥、中风等。雄黄的结构如图1.雄黄分子中孤电子对数与成键电子对数之比为___,砷酸常用于制备颜料、砷酸盐、杀虫剂等,则AsO的空间构型是___。
(2)已知KCl、MgO、CaO、TiN的晶体于NaCl的晶体结构相似,且三种离子晶体的晶格能数据如表所示。
离子晶体 | NaCl | KCl | CaO |
晶格能/kJ•mol-1 | 786 | 715 | 3401 |
①Ti3+的电子排布式为___。
②KCl、CaO、TiN三种离子晶体熔点由高到低的顺序为___,原因是___。
(3)Fe的一种晶体结构如图2甲、乙所示,若按甲虚线方向切割乙,得到的截面图中正确的是___。(填字母标号)假设铁原子的半径是rcm,铁的相对原子质量为M,则该晶体的密度为___g/cm3。(列式即可,设阿伏加德罗常数的值为NA)
6、铝是一种应用广泛的金属,工业上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得。
①铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等。从铝土矿中提炼Al2O3的流程如下:
②以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下:
回答下列问题:
(1)滤液Ⅰ中的阴离子有 ____________________________;
(2)滤液Ⅰ中加入CaO生成的沉淀是________,反应2的离子方程式为________________;
(3)E可作为建筑材料,化合物C是______,写出由D制备冰晶石的化学方程式_____________;
(4)已知:Kw=1.0×10−14,Al(OH)3AlO-2+ H+ + H2O K=2.0×10−13。Al(OH)3溶于NaOH溶液反应的平衡常数等于_________。
7、(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_______。
8、高炉炼铁是重要的工业过程,冶炼过程中涉及如下反应:
①FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g) ΔH1 =-11kJ/mol
②FeO(s)+C(s) Fe(s)+CO(g) ΔH2=+161.5kJ/mol
③C(s)+CO2(g) 2CO(g)
(1)反应③的ΔH=___________kJ/mol。
(2)在恒温恒容密闭容器中投入足量石墨与CO2进行反应③,可判定其达到平衡的条件有___________(填序号)。
A.容器总压保持不变
B.石墨断开3mol碳碳σ键的同时,CO断开2mol碳氧三键
C.CO的体积分数保持不变
D.保持不变
(3)反应②的压力平衡常数表达式Kp2=___________。
(4)恒容密闭容器中加入足量C、FeO,进行上述反应。改变温度,测得平衡时容器总压的对数lg(p总/kPa)、各气体的物质的量分数x(CO)、x(CO2)的变化如图所示:
①x( CO)对应的曲线是___________(填序号),判断依据是___________。
②在1200℃下进行上述反应,平衡时CO2分压为___________kPa,反应①在此温度下的压力平衡常数Kp1 =___________。
(5)高炉炼铁过程中会生成“渗碳体”Fe3C (相对分子质量为M),晶胞为长方体 (如图),晶胞参数为a pm, b pm, c pm,阿佛伽德罗常数为NA,则其密度为___________g/cm3(用含M、a、b、c、NA的式子表示)。
9、水中溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件,某课外小组用碘量法测定沱江河中的溶解氧。实验步骤及测定原理如下:
I.采集水样及氧的固定:
用溶解氧瓶采集水样,记录大气压及水温。将水样与Mn(OH)2碱性悬浊液(含有KI)混合,反应生成MnO(OH)2,实现氧的固定。
Ⅱ.酸化及滴定:
将固氧后的水样酸化,MnO(OH)2被I-还原为Mn2+,在暗处静置5min,然后用标准Na2S2O3溶液滴定生成I2(2S2O32-+I2====2I-+S4O62-)。
回答下列问题:
(1)氧的固定中发生反应的化学方程式为____________________。
(2)固氧后的水样用稀H2SO4酸化,MnO(OH)2被I-还为Mn2+,发生反应的离子方程式为______________________________。
(3)标准Na2S2O3溶液的配制。
①配制amol·L-1480mL该溶液时,需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和__________。
若定容时俯视,会使配制的Na2S2O3浓度__________(选填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
②Na2S2O3溶液不稳定,配制过程中,用蒸馏水须煮沸、冷却后才能使用,其目的是杀菌、除__________及二氧化碳。
(4)取100.00mL水样经固氧、酸化后,用amol·L-1Na2S2O3溶液滴定,以淀粉作指示剂,达到滴定终点的现象为____________________;若消耗Na2S2O3溶液的体积为bmL,则水样中溶解氧气的含量为____________________mol/L。
10、金属锰主要用在航空、冶金及化工等行业。采用“两矿一步法”浸出高硫高铁碳酸锰矿(主要含有FeS2、FeCO3、SiO2、CuO等杂质)制备金属锰的工艺流程如下:
已知:Ⅰ.福美钠的化学式为(CH3)2CNS2Na,采用福美钠对MnSO4溶液中重金属进行净化去除效果良好:
Ⅱ.部分金属离子形成氢氧化物沉淀的pH如下表所示:
| Fe2+ | Cu2+ | Fe3+ | Mn2+ |
pH(开始沉淀) | 7.5 | 5.2 | 1.7 | 7.2 |
pH(完全沉淀) | 9.7 | 7.8 | 3.2 | 10.4 |
回答下列问题:
(1)FeS2中S元素的化合价为_____价。
(2)浸出时,软锰矿中的主要成分MnO2与FeS2发生氧化还原反应,写出该反应的化学方程式:___
(3)向浸出液中吹入空气的目的是__________(用离子方程式表示)。
(4)调节pH的最佳范围是_______,沉淀的成分是______(填化学式)。
(5)(CH3)2CNS2H可由(CH3)2NH与CS2通过加成反应得到,1mol(CH3)2NH中,共价键的数目为__NA。
(6)工业上采用如图所示的方法获得金属Mn,B极为____极,若没有阴离子交换膜,Mn2+将在D极发生反应生成MnO2,则电极反应式为____________。
11、碘是人体必需的微量元素之一,我国以前在食盐中加KI加工碘盐。
(1) 目前加碘食盐中,不用KI的主要原因是__________________________。
(2) 将Fe3I8加入到K2CO3溶液中,生成Fe3O4、KI和一种气体,该反应的化学方程式为__________。
(3) 准确称取某KI样品3.500 0 g配制成100.00 mL溶液;取25.00 mL所配溶液置于锥形瓶中,加入15.00 mL 0.100 0 mol·L-1 K2Cr2O7酸性溶液(Cr2O72-转化为Cr3+),充分反应后,煮沸除去生成的I2;冷却后加入过量KI,用0.200 0 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点(I2和S2O32-反应生成I-和S4O62-),消耗Na2S2O3标准溶液24.00 mL。计算该样品中KI的质量分数____________ (写出计算过程)。
12、铁及其化合物在生产生活中有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)基态 Fe 原子的外围电子排布图为_______,基态 Fe2+中,核外电子占据最高能层的符号是_______。
(2)Fe3+可以与 SCN-形成一系列不同配位数的红色配合物,所以常用 KSCN 溶液检验 Fe3+的存在,KSCN中四种元素的电负性由小到大的顺序为_______,SCN-的几何构型为_______,中心原子的杂化类型为_______。
(3)实验中常用 K3[Fe(CN)6]检验 Fe2+,K3[Fe(CN)6]晶体中的化学键有_______(填写选项字母)1molK3[Fe(CN)6]中含有 σ 键与π键的数目比为_______。
a.离子键 b.共价键 c.氢键 d .配位键 e.金属键
(4)FexO 为氯化钠型结构,在实际晶体中,由于存在缺陷,x<1。测得Fe0.92O晶体的晶胞参数a=428.0pm,则该晶体的密度 ρ=_______g/cm3 (列出计算式),晶体中最近的两个铁离子间的距离为_______pm。(列出计算式)
13、钛和钛的化合物在航天、化工、建筑、日常生活中都有着广泛的用途。利用锂离子电池的一种钛酸锂废料[主要成分为,含有少量碳单质、Ni(II)、Fe(II)和Fe(III)],回收其中的锂和钛,并制备碳酸锂和钛白(
)产品,工艺流程如图所示:
(1)钛的几种同位素的质量数和相对丰度如下表,钛最稳定的核素是___________(写出相应核素的符号)。
核素 | A | B | C | D |
质量数 | 44 | 46 | 48 | 51 |
丰度/% | 0.015 | 7.99 | 73.97 | 0.001 |
(2)钛比钢轻、比铝硬,是一种新兴的结构材料,钛硬度比铝大的原因是___________。
(3)浸出渣中含有钛酸和少量___________。
(4)已知:,
,
。若要将Ni、Fe从浸出液中分步除去,达到分离Ni和Fe的目的,方案为___________,然后继续调pH,过滤得到
。
(5)“沉锂”步骤使用的试剂为碳酸钠,写出该步骤的离子方程式:___________;碳酸钠的添加量(理论用量的倍数)对的收率及纯度影响如图所示,代表
纯度的曲线为___________(填“a”或“b”)。
(6)测定钛白中的含量可用滴定分析法:准确称取0.3000 g样品放入锥形瓶中,加入
和
混合溶液,加热使样品溶解;冷却后,加入一定量稀盐酸(Ti元素存在形式变为
);加入金属铝,将
全部转化为
;待过量金属铝完全溶解并冷却后,加入指示剂,用0.1000 mol/L
标准溶液滴定至终点,将
氧化为
,重复操作2~3次,消耗标准溶液平均体积为25.00 mL。
①加入金属铝的作用除了还原外,另一个作用是___________。
②滴定时所用的指示剂为___________(填字母)。
a.酚酞溶液 b.淀粉溶液 c.溶液 d.KSCN溶液
③样品中的纯度为___________(保留一位小数)。
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