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、回答下列问题:
(1)金刚石和石墨的部分物理性质数据如表:
物质 | 金刚石 | 石墨 |
熔点/℃ | 3550 | 3652 |
硬度 | 10 | 1.5 |
石墨的熔点比金刚石高,硬度却比金刚石小得多,原因是____。
(2)互为同分异构体的两种有机物形成氢键如图所示:
沸点:邻羟基苯甲醛____对羟基苯甲醛(填“>”、“=”或“<”),主要原因是____。
3、
利用合成
的流程如图所示:
请回答下列问题:
(l)物质A的名称为__________;A→B的反应类型是__________。
(2)由A制备环戊酮()的化学方程式为________________。
(3)由F生成G的化学方程式为________________。
(4)D的同分异构体中含有六元环且能发生银镜反应的有________种。
(5)写出符合下列要求的I的同分异构体的结构简式_______(写一种即可,已知同一个碳原子上不能连接2个羟基)。
①芳香族化合物 ②二元醇 ③分子中有5种化学环境的氢原子
(6)参照上述信息,以A和环戊酮()为原料(其它试剂自选),写出合成
的流程图。
___________
4、工业上可用软锰矿(主要成分是MnO2)和黄铁矿(主要成分是FeS2)为主要原料制备高性能磁性材料碳酸锰(MnCO3)。其工业流程如下:
回答下列问题:
(1)为了提高溶浸工序中原料的浸出率,可以采取的措施有__________________(写一条)。
(2)除铁工序中,在加入石灰调节溶液的pH前,加入适量的软锰矿,其作用是______________。
(3)净化工序的目的是除去溶液中的Cu2+、Ca2+等杂质。若测得滤液中c(F-)=0.01 mol•L-1,滤液中残留的c(Ca2+)=________________〔已知:Ksp(CaF2)=1.46×10-10〕,
(4)沉锰工序中,298K、c(Mn2+)为1.05 mol•L-1时,实验测得MnCO3的产率与溶液pH、反应时间的关系如图所示。根据图中信息得出的结论是______________。
(5)沉锰工序中有CO2生成,则生成MnCO3的离子方程式是______________________。
(6)从沉锰工序中得到纯净MnCO3的操作方法是___________________。副产品A的化学式是________。
5、N,P,As等元素的化合物在生产和研究中有许多重要用途。请回答下列问题:
(1)意大利罗马大学的[FuNvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子,该分子的空间构型与P4类似,其中氮原子的轨道杂化方式为__________,N-N键的键角为__________。
(2)基态砷原子的价电子排布图为__________,砷与同周期相邻元素的第一电离能由大到小的顺序为__________。
(3)配位原子对孤对电子的吸引力越弱,配体越容易与过渡金属形成配合物。PH3与NH3的结构相似,和过渡金属更容易形成配合物的是__________(填"PH3”或“NH3”)。
(4)SCl3+和PCl3是等电子体,SCl3+的空间构型是__________。S-Cl键键长__________P-Cl键键长__________(填“>”、“=”或“<”),原因是__________。
(5)砷化镓为第三代半导体,以其为材料制造的灯泡寿命长,耗能少。已知立方砷化镓晶胞的结构如图所示,砷化镓的化学式为__________。若该晶体的密度为ρg•cm-3,设NA为阿伏加德罗常数的值,则a、b的距离为__________pm(用含ρ和NA的代数式表示)。
6、亚硝酸氯(C1NO)是有机合成中的重要试剂。可由NO与Cl2在通常条件下反应得到,化学方程式为2NO(g)+C12(g)2C1NO(g),
(1)氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酸氯,涉及如下反应:
①2NO2(g)+NaC1(s)NaNO3(s)+ClNO(g)K1
②4NO2(g)+2NaC1(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)K2
③2NO(g)+C12(g)2C1NO(g)K3
则K1,K2,K3之间的关系为K3=______________。
(2)已知几种化学键的键能数据如下表(亚硝酸氯的结构为Cl-N=O):
则2NO(g)+C12(g)2C1NO(g)反应的△H和a的关系为△H=______________kJ/mol。
(3)300℃时.2NO(g)+C12(g)2ClNO(g)的正反应速率表达式为v正=k·cn(ClNO),
测得速率和浓度的关系如下表:
n=____________;k=____________(注明单位)。
(4)在1L的恒容密闭容器中充入2molNO(g)和1molC12(g),在不同温度下测得c(C1NO)与时间的关系如图A:
①该反应的△H____________0(填“>”“<”或“=”)。
②反应开始到10min时NO的平均反应速率v(NO)=____________mol/(L·min),
③T2时该反应的平衡常数K=____________
(5)一定条件下在恒温恒容的密闭容器中按一定比例充入NO(g)和Cl2(g),平衡时ClNO的体积分数随n(NO)/n(C12)的变化图象如图B,则A、B、C三状态中,NO的转化率最大的是____________点,当n(NO)/n(C12)=1.5时,达到平衡状态ClNO的体积分数可能是D、E、F三点中的____________点。
7、自然界中存在大量的金属元素和非金属元素,它们在工农业生产中有着广泛的应用。
(1)纳米氧化亚铜(Cu2O)是一种用途广泛的光电材料,已知高温下Cu2O比CuO稳定。
①画出基态Cu原子的价电子轨道排布图____________;
②从核外电子排布角度解释高温下Cu2O比CuO更稳定的原因____________。
(2)CuSO4溶液常用作农药、电镀液等,向CuSO4溶液中滴加足量浓氨水,直至产生的沉淀恰好溶解,再向其中加入适量乙醇,可析出深蓝色的Cu(NH3)4SO4·H2O晶体。
①Cu(NH3)4SO4·H2O晶体中存在的化学键有____________(填字母序号)。
a.离子键 b.极性键 c.非极性键 d.配位键
②SO42—的立体构型是____________,其中S原子的杂化轨道类型是____________。
③已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形,但NF3不易与Cu2+形成配离子,其原因是__________________。
(3)NaCl和MgO都属于离子化合物,NaCl的熔点为801.3℃,MgO的熔点高达2800℃。造成两种晶体熔点差距的主要原因是____________。
(4)合成氨工业中,原料气(N2、H2及少量CO、NH3的混合气)在进入合成塔前常用醋酸二氨合铜(I)溶液来吸收原料气体中的CO(Ac-代表CH3COO-),该反应是:
[Cu(NH3)2]Ac+CO+NH3[Cu(NH3)3CO]Ac(醋酸羰基三氨合铜)(I) △H<0
①C、N、O三种元素的第一电离能由小到大的顺序为____________;
②配合物[Cu(NH3)3CO]Ac中心原子的配位数为_________。
(5)铜的化合物种类很多,右图是氯化亚铜的晶胞结构,已知晶胞的棱长为a cm,则氯化亚铜密度的计算式为:ρ=____________g/cm3(用NA表示阿伏加德罗常数)。
8、甲酸钙广泛用于食品、工、石油等工业生产上,300~400℃左右分解.
Ⅰ、实验室制取的方法之一是:Ca(OH)2+2HCHO+H2O2=Ca(HCOO)2+2H2O+H2↑.
实验室制取时,将工业用氢氧化钙和甲醛依次加入到质量分数为30-70%的过氧化氢溶液中(投料物质的量之比依次为1:2:1.2),最终可得到质量分数98%以上且重金属含量极低的优质产品.
(1)过氧化氢比理论用量稍多,其目的是____________。
(2)反应温度最好控制在30-70℃之间,温度不易过高,其主要原因是____________。
(3)制备时在混合溶液中要加入微量硼酸钠抑制甲醛发生副反应外,还要加入少量的Na2S溶液,加硫化钠的目的是____________。
(4)实验时需强力搅拌45min,其目的是____________;结束后需调节溶液的pH 7~8,其目的是____________,最后经结晶分离、干燥得产品.
Ⅱ、某研究性学习小组用工业碳酸钙(主要成分为CaCO3;杂质为:Al2O3、FeCO3) 为原料,先制备无机钙盐,再与甲酸钠溶液混合制取甲酸钙.结合右图几种物质的溶解度曲线及表中相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol•L-1计算)。
金属离子 | 开始沉淀的pH | 沉淀完全的pH |
Fe3+ | 1.1 | 3.2 |
Al3+ | 3.0 | 5.0 |
Fe2+ | 5.8 | 8.8 |
请补充完整由碳酸钙制备甲酸钙的实验方案:称取13.6g甲酸钠溶于约20mL水,配成溶液待用,并称取研细的碳酸钙样品10g待用;____________。
提供的试剂有:a.甲酸钠,B.5mol•L-1硝酸,C.5mol•L-1盐酸,D.5mol•L-1硫酸,e.3%H2O2溶液,f.澄清石灰水。
9、(1)参考的结构示意图,画出
结构示意图___________。
(2)有机物和
互为同分异构体,但熔点
(-90℃)远低于
(240℃),可能的原因是___________。
10、氯化铁在金属蚀刻、污水处理等方面有广泛应用。某兴趣小组以废铁屑为原料,用如图所示装置制备FeCl3·6H2O。
已知:FeCl3易溶于水、甲醇、乙醇,不溶于甘油。
实验步骤:
I.废铁屑的净化:取一只小烧杯,放入约5g废铁屑,向其中注入15mL 1 mol·L−1
Na2CO3溶液,浸泡数分钟后,分离出铁屑,洗净、晾干。
II.FeCl2溶液的制备:将处理后的废铁屑加入装置B的三颈烧瓶中,缓慢加入适当过量的稀盐酸,得到含FeCl2的混合液。
III.FeCl3溶液的制备:由装置A制备氯气,向FeCl2的混合液中缓慢通入足量的氯气。
IV.FeCl3·6H2O产品的分离提纯:将三颈烧瓶中的FeCl3混合液转移出来,经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、重结晶、干燥,得到FeCl3·6H2O产品。
V.FeCl3·6H2O产品的纯度测定:用碘量法滴定并计算。
请回答:
(1)步骤I,从碳酸钠溶液中分离出铁屑的方法是___________。
(2)下列有关装置仪器的说法不正确的是___________。
A.装置A、B之间应加装一个盛有饱和食盐水的洗气瓶
B.装置B中,搅拌器的作用是使反应混合物充分接触
C.装置C中,NaOH溶液的作用是吸收逸出的氯气,防止空气污染
D.仪器a和仪器b的功能相同,操作方法也相同
(3)下列说法正确的是___________。
A.步骤II,稀盐酸适当过量的目的是提高铁屑的利用率并抑制水解
B.步骤III,可用K4Fe(CN)6溶液检验“含有FeCl3的混合液”中是否存在Fe2+
C.步骤IV ,蒸发浓缩要适度,浓缩度太小产率偏低,浓缩度太大纯度偏低
D.步骤IV,在冷却结晶后的固液混合物中加入甘油可提高产率
(4)已知碘量法的滴定反应:I2 +2Na2S2O3 =2NaI+Na2S4O6
①测定FeCl3·6H2O产品纯度的步骤选项如下,请排序(操作不能重复使用):用电子天平称取5.000g粗产品→配成250mL溶液→_____→_____→_____→_____→计算FeCl3·6H2O纯度。
a.加入稍过量的KI溶液,充分反应
b.用碱式滴定管取出25.00mL待测液于锥形瓶中
c.用淀粉溶液作指示剂,用c mol·L−1 Na2S2O3标准溶液滴定
d.平行滴定三次,消耗标准溶液的体积平均值为VmL
e.用移液管取出25.00 mL待测液于锥形瓶中
②如果碱式滴定管的乳胶管中有气泡,会导致滴定溶液体积不准确,因此,必须排出乳胶管中的气泡。具体操作是:把乳胶管向上弯曲,___________,使溶液从尖嘴快速喷出,气泡即可随之排掉。(请在横线上补全操作)
③实验中测得FeCl3·6H2O的产品纯度偏低,若操作过程无误,请从物质性质和反应原理角度分析,可能的原因是___________(写出一种即可)。
11、某兴趣小组对化合物X开展探究实验。
其中:X是易溶于水的正盐,由3种元素组成;A和B均为纯净物;生成的A全部逸出,且可使品红溶液褪色:溶液C中的溶质只含一种阴离子,并测得其pH为1;用酸性标准溶液滴定用6.68gX配成的溶液,发生反应:
,消耗
。(注:忽略加入固体X后溶液的体积变化)。请回答:
(1)组成X的3种元素是_______(填元素符号),X的化学式是_______。
(2)若吸收气体A的KOH不足,,该反应的化学方程式是_______。
(3)固体X与稀盐酸发生反应的离子方程式是_______。
(4)某研究小组讨论溶液D中的主要阴离子M与的反应原理,提出了两种可能:一是发生氧化还原反应;二是发生双水解反应,生成氢氧化铁胶体和气体A。在探究过程中某小组同学选择如下的实验用品:溶液D,
稀溶液,稀盐酸;试管、胶头滴管。从选择的药品分析,分析设计这个实验的目的是_______。
12、铜氨溶液在纤维工业有广泛应用。实验室模拟用废弃辉铜矿渣(主要含Cu2S,还含有少量FeS、SiO2)为原料制备Cu(NH3)的流程如图:
已知:常温下,Ksp[Cu(OH)2]=2×10-20,Cu2++4NH3Cu(NH3)
K=1×1013
回答下列问题:
(1)实验前将矿渣粉碎的目的是________,方案I中试剂①是________。
(2)方案II中,“过滤2”所得滤渣的主要成分除S外,还有________(填化学式)。Cu2S和硫酸铁溶液反应的离子方程式是________。
(3)“除铁”前,“氧化”的目的是________,试剂②最好选用________(填化学式)。如何证明铁元素被完全除尽?________。
(4)从环保角度看,两种方案更优的是________。
(5)常温下,向CuSO4溶液中加入浓氨水,生成Cu(OH)2沉淀,继续加入浓氨水,沉淀溶解生成Cu(NH3)。沉淀开始溶解时溶液的pH为10,则
=________。
13、B2H6与NH3反应生成如图所示的离子化合物[H2B(NH3)2]+[BH4]-(简记为X+M-),已知B、H、N的电负性分别为2.0、2.1、3.0。回答下列问题:
(1)X+M-熔点比B2H6的______(填“高”或“低”),理由是______。
(2)B原子的价层电子排布式为______。B和N相比,第一电离能较大的原子是______,原因是______。
(3)X+中B与N之间的电子对由______提供,M-中B原子的杂化类型为______。
(4)BH3分子的空间结构为______,B的化合价为______价。
(5)如图为一种B、Ca化合物晶体的一部分,晶体中B原子通过B-B键连成正八面体,八面体间也通过B-B键连接,所有B-B键长都为bpm。该晶体的化学式为______。若该晶胞的摩尔质量为Mg/mol,晶胞体积为Vpm3,阿伏加德罗常数为NA,晶胞密度为______g•cm-3。
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