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、碳酸和一水合氨是重要的弱酸和弱碱,常温下,其电离常数如下表所示。回答下列问题:
弱电解质 | H2CO3 | NH3·H2O | |
电离常数 |
(1)碳酸的一级电离方程式为______,二级电离常数表达式________。
(2)浓度均为0.01 mol.L-1的H2CO3溶液和NH3·H2O溶液等体积混合,混合溶液中的溶质是_______(写化学式),混合溶液中、
、
、
的浓度由大到小的顺序是_______。
(3)和
在水溶液中相互促进水解,反应为
,则常温下,该反应的平衡常数
_______。(保留2位有效数字)。
(4)室温下,向100 mL 0.2 mol.L-1NaHCO3溶液中加入100 mL 0.2 mol·L-1NH3·H2O溶液,则+____+_____。
3、(1)锂空气电池比传统的锂离子电池拥有更强的蓄电能力,是传统锂电池容量的10 倍,其工作原理示意图如图所示.
放电时,b 电极为电源的___________极,电极的反应为___________,充电时,a电极应与外接电源___________极相连接。
(2) ①25℃时,将a mol/L 的NaCN 溶液与0.01mol/L 的盐酸等体积混合,反应后测得溶液 pH=7,
则(a) HCN 的电离常数Ka (用含a的代数式表示)为___________;
(b)下列关于该溶液的说法正确的是___________
A.此溶液有C(Na+)+C(H+)=C(OH-)+C(CN-)
B.此溶液有C(Na+)=C(HCN)+C(CN-)
C.混合溶液中水的电离程度一定大于该温度下纯水的电离程度
②25℃时,H2SO3HSO3-+H+的电离常数Ka=1×10-2 mol•L-1 ,则该温度下NaHSO3水解反应的平衡常数Kb=___________mol•L-1,若向NaHSO3溶液中加入少量I2,则溶液中
将___________(填“增大”、“减小”或“不变”)
(3)汽车尾气中CO、NO2在一定条件下可发生反应:4CO(g)+2NO2(g)4CO2(g)+N2(g)△H=-1200KJ/mol,一定温度下,向容积固定为 2L的密闭容器中充入一定量的 CO和 NO2,NO2 的物质的量随时间的变化曲线如图所示:
①0~10min内该反应的平均速率v(CO)=___________,从 11 min 起其他条件不变,压缩容器的容积变为 1L,则2 n NO 的变化曲线可能为图中的___________(填字母).
②恒温恒容条件下,不能说明该反应已达到平衡状态的是___________(填字母).
A.容器内混合气体颜色不再变化
B.容器内的压强保持不变
C.2v逆(NO2)=v正(N2)
D.容器内混合气体密度保持不变
4、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
5、氮的化合物既是一种资源,也会给环境造成危害。
I.氨气是一种重要的化工原料。
(1)NH3与CO2在120°C,催化剂作用下反应生成尿素:CO2(g)+2NH3(g)(NH2)2CO(s)+H2O(g),ΔH= -x KJ/mol (x>0),其他相关数据如表:
物质 | NH3(g) | CO2(g) | CO(NH2)2(s) | H2O(g) |
1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/KJ | a | b | z | d |
则表中z(用x a b d表示)的大小为________。
(2)120℃时,在2L密闭反应容器中充入3mol CO2与NH3的混合气体,混合气体中NH3的体积分数随反应时间变化关系如图所示,该反应到达平衡时CO2的平均反应速率为_____, 此温度时的平衡常数为_____。
下列能使正反应的化学反应速率加快的措施有___________.
① 及时分离出尿素 ② 升高温度 ③ 向密闭定容容器中再充入CO2 ④ 降低温度
Ⅱ.氮的氧化物会污染环境。目前,硝酸厂尾气治理可采用NH3与于NO在催化剂存在的条件下作用,将污染物转化为无污染的物质。某研究小组拟验证NO能被氨气还原并计算其转化率(已知浓硫酸在常温下不氧化NO气体)。
(l)写出装置⑤中反应的化学方程式_________。
(2)装置①和装置②如下图,仪器A的名称为_____,其中盛放的药品名称为_______。
装置②中,先在试管中加入2-3 粒石灰石,注入适量稀硝酸,反应一段时间后,再塞上带有细铜丝的胶塞进行后续反应,加入石灰石的作用是________。
(3)装置⑥中,小段玻璃管的作用是______;装置⑦的作用是除去NO, NO与FeSO4溶液反应形成棕色[Fe(NO)]SO4溶液,同时装置⑦还用来检验氨气是否除尽,若氨气未除尽,可观察到的实验现象是_________。
6、2015年,中国药学家屠哟坳获得诺贝尔生理学和医学奖,其突出贡献是创制新型抗疟药青蒿素和双氢青蒿素。青蒿素是从黄花篙中提取得到的一种无色针状晶体,双氢青蒿素是青蒿素的重要衍生物,抗疟疾疗效优于青蒿素。请回答下列问题:
(1)组成青蒿素的三种元素电负性由大到小排序是_________,画出基态O原子的价电子排布图_________。(2)一个青蒿素分子中含有_________个手性碳原子;
(3)双氢青蒿素的合成一般是用硼氢化钠(NaBH4)还原青蒿素。硼氢化物的合成方法有:
2LiH+B2H6=2LiBH4 4NaH+BF3=NaBH4+3NaF
①写出BH4-的等电子体_________ (分子、离子各写一种);
②1976年,美国科学家利普斯康姆(W.N.Lipscomb)因提出多中心键的理论解释B2H6的结构而获得了诺贝尔化学奖。B2H6分子结构如图,2个B原子和一个H原子共用2个电子形成3中心二电子键,中间的2个氢原子被称为“桥氢原子”,它们连接了2个B原子。则B2H6分子中有_________种共价键,B原子的杂化方式为_________。
③NaBH4的阴离子中一个B原子能形成4个共价键,而冰晶石(Na3AlF6)的阴离子中一个Al原子可以形成6个共价键,原因是_________。
④NaH的晶胞如图,则NaH晶体中阳离子的配位数是_________;设晶胞中阴、阳离子为刚性球体且恰好相切,求阴、阳离子的半径比=_________。
7、硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合酸性溶液中反应回收S,其物质转化如图所示。
(1)在图示的转化中:Fe2+转化为Fe3+的离子方程式是_______;当有1molH2S转化为硫单质时,若保持溶液中Fe3+的物质的量不变,需要消耗O2的物质的量为_______。
(2)在温度一定和不补加溶液的条件下,缓慢通入混合气体,并充分搅拌。欲使生成的硫单质中不含CuS,可采取的措施是_______。
(3)H2S在高温下分解生成硫蒸汽和H2。若反应在不同温度下达到平衡时,混合气体中各组分的体积分数如图所示。则H2S在高温下分解反应的化学方程式为_______。
(4)H2S具有还原性。在酸性条件下,H2S和KMnO4反应生成S、MnSO4和其它产物,写出该反应的化学方程式_______。反应中被还原的元素是_______。
(5)从电离平衡角度,结合必要的化学用语说明Na2S溶液常温下pH>7的原因:_______。
(6)已知:Cu2++H2S=CuS↓+2H+;FeS+2H+=Fe2++H2S↑。比较H2S、CuS和FeS溶解或电离出S2-的能力:_______。
8、医学上常将酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液的反应用于测定血钙的含量。回答下列问题:__H++__MnO4-+__H2C2O4→__CO2↑+__Mn2++__________
(1)配平以上离子方程式,并在中填上所需的微粒或数字。
(2)该反应中的还原剂是___。
(3)反应转移了0.4mol电子,则消耗KMnO4的物质的量为___mol。
(4)测定血钙的含量的方法是:取2mL血液用蒸馏水稀释后,向其中加入足量(NH4)2C2O4溶液,反应生成CaC2O4沉淀,将沉淀用稀硫酸溶解得到H2C2O4后,再用KMnO4溶液滴定。
①稀硫酸溶解CaC2O4沉淀的化学方程式是__。
②溶解沉淀时__(能或不能)用稀盐酸,原因是___。
③若消耗了1.0×10-4mol/L的KMnO4溶液20.00mL,则100mL该血液中含钙__g。
9、磷是生物体中不可缺少的元素之一,它能形成多种化合物。
(1)基态磷原子中,电子占据的最高能层符号为___________;该能层能量最高的电子云在空间有___________个伸展方向,原子轨道呈__________形。
(2)磷元素与同周期相邻两元素相比,第一电离能由大到小的顺序为___________。
(3)单质磷与Cl2反应,可以生成PCl3和PCl5.其中各原子均满足8电子稳定结构的化合物中,P原子的杂化轨道类型为__________,其分子的空间构型为____________。
(4)磷化硼(BP)是一种超硬耐磨涂层材料,如图为其晶胞,硼原子与磷原子最近的距离为acm。用Mg/mol表示磷化硼的摩尔质量,NA表示阿伏加德罗常数的值,则磷化硼晶体的密度为___________。
(5)H3PO4为三元中强酸,与Fe3+形成H3[Fe(PO4)2],此性质常用于掩蔽溶液中的Fe3+。基态Fe3+的核外电子排布式为__________;PO43-作为_________为Fe提供_________。
(6)磷酸盐分为直链多磷酸盐、支链状超磷酸盐和环状聚偏磷酸盐三类。某直链多磷酸钠的阴离子呈如图所示的无限单链状结构,其中磷氧四面体通过共用顶角氧原子相连。则该多磷酸钠的化学式为_______。
10、铜是生活中常见的金属,以铜为原料进行如下实验。回答下列问题:
Ⅰ.制备
(1)利用铜与浓硫酸制备,适宜的装置是_______(从A、B、C中选择),该装置内发生的化学方程式为_______。
(2)收集干燥的,所需装置的接口连接顺序为:发生装置→_______(填小写字母)。
(3)反应后,发生装置中未观察到蓝色溶液,原因是_______。
Ⅱ.探究温度对铜与过氧化氢反应的影响
向10mL30%的溶液中滴加1mL3mol/L硫酸,将光洁无锈的铜丝置于其中,铜丝表面产生气泡并逐渐变多,剩余溶液呈蓝色。经检验产生的气体为
,查阅资料发现是
催化
分解的结果。
(4)写出生成的离子方程式_______。
(5)学习小组提出猜想:升高温度,催化能力增强,该小组设计如下实验验证猜想。
实验序号 | 30%H2O2(mL) | 1mol/LCuSO4(mL) | 水(mL) | 水浴温度(℃) | 3min时生成O2的平均速率( |
1 | 10 | 1 | 1 | 20 | 2.4 |
2 | 10 | 1 | 1 | 30 | 9 |
3 | 10 | 1 | 1 | 40 | 90 |
4 | 10 | 0 | 2 | 20 | A1 |
5 |
|
|
|
| A2 |
6 | 10 | 0 | 2 | 40 | A3 |
①小组同学认为实验1~3的结果,不能证明猜想成立,理由是_______。
②为进一步验证猜想,完善实验4~6的方案(答案填在答题卡上) _______。小组同学结合实验1~6,判断猜想成立,依据是_______。
11、下图是将一定质量的草酸亚铁在氩气气氛中进行热重分析示意图(
表示残留固体质量占原样品总质量的百分数)。
(1)B处时残留物的化学式为_____。
(2)现取放在某真空的密闭容器中,再充入
,加热至
,其中反应:
的平衡常数
,则反应达平衡时
的转化率为__。
12、铼是一种熔点高、耐磨、耐腐蚀的金属,广泛用于航天航空等领域。工业上用富铼渣(含ReS2)制得铼粉,其工艺流程如下图所示:
回答下列问题
(1)图1是矿样粒度与浸出率关系图,浸出时应将富铼渣粉碎至___目;请写出提高铼浸出率的另外两种方法___、__。浸出反应中ReS2转化为两种强酸,请写出铼浸出反应的离子方程式___。
(2)图2表示萃取液流速与铼吸附率关系。结合实际工业生产效益,萃取剂流速宜选用的范围是6~8BV/h,选择此范围的原因是___。
(3)酸浸相同时间,测得铼的浸出率与温度关系如图3所示,分析T1℃时铼的浸出率最高的原因是__。
(4)实验室中,操作III所用主要仪器名称为___。已知高铼酸铵是白色片状晶体,微溶于冷水,易溶于热水。若要得到纯度更高的高铼酸铵晶体,可通过在水中__的方法提纯。
(5)高铼酸铵热分解得到Re2O7,写出氢气在800℃时还原Re2O7,制得铼粉的化学方程式____。
(6)整个工艺流程中可循环利用的物质有:H2SO4、__、___。
13、硫酸厂产生的酸性废水中含有超标的H3AsO3,需处理达标后才能排放。目前含砷废水的处理常用石灰中和PFS、氧化吸附等方法。
(1)石灰中和PFS法,处理过程如下:
含砷废水经氧化后,加入石灰乳,在相同时间内,废水中沉降的固体、砷的去除率与溶液pH的关系如图1所示。H3AsO4水溶液中含砷微粒的物质的量分布分数与pH的关系如图2所示。已知此温度下,Ca(H2AsO4)2溶于水,Ksp(FeAsO4)=5.7×10-21,Ksp[Ca3(AsO4)2]=6.8×10-19,Ksp(CaHAsO4)=8.4×10-4。
①一级沉降时,当pH=2,废水中开始产生沉淀,该沉淀主要成分的化学式为_______。pH调节到8时,开始产生Ca3(AsO4)2沉淀,原因是_______。
②二级沉降中,保持溶液pH在8~10之间,加入PFS(聚合硫酸铁)形成的Fe(OH)3胶体粒子与含砷微粒反应可提高砷的去除率,其主要反应的离子方程式为_______。
(2)氧化吸附法,新生态MnO2悬浊液具有较强的氧化性,能将As(Ⅲ)氧化为As(Ⅴ),也具有较强的吸附性,已知常温下,pH>7.1时,吸附剂表面带负电,pH越大,吸附剂表面带的负电荷越多;pH<7.1时,吸附剂表面带正电,pH越小,吸附剂表面带的正电荷越多。pH不同时,新生态MnO2悬浊液对砷去除率如图3所示。
①加入新生态MnO2悬浊液使废水中H3AsO3转化为H3AsO4,反应的离子方程式为_______。
②当溶液pH介于7~9,吸附剂对五价砷的平衡吸附量随pH的升高而下降,试分析其原因:_______。
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