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、三草酸合铁酸钾是制备铁触媒上的主要原料。在光照下分解:
。回答下列问题:
(1)基态原子的电子排布式为___________,基态
与
中未成对电子的数目之比为___________。
(2)三草酸合铁酸钾所含元素中,第一电离能最大的是___________(填元素符号,下同),电负性最大的是___________。
(3)1个与1个
分子中
键数目之比为___________,
分子的立体构型为___________。
(4)金刚石的晶胞结构如图所示,碳原子分别位于顶点、面心和体内。
若图中原子1的坐标为,则原子2的坐标为___________。
3、S、N元素是重要的非金属元素,其化合物应用广泛。
(1)红热木炭与浓H2SO4反应的化学方程式是C+2H2SO4CO2↑+2SO2↑+2H2O,该反应中浓硫酸的作用是作_______(填“氧化剂”或“还原剂”)。
(2)SO2能够使品红溶液褪色,体现了二氧化硫具有_______性(填“漂白性”或“还原性”)。
(3)关于氮的变化关系图如下:
上述流程中能够实现氮的固定的是_______(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
(4)氨的催化氧化是工业上制硝酸的重要步骤,其反应为:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)。
①一定条件下,在体积10 L的密闭容器中进行,半分钟后,NO的物质的量增加了4.5 mol,则此反应的平均速率v(NH3)=_______mol·(L·s)-1;
②在相同温度下,向该容器中通入一定量的NH3气体,反应速率将_______(填“加快”“减慢”或“不变”)。
4、已知丙烯可发生如下的一系列反应,试回答:
(1)聚合物A的名称_____________,丙烯分子中共平面的原子数最多为_________个。
(2)指出反应类型:②__________________,④__________________________。
(3)写出①的化学方程式:_________________________________________。
5、为有效控制雾霾,各地积极采取措施改善大气质量。有效控制空气中氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物显得尤为重要。
(1)在汽车排气管内安装催化转化器,可将汽车尾气中主要污染物转化为无毒的大气循环物质。
已知:① ∆H=180.5kJ·
②C和CO的燃烧热(∆H)分别为-393.5kJ·和-283kJ·
则2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) ∆H=_________kJ·
(2)将0.20molNO和0.10molCO充入一个容积为1L的密闭容器中,反应过程中物质浓度变化如图所示。
①CO在0—9min内的平均反应速率=__________ mol·L-1·
(保留两位有效数字);第12min时改变的反应条件可能为_________。
A.升高温度 B.加入NO
C.加催化剂 D.降低温度
②该反应在第18min时又达到平衡状态,此时的体积分数为________(保留三位有效数字),化学平衡常数K=____________(保留两位有效数字)。
(3)通过人工光合作用能将水与燃煤产生的转化为HCOOH和
。已知常温下0.1mol·
的HCOONa溶液pH=10,则HCOOH的电离常数Ka=__________。
6、由P、S、Cl、Ni等元素组成的新型材料有着广泛的用途,回答下列问题。
(1)基态Cl原子核外电子占有的原子轨道数为______个,P、S、Cl的第一电离能由大到小顺序为_______。
(2)PCl3分子中的中心原子杂化轨道类型是______,该分子构型为_______。
(3)PH4Cl的电子式为______,Ni与CO能形成配合物Ni(CO)4,该分子中π键与σ键个数比为________。
⑷已知MgO与NiO的晶体结构(如图1)相同,其中Mg2+和Ni2+的离子半径分别为66 Pm和 69 pm,则熔点:MgO___NiO(填“>”、“<”或“=”),理由是______。
(5)若NiO晶胞中离子坐标参数A为(0,0,0),B为(1,1,0),则C离子坐标参数为______。
(6)一定温度下,NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”,可以认为O2-作密置单层排列, Ni2+填充其中(如图2),已知O2-的半径为a m,每平方米面积上分散的该晶体的质量为____g。(用a、NA表示)
7、研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义。
(1)将CO2与焦炭作用生成CO,CO可用于炼铁等。
已知:①Fe2O3(s) + 3C(石墨) = 2Fe(s) + 3CO(g) △H 1 = +489.0 kJ·mol-1
②C(石墨) +CO2(g) = 2CO(g) △H 2 = +172.5 kJ·mol-1
则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为 。
(2)二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向,将CO2转化为甲醇的热化学方程式为:
CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) △H
①该反应的平衡常数表达式为K= 。
②取一定体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比为1∶3),加入恒容密闭容器中,发生上述反应,反应过程中测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系如图1所示,则该反应的ΔH 0(填“>”、“<”或“=”)。
③在两种不同条件下发生反应,测得CH3OH的物质的量随时间变化如图2所示,曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ KⅡ(填“>”、“<”或“=”)。判断的理由 。
(3)以CO2为原料还可以合成多种物质。
①工业上尿素[CO(NH2)2]由CO2和NH3在一定条件下合成,其反应方程式为 。开始以氨碳比=3进行反应,达平衡时CO2的转化率为60%,则NH3的平衡转化率为 。
②将足量CO2通入饱和氨水中可得氮肥NH4HCO3,已知常温下一水合氨Kb=1.8×10-5,碳酸一级电离常数Kb=4.3×10-7,则NH4HCO3溶液呈 (填“酸性”、“中性”、“碱性”)。
8、某化工厂生产化工原料的同时会产生多右种废液,其有机废液的主要成分为苯胺、苯酚、苯甲醇(都微溶于水),其无机废液的主要污染成分为Cr2O72-,该工厂处理废液的方法如下:
I.利用物质的酸碱性,从有机废液中分离、回收有机物
(1)物质A为______,物质B为______, 物质C为_________。(填写化学式)
(2)若想选用一种试剂仅仅将苯甲酸与其他种物质分开,则应选用的试剂是______。
II.利用纳米级Cu2O处理含有Cr2O72-的酸性废水
已知:Cu2OCu+CuSO4;pH=5时Cr3+会形成Cr(OH)3沉淀
(3)工业上用肼(N2H4)与新制的Cu(OH)2反应制备纳米级Cu2O,同时放出N2,该反应的化学方程式为____________。
(4)光照时,会在形成的微电极上发生电极反应,反应原理如下图所示,
对Cu2O的作用提出两种假设:
a. Cu2O作光催化剂;
b. Cu2O与Cr2O72-发生氧化还原反应
己知:Cu2O的添加量是1.74×10-4mol/L,Cr2O72-的初始浓度是9.60×10-4mol/L;对比实验,反应1.5小时结果如右图所示。结合试剂用量数据和实验结果可得到的结论是假设_____成立,写出该过程的正极反应方程式:_______________。
(5)溶液的pH对Cr2O72-降解率的影响如下图所示。
由上图可知,pH=3时,Cr2O72-的降解率最大;pH=2与pH=5时,Cr2O72-的降解率低的原因分别可能是___________、______________。
9、(1)已知Li、Na、K、Rb、Cs的熔、沸点呈下降趋势,而F2、Cl2、Br2、I2的熔点和沸点依次升高,分析升高变化的原因是_______。
(2)CN2H4是离子化合物且各原子均满足稳定结构,写出CN2H4的电子式_______
(3)已知金刚石中C-C键能小于C60中C-C键能,有同学据此认为C60的熔点高于金刚石,此说法不正确的理由_______。
10、硫代硫酸钠(Na2S2O3)是常见的分析试剂和还原剂,常温下为无色晶体,易溶于水,遇酸反应。某学习小组在实验室制备Na2S2O3并探究其性质。回答下列问题:
实验I:利用高温加热绿矾(FeSO4•7H2O)生成的SO2气体制备Na2S2O3的实验装置如图所示。
已知:i.2FeSO4•7H2OFe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O↑;
ii.2Na2S+2Na2CO3+4SO2+H2O=3Na2S2O3+2NaHCO3;
iii.Na2S和Na2CO3的混合溶液用煮沸过的蒸馏水配制。
(1)依据FeSO4•7H2O的结构示意图
①比较键角H2O_____SO(填“>”“<”或“=”)。
②FeSO4•7H2O晶体中含有的化学键为_____(填标号)。
a.离子键 b.共价键 c.氢键 d.配位键
(2)实验过程的操作步骤包括:
a.检查装置气密性,加入药品
b.在m处连接盛有NaOH溶液的容器,关闭活塞K3,打开活塞K1、K2通入一段时间N2
c.打开活塞K1、K2,关闭活塞K3,通入一段时间N2
d.C装置溶液pH约为8时停止加热
e.关闭活塞K1、K2,打开活塞K3,加热绿矾
f.将锥形瓶中溶液进行一系列操作,得到纯净的Na2S2O3晶体
①以上步骤按先后顺序的正确排序为a→______→f(填标号)。
②B装置中使用冰水浴的作用是_____。
③C装置溶液pH约为8时停止加热的原因是_____。
实验Ⅱ:探究Na2S2O3的性质
小组同学查阅资料获得信息:Na2S2O3中硫元素的化合价分别为-2价和+6价。
实验步骤:用实验I获得的Na2S2O3晶体配制0.2mol/LNa2S2O3溶液,取出4mL,向溶液中加入1mL饱和氯水(pH=2.4),溶液立即出现浑浊,对溶液出现浑浊的原因提出假设。
假设1:氯水中Cl2氧化了Na2S2O3中的-2价硫生成S单质
假设2:Na2S2O3在酸性(H+)条件下反应生成S单质
(3)实验验证:a、b试管均盛有4mL0.2mol/LNa2S2O3溶液,操作如图所示。
①向试管b中滴加的试剂应为______。
②依据现象分析,出现浑浊的主要原因是_____(用离子方程式表示)。
11、硫酸是一种重要的化工原料。接触法生产的硫酸产品有98%的硫酸、20%的发烟硫酸(H2SO4和SO3的混合物,其中SO3的质量分数为0.2)。
完成下列计算:
(1)若不计生产过程的损耗,__________m3 SO2(折合成标准状况)经充分转化、吸收,可产出1吨 98%的硫酸(密度为1.84g/mL)。若98%的硫酸可表示为SO3•H2O,20%的发烟硫酸可表示为SO3•aH2O,则a的值为 ___________(用分数表示)。
(2)铝和铝的化合物在社会生产和人类生活中也有着重要的作用。现有甲、乙两瓶无色溶液,已知它们可能是Na[Al(OH)4]溶液和H2SO4溶液。现经实验获得如下数据:
(已知:2Na[Al(OH)4]+H2SO4→2Al(OH)3↓+Na2SO4+2H2O)
组别 | 甲(mL) | 乙(mL) | 沉淀的物质的量(mol) |
① | 140 | 10 | 0.02 |
② | 10 | 140 | 0.02 |
③ | 20 | 560 | 0.04 |
请通过必要的计算推断过程回答:乙溶液中的溶质是什么________?其物质的量浓度为多少________?
12、金属钛(Ti)及其合金是高强度、低密度结构材料,在航空航天、医疗器械等领域有着重要用途。目前生产钛的方法之一是将TiO2转化为TiCl4,再进一步还原得到钛。
(1)TiO2转化为TiCl4有直接氯化法(反应a)和碳氯化法(反应b)。
a.TiO2(s) +2Cl2(g)TiCl4(g) +O2(g) ΔH1 =172 kJ·mol-1
b.TiO2(s) +2Cl2(g)+2C (s)TiCl4(g)+2CO (g) ΔH2
已知:C (s) +O2(g)CO2(g) ΔH3= -393.5 kJ·mol-1,2CO (g) +O2(g)
2CO2(g) ΔH4= - 566.0 kJ·mol-1
①直接氯化反应在___________(填“高温”“低温”)有利于自发进行。
②ΔH2=___________kJ·mol-1
③碳氯化法中生成CO比生成CO2更有利于TiO2转化为TiCl4,从熵变角度分析可能的原因是___________。
④已知常压下TCl4的沸点为136°C,从碳氯化反应的混合体系中分离出TiCl4的措施是___________。
(2)在1. 0 ×105Pa,将TiO2、C、Cl2以物质的量比1:2.2:2进行反应。体系中TiCl4、CO、CO2平衡组成比例(物质的量分数)随温度变化的理论计算结果如图所示。
①已知在200°C平衡时TiO2几乎完全转化为TiCl4,但实际生产中反应温度却远高于此温度,其原因是___________。
②图中a曲线代表的物质是___________ , 原因是___________。
③反应C (s)+CO2(g) 2CO (g)的平衡常数Kp(1200°C)=___________ Pa。
13、铅蓄电池的拆解、回收和利用可以减少其对环境的污染,具有重要的可持续发展意义。利用废铅蓄电池的铅膏(主要成分为PbSO4、PbO2),还有少重Pb、Fe2O3、Al2O3)制备PbO的流程如图:
回答下列问题:
(1)步骤①将废铅膏研磨过筛的目的是____。
(2)向废铅膏粉中加入NaOH溶液可将PbSO4转化为PbO,反应的离子方程式是____。
(3)溶液Ⅰ中主要含有的阴离子有OH-、____。
(4)加入CH3COOH溶液和H2O2溶液可将脱硫铅膏中的含铅物质转化为(CH3COO)2Pb。PbO2转化为(CH2COO)2Pb的化学方程式是____。
(5)为使Pb2+完全沉淀并获得纯净的PbO,需向溶液Ⅱ中分两次加入NaOH溶液。第一次加入的目的是____,过滤后,第二次加入NaOH溶液调节溶液的pH至少为____(已知:25℃,Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38,Ksp[Pb(OH)2]=1×10-16)。
(6)若废铅膏中铅元素的质量分数为69%,用上述流程对1kg废铅膏进行处理,得到669gPbO,则铅的回收率为____%。