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)比较结合e-能力的相对强弱:Cl2__________S(填“>”或“<”);用一个离子方程式说明Cl2和S结合e-能力的相对强弱_______。
(2)KCN 是离子化合物,各原子均满足8 电子稳定结构。写出 KCN的电子式______。
(3)在常压下,CBr4的沸点(190℃)比CCl4的沸点(76.8℃)高。主要原因是 ____ 。
3、《梦溪笔谈》有记:馆阁新书净本有误书处,以雌黄涂之。在中国古代,雌黄经常用来修改错字。
(1)S在元素周期表中的位置是第_______周期、第ⅥA族。
(2)写出S的最高价氧化物对应的水化物的化学式:_______。
(3)S的非金属性强于P的,用原子结构解释原因:S和P在同一周期,原子核外电子层数相同,_______,原子半径S小于P,得电子能力S强于P。
(4)在元素周期表中,砷()位于第4周期,与P同主族。下列关于
的推断中,正确的是_______(填字母)。
a.原子的最外层电子数为5 b.原子半径: c.稳定性:
4、自来水生产的流程示意图见下:
(1)二氧化氯(ClO2)是一种高效、安全的水处理剂,比C12好。有如下两种制备C1O2方法:
方法一:2NaClO3+4HCl=2C1O2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O
方法二:2NaC lO3 +H2O2+H2SO4=2C lO2↑ +Na2SO4十O2↑+2H2O
用方法二制备的C1O2更适合用于饮用水消毒,其主要原因是__________。
C1O2和C12在消毒时自身均被还原为Cl-, C1O2的消毒能力是等质量Cl2的_________倍
(2)含有较多的钙、镁离子的水被称为硬水。暂时硬水最常见的软化方法是_________。
永久硬水一般可以使用离子交换树脂软化,先把水通过装有_________ (填“阴”或“阳”)离子交换树脂的交换柱,再通过另一种功能的离子交换树脂。使用后的阳离子交换树脂可以置于_________中再生。
(3)水处理中常见的混凝剂有硫酸铝、聚合氛化铝、硫酸亚铁、硫酸铁等。硫酸亚铁作为混凝剂在除去悬浮物质时,需要将水的pH调至9左右,原因是_________。
(4)电渗析法是一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法.下图是电渗析法的示意图,淡水从_________(填“A”、“B”或,“C”)口流出,甲为_________离子交换膜。
5、己二酸是合成尼龙-66的主要原料之一。实验室合成己二酸的原理、有关数据及装置示意图如下:3+8HNO3 —→ 3
+8NO↑+7H2O
实验步骤如下:
Ⅰ.在三口烧瓶中加入16 mL 50%的硝酸(密度为1.31 g/cm3),再加入1~2粒沸石,滴液漏斗中盛放有5.4 mL环己醇。
Ⅱ.水浴加热三口烧瓶至50℃左右,移去水浴,缓慢滴加5~6滴环己醇,摇动三口烧瓶,观察到有红棕色气体放出时再慢慢滴加剩下的环己醇,维持反应温度在60 ℃~65 ℃之间。
Ⅲ.当环己醇全部加入后,将混合物用80 ℃~90 ℃水浴加热约10 min(注意控制温度),直至无红棕色气体生成为止。
Ⅳ.趁热将反应液倒入烧杯中,放入冰水浴中冷却,析出晶体后过滤、洗涤、干燥、称重。
请回答下列问题:
(1)装置b的名称为 ,使用时要从 (填“上口”或“下口”)通入冷水;滴液漏斗的细支管a的作用是
(2)本实验所用50%的硝酸的物质的量浓度为 ;实验中,氮氧化物废
气(主要成分为N02和NO)可以用NaOH溶液来吸收,其主要反应为:
2N02+2NaOH=NaN02+NaN03+H20和NO+N02+2NaOH=2NaN02+H20
其中NaOH溶液可以用Na2C03溶液来替代,请模仿上述反应,写出Na2C03溶液吸收的两个方程式:
;
(3)向三口烧瓶中滴加环己醇时,反应温度迅速上升,为使反应温度不致过高,必要时可采取的措施是 。
(4)为了除去可能的杂质和减少产品损失,可分别用 和 洗涤晶体。
6、氢能是发展中的新能源,它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题:
(1)利用太阳能直接分解水制氢,是最具吸引力的制氢途径,其能量转化形式为___________________。
(2)氢气能源有很多优点,佴是氢气直接燃烧的能量转化率远低于燃料电池,写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式:_______________________________________。
(3)在一定条件下,1mol某金属氢化物MHX与ymolH2发生储氢反应生成1 mol新的金属氢化物,写出该反应的化学反应方程式:___________________________________。
(4)化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的Na2FeO4,同时获得氢气:Fe+2H2O+2OH−FeO42−+3H2↑,工作原理如图所示。装置通电后,铁电极附近生成紫红色的FeO42−,镍电极有气泡产生。已知:Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,易被H2还原。
①电解一段时间后,c(OH−)降低的区域在_______(填“阴极室”或“阳极室”)。
②电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出,其原因是_______。
7、【化学—选修5:有机化学】有机物A→F有如下转化关系:
已知:①
②核磁共振氢谱显示C的分子中含有4种不同化学环境的氢原子,且峰面积之比为3:2:2:1。
③F是酯类化合物,分子中苯环上的一溴代物只有两种。
(1)A的分子式是 ,主要用途是 (写一种)。
(2)检验B中官能团的常用方法是 。
(3)D物质的名称为 。
(4)C+E→F的化学方程式是 。
(5)X与E互为同分异构体,且X有下列性质,符合条件的X有 种。
①接触NaHCO3有二氧化碳气体产生。
②与银氨溶液共热有银镜现象。
③1摩尔X与足量钠反应有1摩尔气体产生。
(6)Y与E也互为同分异构体,属于酯类化合物,分子中只含一种官能团,且苯环上的一硝基取代物只有一种,则Y的结构简式为 。
8、某研究小组用黄铁矿(FeS2)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备C1O2气体,再用水吸收该气体可得C1O2溶液。在此过程中需要控制适宜的温度,若温度不当,副反应增加,影响生成C1O2气体的纯度,且会影响C1O2的吸收率,具体情况如图所示。
(1)据图可知,反应时需要控制的适宜温度是________℃,要达到此要求需要采取的措施是________。
(2)已知:黄铁矿中的硫元素在酸性条件下可被ClO3-氧化成SO42-,请写出FeS2、氯酸钠和硫酸溶液混合反应生成二氧化氯(C1O2)的离子方程式:_____________________。
(3)该小组拟以“m (C1O2) /m (NaC1O3) ”作为衡量C1O2产率的指标。若取NaC1O3样品6.0g,通过反应和吸收获得400mL C1O2溶液,取此溶液20mL与37.00mL0.500 mol·L-1 (NH4)2Fe (SO4)2溶液充分反应后,过量的Fe2+再用0.0500 mol·L-1 K2Cr2O7标准溶液滴定至终点,消耗K2Cr2O7标准溶液20.00mL。反应原理为:
4H++ C1O2+5Fe2+=Cl-+5Fe3++2H2O
14H++ Cr2O72-+6Fe2+=2Cr3++6Fe3++7H2O
试计算C1O2的“产率”_______________(写出计算过程)。
9、为分离废磷酸亚铁锂电池的正极材料(主要含LiFePO4和铝箔)中的金属,将正极材料粉碎后进行如下流程所示的转化:
已知LiFePO4不溶于水和碱,能溶于强酸。
(1)“碱溶”时的离子方程式为___。
(2)向滤液Ⅰ中通入过量CO2会析出Al(OH)3沉淀,写出该反应的离子方程式:____。
(3)“酸浸”时溶液中Fe2+发生反应的离子方程式为_____。
(4)检验“沉铁”后所得溶液中是否存在Fe3+的方法是____。
(5)以Fe(OH)3为原料可以制取FeSO4晶体,还需的试剂有____。
(6)“沉锂”时,检验Li+是否沉淀完全的方法是____。
10、氯气与碱溶液反应,在低温和稀碱溶液中主要产物是ClO-和Cl-,在75℃以上和浓碱溶液中主要产物是ClO和Cl-。研究小组用如下实验装置制取氯酸钾(KClO3),并测定其纯度。
检查装置气密性后,添加药品,待装置Ⅲ水温升至75℃开始反应。
(1)装置Ⅰ中反应的化学方程式为_______,若取消装置Ⅱ,对本实验的影响是_______。
(2)从装置Ⅲ的试管中分离得到KClO3粗产品,其中混有的杂质是KClO和_______。对粗产品提纯采用采用何种结晶法,需要查得KClO3的溶解度受温度影响的数据,是否需要查得杂质KClO的该项数据_______(选填“是”或“否”),理由是:_______。
(3)已知碱性条件下,ClO-有强氧化性,而ClO氧化性很弱。设计实验证明:碱性条件下,H2O2能被ClO-氧化,而不能被ClO
氧化_______。
(4)为测定产品KClO3的纯度,进行如下实验:
步骤1:取2.45g样品溶于水配成250mL溶液。
步骤2:取25.00mL溶液于锥形瓶中,调至pH=10,滴加足量H2O2溶液充分振荡,然后煮沸溶液1~2分钟,冷却。
步骤3:加入过量KI溶液,再逐滴加入足量稀硫酸。(ClO+6I-+6H+=Cl-+3I2+3H2O)
步骤4:加入指示剂,用0.5000mol/LNa2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液20.00mL。(2S2O+I2=S4O
+2I-)
①样品中KClO3的质量分数为_______;
②步骤2的目的是_______;若没有“煮沸”操作,测定结果_______(选填偏大、偏小或无影响)。
11、铜和铜合金广泛用于电气、机械制造、建筑工业、国防工业等领域。
(1)以含Cu2S80%的精辉铜矿为原料冶炼金属铜()。若生产含Cu量为97.5%的粗铜48t,则生产SO2_________L(标准状况下);需要精辉铜矿_______t(保留一位小数)。
(2)高温时,Cu2S和O2在密闭容器中实际发生的反应为以下两步:
2Cu2S+3O22Cu2O+ 2SO2、2Cu2O+ Cu2S
6Cu+ SO2↑
取amol Cu2S和bmol空气(设氧气占空气体积的20%)在高温下充分反应。根据下列几种情况回答问题(反应前后温度、容器体积不变):
①若反应后剩余固体只有Cu,则a和b的关系是___________。
②若反应后剩余固体是Cu2S和Cu,则反应前容器内压强(P1)与反应后容器内压强(P2)的关系是_______。
③若反应后容器内的压强小于反应前,通过分析,确定反应前后容器内固体的成分___________。
(3)可用纯度为80%的精辉铜矿制备胆矾。称取8.0g矿样,溶解在40mL14.0mol/L的浓硝酸中(杂质不反应),反应为: 2Cu2S+14H++10NO3-→4Cu2++2SO42-+5NO↑+5NO2↑+7H2O。过滤后向所得溶液再加入适量的铜和稀硫酸,充分反应前后,将该溶液蒸发结晶。计算理论上最多可得到CuSO4·5H2O晶体多少克_______?
12、2021年10月16日,神舟十三号载人飞船把3名航天员送入中国空间站。空间站一种处理CO2的重要方法是对CO2进行收集和再生处理,重新生成可供人体呼吸的氧气。其技术路线可分为以下三步:
(1)固态胺吸收与浓缩CO2
在水蒸气存在下固态胺吸收CO2反应生成酸式碳酸盐(该反应是放热反应),再解吸出CO2的简单方法是____。
(2)CO2的加氢甲烷化
H2还原CO2制CH4的部分反应如下:
Ⅰ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H1=+41kJ·mol-1
Ⅱ.CO(g)+32(g)CH4(g)+H2O(g) △H2=-246kJ·mol-1
回答下列问题:
①反应CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)的△H=___。
②有利于提高甲烷平衡产率的反应条件是___(写一种)。
③科学家研究在催化剂表面上CO2与H2的反应,前三步历程如图所示,吸附在催化剂表面上的物种用“·”标注,Ts表示过渡态。下列说法中一定正确的是___。
A.第一步历程中只发生了非极性共价键的断裂
B.该转化反应的速率取决于Ts1的能垒
C.·HOCO转化为·CO和·OH的反应△H<0
D.催化剂参与化学反应,能降低反应的活化能,提高反应物的转化率
(3)控制起始时=4,p=1atm,恒容条件下,若只发生反应Ⅰ、Ⅱ,平衡时各物质的物质的量分数随温度的变化如图所示:
①图中代表CH4的曲线是___(填序号),温度低于500℃时,CO的物质的量分数约为0,说明此条件下,反应___(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)化学平衡常数大,反应完全。
②M点时,平衡分压p(CO2)=___atm,反应CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)的平衡常数Kp=____atm-2(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
13、运用化学反应原理研究合成氨反应有重要意义。请回答下列问题,
(1)生成氢气:将水蒸气通过红热的炭即产生水煤气。C(s)+H2O(g)H2(g)+CO(g) ΔH=+131.3kJ·mol-1,ΔS=+133.7J·mol-1·K-1,该反应在低温下___________(“能”或“不能”)自发进行。
(2)已知在T℃时,反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常数K=0.5,相关化学键键能数据如表:
化学键 | N≡N | H-H | N-H |
键能/(kJ·mol-1) | 946 | 436 | 390.8 |
①T℃时,2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的ΔH=___________。
②T℃时,在1L密闭容器中进行合成氨反应,一段时间后,测得N2、H2、NH3的物质的量分别为4mol、2mol、4mol,则此时反应v正(N2)___________v逆(N2)(填“>”“<”“=”或“不能确定”)。
(3)已知合成氨反应的速率方程为:v=kcα(N2)cβ(H2)c-1(NH3),k为反应速率常数。在合成氨过程中,需要不断分离出氨,该操作的目的是___________。
(4)以氨为原料生产尿素的方程式为2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(1)+H2O(g)。
①为进一步提高NH3的平衡转化率,下列措施能达到目的的是___________(填字母)。
A.增大CO2的浓度 B.增大压强
C.及时转移生成的尿素 D.使用更高效的催化剂
②尿素的合成分两步进行:
a.2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(1) ΔH=-117kJ/mol
b.NH2COONH4(1)CO(NH2)2(1)+H2O(g) ΔH=+15kJ/mol,
第一步反应速率快,可判断活化能较大的是___________(填“第一步”或“第二步”)。
③某实验小组为了模拟工业合成尿素,在恒温恒容的真空密闭容器中充入一定量的CO2和NH3发生反应:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(1)+H2O(g),反应过程中NH3的体积分数如图所示。实验测得体系平衡时的压强为10MPa,计算该反应的平衡常数___________(MPa)-2(已知:分压=总压×体积分数)。