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、K2SO4是制备K2CO3、KAl(SO4)2等钾盐的原料,可用于玻璃、染料、香料等工业,在医药上可用作缓泻剂,在农业上是主要的无氯钾肥。以下是用氨碱法从明矾石提取硫酸钾工艺流程图。明矾石主要成分为K2SO4•Al2(SO4)3•4Al(OH)3 ,通常含有少量SiO2、Fe2O3等。
回答题:
(1)用28%氨水(密度为0.898g/L)配制4%氨水(密度为0.981g/L)500mL,需28%氨水______mL,配制溶液时,应选用的仪器是______(选填序号)。
(a)20mL量筒 (b)100 mL量筒 (c)500 mL量筒 (d) 500 mL容量瓶
(2)填写下列操作名称:操作Ⅰ_________、操作Ⅱ_________、操作Ⅲ_________。
(3)硅渣主要成分是___________,(写化学式),脱硅后的固体为红泥,可用于_________。
(4)上述流程中可以循环使用的物质X是__________________。
(5)钾氮肥的主要成分是__________,请设计实验检验钾氮肥中(除K+以外)的阳离子:(写出所需试剂、实验步骤和结论)_________________;
(6)为了测定钾氮肥中钾的含量,在试样完全溶于水后,加入足量氯化钡溶液,得到白色沉淀a克,若要计算K2SO4的物质的量,还需要_____________数据,列出计算式:_____________________。
3、X、Y、Z是三种原子序数依次递增的前10号元素,X的某种同位素不含中子,Y形成的单质在空气中体积分数最大,三种元素原子的最外层电子数之和为12,其对应的单质及化合物转化关系如图所示。下列说法正确的是______
A.原子半径:X<Z<Y,简单气态氢化物稳定性:Y<Z
B.A、C均为10电子分子,A的沸点高于C的沸点
C.E和F均属于离子化合物,二者组成中阴、阳离子数目之比均为1∶1
D.同温同压时,B与D体积比≤1∶1的尾气,可以用NaOH溶液完全处理
4、(1)在下列物质①NH3、②BF3、③HCl、④SO3,属于非极性分子的是(填序号)________。
(2) 试比较含氧酸的酸性强弱(填“>”、“<”或“=”): HClO3________HClO4。
(3)根据价层电子对互斥理论判断:H2O的VSEPR构型为________。
(4)沸点比较:邻羟基苯甲醛对羟基苯甲醛(填“>”、“<”或“=”),原因是__________。
5、【化学—选修5:有机化学基础】我国成功研制出丁苯酞,标志着我国在脑血管疾病治疗药物研究领域达到了国际先进水平。合成丁苯酞(J)的一种路线如下
已知:①
②E的核磁共振氢谱只有一组峰;
③J是一种酯,分子中除苯环外还含有一个五元环。
回答下列问题:
(1)对E的系统命名
(2)由B生成C反应类型为
(3)C中官能团名称为 ,C分子中最多有 个原子共平面。(已知甲醛中所有原子共面)
(4)由H生成J的化学方程式为 (写明反应条件)。
(5)与CO2反应生成X,X的同分异构体中:
①能发生水解反应;②能发生银镜反应;③能与氯化铁溶液发生显色反应。
满足上述条件X的同分异构体共有 种(不考虑超出中学范围的顺反异构和手性异构),写出核磁共振氢谱图中有五个吸收峰的同分异构体的结构简式 。
(6)参考题中信息和所学知识,写出由甲醛和化合物A合成2一苯基乙醇()的路线流程图(其它试剂任选)。合成路线流程图表达方法例如下:
6、(6分)如何除去下列物质中混有的少量杂质(括号内为杂质)。写出最佳的离子方程式。
(1)NaHCO3溶液(Na2CO3):________________________。
(2)FeCl2溶液(FeCl3):___________________________。
(3)单质Mg粉(Al):______________________________。
7、选修一物质结构与性质过渡金属元素及其化合物的应用广泛,是科学家们进行前沿研究的方向之一。
(1)测定土壤中铁的含量时需先将三价铁还原为二价铁,再采用邻啡罗啉做显色剂,用比色法测定,若土壤中含有高氯酸盐时会对测定有干扰。相关的反应如下:4FeCl3+2NH2OH•HCl═4FeCl2+N2O↑+6HCl+H2O
①基态Fe原子中,电子占有的最高能层符号为____________,核外未成对电子数为____________ ,Fe3+在基态时,外围电子排布图为____________。
②羟胺中(NH2OH)采用sp3杂化的原子有____________,三种元素电负性由大到小的顺序为____________;与ClO4-互为等电子体的分子的化学式为____________。
(2)过渡金属原子可以与CO分子形成配合物,配合物价电子总数符合18电子规则.如Cr可以与CO形成Cr(CO)6分子:价电子总数(18)=Cr的价电子数(6)+CO提供电子数(2×6)。
Fe、Ni两种原子都能与CO形成配合物,其化学式分别为____________、____________。
(3)Pt2+的常见配合物Pt(NH3)2Cl2存在两种不同的结构:一种为淡黄色(Q),不具有抗癌作用,在水中的溶解度较小;另一种为黄绿色(P),具有抗癌作用,在水中的溶解度较大。
①Q是____________分子(选填“极性”或“非极性”)。
②P分子的结构简式为____________。
(4)NiXO晶体晶胞结构为NaCl型,由于晶体缺陷,x值为0.88,晶胞边长为a pm.晶胞中两个Ni原子之间的最短距离为____________ pm。若晶体中的Ni分别为Ni2+、Ni3+,此晶体中Ni2+与Ni3+的最简整数比为____________。
8、(1)气态氢化物热稳定性大于
的主要原因是__________。
(2)是离子化合物,各原子均满足8电子稳定结构,
的电子式是_______。
(3)常温下,在水中的溶解度乙醇大于氯乙烷,原因是__________。
9、"碳达峰”“碳中和”是我国社会发展重大战略之一
I.中国首次实现了利用二氧化碳人工合成淀粉,其中最关键的一步是以CO2为原料制CH3OH.在某CO2催化加氢制CH3OH的反应体系中,发生的主要反应有:
①CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H1=+41.1kJmo1-1
②CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2=-90.0kJmo1-1
③CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H3=-48.9kJmo1-1
(1)5Mpa时,往某密闭容器中按投料比n(H2):n(CO2)=3:1充入H2和CO2反应达到平衡时,测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。
①图中Y代表___________(填化学式)。
②体系中CO2的物质的量分数受温度影响不大,原因是___________。
II.CH4还原CO2是实现“双碳”经济的有效途径之一,相关的主要反应有:
①CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) K1
②CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) K2
请回答:
(2)反应CH4(g)+3CO2(g)4CO(g)+2H2O(g)的K=___________(用K1,K2表示)。
(3)恒压,750°C时,CH4和CO2按物质的量之比1:3投料,经如下流程可实现CO2高效转化。
①写出过程ii产生H2O(g)的化学方程式___________。
②过程ii的催化剂是___________,若CH4和CO2按物质的量之比1:1投料,则会导致过程ii___________。
③过程ii平衡后通入稀有气体He,测得一段时间内CO物质的量上升,根据过程iii,结合平衡移动原理,解释CO物质的量上升的原因___________。
10、甲醛(HCHO)与葡萄糖相似具有强还原性,40%甲醛溶液沸点为96℃,易挥发。为探究过量甲醛和新制Cu(OH)2反应的产物,进行如下研究。
(1)在下图装置中进行实验,向a中加入0.5 mol·L-1CuSO4溶液50mL和5 mol·L-1NaOH溶液100mL,振荡,再加入40%的甲醛溶液50mL,缓慢加热a,在65℃时回流20分钟后冷却至室温。反应过程中观察到有棕色固体生成,最后变成红色,并有气体产生。
①仪器b的名称是___________,作用为__________。
②能说明甲醛具有还原性的实验现象是___________。
(2)查阅资料发现气体产物是副反应产生的。为确认气体产物中含H2不含CO,将装置A和如下图所示的装置连接后进行实验。
依次连接的合理顺序为A→B→___→___→___→___G,装置B的作用是_________。
(3)已知: 。设计实验证明a中甲醛的碳元素未被氧化成+4价。_________________。
(4)为研究红色固体产物的组成,进行如下实验(以下每步均充分反应);
已知:Cu2O [Cu(NH3)4]+(无色)
[Cu(NH3)4]2+](蓝色)。
①摇动锥形瓶ⅰ的目的是_____________。
②锥形瓶ⅱ中固体完全溶解得深蓝色溶液的离子方程式为______________。
③将容量瓶ⅱ中的溶液稀释100倍后,溶液的颜色与容量瓶ⅰ相近。由此可知固体产物的组成及物质的量之比约为_____________。
11、某同学设计实验确定CaC2O4•xH2O的结晶水数目。称取样品9.84g,经热分解测得气体产物中有CO、CO2、H2O,其中H2O的质量为2.16g;残留的固体产物是CaO和CaCO3的混合物,质量为5.34g。计算:
(1)x=____(写出计算过程)。
(2)n(CO)=____mol。
12、纳米零价铁可用于去除水体中的六价铬[Cr(VI)]与硝酸盐等污染物。
(1)用FeCl2溶液与NaBH4(H元素为-1价)溶液反应制备纳米零价铁的化学方程式:FeCl2+2NaBH4+6H2O=Fe+2B(OH)3+2NaCl+7H2↑,当生成1molFe时,转移电子的物质的量为_______。
(2)纳米零价铁可将水体中Cr(VI)还原为Cr3+,再将Cr2+转化为Cr(OH)3(两性氢氧化物)从水体中除去。
①室温下Cr(VI)总浓度为0.20mol·L-1;溶液中,含铬物种浓度随pH的分布如图1所示。H2CrO4的Ka2=_______。
②调节溶液pH,可使Cr3+转化为Cr(OH)3,沉淀而被除去。但pH>9时,铬的去除率却降低,其原因是_______。
(3)有人研究了用纳米零价铁去除水体中NO。
①控制其他条件不变,用纳米零价铁还原水体中的NO,测得溶液中NO
、NO
、NH
浓度随时间变化如图2所示。与初始溶液中氮浓度相比,反应过程中溶液中的总氮(NO
、NO
、NH
)浓度减少,其可能原因是_______。
②将一定量纳米零价铁和少量铜粉附着在生物炭上,可用于去除水体中NO,其部分反应原理如图3所示,与不添加铜粉相比,添加少量铜粉时去除NO
效率更高,其主要原因是_______;NO
转化为NH
的机理可描述为_______。
13、燃煤烟气中的SO2是主要的大气污染物之一、氢气可用于还原二氧化硫,其主要反应为:。
(1)用氢气进行脱硫的优点是_______。
(2)如图表示Co/Al2O3催化下,相同时间内、不同温度下的SO2的转化率。由图可知该反应为放热反应,解释图中温度小于350℃时,转化率随温度升高而增大的原因是_______。
(3)以Co/Al2O3作催化剂时氢气脱硫的过程由两步反应组成,过程如图1所示。
①结合图1中的信息,写出第一步反应的化学方程式:___。
②已知在反应过程中,过量的H2可发生副反应:,图2中的两条曲线分别代表SO2的转化率或SX的选择性随H2/SO2体积比的变化(SX的选择性:SO2的还原产物中SX所占的百分比),可推断曲线__(填“L1“或“L2”)代表SX的选择性,理由是__。
(4)下表所示为压强对氢气脱硫反应的影响(已知:p(A)/P总=n(A)/n总)。
实验 | P(SO2)/kPa | P(H2) /kPa | SO2起始速率 ×10-4mol·L-1·h-1 | H2起始速率 ×10-4mol·L-1·h-1 | SO2的平衡转化率% |
1 | 13.3 | 26.7 | 1.90 | 3.74 | 90.6 |
2 | 26.6 | 26.7 | 2.26 | 4.43 | x |
3 | 13.3 | 52.3 | 4.06 | 7.94 | y |
4 | 26.6 | 52.3 | 4.83 | 9.41 | 96.2 |
下列关于表中数据的分析中,不正确的是___(填字母)
a要想增大反应速率,增大SO2压强比增大H2压强更为有效
b.保持SO2/H2的比例不变,提高总压,SO2的平衡转化率增加
c.x与y的值都在90.6至96.2之间