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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 |
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实验目的 | 制H2S | 制氨气 | 制NO2 | 制氯气 |
A．A
B．B
C．C
D．D
2、已知0.1mol·L－1的NaHSO4溶液中H+浓度为0.1mol·L－1，请回答下列问题：
（1）写出NaHSO4在水溶液中的电离方程式：___________________；
（2）NaHSO4属于“酸”、“碱”、“盐”中的____________，理由是____________________；
（3）①若将NaHSO4与Ba(OH)2在溶液中按照物质的量之比为2∶1混合，反应的化学方程式为______________________；
②若将NaHSO4与Ba(OH)2在溶液中按照物质的量之比为1∶1混合，化学方程式为___________________________。
3、"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___________。
4、我国每年产生的废旧铅蓄电池约330万吨。从含铅废料（PbSO4、PbO2、PbO等）中回收铅，实现铅的再生，意义重大。一种回收铅的工作流程如下：
(1)铅蓄电池放电时，PbO2作____极。
(2)过程I，已知：PbSO4、PbCO3的溶解度(20℃)见图l；Na2SO4、Na2CO3的溶解度见图2。
①根据图l写出过程I的离子方程式：__________。
②生产过程中的温度应保持在40℃，若温度降低，PbSO4的转化速率下降。根据图2，解释可能原因：
i．温度降低，反应速率降低； ii．____（请你提出一种合理解释）。
③若生产过程中温度低于40℃，所得固体中，含有较多Na2SO4杂质，原因是____。
(3)过程Ⅱ，发生反应2PbO2+H2C2O4=2PbO+H2O2+2CO2↑。实验中检测到有大量O2放出，推测PbO2氧化了H2O2，通过实验证实了这一推测。实验方案是____。
（已知：PbO2为棕黑色固体；PbO为橙黄色固体）
(4)过程Ⅲ，将PbO粗品溶解在HCl和NaCl的混合溶液中，得到含Na2PbCl4的电解液，电解Na2PbCl4溶液，生成Pb，如图3。
①阴极的电极反应式是____________。
②电解一段时间后，PbCl2'浓度极大下降，为了恢复其浓度且实现物质的循环利用，阴极区采取的方法是_______。
5、
铁及其氧化物是日常生活生产中应用广泛的材料。请回答下列问题：
（l）基态铁原子的价电子轨道表达式为__________。
（2）铁元素常见的离子有Fe2+和Fe3+，稳定性Fe2+_______Fe2+（填“大于”或“小于”)，原因是________________。
（3）纳米氧化铁能催化火箭推进剂NH4ClO4的分解，NH4+的结构式为______（标出配位键），空间构型为_________，其中氮原子的杂化方式为_______；与ClO4-互为等电子体的分子或离子有__________（任写两种）。
（4）金属铁晶体原子采用________堆积．铁晶体的空间利用率为______（用含π的式子表示）。
（5）某种离子型铁的氧化物晶胞如图所示，它由A、B方块组成。则该权化物中Fe2+、Fe3+、O2-的个数比为_______（填最简整数比）；己知该晶体的密度为dg/cm3，阿伏加德罗常数的值为NA，则品胞参数a 为_______nm（用含d 和NA的代数式表示）。
6、化学反应原理在科研和生产中有广泛应用．
（1）工业上制取Ti的步骤之一是：在高温时，将金红石（TiO2）、炭粉混合并通人Cl2先制得TiCl4和一种可燃性气体，已知：
①TiO2（s）+2Cl2（g）═TiCl4（1）+O2（g）；△H=﹣410.0kJ•mol﹣1
②CO（g）═C（s）+
O2（g）；△H=+110.5kJ•mol﹣1
则上述反应的热化学方程式是 ．
（2）利用“化学蒸气转移法”制备二硫化钽（TaS2）晶体，发生如下反应：
TaS2（s）+2I2（g）═TaI4（g）+S2（g）△H1＞0 （Ⅰ）；若反应（Ⅰ）的平衡常数K=1，向某恒容且体积为15ml的密闭容器中加入1mol I2 （g）和足量TaS2（s），I2 （g）的平衡转化率为 ．
如图1所示，反应（Ⅰ）在石英真空管中进行，先在温度为T2的一端放入未提纯的TaS2粉末和少量I2 （g），一段时间后，在温度为T1的一端得到了纯净TaS2晶体，则温度T1 T2（填“＞”“＜”或“=”）．上述反应体系中循环使用的物质是 ．
（3）利用H2S废气制取氢气的方法有多种．
①高温热分解法：
已知：H2S（g）═H2（g）+S2（g）；△H2；在恒容密闭容器中，控制不同温度进行H2S分解实验．以H2S起始浓度均为c mol•L﹣1测定H2S的转化率，结果如图2．图中a为H2S的平衡转化率与温度关系曲线，b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H2S的转化率．△H2 0（填＞，=或＜）；说明随温度的升高，曲线b向曲线a逼近的原因： ．
②电化学法：
该法制氢过程的示意图如3．反应后的溶液进入电解池，电解总反应的离子方程式为 ．
7、铝、锌、铁在人类生产和生活中有重要作用，也是人体必需的微量元素。回答下列问题：
（1）Fe2+电子排布式为___，Zn的基态原子能级最高的电子的电子云轮廓图形状为___。
（2）已知Al的第一电离能为578kJ·mol-1、Mg的第一电离能为740kJ·mol-1，请解释Mg的第一电离能比Al大的原因___。
（3）Zn2+可形成[Zn(NH3)6]SO4络合物，1mol[Zn(NH3)6]2+配离子中含σ键___mol，其阴离子中心原子的杂化方式是___，NH3的沸点高于PH3的原因是___。
（4）已知Zn2+等过渡元素离子形成的水合离子的颜色如下表所示：
离子 | Sc3+ | Cr3+ | Fe2+ | Zn2+ |
水合离子的颜色 | 无色 | 绿色 | 浅绿色 | 无色 |
请根据原子结构推测Sc3+、Zn2+的水合离子为无色的原因：___。
（5）FeCl3中的化学键具有明显的共价性，蒸汽状态下以双聚分子存在的FeCl3的结构式为___，其中Fe的配位数为___。
（6）Fe和N可组成一种过渡金属氮化物，其晶胞如图所示。六棱柱底边边长为xcm，高为ycm，NA为阿伏加德罗常数的值，则晶胞的密度为___g·cm-3（列出计算式即可）。
8、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____________。
9、煤的气化技术发展较早，近几年来煤的气化技术更多的倾向于用水煤浆与粉煤为原料的加压气化技术。煤的气化的流程示意图如下：
（1）煤的气化过程中，存在如下反应：
① C（s）+O2(g) 
CO2(g) △H1=－394.1kJ/mol
②2CO(g)+O2(g)2CO2(g) △H2=－566.0kJ/mol
③2H2(g)+O2(g)2H2O(g) △H3=－483.6kJ/mol
写出利用水煤浆生产水煤气的热化学方程式___________________。
（2）一定条件下，由H2和CO可直接制备二甲醚（CH3OCH3）（产物中还有水蒸气），结果如图所示：
①合成二甲醚的化学方程式为___________________________
②其中CO的转化率随温度的升高而降低的原因_________________。
③有利于该反应充分进行的条件是______________ (填字母)
a.高温低压 b.低温高压 c.高温高压 d.低温低压
④在实际生产中选择了适宜温度和压强，原因是考虑了________因素
（3）图中，甲装置为CH3OCH3碱性燃烧电池，其电极均为Pt电极。装置乙中，C、D电极为Pb电极，其表面均覆盖着PbSO4，其电解液为稀H2SO4溶液。
① 写出甲装置中B极的电极反应____________________________
② 写出乙装置中D极的电极反应式___________________________
③ 当有46克二甲醚参加反应时，电路中通过的电子的物质的量为____mol
10、焦亚硫酸钠(Na2S2O5)常用作食品漂白剂．其制备工艺流程如图：
已知：反应II包含2NaHSO3═Na2S2O5+H2O等多步反应。
（1）反应I的总化学方程式为____________，反应I进行时应先通入的气体是____________，反应I产生的NH4Cl可用作____________。
（2）灼烧时发生反应的化学方程式为____________，若灼烧时生 成SO21.12×l06 L(标准状况下)，则转移电子____________mol．
（3）己知Na2S2O5与稀硫酸反应放出SO2，其离子方程式为____________；
（4）副产品X的化学式是____________，在上述流程中可循环使用的物质是____________；
（5）为了减少产品Na2S2O5中杂质含量，需控制反应II中气体与固体的物质的量之比约为____________，检验产品中含有碳酸钠杂质所需试剂____________(填编号)．
①澄清石灰水 ②饱和碳酸氢钠溶液 ③氢氧化钠 ④酸性高锰酸钾 ⑤稀硫酸
11、黄铁矿主要成分是 FeS2。某硫酸厂在进行黄铁矿成分测定时，取 0.1000 g 样品在空气中充分灼烧，将生成的SO2气体与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后，用浓度为 0.02000 mol·L-1的 K2Cr2O7标准溶液滴定至终点，重复实验，平均消耗K2Cr2O7标准溶液 20.00mL。
（1）硫酸工业中煅烧黄铁矿的设备名称_____。
（2）该样品FeS2的质量分数为_____；
12、我国科学家通过修饰催化剂将CO2转化为烃的效率提高了1000倍。在催化剂作用下CO2和H2发生反应 I：4CO2(g) + 13H2(g) C4H10(g)+8H2O(g) △H1，回答下列问题：
(1)已知C4H10(g)、H2(g)的燃烧热(△H)分别为-2900 KJ﹒mol-1、-285.81 KJ﹒mol-1，H2O(1)=H2O(g) △H4 =+44 KJ﹒mol-1。则 △H1=___________KJ﹒mol-1。
(2)在恒容恒温条件下，向密闭容器中充入CO2、H2，加入合适催化剂，发生反应I，下列情况表明反应I达到平衡状态的是___________(填标号)。
A．混合气体密度保持不变
B．气体总压强保持不变
C．混合气体的平均摩尔质量保持不变
D．混合气体中C4H10与H2O的物质的量比值不变
(3)在密闭容器中充入一定量的CO2和H2，发生反应I，在催化剂作用下单位时间内CO2的转化率与温度、催化剂的关系如图1所示。
①a点时，C4H10的正反应速率___________(填“ ＞”、“ ＜ ”或“ = ”，下同)C4H10的逆反应速率；催化效率： Cat2___________Cat1。
②b点___________(填“已达到”、“未达到”或“无法判断是否达到”)化学平衡，理由是___________；b点之后CO2的转化率降低，可能的原因是___________ 。
(4)在密闭容器中投入0.4 mol CO2和1.3 mol H2，发生反应I ，测得CO2的平衡转化率与温度、压强的关系如图2所示。
①随着温度升高，不同压强下，CO2的平衡转化率接近相等，原因是___________ 。
② 已知M点对应的容器体积为1 L，则在对应的温度下，反应I的平衡常数
___________(只列计算式)。
13、聚合氯化铁[Fe2(OH)nCl6-n]m简称PFC，是一种新型高效的无机高分子净水剂。以FeCl2·4H2O为原料，溶于稀盐酸并加入少量的NaNO2，经氧化、水解、聚合等步骤，可制备PFC。
(1)在稀盐酸中，NaNO2会与Fe2+反应生成一种无色气体M，气体M对该反应有催化作用，其催化原理如图所示。 M的化学式为______； Fe2+在酸性条件下被O2氧化的离子方程式为_______。
(2)盐基度[B＝
× 100%]是衡量净水剂优劣的一个重要指标。盐基度越小，净水剂对水pH变化的影响______。(填“越大”、“越小”或“无影响”)
(3)PFC样品中盐基度(B)的测定：
已知：PFC样品的密度ρ = 1.40 g·mL−1，样品中铁的质量分数ω(Fe) = 16%
步骤1：准确量取1.00 mL PFC样品置于锥形瓶中。
步骤2：加入一定体积0.05000 mol·L−1的盐酸标准溶液，室温静置后，加入一定体积的氟化钾溶液(与Fe3+反应，消除Fe3+对实验的干扰)，滴加数滴酚酞作指示剂，立即用0.05000 mol·L−1氢氧化钠标准溶液滴定至终点，消耗氢氧化钠标准溶液13.00 mL。
步骤3：准确量取1.00 mL蒸馏水样品置于锥形瓶中，重复步骤2操作，消耗氢氧化钠标准溶液49.00 mL。
根据以上实验数据计算PFC样品的盐基度(B)(写出计算过程)_______。
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