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、镁合金及镁的化合物在生产、生活中有着广泛的应用。
(1)镁在元素周期表中的位置是____________。
(2)用水氯镁石(主要成分为MgCl2·6H2O)制备金属镁的关键流程如下:
① 一段脱水后,残留固体质量占原样品质量的64.5%,试确定生成物的化学式__________。② 二段脱水时,溶入H2和Cl2燃烧产物的目的是__________。
③ 该工艺中可循环使用的物质有_____________
(3)储氢材料Mg(AlH4)2在110-200℃的反应为:Mg(AlH4)2 =MgH2 +2Al+3H2↑,每转移6mol电子生成氢气的物质的量为__________mol。
(4)碱式碳酸镁密度小,是橡胶制品的优良填料,可用复盐MgCO3·(NH4)2CO3·2H2O作原料制备。
① 40℃时,复盐开始热解生成MgCO3·3H2O,并有气体产生,该反应的化学方程式为________。
② 制备过程中,需要用到卤水(氯化镁溶液)。某科研小组用沉淀滴定法分析产品中Cl-的含量,称取6.1000g产品用适量硝酸溶解,经稀释等步骤最终配得500mL 的溶液。
a.准确量取25.00mL 待测液,用0.1000 mol/ L AgNO3 标准液滴定,滴定前后滴定管中的液面读数如图所示,则滴定过程中消耗标准液的体积为______________mL。
b.
| AgCl | AgBr | AgI | Ag2CrO4 |
Ksp | 2×10-10 | 5.4×10-13 | 8.3×10-17 | 2×10-12 |
颜色 | 白 | 淡黄 | 黄 | 砖红 |
参照上表数据及信息分析,滴定时可以作指示剂的是________(填数字序号)。
① CaCl2 ② NaBr ③ NaI ④ K2CrO4
c.滴定时,应将溶液调成中性,不能是强酸性或强碱性,其中不能是强碱性的原因是________。
d.产品中氯的质量分数为___________(保留三位有效数字)。
3、1797年,法国化学家Vauquelin发现了一种新元素。由于包含这种元素的矿物呈现出多种颜色,因此称之为Chromium,元素符号为Cr。一些含Cr元素的物质或微粒的性质如表。
物质 | Cr(OH)3 | H2CrO4 | H2Cr2O7 |
| ||||
性质 | 灰蓝色固体,难溶于水两性氢氧化物 | 红色固体,水溶液为黄色中强酸 | 无纯净物,只存在于水溶液中,强酸 |
| ||||
微粒 | Cr3+ | Cr(OH) |
|
| ||||
颜色 | 蓝紫色 | 绿色 | 黄色 | 橙红色 | ||||
(1)取少量Cr(OH)3于试管中,逐滴加入稀硫酸,直至过量,可观察到的现象为___________。
(2)请结合平衡移动原理,解释(1)中现象___________。
(3)将Cr(OH)3加热可得到Cr2O3固体,将稍过量的Cr2O3固体与Na2CO3固体混合均匀,在空气中高温煅烧,可得到黄色的Na2CrO4固体,请写出该反应的化学方程式___________。
(4)Na2CrO4部分水合物溶解度如图1。
将(3)中所得固体溶解于水中,过滤,得到Na2CrO4溶液。从该溶液中获得Na2CrO4•6H2O的方法为___________。
(5)向0.1mol/LNa2CrO4溶液滴加浓硫酸(忽略溶液体积变化),不同pH下,溶液中含+6价Cr元素的微粒浓度变化如图2所示。
①a代表的微粒是___________。
②溶液由pH4.5向pH3.5转化过程中,溶液颜色几乎不变,请结合化学用语解释其原因_______。
4、I下列有关晶体结构或性质的描述中正确的是(______)
A.冰中存在极性键,分子间作用力和氢键
B.因金属性K>Na,故金属钾的熔点高于金属钠
C.各1mol的金刚石与石墨晶体中所含的C-C键的数目相同
D.氧化镁的晶格能大于氯化钠,故其熔点高于氯化钠。
Ⅱ某类金属合金也称为金属互化物,比如:Cu9Al4,Cu5Zn8等。请问答下列问题:
(1)基态锌原子的电子排布式为_______________________________;己知金属锌可溶于浓的烧碱溶液生成可溶性的四羟基合锌酸钠Na2[Zn(OH)4]与氢气,该反应的离子方程式为: ___________________________________________________;已知四羟基合锌酸离子空间构型是正四面体型,则Zn2+的杂化方式为__________________。
(2)铜与类卤素(SCN)2反应可生成Cu(SCN)2,1mol (SCN)2分子中含有__________个σ键。类卤素(SCN)2对应的酸有两种:A—硫氰酸()和B-异硫氰酸(
),两者互为:_________;其中熔点较高的是___________ (填代号),原因是________________________________。
(3)已知硫化锌晶胞如图1所示,则其中Zn2+的配位数是____________; S2-采取的堆积方式为____________________。(填A1或A2或A3)
(4)己知铜与金形成的金属互化物的结构如图2所示,其立方晶胞的棱长为a纳米(nm),该金属互化物的密度为_______g/cm3(用含a,NA的代数式表示)。
5、Na2SO3应用广泛。利用工业废碱渣(主要成分Na2CO3)吸收硫酸厂尾气中的SO2制备无水Na2SO3的成本低,优势明显,其流程如下。
(1)举例说明向大气中排放SO2导致的环境问题:_________。
(2)下图为吸收塔中Na2CO3溶液与SO2反应过程中溶液组成变化。则初期反应(图中A点以前)的离子方程式是_________。
(3)中和器中发生的主要反应的化学方程式是_________。
资料显示: Ⅰ.Na2SO3在33℃时溶解度最大,将其饱和溶液加热至33℃以上时,由于溶解度降低会析出无水Na2SO3,冷却至33℃以下时析出Na2SO3·7H2O; Ⅱ.无水Na2SO3在空气中不易被氧化,Na2SO3·7H2O在空气中易被氧化。 |
(4)为了降低由中和器所得溶液中Na2SO3的溶解度,从而提高结晶产率,中和器中加入的NaOH是过量的。
①请结合Na2SO3的溶解平衡解释NaOH过量的原因_________。
②结晶时应选择的最佳操作是_________(选填字母)。
a.95~100℃加热蒸发,直至蒸干
B.维持95~100℃蒸发浓缩至有大量晶体析出
C.95~100℃加热浓缩,冷却至室温结晶
(5)为检验Na2SO3成品中是否含少量Na2SO4,需选用的试剂是_________、_________。
(6)KIO3滴定法可测定成品中Na2SO3的含量:室温下将0.1260g 成品溶于水并加入淀粉做指示剂,再用酸性KIO3标准溶液(x mol/L)进行滴定至溶液恰好由无色变为蓝色,消耗KIO3标准溶液体积为y mL。
①滴定终点前反应的离子方程式是:IO3-+
SO32- =
_______ +
_______(将方程式补充完整)
②成品中Na2SO3(M = 126 g/mol)的质量分数是_________。
6、
镁、铜等金属离子是人体内多种酶的辅因子。
(1)Cu位于元素周期表第四周期,铜原子核外电子有____种不同的运动状态,Cu+的核外电子排布式为________。
(2)下图是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图,可确定该晶胞中阴、阳离子个数比为______,该氧化物的电子式为_______________。
(3)胆矾CuSO4·5H2O可写成[Cu(H2O)4]SO4•H2O,其结构示意图如下,胆矾晶体存在_____化学键,其中SO42-空间构型是______,采用的杂化方式是______。晶体中H、O、S元素电负性由小到大的顺序为_____(用元素符号表示)。
(4)Mg是第三周期元素,该周期部分元素氟化物的熔点见下表:
氟化物 | NaF | MgF2 | SiF4 |
熔点/K | 1266 | 1534 | 183 |
解释表中氟化物熔点差异的原因:_____________________________。
(5)金属Mg的堆积方式是六方最密堆积(如左图所示),其晶胞如右图所示镁原子半径为r㎝,阿伏伽德罗常数为NA,则金属镁的晶体密度为______g/㎝3。(用r、NA表达)
7、化合物C是一种合成药品的中间体,其合成路线为:
已知:
(1)写出中宮能团的名称_____________。
(2)写出反应①的化学方程式_________________。
(3)反成②属于_______反应(填有机反应类型)。
(4)D是比多一个碳的同系物,则满足下列条件的D的间分异构体共有______种,写出一种满足条件且含4种不同氢原+的同分异构体的结构简式 __________。
①显弱碱性,易被氧化 ②分子内含有苯环 ③能发生水解反应
(5)请你设计由A合成B的合成路线。 __________
提示:①合成过程中无机试剂任选;②合成路线表示方法示例如下:
8、我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和。CO2捕获与CO2重整是CO2利用的研究热点。其中CH4与CO2重整反应体系主要涉及以下反应:
a.CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) △H1
b.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2
c.CH4(g)C(s)+2H2(g) △H3
d.2CO(g)CO2(g)+C(s) △H4
e.CO(g)+H2(g)H2O(g)+C(s) △H5
(1)根据盖斯定律,反应a的△H1=_______(写出一个代数式即可)。
(2)上述反应体系在一定条件下建立平衡后,下列说法正确的有_______。
A.增大CO2与CH4的浓度,反应a、b、c的正反应速率都增加
B.移去部分C(s),反应c、d、e的平衡均向右移动
C.加入反应a的催化剂,可提高CH4的平衡转化率
D.降低反应温度,反应a~e的正、逆反应速率都减小
(3)雨水中含有来自大气的CO2,溶于水中的CO2会进一步和水反应,发生电离:
①CO2(g)CO2(aq)
②CO2(aq)+H2O(l)H+(aq)+
(aq)
25°C时,反应②的平衡常数为K2。溶液中CO2的浓度与其在空气中的分压成正比(分压=总压×物质的量分数),比例系数为ymol·L-1kPa-1,当大气压强为pkPa,大气中CO2(g)的物质的量分数为x时,溶液中H+浓度为_______mol·L-1(写出表达式,考虑水的电离,忽略的电离)。
(4)105°C时,将足量的某碳酸氢盐(MHCO3)固体置于真空恒容容器中,存在如下平衡:2MHCO3(s)M2CO3(s)+H2O(g)+CO2(g)。上述反应达平衡时体系的总压为46kPa.保持温度不变,开始时在体系中先通入一定量的CO2(g),再加入足量MHCO3(s),欲使平衡时体系中水蒸气的分压小于5kPa,CO2(g)的初始压强应大于_______kPa。
(5)CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH=13,CO2主要转化为_______(写离子符号);若所得溶液c():c(
)=2:1,溶液pH=_______。(室温下,H2CO3的K1=4×10-7;K2=5×10-11)
(6)CaO可在较高温度下捕集CO2,在更高温度下将捕集的CO2释放利用。与CaCO3热分解制备的CaO相比,CaC2O4·H2O热分解制备的CaO具有更好的CO2捕集性能,其原因是_______。
9、碳、氮、氧、铝都为重要的短周期元素,其单质及化合物在工农业生产生活中有重要作用。请回答下列问题:
(1)在密闭容器内(反应过程保持体积不变),使1molN2和3molH2混合发生下列反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.4kJ/mol。当反应达到平衡时,N2和H2的浓度之比是_______;当升高平衡体系的温度,则混合气体的平均式量______(将“增大”“减小”或“不变”);当达到平衡时,再向容器内充入1mol N2,H2的转化率_______(填“提高”“降低”或“不变”);当达到平衡时,将c(N2)、c(H2)、c(NH3)同时增大1倍,平衡_______移动(填“正向”“逆向”或“不”)。
(2)由题干所述元素中的三种组成的某种强酸弱碱盐的化学式为________,其溶于水能_____水的电离(填“促进”或“抑制”),且使溶液的pH_______(填“升高”“降低”或“不变”),原因是_________(用离子方程式表示)。
(3)空气是硝酸工业生产的重要原料,氨催化氧化是硝酸工业的基础,氨气在铁触媒作用下只发生主反应①和副反应②:
4NH3(g)+5O24NO+6H2O(g) △H=-905kJ/mol ①
4NH3(g)+3O22N2+6H2O(g) △H=-1268kJ/mol ②
①氮气与氧气反应生成NO的热化学方程式为______________________。
②在氧化炉中催化氧化时,有关物质的产率与温度的关系如图。下列说法中正确的是_____。
A.工业上氨催化氧化生成NO时,最佳温度应控制在780~840℃之间
B.工业上采用物料比在1.7~2.0,主要是为了提高反应速率
C.加压可提高NH3生成NO的转化率
D.由图可知,温度高于900℃时,生成N2的副反应增多,故NO产率降低
(4)M是重要的有机化工原料,其分子与H2O2含有相同的电子数,将1molM在氧气中完全燃烧,只生成1molCO2和2molH2O,则M的化学式为_______。某种燃料电池采用铂作为电极催化剂,以KOH溶液为电解质,以M为燃料,以空气为氧化剂。若该电池工作时消耗1molM,则电路中通过_____mol电子。
10、某研究性学习小组用下列装置(铁架台等支撑仪器略)探究氧化铁与乙醇的反应[Cu(OH)2悬浊液用于检验反应产物]。
(1)组装好仪器后必须进行的操作是____________________。
(2)为快速得到乙醇气体,可采取的方法是_______________________;
若实验时小试管中的溶液已经开始发生倒吸,应采取的措施是_________(填字母)。
A.取下小试管 B.移去酒精灯 C.将导管从乳胶管中取下 D.以上都可以
(3)乙醇被氧化的产物是__________________(写结构式)。
(4)若M的成分为FexOy,用CO还原法定量测定其化学组成。称取a g M样品进行定量测定,实验装置和步骤如下:
①组装仪器 ②点燃酒精灯 ③加入试剂 ④打开分液漏斗活塞 ⑤检查气密性 ⑥停止加热 ⑦关闭分液漏斗活塞 ⑧称重
ⅰ.正确的操作顺序是__________(填字母)。
a.①⑤④③②⑥⑦⑧ b.①③⑤④②⑦⑥⑧
c.①⑤③④②⑥⑦⑧ d.①③⑤②④⑥⑦⑧
ⅱ.尾气处理的方法是____________。若测得碱石灰增重b g,则x:y=______(用含有a、b的代数式表示)。
11、合成氨的原料气N2和H2通常是以焦炭、水和空气为原料制取的,其主要反应是:①2C+O22CO②C+H2O(g)
CO+H2③CO+H2O(g)
CO2+H2,某次生产中将焦炭、H2O(g)和空气(设空气中N2和O2的体积比为4:1)混合反应,所得气体产物经分析,组成如表:
气体 | CO | N2 | CO2 | H2 | O2 |
常温常压下体积(m3) | x | 20 | 19 | 60 | 1.0 |
(1)求表中数据x=___。
(2)已知常温常压下,1mol气体的体积为24.5L,求该生产中参加反应的焦炭的质量___kg。
12、粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰,主要成分有、
、FeO和
等物质。综合利用粉煤灰不仅能够防止环境污染,还能制得纳米
等重要物质。
已知:
①伯胺能与
反应:
,生成易溶于煤油的产物。
②在水溶液中能与
反应:
。
(1)“酸浸”过程中FeO发生反应的离子方程式为_______;滤渣的成分为_______。
(2)加入过量的作用是_______。
(3)伯胺-煤油可对浸取液进行分离,该操作的名称是_______。
(4)向水层Ⅱ中加入可使
转化为
并放出对环境无害的气体,理论上氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______;向所得弱酸性溶液中再通入
即可生成FeOOH,其离子方程式为_______。
13、为应对全球气候变暖, 《巴黎气候协定》提出“碳中和”目标。CO2转化利用是碳治理的重要方法,有利于实现碳资源的有效循环。其中由CO2转化制甲醇具有重要的经济效益。
(1)高效催化剂对CO2加氢制甲醇的反应速率影响很大。单个CO2分子加氢制甲醇在铜基催化剂催化条件的反应历程如下图所示。
①CO2加氢制甲醇的热化学方程式为CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=_______ eV/mol (阿佛伽德罗常数用NA表示);
②写出该历程中决速步骤的化学方程式:_______。
③结合上图,下列说法合理的是_______(填标号)。
A.使用高活性催化剂可降低反应的焓变,加快反应速率
B. H2=2H* 为吸热过程
C.高温不利于提高甲醇的平衡产率
D.在恒温恒容的密闭容器中,充入一定量的CO2和H2,压强不变时,该反应已达平衡状态
(2)不同催化剂有不同催化活性,也有不同最佳反应温度。一定投料比和压强下,测定甲醇时空收率(单位物质的量催化剂表面甲醇的平均生成速率)随温度的变化曲线,如图所示:。
①在适宜温度下,甲醇的时空收率随着温度升高而增大,请解释原因:_______;
②该反应最佳条件:_______。
(3)在CO2催化加氢制甲醇过程中也存在竞争反应:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) ΔH >0,在压强为P的恒温恒压密闭容器中,加入1molCO2和3molH2反应并达到平衡状态,CO2平衡转化率为30%,甲醇的选择性为50%,计算CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)在该温度下的平衡常数Kp=_______。(列出计算式)[甲醇的选择性x(CH3OH)%=
]
(4)CO2催化加氢制甲醇反应历程中某一步基元反应的Arrhenius经验公式的实验数据如图所示,已知Arrhenius经验公式为Rlnk =+C(其中Ea为活化能,k为速率常数,R和C为常数)。
①该反应的活化能Ea=_______kJ/mol;
②当使用更高效的催化剂时,在图中画出Rlnk与关系的示意图_______。