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、金属硫化物和硫酸盐在工农业生产中有广泛应用。
(1)二硫化钼(MoS2)是重要的固体润滑剂。
向体积为2L的恒容密闭容器中加入0.1molMoS2、0.2molNa2CO3,并充入0.4molH2,
发生反应:MoS2(s)+2Na2CO3(s)+4H2(g)Mo(s) +2CO(g) + 4H2O(g) + 2Na2S(s) △H =akJ • mol-1,测得在不同温度下达到平衡时各气体的物质的量分数如图所示。
①a________0(填“<”“>”“=”,下同)。
②容器内的总压:P点________Q点。
③P点对应温度下,H2的平衡转化率为________,平衡常数K=________。
(2)辉铜矿(主要成分是Cu2S)在冶炼过程中会产生大量的SO2。已知冶炼过程中部分反应为:
①2Cu2S(s)+3O2(g)=2Cu2O(s)+2SO2(g) △H=-768.2kJ/mol
②2Cu2O+Cu2S(s)=6Cu(s)+SO2(g) △H=+116kJ/mol,则Cu2S与O2反应生成Cu与SO2的热化学方程式为___________________________。
(3)回收处理SO2的方法之一是用氨水将其转化为NH4HSO3。已知常温下 Kb(NH3•H2O) =1.5×l0-5 Ka1(H2SO3) =1.6×l0-2 Ka2(H2SO3)=1×10-7,若吸收过程中氨水与SO2恰好完全反应,则所得溶液在常温下的pH________7(填“>”“ <”或“=”,下同),溶液中c(SO32-)________c(H2SO3)。
(4)在500℃下硫酸铵分解会得到4种产物,其含氮物质的物质的量随时间的变化如上图所示。则该条件下硫酸铵分解的化学方程式为_________________________。
3、如图所示的装置,X、Y 都是惰性电极。将电源接通后,向(甲)中滴入酚酞溶液,在 Fe 极附近显红色。试回答下列问题:
(1)在电源中,B 电极为_______极(填电极名称,下同);丙装置中Y 电极为_______极。
(2)丙装置在通电一段时间后,X 电极上发生的电极反应式是_______。
(3)如果乙装置中精铜电极的质量增加了0.64g,请问甲装置中,铁电极上产生的气体在标准状况下为_______L。
(4)在碱性锌电池中,用高铁酸钾作为正极材料,电池反应为2K2FeO4+3Zn=Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2,该电池正极发生的反应的电极反应式为_______。
4、人类使用铜和它的合金具有悠久的历史,铜及其化合物在电子工业、材料工业、工农生产及日常生活方面用途非常广泛。试回答下列问题。
(1)Cu+的核外电子排布式为___________________________________;
(2)铜镁合金是一种储氢材料,某种铜镁互化物晶胞结构如图,则该互化物的化学式为___________;
(3)叠氮化铜[Cu(N3)2]是一种紫黑色粉末,易爆炸,与N3-互为等电子体的分子有___________(举2例).
(4)丁炔铜是一种优良的催化剂,已知:CH≡CH+2HCHOOHC-CH2CH2OH;
OHC-CH2CH2OH中碳原子杂化方式有___________,乙炔属于___________(填“极性”或“非极性”)分子.
(5)若向盛有CuSO4溶液的试管里加入氨水,首先形成蓝色难溶物,继续加入氨水,难溶物溶解,变成蓝色透明溶液,这时得到一种称溶质的化学式为___________,其中含有的化学键类型有______________________;
(6)已知铜镁互化物晶胞参数为apm,则该晶胞的密度为_______________。
5、Ⅰ.室温下,已知Ksp[Mg(OH)2]=1.0×10-11,现用MgSO4溶液制备[Mg(OH)2。若MgSO4溶液中c(Mg2+)=1.0×10-3mol/L,那么,向其中加入等体积的KOH溶液的浓度为________mol/L,可使Mg2+恰好完全沉淀(溶液体积变化可忽略不计,但溶液中残留的Mg2+不能忽略)。
Ⅱ.钼酸钠晶体(Na2MoO4·2H2O)是一种无公害型冷却水系统的金属缓蚀剂。工业上利用钼精矿(主要成分是不溶于水的MoS2)制备钼酸钠的两种途径如图所示:
(1)钼和锆同属过渡金属, 锆还是核反应堆燃料棒的包裹材料, 锆合金在高温下与水蒸气反应产生氢气,二氧化锆可以制造耐高温纳米陶瓷。下列关于锆合金、二氧化锆的说法中正确的是_____(填序号)
a.锆合金比纯锆的熔点高,硬度小
b.二氧化锆陶瓷属于新型无机非金属材料
c.将一束光线通过纳米级二氧化锆会产生一条光亮的通路
(2)途径I碱浸时发生反应的化学反应方程式为_________________
途径Ⅱ氧化时发生反应的离子方程式为______________________
(3)分析纯的钼酸钠常用钼酸铵[(NH4)2MoO4]和氢氧化钠反应来制取,若将该反应产生的气体与途径I所产生的尾气一起通入水中,得到正盐的化学式是______________。
(4)钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂。常温下,碳素钢在三种不同介质中的腐蚀速率实验结果如下图:
①要使碳素钢的缓蚀效果最优,钼酸钠和月桂酰肌氨酸的浓度比应为____。
②当硫酸的浓度大于90%时,腐蚀速率几乎为零,原因是___________________。
6、甲烷是重要的气体燃料和化工原料。回答下列问题:
(1)已知、
、
的燃烧热分别为
,
,
。利用甲烷制备合成气的反应为
。
根据上述数据能否计算________(填“能”或“否”),理由是________________。
(2)在某密闭容器中通入和
,在不同条件下发生反应:
测得平衡时的体积分数与温度、压强的关系如图所示。
①________
,
________(填“<”、“>”或“=”)。
②m、n、q三点的化学平衡常数大小关系为________。
③q点甲烷的转化率为________,该条件下的化学平衡常数________(用含有
的表达式表示,
为以分压表示的平衡常数)。
(3)用甲烷和构成的燃料电池电解
溶液,装置如下图所示。反应开始后,观察到x电极附近出现白色沉淀。则A处通入的气体是________,x电极的电极反应式是________。
7、【化学―选修 3 物质结构与性质】
氮族元素(Nitrogen group)是元素周期表VA 族的所有元素,包括氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)和Uup共计六种。
(1)氮族元素的外围电子排布式的通式为 ;基态磷原子中,电子占据的最高能层符号为 ,该能层具有的原子轨道数为 。
(2)PH3分子的VSEPR模型为______________,键角NH3 H2O(填“>”、“<”或“=”)。
(3)氮的最高价氧化物为无色晶体,它由两种离子构成:已知其阴离子构型为平面正三角形,则其阳离子中氮的杂化方式为 。
(4)从化合物NF3和NH3的结构与性质关系比较,回答它们两者如下性质差异原因:
①NF3的沸点为-129℃,而NH3的沸点为-33℃,其原因是 。
②NH3易与Cu2+反应,而NF3却不能,其原因是 。
(5)磷化硼是一种受到高度关注的耐磨涂料,它可用作金属的表面保护层,磷化硼晶体的晶胞结构与金刚石类似,磷原子作面心立方最密堆积,则硼原子的配位数为________;已知磷化硼的晶胞边长a=" 478" pm,计算晶体中硼原子和磷原子的核间距(dB-P)=__________pm(保留三位有效数字)。
8、太阳能电池的发展已经进入了第三代。第三代就是铜铟镓硒CIGS等化合物薄膜太阳能电池以及薄膜硅系太阳能电池。完成下列填空:
(1)亚铜离子(Cu+)基态时的电子排布式为____________;
(2)硒为第四周期元素,相邻的元素有砷和溴,则这3种元素的第一电离能I1从大到小顺序为(用元素符号表示)_______________________________;用原子结构观点加以解释_________________________。
(3)与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性(价电子数少于价层轨道数),其化合物可与具 有孤对电子的分子或离子生成加合物,如BF3能与NH3反应生成BF3•NH3 。BF3•NH3中B原子的杂化轨道类型为__________,N原子的杂化轨道类型为 ______________ ,B与 N之间形成 __________________ 键。
(4)单晶硅的结构与金刚石结构相似,若将金刚石晶体中一半的C原子换成Si原子且同种原子不成键,则得如图所示的金刚砂(SiC)结构;金刚砂晶体属于____________(填晶体类型)在SiC结构中,每个C原子周围最近的C原子数目为 ______________。
9、聚乳酸)是一种新型生物降解材料,可用于包装食品。某化学兴趣小组利用化学解聚方法,由废旧聚乳酸餐盒制得高纯乳酸钙。
已知:乳酸是淡黄色黏性液体,与乙醇、水混溶;乳酸钙是白色粉末,溶于冷水,易溶于热水,不溶于乙醇、丙酮等有机溶剂。
I.废旧聚乳酸材料的解聚
①分别取一定量的NaOH、无水乙醇和白色聚乳酸餐盒碎片,装入锥形瓶,加热解聚;
②待反应完毕,向锥形瓶中加入少量浓盐酸,然后加热浓缩,得到淡黄色黏稠状液体和少量白色不溶物;
③往②中所得混合物加人20mL无水乙醇并搅拌均匀,静置、过滤,弃去白色不溶物。
(1)步骤①所用装置如图所示,其中冷凝管的作用是______.写出聚乳酸在碱性条件下解聚的化学方程式_________.
(2)步骤②中,加入浓盐酸的目的是_______.为避免浓缩过程发生暴沸,可以加入_______.
(3)步骤③加入20mL无水乙醇的作用是________.
II.乳酸钙的制备
④将氢氧化钙粉末分批加人③中所得滤液,控制最终溶液的pH约为7,过滤;
⑤取滤液于烧杯,冰水浴下剧烈搅拌,同时加人40mL物质X,析出白色固体;
⑥过滤,收集沉淀物,烘干,称重为5.8g.
(4)“控制最终溶液的pH约为7”时,需用蒸馏水润湿pH试纸后再测量溶液的pH,其原因是________.
(5)步骤⑤中,所加“物质X”可能是_________.
A.石灰水B.盐酸C.丙酮D.乳酸
(6)若步骤④所加氢氧化钙粉末的质量为2.1g,则该实验的产率=_________.(结果保留3位有效数字;M氢氧化钙=74 g·mo-1,M乳酸钙=218g·mol-1).
10、某实验小组利用H2O2氧化CoCl2制备三氯化六氨合钴[Co(NH3)6]Cl3.反应原理为:2CoCl2+10NH3+2NH4Cl+H2O2=2[Co(NH3)6]Cl3+2H2O
查阅资料可知:
①酸性介质中,Co3+易被还原为Co2+,在配合物中三价钴配合物比二价钴配合物稳定:
②三氯化六氨合钴为橙黄色晶体,易溶于稀酸、稀碱溶液,可溶于水,难溶于乙醇;
③三氯化六氨合钴在冷的强酸或强碱的稀溶液中较稳定,但在高浓度盐酸中易结晶析出,在强碱溶液中煮沸条件下[Co(NH3)6]3+易被分解。
④Ksp[Co(OH)3]=1.6×10-44Ksp[Co(OH)2]=5.9×10-15
实验步骤如下:
步骤I:在三颈烧瓶中加入3.0g研细的CoCl2·6H2O,2.0gNH4Cl和7.0mL蒸馏水。加热溶解后加入0.2g活性炭。
步骤II:将步骤I混合液冷却至室温后加入10.0mL浓氨水,继续冷却至10℃以下,缓慢加入8mL6%(质量分数)H2O2溶液。
步骤III:步骤II所得混合液加热至60℃左右并恒温20min,然后用冰水浴冷却至2℃左右,进行抽滤,收集固体粗产品。
步骤IV:将粗产品溶于足量稀盐酸中,待固体充分溶解后趁热过滤,收集滤液。
步骤V:向上述滤液中加入足量试剂X,使橙黄色[Co(NH3)6]Cl3晶体充分析出,然后再用冰水冷却,过滤,洗涤,最后在真空干燥器中干燥。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称___________。活性炭的作用___________。
(2)步骤II中混合液冷却至室温才加入10.0mL浓氨水原因是___________。
(3)步骤IV中趁热过滤除去的杂质为___________。
(4)步骤V中加入试剂X是___________,洗涤晶体时使用试剂是___________。
(5)[Co(NH3)6]Cl3与NaOH溶液煮沸时发生反应的离子方程式___________。
(6)Co(OH)3溶于稀盐酸发生反应的化学方程式___________。
11、Cl2与NaOH溶液反应可生成NaCl、NaClO和NaClO3(Cl-和ClO-)的比值与反应的温度有关,用24gNaOH配成的250mL溶液,与Cl2恰好完全反应(忽略Cl2与水的反应、盐类的水解及溶液体积变化):
(1)NaOH溶液的物质的量浓度_____mol·L-1;
(2)某温度下,反应后溶液中c(Cl-)=6c(ClO-),则溶液中c(ClO-) =_____mol·L-1。
12、H2O2是一种重要的化工原料,蒽醌法是工业上合成H2O2的主要方法,氢氧直接合成法是近年研发的新方法。
Ⅰ.蒽醌法的反应过程如下。
(1)已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH1 = -572 kJ·mol-1
2H2O2(l) = 2H2O(l) + O2(g) ΔH2 = -196 kJ·mol-1
蒽醌法生产H2O2总反应的热化学方程式是_______。
(2)发生反应b时,消耗与O2的物质的量之比是_______。
(3)测定H2O2含量:取所得H2O2水溶液a mL,用c mol·L-1 KMnO4酸性溶液滴定,消耗KMnO4酸性溶液v mL。已知:MnO的还原产物是Mn2+。
① KMnO4酸性溶液与H2O2反应的离子方程式是_______。
② 所得H2O2水溶液中H2O2的物质的量浓度是_______ mol·L-1。
Ⅱ.氢氧直接合成法的反应过程如图所示。
(4)用同位素示踪法研究催化剂中H+的作用:用D2(2H2)代替H2进行实验。催化剂中氢离子参与反应的证据是生成的过氧化氢中有_______。
(5)H2转化率和H2O2选择性随反应时间的变化如图。已知:H2O2选择性是指H2O2在所有生成物中的占比。
用化学方程式解释H2O2选择性逐渐下降的可能原因:_______。
13、以为主要成分的雾霾的综合治理是当前重要的研究课题。
I.汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在一定条件下可发生反应生成无毒的和
。
(1)已知:
①
②CO的燃烧热
则反应③
___________。
(2)某研究小组在三个容积为5L的恒容密闭容器中,分别充入0.4molNO和0.4molCO,发生反应③。在三种不同实验条件下进行上述反应(体系各自保持温度不变),反应体系总压强随时间的变化如图所示:
①条件:曲线III相比曲线II改变的条件为_____,T1_____T2(填“<”“=”或“>”)。
②反应速率:a、b、c三点逆反应速率由大到小的顺序为______。
③T2时的平衡常数Kc______。
II.是一种强温室气体,且易形成颗粒性污染物,研究
的分解反应
对环境保护有重要意义。
(3)碘蒸气存在能大幅度提高的分解速率,反应历程为:
第一步快速平衡,平衡常数为
第二步慢反应
第三步快速平衡
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。实验表明,含碘时分解反应的速率方程
(k为速率常数)。
①k=___________(用含和
的代数式表示)。
②下列表述正确的是___________。
a.IO为反应的中间产物
b.碘蒸气的浓度大小不会影响的分解速率
c.第二步对总反应速率起决定作用
d.催化剂会降低反应的活化能,从而影响△H
(4)清华大学曹天宇等人研究的基于固体氧化物电解池(SOEC)的电化学还原技术工作原理如图所示,该技术的目标反应物是空气中比较稀薄的
,因此存在
与
竞争的电化学还原反应,写出阴极发生的电极反应式:___________。