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)BF3与一定量的水形成(H2O)2·BF3晶体Q,Q在一定条件下可转化为R:
①晶体Q中各种微粒间的作用力不涉及____________(填序号)。
a.离子键 b.共价键 c.配位键 d.金属键 e.氢键 f.范德华力
②R中阳离子的空间构型为________,阴离子的中心原子轨道采用________杂化。
(2)已知苯酚()具有弱酸性,其Ka=1.1×10-10,水杨酸第一级电离形成的离子
能形成分子内氢键。据此判断,相同温度下电离平衡常数Ka2(水杨酸)________Ka(苯酚)(填“>”或“<”),其原因是________________。
3、[化学—选修22:化学生活与技术]氯碱工业过程中产生了大量的盐泥。某氯碱工厂的盐泥组成如下:
成分 | NaCl | Mg(OH)2 | CaCO3 | BaSO4 | SiO2等不溶于酸的物质 |
质量分数(%) | 15~20 | 15~20 | 5~10 | 30~40 | 10~15 |
该工厂进一步利用盐泥生产了七水硫酸镁,设计了工艺流程如图:
回答下列问题:
(1)反应器中加入酸溶解,反应液控制pH为5左右,反应温度在50℃左右,写出有关化学反应方程式 。
(2)在滤饼中检测到硫酸钙的成分,其原因是 。
(3)已知一些盐的溶解度如下图。在滤液I中通入高温水蒸气进行蒸发结晶,为了析出晶体I,应控制温度在__________℃。
(4)步骤II操作是_______________,
(5)步骤III在工业上常用的设备是______________(填字母)。
A.加压干燥器 B.蒸馏塔 C.离心机 D.真空干燥器
(6)准确称取制备产品ag,将其加入到盛有V1mL c1mol/L的NaOH溶液的锥形瓶中,溶解后,加入酚酞溶液2滴,溶液变红色,再用c2mol/L的盐酸进行滴定,消耗盐酸V2mL,则样品MgSO4·7H2O的质量分数是 。
4、氢化铝锂(LiAlH4)是化工生产中广泛应用于药物合成的常用试剂。
(1)LiAlH4可将乙醛转化为乙醇,LiAlH4作该反应的______剂(选填“氧化”“还原”“催化”),用____(填试剂名称)可检验乙醛已完全转化。
(2)配平化学反应方程式。
______LiAlH4+______H2SO4→______Li2SO4+_______Al2(SO4)3+_______H2↑
该反应中H2SO4体现________性。若上述反应中电子转移数目为0.2NA个,则生成标准状况下氢气体积为_____________。
(3)现有两种浓度的LiOH溶液,已知a溶液的pH大于b溶液,则两种溶液中由水电离的c(H+)大小关系是:a_____b(选填“>”、“<”或“=”)。
(4)铝和氧化铁高温下反应得到的熔融物通常为铁铝合金,设计实验证明其含金属铝。
_____________________________
5、已知A、B、C、D、E、F六种元素的原子序数依次递增,前四种元素为短周期元素。A位于元素周期表s区,电子层数与未成对电子数相等;B基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道,且每轨道中的电子总数相同;D原子核外成对电子数为未成对电子数的3倍;F位于第四周期d区,最高能级的原子轨道内只有2个未成对电子;E的一种氧化物具有磁性。
(1)E基态原子的价层电子排布式为__________________。第二周期基态原子未成对电子数与F相同且电负性最小的元素名称为____________。
(2)CD3- 的空间构型为_______________。
(3)A、B、D三元素组成的一种化合物X是家庭装修材料中常含有的一种有害气体,X分子中的中心原子采用_____________杂化。
(4)F(BD)n的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18,则n=________。根据等电子原理,B、D 分子内σ键与π键的个数之比为______________。
(5)一种EF的合金晶体具有面心立方最密堆积的结构。在晶胞中,F位于顶点,E位于面心,该合金中EF的原子个数之比为_________________。若晶胞边长a pm,则合金密度为______________g·cm3(列式表达,不计算)。
6、聚硅酸铁是目前无机高分子絮凝剂研究的热点,一种用钢管厂的废铁渣(主要成分Fe3O4,少量碳及二氧化硅)为原料制备的流程如下:
(1)废铁渣进行“粉碎”的目的是____________。
(2)“酸浸”需适宜的酸浓度、液固比、酸浸温度、氧流量等,其中酸浸温度对铁浸取率的影响如右图所示:
①加热条件下酸浸时,Fe3O4与硫酸反应的化学方程式为___________。
②酸浸时,通入O2的目的是_____________,该反应的离子方程式为_________。
③当酸浸温度超过100℃时,铁浸取率反而减小,其原因是____________。
(3)滤渣的主要成分为____________(填化学式)。
(4)“Fe3+浓度检测”是先用SnCl2将Fe3+还原为Fe2+;在酸性条件下,再用K2Cr2O7标准溶液滴定Fe2+(Cr2O72-被还原为Cr3+),该滴定反应的离子方程式为______________。
7、氢能是极具发展潜力的清洁能源,2021年我国制氢量位居世界第一、请回答:
(1)时,
燃烧生成
放热
,
蒸发吸热
表示
燃烧热的热化学方程式为_______。
(2)工业上,常用与
重整制备
。500℃时,主要发生下列反应:
I.
II.
①已知:。向重整反应体系中加入适量多孔
,其优点是_______。
②下列操作中,一定能提高平衡转化率的是_______(填标号)。
A.加催化剂 B.增加用量
C.移除 D.恒温恒压,通入惰性气体
③500℃、恒压条件下,1molCH4(g)和1molH2O(g)反应达平衡时,甲烷的转化率为0.5,二氧化碳的物质的量为0.25mol,则反应II的平衡常数Kp=_______(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压-总压×物质的量分数)。
(3)实现碳达峰、碳中和是贯彻新发展理念的内在要求,因此二氧化碳的合理利用成为研究热点。可用氢气和二氧化碳在催化剂作用下合成甲醇:。恒压下,
和
的起始物质的量之比为1∶3时,该反应甲醇的平衡产率随温度的变化如图所示。该反应的
_______0,甲醇的产率P点高于T点的原因为_______。
(4)通过上述反应制得的甲醇燃料电池在新能源领域中应用广泛。
①若采用溶液为燃料电池的电解质溶液,则燃料电池的负极方程式为_______。
②已知在该燃料电池中,吸附在催化剂表面的甲醇分子逐步脱氢得到,四步可能脱氢产物及其相对能量如图,则最可行途径为a→_______(用b~j等代号表示)。
8、二硫化钼(MoS2,难溶于水)具有良好的光、电性能,可由钼精矿(主要含MoS2,还含NiS、CaMoO4等)为原料经过如下过程制得。
(1)“浸取”。向钼精矿中加入NaOH溶液,再加入NaClO溶液,充分反应后的溶液中含有Na2MoO4、Na2SO4、NiSO4、NaCl。
①写出浸取时MoS2发生反应的离子方程式:_______。
②浸取后的滤渣中含CaMoO4。若浸取时向溶液中加入Na2CO3溶液,可提高浸出液中Mo元素的含量,原因是_______。
③浸取时,Mo元素的浸出率与时间的变化如图1所示。已知生成物对反应无影响,则反应3~4min时,Mo元素的浸出率迅速上升的原因是_______。
(2)“制硫代钼酸铵[(NH4)2MoS4,摩尔质量260g•mol-1]”。向浸出液中加入NH4NO3和HNO3,析出(NH4)2Mo4O13,将(NH4)2Mo4O13溶于水,向其中加入(NH4)2S溶液,可得(NH4)2MoS4,写出生成(NH4)2MoS4反应的化学方程式:________。
(3)“制MoS2”。(NH4)2MoS4可通过如下两种方法制取MoS2:
方法一:将(NH4)2MoS4在一定条件下加热,可分解得到MoS2、NH3、H2S和硫单质。其中NH3、H2S和硫单质的物质的量之比为8:4:1。
方法二:将(NH4)2MoS4在空气中加热可得MoS2,加热时所得剩余固体的质量与原始固体质量的比值与温度的关系如图2所示。
①方法一中,所得硫单质的分子式为_______。
②方法二中,500℃可得到Mo的一种氧化物,该氧化物的化学式为_______。
9、由P、S、Cl、Ni等元素组成的新型材料有着广泛的用途,回答下列问题。
(1)基态Cl原子核外电子占有的原子轨道数为______个,P、S、Cl的第一电离能由大到小顺序为_______。
(2)PCl3分子中的中心原子杂化轨道类型是______,该分子构型为_______。
(3)PH4Cl的电子式为______,Ni与CO能形成配合物Ni(CO)4,该分子中π键与σ键个数比为________。
⑷已知MgO与NiO的晶体结构(如图1)相同,其中Mg2+和Ni2+的离子半径分别为66 Pm和 69 pm,则熔点:MgO___NiO(填“>”、“<”或“=”),理由是______。
(5)若NiO晶胞中离子坐标参数A为(0,0,0),B为(1,1,0),则C离子坐标参数为______。
(6)一定温度下,NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”,可以认为O2-作密置单层排列, Ni2+填充其中(如图2),已知O2-的半径为a m,每平方米面积上分散的该晶体的质量为____g。(用a、NA表示)
10、某实验小组以回收站回收的废铁制品(主要成分为Fe,还含有少量的和
)为原料制备
晶体。
(1)取废铁制品,用质量分数为10%的碳酸钠溶液浸泡一段时间,然后用倾析法倒去碳酸钠溶液,用蒸馏水洗涤
次,将洗涤好的废铁制品加入如图所示装置中,再加入
硫酸。控制温度在
之间,加热
,将所得溶液趁热过滤冷却结晶、过滤洗涤,得到
晶体。
①仪器a的名称为_______。
②基态Fe原子的价电子排布式为_______,有_______个未成对电子。
③反应中需要控制温度在之间,宜采用的方法是_______。
④用冰水洗涤晶体的操作是_______,若将
晶体在隔绝空气条件下加热到800℃,会生成红棕色固体,写出反应的化学方程式:_______。
(2)若以赤铁矿渣(含有和
杂质)为原料制备
晶体,请补充完整相应的实验方案:
①取一定量的赤铁矿渣,分次加入足量的稀硫酸,充分反应后过滤。
②取滤液,_______。
③过滤、洗涤,将沉淀溶入的硫酸中,同时加入过量铁粉,充分反应后,过滤,向滤液中加乙醇,在恒温水浴槽中冷却结晶、过滤,用丙酮洗涤、干燥。
已知:该实验中时,
沉淀完全;
时,
开始沉淀。实验室现有试剂:
的
溶液、
的
溶液、铁粉。
(3)通过下列方法测定产品纯度:准确称取样品,加适量水溶解,配成
溶液,取
溶液置于锥形瓶中,用
的酸性
标准溶液滴定(杂质不与酸性
标准溶液反应),经3次测定,每次消耗
溶液的体积如下表所示:
实验序号 | 1 | 2 | 3 |
消耗 | 19.98 | 20.58 | 20.02 |
通过计算确定产品中的质量分数约为_______(保留三位有效数字)。
11、氢气还原氧化铜所得的红色固体可能是铜与氧化亚铜的混合物,已知Cu2O在酸性溶液中可发生自身氧化还原反应,生成Cu2+和单质铜。
(1)现有8克氧化铜被氢气还原后,得到红色固体6.8克,其中含单质铜与氧化亚铜的物质的量之比是_________;
(2)若将6.8克上述混合物与足量的稀硫酸充分反应后过滤,可得到固体__________克;
(3)若将6.8克上述混合物与一定量的浓硝酸充分反应;
①生成标准状况下1.568升的气体(不考虑NO2的溶解,也不考虑NO2与N2O4的转化),则该气体的成分是___________,其物质的量之比是_____________;
②把得到的溶液小心蒸发浓缩,把析出的晶体过滤,得晶体23.68克.经分析,原溶液中的Cu2+有20%残留在母液中.求所得晶体的化学式为____________________。
12、某研究小组以乙酸为原料,研究制备能源H2和CH4。
(1)在微生物作用下电解含乙酸的有机废水可获得清洁能源H2,其原理如图1所示。写出与电源A极相连的惰性电极上发生的电极反应:___________。
(2)向密闭容器中通入CH3COOH(g),发生以下反应。一段时间后,测得不同温度下CO和H2的产率如图2所示。
反应1:CH3COOH(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH1=+213.7 kJ·mol-1
反应2:CH3COOH(g)CH4(g)+CO2(g) ΔH2
反应3:2CO(g)+2H2(g)CH4(g)+CO2(g) ΔH3=-247.2 kJ·mol-1
请回答:
①反应2能够自发进行的条件是___________(填“高温”、“低温”或“任何温度”)。
②根据图2分析,该容器中一定发生了另外的副反应,理由是___________。
③随着温度升高,氢气产率高于甲烷的可能原因是___________(填字母)。
A.温度升高时,反应2速率减慢的程度比反应1大
B.温度升高时,反应1速率加快的程度比反应2大
C.温度升高时,反应1正向移动,而反应2逆向移动
D.温度升高时,反应3逆向移动
④若利用合适的催化剂控制反应只发生反应1和反应2。温度为T K时达到平衡,总压强为p kPa,反应1消耗乙酸20%,反应2消耗乙酸60%,则反应2的平衡常数Kp=___________kPa。(Kp是以分压表示的平衡常数,某物质分压=总压×该物质的体积分数,计算结果用含p的表达式表示,且保留1位小数)
⑤若容器的容积固定不变,在图3中画出从常温时通入1 mol CH3COOH(g)开始反应(仅发生反应2),随温度不断升高,浓度商Q值(Q=)的变化趋势图___________。
13、CO、H2是重要的化工原料,可用于合成许多重要的有机物。
(1)已知:①CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H1=-90.1kJ/mol,欲利用△H1求出反应②CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H2=akJ/mol的a值,则还需要知道一个反应的反应热△H,该反应的热化学方程式为_______。
(2)350℃时,按投料比向容积为10L、初始压强为0.3MPa的刚性密闭容器中充入H2和CO,在某催化剂存在下使其发生反应:
,平衡时CO的转化率为60%,此时的
_______
(以分压表示,分压=总压
物质的量分数),若反应从开始到达到平衡过程中
,则相应的时间
_______min。若本反应是在恒压条件(其他条件相同)下进行的,则达到平衡所用时间_______
(填“>”“<”或“=”)。
(3)以为催化剂时,丙烯催化加氢得到丙烷的反应历程与相对能量的关系如图所示。TS1表示过渡态1、TS2表示过渡态2,吸附在催化剂表面的物种用※标出。
由图可知,该历程中最大活化能=____eV,写出该步骤的反应方程式__。该历程中转化为
的速率比
转化为
的速率___(填“大”或“小”)。
(4)熔融盐燃料电池具有较高的能量转化效率,某CO熔融盐燃料电池用作电解质。则工作时负极上电极反应式为____,当有2mol
发生定向移动时,电路中转移的电子数目为_____(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。