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)路易斯酸碱电子理论认为,凡是能给出电子对的物质叫做碱;凡是能接受电子对的物质叫做酸。BF3和NH3分别属于是___、___(酸或者碱)。
(2)金属铯(Cs)位于元素周期表中第6周期第IA族,氯化钠与氯化铯晶体中离子的排列方式如图所示:
造成两种化合物晶体结构不同的原因是___。
3、下表是部分短周期元素的信息,用化学用语回答下列问题。
(1)元素A在周期表中的位置 。B的某种核素中中子数比质子数多1,则表示该核素的原子符号为 。
(2)写出钙与M原子个数比为1:2化合物的电子式 钙与A原子个数比为1:2化合物含有的化学键类型(填离子键、共价键或非极性键) 。
(3)M2-、D+、G2-离子半径大小顺序是 > > (用离子符号回答)。
(4)由A、B、M及氢四种原子构成的分子A2H5BM2,既可以和盐酸反应又可以和氢氧化钠溶液反应,写出A2H5BC2的名称 。
(5)某同学设计实验证明A、B、F的非金属性强弱关系。
① 溶液a和b分别为 , 。
② 溶液c中的离子方程式为 。
(6)将0.5 mol D2M2投入100 mL 3 mol/L ECl3溶液中,转移电子的物质的量为 。
(7)工业上冶炼E,以石墨为电极,阳极产生的混合气体的成分为 。
4、研究K、Ca、Fe、As、T等第四周期元素对生产、生活有重要意义。回答下列问题:
(1)我国中医把雄黄作为解毒剂,用来治疗癣疥、中风等。雄黄的结构如图1.雄黄分子中孤电子对数与成键电子对数之比为___,砷酸常用于制备颜料、砷酸盐、杀虫剂等,则AsO的空间构型是___。
(2)已知KCl、MgO、CaO、TiN的晶体于NaCl的晶体结构相似,且三种离子晶体的晶格能数据如表所示。
离子晶体 | NaCl | KCl | CaO |
晶格能/kJ•mol-1 | 786 | 715 | 3401 |
①Ti3+的电子排布式为___。
②KCl、CaO、TiN三种离子晶体熔点由高到低的顺序为___,原因是___。
(3)Fe的一种晶体结构如图2甲、乙所示,若按甲虚线方向切割乙,得到的截面图中正确的是___。(填字母标号)假设铁原子的半径是rcm,铁的相对原子质量为M,则该晶体的密度为___g/cm3。(列式即可,设阿伏加德罗常数的值为NA)
5、自然界中存在大量的金属元素和非金属元素,它们在工农业生产中有着广泛的应用。
(1)纳米氧化亚铜(Cu2O)是一种用途广泛的光电材料,已知高温下Cu2O比CuO稳定。
①画出基态Cu原子的价电子轨道排布图____________;
②从核外电子排布角度解释高温下Cu2O比CuO更稳定的原因____________。
(2)CuSO4溶液常用作农药、电镀液等,向CuSO4溶液中滴加足量浓氨水,直至产生的沉淀恰好溶解,再向其中加入适量乙醇,可析出深蓝色的Cu(NH3)4SO4·H2O晶体。
①Cu(NH3)4SO4·H2O晶体中存在的化学键有____________(填字母序号)。
a.离子键 b.极性键 c.非极性键 d.配位键
②SO42—的立体构型是____________,其中S原子的杂化轨道类型是____________。
③已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形,但NF3不易与Cu2+形成配离子,其原因是__________________。
(3)NaCl和MgO都属于离子化合物,NaCl的熔点为801.3℃,MgO的熔点高达2800℃。造成两种晶体熔点差距的主要原因是____________。
(4)合成氨工业中,原料气(N2、H2及少量CO、NH3的混合气)在进入合成塔前常用醋酸二氨合铜(I)溶液来吸收原料气体中的CO(Ac-代表CH3COO-),该反应是:
[Cu(NH3)2]Ac+CO+NH3[Cu(NH3)3CO]Ac(醋酸羰基三氨合铜)(I) △H<0
①C、N、O三种元素的第一电离能由小到大的顺序为____________;
②配合物[Cu(NH3)3CO]Ac中心原子的配位数为_________。
(5)铜的化合物种类很多,右图是氯化亚铜的晶胞结构,已知晶胞的棱长为a cm,则氯化亚铜密度的计算式为:ρ=____________g/cm3(用NA表示阿伏加德罗常数)。
6、高炉炼铁是重要的工业过程,冶炼过程中涉及如下反应:
①FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g) ΔH1 =-11kJ/mol
②FeO(s)+C(s) Fe(s)+CO(g) ΔH2=+161.5kJ/mol
③C(s)+CO2(g) 2CO(g)
(1)反应③的ΔH=___________kJ/mol。
(2)在恒温恒容密闭容器中投入足量石墨与CO2进行反应③,可判定其达到平衡的条件有___________(填序号)。
A.容器总压保持不变
B.石墨断开3mol碳碳σ键的同时,CO断开2mol碳氧三键
C.CO的体积分数保持不变
D.保持不变
(3)反应②的压力平衡常数表达式Kp2=___________。
(4)恒容密闭容器中加入足量C、FeO,进行上述反应。改变温度,测得平衡时容器总压的对数lg(p总/kPa)、各气体的物质的量分数x(CO)、x(CO2)的变化如图所示:
①x( CO)对应的曲线是___________(填序号),判断依据是___________。
②在1200℃下进行上述反应,平衡时CO2分压为___________kPa,反应①在此温度下的压力平衡常数Kp1 =___________。
(5)高炉炼铁过程中会生成“渗碳体”Fe3C (相对分子质量为M),晶胞为长方体 (如图),晶胞参数为a pm, b pm, c pm,阿佛伽德罗常数为NA,则其密度为___________g/cm3(用含M、a、b、c、NA的式子表示)。
7、1913年,德国化学家哈伯实现了合成氨的工业化生产,被称作解救世界粮食危机的化学天才.现将lmolN2和3molH2投入1L的密闭容器,在一定条件下,利用如下反应模拟哈伯合成氨的工业化生产:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0.当改变某一外界条件(温度或压强)时,NH3的体积分数ψ(NH3)变化趋势如图所示.
回答下列问题:
(1)已知:①NH3(l)═NH3(g)△H1,②N2(g)+3H2(g)2NH3(l)△H2;则反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)的△H=_____________(用含△H1、△H2的代数式表示)。
(2)合成氨的平衡常数表达式为____________,平衡时,M点NH3的体积分数为10%,则N2的转化率为____________(保留两位有效数字).
(3)X轴上a点的数值比b点____________(填“大”或“小”)。上图中,Y轴表示____________(填“温度”或“压强”),判断的理由是____________。
(4)若将1mol N2和3mol H2分别投入起始容积为1L的密闭容器中,实验条件和平衡时的相关数据如表所示:
容器编号 | 实验条件 | 平衡时反应中的能量变化 |
Ⅰ | 恒温恒容 | 放热Q1kJ |
Ⅱ | 恒温恒压 | 放热Q2kJ |
Ⅲ | 恒容绝热 | 放热Q3kJ |
下列判断正确的是____________
A.放出热量:Ql<Q2<△Hl
B.N2的转化率:Ⅰ>Ⅲ
C.平衡常数:Ⅱ>Ⅰ
D.达平衡时氨气的体积分数:Ⅰ>Ⅱ
(5)常温下,向VmL amoI.L-l的稀硫酸溶液中滴加等体积bmol.L-l的氨水,恰好使混合溶液呈中性,此时溶液中c(NH4+)____________c(SO42-)(填“>”、“<”或“=”).
(6)利用氨气设计一种环保燃料电池,一极通入氨气,另一极通入空气,电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,它在熔融状态下能传导O2-.写出负极的电极反应式____________。
8、(14分)工业上用闪锌矿(主要成分为ZnS,还含有Fe2O3等杂质)为原料生产ZnSO4·7H2O的工艺流程如下:
(1)滤渣A经CS2提取后可获得一种淡黄色副产品,其化学式为 。
(2)浸取过程中Fe2(SO4)3的作用是 。
(3)除铁过程控制溶液的pH在5.4左右,该反应的离子方程式为 。该过程在空气入口处设计了一个类似淋浴喷头的装置,其目的是 。
(4)置换法除重金属离子所用物质C为 。
(5)硫酸锌的溶解度与温度之间的关系如下表:
温度/℃ | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
溶解度/g | 41.8 | 54.1 | 70.4 | 74.8 | 67.2 | 60.5 |
从除重金属后的硫酸锌溶液中获得硫酸锌晶体的实验操作为 、 、过滤、干燥。
9、绿矾FeSO4∙7H2O广泛用于医药和工业领域。以下是FeSO4∙7H2O的实验室制备流程图。根据题意完成下列填空:
(1)碳酸钠溶液能除去酯类油污,是因为_________________________(用离子方程式表示),反应Ⅰ需要加热数分钟,其原因是______________________________。
(2)废铁屑中含氧化铁,反应II的离子方程式____________________,判断反应II完成的现象是: ______________________________________。
10、生物柴油是指由动植物油脂(脂肪酸甘油三酯)与醇(甲醇或乙醇)经酯交换反应得到的脂肪酸单烷基酯,可以替代普通柴油使用的清洁的可再生能源。某同学利用菜籽油与甲醇制备生物柴油,其原理及实验步骤:
①称取4.6g CH3OH和0.2g NaOH依次放入锥形瓶中,充分震荡得NaOH溶液甲醇溶液;
②将20g 菜籽油、20g正己烷(作溶剂)、步骤1配得的NaOH甲醇溶液一次加入到三口烧瓶中;
③安装装置(如图)恒温水浴加热,使温度保持在60~65℃左右,搅拌速度400r/min,回流1.5h~2h;
④冷却、分液、水洗、回收溶剂并得到生物柴油。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是_________________ 。
(2)试验中取用的甲醇与油脂的物质的量之比约为6:1,甲醇过量的主要目的是________________;NaOH的用量不宜过多,其原因是____________________________。
(3)步骤4的液体分为两层,上层为生物柴油、正己烷和甲醇。下层主要为甘油、分离出下层液体的方法是_______________________________________ ;上层液体需用温水洗涤,能说明已洗涤干净的依据是____________________________________。
(4)碘值是指每100g油品所能吸收碘(I2)的质量。测定产品碘值得步骤如下:
I.准确称取m g 油品,注入碘量瓶中,向碘量瓶中加入20 mL氯仿溶解后,加入25.00mL韦氏碘液,(IBr溶液及催化剂,发生反应:),立即加塞,摇匀后,将碘量瓶放于黑暗处。
II.30min 后立即加入20 mL 15%的碘化钾溶液和100 mL水,发生反应的化学方程式为 __________________________________________ ,不断震荡,用c mol·L-1 的Na2S2O3溶液滴定至溶液呈浅黄色时,加入1mL 淀粉指示剂,继续滴定(I2 + 2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6),至终点是消耗V1 mL Na2S2O3溶液。滴定终点的现象是 ______________________________________________ 。
III.另做空白对照试验,除不加油品外,其余操作同上,至终点时消耗V2 mL Na2S2O3溶液。则测得的油品的碘值为__________________ g/100g (列出计算表达式)
11、以下方法常用于对废水中的苯酚进行定量测定:取含苯酚废水,加过量溴水使苯酚完全反应,煮沸,再加入过量
溶液生成三溴苯酚,再用
标准溶液滴定至终点,消耗
溶液
.已知
(三溴苯酚)
.
和
溶液颜色均为无色.
(1)消耗的物质的量为________.
(2)废水中苯酚的物质的量浓度为_______(写出简要计算过程).
12、某兴趣小组用硼镁矿(主要成分为,含
等杂质)联产
和
,流程如下:
已知:是一种极弱的酸,可溶于水、乙醇;
易溶于水,微溶于乙醇;相关物质的溶解度随温度变化如图。
请回答:
(1)步骤I,为加快浸取速率,除适当提高硫酸浓度,还可采取的措施有___________(任写一种)。
(2)步骤II,加过量的原因除尽可能将
氧化完全,还可能是___________。
(3)下列说法正确的是___________。
A.步骤II,试剂a可选择
B.步骤III,煮沸的主要目的是除去没反应完的及其中溶解的
C.步骤III,操作a宜采用热过滤
D.步骤IV,用玻璃棒摩擦器壁,促进晶体析出
E.步骤V,晶体置于烘箱中高温烘干
(4)步骤VI,采用浮选工艺有效分离颗粒大小不同的晶体和
晶体,从下列选项中选出合理的操作:___________。
a.减压蒸发溶剂;
b.加压蒸发溶剂;
c.用布氏漏斗抽滤;
d.用普通漏斗过滤;
e.蒸发至溶液出现晶膜,停止加热;
f.蒸发至溶液中出现大量晶体,停止加热;
g.冷水洗涤;
h.乙醇洗涤;
i.冷却至室温。
(5)纯度的测定:准确称取制得的晶体试样mg溶于水中,加入足量甘露醇,摇匀后配制成100mL溶液,取25.00mL于锥形瓶中,用酚酞试液作指示剂,用cmol/LNaOH标准液滴定至终点,消耗NaoH溶液VmL。
已知:i.与NaOH溶液发生的反应为:
ii.与甘露醇等多羟基化合物形成稳定的络合物,增大其电离度。
2+
+H++3H2O
①不能直接用NaOH溶液滴定的原因是___________。
②的纯度为___________(用含字母的式子表示)。
13、消除氮氧化物的污染对建设生态文明具有重要的意义。回答下列问题:
(1)用活性炭还原法可以处理氮氧化物,发生反应为C(s)+2NO(g)⇌N2(g)+CO2(g)。
①已知:C(s)和CO(g)的燃烧热分别为393.5kJ·mol-1和283kJ·mol-1;CO(g)和NO(g)反应的热化学方程式为2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) ΔH=-747.8kJ·mol-1.则用活性炭还原法反应的ΔH=___kJ·mol-1,欲提高NO平衡转化率,可采取的措施有____。
②实验室模拟活性炭还原氮氧化物的过程。向2L固定体积的密度容器中,加入足量的活性炭,再充入1molNO,在一定温度下反应,50min时达到平衡,测得混合气体中CO2的物质的量为0.2mol,则平衡时NO的转化率为___,该反应的平衡常数Kp=___(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(2)Cl2也可以与NO反应:2NOCl(g)⇌2NO(g)+Cl2(g)。一定温度下,用NOCl和Cl2表示该反应的反应速率分别为v正=k正·c2(NOCl),v逆=k逆·c2(NO)·c(Cl2)(k1、k2为速率常数)。向2L密闭容器中充入amolNOCl(g),测得NO的物质的量浓度与温度的关系如图所示(x<0.5a)。T1___T2(填“>”、“<”或“=”);T2温度下,=___(用含a、x的代数式表示)。
(3)利用电化学原理,将NO2、O2和熔融KNO3制成燃料电池,模拟工业电解法来精炼银,装置如图所示。
请回答下列问题:
①甲池工作时,NO2转变成绿色硝化剂Y,Y是N2O5,可循环使用,则正极发生的电极反应方程式为:_____。
②若石墨I消耗4.6gNO2,已知该电解池的电解效率为80%,则乙中阴极得到Ag的质量为_。(通过一定电量时阴极上实际沉积的金属质量与通过相同电量时理论上应沉积的金属质量之比叫电解效率)。