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)盐酸中加入六次甲基四胺对钢铁有一定缓蚀作用,右图为其结构简式,其分子式为(CH2)6N4,其中碳原子采用___________杂化,其缓蚀作用是因为分子中___________原子的孤对电子能与铁原子形成配位键,覆盖在钢铁表面。
(2)CO与N2属于等电子体,1个CO分子中含有的π键数目是___________个。
C、N、O三种元素的笫一电离能最大的是___________。
(3)右图是某化合物的晶胞示意图,硅原子与铝原子之间都以共价键连接。
①该化合物的化学式是___________。
②Si元素基态原子的电子排布式是___________。
③已知晶胞边长为5.93×10-8cm,Si与A1之间的共价键键长是___________cm(只要求列算式,不必计算出数值,下同),晶体的密度是___________g·cm-3
3、镁化合物具有广泛用途。请回答有关镁的下列问题:
(1)单质镁在空气中燃烧的主要产物是白色的____,还生成少量的______(填化学式);
(2)CH3MgCl是一种重要的有机合成试剂,其中镁的化合价是___________,该化合物水解的化学方程式为____________;
(3)下图是金属镁和卤素反应的能量变化图(反应物和产物均为298K时的稳定状态)。
下列选项中正确的是_____________(填序号)。
① MgI2中Mg2+ 与I- 间的作用力小于MgF2中Mg2+ 与F- 间的作用力
② Mg与F2的反应是吸热反应
③ MgBr2与Cl2 反应的△H > 0
④ 化合物的热稳定性顺序为MgI2 < MgBr2 < MgCl2 < MgF2
⑤ MgF2(s) + Br2(l) = MgBr2(s) + F2(g) △H = +600 kJ · mol-1
4、有V、W、X、Y、Z五种元素,它们的原子序数依次增大,且都小于20;其中X和Z是金属元素。已知V和Z属同一族,它们原子最外电子层上只有1个电子,W和Y也属同一族,W原子最外电子层上电子数是次外电子层上电子数的3倍,X原子最外电子层上电子数等于Y原子最外电子层上电子数的一半。请用相关的元素符号回答:
(1)X、Z各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生盐和水,该反应的离子方程式为_____________;
(2)X最高价氧化物对应的水化物在水中电离方程式为:____________________________________;
(3)W与Z 可形成化合物Z2W2,该化合物的电子式为 ______________________________________;
(4)Y与Z形成的化合物水溶液pH ______ 7(填“>”、“<”或“=”),用离子方程式表示其原因 ____________________________________________________________;
(5)标准状况下,Y的最高价氧化物为无色晶体,该条件下0.20 mol该物质与一定量液态水混合得到一种稀溶液,并放出Q kJ的热量。写出该反应的热化学方程式:________________________________;
(6)W与V 可形成化合物V2W2,该化合物的结构式为 ______________________________________。
5、严重的雾霾天气,给人们的出行及身体造成了极大的危害,研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的形成及处理具有重要意义。
(1)500℃时,在催化剂存在条件下,分别将2molSO2和1molO2置于恒压容器甲和恒容容器乙中(两容器起始容积相同),充分反应,二者均达到平衡后:
①两容器中SO2的转化率关系是甲_____乙(填“>”、“<”或“=”)。
②在容器乙中,反应达到平衡后,改变下列条件,能使SO2的转化率提高的是____(填字母)。
a.温度和容器体积不变,充入1.0molHe b.温度和容器体积不变,充入1.0molO2
c.在其他条件不变时,充入1molSO3 d.在其他条件不变时,改用高效催化剂
(2)利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2。
①在钠碱循环法中,Na2SO3溶液可作为吸收液,可由NaOH 溶液吸收SO2制得,该反应的离子方程式是_______________。
②吸收液吸收SO2的过程中,pH随n(SO32-):n(HSO3-)变化关系如下表:
n(SO32-):n(HSO3-) | 91: 9 | 1:1 | 9: 91 |
pH | 8.2 | 7.2 | 6.2 |
由上表判断,NaHSO3溶液显_____性(填“酸”、“碱”或“中”),用化学平衡原理解释:________。
(3)用CH4催化剂还原NO2可以消除氮氧化的污染,例如:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+ CO2(g)+ 2H2O(g) △H=-574 kJ/mol
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+ 2H2O(g) △H=-1160kJ/mol
若用标准状况下4.48CH4还原NO2至N2,整个过程中转移的电子总数为_____(阿伏加德罗常数的值用NA表示),放出的热量为_______kJ。
(4)工业上合成氨所需氢气的制备过程中,其中的一步反应为:CO(g)+H2O(g)====CO2(g)+ H2(g) △H<0。一定条件下,将CO(g)与H2O(g)以体积比为1:2置于密闭容器中发生上述反应,达到平衡时测得CO(g)与H2O(g)体积比为1:6.则平衡常数K=______(计算结果保留两位小数)。
6、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).
7、回答下列问题:
(1)已知和
均含有18个电子的分子,判断在水中的溶解性大小并说明理由_______。
(2)四种晶体的熔点数据如下表:
物质 | ||||
熔点/℃ | 872 | 283 | 394 | 446 |
和
熔点相差较大,后三者熔点相差较小,原因是_______。
8、环烷酸金属(Cu、Ni、Co、Sn、Zn)盐常作为合成聚氨酯过程中的有效催化剂。回答下列问题:
(1)基态Cu原子的价电子排布___________。
(2)镍的氨合离子中存在的化学键有___________。
A.离子键 B.共价键 C.配位键 D.氢键 E.键 F.
键
(3)Ni、Co的第五电离能:,
,
,其原因是___________。
(4)锡元素可形成白锡、灰锡、脆锡三种单质。其中灰锡晶体与金刚石结构相似,但灰锡不如金刚石稳定,其原因是___________。
(5)硒化锌晶胞结构如图所示,其晶 胞参数为a pm。
①相邻的与
之间的距离为___________pm。
②已知原子坐标:A点为(0,0,0),B点为(1,1,1),则C点的原子坐标___________。
③若硒化锌晶体的密度为,则阿伏加德罗常数
___________(用含a、
的计算式表示)。
9、某储氢合金(M)的储氢机理简述如下:合金吸附H2→氢气解离成氢原子→形成含氢固溶体MHx(相)→形成氢化物MHy(
相)。已知:
(
相)与MHy(
相)之间可建立平衡:
请回答下列问题:
(1)上述平衡中化学计量数k=________(用含x、y的代数式表示)。
(2)t℃时,向体积恒定的密闭容器中加入一定量的储氢合金(M),随充入H2量的改变,固相中氢原子与金属原子个数比(H/M)与容器中H2的平衡压强p的变化关系如图所示。
①在________温________压强下有利于该储氢合金(M)储存H2(填“低”或“高”)。
②若6g该储氢合金(M)在10 s内吸收的H2体积为24 mL,吸氢平均速率v=________mL/(g∙s)。
③关于该储氢过程的说法错误的是________。
a.OA段:其他条件不变时,适当升温能提升形成相的速率
b.AB段:由于H2的平衡压强p未改变,故AB段过程中无H2充入
c.BC段:提升H2压力能大幅提高相中氢原子物质的量
(3)实验表明,H2中常含有O2、CO2、、H2O等杂质,必须经过净化处理才能被合金储存,原因是___________。
(4)有资料显示,储氢合金表面氢化物的形成会阻碍储氢合金吸附新的氢气分子,若把储氢合金制成纳米颗粒,单位时间内储氢效率会大幅度提高,可能的原因是________________。
(5)某镁系储氢合金的晶体结构如图所示:
该储氢合金的化学式为________。若储氢后每个Mg原子都能结合2个氢原子,则该储氢合金的储氢容量为________mL/g(储氢容量用每克合金结合标准状况下的氢气体积来表示,结果保留到整数)。
10、二氧化氯是一种高效消毒剂,通常状况下二氧化氯易溶于水,沸点为11.0℃,极易爆炸,制取和使用二氧化氯时要用性质稳定的气体按一定比例稀释,以防爆炸。某实验小组在干燥空气稀释条件下,用干燥的氯气与固体亚氯酸钠制备二氧化氯,实验装置如图所示:
(1)仪器a的名称为___________,装置A中反应的化学方程式为___________。
(2)试剂X是___________。
(3)装置D内发生反应的化学方程式为___________。
(4)工业上也常用盐酸或双氧水还原NaClO3制备ClO2,相比之下用双氧水制备ClO2方法更优,可能的原因是_____________________________。
(5)装置E中主要反应的离子方程式为____________________。
(6)已知NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO2·3H2O,高于38℃时析出晶体是NaClO2,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。
①请完成实验室利用NaClO2溶液制得NaClO2晶体的操作步骤:A.减压,55℃蒸发结晶;B.趁热过滤;C.用38~60℃的温水洗涤;D.低于60℃干燥,得到产品。
②取上述所得产品2.50g溶于水配成250mL溶液,取出25.00mL溶液于锥形瓶中,再加入足量酸化的KI溶液,充分反应后(NaClO2被还原为Cl-,杂质不参加反应),加入2~3滴淀粉溶液,用0.500mol·L-1Na2S2O3标准液滴定至终点。进行3次实验后,平均用去标准液18.80mL,试计算NaClO2产品的纯度__________(已知:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)。
11、将3.00g某有机物(仅含C、H、O元素,相对分子质量为150)样品置于燃烧器中充分燃烧,依次通过吸水剂、CO2吸收剂,燃烧产物被完全吸收。实验数据如下表:
| 吸水剂 | CO2吸收剂 |
实验前质量/g | 20.00 | 26.48 |
实验后质量/g | 21.08 | 30.00 |
请回答:
(1)燃烧产物中水的物质的量为_______mol。
(2)该有机物的分子式为_______(写出计算过程)。
12、工业烟气中的SO2严重污染环境,可用多种方法进行脱除。
(1)H2O2氧化法。H2O2可以将SO2氧化生成H2SO4
由于H2O2储存过程可能发生分解反应:。某兴趣小组研究
催化分解H2O2历程如下,请补全第二步反应的热化学方程式。
第一步: 慢反应
第二步:______________
快反应
请根据I-催化H2O2的分解反应历程补充剩余的能量示意图_______。
(2)ZnO水悬浊液吸收SO2
已知:室温下,ZnSO3微溶于水,Zn(HSO3)2易溶于水。向ZnO水悬浊液中匀速缓慢通入SO2,在开始吸收的40min内,SO2吸收率、溶液pH均经历了从几乎不变到迅速降低的变化,如图。溶液pH几乎不变的阶段,主要产物是_______(填化学式):SO2吸收率迅速降低阶段,主要反应的离子方程式为_______。
(3)SO2经富集后可用于制备硫酸。现向某密闭容器中充入1mol SO2、1molO2,在催化条件下发生反应:,SO2的平衡转化率与反应温度、压强的关系如图所示。
①图中A、B、C三点逆反应速率由大到小的顺序为_______﹔
②实际工业生产时选择A点生产条件而非B点,原因是_______。
③C点对应的Kp为_______MPa-1 (写出关于a的表达式,保留一位小数,Kp为用分压表示的化学平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
13、磷酸亚铁锂电池是新能源汽车的动力电池之一,采用湿法冶金工艺回收处理废旧电池正极片(主要成分:LiFePO4、石墨、铝箔等),其流程如下:
已知:Li2CO3 为无色晶体,熔点 618℃,溶于硫酸,在水中的溶解度随温度升高而减小。
(1) 的空间构型为_____。
(2)“碱浸”时主要发生反应的离子方程式为_____,为加快浸出速率,除可以适当加热外,还可以采取的措施有_____(至少答出两点)。
(3)“氧化浸出”时,当其他条件相同,选用不同的氧化剂,测得滤液 b 中Li+含量如下:
氧化剂 | NaClO3 | H2O2 | NaClO | O2 |
Li+含量(g/L) | 9.55 | 8.92 | 8.75 | 7.05 |
实际工业生产中氧化剂选用的是H2O2,请分析不能选用NaClO3的理由是_____(用离子方程式回答),该步操作加热温度不宜过高的原因是_____。
(4)“滤液b”中主要含有Li+、Fe3+、及 Cl-等,在一定条件下,溶液 pH与 FePO4沉降率关系如图所示,综合考虑 Fe、P 两种元素沉降率,“沉降除杂”时选择的最佳 pH为_____(从 1.5、2.0、2.5 及 3.0 中选择)。
(5)最后一步“一系列操作”包括_____、洗涤、干燥。