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、ClO2常温下为气体,具有强氧化性,易溶于水且不与水反应,可作为自来水的消毒剂与食品的漂白剂。ClO2可通过如下反应制备:2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O,将生成的混合气体通过装有亚氯酸钠(NaClO2)的干燥管,可将其中的Cl2转化为ClO2。
请回答:
(1)亚氯酸钠与氯气反应的化学方程式为__________________。
(2)请设计实验证明氯气已被亚氯酸钠完全吸收__________________。
3、回答下列问题
(1)工业上用电解熔融MgCl2制备金属镁,而不用MgO,请结合微观视角解释原因___________。
(2)比较下列锗(Ge) 卤化物的熔点和沸点,分析其变化规律及原因___________。
| GeCl4 | GeBr4 | GeI4 |
熔点/°C | −49.5 | 26 | 146 |
沸点/°C | 83.1 | 186 | 约400 |
4、(1)氮是一种重要的非金属元素。比较元素非金属性的相对强弱:N__(填“>”“<”或“=”)O;用一个化学方程式说明N2与O2氧化性的相对强弱:__;NaOCN是离子化合物,各原子最外层均满足8电子稳定结构。写出NaOCN的电子式:___。
(2)Al(OH)3具有一元弱酸的性质,在水中电离时产生的含铝微粒具有正四面体结构,写出电离方程式: ___。
5、(1)已知咖啡酸的结构如图所示。关于咖啡酸的描述正确的是:(______)
A.分子式为C9H5O4
B.1 mol 咖啡酸最多可与5 mol 氢气发生加成反应
C.与溴水既能发生取代反应,又能发生加成反应
D.1 mol 咖啡酸最多可与3 mol Na2CO3发生反应
(2)A、B、C、D1、D2、E、F、G、H均为有机化合物,请根据下列图示回答问题。
(1)直链有机化合物A的结构简式是__________________;
(2)B中官能团的名称为___________,H中含氧官能团的结构简式为____________;
(3)①的反应试剂和反应条件是___________________,③的反应类型是_____________;
(4)B生成C的化学方程式是___________________;
D1或D2生成E的化学方程式是___________________;
(5)G可应用于医疗、爆破等,由F生成G的化学方程式是________________。
6、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_________________________。
7、利用化学原理对工厂排放的废水等进行有效检测与合理处理。某工厂处理含+6价铬的污 水工艺的流程如下:
(1)请写出N2H4的电子式____________________。
(2)下列溶液中,可以代替上述流程中N2H4的是______________(填选项序号)。
A. FeSO4溶液 B.浓硝酸 C.酸性KMnO4溶液 D. Na2SO3溶液
(3)已知加入N2H4的流程中,N2H4转化为无污染的物质,则该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________________。
(4)Cr(OH)3的化学性质与A1(OH)3相似。在上述生产过程中加入NaOH溶液时要控制溶液的pH不能过高,原因可用离子方程式表示为_______________________________。
(5)实际工业生产中,有时还可采用阳离子交换树脂法来测定沉淀后溶液中Cr3+的含量,其原理是Mn++nNaR=nNa++MRn,其中NaR为阳离子交换树脂,Mn+为要测定的离子(此时氢离子不参与交换)。常温下,将pH=5的废水经过阳离子交换树脂后,测得溶液中Na+比交换前增加了0.046 g·L-1,则该条件下Cr(OH)3的Ksp的值为___________________________。
(6)在实际的含铬废水处理中,还可采用直接沉淀的方法,处理成本较低。
①己知含铬废水中存在着平衡,Cr2O72-和CrO42-在溶液中可相互转化,请用离子方程式表示它们之间的转化反应____________________________。
②在实际工业生产中,加入沉淀剂BaCl2溶液之前还要加入一定量的NaOH,这样有利于沉淀的生成,则生成沉淀的化学式为__________________________________。
8、化学上把外加少量酸、碱,而pH基本不变的溶液,称为缓冲溶液。
I.现有25℃时,浓度均为的
和
的缓冲溶液,pH=4.76,回答下列问题:[25℃时
,
为盐的水解常数]
(1)25℃时_______(写表达式),计算
_______(保留三位有效数字)。
(2)该缓冲溶液中离子浓度由大到小的顺序是_______。
(3)用1.0L上述缓冲溶液中滴加几滴NaOH稀溶液(忽略溶液体积的变化),反应后溶液中c(H+)_______mol/L。
(4)改变下列条件,能使稀溶液中
保持增大的是_______。
a.升温 b.加入NaOH固体 c.稀释 d.加入CH3COONa固体
II.人体血液里主要通过碳酸氢盐缓冲体系()维持pH稳定。已知正常人体血液在正常体温时,
的一级电离常数
,
,
。由题给数据可算得正常人体血液的pH约为_____,当过量的酸进入血液中时,血液缓冲体系中
的值将___(填“变大”“变小”或“不变”)。
9、锰元素在溶液中主要以Mn2+(很浅的肉色,近乎无色)、MnO42-(绿色)、MnO4-(紫色)形式存在。MnO2不溶于稀硫酸。
(1)将8 mL 0.1 mol·L-1的酸性高锰酸钾溶液和2 mL l.0mol/L的草酸(H2C2O4)溶液在试管中混合,然后将试管置于25℃水浴中,KMnO4溶液浓度随时间变化关系如下图所示。
① 写出发生反应的离子方程式:____________
② 计算前40秒用草酸表示的平均反应速率v(草酸)=________________.
③ 40s-65s的反应速率比前40s快,解释原因___________
(2)已知反应3MnO42-+2H2OMnO2+2MnO4-+4OH-。
① 向MnO4-溶液中加入足量稀硫酸,可观察到的现象是__________.
② 常温下,在0.512 mol/L K2MnO4溶液中,当pH=14时K2MnO4的转化率为4/9,则该反应的平衡常数的值为__________
③ 在其他条件不变的条件下,适当升温有利于降低K2MnO4的转化率,则该反应的△H___0(填“大于” “小于”或“等于”)。
(3)碳酸锰是一种重要的工业原料。工业生产中常用复分解法生产MnCO3:
MnSO4+2NH4HCO3=MnCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O。反应中通常需加入稍过量的NH4HCO3,且控制溶液的pH为6.8-7.4. 溶液的pH不能过低也不能过高,原因是_______。设MnSO4溶液为0.19mol/L,则溶液的pH 最高不能超过_________。
[己知MnCO3、Mn(OH)2的Ksp分别为l.8×10-11和1.9×10-13]
(4)制备单质锰的实验装置如图,阳极以稀硫酸为电解液,阴极以硫酸锰和硫酸混合液为电解液,电解装置中“”表示溶液中阴离子移动的方向。铂电极的电极反应式为______。
10、实验室以 FeCl2溶液为原料制备高密度磁记录材料Fe/Fe3O4复合物。
(1)在氩气气氛下,向装有 50mL1mol•L−1FeCl2溶液的三颈烧瓶(装置见图)中逐滴加入 100mL14 mol·L-1KOH 溶液,用磁力搅拌器持续搅拌,在 100℃下回流 3h, 得到成分为Fe 和Fe3O4的黑色沉淀。
①三颈烧瓶发生反应的离子方程式为___________。
②检验反应是否进行完全的操作是___________。
(2)待三颈烧瓶中的混合物冷却后,过滤,再依次用沸水和 乙醇洗涤,在 40℃干燥后焙烧 3h,得到Fe/Fe3O4复合物产品 3.24g。
①焙烧需在隔绝空气条件下进行,原因是___________。
②计算实验所得产品的产率___________(写出计算过程)。
(3)以FeCl2溶液为原料还可制备软磁性材料α−Fe2O3,已知:Fe(OH)2开始沉淀的pH=6.5,请补充完整实验方案:在搅拌下___________,将固体干燥,得到纯净的 FeCO3,将其放入管式炉内煅烧 2h,获得产品α−Fe2O3,(可选用的试剂:氨水−NH4HCO3混合溶液、2mol•L−1盐酸、2mol•L−1硝酸、AgNO3溶液、蒸馏水)
11、硫酸是一种重要的化工原料。接触法生产的硫酸产品有98%的硫酸、20%的发烟硫酸(H2SO4和SO3的混合物,其中SO3的质量分数为0.2)。
完成下列计算:
(1)若不计生产过程的损耗,__________m3 SO2(折合成标准状况)经充分转化、吸收,可产出1吨 98%的硫酸(密度为1.84g/mL)。若98%的硫酸可表示为SO3•H2O,20%的发烟硫酸可表示为SO3•aH2O,则a的值为 ___________(用分数表示)。
(2)铝和铝的化合物在社会生产和人类生活中也有着重要的作用。现有甲、乙两瓶无色溶液,已知它们可能是Na[Al(OH)4]溶液和H2SO4溶液。现经实验获得如下数据:
(已知:2Na[Al(OH)4]+H2SO4→2Al(OH)3↓+Na2SO4+2H2O)
组别 | 甲(mL) | 乙(mL) | 沉淀的物质的量(mol) |
① | 140 | 10 | 0.02 |
② | 10 | 140 | 0.02 |
③ | 20 | 560 | 0.04 |
请通过必要的计算推断过程回答:乙溶液中的溶质是什么________?其物质的量浓度为多少________?
12、高温超导体通常指在液氮温度(77K)以上超导的材料,而超导体是在23K下才显示超导性。铜元素化合物种类繁多,是高温氧化物超导体研究的热点。请回答下列问题。
(1)高温超导材料镧钡铜氧化物中含有Cu3+,基态时Cu3+的价层电子排布图为_______。基态O2-中含有_______种不同空间运动状态的电子。
(2)在硫酸铜溶液中加入过量氨水,生成配离子[Cu(NH3)4]2+,其中配体为_______。1mol[Cu(NH3)4]2+中含有的σ键的数目为_______个。NH3、PH3、AsH3的沸点由高到低的顺序为_______ (填化学式,下同),稳定性由强到弱的顺序为_______。
(3)La2CuO4是第一个被发现的高温氧化物超导体,它属于_______晶体(填晶体类型)。图为其晶胞结构。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标。例如图中原子1的坐标为(),则原子2的坐标为______。由于晶胞的无隙并置堆积,所以向上下左右重复,导致8个顶点坐标相同,都是(0,0,0),所以坐标中“1”就是“0”,例如该晶胞Cu原子有两种不同原子坐标。O原子有_______ 种不同的原子坐标。
(4)图中晶胞参数分别为a pm、a pm、c pm,La2CuO4的摩尔质量为M g/mol,求该晶体的密度ρ=_______ g·cm-3(列出计算式,设NA为阿伏加德罗常数的值)。
13、实验室常利用“棕色环”现象检验离子。其方法为:取含有
的溶液于试管中,加入FeSO4溶液振荡,然后沿着试管内壁加入浓H2SO4,在溶液的界面上岀现“棕色环”。回答下列问题:
(1)形成“棕色环”主要发生如下反应:
3[Fe(H2O)6]2+++4H+=3[Fe(H2O)6]3++NO↑+2H2O
[Fe(H2O)6]2++NO=[Fe(NO)(H2O)5]2+(棕色)+H2O
[Fe(NO)(H2O)5]2+中,配位数为___________。
(2)与互为等电子体的微粒是___________(任写一例)。
(3)的空间构型是___________,其中N原子的杂化方式是___________。
(4)铁原子在不同温度下排列构成不同晶体结构,在912℃以下排列构成的晶体叫做α-铁;在912℃至1394℃之间排列构成的晶体叫做γ-铁;在1394℃以上排列构成的晶体,叫做δ-铁。晶胞剖面结构如图所示:
①γ-铁的原子堆积方式为___________。α-Fe、δ-Fe晶胞中铁原子个数比为___________。
②已知γ-铁晶体密度为dg/cm3,则Fe原子的半径为___________nm(用含d、NA的式子表示)。