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、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________。
3、K2SO4是制备K2CO3、KAl(SO4)2等钾盐的原料,可用于玻璃、染料、香料等工业,在医药上可用作缓泻剂,在农业上是主要的无氯钾肥。以下是用氨碱法从明矾石提取硫酸钾工艺流程图。明矾石主要成分为K2SO4•Al2(SO4)3•4Al(OH)3 ,通常含有少量SiO2、Fe2O3等。
回答题:
(1)用28%氨水(密度为0.898g/L)配制4%氨水(密度为0.981g/L)500mL,需28%氨水______mL,配制溶液时,应选用的仪器是______(选填序号)。
(a)20mL量筒 (b)100 mL量筒 (c)500 mL量筒 (d) 500 mL容量瓶
(2)填写下列操作名称:操作Ⅰ_________、操作Ⅱ_________、操作Ⅲ_________。
(3)硅渣主要成分是___________,(写化学式),脱硅后的固体为红泥,可用于_________。
(4)上述流程中可以循环使用的物质X是__________________。
(5)钾氮肥的主要成分是__________,请设计实验检验钾氮肥中(除K+以外)的阳离子:(写出所需试剂、实验步骤和结论)_________________;
(6)为了测定钾氮肥中钾的含量,在试样完全溶于水后,加入足量氯化钡溶液,得到白色沉淀a克,若要计算K2SO4的物质的量,还需要_____________数据,列出计算式:_____________________。
4、2015年,中国药学家屠哟坳获得诺贝尔生理学和医学奖,其突出贡献是创制新型抗疟药青蒿素和双氢青蒿素。青蒿素是从黄花篙中提取得到的一种无色针状晶体,双氢青蒿素是青蒿素的重要衍生物,抗疟疾疗效优于青蒿素。请回答下列问题:
(1)组成青蒿素的三种元素电负性由大到小排序是_________,画出基态O原子的价电子排布图_________。(2)一个青蒿素分子中含有_________个手性碳原子;
(3)双氢青蒿素的合成一般是用硼氢化钠(NaBH4)还原青蒿素。硼氢化物的合成方法有:
2LiH+B2H6=2LiBH4 4NaH+BF3=NaBH4+3NaF
①写出BH4-的等电子体_________ (分子、离子各写一种);
②1976年,美国科学家利普斯康姆(W.N.Lipscomb)因提出多中心键的理论解释B2H6的结构而获得了诺贝尔化学奖。B2H6分子结构如图,2个B原子和一个H原子共用2个电子形成3中心二电子键,中间的2个氢原子被称为“桥氢原子”,它们连接了2个B原子。则B2H6分子中有_________种共价键,B原子的杂化方式为_________。
③NaBH4的阴离子中一个B原子能形成4个共价键,而冰晶石(Na3AlF6)的阴离子中一个Al原子可以形成6个共价键,原因是_________。
④NaH的晶胞如图,则NaH晶体中阳离子的配位数是_________;设晶胞中阴、阳离子为刚性球体且恰好相切,求阴、阳离子的半径比=_________。
5、为有效控制雾霾,各地积极采取措施改善大气质量。有效控制空气中氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物显得尤为重要。
(1)在汽车排气管内安装催化转化器,可将汽车尾气中主要污染物转化为无毒的大气循环物质。
已知:① ∆H=180.5kJ·
②C和CO的燃烧热(∆H)分别为-393.5kJ·和-283kJ·
则2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) ∆H=_________kJ·
(2)将0.20molNO和0.10molCO充入一个容积为1L的密闭容器中,反应过程中物质浓度变化如图所示。
①CO在0—9min内的平均反应速率=__________ mol·L-1·
(保留两位有效数字);第12min时改变的反应条件可能为_________。
A.升高温度 B.加入NO
C.加催化剂 D.降低温度
②该反应在第18min时又达到平衡状态,此时的体积分数为________(保留三位有效数字),化学平衡常数K=____________(保留两位有效数字)。
(3)通过人工光合作用能将水与燃煤产生的转化为HCOOH和
。已知常温下0.1mol·
的HCOONa溶液pH=10,则HCOOH的电离常数Ka=__________。
6、高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途。实验室用氯化钠、废铁屑、稀硫酸、氢氧化钾溶液等为原料,通过以下过程制备高铁酸钾(K2FeO4):
(l) Na2O2的电子式为__________。
(2)操作I的步骤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、隔绝空气减压干燥.其中隔绝空气减压干燥的目的是_______。
(3)气体X为____,写出FeSO4与Na2O2反应的化学方程式:________。
(4)最终在溶液中可得到K2FeO4 晶体的原理是_________。
(5)已知K2FeO4在水溶液中可以发生:4FeO42-+10H2O4Fe(OH)3(胶体)+8OH-+3O2↑,,则K2FeO4 可以在水处理中的作用是__________。
(6)称取提纯后的K2FeO4样品0.2100g于烧杯中,加入强碱性亚铬酸盐溶液,反应后再加稀硫酸调节溶液呈强酸性,配成250mL 溶液,取出25.00 mL放入锥形瓶,用0.0l000mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定至终点,重复操作2次,平均消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液30.00mL。涉及的主要反应为:Cr(OH)4-+FeO42-=Fe(OH)3+CrO42-+OH-
Cr2O72-+6Fe2++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O
则该K2FeO4样品的纯度为______________.
7、磷是生物体中不可缺少的元素之一,它能形成多种化合物。
(1)基态磷原子中,电子占据的最高能层符号为___________;该能层能量最高的电子云在空间有___________个伸展方向,原子轨道呈__________形。
(2)磷元素与同周期相邻两元素相比,第一电离能由大到小的顺序为___________。
(3)单质磷与Cl2反应,可以生成PCl3和PCl5.其中各原子均满足8电子稳定结构的化合物中,P原子的杂化轨道类型为__________,其分子的空间构型为____________。
(4)磷化硼(BP)是一种超硬耐磨涂层材料,如图为其晶胞,硼原子与磷原子最近的距离为acm。用Mg/mol表示磷化硼的摩尔质量,NA表示阿伏加德罗常数的值,则磷化硼晶体的密度为___________。
(5)H3PO4为三元中强酸,与Fe3+形成H3[Fe(PO4)2],此性质常用于掩蔽溶液中的Fe3+。基态Fe3+的核外电子排布式为__________;PO43-作为_________为Fe提供_________。
(6)磷酸盐分为直链多磷酸盐、支链状超磷酸盐和环状聚偏磷酸盐三类。某直链多磷酸钠的阴离子呈如图所示的无限单链状结构,其中磷氧四面体通过共用顶角氧原子相连。则该多磷酸钠的化学式为_______。
8、化学反应原理是工业合成氨的重要理论基础。
<span style="font-size: 14px; font-family: "宋体";"><span contenteditable="true">(1)</span></span>合成氨反应:N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) △H = -92.4 kJ·mol-1 ,若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气,平衡_____移动(填“向左”、“向右”或“不”);使用催化剂该反应的△H_____(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下:
容器 | 甲 | 乙 | 丙 |
反应物投入量 | 1 mol N2 、3 mol H2 | 2 mol NH3 | 4 mol NH3 |
平衡时NH3的浓度(mol·L-1) | cl | c2 | c3 |
反应的能量变化 | 放出a kJ | 吸收bkJ | 吸收c kj |
体系压强(pa) | p1 | p2 | p3 |
反应物转化率 | a1 | a2 | a3 |
下列说法正确的是_____(填字母编号)。
A.2c1>c3 B. a+b=92.4 C. 2p23 D.a1+a3<1
(3)合成氨在等容条件下进行。改变其他反应条件,在I、II、III阶段体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图所示:
①N2的平均反应速率vI(N2)、vII(N2)、vIII(N2)从大到小排列次序为________。
②由第一次平衡到第二次平衡,平衡移动的方向是______,采取的措施是_______________。
③比较第II阶段反应温度(T2)和第III阶段反应温度(T3)的高低:T2__T3(填“ > ”、“=”或“<”),判断的理由是______________________。
(4)将0.1 mol N2和0. 3 mol H2通入一容积可变的容器中进行工业固氮反应。
①若300 ℃、压强P2时达到平衡,容器容积恰为10 L,则此状态下反应的平衡常数K =_______(计算结果保留3位有效数字)。
②合成氨反应达到平衡后,t1时刻速率发生如图B变化,此刻可能改变的反应条件是_____________________(回答一种)。
9、Ⅰ.煤炭中以FeS2形式存在的硫,在有水和空气及在脱硫微生物存在下发生生物氧化还原反应,有关反应的离子方程式依次为:
①2FeS2+7O2+2H2O4H++2Fe2++4SO
;
②Fe2++O2+H+Fe3++________;
③FeS2+2Fe3+3Fe2++2S;
④2S+3O2+2H2O4H++2SO
。
已知:FeS2中的硫元素为-1价。
回答下列问题:
(1)根据质量守恒定律和电荷守恒定律,将上述②离子方程式配平并补充完整_______。
(2)反应③的还原剂是__________________。
(3)观察上述反应,硫元素最终转化为____________从煤炭中分离出来。
Ⅱ.在淀粉KI溶液中,滴入少量NaClO溶液,溶液立即变蓝,有关反应的离子方程式是____________________________。在上述蓝色溶液中,继续滴加足量的NaClO溶液,蓝色逐渐消失,有关反应的离子方程式是_______________________。(提示:碘元素被氧化成IO)从以上实验可知,ClO-、I2、IO
的氧化性由强到弱的顺序是________________。
Ⅲ.工业上用黄铜矿( CuFeS2)冶炼铜,副产品中有SO2,冶炼铜的反应为8CuFeS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2。若CuFeS2中 Fe 的化合价为+2 ,反应中被还原的元素是________(填元素符号)。当生成0.8 mol 铜时,此反应转移的电子数目是________。
10、天津港“8.12”爆炸事故中,因爆炸冲击导致氰化钠泄漏,可以通过喷洒双氧水或硫代硫酸钠溶液来处理,以减轻环境污染。
资料:氰化钠化学式NaCN(C元素+2价,N元素-3价),白色结晶颗粒,剧毒,易溶于水,水溶液呈碱性,易水解生成氰化氢。
(1) NaCN水溶液呈碱性,其原因是 (用离子方程式解释)。
(2) NaCN用双氧水处理后,产生一种酸式盐和一种能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,写出该反应的化学方程式 。
某化学兴趣小组实验室制备硫代硫酸钠(Na2S2O3),并检测用硫代硫酸钠溶液处理后的氰化钠废水能否达标排放。
【实验一】实验室通过下图装置制备Na2S2O3。
(3)a装置中盛Na2SO3固体的仪器名称是 ;b装置的作用是 。
(4)c装置中的产物有Na2S2O3和CO2等,d装置中的溶质有NaOH、Na2CO3,还可能有 。
(5)实验结束后,在e处最好连接盛 (选填“NaOH溶液”、“水”、“CCl4”中任一种)的注射器,再关闭K2打开K1,防止拆除装置时污染空气。
【实验二】测定用硫代硫酸钠溶液处理后的废水中氰化钠的含量。
已知:
① 废水中氰化钠的最高排放标准为0.50 mg/L。
② Ag++2CN- =" [" Ag (CN)2]-, Ag++I- = AgI↓,AgI呈黄色,且CN-优先与Ag+反应。
实验如下:
取25.00 mL处理后的氰化钠废水于锥形瓶中,并滴加几滴KI溶液作指示剂,用1.000 ×10-4mol/L的标准AgNO3溶液滴定,消耗AgNO3溶液的体积为2.50 mL。
(6) 滴定终点的判断方法是 。
(7) 处理后的废水中氰化钠的含量为 mg/L。
11、硝酸工业生产中的尾气可用纯碱溶液吸收,有关的化学反应为:
2NO2+Na2CO3→NaNO2+NaNO3+CO2↑ ①
NO+NO2+Na2CO3→2NaNO2+CO2↑ ②
(1)根据反应①,每产生22.4 L(标准状况下)CO2,吸收液质量将增加_____________g。
(2)配制1000 g质量分数为21.2%的纯碱吸收液,需Na2CO3·10H2O_____________g。
(3)现有1000 g质量分数为21.2%的纯碱吸收液,吸收硝酸工业尾气,每产生22.4 L(标准状况)CO2时,吸收液质量就增加44 g。
① 计算吸收液中NaNO2和NaNO3物质的量之比。
② 1000 g质量分数为21.2%的纯碱在20℃经充分吸收硝酸工业尾气后,蒸发掉688 g水,冷却到0℃,最多可析出NaNO2多少克?(0℃时,NaNO2的溶解度为71.2g/100g水)
12、能源关系着人类的生存和发展,石油最为常见的化石能源在能源供应方面发挥着极其重要作用,但在石油工业中的生产中各个环节(如钻井、井下、采油(采气)作业、油气输送和炼制)中普遍会产生硫化氢等废气,需要回收处理并加以利用。回答下列问题:
(1)已知下列反应的热化学方程式:
① 2H2S(g) S2(g)+2H2(g) ΔH1 = +180 kJ·mol-1
② CS2(g)+2H2(g) CH4(g)+S2(g) ΔH2 = -81 kJ·mol-1
则反应③ CH4(g)+2H2S(g) CS2(g)+4H2(g)的ΔH3=___________;在___________条件下反应①能自发进行。
(2)一定温度下的恒容体系,下列叙述能说明反应②达到平衡状态的是___________(填标号)。
A.体系压强不再变化
B.断裂1 mol C=S键的同时生成4 mol C-H键
C.混合气体的密度不再变化
D.2ν正(H2)=ν逆(S2)
(3)向某密闭容器中充入一定量的H2S气体,发生反应①,H2S分解的平衡转化率随温度和压强的变化情况如图一所示,则P1、P2和P3中压强最大的是___________;已知在T1,P1=10 Mpa不变的条件下,反应达到平衡时H2S的转化率为40%,T1温度下反应①的Kp=___________Mpa(用分数表示)。
(4)某科研小组将微电池技术用于去除废气中的H2S,其装置示意图如图二,主要反应:2Fe+2H2S+O2 = 2FeS+2H2O (FeS难溶于水),室温时,pH=7的条件下,研究反应时间对H2S的去除率的影响。
① 装置中微电池负极的电极反应式为___________
②一段时间后,电流减小,单位时间内H2S的去除率降低,可能的原因是___________。
13、我国科研工作者合成了含钼氧氟八面体的亚硒(碲)酸盐类二阶非线性光学晶体M[Ba(MoO2F)2(XO3)2(X=Se、Te)]和一种尖晶石结构多元金属(含Ag、Sn、In)硫族化合物半导体材料,并探索了材料的光电性质。回答下列问题:
(1)Mo是第五周期第ⅥB族元素,基态Mo2+价电子的自旋状态___________(填“相同”或“相反”)。
(2)晶体M中非金属元素的电负性由大到小的顺序是___________,SeO中Se的杂化方式为___________,H2Te分子的立体构型为___________。
(3)氢键的本质是缺电子的氢原子和富电子的原子或原子团(比如大π键)之间的一种弱的电性作用,氯仿(CHCl3)易溶于苯是因为二者分子间形成了氢键,形成氢键的条件是___________。
(4)已知Ba、Mo的氯化物沸点信息如下表所示。二者沸点差异的原因是___________。
氯化物 | 沸点 |
BaCl2 | 1560 ℃ |
MoCl5 | 268 ℃ |
(5)NH3分子中H-N-H键角为107°,在[Ag(NH3)2]+中,H-N-H键角近似109.5°,键角变大的原因是___________。
(6)某多元金属硫族化合物的晶胞结构如图所示,其中In、Sn、S位于晶胞内,Ag有6个原子位于面心。
则该物质的化学式为___________,已知该晶胞的晶胞参数为a pm,阿伏加德罗常数值为NA,则密度r=___________g·cm−3(用含NA和a的计算式表示)。