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、甲酸钙广泛用于食品、工、石油等工业生产上,300~400℃左右分解.
Ⅰ、实验室制取的方法之一是:Ca(OH)2+2HCHO+H2O2=Ca(HCOO)2+2H2O+H2↑.
实验室制取时,将工业用氢氧化钙和甲醛依次加入到质量分数为30-70%的过氧化氢溶液中(投料物质的量之比依次为1:2:1.2),最终可得到质量分数98%以上且重金属含量极低的优质产品.
(1)过氧化氢比理论用量稍多,其目的是____________。
(2)反应温度最好控制在30-70℃之间,温度不易过高,其主要原因是____________。
(3)制备时在混合溶液中要加入微量硼酸钠抑制甲醛发生副反应外,还要加入少量的Na2S溶液,加硫化钠的目的是____________。
(4)实验时需强力搅拌45min,其目的是____________;结束后需调节溶液的pH 7~8,其目的是____________,最后经结晶分离、干燥得产品.
Ⅱ、某研究性学习小组用工业碳酸钙(主要成分为CaCO3;杂质为:Al2O3、FeCO3) 为原料,先制备无机钙盐,再与甲酸钠溶液混合制取甲酸钙.结合右图几种物质的溶解度曲线及表中相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol•L-1计算)。
金属离子 | 开始沉淀的pH | 沉淀完全的pH |
Fe3+ | 1.1 | 3.2 |
Al3+ | 3.0 | 5.0 |
Fe2+ | 5.8 | 8.8 |
请补充完整由碳酸钙制备甲酸钙的实验方案:称取13.6g甲酸钠溶于约20mL水,配成溶液待用,并称取研细的碳酸钙样品10g待用;____________。
提供的试剂有:a.甲酸钠,B.5mol•L-1硝酸,C.5mol•L-1盐酸,D.5mol•L-1硫酸,e.3%H2O2溶液,f.澄清石灰水。
3、回答下列问题
(1)四种晶体的熔点如下表:
物质 | NaCl | MgO | ||
熔点/℃ | 801 | 2852 | 2054 | 190(2.5atm) |
①MgO的熔点比NaCl熔点高很多,原因是_______。
②工业上常采用电解熔融的而不是
制备单质Al的原因是_______。
(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_______。
物质 | |||
熔点/℃ | 26 | 146 | |
沸点/℃ | 83.1 | 186 | 约400 |
4、将Cu2O与Fe2O3的混合物共ag加入20.0mL4.00mol·L-1的过量稀硫酸中,充分反应后剩余固体的质量为bg。请计算:
(1)若向反应后的溶液中加入40.0mLNaOH溶液能刚好使溶液中的所有金属离子完全沉淀,则该氢氧化钠溶液的物质的量浓度为__________________mol·L-1。
(2)若a=7b,则混合物中Cu2O与Fe2O3的物质的量之比为__________________。
5、黑火药是我国古代四大发明之一,它的爆炸反应为:2KNO3+3C+S═K2S+N2↑+3CO2↑(已配平)
(1)除S外,上列元素的第一电离能从大到小依次为___________________________;
(2)生成物中,A 的电子式为____________;含极性共价键的分子的中心原子轨道杂化类型_____________;
(3)已知CN-与N2结构相似,推算HCN分子中σ键与π键数目之比为
(4)S的基态原子价层电子排布式为___________,S的一种化合物ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方ZnS晶体结构如下图所示,其晶胞边长为540.0pm,密度为________g·cm3(列式并计算),a位置S2-离子与b位置Zn2+离子之间的距离为___________pm。
6、二氧化氯(ClO2)是国内外公认的高效、广谱、快速、安全无毒的杀菌消毒剂,被称为“第4代消毒剂”。工业上可采用氯酸钠(NaClO3)或亚氯酸钠(NaClO2)为原料制备ClO2。
(1)亚氯酸钠也是一种性能优良的漂白剂,但在强酸性溶液中会发生歧化反应,产生ClO2气体,离子方程式为___________________________;向亚氯酸钠溶液中加入盐酸,反应剧烈。若将盐酸改为相同pH的硫酸,开始时反应缓慢,稍后一段时间产生气体速率迅速加快。产生气体速率迅速加快的原因是 。
(2)化学法可采用盐酸或双氧水还原氯酸钠制备ClO2。用H2O2作还原剂制备的ClO2更适合用于饮用水的消毒,其主要原因是 。
(3)电解法是目前研究最为热门的生产ClO2的方法之一。如图所示为直接电解氯酸钠、自动催化循环制备高纯ClO2的实验。
①电源负极为___________________极(填A或B)
②写出阴极室发生反应的电极反应式和离子方程式
_______________________ ___ ; 。
③控制电解液H+不低于5mol/L,可有效防止因H+浓度降低而导致的ClO2—歧化反应。若两极共收集到气体22.4L(体积已折算为标准状况,忽略电解液体积的变化和ClO2气体溶解的部分),此时阳极室与阴极室c(H+)之差为_________________。
7、NO2是一种红棕色气体,沸点为21℃。机动车尾气、锅炉废气是NO2的重要的排放源。完成下列填空:
(1)NO2的分子模型如图所示,该模型的类型为_______。
(2)下列说法正确是_____
A.N原子和O原子2p亚层的电子能量相同
B.N原子和O原子核外电子都有4种伸展方向
C.NO2和O2均为非极性分子
D.NO2和O2分子中各原子最外层电子数均为8
(3)元素非金属性:氮<氧,从原子结构的角度分析其原因:_______。列举一个事实说明N、O元素非金属性强弱:_______。
(4)点燃的镁条可以在NO2中继续燃烧,实验现象为_______。
(5)硝酸铜在1000℃时分解,其转化关系为:Cu(NO3)2→Cu+NO2↑+O2↑,该反应中断裂的化学键类型为_______。所得气体的平均分子量为_______。
(6)学生甲为了探究NO2对非金属的助燃性,利用排空气法收集上述反应生成的气体,并插入带火星的木条。学生乙认为该方法并不能达到其实验目的,原因是_______。
学生丙查阅文献得知,NO2不能使带火星的木条复燃。
(7)请在学生甲设计的实验方案基础上加以改进,帮助学生丙验证其所查文献描述NO2的性质:_______。
8、某小组同学制备并验证的性质。装置如下图所示,培养皿中A、B、C三个塑料瓶盖内盛有不同物质。向
固体上滴加浓盐酸,迅速用玻璃片将培养皿盖严。
实验装置 | 瓶盖 | 物质 |
A | 湿润的淀粉 | |
B | 湿润的 | |
C | 蘸有 |
(1)该实验利用了的_______(填“氧化性”或“还原性”)。
(2)瓶盖A中证明的氧化性强于
的实验现象是_______。
(3)瓶盖B中的试纸先变红后褪色,试纸褪色的原因是_______。
(4)瓶盖C中的溶液可吸收
,反应的化学方程式为_______。
9、合成氨技术的创立开辟了人工固氮的重要途径。回答下列问题:
(1)德国化学家 F。 Haber从1902年开始研究N2和H2直接合成NH3.在1.01×105 Pa、250℃时,将1 mol N2和1 mol H2加入a L刚性容器中充分反应,测得NH3体积分数为4%,其他条件不变,温度升高至450℃,测得NH3体积分数为2.5%,则可判断合成氨反应△H___________0(填“>”或“<”)。
(2)在2 L密闭绝热容器中,投入4 mol N2和6 mol H2,在一定条件下生成NH3,测得不同温度下,平衡时NH3的物质的量数据如下表:
温度/K | T1 | T2 | T3 | T4 |
n(NH3)/mol | 3.6 | 3.2 | 2.8 | 2.0 |
①下列能说明该反应已达到平衡状态的是___________。
A.3v正(H2)=2v逆(NH3) B.容器内气体压强不变
C.混合气体的密度不变 D.混合气的温度保持不变
②温度T1___________(填“>”“<”或“=”)T3。
③在T3温度下,达到平衡时N2的体积分数___________。
(3)N2O4为重要的火箭推进剂之一、N2O4与NO2转换的热化学方程式为N2O4(g) 2NO2(g) △H。上述反应中,正反应速率v正=k正·p(N2O4),逆反应速率v逆=k逆·p2(NO2),其中k正、k逆为速率常数,则该反应的化学平衡常数Kp为___________(以k正、k逆表示)。若将定量N2O4投入真空容器中恒温恒压分解(温度298K、压强110 kPa),已知该条件下k逆=5×102 kPa-1·s-1,当N2O4分解10%时,v逆=___________kPa·s-1。
(4)T℃时,在恒温恒容的密闭条件下发生反应:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),反应过程中各物质浓度的变化曲线如图所示:
①表示H2浓度变化的曲线是___________(填“A”、“B”或“C”。与(1)中的实验条件(1.01×105 Pa、450℃)相比,改变的条件可能是___________。
②在0~25 min内N2的平均反应速率为___________。在该条件下反应的平衡常数为______mol-2·L2(保留两位有效数字)。
10、光气(COCl2)在农药、医药、工程塑料等方面都有广泛应用,光气常温下为无色气,有腐草味,低温时为黄绿色液体,化学性质不稳定,遇水迅速水解,生成氯化氢。某实验小组利用如下实验装置合成光气并利用光气与浓氨水反应制备尿素[CO(NH2)2]。主要实验装置(夹持装置略去)及操作步骤如下:
①按如图连接装置,检验装置的气密性,然后加装实验药品;
②打开活塞a.,向A中缓慢通入干燥的热空气;
③一段时间后,装置D中溶液会出现分层现象,且混合液上方有大量白色烟雾;
已知:3CC14+Al2O3=3COCl2+2AlC13
回答下列问题:
(1)检验整个装置的气密性的方法:___。
(2)步骤②中通入干燥的热空气的作用为___。
(3)装置C的作用___。
(4)装置D中反应除生成尿素[CO(NH2)2]外,还有NH4Cl生成,该反应的化学方程式为___。。
(5)分离装置D中混合液的操作名称为___。
(6)装置E中足量的NaOH溶液与少量的光气反应的离子方程式为:___。
(7)实验后,将D中溶液先蒸发结晶,再用重结晶的方法得到尿素晶体(含有少量的NH4Cl杂质),测定所得晶体中尿素的百分含量的方法:将7.07g晶体中所含氮完全转化为氨气所得氨气用100mL2.00mol•L-1的硫酸溶液完全吸收,取吸收液10mL用0.4000mol•L-1的氢氧化钠标准溶液滴定。
①到达滴定终点时,消耗氢氧化钠45.00mL,则该晶体中尿素的质量分数为___(保留3位有效数字)。
②若滴定前未用氢氧化钠标准溶液润洗滴定管,则测得该体晶中尿素的质量分数___(选填“偏大”或“偏小”)。
11、已知某加碘盐(含的食盐)中含碘量为
。现有1000kg该加碘盐,计算:
(1)该加碘食盐中至少含碘_______mol
(2)若用与
反应制
,标准状况至少需要消耗
_______L(写出计算过程)。
12、某小组同学探究银氨溶液的配制及银氨溶液的成分。
(1)银氨溶液称为Tollen试剂,在实验室中常用来检验醛基的存在。该反应中,通过“银镜”现象,可知银氨溶液做_______剂。
(2)探究制备银氨溶液过程中沉淀的颜色。
已知:常温下氢氧化银极不稳定,Ag+与OH-在溶液中会转化为棕褐色Ag2O沉淀。
[实验Ⅰ](实验中所用氨水均为新制):
实验操作 | 试剂a | 沉淀颜色 |
i.2%氨水 | 棕褐色 | |
ii.2%氨水(经敞口放置48h) | 白色略暗 | |
iii.2%氨水(瓶口装有盛碱石灰的干燥管,经放置48h) | 棕褐色 | |
iv.2%氨水(事先通入少量CO2) | 白色 |
①i中发生反应的离子方程式是____。
②经推断,上述实验中白色沉淀的主要成分是Ag2CO3.为进一步证明白色沉淀的组成,还可在上述实验中用___溶液(填化学式)作为试剂a。
③实验测得,ii中所用的氨水比i中所用氨水的pH小,可能原因有___。
(3)探究银氨溶液成分
[实验Ⅱ]向i所得浊液中继续滴加2%氨水,使沉淀溶解。将制得的银氨溶液进行如下操作(流程中酒精的作用是减小溶质的溶解度)。
①通过实验可证明,白色沉淀x是Ag(NH3)2NO3,而不是Ag(NH3)2OH.将该实验方案和现象补充完整:溶液b滴加酚酞不变红,__。
②溶液b与盐酸反应的离子方程式是___。
③实验II中制银氨溶液的反应为Ag2O+4NH3·H2O=2[Ag(NH3)2]++2OH-+3H2O。结合实验I中i的反应,也可分析得出上述关于白色沉淀x成分的结论正确,说明理由:__。
13、废旧锂离子电池阴极材料回收再利用,在节约能源方面具有重要的意义。一种LiCoO2阴极材料回收再利用的工艺流程如图所示。
回答下列问题:
(1)滤渣I的成分为Al、 CoO, “酸洗”的主要作用是___________。
(2)滤渣II的成分为LiCoO2、CoO,“酸浸”发生的氧化还原反应的化学方程式为___________。
(3)当金属阳离子浓度小于1.0 ×10-5 mol·L-1时沉淀完全,Al3+恰好 完全沉淀时,溶液的pH为___________; 反应Al3++3NH3·H2O Al(OH)3↓+3
的平衡常数K___________。[已知: Kb (NH3·H2O) =2.0× 10-5, lg5=0.7, 25°C时,Ksp[Al(OH)3]=5.0 × 10-33]
(4)CoC2O4和Li2CO3可在空气氛围中焙烧重新得到LiCoO2,发生的总化学反应方程式为___________ ;一般要求LiCoO2杂质含量极低,检验LiCoO2中Na2CO3是否洗涤干净的方法是___________。