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、(6分)如何除去下列物质中混有的少量杂质(括号内为杂质)。写出最佳的离子方程式。
(1)NaHCO3溶液(Na2CO3):________________________。
(2)FeCl2溶液(FeCl3):___________________________。
(3)单质Mg粉(Al):______________________________。
3、NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。
(1)NOx能形成酸雨,写出NO2转化为HNO3的化学方程式:__________________________。
(2)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化示意图如下:
①写出该反应的热化学方程式:_______________________________。
②随温度升高,该反应化学平衡常数的变化趋势是____。
(3)在汽车尾气系统中装置催化转化器,可有效降低NOx的排放。
①当尾气中空气不足时,NOx在催化转化器中被还原成N2排出。写出NO被CO还原的化学方程式:______________________________
②当尾气中空气过量时,催化转化器中的金属氧化物吸收NOx生成盐。其吸收能力顺序如下:12MgO<20CaO<38SrO<56BaO。原因是___________________________________________,
元素的金属性逐渐增强,金属氧化物对NOx的吸收能力逐渐增强。
(4)通过NOx传感器可监测NOx的含量,其工作原理示意图如下:
①Pt电极上发生的是________反应(填“氧化”或“还原”)
②写出NiO电极的电极反应式:______________________________________。
4、氮有不同价态的氧化物,如NO、N2O3、NO2, N2O5等,它们在一定条件下可以相互转化。
(1)己知:2NO(g)+O2(g) =2NO2(g)△H1=-113kJ/mol
NO(g)+O3(g)=NO2(g)+O2(g) △H2=-199 kJ/mol
4NO (g)+O2(g) =2N2O5(g) △H4=-57 kJ/mol
则反应6NO2 (g)+O3(g)=3N2O5(g) △H=__________。
(2)某温度下.在一体积可变的密闭容器中充入1mol N2O3,发生反应N2O3NO2(g)+NO(g),达到平衡后,于t1时刻改变某一条件后,速率与时间的变化图像如图所示,有关说法正确的是__________
A.t1时刻改变的条件是增大N2O3的浓度,同时减小NO2或NO的浓度
B.t1时刻改变条件后,平衡向正反应方向移动,N2O3的转化率增大
C.在t2时刻达到新的平衡后,NO2的百分含量不变
D.若t1时刻将容器的体积缩小至原容积的一半,则速率~时间图像与上图相同
(3)在1000K下,在某恒容容器中发生下列反应:2NO2(g) 2NO(g)+O2(g),将一定量的NO2放入恒容密闭容器中,测得其平衡转化率α(NO2)随温度变化如图所示。图中a点对应温度下.己知NO2的起始压强P0为120kPa,列式计算该温度下反应的平衡常数Kp= __________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数).
(4)对于反应N2O4(g)2NO2(g),在一定条件下N2O4与NO2的消耗速率与自身压强间存在关系:v(N2O4)=k1·p(N2O4),v(NO2)=k2·p2 (NO2)。其中,k1、k2是与反应及温度有关的常数。相应的速率-压强关系如图所示:一定温度下,k1、k2与平衡常数Kp间的关系是k1=____________;在上图标出点中,指出能表示反应达到平衡状态的点__________,理由是__________。
5、[化学―选修3:物质结构与性质]
研究物质的微观结构,有助于人们理解物质变化的本质。请根据已学习的物质结构知识,回答下列问题:
(l)基态Mn原子的价电子排布式为___,气态Mn2+再失去l个电子比Fe2+再失去1个电子更难,其原因是________。
(2)向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水,首先形成难溶物,继续加氨水,难溶物溶解,得到深蓝色的透明溶液;若加入极性较小的溶剂(如乙醇),将析出深蓝色的晶体。实验时形成的深蓝色溶液中的阳离子内存在的全部化学键类型有_____。写出难溶物溶于氨水时的离子方程式__________。实验过程中加入C2H5OH 后可观察到析出深蓝色Cu(NH3)4SO4·5H2O晶体。实验中所加C2H5OH 的作用是______。
(3) HClO2、HClO3为氯元素的含氧酸,试推测ClO2-的空间结构:________;HClO3分子中,Cl原子的杂化方式为______;两种酸酸性较强的是_______.
(4)多磷酸盐的酸根阴离子是由两个或两个以上磷氧四面体通过共用角顶氧原子而连接起来的,部分结构如图所示,多磷酸根离子的通式为______。(磷原子数目用n表示)
(5)金属Pt采用“…ABCABC…”型堆积方式,抽出一个晶胞,其正确的是________。
已知金属Pt的密度为21.4 g/cm3,则Pt原子半径的计算式为______pm (只列式,不必计算结果,Pt的相对原子质量为M,阿伏加德罗常数为6.02×1023mol-1)。
6、化学与人类生活、生产密切相关。请根据题意填空:
(1)钠有多种化合物,其中俗称“纯碱”的是_______(填“Na2CO3”或“Na2SO4”)。
(2)矿物能源是现代人类社会赖以生存的重要物质基础。目前,全球仍主要处于化石能源时期。属于化石能源的是_______(填“石油”或“生物质能”)。
(3)炒菜时加入酒和醋能使菜味香可口,原因是酒和醋反应生成了_______(填“酯”或“盐”)。
7、工业上用化学气相沉积法制备氮化硅,其反应如下:
3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g) Si3N4(s)+12HCl(g) ΔH<0
某温度和压强条件下,分别将1.25mol SiCl4(g)、1.0mol N2(g)、10.5mol H2(g)充入20L密闭容器内,进行上述反应,5min达到平衡状态,所得Si3N4(s)的质量是35.0g.已知:
化学键 | Si-Cl | N≡N | H-H | Si-N | H-Cl |
键能(KJ/mol) | a | b | c | d | e |
(1)计算该反应的ΔH=_______________
(2)H2的平均反应速率是
(3)平衡时容器内N2的浓度是
(4)SiCl4(g)的转化率是 %
(5)下图为合成Si3N4反应中SiCl4平衡转化率与温度、压强的关系(n(SiCl4)、n(N2)、n(H2)仍按1.25 mol SiCl4(g)、1.0 mol N2(g)、10.5mol H2(g)投入)
上图中压强最大的是_____(P1、P2、P3、P4),列式计算合成Si3N4反应在图中A点的分压平衡常数Kp= _______ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,图中P2=13MPa)
8、人体内尿酸(HUr)含量偏高,关节滑液中产生尿酸钠晶体(NaUr)会引发痛风,NaUr(s)⇌Na+(aq)+Ur﹣(aq)△H>0.某课题组配制“模拟关节滑液”进行研究,回答下列问题:
已知:①37℃时,Ka(HUr)=4×10﹣6,Kw=2.4×10﹣14,Ksp(NaUr)=6.4×10﹣5
②37℃时,模拟关节滑液pH=7.4,c(Ur﹣)=4.6×10﹣4mol•L﹣1
(1)尿酸电离方程式为_____。
(2)Kh为盐的水解常数,37℃时,Kh(Ur﹣)=_____。
(3)37℃时,向HUr溶液中加入NaOH溶液配制“模拟关节滑液”,溶液中c(Na+)_____c(Ur﹣)(填“>”、“<”或“=”,下同)。
(4)37℃时,向模拟关节滑液中加入NaCl(s)至c(Na+)=0.2mol•L﹣1时,通过计算判断是否有NaUr晶体析出,请写出判断过程_____。
(5)对于尿酸偏高的人群,下列建议正确的是_____。
a.加强锻炼,注意关节保暖
b.多饮酒,利用乙醇杀菌消毒
c.多喝水,饮食宜多盐、多脂
d.减少摄入易代谢出尿酸的食物
9、氢氟酸可用于半导体工业,也常用来蚀刻玻璃,其刻蚀反应原理如下:6HF + Na2SiO3 =2NaF + SiF4↑+ 3H2O完成下列填空:
(1)根据HF的________(选填编号)大于H2O,可推断氟元素的非金属性强于氧元素。
A.酸性 B.熔沸点 C.稳定性 D.键的极性
(2)SiF4与甲烷结构相似,SiF4是含___键的_____分子(均选填“极性”或“非极性”)。刻蚀反应中的三种元素可组成同时含离子键和共价键的化合物,该化合物的电子式为__________。
(3)Si原子核外电子有_____种不同能量的电子,其中最高能量的电子处于______轨道。
(4)在相同条件下,Na2SiO3、CaSiO3分别与等浓度等体积的氢氟酸反应,两个反应原理相似,但前者的反应速率明显大于后者。原因是__________________________。
(5)同浓度的H2SO3和HF两溶液的pH为:H2SO3_____HF(选填“>”或“<”)。浓度均为0.01 mol/L 的H2SO3和HF的1L混合溶液中,通入0.02 mol NH3充分反应后,SO32-、HSO3-、F-、NH4+浓度从大到小的顺序为:____________________。
已知:H2SO3 Ki1=1.54×10-2 Ki2=1.02×10-7 HF Ki=6.8×10-4 NH3·H2O Ki=1.8×10-5
10、过硫酸钠(Na2S2O8)常用作漂白剂、氯化剂等。某研究小组利用下图装置制备Na2S2O8并探究其性质(加热及夹持仪器略去)。
已知:①(NH4)2S2O8+2NaOHNa2S2O8+2NH3↑+2H2O,
②2NH3+3Na2S2O8+6NaOH6Na2SO4+N2+6H2O。
(l)仪器a的名称是_______。装置Ⅰ中NaOH溶液的作用是吸收空气中_______(填化学式),减少副反应的发生。
(2)装置Ⅱ发生反应的同时,需要持续通入空气的目的是_______。
(3)装置Ⅲ的作用是_______。
(4)Na2S2O8溶液与铜反应只生成两种盐,且反应先慢后快。
①该反应的化学方程式为_______。
②某同学推测反应先慢后快的原因可能是生成的Cu2+对反应起催化作用。完成下列实验设计:向盛有等质量铜粉的试管中,分别加入_______,再加入等体积等浓度的Na2S2O8溶液,若加入硫酸铜溶液的试管中反应快,则该推测正确。
(5)测定产品纯度:称取0.2500g样品,用蒸馏水溶解,加入过量KI,充分反应后,再滴加几滴指示剂,用0.1000mol·L-1 Na2S2O8标准溶液滴定,达到滴定终点时,消耗标准溶液的体积为19.50 mL。(已知:I2+=
+2I-)
①选用的指示剂是_______;达到滴定终点的现象是:当滴入最后一滴标准溶液时,_______,且半分钟内不恢复。
②样品的纯度为_______。
11、称取软锰矿样品0.1000 g。对样品进行如下处理:
①用过氧化钠处理,得到MnO42-溶液。
②煮沸溶液,除去剩余的过氧化物。
③酸化溶液,MnO42-歧化为MnO4-和MnO2。
④滤去MnO2。
⑤用0.1000 mol·L-1 Fe2+标准溶液滴定滤液中MnO4-,共用去25.80 mL。
计算样品中MnO2的质量分数______(保留1位小数);写出简要的计算过程。
12、2020年1月9日,南京大学物理学院高力波教授团队,探索出了一种可控生长超平整石墨烯的方法,该方法有望推广到新材料、新能源等重要研究领域。
(1)如图图1和图2所示,科学家可以用特殊的胶带将石墨不断地粘撕得到石墨烯,是因为___。
(2)石墨烯中碳原子的杂化方式为___,12g石墨烯中含有___个如图所示的六元环。
(3)石墨晶体中碳碳键的键长___金刚石晶体中碳碳键的键长(填“>”“<”或“=”),原因是___。
(4)如图图2和图3中,石墨烯转化为氧化石墨烯时,1号C与其相邻C原子间键能的变化是___(填“变大”、“变小”、“不变”)。
(5)曹原等研制得了具有超导特性的双层石墨烯新材料,手机一旦装上石墨烯电池,充电时间将被缩短为16分钟。将石墨烯逐层叠起来就是石墨,如图图4是石墨晶体的六方晶胞结构。
①在下列四边形内画出石墨晶胞沿c轴的投影___(用“”标出碳原子位置)。
②如果石墨晶胞中最近的两个碳原子之间的距离为apm,层间距为bpm,那么石墨晶体的密度为___ g·cm-3(列出计算式即可))。
13、我国中科院天津工业技术研究所,首次实现人工通过二氧化碳合成淀粉。请回答下列问题:
(1)基态碳原子的核外电子排布图为_______。
(2)原子中运动的电子有2种相反的自旋状态,若一种自旋状态用+表示,与之相反的用-
表示,称为电子的自旋量子数。对于基态碳原子,其价电子自旋量子数的代数和为_______。
(3)结合如表所示键能数据,分析CO和N2相对活泼性并说明原因:_______。
CO | C-O | C=O | C |
键能/kJ·mol-1 | 357.7 | 798.9 | 1071.9 |
N2 | N-N | N=N | N≡N |
键能/kJ·mol-1 | 154.8 | 418.4 | 941.7 |
(4)CO2分子的空间构型为_______,与CO2互为等电子体,写出
的结构式_______。
(5)一种新型Na-Fe3O4/HZSM-5多功能复合催化剂成功实现了CO2直接加氢制取高辛烷值汽油。该催化剂成分Fe3O4的晶胞如图所示。
①晶胞中Fe3+处于O2-围成的_______空隙(填“正四面体”“正八面体”或“正十六面体”)。
②若晶胞体对角线为anm,阿伏加德罗常数为NA,晶体的密度为_______g·cm-3(写出表达式)。