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、芦笋中的天冬酰胺(结构如图)和微量元素硒、铬、锰等,具有提高身体免疫力的功效。
(1)天冬酰胺所含元素中,________(填元素名称,下同)元素基态原子核外未成对电子数最多,第一电离能最大的是________。
(2)天冬酰胺中碳原子的杂化轨道类型为________,分子中σ键和π键数目之比为________。
(3)O、S、Se为同主族元素,H2O、H2S和H2Se的参数对比见表。
化学式 | 键长/nm | 键角 |
H2O | 0.99 | 104.5° |
H2S | 1.34 | 92.3° |
H2Se | 1.47 | 91.0° |
H2S的键角大于H2Se的原因可能为________________________________________。
H2O、H2S、H2Se沸点由高到低的顺序为________________,酸性由强到弱的顺序为________________。
(4)写出铬的基态原子电子排布式:________________________________________。
(5)铬为体心立方晶体,晶胞结构如图,则该晶胞中含有______个铬原子。若铬的密度为ρg·cm-3,相对原子质量为M,NA表示阿伏加德罗常数的值,则铬原子的半径为______cm。
3、硫酸铜是一种重要盐。
完成下列填空:
(1)无水硫酸铜为___________色粉末,CuSO4·5H2O属于___________晶体,由饱和CuSO4溶液获取CuSO4·5H2O晶体的方法___________。
(2)向硫酸铜溶液中逐滴滴加NaHCO3溶液,产生含有Cu(OH)2的沉淀和无色气体,请用平衡知识解释原因___________。
(3)写出使用硫酸铜溶液制备新制氢氧化铜悬浊液的方法___________。
(4)实验室制备乙炔时,常用硫酸铜溶液除去杂质气体H2S,写出除杂时发生的离子方程式____。0.80 g CuSO4·5H2O样品受热脱水过程中热重曲线如图所示。
(5)计算确定200℃时固体物质的化学式___________。
(6)用___________法分离混合液中的铜离子和铁离子。
4、氢能是发展中的新能源,它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题:
(1)利用太阳能直接分解水制氢,是最具吸引力的制氢途径,其能量转化形式为___________________。
(2)氢气能源有很多优点,佴是氢气直接燃烧的能量转化率远低于燃料电池,写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式:_______________________________________。
(3)在一定条件下,1mol某金属氢化物MHX与ymolH2发生储氢反应生成1 mol新的金属氢化物,写出该反应的化学反应方程式:___________________________________。
(4)化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的Na2FeO4,同时获得氢气:Fe+2H2O+2OH−FeO42−+3H2↑,工作原理如图所示。装置通电后,铁电极附近生成紫红色的FeO42−,镍电极有气泡产生。已知:Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,易被H2还原。
①电解一段时间后,c(OH−)降低的区域在_______(填“阴极室”或“阳极室”)。
②电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出,其原因是_______。
5、三硫化四磷是黄绿色针状结晶,其结构如图所示。不溶于冷水,溶于叠氮酸、二硫化碳、苯等有机溶剂,在沸腾的NaOH稀溶液中会迅速水解。回答下列问题:
(1)Se是S的下一周期同主族元素,其核外电子排布式为____________。
(2)第一电离能:S______(填“>”、“<”或“=”,下同)P,电负性:S_____P。
(3)三硫化四磷分子中P原子采取_________杂化,与PO3-互为等电子体的化合物分子的化学式为_______。
(4)二硫化碳属于________(填“极性”或“非极性”)分子。
(5)用NA表示阿伏伽德罗常数的数值,0.1mol三硫化四磷分子中含有的孤电子对数为_________。
(6)叠氮酸(HN3)在常温下是一种液体,沸点较高,为308.8K,主要原因是_____________。
(7)氢氧化钠具有NaCl型结构,其晶胞中Na+与OH-之间的距离为αcm,晶胞中Na+的配位数为______,用NA表示阿伏加德罗常数的数值,NaOH的密度为_______g·cm-3。
6、碳酰氯(COC12),俗称光气,常温下为气体,化学性质不稳定,遇水迅速水解得到强酸,工业用途广泛,是化工制品的重要中间体。
(1)实验室可利用氧气与氯仿(CHCl3)反应得到光气和一种氢化物,写出氧气与氯仿(CHC13)反应的化学反应方程式:_____________________________。
(2)工业上,常用CO与氯气反应得到光气,其热化学方程式为:CO(g)+Cl2(g)COCl2(g) △H=-108 kJ/mol,已知:1 molCl2(g)、1molCO(g)化学键断裂分别需要吸收能量243kJ、1072kJ,则1molCOCl2(g)中化学键断裂需要吸收能量________kJ。
(3)光气的分解反应为 COCl2(g)CO(g)+Cl2(g) △H=+l08kJ/mol。温度为T1时,该可逆反应在恒容密闭体系中,各物质的浓度与时间关系如下表所示:
浓度/mol• L-1 时间/min | COCl2(g) | CO(g) | Cl2(g) |
0 | 0.1300 | 0.0050 | 0.0050 |
5 | 0.0400 |
|
|
①在5 min 时恰好达到平衡状态,该反应在此温度下的平衡常数K=________(精确到小数点后两位)。
②0~5min 内,v(COCl2)=_________。
③若保持温度不变,再向容器中充入一定量COCl2 (g),重新达到平衡,此时COCl2 (g)的转化率a(COCl2)_________(填“增大”“减小”或“不变”),试用平衡常数解释原因______________________。
④保持其他条件不变,改变反应温度至T2,反应重新达到平衡,此时测得c(CO)=0.0850 mol/L,则T1________T2(填“>”、“<”、“=”),理由是________________________________。
7、卤族元素包括F、Cl、Br等元素。
(1)下列曲线表示卤族元素某种性质随核电荷数的变化趋势,正确的是______。
(2)利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷,下图为其晶胞结构示意图,则每个晶胞中含有B原子的个数为______,该功能陶瓷的化学式为______。
(3)BCl3和NCl3中心原子的杂化方式分别为__________和________。第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有______种。
8、过渡金属配合物的一些特有性质的研究正受到许多研究人员的关注,因为这方面的研究无论是理论上还是工业应用上都有重要意义。
氯化铁溶液用于检验食用香精乙酰乙酸乙酯时,会生成紫色配合物,其配离子结构如图所示。
(1)此配离子中含有的作用力有__________ (填序号)。
A.离子键 B.金属键 C.极性键 D.非极性键 E.配位键 F.氢键 G.σ键 H.π键
(2)此配合物中碳原子的杂化轨道类型有__________。
9、研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要意义。
(1)将CO2与焦炭作用生成CO,CO可用于炼铁等。
已知:①Fe2O3(s) + 3C(石墨) = 2Fe(s) + 3CO(g) △H 1 = +489.0 kJ·mol-1
②C(石墨) +CO2(g) = 2CO(g) △H 2 = +172.5 kJ·mol-1
则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为 。
(2)二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向,将CO2转化为甲醇的热化学方程式为:
CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) △H
①该反应的平衡常数表达式为K= 。
②取一定体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比为1∶3),加入恒容密闭容器中,发生上述反应,反应过程中测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系如图1所示,则该反应的ΔH 0(填“>”、“<”或“=”)。
③在两种不同条件下发生反应,测得CH3OH的物质的量随时间变化如图2所示,曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ KⅡ(填“>”、“<”或“=”)。判断的理由 。
(3)以CO2为原料还可以合成多种物质。
①工业上尿素[CO(NH2)2]由CO2和NH3在一定条件下合成,其反应方程式为 。开始以氨碳比=3进行反应,达平衡时CO2的转化率为60%,则NH3的平衡转化率为 。
②将足量CO2通入饱和氨水中可得氮肥NH4HCO3,已知常温下一水合氨Kb=1.8×10-5,碳酸一级电离常数Kb=4.3×10-7,则NH4HCO3溶液呈 (填“酸性”、“中性”、“碱性”)。
10、某化学小组同学发现“84”消毒液(主要成分为NaClO)与洁厕剂(主要成分为盐酸)室温下混合有生成,于是尝试在实验室利用该反应原理制取
。
(1)若用次氯酸钙、浓盐酸为原料,利用上图装置制取。装置中仪器a的名称为_______,反应的化学方程式为_______。
(2)实验室制取干燥的时,净化与收集
所需装置的接口连接顺序为_______。
(3)经查阅资料得知:无水在空气中易潮解,加热易升华。设计如图所示装置制备无水
。
①下列操作步骤的正确顺序为_______(填字母)。
a.体系冷却后,停止通入 b.通入干燥的
赶尽装置中的空气
c.在铁屑下方加热至反应完成 d.用干燥的赶尽
e.检验装置的气密性
②该实验装置存在的明显缺陷是_______。
(4)世界环保联盟要求逐渐取代
作为自来水消毒剂。
已知:,
。
有关物质的熔、沸点如下表:
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ |
-59 | 11 | |
-107 | -34.6 |
的生产流程示意图如下:
该工艺中,需要补充的物质X为_______(填化学式,下同),能参与循环的物质是_______。从发生器中分离出
,可采用的方法是_______。
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、配合物顺铂[Pt(NH3)2Cl2]是临床使用的第一代铂类抗癌药物,其抗癌机理是在Cu转运蛋白的作用下,顺铂进入人体细胞发生水解,生成的Pt(NH3)2(OH)Cl与DNA结合,破坏DNA的结构阻止癌细胞增殖,如图1所示:
(1)基态Cu原子价层电子的电子排布图为_______,Cu属于_______区元素。
(2)①鸟嘌呤分子中所含第二周期元素第一电离能由大到小的顺序为_______。
②在Pt(NH3)2Cl2中,配体与铂(II)的结合能力:Cl_______NH3(选填“>”或“<”)。
③与NH3互为等电子体的分子和离子有_______、_______(各举一例)。
(3)碳铂是1,1-环丁二羧酸二氨合铂(II)的简称,属第二代铂族抗癌药物,其毒副作用低于顺铂。碳铂的结构如图2所示:
①碳铂中含有的作用力有_______(填字母)。
A.极性共价键 B. 非极性共价键 C.配位键 D.离子键 E.金属键 F.σ键 G.π键
②碳铂分子中采用sp3和sp2杂化的原子个数比_______。
(4)已知顺铂和反铂互为同分异构体,两者的结构和性质如下表。
| 顺铂 | 反铂 |
结构 | ||
25°C时溶解度/g | 0.2577 | 0.0366 |
①推测Pt( NH3) 2Cl2中Pt的杂化轨道类型不是sp3,依据是_______。
②顺铂在水中的溶解度大于反铂的原因是_______。
(5)铂晶胞为正方体,晶胞参数为apm,晶胞结构如图3所示。
①晶胞中铂(Pt) 原子的配位数为 _______。
②紧邻的两个Pt原子的距离为_______ pm, 晶体的摩尔体积Vm =_______cm3·mol-1(用含a的代数式表示,阿伏伽德罗常数为NA,单位物质的量的物质所具有的体积叫做摩尔体积)。
13、近日,科学家开发新型催化剂实现一氧化二氮对C4馏分中2-丁烯的气相选择性氧化,反应原理如图所示。
反应1:CH3CH=CHCH3(g)+N2O(g)CH3CH2COCH3(g)+N2(g) ΔH1;
反应2:CH3CH=CHCH3(g)+2N2O(g)2CH3CHO(g)+2N2(g) ΔH2<0。
(1)几种共价键的键能数据如下表所示。
共价键 | C-H | C-C | C=C | C=O | N≡N | N=O | N=N |
键能/kJ·mol | 413 | 347 | 614 | 745 | 945 | 607 | 418 |
已知N2O的结构式为N=N=O。根据键能估算:ΔH1=_______kJ·mol-1。
(2)在恒温恒容密闭容器中充入CH3CH=CHCH3(g)和N2O(g),发生上述反应1和反应2,下列情况不能说明反应已达到平衡状态的是_______(填字母)。
A.混合气体密度不随时间变化
B.混合气体平均摩尔质量不随时间变化
C.混合气体总压强不随时间变化
D.混合气体中N2浓度不随时间变化
(3)一定温度下,向恒压密闭容器中充入CH3CH=CHCH3(g)和N2O(g),发生上述反应1和反应2,测得平衡体系中N2的体积分数与起始投料比[]的关系如图1所示。
在M、N、Q三点中,CH3CH=CHCH3(g)的转化率由小到大排序为_______(填字母)。图1中,N点的氮气的体积分数小于50%的原因是_______。
(4)反应1的速率方程为v正=k正c(CH3CH=CHH3)·c(N2O),v逆=k逆c(CH3CH2COCH3)·c(N2)(k正、k逆为正、逆反应速率常数,与温度、催化剂有关)。已知:阿伦尼乌斯经验公式为Rlnk=-(R为常数,T为温度,k为速率常数,Ea为活化能)。测得反应1在不同催化剂Cat1、Cat2作用下,速率常数与温度的倒数关系如图2所示。
催化效果较高的催化剂是_______(填“Cat1”或“Cat2”)。
(5)在反应器中充入1mol2-丁烯和2molN2O(g),发生上述反应,测得2-丁烯的平衡转化率与温度、压强的关系如图3所示。X点时丁酮(CH3CH2COCH3)的选择性为[CH3CH2COCH3的选择性=
]。
①其他条件不变,升高温度,2-丁烯的平衡转化率降低的原因是_______。p_______31kPa(填“>”“<”或“=”)。
②Y点反应1的压强平衡常数Kp为______________(结果保留两位有效数字)。
(6)以熔融碳酸盐(如K2CO3)为电解质,丁烯(C4H8)/空气燃料电池的能量转化率较高。电池反应为C4H8+6O2=4CO2+4H2O负极反应式为_______。