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、研究人员将Cu与Cu2O的混合物ag,用足量的稀H2SO4充分反应后,剩余固体质量为bg。
已知:Cu2O+2H+═Cu+Cu2++H2O
(1)混合物中n(Cu2O)=________mol(用含a、b的最简式表示)
(2)若将ag混合物在空气中加热生成CuO,则m(CuO)=_______g(用含a、b的最简式表示)
3、卤块的主要成分是MgCl2,此外还含Fe3+、Fe2+和Mn2+等离子。若以它为原料按图所示工艺流程进行生产,可制得轻质氧化镁(轻质体积蓬松,体积是等质量的重质氧化镁的三倍)。
若要求产品尽量不含杂质,而且生产成本较低,根据表1和表2提供的资料,填写空白:
表l 生成氢氧化物沉淀的pH
物质 | 开始沉淀 | 沉淀完全 |
Fe(OH)3 | 2.7 | 3.7 |
Fe(OH)2 | 7.6 | 9.6 |
Mn(OH)2 | 8.3 | 9.8 |
Mg(OH)2 | 9.6 | 11.l |
已知:Fe2+氢氧化物呈絮状,不易从溶液中除去,常将它氧化为Fe3+,生成Fe(OH)3沉淀除去。表2原料价格表
物质 | 价格/元 吨-1 |
漂液(含25.2%NaClO) | 450 |
双氧水(含30%H2O2) | 2400 |
烧碱(含98%NaOH) | 2100 |
纯碱(含99.5%Na2CO3) | 600 |
(1)为了加快卤块的溶解,我们可以选择那些方法_______(请写出两种方法);
(2)在步骤②中加入的试剂X,最佳的选择是________,在酸性条件下,其对应的离子方程式是________________
(3)在步骤③中加入的试剂应是________;之所以要控制pH=9.8,其目的是__________
(4)在步骤④中加入的试剂Z应是___________;
(5)在步骤⑤中发生的反应是__________
4、(1)按系统命名法, 的名称是:______。
(2)石灰氮Ca(CN)2是离子化合物,其中CN-离子内部均满足各原子8电子稳定结构,写出Ca(CN) 2的电子式:______。
(3)氮的氢化物之一肼(N2H4)是一种油状液体,常做火箭燃料,与水任意比互溶,并且沸点高达113 ℃。肼的沸点高达113 ℃的原因是______。
5、环烷酸金属(Cu、Ni、Co、Sn、Zn)盐常作为合成聚氨酯过程中的有效催化剂。回答下列问题:
(1)基态Cu原子的价电子排布___________。
(2)镍的氨合离子中存在的化学键有___________。
A.离子键 B.共价键 C.配位键 D.氢键 E.键 F.
键
(3)Ni、Co的第五电离能:,
,
,其原因是___________。
(4)锡元素可形成白锡、灰锡、脆锡三种单质。其中灰锡晶体与金刚石结构相似,但灰锡不如金刚石稳定,其原因是___________。
(5)硒化锌晶胞结构如图所示,其晶 胞参数为a pm。
①相邻的与
之间的距离为___________pm。
②已知原子坐标:A点为(0,0,0),B点为(1,1,1),则C点的原子坐标___________。
③若硒化锌晶体的密度为,则阿伏加德罗常数
___________(用含a、
的计算式表示)。
6、工业上常用合成气(主要成分为CO、H2及少量CO2、H2O)制备甲醇,然后再利用甲醇合成其它化工产品,部分合成原理如下图所示:
回答下列问题:
(1)反应2为副反应,为了减少该副反应的发生,提高反应1的选择性,要优先考虑_______,已知298K时,由稳定态单质生成1mol化合物的焓变叫该物质在此温度下的标准生成焓()。下表为几种物质的标准生成焓,反应2的ΔH=_______kJ·mol-1
物质 | CO2(g) | CO(g) | H2O(g) |
| -394 | -111 | -242 |
(2)500K温度下,在2L的刚性容器中充入4molCO和8molH2制备二甲醚(忽略反应2的发生),4min达到平衡,平衡时CO的转化率为80%,且2c(CH3OH)=c(CH3OCH3)。
①从开始到平衡,反应1的v(H2)=_______mol·L-1·min-1。
②反应4中甲醇的转化率为_______,反应1的平衡常数Kc=_______。
(3)在T2K、1.0×104kPa下,等物质的量的CO与CH3OH混合气体只发生反应3。反应速率v正-v逆=k正·p(CO)·p(CH3OH)-k逆·p(CH3COOH),k正、k逆分别为正、逆反应的速率常数,p为气体的分压(气体分压p=气体总压p总×体积分数)。用气体分压表示的平衡常数Kp=4.5×10-5,当CO的转化率为20%时,=________。
(4)对于反应2(不考虑其他反应),若CO和CO2的浓度随时间发生变化的曲线如图所示。则t2时刻改变的条件可能是_______(任写一种),若t4时刻通过改变容积的方法将压强增大为原来的2倍,在图中t4~t5区间内画出CO、CO2浓度变化曲线,并标明物质_________(假设各物质状态均保持不变)。
7、六方晶胞是一种常见晶胞,镁、锌和钛的常见晶胞属于六方晶胞。
(1)①写出Zn所在元素周期表中的分区是_______;
②Ti的基态原子价电子排布式_______;
③下表为Na、Mg、Al的第一电离能。
第一电离能 | 元素 | ||
Na | Mg | Al | |
496 | 738 | 577 |
请解释其变化规律的原因_______。
(2)已知以上三种金属的盐的熔沸点(℃)如下表:
物理性质 | 氯化物 | ||
熔点 | 712 | 290 | -24.1 |
沸点 | 1412 | 732 | 136.4 |
已知:熔融状态下能够导电。请解释三种氯化物熔沸点差异的原因_______。
的熔沸点明显偏低的另一个原因是该分子空间构型是_______,分子高度对称,没有极性,分子间作用力很弱。
(3)某晶体属于六方晶系,其晶胞参数,
。晶胞沿着不同方向投影如下,其中深色小球代表A原子,浅色大球代表B原子(化学环境完全等同)。已知A2原子坐标为
,B1原子沿c方向原子坐标参数
。
①该物质的化学式为_______。
②晶胞中原子A1—A2在ab面投影的距离为_______(保留四位有效数字)。
③B1原子坐标参数为_______。
8、工业制钛白粉产生的废液中含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2(SO4)3、TiOSO4,可利用酸解法生产补血剂乳酸亚铁。其生产流程如下:
已知:TiOSO4可溶于水,在水中电离为TiO2+和SO42-。请回答下列问题:
(1)写出TiOSO4水解生成钛酸H4TiO4的离子方程式__________________________。步骤①中加入足量铁屑的目的是______________。
(2)工业上由H4TiO4可制得钛白粉TiO2。TiO2直接电解还原法(剑桥法)生产钛 是一种较先进的方法,电解质为熔融的CaCl2,原理如图所示,阴极的电极反应为_______________。
(3)步骤②的离子方程式是____________________________,所得副产品主要 是__________(填化学式)。
(4)步骤④的结晶过程中必须控制一定的真空度,原因是_____________________。
(5)乳酸可由乙烯经下列步骤合成:
上述合成路线的总产率为60%,乳酸与碳酸亚铁反应转化为乳酸亚铁晶体的产率为90%,则生产468 kg乳酸亚铁晶体(M=234 g/mol)需要标准状况下的乙烯________m3。
9、(1)石墨转化为金刚石过程中需要克服的微粒间的作用力有___________。
(2)比较下列Ga的卤化物的熔点和沸点,GaCl3、GaBr3、GaI3的熔、沸点依次升高,分析其变化的原因是_____。
镓的卤化物 | GaCl3 | GaBr3 | GaI3 |
熔点/℃ | 77.75 | 122.3 | 211.5 |
沸点/℃ | 201.2 | 279 | 346 |
GaF3的熔点超过1000℃,写出其电子式___。
(3)GaAs是将(CH3)3Ga和AsH3用金属有机物化学气相淀积方法制备得到,该反应在700℃下进行,则该反应的化学方程式为:___。
10、实验室利用橄榄石尾矿(主要成分为MgO及少量FeO、Fe2O3、Al2O3等)制备纯净氯化镁晶体(MgCl2·6H2O),实验流程如下:
已知几种金属阳离子形成氢氧化物沉淀时的pH如下表
回答下列问题:
(1)“浸取”步骤中,能加快浸取速率的方法有______________________(任写两种)。
(2)气体X的电子式为___________,滤渣1经过处理可以制得一种高效的无机高分子混凝剂、净水剂,其化学式为[Fe2(OH)n(SO4)(3-0.5n)]m,则该物质中铁元素的化合价为___________。
(3)加入H2O2的目的是___________;若将上述过程中的“H2O2”用“ NaClO”代替也能达到同样目的,则发生反应的离子方程式为_________________________________。
(4)“一系列操作”主要包括加入足量盐酸,然后经过______________________、过滤、洗涤,即得到氯化镁晶体。
(5)准确称取2.000g氯化镁晶体产品于250mL锥形瓶中,加水50mL使其完全溶解,加入100mL氨性缓冲液和少量铬黑T指示剂,溶液显酒红色,在不断震荡下,用0.5000mol·L-1的EDTA标准溶液进行滴定,其反应原理为Mg2++Y4-=MgY2-,滴定终点时消耗EDTA标准溶液的体积19.00mL。
①则产品中MgCl2·6H2O的质量分数为___________(结果保留3位有效数字)。
②下列滴定操作会导致测量结果偏高的是___________(填宇母)。
a.锥形瓶洗涤后没有干燥 b.滴定时锥形瓶中有液体溅出
c滴定终点时俯视读数 d滴定管滴定前有气泡,滴定后气泡消失
11、称取8.00 g氧化铜和氧化铁固体混合物,加入100 mL2.00mol/L的硫酸充分溶解,往所得溶液中加11.2g铁粉,充分反应后,得固体的质量为6.08g。请计算:
(1)加入铁粉充分反应后,溶液中溶质的物质的量_______。
(2)固体混合物中氧化铜的质量_______。
12、铜及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。请回答下列问题:
(1)基态铜原子有________种运动状态不相同的电子,其价层电子排布式为_________。
(2)已知铜与氯形成化合物的立方晶胞如下图所示。
①该晶体的化学式为___________。
②该晶体中,每个氯原子周围与它最近且等距离的氯原子有___________个。
(3)能与多种物质形成配合物,为研究配合物的形成及性质,某小组进行如下实验。
序号 | 实验步骤 | 实验现象或结论 |
ⅰ | 向 | 产生蓝色沉淀,随后溶解并得到深蓝色的溶液 |
ⅱ | 再加入无水乙醇 | 得到深蓝色晶体 |
ⅲ | 测定深蓝色晶体的结构 | 晶体的化学式为 |
ⅳ | 将深蓝色晶体洗净后溶于水配成溶液,再加入稀NaOH溶液 | 无蓝色沉淀生成 |
①深蓝色的配离子的结构简式:___________。
②晶体中
的中心原子杂化轨道类型为:___________。
③加入乙醇有晶体析出的原因:___________。
④该实验条件下,与
的结合能力___________(填“大于”“小于”或“等于”)
与
的结合能力。
⑤能与
形成
,而
不能,其原因是___________。
13、我国科学家最新自主开发出CoCrFeNi高熵合金复合涂层,应用前景非常广泛。以某电镀镍废液(主要含Ni2+、Co2+、Fe3+、Fe2+、Cu2+和Zn2+ )为原料提取镍的流程如下。
已知:①Co2+易被Cl2氧化,Co3+与Fe3+性质相似。
②常温下,Ka1 (H2S)1.0
10-7,Ka2 (H2S)
1.5
10-13。
③常温下,几种沉淀的Ksp如表所示:
难溶物 | Fe(OH)3 | Co(OH)3 | Cu(OH)2 | Co(OH)2 | Ni(OH)2 | Zn(OH)2 | CuS | Fe(OH)2 |
Ksp | 4 | 2 | 5 | 2 | 2 | 2 | 3 | 8 |
请回答下列问题:
(1)“铁渣”的主要成分是___________(填化学式)。
(2)“除铁”中NiCO3的作用是___________。从环保角度考虑,下列物质可以替代“空气”的是___________(填标号)。
A.C12 B.稀HNO3 C.H2O2 D.浓HNO3
(3)“除铜”时发生的反应为Cu2+(aq) + H2S(aq)=CuS(s)+2H+(aq)。一般地,当平衡常数K>105时,认为该反应不可逆。通过计算说明“除铜”是否可逆:___________。
(4)“除钴”中Cl2的作用是___________ (用离子方程式表示)。
(5)“除锌”原理:2RSO3H(l)+Zn2+(aq)(RSO3)2Zn(l)十2H+(aq)。利用离子交换树脂法处理上述溶液20 L,此时溶液的pH由5下降为1(体积变化忽略不计),除去Zn2+的物质的量约为___________mol(其他阳离子交换不考虑,保留1位有效数字)。
(6)“电解”(电解质为硫酸镍)制镍时,镍在___________(填“阴极”或“阳极”)析出,另一极的电极反应式为___________