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、【选做题】本题包括A, B两小题,请选定其中一小题,并在相应的答题区域内作答。若多做,则按A小题评分
A.在5-氨基四唑()中加入金属Ga,得到的盐是一种新型气体发生剂,常用于汽车安全气囊.
(1)基态Ga原子的电子排布式可表示为____________;
(2)5-氨基四唑中所含元素的电负性由大到小的顺序为____________,其中N原子的杂化类型为____________;在1mol 5-氨基四唑中含有的σ键的数目为____________。
(3)叠氮酸钠(NaN3)是传统安全气囊中使用的气体发生剂.
①叠氮酸钠(NaN3)中含有叠氮酸根离子(N3-),根据等电子体原理N3-的空间构型为____________。
②以四氯化钛、碳化钙、叠氮酸盐作原料,可以生成碳氮化钛化合物.其结构是用碳原子取代氮化钛晶胞(结构如右图)顶点的氮原子,这种碳氮化钛化合物的化学式为____________。
3、[化学——选修2:化学与技术]
(1)我国某地区已探明蕴藏有丰富的赤铁矿(主要成分为Fe2O3,还含有SiO2等杂质)、煤矿、石灰石和黏土。拟在该地区建设大型炼铁厂。
①随着铁矿的开发和炼铁厂的建立,需要在该地区相应建立焦化厂、发电厂、水泥厂等,形成规模的工业体系。据此确定图中相应工厂的名称:A.________,B.________,C.________,D.________;
②以赤铁矿为原料,写出高炉炼铁中得到生铁和产生炉渣的化学方程式:
__________________________________________________________;
。
(2)玻璃钢可由酚醛树脂和玻璃纤维制成。
①酚醛树脂由酚醛和甲醛缩聚而成,反应有大量热放出,为防止温度过高,应向有苯酚的反应釜________地加入甲醛,且反应釜应装有________装置。
②玻璃钢中玻璃纤维的作用是______。玻璃钢具有 等优异性能(写出两点即可)。
③下列处理废旧热固性酚醛塑料的做法合理的是________。
a.深埋 b.粉碎后用作树脂填料
c.用作燃料 d.用有机溶剂将其溶解,回收树脂
(3)工业上主要采用氨氧化法生产硝酸,如图是氨氧化率与氨-空气混合气中氧氨比的关系。其中直线表示反应的理论值;曲线表示生产实际情况。当氨氧化率达到100%,理论上r[n(O2)/n(NH3)]=________,实际生产要将r值维持在1.7~2.2之间,原因是___________________________。
4、(14分)二氧化碳是引起“温室效应”的主要物质,节能减排,高效利用能源,能够减少二氧化碳的排放。
1.在一定温度下的2L固定容积的密闭容器中,通入2 molCO2和3mol H2,发生的反应为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),△H=-akJ·mol-1(a>0), 测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
①能说明该反应已达平衡状态的是________。
A.CO2的体积分数在混合气体中保持不变
B.混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化
C.单位时间内每消耗1.2mol H2,同时生成0.4molH2O
D.反应中H2O与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1,且保持不变
②下列措施中能使增大的是________(选填编号)。
A.升高温度
B.恒温恒容下充入He(g)
C.将H2O(g)从体系中分离
D.恒温恒容再充入2 mol CO2和3 mol H2
③计算该温度下此反应的平衡常数K=_________。若改变条件 (填选项),可使K=1。
A.增大压强 B.增大反应物浓度 C.降低温度 D.升高温度 E.加入催化剂
(2)某甲醇燃料电池原理如图1所示。
①M区发生反应的电极反应式为______________________ _________。
②用上述电池做电源,用图2装置电解饱和食盐水(电极均为惰性电极),则该电解反应的总反应的离子方程式为: 。假设溶液体积为300mL,当溶液的pH值变为13时(在常温下测定),理论上消耗甲醇的质量为______________(忽略溶液体积变化)。
(3)有一种用CO2生产甲醇燃料的方法:
已知:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=-a kJ·mol-1;
CH3OH(g)=CH3OH(l) △H=-b kJ·mol-1;
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-c kJ·mol-1;
H2O(g)=H2O(l) △H=-d kJ·mol-1,
则表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为:________________________ _________。
5、(1)比较非金属性强弱:C_____Cl(填“>”,“<”,“=”)用一个化学方程式说明:________。
(2)Mg2C3可以和水作用生成丙炔,试写出Mg2C3的电子式________。
(3)氨基酸的熔点较一般分子晶体高,可能原因(不是氢键)是_______。(提示:从氨基酸的化学性质入手)
6、有X、Y、Z、M、G五种元素,是分属三个短周期并且原子序数依次增大的主族元素。其中X、Z同主族,可形成离子化合物ZX;Y、M同主族,可形成MY2、MY3两种分子。完成下列填空:
(1)元素Y的原子其核外有_______种运动状态不同的电子存在;
(2)在上述元素所构成的单质或化合物中,可用作自来水消毒剂的有_______、_______(至少写出两种,填写化学式);
(3)已知X2M的燃烧热为 187kJ/mol。(提示:燃烧热的定义:1mol可燃物充分燃烧生成稳定化合物时所放出的热量。)写出X2M燃烧的热化学方程式:_________。
7、(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______。
8、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。
9、铜及其化合物在工农业生产及日常生活中应用非常广泛.
(1)纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注,下表为制取Cu2O的三种方法:
①工业上常用方法Ⅱ和方法Ⅲ制取Cu2O而很少用方法I,其原因是____________。
②已知:
2Cu(s)+1/2O2(g)═Cu2O(s)△H=-169kJ•mol-1,
C(s)+1/2O2(g)═CO(g)△H=-110.5kJ•mol-1,
Cu(s)+1/2O2(g)═2CuO(s)△H=-157kJ•mol-1
则方法I发生的反应:2CuO(s)+C(s)=Cu20(s)+CO(g); △H=____________kJ/mol。
(2)氢化亚铜是一种红色固体,可由下列反应制备:4CuSO4+3H3PO2+6H2O=4CuH↓+4H2SO4+3H3PO4.
该反应每转移3mol电子,生成CuH的物质的量为____________。
(3)氯化铜溶液中铜各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与c(Cl-) 的关系如图所示。
①当c(Cl-)=9mol•L-1时,溶液中主要的3种含铜物种浓度大小关系为____________。
②在c(Cl-)=1mol•L-1的氯化铜溶液中,滴入AgNO3溶液,含铜物种间转化的离子方程式为____________(任写一个).
(4)已知:Cu(OH)2是二元弱碱;亚磷酸(H3PO3)是二元弱酸,与NaOH溶液反应,生成Na2HPO3.
①在铜盐溶液中Cu2+发生水解反应的平衡常数为____________,(已知:25℃时,Ksp[Cu(OH)2]=2.0×10-20mol3•L-3)
②电解Na2HPO3溶液可得到亚磷酸,装置如图(说明:阳膜只允许阳离子通过,阴膜只允许阴离子通过),则产品室中反应的离子方程式为____________。
10、随着5G时代的到来,半导体材料将迎来快速发展,三氯化氧磷(POCl3)常用作半导体掺杂剂及光导纤维原料。一研究小组在实验室利用PCl3、SO2、Cl2在60~65°C时反应制备POCl3和SOCl3的实验装置如图所示(气体的制备装置未画出)。
资料卡片:
物质 | 熔点/°C | 沸点/°C | 其他 |
PCl3 | -93.6 | 76.1 | 遇水剧烈水解,易与O2反应 |
POCl3 | 1.25 | 105.8 | 遇水剧烈水解,能溶于PCl3 |
SOCl3 | -105 | 78.8 | 遇水剧烈水解,受热易分解 |
(1)该反应的化学方程式为___。
(2)A、B装置中的试剂分别是___、___。
(3)装置E的作用是___。
(4)反应装置的虚线框中未画出的仪器最好选用___(填“F”或“G”),理由是___。
(5)反应结束后,提纯POCl3的操作是___(填操作名称)。
(6)测定某掺杂剂中POCl3的含量(杂质不参与反应):准确称取4.000g样品在水解瓶中摇动至完全水解,将水解液配成250mL溶液,取25.00mL于锥形瓶中,加入0.4000mol•L-1的AgNO3溶液25.00mL,再加少许硝基苯,用力振荡。加入NH4Fe(SO4)2作指示剂,用0.l000mol•L-1KSCN标准溶液滴定过量的AgNO3至终点,消耗KSCN标准溶液22.00mL。[已知:Ksp(AgCl)=3.2×10-10,Ksp(AgSCN)=2×10-12,Ag3PO4可溶于硝酸,POCl3的相对分子质量为153.5]
①加入少量的硝基苯的目的是___。
②POCl3的质量分数为___。(保留一位小数)
11、黄铁矿主要成分是 FeS2。某硫酸厂在进行黄铁矿成分测定时,取 0.1000 g 样品在空气中充分灼烧,将生成的SO2气体与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后,用浓度为 0.02000 mol·L-1的 K2Cr2O7标准溶液滴定至终点,重复实验,平均消耗K2Cr2O7标准溶液 20.00mL。
(1)硫酸工业中煅烧黄铁矿的设备名称_____。
(2)该样品FeS2的质量分数为_____;
12、有效去除大气中的H2S、SO2以及废水中的硫化物是环境保护的重要课题。
(1)氨水可以脱除烟气中的SO2.氨水脱硫的相关热化学方程式如下:
2NH3(g) + H2O(1) + SO2(g)=(NH4)2SO3(aq) ΔH=akJ/mol
2NH4HSO3(aq)=((NH4)2SO3 (aq) + H2O(l) + SO2(g) ΔH =bkJ/mol
2(NH4)2SO3(aq) + O2(g)= 2(NH4)2SO4 (aq) ΔH = ckJ/mol
反应2NH3(g) + 2NH4HSO3(aq)+O2(g)= 2(NH4)2SO4+(aq)的 ΔH =_______ kJ/mol(用含a、 b、c的代数式表示)。
(2)H2S与CO2在高温下发生反应: H2S(g) + CO2(g) COS(g)+ H2O(g)。在610K时,将。0.40 mol H2S与0.20 mol CO2充入5 L的空钢瓶中,反应达到平衡后水的物质的量分数为0.2。
①上述条件下H2S的平衡转化事α1=_______ %。
②若在620 K重复实验,平衡后水的物质的量分数为0.3,该反应的ΔH _______ 0(填“<” “>”“<或=”)。
③在610 K时反应H2S(g) + CO2(g) COS(g) + H2O(g)平衡建立的基础上,改变下列一种条件,能使H2S平衡转化率增大的是_______ (填标号)。
A.向容器中通入H2S B.向容器中通入CO2
C.加入催化剂 D.缩小容器的体积
(3)在气体总压强分别为p1和p2时,反应2SO3(g) 2SO2 g) + O2(g)在不同温度下达到平衡, 测得SO3(g)及SO2(g)的物质的量分数如图所示:
①压强: p2_______ p1(填:“>”或”<”) :判断的理由是_______。
②若p1=8.1MPa,起始时充入a mol的SO3(g)发生反应,计算Q点对应温度下该反应的平衡常数Kp=_______ MPa(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压-总压×物质的量分数)。
13、一种利用废催化剂(含TiO2,WO3等)回收金属Ti、W的工艺流程如图所示。
已知:①偏钛酸钠(Na2TiO3)难溶于水;“酸洗”时,Na2TiO3转化为TiOCl2或TiOSO4,水解后得到H2TiO3;
②当溶液中某离子浓度≤1×10-5mol/L时,认为该离子沉淀完全。
请回答下列问题:
(1)为加快“碱浸”的速率,可采取的措施为___________(任写两条);“碱浸”时生成偏钛酸钠的离子方程式为___________。
(2)锐钛型和金红石型是TiO2最常见的两种晶体类型,煅烧H2TiO3过程中,TiO2会发生“锐钛型→金红石型”转化,固体质量残留率和晶型转化率随温度变化如图1所示,晶型转化过程中的能量变化如图2所示。设计用“过滤”所得Na2TiO3制备金红石型TiO2的操作方案___________。
(3)“煅烧”时,TiO2的提取率随时间、温度的变化关系如图,提取TiO2的适宜条件为___________。
(4)用固体二氧化钛生产海绵钛的装置如图,其原理是TiO2的氧解离进入熔融盐中而得到金属海绵钛。电解过程中,b极是___________极,阴极的电极反应式为___________。
(5)将氢氧化钙加入钨酸钠溶液中可得到钙酸钙,已知Ksp(CaWO4)=4×10-10(mol/L)2,Ksp[Ca(OH)2]=9×10-7(mol/L)3,当溶液中沉淀完全时,溶液中c(OH-)最大值为___________mol/L。