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、钢铁厂的副产品SO2多用于制硫酸和石膏等。
(1)制硫酸最重要的反应是:。如图表示将2.0molSO2和一定量的O2置于1L密闭容器中,当其他条件一定时,SO2(g)的平衡转化率α随X的变化关系,则X(X1、X2)可以代表的物理量是________。
(2)下图表示生产石膏的简单流程,请用平衡移动原理解释向CaCO3悬浊液中通入SO2发生反应的原因_________。
3、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_______。
4、含硫烟气(主要成分为SO2)的处理备受关注,主要有以下两种方法。请回答:
I .碱液吸收法
步骤1:用足量氨水吸收SO2
步骤2:再加入熟石灰,发生反应2NH4++Ca2++2OH-+SO32-=CaSO3↓+2NH3·H2O
(1)步骤1中反应的离子方程式为_______________________。
(2)已知:25°C时,Ksp(CaSO3)=b,步骤2中反应的平衡常数K=a。该温度下,Kb( NH3·H2O)=__________________(用含a、b的代数式表示)。
II.水煤气还原法
己知:①2CO(g)+SO2(g)S(l)+2CO2(g) △H1=-37.0 kJ·mol-1
②2H2(g)+ SO2(g)S(l)+2H2O(g) △H2=+45.4 kJ·mol-1
③CO的燃烧热△H3=-283 kJ·mol-1
(3)1molS(l)在O2(g)中完全燃烧生成SO2(g)的热化学方程式为____________。
(4)反应②的正反应的活化能为E1 kJ·mol-1,其逆反应的活化能E2=_____ kJ·mol-1。
(5)在一定压强下,发生反应②。平衡时,α(SO2)与原枓气投料比[]和温度(T) 的关系如图所示。
①α(H2):N_____M (填“>”、“<”或 “ = ”)。
②逆反应速率:M_____Q(填“>”、“<”或 “ = ”)。
(6)t℃时,向10L恒容密闭容器中充入2 molCO(g)、2 mol SO2(g)和2 mol H2(g)。发生反应①和反应②。5mim达到平衡时,SO2(g)和CO2(g) 的物质的量分别为0.4mol、1.6mol。该温度下,反应②的平衡常数K=__________。
5、(铬是造成水体重度污染的元素之一,水体除铬主要有还原沉淀法、离子交换法、光催化还原法等。
(1)还原沉淀法:向水体中加入FeSO4、CaSO3等将高毒性Cr(Ⅵ)还原为低毒性Cr(Ⅲ)再调节pH使Cr(Ⅲ)生成Cr(OH)3沉淀除去。
①Cr(Ⅵ)在水溶液中的存在形态分布如图1所示。向pH=1.5的含Cr(Ⅵ)污水中加入FeSO4,发生的主要反应的离子方程式为___。
②Cr(Ⅲ)在水溶液中的存在形态分布如图2所示。当pH>12时,铬去除率下降的原因可用离子方程式表示为___。
(2)离子交换法:用强碱性离子交换树脂(ROH)与含铬离子(CrO、HCrO
等)发生离子交换。如与CrO
的交换可表示为2ROH(s)+CrO
(aq)
R2CrO4(s)+2OH-(aq)。Cr(Ⅵ)去除率与pH关系如图3所示,当pH>4时,Cr(Ⅵ)去除率下降的原因是___。
(3)光催化还原法:可能的反应机理如图4所示,ZrO2纳米管为催化剂,在紫外光照射下,VB端光生空穴(h+)被牺牲剂甲醇(CH3OH)消耗。在紫外光照射下,甲醇还原Cr(Ⅵ)的过程可描述为___。
6、已知:E是石油裂解气的主要成份,分子式为C2H4,D是一种具有香味的物质,各物质间的转化如图所示(有的反应条件和产物已略去).
请回答下列问题:
(1)化合物B的结构简式为
(2)反应①的反应类型
(3)写出反应②的化学方程式 .
7、(1)回答下列问题:
①处于基态的Ca和Fe原子,下列参数前者小于后者的是_________;
a. 最外层电子数 b. 未成对电子数 c. 第一电离能 d. 原子半径
②有文献表明,迄今为止(至2016年)除氦外,所有其他稀有气体元素都能形成化合物。试简要说明未能制得氦的化合物的理由 _______________________。
(2)H和N可以形成多种化合物。
①已知联氨(N2H4)的物理性质与水接近,其原因是_____________________;
②计算表明: N4H62+ 的一种结构如图所示,氢原子只有一种化学环境,氮原子有两种环境,其中的大 π键可表示为_________________。
(3)晶体X只含钠、镁、铅三种元素。在不同的温度和压力下,晶体X呈现不同的晶相。
①γ-X 是立方晶系的晶体。铅为立方最密堆积,其余两种原子有选择的填充铅原子构成的四面体空隙和八面体空隙。在不同的条件下,γ-X 也呈现不同的结构,其晶胞如图所示。X的化学式为_____________;在(b)型晶胞中,边长为a pm,距离Pb最短的Na有_______个,长度为_______pm(用a表示);Na填充了晶胞中铅原子构成四面体空隙的百分比为________和八面体空隙的百分比为________。已知(a)型晶胞的边长为770 pm,则该型晶体的密度为_________g·cm-3。(只列出计算式)
②α-X是一种六方晶系的晶体,而在α-X中,镁和铅按 1:1 的比例形成类似于石墨的层状结构,钠填在层间。试画出一层α-X 的结构__________。
8、(1)氢键是微粒间的一种常见作用力,如存在于醋酸分子间()和硝酸分子内(
)等。已知邻氨基苯甲醛(
)的熔点为39℃,对氨基苯甲醛(
)的熔点为71℃,请说明对氨基苯甲醛的熔点比邻氨基苯甲醛高的原因___。
(2)请用一个化学方程式并结合适当的文字说明HClO、H2CO3和HCO酸性的强弱___。
9、(1)路易斯酸碱电子理论认为,凡是能给出电子对的物质叫做碱;凡是能接受电子对的物质叫做酸。BF3和NH3分别属于是___、___(酸或者碱)。
(2)金属铯(Cs)位于元素周期表中第6周期第IA族,氯化钠与氯化铯晶体中离子的排列方式如图所示:
造成两种化合物晶体结构不同的原因是___。
10、某研究小组对碘化钾溶液在空气中发生氧化反应的速率进行实验探究。
(初步探究)
示意图 | 序号 | 温度 | 试剂A | 现象 |
① | 0°C | 0.5 mol∙L−1稀硫酸 | 4 min 左右出现蓝色 | |
② | 20°C |
| 1 min 左右出现蓝色 | |
③ | 20°C | 0.1 mol∙L−1稀硫酸 | 15 min 左右出现蓝色 | |
④ | 20°C | 蒸馏水 | 30 min 左右出现蓝色 |
(1)为探究温度对反应速率的影响,实验②中试剂 A 应为______________。
(2)写出实验③中 I-反应的离子方程式:_____________________。
(3)对比实验②③④,可以得出的结论:_______________________。
(继续探究)溶液 pH 对反应速率的影响查阅资料:
i.pH<11.7 时,I-能被O2 氧化为 I2。
ii.pH= 9.28 时,I2发生歧化反应:3I2 +6OH-=IO3-+5I-+3H2O,pH越大,歧化速率越快。
(4)小组同学用 4 支试管在装有 O2 的储气瓶中进行实验,装置如图所示。
序号 | ⑤ | ⑥ | ⑦ | ⑧ |
试管中溶液的 pH | 8 | 9 | 10 | 11 |
放置 10 小时后的现象 | 出现蓝色 | 颜色无明显变化 |
分析⑦和⑧中颜色无明显变化的原因_______。
(5)甲同学利用原电池原理设计实验证实 pH=10 的条件下确实可以发生 I-被 O2 氧化为 I2 的反应,如图所示,请你填写试剂和实验现象。
试剂1______________。 试剂2______________。实验现象:___________________________。
(深入探究)较高温度对反应速率的影响
小组同学分别在敞口试管和密闭试管中进行了实验⑨和⑩。
序号 | 温度 | 试剂 | 现象 |
⑨敞口试管 | 水浴 70°C | 5 mL 1 mol∙L−1 KI 溶液 5 mL 0.5 mol∙L−1 稀硫酸 | 20 min 内仍保持无色,冷却至室温后滴加淀粉溶液出现蓝色 |
⑩密闭试管 | 溶液迅速出现黄色,且黄色逐渐加深,冷却至室温后滴加淀粉溶液出现蓝色 |
(6)对比实验⑨和⑩的现象差异,该小组同学对实验⑨中的现象提出两种假设,请你补充假设 1。
假设 1:_______________。
假设 2:45°C 以上 I2 易升华,70°C 水浴时,c(I2)太小难以显现黄色。
(7)针对假设 2 有两种不同观点。你若认为假设 2 成立,请推测试管⑨中“冷却至室温后滴加淀粉出现蓝色”的可能原因_______________(写出一条)。你若认为假设 2 不成立,请设计实验方案证明_______________。
11、标准状况下,向多份等量的NaOH固体中,分别加入一定体积的1.00mol/L (NH4)2Fe(SO4)2溶液充分反应,反应产生的NH3随(NH4)2Fe(SO4)2溶液体积的变化如图所示(假设生成的NH3全部逸出):
请计算:
(1)a的值为__________L。
(2)每份NaOH固体的物质的量__________mol(写出计算过程)。
12、废旧铅蓄电池会导致铅污染,国内外对废旧蓄电池的湿法处理进行了广泛研究,RSR工艺回收铅是其成果之一,具体化工流程如图:
已知:I.铅膏主要成分是PbO2、PbSO4;
II.HBF4是强酸;
III.KSP(PbSO4)=1.6×10-8、KSP(PbCO3)=7.4×10-14。
回答下列问题:
(1)写出副产品M的化学式_______;
(2)写出步骤①反应的化学方程式_______。
(3)步骤②中存在PbSO4(s)+CO(aq)
PbCO3(s)+SO
(aq)平衡,比较K1_______K2(填“<”,“=”,“>”);检验PbCO3固体是否洗涤干净的操作是_______。
(4)步骤④加入HBF4溶液时边加边搅拌的目的是_______。
(5)步骤⑤电解Pb(BF4)2溶液时,若电路中转移0.5mol电子,阴极增重_______g,阳极产生气体_______L(标况)。
(6)已知焙烧PbCO3可制得铅的氧化物,为了研究其产物成分取5.34g PbCO3进行焙烧,其热重曲线如图所示,请写出350℃时所得铅的氧化物的化学式_______。
13、利用水钴矿(主要成分为Co2O3,含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO、SiO2等)可以制取多种化工试剂,以下为草酸钴晶体和氯化钴晶体的制备流程,回答下列问题:
已知:①浸出液中含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+、Mg2+、Ca2+等。
②沉淀Ⅰ中只含有两种沉淀。
③流程中部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表:
沉淀物 | 开始沉淀 | 完全沉淀 |
Fe(OH)3 | 2.7 | 3.7 |
Fe(OH)2 | 7.6 | 9.6 |
Co(OH)2 | 7.6 | 9.2 |
Al(OH)3 | 4.0 | 5.2 |
Mn(OH)2 | 7.7 | 9.8 |
(1)浸出过程中氧化剂与还原剂物质的量之比为___。
(2)NaClO3在浸出液中发生反应的离子方程式为___。
(3)加入Na2CO3调pH至5.2,目的是___;萃取剂层含锰元素,则沉淀Ⅱ的主要成分为__。
(4)操作Ⅰ包括:将水层加入浓盐酸调整pH为2~3,___、___、过滤、洗涤、减压烘干等过程。
(5)为测定粗产品中CoCl2·6H2O的含量,称取一定质量的粗产品溶于水,加入足量硝酸酸化的硝酸银溶液,过滤、洗涤、干燥,测沉淀质量。通过计算发现粗产品中CoCl2·6H2O质量分数大于100%,其原因可能是___(回答一条原因即可)。
(6)将5.49g草酸钴晶体(CoC2O4·2H2O)置于空气中加热,受热过程中不同温度范围内分别得到一种固体物质,其质量如表。
温度范围/℃ | 150~210 | 290~320 |
固体质量/g | 4.41 | 2.41 |
经测定,整个受热过程,只产生水蒸气和CO2气体,则290~320℃温度范围,剩余的固体物质化学式为___。[已知:CoC2O4·2H2O的摩尔质量为183g·mol-1]