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 |
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实验目的 | 制H2S | 制氨气 | 制NO2 | 制氯气 |
A．A
B．B
C．C
D．D
2、Ⅰ.室温下，已知Ksp[Mg(OH)2]=1.0×10-11，现用MgSO4溶液制备[Mg(OH)2。若MgSO4溶液中c(Mg2+)=1.0×10-3mol/L，那么，向其中加入等体积的KOH溶液的浓度为________mol/L，可使Mg2+恰好完全沉淀(溶液体积变化可忽略不计，但溶液中残留的Mg2+不能忽略)。
Ⅱ.钼酸钠晶体(Na2MoO4·2H2O)是一种无公害型冷却水系统的金属缓蚀剂。工业上利用钼精矿(主要成分是不溶于水的MoS2)制备钼酸钠的两种途径如图所示:
(1)钼和锆同属过渡金属， 锆还是核反应堆燃料棒的包裹材料， 锆合金在高温下与水蒸气反应产生氢气，二氧化锆可以制造耐高温纳米陶瓷。下列关于锆合金、二氧化锆的说法中正确的是_____(填序号)
a.锆合金比纯锆的熔点高，硬度小
b.二氧化锆陶瓷属于新型无机非金属材料
c.将一束光线通过纳米级二氧化锆会产生一条光亮的通路
(2)途径I碱浸时发生反应的化学反应方程式为_________________
途径Ⅱ氧化时发生反应的离子方程式为______________________
(3)分析纯的钼酸钠常用钼酸铵[(NH4)2MoO4]和氢氧化钠反应来制取，若将该反应产生的气体与途径I所产生的尾气一起通入水中，得到正盐的化学式是______________。
(4)钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂。常温下，碳素钢在三种不同介质中的腐蚀速率实验结果如下图：
①要使碳素钢的缓蚀效果最优，钼酸钠和月桂酰肌氨酸的浓度比应为____。
②当硫酸的浓度大于90%时，腐蚀速率几乎为零，原因是___________________。
3、
铁及其氧化物是日常生活生产中应用广泛的材料。请回答下列问题：
（l）基态铁原子的价电子轨道表达式为__________。
（2）铁元素常见的离子有Fe2+和Fe3+，稳定性Fe2+_______Fe2+（填“大于”或“小于”)，原因是________________。
（3）纳米氧化铁能催化火箭推进剂NH4ClO4的分解，NH4+的结构式为______（标出配位键），空间构型为_________，其中氮原子的杂化方式为_______；与ClO4-互为等电子体的分子或离子有__________（任写两种）。
（4）金属铁晶体原子采用________堆积．铁晶体的空间利用率为______（用含π的式子表示）。
（5）某种离子型铁的氧化物晶胞如图所示，它由A、B方块组成。则该权化物中Fe2+、Fe3+、O2-的个数比为_______（填最简整数比）；己知该晶体的密度为dg/cm3，阿伏加德罗常数的值为NA，则品胞参数a 为_______nm（用含d 和NA的代数式表示）。
4、磷是生物体中不可缺少的元素之一，它能形成多种化合物。
（1）基态磷原子中，电子占据的最高能层符号为___________；该能层能量最高的电子云在空间有___________个伸展方向，原子轨道呈__________形。
（2）磷元素与同周期相邻两元素相比，第一电离能由大到小的顺序为___________。
（3）单质磷与Cl2反应，可以生成PCl3和PCl5.其中各原子均满足8电子稳定结构的化合物中，P原子的杂化轨道类型为__________，其分子的空间构型为____________。
（4）磷化硼（BP）是一种超硬耐磨涂层材料，如图为其晶胞，硼原子与磷原子最近的距离为acm。用Mg/mol表示磷化硼的摩尔质量，NA表示阿伏加德罗常数的值，则磷化硼晶体的密度为___________。
（5）H3PO4为三元中强酸，与Fe3+形成H3[Fe（PO4）2]，此性质常用于掩蔽溶液中的Fe3+。基态Fe3+的核外电子排布式为__________；PO43-作为_________为Fe提供_________。
（6）磷酸盐分为直链多磷酸盐、支链状超磷酸盐和环状聚偏磷酸盐三类。某直链多磷酸钠的阴离子呈如图所示的无限单链状结构，其中磷氧四面体通过共用顶角氧原子相连。则该多磷酸钠的化学式为_______。
5、碳、氮及其化合物是同学们经常能接触到的重要物质，是科学研究的重要对象。
(1)实验室制取乙炔的化学方程式为___________________________。
(2)H2NCOONH4是工业合成尿素的中间产物，该反应的能量变化如图A所示。用CO2和氨气合成尿素的热化学方程式为___________________________。
(3)合理利用CO2、CH4，抑制温室效应成为科学研究的新热点。一种以二氧化钛表面覆盖Cu2A12O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成乙酸（△H<0)。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率分别如上图B所示。250～300℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是________________。250℃和400℃时乙酸的生成速率几乎相等，实际生产中应选择的温度为_________℃。
(4)T℃时，将等物质的量的NO和CO充入体积为2L的 密闭容器中发生反应2NO+2CO
2CO2+N2。保持温度和体积不变，反应过程中NO的物质的量随时间的变化如图C所示。
①平衡时若保持温度不变，再向容器中充入CO、N2各0.8mol，平衡将______(填“向左”、“向右”或“不”）移动。
②图中a、b分别表示在一定温度下，使用相同质量、不同表面积的催化剂时，达到平衡过程中n(NO)的变化曲线，其中表示催化剂表面积较大的曲线是______(填“a”或“b”)。
③15min时,若改变外界反应条件，导致n(NO)发生如图所示的变化，则改变的条件可能是_____________(任答一条即可)。
(5)垃圾渗滤液中含有大量的氨氮物质（用NH3表示）和氯化物，可用电解原理将溶液中的氨氮物质完全氧化除去。该过程分为两步：第一步：电解产生氯气；第二步：利用氯气将氨氮物质氧化为N2。
①第二步反应的化学方程式为____________________。
②若垃圾渗滤液中氨氮物质的质量分数为0. 034% ，理论上用电解法净化It该污水，
电路中转移的电子数为__________。
6、科学研究表明，当前应用最广泛的化石燃料到本世纪中叶将枯竭，解决此危机的唯一途径是实现燃料和燃烧产物之间的良性循环：
（1）一种常用的方法是在230℃、有催化剂条件下将CO2和H2转化为甲醇蒸汽和水蒸气。下图是生成1molCH3OH时的能量变化示意图。
已知破坏1mol不同共价键的能量(kJ)分别是：
已知E1=8．2 kJ·mol－1，则E2＝__________kJ·mol－1。
（2）将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行如下反应：
CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)，得到如下三组数据：
① 该反应的ΔH__________0(填“<” 或“>” )。
② 实验2条件下的平衡常数K= 。
③ 实验3中，若平衡时H2O的转化率为25%，则a/b=______。
④ 实验4，若900℃时，在容器中加入CO、H2O、CO2、H2各1mol，则此时V正 V逆(填“<” 或“>” 或“=”)。
（3）捕捉CO2可以利用Na2CO3溶液。先用Na2CO3溶液吸收CO2生成NaHCO3，然后使NaHCO3分解，Na2CO3可以进行循环使用。将100mL 0．1mol/LNa2CO3的溶液中通入112mL(已换算为标准状况)的CO2，溶液中没有晶体析出，则：
①反应后溶液中的各离子浓度由大到小的顺序是___________________________。
②反应后的溶液可以作“缓冲液”(当往溶液中加入一定量的酸和碱时，有阻碍溶液pH变化的作用)，请解释其原理_____________________________________。
7、铜版画的一种制版方法。以沥青涂于薄铜板表面作防腐膜，用刀刻去防腐膜作画，然后放在FeCl3腐蚀液中。刮去膜之处被腐蚀，形成凹线。印刷时凹线可储油墨，在铜版机纸压制下油墨吸于纸上，形成典雅、庄重的铜版画。
（1）写出FeCl3腐蚀铜板的离子方程式___________________
（2）下列措施可以加快铜板的腐蚀速率的有____________（填编号）
A. 加热 B. 加氯化铜 C. 加少量碳粉 D. 加盐酸
（3）通常不采用加快腐蚀速率的原因是_________________
（4）除去沥青防腐膜后版即形成。可用________除去防腐膜（填编号）
A. 饱和Na2CO3溶液 B. 煤油 C. 酸液 D.碱液
（5）实验室用固体氯化铁配置FeCl3溶液的简单操作是_____________
（6）腐蚀后的废液（酸性）中加入NaNO3，产生NO气体，写出发生反应的离子方程式，并注明电子转移的方向和数目：__________________________
（7）要验证腐蚀后的废液中含有Fe3+，可在溶液中加入试剂_________，现象_______________
8、二氧化碳和氨是重要的化工产品，是纯碱工业、制造硝酸、铵盐和氮肥等的原料。
（1）CO2的电子式是 。
（2）以NH3与CO2为原料合成尿素[化学式为CO(NH2)2]的主要反应如下：
① 2NH3(g)+CO2(g) = NH2CO2NH4(s) △H=－l59.5 kJ·mol-1
② NH2CO2NH4(s)
CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H=+116.5 kJ·mol-1
③ H2O(1) = H2O(g) △H=+44.0kJ·mol-1
写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式 ；
（3）NH3和O2在铂系催化剂作用下从145℃就开始反应：
4NH3(g)＋5O2(g)
4NO(g)＋6H2O(g) △H＝－905kJ·mol-1
不同温度下NO产率如下图1所示，由此图可知温度对NO产率的影响规律为 ，请用化学反应速率和化学平衡理论解释其原因： 。
图1 图2
（4）以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如图2所示，在使用过程中石墨I电极反应生成一种氧化物Y，有关石墨I电极反应可表示为_______________。
（5）已知常温下NH3·H2O的电离平衡常数K=1.75×10－5，H2CO3的电离平衡常数K1=4.4×10－7，K2=4.7×10－11。 常温下，用氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液，NH4HCO3溶液显__________（填“酸性”、“中性”或“碱性”）；计算反应NH4++HCO3—+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常数K= （结果保留2位有效数字）。
9、钛及其合金具有密度小、强度高、耐酸、碱腐蚀等优良性能，被广泛用于航天、航空、航海、石油、化工、医药等部门。由钒钛磁铁矿经“选矿”得到的钛铁矿提取金属钛(海绵钛)的主要工艺过程如下：
（1）钛铁矿的主要成分为FeTiO3。控制电炉熔炼温度(<1500K)，用等物质的量的碳还原出铁，而钛以二氧化钛的形式进入炉渣浮于熔融铁之上，使钛与铁分离，钛被富集。写出相关反应：
（2）已知氯化反应过程中会产生一种无色可燃性气体，请写出在1073—1273K下氯化反应的化学方程式：
（3）氯化得到的TiCl4中含有的VOCl3必须用高效精馏的方法除去。实际生产中常在409 K下用Cu还原VOCl3，反应物的物质的量之比为1：1，生成氯化亚铜和难溶于TiCl4的还原物，写出此反应方程式：
（4）TiCl4的还原通常在800oC的条件下进行，反应过程中通入氩气的目的是 ，试写出从还原产物中分离出海绵钛的步骤
（5）电解法冶炼钛的一种生产工艺是将TiO2与粉末与黏结剂混合后，压制成电解阴极板，用石墨作阳极，熔融氧化钙作电解质，电解过程中阳极生成O2和CO2气体，破碎洗涤阴极板即得到电解钛。试写出阴极反应方程式 。
10、二氧化钒(VO2)是一种新型热敏材料。+4价的钒化合物在弱酸性条件下易被氧化。实验室以V2O5为原料合成用于制备VO2的氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体，过程如下：
回答下列问题：
(1) VOC12中V的化合价为 ________。
(2)步骤i中生成VOC12的同时生成一种无色无污染的气体，该化学方程式为___。也可只用浓盐酸与V2O5来制备VOC12溶液，该法的缺点是 _______
(3)步骤ii可在下图装置中进行。
①反应前应通入CO2数分钟的目的是 ________。
②装置B中的试剂是____。
(4)测定氧钒(IV)碱式碳酸铵晶体粗产品中钒的含量。
称量ag样品于锥形瓶中，用20mL蒸馏水与30 mL混酸溶解后，加0.02 mol/LKMnO4溶液至稍过量，充分反应后继续加1 %NaNO2溶液至稍过量，再用尿素除去过量的NaNO2，最后用c mol/L(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点，消耗体积为b mL。滴定反应为：VO2++Fe2++2H+= VO2++Fe3++H2O.
①KMnO4溶液的作用是_______ 。NaNO2溶液的作用是______ 。
②粗产品中钒的质量分数的表达式为_________ 。
11、氢气还原氧化铜所得的红色固体可能是铜与氧化亚铜的混合物，已知Cu2O在酸性溶液中可发生自身氧化还原反应，生成Cu2+和单质铜。
（1）现有8克氧化铜被氢气还原后，得到红色固体6.8克，其中含单质铜与氧化亚铜的物质的量之比是_________；
（2）若将6.8克上述混合物与足量的稀硫酸充分反应后过滤，可得到固体__________克；
（3）若将6.8克上述混合物与一定量的浓硝酸充分反应；
①生成标准状况下1.568升的气体（不考虑NO2的溶解，也不考虑NO2与N2O4的转化），则该气体的成分是___________，其物质的量之比是_____________；
②把得到的溶液小心蒸发浓缩，把析出的晶体过滤，得晶体23.68克．经分析，原溶液中的Cu2+有20%残留在母液中．求所得晶体的化学式为____________________。
12、钛和钛的化合物在航天、化工、建筑、日常生活中都有着广泛的用途。请回答下列问题：
(1)钛在周期表中的位置是___________。
(2)钛的一种常见化合物是[Ti(H2O)6]Cl3，1mol该物质中含有σ键的数目为___________NA，配体H2O的VSEPR模型是___________。
(3)常温下，TiCl4是易溶于CCl4.易挥发的无色液体。TiCl4挥发过程中破坏的作用力类型是___________。
(4)已知：TiCl4(g)+O2(g)⇌TiO2(s)+2Cl2(g) ΔH1=-175.4kJ·mol-1 I
2C(s)+O2(g)⇌2CO(g) ΔH2=-220.9kJ·mol-1 Ⅱ
①TiCl4(g)与CO(g)反应生成TiO2(s)、C(s)和氯气的热化学方程式为___________。升高温度对该反应的影响为___________。
②t℃时，向10L恒容密闭容器中充入1molTiCl4和2molO2发生反应I．5min时达到平衡，测得TiO2的物质的量为0.2mol。0~5min内，用Cl2表示的反应速率v(Cl2)=___________，TiCl4的平衡转化率为___________。
(5)氮化钛(TiN)晶体呈金黄色，化学稳定性好，可应用于超导材料。已知氮化钛晶体结构与NaCl相同，则该晶体中阳离子的配位数为___________。已知该晶体的晶胞参数为423.5pm，其晶体密度为___________g/cm3(写出表达式即可)。
13、我国承诺在2030年前实现碳达峰即二氧化碳的排放量不再增长。因此，研发二氧化碳利用技术、降低空气中二氧化碳含量成为研究热点。请回答下列问题：
(1)以CO2和NH3为原料合成尿素是利用CO2的成功范例。在尿素合成塔中的主要反应可表示如下：
反应①：
反应②：
总反应③：
反应②的
___________
。
(2)利用工业废气中的CO2可以制取甲醇，
，一定条件下往恒容密闭容器中充入1molCO2和3molH2，在不同催化剂作用下发生反应I、反应Ⅱ与反应Ⅲ，相同时间内CO2的转化率随温度变化如图所示：
①催化剂效果最佳的反应是___________(填“反应I”“反应Ⅱ”、“反应Ⅲ”)。
②一定温度下，下列不能说明上述反应I达到化学平衡状态的是___________。
A．CO2的质量分数在混合气体中保持不变
B．反应中CO2与H2的物质的量之比为
C．
D．容器内气体总压强不再变化
E．容器内混合气体的密度不再变化
③若反应Ⅲ在a点时已达平衡状态，a点的转化率高于b点和c点的原因是___________。
④c点时总压强为0.1MPa，该反应的平衡常数=___________
(用平衡分压代替平衡浓度，分压=总压×物质的量分数，计算结果用最简分式表示)。
(3)利用电化学装置可实现将CO2和CH4两种分子转化为常见化工原料，其原理如图所示：
①多孔电极a的电极反应式为___________。
②若生成的C2H6和C2H4的物质的量之比为1:3，则消耗相同状况下的CH4和CO2体积比为___________。
