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、原电池原理的发现改变了人们的生活方式。
(1)如图所示装置中,片作_______(填“正极”或“负极”),Zn片上发生反应的电极反应式为_______;能证明化学能转化为电能的实验现象是_______。
(2)下列可通过原电池装置实现化学能转化为电能的反应是_______(填序号)。
①
②
3、硫酸是重要的化工生产原料,工业上常用硫铁矿焙烧生成SO2,SO2氧化到SO3,再用98.3%左右的浓硫酸吸收SO3得到“发烟”硫酸(H2SO4·SO3)。最后用制得的“发烟”硫酸配制各种不同浓度的硫酸用于工业生产。
完成下列计算:
(1)1kg98%的浓硫酸吸收SO3后,可生产___kg“发烟”硫酸。
(2)“发烟”硫酸(H2SO4·SO3)溶于水,其中SO3都转化为硫酸。若将890g“发烟”硫酸溶于水配成4.00L硫酸,该硫酸的物质的量浓度为___mol/L。
(3)硫铁矿氧化焙烧的化学反应如下:3FeS2+8O2→Fe3O4+6SO24FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2
①1吨含FeS280%的硫铁矿,理论上可生产多少吨98%的浓硫酸__?
②若24molFeS2完全反应耗用氧气1467.2L(标准状况),计算反应产物中Fe3O4与Fe2O3物质的量之比___。
(4)用硫化氢制取硫酸,既能充分利用资源又能保护环境,是一种很有发展前途的制备硫酸的方法。硫化氢与水蒸气的混合气体在空气中完全燃烧,再经过催化氧化冷却制得了98%的浓硫酸(整个过程中SO2损失2%,不补充水不损失水)求硫化氢在混合气中的体积分数___。
4、氰化钠,白色结晶颗粒或粉末,易潮解,剧毒,水溶液显弱碱性,化学式为NaCN,熔点为563.1℃,是一种重要的化工原料,多用于化学合成,电镀冶金等方面。其制备工艺如下:
(1)制备过程的化学反应方程式为____________________________________。
(2)工厂中,氰化钠存储区应贴的标志为________(填选项字母)。
(3)已知NaCN中碳、氮原子均满足8电子稳定结构,其电子式为_____________。
(4)丙烯氨氧化法制丙烯腈的过程中有大量副产物HCN,HCN被NaOH溶液吸收,也是制备NaCN的一种重要方法。含等物质的量的NaCN和HCN的混合溶液,其pH>7,该溶液中下列关系式一定正确的是________(填选项字母)。
A.2c(Na+)=c(CN-) B.c(CN-)
C.c(H+)=c(OH-)-c(HCN) D.c(Na+)-c(CN-) =c(OH-)-c(H+)
已知25℃时,HCN的电离平衡常数Ka=4.9×10-10,则该温度下NaCN的水解平衡常数Kb=________(结果保留到小数点后一位)。
(5)泄露的含NaCN的溶液可用双氧水处理,生成一种常见的酸式盐和一种常见的碱性气体,化学方程式为__________________________________。
(6)某废水样品中主要含有CN-和Cl-,若用电解法除去废水中的CN-,装置如图所示,控制废水的pH范围在9~10,阳极产生的ClO-可将CN-氧化为N2和CO32-,阳极的电极反应式为________。 除去CN-的离子反应方程式为____________________________。
5、气态亚硝酸(HNO2或HONO)是大气中的一种污染物。
(1)亚硝酸的电离平衡常数Ka=6.0×10﹣6,其电离方程式为________。
(2)亚硝酸分子中各原子最外层电子均达到稳定结构,其电子式为________。
(3)亚硝酸进入人体可以与二甲胺[(CH3)2NH]迅速反应生成亚硝酸胺[CH3)2N-N=O],亚硝酸胺是最重要的化学致癌物之一。
① 亚硝酸与二甲胺反应生成亚硝酸胺的一种反应机理如下:
HONO+
过程ⅰ和过程ⅱ的反应类型分别为:________、消去反应。
② 上述反应机理的反应过程与能量变化的关系如图:
亚硝酸与二甲胺反应生成亚硝酸胺的反应ΔH________0(填“>”或“<”)。反应难度更大的是过程________(填“ⅰ”或“ⅱ”)。
6、[化学—选修3:物质结构与性质]A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素,A2-和B2+具有相同的电子构型;C、D为同周期元索,C核外电子总数是最外层电子数的3倍;D元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题:
(1)四种元素中电负性最大的是 (填元素符号),其中C原子的次外层电子排布式为 。
(2)单质A有两种同素异形体,其中沸点高的是 (填分子式),原因是 ;B的氢化物所属的晶体类型是 ,B单质所形成的晶体,一个晶胞平均含有 个原子。
(3)C和D反应可生成组成比为1:5的化合物E,E的分子式为 ,已知该分子的空间构型为三角双锥,则其中两个Cl原子被F原子所替代得到的产物结构有 种。
(4)化合物D2A的立体构型为 ,中心原子的价层电子对数为 ,单质D与Na2SO3溶液反应,其离子方程式为 。
(5)A和B能够形成化合物F,F晶体中的B2+离子的排列方式如图所示,
①每个B2+周围最近的等距离的B2+离子有 个。
②已知F的晶胞参数是a0=0.54nm,它的密度为 (只列式不作计算,阿伏加德罗常数为6.02×1023mol-1)。
7、2019年国际非政府组织“全球碳计划”12月4日发布报告:研究显示,全球二氧化碳排放量增速趋于缓。CO2的综合利用是解决温室问题的有效途径。
(1)一种途径是将CO2转化为成为有机物实现碳循环。如:
C2H4 (g) + H2O (l) = C2H5OH (l) ΔH=-44.2 kJ·mol-1
2CO2(g) + 2H2O (l) =C2H4 (g) +3O2(g) ΔH=+1411.0 kJ·mol-1
2CO2(g) + 3H2O (l) = C2H5OH (l) + 3O2(g) ΔH=___________
(2)CO2甲烷化反应是由法国化学家Paul Sabatier 提出的,因此,该反应又叫Sabatier反应。CO2催化氢化制甲烷的研究过程:
①上述过程中,产生H2反应的化学方程式为:___________________________________。
②HCOOH是CO2转化为CH4的中间体:CO2 HCOOH
CH4。当镍粉用量增加10倍后,甲酸的产量迅速减少,当增加镍粉的用量时,CO2镍催化氢化制甲烷的两步反应中反应速率增加较大的一步是_______________(填I或II)
(3)CO2经催化加氢可以生成低碳烃,主要有两个竞争反应:
反应I:CO2(g) + 4H2 (g)CH4 (g) +2H2O(g)
反应II:2CO2(g) + 6H2 (g)C2H4 (g) +4H2O(g)
在1L密闭容器中冲入1molCO2和4molH2,测得平衡时有关物质的物质的量随温度变化如图所示。T1℃时,CO2的转化率为_________。T1℃时,反应I的平衡常数K=_______。
(4)已知CO2催化加氢合成乙醇的反应原理为2CO2(g) + 6H2 (g)C2H5OH (g) +4H2O(g) ΔH,m代表起始时的投料比,即m=
.
①图1中投料比相同,温度T3>T2>T1,则ΔH_____(填“>”或“<”)0.
②m=3时,该反应达到平衡状态后p(总)=20ɑ MPa ,恒压条件下各物质的物质的量分数与温度的关系如图2.则曲线b代表的物质为_______(填化学式)
8、(1)气态氢化物热稳定性大于
的主要原因是__________。
(2)是离子化合物,各原子均满足8电子稳定结构,
的电子式是_______。
(3)常温下,在水中的溶解度乙醇大于氯乙烷,原因是__________。
9、将汽车尾气中含有的CO利用不仅能有效利用资源,还能防治空气污染。工业上常用CO与H2在由Al、Zn、Cu等元素形成的催化剂作用下合成甲醇。
(1)右图是某同学画出CO分子中氧原子的核外电子排布图,
请判断该排布图 (填“正确”或“错误”),理由是 (若判断正确,该空不用回答)。
(2)写出两种与CO互为等电子体的离子 。
(3)向CuSO4溶液中加入足量氨水可得到深蓝色[Cu(NH3)4]SO4溶液,[Cu(NH3)4]SO4中 所含配位键是通过配体分子的 给出孤电子对, 接受电子对形成,SO42-的空间构型是 ,该物质中N、O、S三种元素的第一电离能大小顺序为 > > (填元素符号)。
(4)甲醇与乙烷的相对分子质量相近,故二者分子间的作用力(范德华力)相近,但是二者沸点的差距却很大,造成该差异的原因是 ;在甲醇分子中碳原子轨道的杂化类型为 。
(5)甲醛与新制Cu(OH)2悬浊液加热可得砖红色沉淀Cu2O,已知Cu2O晶胞的结构如图所示:
①在该晶胞中,Cu+ 的配位数是 ,
②若该晶胞的边长为a pm,则Cu2O的密度为________g·cm-3(只要求列算式,不必计算出数值,阿伏伽德罗常数为NA)
10、某消毒液的主要成分为NaCl和NaClO,在空气中易吸收CO2而变质,且NaCl和NaClO在酸性条件下可发生反应:ClO- + Cl- + 2H+ = Cl2↑+ H2O。某学习小组拟探究该消毒液的变质情况。
(1)取适量消毒液放在试管中,加入足量一定浓度的硫酸,有气体放出。通过下列装置检验气体的成分可以判断消毒液是否变质。
学习小组研究后认为变质情况可能有三种:甲:部分变质;乙:未变质;丙:______。
为了验证可能为甲,请完成下列实验方案。限选试剂:
a.98%的浓硫酸 b.1%的品红溶液 c.1.0 mol·L-1的KI-淀粉溶液
d.1.0 mol·L-1 的NaOH溶液 e.澄清石灰水 f.饱和NaCl溶液
所加试剂 | 预期现象和结论 |
试管A中加足量______(填序号); 试管B中加1%品红溶液; 试管C中加______(填序号)。 | 若A中________, B中________, C中________,则甲成立 。 |
(2)用滴定法测定消毒液中NaClO的浓度。
①在使用滴定管之前首先进行的操作是_____________________;
②量取25.00 mL消毒液放入锥形瓶中,加入过量的a mol·L-1 Na2SO3溶液v1 mL;(反应的化学方程式为:NaClO + Na2SO3 = NaCl+ Na2SO4)将b mol·L-1的用硫酸酸化的KMnO4溶液装入_________(填仪器名称)中;滴定剩余的Na2SO3溶液,反应的化学方程式为:_______________。当溶液由__________(填滴定终点现象)停止滴定,记录数据。
③重复上述滴定操作2次,平均消耗酸性KMnO4溶液v2 mL。则消毒液中NaClO的浓度为_______mol·L-1(用含a、b、v1、v2的代数式表示)。
11、某课外兴趣小组成员为研究金属铜与强酸的反应 ,将6.4g铜粉分为两等份,进行了如下实验,请完成有关计算。
(1)取其中一份铜粉投入200mL氢离子浓度为 1mol•L-1 硫酸和硝酸混合液中,微热使反应充分完成后,生成一氧化氮气体448mL(标准状况)。则反应前混合溶液中硫酸的物质的量浓度为_________(写出计算过程)。
(2)用NaOH溶液吸收氮氧化物是防止NO2污染的一种方法。原理为2NO2 + 2NaOH=NaNO3 + NaNO2 + H2O,NO + NO2 + 2NaOH=2NaNO2 + H2O。取另一份铜粉溶于过量的硝酸溶液,假设硝酸的还原产物只有一氧化氮和二氧化氮,生成的混合气体能被amol NaOH溶液完全吸收,试讨论a的取值范围:_____。
12、二氧化氯()是国际上公认为安全、无毒的绿色消毒剂。在通常情况下,
是一种有刺激性气味的黄绿色气体,沸点为11℃。常温下,1L水中约能溶解2.9g
。采用
作为氧化剂氧化
是脱硝工艺发展中一个较新的研究。请回答:
(1)使用高浓度的盐酸作为还原剂还原氯酸钠制取的化学方程式:_______。
(2)下列说法不正确的是_______(填序号)。
A.是一种强氧化剂,活性为氯气的2.5倍
B.可采用冷却液化的方法来除去中的杂质气体
C.难溶于水,易溶于四氯化碳,不与水反应
D.利用草酸还原氯酸盐制取的优点是析出的
可被
稀释而不易爆炸
(3)作氧化剂氧化
的脱硝工艺涉及的反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
几种物质的标准生成热如表:
物质 | |||||||
标准生成热/ | 102.5 | 91.29 | -285.8 | 33.1 | -167.08 | 0 | -206.85 |
已知:热力学规定,某温度下,由处于标准状态的各种元素的指定单质生成标准状态1某纯物质的热效应,叫作该温度下该物质的标准生成热,当然处于标准状态下的各元素的指定单质的标准生成热为零。
(生成物)
(反应物)
①反应Ⅰ的_______。
②反应Ⅲ的平衡常数的表达式为_______。(用各物质浓度表示)。
③某温度时,在某1L密闭容器中使用作为氧化剂,将含有
的模拟烟气氧化,再使用含有
的固定床进行吸收,若
,且进行到某时刻时固定床中的氮元素的量占初始模拟烟气中氮元素的一半,此时体系中无
,则该时刻溶液的
_______。(用上述平衡常数a和b表示)
(4)研究者发现工业上使用水溶液脱硝时,能够保持长久的脱硝效率的物质是
。在碱性环境中,
溶液脱除
的离子方程式为
,在酸性环境中,
溶液会发生反应:
、
。结合所给反应说明使用
水溶液脱硝时能够保持长久的脱硝效率的物质是
的原因:_______。
(5)在酸、碱性溶液中都是较强的氧化剂,但其在碱性介质中的分解速率远比酸性介质中的快。在一定温度下,使用紫外线作为催化剂,用
溶液进行脱硝实验,
脱硝的机理:
、
。在其他条件不变的情况下,若要提高
的脱硝效率,可采用的措施是_______(填序号)。
A.适当提高反应温度 B.改变催化剂 C.使溶液呈碱性 D.提高双氧水浓度
13、镍及其化合物在生产生活中有着极其重要的作用。
(1)现以低品位镍红土矿(主要成分为镍的氧化物、和
等)为原料制备镍的工艺流程如图所示:
①已知镍红土矿煅烧后生成,而加压酸浸后浸出液中含有
,写出加压酸浸过程中产生的气体的化学式:_______。
②雷尼镍是一种带有多孔结构的细小晶粒组成的镍铝合金,被广泛用作有机物的氢化反应的催化剂。某实验小组将镍和铝在氩气的氛围中高温熔融、冷却粉碎、碱浸(NaOH溶液)、洗涤、干燥制得。该过程不能将氩气换为CO的原因是_______。使用新制雷尼镍进行催化加氢反应,有时不需通入氢气也能发生氢化反应,原因是_______。
(2)硫代硫酸镍(NiS2O3)可溶于水、不稳定且受热易分解,在冶金工业中有重要应用。补充制备硫代硫酸镍晶体 (NiS2O3∙6H2O)的实验步骤:取50mL溶液于烧杯中,在室温条件下快速搅拌并滴加50mL
溶液;过滤,①_______;将
沉淀用一定体积的蒸馏水进行打浆,②_______;过滤,③_______;过滤,洗涤,低温真空干燥,得
。已知:
,
。(可选用的试剂有稀
、
溶液、50mL
溶液、无水乙醇、蒸馏水)