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、化学是一门实用性很强的科学,请根据题意填空:
(1)铝制餐具不宜长时间存放酸性、碱性食物,但常温下铝制容器可以盛装_______(填“浓硫酸”或“浓盐酸”)。
(2)我国5G通信技术处于世界领先地位,高速通信离不开光导纤维。用于制造光导纤维的基本原料是_______(填“SiO2”或“Na2SiO3”)。
(3)在汽车排气管上安装催化转化装置,可使尾气中的NO和CO反应转化为无污染的物质。请完成一定条件该反应的化学方程式:2CO+2NO2CO2 +_______。
3、将CH4、CO2催化重整为可用的化学品,对缓解能源危机、改善环境意义重大。
(l)以Fe(OH)3为脱硫剂,通过复分解反应吸收H2S,产物是H2O和___________。
(2)过程A主要涉及以下反应:
i. CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) △H=+247kJ/mol
ii. CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-41kJ/mol
①反应i的化学平衡常数K随温度的变化关系是____。
②分析反应iixt反应i中CO2转化率可能的影响并说明理由:____(写出一种即可)。
(3)某科研团队利用Ni、CaO、Fe3O4三种催化剂在850℃下“超干重整”CH4和CO2;
过程I.通入CO2和CH4,所得CO被吸收,H2O被分离出体系,如下面左图所示。
过程Ⅱ.H2O被分离后,向该装置中再通入He气,使催化剂再生并获得CO,如下面右图所示。
①CH4和CO2重整为CO、H2O的热化学方程式是____________。
②结合反应方程式简述Fe3O4的催化作用:___________。
③CaO对Fe3O4是否起到催化作用至关重要,实验研究结果如下表:
编号 | 催化剂 | 是否添加CaO | 还原产物 |
1 | Fe3O4 | 添加 | 有Fe |
2 | Fe3O4 | 不添加 | 无Fe |
运用有关化学原理解释实验结果:____。
4、X、Y、Z是三种原子序数依次递增的前10号元素,X的某种同位素不含中子,Y形成的单质在空气中体积分数最大,三种元素原子的最外层电子数之和为12,其对应的单质及化合物转化关系如图所示。下列说法正确的是______
A.原子半径:X<Z<Y,简单气态氢化物稳定性:Y<Z
B.A、C均为10电子分子,A的沸点高于C的沸点
C.E和F均属于离子化合物,二者组成中阴、阳离子数目之比均为1∶1
D.同温同压时,B与D体积比≤1∶1的尾气,可以用NaOH溶液完全处理
5、二硫化碳和二氧化碳中,__________更稳定,原因是 ______。
6、镍在金属羰基化合物(金属元素和CO中性分子形成的一类配合物)、金属储氢材料(能可逆地多次吸收、储存和释放H2的合金)等领域用途广泛。
(1)基态Ni原子核外电子排布式为__________________________。
(2)Ni(CO)4中镍元素的化合价为__________,写出与CO互为等电子体的带一个单位正电荷的阳离子为:_______。Ni(CO)4的一氯代物有2种,其空间构型为_______________ o
(3)一种储氢合金由镍与镧(La)组成,其晶胞结构如图所示,则该晶体的化学式为_____________
(4)下列反应常用来检验Ni2+,请写出另一产物的化学式:_______________。
与Ni2+配位的N原子有__________个,该配合物中存在的化学键有_________(填序号)。
A.共价键 B.离子键 C.配位键 D.金属键 E.氢键
(5)Ni与Fe的构型相同(体心立方堆积),Ni的摩尔质量为M g/mol,阿伏加德罗常数为NA,密度为a g/cm3Ni原子的半径为_________pm(金属小球刚性相切)
7、明代宋应星所著《天工开物》中己经记载了我国古代用炉甘石(主要成分ZnCO3)和煤冶锌工艺,锌的主要用途是制造锌合金和作为其他金属的保护层。回答下列问题:
(1) Zn原子基态核外电子排布式为___________________。
(2)硫酸锌溶于氨水形成[Zn(NH3)4]SO4溶液。
①SO42-中心原子的轨道杂化类型为_____,与它互为等电子体的阴离子化学式为____(写出一种)。
②在[Zn(NH3)4]2+中Zn2+与NH3之间形成的化学键为___,提供孤电子对的成键原子是____。 ③氨的热稳定性强于膦(PH3),原因是_______。
(3)黄铜是由铜和锌所组成的合金,元素铜与锌的第一电离能分别为:ICu=746kJ/mol,Izn=906 kJ/mol,ICu < Izn的原因是_____________。
(4)《本草纲自》中记载炉甘石(主要成分ZnCO3)可止血,消肿毒,生肌,明目……。
Zn、C、O电负性由大至小的顺序是________。ZnCO3中阴离子的立体构型是______。
(5)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晶胞结构如图所示,每个Zn原子周围最近的Zn原子数目为____________。
晶胞边长为a pm,阿伏加德罗常数为NA,则ZnS晶体的密度为_____g/cm3 (列出计算式即可)
8、铬铁矿主要成分为铬尖晶石(FeCr2O4),以铬铁矿为原料可制备Cr2(SO4)3溶液。铬铁矿的尖晶石结构在通常条件下难以被破坏,其中的二价铁被氧化后,会促进尖晶石结构分解,有利于其参与化学反应。
(1)铬铁矿中的基态二价铁被氧化过程中,失去的电子所处的能级为_______。
(2)120℃时,向铬铁矿矿粉中加入50%的H2SO4,不断搅拌,铬铁矿溶解速率很慢。向溶液中加入一定量的CrO3,矿粉溶解速率明显加快,得到含较多Cr3+和Fe3+的溶液。写出加入CrO3后促进尖晶石溶解的离子方程式:_______。
(3)其它条件不变,测得不同温度下Cr3+的浸出率随酸浸时间的变化如图1所示。实际酸浸过程中选择120℃的原因是_______。
(4)已知:室温下Ksp[Cr(OH)3]=8×10-31,Ksp [Fe(OH)3]=3×10-39,可通过调节溶液的pH,除去酸浸后混合液中的Fe3+。实验测得除铁率和铬损失率随混合液pH的变化如图2所示。pH=3时铬损失率高达38%的原因是_______。
(5)在酸浸后的混合液中加入有机萃取剂,萃取后,Fe2(SO4)3进入有机层,Cr2(SO4)3进入水层。取10.00mL水层溶液于锥形瓶中,先加入氢氧化钠调节溶液至碱性,再加入足量过氧化氢溶液。充分反应后,加热煮沸除去过量过氧化氢。待溶液冷却至室温,加入硫酸和磷酸的混合酸酸化,此时溶液中Cr全部为+6价。在酸化后的溶液中加入足量KI溶液,以淀粉溶液作指示剂,用0.3000mol·L-1Na2S2O3溶液滴定,发生反应:I2+2S2O=S4O
+2I-,滴定至终点时消耗Na2S2O3溶液19.80mL,计算萃取所得水层溶液中Cr3+的物质的量浓度_______。(写出计算过程)
9、【化学―选修 3 物质结构与性质】
氮族元素(Nitrogen group)是元素周期表VA 族的所有元素,包括氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)和Uup共计六种。
(1)氮族元素的外围电子排布式的通式为 ;基态磷原子中,电子占据的最高能层符号为 ,该能层具有的原子轨道数为 。
(2)PH3分子的VSEPR模型为______________,键角NH3 H2O(填“>”、“<”或“=”)。
(3)氮的最高价氧化物为无色晶体,它由两种离子构成:已知其阴离子构型为平面正三角形,则其阳离子中氮的杂化方式为 。
(4)从化合物NF3和NH3的结构与性质关系比较,回答它们两者如下性质差异原因:
①NF3的沸点为-129℃,而NH3的沸点为-33℃,其原因是 。
②NH3易与Cu2+反应,而NF3却不能,其原因是 。
(5)磷化硼是一种受到高度关注的耐磨涂料,它可用作金属的表面保护层,磷化硼晶体的晶胞结构与金刚石类似,磷原子作面心立方最密堆积,则硼原子的配位数为________;已知磷化硼的晶胞边长a=" 478" pm,计算晶体中硼原子和磷原子的核间距(dB-P)=__________pm(保留三位有效数字)。
10、某学习小组利用以下装置进行电解氯化铵溶液的实验,其中X为铁,Y为石墨,a为wg质量分数为40%的NH4Cl溶液(滴有酚酞)。
已知:①氧化性:Cl2> Br2>O2 > I2,②NH3+3CuO3Cu + 3H2O + N2
(l)电解过程中,A 装置中可观察到的现象是__________。
(2)请选用上述仪器,组装一套检验产生氢气的装置:_________[按气流方向(用“→”表示),用小写字母表示,装置不重复使用]。
(3)某同学认为将E换成装有碱石灰的干燥管也可以达到相同效果,乙同学认为不合理,其理由是________________。
(4)设计实验检测阳极产生的气体成分(除水蒸气外)。(所选的试剂用字母编号代替)限选试剂:A、3mol/LNaOH溶液 B、品红 C、酸化的淀粉-KI溶液 D、KBr溶液
操作 | 现象和结论 |
将混合气体依次通入________ | __________________ |
(5)电解结束后,加热电解液将NH3完全蒸出,并用水吸收形成200.00mL溶液,取出其中的20.00mL加指示剂后用标准浓度为c mol/L的盐酸溶液滴定,消耗盐酸V mL,则电解制得NH3的产率_________(用化简为整数的含w 、c 、V的代数式表示)。
(6)若实验时反接了正负极,则X极的电极方程式为______________。
11、硬铝(因其主要成分,在此仅看作Al-Cu合金)常用于建筑装潢。1.18g某种硬铝恰好与10mL某浓度的硝酸完全反应,生成的混合气体(其中NO2与NO的体积比为2:1)再与448mL氧气(标准状况)混合,恰好能被水完全吸收。则该硝酸的物质的量浓度_____________mol/L。请写出简要计算过程。
12、锂离子电池的应用很广,其正极材料可再生利用。某钴酸锂电池的正极材料含有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂乙炔黑、铝箔及少量铁,通过如图工艺流程可回收铝、钴、锂。
回答下列问题:
(1)LiCoO2中,Co元素的化合价为_______。
(2)写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式_______。
(3)“酸浸”时Co、Li元素的浸出率随温度的变化如图所示:
“酸浸”的适宜温度_______,写出该步骤中发生的主要氧化还原反应的化学方程式_______。
(4)沉锂过程要对所得滤渣进行洗涤,检验沉淀是否洗净的操作为_______。
(5)充电时,该锂离子电池充电时阴极发生的反应为6C+xLi++xe-=LixC6充放电过程中,发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化,写出放电时电池反应方程式_______。上述工艺中,“放电处理”有利于锂在正极的回收,其原因是_________。
(6)某CoC2O4·2H2O样品中可能含有的杂质为Co2(C2O4)3、H2C2O4·2H2O,采用KMnO4滴定法测定该样品的组成,实验步骤如下:
I.取mg样品于锥形瓶中,加入稀H2SO4溶解,水浴加热至75℃。
用cmol·L-1的KMnO4溶液趁热滴定至溶液出现粉红色且30s内不褪色,消耗KMnO4溶液V1mL。
II.向上述溶液中加入适量还原剂将Co3+完全还原为Co2+,加入稀H2SO4酸化后,在75℃继续用cmol·L-1KMnO4溶液滴定至溶液出现粉红色且30s内不褪色,又消耗KMnO4溶液V2mL。
样品中所含H2C2O4·2H2O(M=126g/mol)的质量分数表达式为___;若所用KMnO4溶液实际浓度偏低,则测得样品中Co元素含量____。(填“偏高”、“偏低”、“无影响”)
13、重铬酸钾在工业中有广泛的应用,可用铬铁矿为原料制备。以铬铁矿(主要成分可表示为FeO•Cr2O3,还含有SiO2、Al2O3、Fe2O3,等杂质)制备重铬酸钾(K2Cr2O7)固体的工艺流程如图。
资料:①NaFeO2遇水强烈水解;②Cr2O+H2O
2CrO
+2H+。
(1)NaFeO2中铁元素的化合价是_____。
(2)步骤①发生多个反应,补全下列化学方程式_____。
_____FeO•Cr2O3+_____Na2CO3+_____KClO3=_____Na2CrO4+_____NaFeO2+_____CO2+_____
(3)熔块的主要成分为Na2CrO4、NaFeO2、Na2SiO3和NaAlO2等可溶性盐,滤渣1为红褐色固体,写出步骤②中NaFeO2水解的离子方程式:_____。
(4)用离子方程式和适当的文字解释步骤④调pH的目的:_____。
(5)重铬酸钾纯度测定:称取重铬酸钾试样2.9400g配成250mL,溶液,取出25.00mL于锥形瓶中,加入10mL2mol/LH2SO4和足量碘化钾(Cr2O的还原产物为Cr3+),放于暗处5min,然后加入100mL水和淀粉指示剂,用0.1200mol/LNa2S2O3标准溶液滴定(I2+2S2O
=2I-+S4O
)。
①碘化钾发生的离子反应方程式为_____。
②滴定终点的颜色变化是_____。
③若实验共用去Na2S2O3标准溶液40.00mL,则所得产品中重铬酸钾的纯度是_____(滴定过程中其他杂质不参与反应)。