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、工业废渣、废水回收利用是重要研究课题。下面流程是生产食用香料正丁酸乙酯的工厂废水(含乙醇、正丁酸乙酯、正丁酸、乙醚和大量无机悬浮物)联合利用电子工业废料[含SiO2和Cu2(OH)2CO3]回收铜的工艺设计。回答下列问题:
(1)初沉加入的试剂是明矾,写出参与净水的离子的水解方程式:______________________。
(2)固体X的成分是__________,反应Ⅰ的化学反应方程式____________________________。
(3)试剂Y为__________,加快反应Ⅱ速率的措施有__________________(任写一条)。
(4)反应Ⅲ的离子方程式为________________________________________。
(5)硅胶在生活与生产中用途广泛,写出其中一种用途:_______________________。
3、(1)比较沸点高低:HF______HCl(填“>、<或=”)。试解释原因__________。
(2)书写碱性的甲烷燃料电池的负极的电极反应式___________。
(3)用一个离子方程式说明AlO2-比结合H+能力强___________。
4、硫酸亚锡(SnSO4)是一种重要的能溶于水的硫酸盐,广泛应用于镀锡工业。某研究小组设计SnSO4 制备路线如下:
查阅资料:
I.酸性条件下,锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种主要存在形式,Sn2+易被氧化。
Ⅱ.SnCl2易水解生成碱式氯化亚锡[Sn(OH)C1]。
回答下列问题:
(1)操作I的步骤为_____________________、过滤、洗涤、干燥。过滤后滤液仍混浊的原因是(除滤纸破损,所有仪器均洗涤干净)__________________________、__________________________.
(2)SnCl2粉末需加浓盐酸进行溶解,请结合必要的化学方程式及化学反应原理解释原因:
_________________________________________________
(3)加入锡粉的作用有两个:①调节溶液pH;②_____________________。
(4)SnS04还可在酸性条件下用作双氧水的去除剂,发生反应的离子方程式是______________________________________。
(5)该小组通过下列方法测定所用锡粉的纯度(杂质不参与反应):取质量为m g的锡粉溶于稀硫酸中,向生成的SnSO4中加入过量的Fe2(SO4)3溶液,用物质的量浓度为c mol/L的K2Cr207标准溶液滴定生成的Fe2+,共用去K2Cr207溶液的体积为V L。 则锡粉中锡的质量分数是_______________。(Sn的摩尔质量为M g/mol,用含m、c、V、M的代数式表示)
5、石油裂解气用途广泛,可用于合成各种橡胶和医药中间体。利用石油裂解气合成CR橡胶和医药中间体K的路线如图:
已知:I.氯代烃D的相对分子质量是113,氯的质量分数约为62.8%,核磁共振氢谱峰面积之比为2︰1;
Ⅱ.
(1)A的顺式异构体的结构简式为___________。D的系统名称是___________。
(2)反应②的条件是___________,依次写出①和③的反应类型:___________、___________。
(3)写出F→G过程中第一步反应的化学方程式:_________________________________。
(4)G还能与其他醇类发生反应,写出G与乙二醇发生聚合反应的化学方程式:________。
(5)写出比G多2个碳原子的同系物的所有同分异构体的结构简式:___________。
(6)已知双键上的氢原子很难发生取代反应。以A为起始原料,选用必要的无机试剂合成B__。合成路线流程图示如:
6、甲烷自热重整是先进的制氢方法,包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气,发生的主要化学反应有:
反应 过程
| 化学方程式
| 焓变△H (kJ/mol)
| 正反应活化能Ea (kJ/mol)
|
甲烷 氧化[
| CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)
| -802.6
| 125.6
|
CH4(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)
| -322.0
| 172.5
| |
蒸汽 重整
| CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)
| 206.2
| 240.1
|
CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)
| 165.0
| 243.9
|
回答下列问题:
(1)反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)的△H= kJ/mol。
(2)在初始阶段,甲烷蒸汽重整的反应速率 甲烷氧化的反应速率(填大于、小于或等于)。
(3)对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(PB)代替物质的量浓度(cB)也可表示平衡常数(记作KP),则反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)KP的表达式为 ;随着温度的升高,该平衡常数 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)从能量角度分析,甲烷自热重整方法的先进之处在于 。
(5)在某一给定进料比的情况下,温度、压强对H2和CO物质的量分数的影响如下图:
①若要达到H2物质的量分数>65%、CO的物质的量分数<10%,以下条件中最合适的是 。
A.600℃,0.9Mpa B.700℃,0.9Mpa C.800℃,1.5Mpa D.1000℃,1.5MPa
②画出600℃,0.1Mpa条件下,系统中H2物质的量分数随反应时间(从常温进料开始计时)的变化趋势示意图:
(6)如果进料中氧气量过大,最终导致H2物质的量分数降低,原因是 。
7、二氧化硫、氯气、氧化亚砜均为重要的工业原料。工业上用SO2、SCl2与Cl2反应合成氯化亚砜:SO2(g)+Cl2(g)+SCl2(g)2SOCl2(g)
(1)在373K时,向10L的密闭容器中通入SO2、SCl2与Cl2均为0.20mol,发生上述反应。测得其压强(p)随时间(t)的变化为表中数据Ⅰ(反应达到平衡时的溫度与起始温度相同,P0为初始压强)。
t/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
Ⅰ | P | 6.0 P0 | 6.7 P0 | 6.l P0 | 5.4 P0 | 5.0 P0 | 5.0 P0 |
II | P | 6.0 P0 | 7.0 P0 | 5.3 P0 | 5.O P0 | 5.0 P0 | 5.0 P0 |
谪回答下列问题:
①该反应的△H_________(填“>”“ <”或“=”)0。
②若只改变某一条件,其他条件相同时.测得其压强随时间的变化为表中数据Ⅱ,则改变的条件是_________ 。
(2)如图是某同学测定上述反应的平衡常数的对数值(lgK)与温度的变化关系点。
①A点的数值为______________。(己知:lg4=0.6)
②当升高到某一温度吋.反应重新达到平衡,A点可能变化为___________点。
(3)己知反应 S4(g)+4Cl2(g) = 4SCl2(g)的△H=-4kJ·mol-1,1molS4(g)、lmolSCl2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收1064kJ、510kJ的能量,则1molCl2(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为__________kJ。
(4)常温下饱和亚硫酸溶液的物质的量浓度为1.25mol/L,电离常数为Ka1=1.54×10-2 Ka2=1.02×10-7。
①SOCl2溶于水中可形成两种酸,其中HCl的物质的量浓度为10mol/L时,H2SO3的物质的量浓
度_______(大于、小于、等于)1.25mo1/L。
②向10mL饱和H2SO3溶液中滴加相同物质的量浓度的NaOH溶液VmL,当V=amL时,溶液中离子浓度有如下关系:c (Na+) =2c (SO32-) +c (HSO3-) ;当V=bmL时,溶液中离子浓度有如下关系:c (Na+) =c(SO32-) +c (HSO3-) +c(H2SO3);则 a________b(大于、小于、等于)。
8、电镀废水中含有的络合态镍(Ⅱ)和甘氨酸铬(Ⅲ)等重金属污染已成为世界性环境问题。常用的处理方法是臭氧法和纳米零价铁法。
I.臭氧法
(1)在废水中通入,在紫外光(UV)照射下产生羟基自由基(·OH),氧化分解络合态Ni(Ⅱ)使镍离子游离到废水中,部分机理如下:
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
①写出产生·OH的化学方程式:__________。
②加入一定量的有利于提高氧化效果,原因是____________。
Ⅱ.纳米零价铁法
(2)制备纳米零价铁。
将和
溶液在乙醇和水的混合溶液中混合搅拌(
氛围),充分反应得到纳米零价铁、
、HCl、NaCl和
。写出反应的化学方程式_______________。
(3)纳米零价铁处理甘氨酸铬。
①甘氨酸铬(结构简式如图)分子中与铬配位的原子为_________。
②研究表明:纳米零价铁对有机物的降解通常是产生液相·OH对有机物官能团进行断键,使有机络合态Cr(Ⅲ)被释放到溶液中,同时氧化成无机Cr(Ⅵ)。纳米零价铁对甘氨酸铬的去除机理如图所示:
对初始铬浓度为的甘氨酸铬去除率进行研究,总铬去除率随时间的变化如图所示,其可能的原因是____________。
9、(1)铁与同周期的钙性质有很大的差异,铁的熔点更高,而钙的金属活动性更强,这都说明铁的金属键比钙更_____(选填“强”、“弱”)。与钢铁比,纯净的铁有很强的抗腐蚀性,原因是_______________________。氯化铁受热会发生升华现象,这说明氯化铁是______(选填“离子”、“共价”)化合物。
(2)一定条件下,在容积一定的容器中,铁和CO2发生反应:Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g),该反应的平衡常数表达式K=_____________。下列措施中能使平衡时c(CO)/c(CO2)增大的是______(选填编号)。
a.升高温度 b.增大压强
c.充入一定量CO d.再加入一些铁粉
(3)FeS2可在Fe2(SO4)3溶液中“溶解”,硫元素都以SO42-形式存在,请完成该反应的化学方程式。__________
____□FeS2+ □Fe2(SO4)3 +□____→ □FeSO4 +□____
(4)溶液的酸碱性对许多物质的氧化性有很大影响;生成物的溶解性会影响复分解反应的方向。将Na2S溶液滴加到FeCl3溶液中,有单质硫生成; 将FeCl3溶液滴加到Na2S溶液中,生成的是Fe2S3而不是S或Fe(OH)3。从以上反应可得出的结论是______________________。
10、FTO导电玻璃为抄杂氟的SnO2透明导电玻璃,r泛用于液晶显示屏,薄膜太阳能电池基底等方面,SnCl4可用于制作FTO导电玻璃。实验室可用熔融的锡与Cl2反应制备SnCl4,此反应放热,生成的SnCl4易水解生成SnO2•XH2O。回答下列问题:
有关物理性质如下表:
物质 | 颜色、状态 | 熔点/℃ | 沸点/℃ |
Sn | 银白色固体 | 231.9 | 2260 |
SnCl4 | 无色液体 | -33 | 114 |
SnCl2 | 无色晶体 | 246 | 652 |
(1)将上述装置用玻璃管连接,组装成一套制备SnCl4的实验装置(每个装置最多使用一次),正确的顺序是:(填各接口的字母)
B →____ →____ →____ →____→_____N→A→____ →___→____→____;
(2)Ⅲ处中应选用的冷凝管为_______(填选项字母);
(3)检查装置气密性并装好药晶后,应先______待出现______再点燃I处的酒精灯,否则会有副反应发生:①___________________.②_________________(用化学方程式表示);
(4)Cl2和锡的反应产物有SnCl4和SnCl2,为减少产晶中SnCl2的量,可采取的措施是_______________________________、____________________________________;
(5)已知Fe3++Sn2+—Fe2++Sn4+(未配平)。准确称取样品mg于饶杯中。用少量浓盐酸溶解。加入过量的氧化铁溶液,再加水稀释,配制成250 mL.溶液。取25.00 mL于锥形瓶中。用0.1000 mol·L-1 K2Cr2O7标准溶液滴定至终点,消耗标准液15.00 mL.则产品中SnCl2的含量W _______% (用含m的代数式表示)。
11、用11.92gNaClO配成100mL溶液,向其中加入0.01mol Na2Sx恰好完全反应,生成Na2SO4和NaCl。
(1)NaClO溶液的物质的量浓度_________mol·L-1。
(2)化学式Na2Sx中的X=____________。
12、I.工业上可用“氨催化氧化法”生产NO,主要副产物为N2。请回答下列问题:
(1)以氨气、氧气为原料,在催化剂存在下生成NO和副产物N2的热化学方程式如下:
①4NH3(g)+5O2(g)⇌4NO(g)+6H2O(g) ΔH1,
②4NH3(g)+3O2(g)⇌2N2(g)+6H2O(g) ΔH2,
③N2(g)+O2(g)⇌2NO(g) ΔH3,则上述反应热效应之间的关系式为ΔH3=___________。
(2)某化学研究性学习小组模拟工业合成NO的反应。在1110 K时,向一恒容密闭容器内充入1 mol NH3和2.8 mol O2,加入合适催化剂(催化剂的体积大小可忽略不计),保持温度不变,只发生反应:4NH3(g)+5O2(g)⇌ 4NO(g)+6H2O(g) ΔH<0。
①下列各项能说明反应已达到化学平衡状态的是___________(填字母序号)。
a.5c(NH3)=4c(O2)
b.NH3的生成速率与NO的生成速率相等
c.混合气体的压强不变
d.混合气体的密度不变
②若其他条件不变,将容器改为恒容的绝热容器,在达到平衡后的体系温度下的化学平衡常数为K1,则K1___________K(填“>”“<”或“=”)。
(3)对于反应2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)的反应历程如下:
第一步:2NO(g)→N2O2(g) (快速平衡)
第二步:N2O2(g)+O2(g)K22NO2(g) (慢反应)
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡,第一步反应中:v正=k1正·c2(NO),v逆=k1逆·c(N2O2),k1正、k1逆为速率常数,仅受温度影响。下列叙述正确的是___________。
a.整个反应的速率由第一步反应速率决定
b.第一步反应的平衡常数K=
c.第二步反应速率慢,因而平衡转化率也低
d.第二步反应的活化能比第一步反应的活化能高
(4)汽车使用乙醇汽油并不能减少NOX的排放,某研究小组在实验室以耐高温试剂Ag-ZSW-5催化,测得NO分解转化为N2的转化率随温度变化情况如下图所示。
①在=1条件下,最佳温度应控制在_____左右。
②用平衡移动原理解释加入CO后NO转化为N2的转化率增大的原因:_____。
II.
(5)某研究小组模拟用CO和H2合成甲醇,其反应为:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g) ΔH<0。在容积固定为1 L的密闭容器内充入2 mol CO和4 mol H2,加入合适的催化剂(体积可以忽略不计),保持250°C不变发生上述反应,用压力计监测容器内压强的变化如下,该温度下用分压表示的平衡常数Kp___________MPa-2(分压=总压×物质的量分数,列出表达式即可,不用化简)。
反应时间/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 |
压强/(MPa) | 12.4 | 10.2 | 8.4 | 7.0 | 6.2 | 6.2 |
(6)以甲烷为燃料的新型电池,其成本大大低于以氢气为燃料的传统燃料电池,目前得到广泛的研究。下图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图。回答下列问题:
①B极上的电极反应式为___________。
②若用该燃料电池作电源,用石墨作电极电解硫酸铜溶液,当阳极收集到5.6 L(标准状况)气体时,消耗甲烷的体积为___________L(标准状况下)。
13、工业上用生物堆浸法处理低品位黄铜矿(主要成分是CuFeS2)制备绿矾和胆矾,其主要工艺流程如下:
已知:①T.f细菌在1.0<pH<6.0范围内保持生物活性。
②几种离子形成氢氧化物沉淀的pH如下表所示:
| Fe3+ | Fe2+ | Cu2+ |
开始沉淀时的pH | 1.9 | 7.0 | 4.2 |
完全沉淀时的pH | 3.2 | 9.0 | 6.7 |
回答下列问题:
(1)下列说法正确的是_______(填序号)。
A.粉碎、搅拌都可以提高堆浸速率
B.从物质分类角度看,“矾”属于硫酸盐
C.绿矾溶液加热、蒸干并灼烧可得到FeO固体
D.可用胆矾检验SO2气体中是否混有水蒸气
(2)生物堆浸包括两个过程:
①CuFeS2+4H++O2=Cu2++Fe2++2S+2H2O;
②_______(补充离子方程式)。
反应过程中的能量变化如图所示,该堆浸过程反应的活化能是_______(填能量图中符号)。生物堆浸过程中应控制溶液pH的范围为_______。
(3)检验滤液M中是否含硫酸铁的试剂为_______(填化学式)。在确定无Fe3+后,滤液M先加入少量稀硫酸,目的是_______,然后经过_______、过滤、洗涤、干燥制得绿矾。
(4)用滴定法测定所得产品中CuSO4·5H2O的含量,称取ag样品配成100mL溶液,取出20.00mL,用cmol·L-1滴定剂EDTA(H2Y2-)标准溶液滴定至终点(滴定剂不与杂质反应),消耗滴定剂bmL。滴定反应如下:Cu2++H2Y2-=CuY2-+2H+
①则CuSO4·5H2O质量分数为_______。
②滴定结束时俯视滴定管度数,则会导致测定结果_______(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。