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——选修3:物质结构与性质]
技术人员晒制蓝图时,用K3Fe(C2O4)3]·H2O(三草酸合铁酸钾)作感光剂,再以K3[Fe(CN)6]氰合铁酸钾)溶液作显影剂。请回答以下问题:
(1)铁元素在周期表中位置为___________,Fe3+的基态价电子排布图为___________。
(2)在上述两种钾盐中第一电离能最大的元素为___________,电负性最小的元素为___________。
(3)H2C2O4分子屮碳原子的杂化类型是___________,与C2O42-互为等电子体的分子的化学式为___________(写一种)。
(4)在分析化学中F-常用于Fe3+的掩蔽剂,因为生成的FeF63-十分稳定,但Fe3+却不能与I-形成配合物,其原因是______________________(用离子方程式来表示)。
(5)已知C60分子结构和C60晶胞如右图所示:
①1个C60分子中含有π键的数目为___________。
②晶胞中C60的配位数为___________。
③已知C60晶胞参数为apm,则该晶胞密度的表达式是___________g·cm-3(NA代表阿伏加德罗常数)。
3、短周期元素W、X、Y、Z、M的原子序数依次增大,元素W的一种核素的中子数为0,X原子的最外层电子数是次外层的2倍,Z与M同主族,Z2﹣的电子层结构与氖原子相同。请回答下列问题:
(1)M在元素周期表中的位置_____。
(2)化合物p由W、X、Y、M四种元素组成。已知:向p溶液中加入FeCl3溶液,溶液变为血红色;向p溶液中加入NaOH溶液并加热,放出使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。则p的化学式为_____。
(3)由X、Z、M三种元素可组成物质q,q的分子结构类似于CO2,则q的结构式为_____。
(4)(XY)2的化学性质与Cl2相似。常温下,(XY)2与NaOH溶液反应的离子方程式为_____。
(5)常温下,1mol Z3能与Y的最简单氢化物反应,生成一种常见的盐和1mol Z2,该反应的化学方程式为_____。
4、[化学―选修3:物质结构与性质]
研究物质的微观结构,有助于人们理解物质变化的本质。请根据已学习的物质结构知识,回答下列问题:
(l)基态Mn原子的价电子排布式为___,气态Mn2+再失去l个电子比Fe2+再失去1个电子更难,其原因是________。
(2)向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水,首先形成难溶物,继续加氨水,难溶物溶解,得到深蓝色的透明溶液;若加入极性较小的溶剂(如乙醇),将析出深蓝色的晶体。实验时形成的深蓝色溶液中的阳离子内存在的全部化学键类型有_____。写出难溶物溶于氨水时的离子方程式__________。实验过程中加入C2H5OH 后可观察到析出深蓝色Cu(NH3)4SO4·5H2O晶体。实验中所加C2H5OH 的作用是______。
(3) HClO2、HClO3为氯元素的含氧酸,试推测ClO2-的空间结构:________;HClO3分子中,Cl原子的杂化方式为______;两种酸酸性较强的是_______.
(4)多磷酸盐的酸根阴离子是由两个或两个以上磷氧四面体通过共用角顶氧原子而连接起来的,部分结构如图所示,多磷酸根离子的通式为______。(磷原子数目用n表示)
(5)金属Pt采用“…ABCABC…”型堆积方式,抽出一个晶胞,其正确的是________。
已知金属Pt的密度为21.4 g/cm3,则Pt原子半径的计算式为______pm (只列式,不必计算结果,Pt的相对原子质量为M,阿伏加德罗常数为6.02×1023mol-1)。
5、某研究小组用黄铁矿(FeS2)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备C1O2气体,再用水吸收该气体可得C1O2溶液。在此过程中需要控制适宜的温度,若温度不当,副反应增加,影响生成C1O2气体的纯度,且会影响C1O2的吸收率,具体情况如图所示。
(1)据图可知,反应时需要控制的适宜温度是________℃,要达到此要求需要采取的措施是________。
(2)已知:黄铁矿中的硫元素在酸性条件下可被ClO3-氧化成SO42-,请写出FeS2、氯酸钠和硫酸溶液混合反应生成二氧化氯(C1O2)的离子方程式:_____________________。
(3)该小组拟以“m (C1O2) /m (NaC1O3) ”作为衡量C1O2产率的指标。若取NaC1O3样品6.0g,通过反应和吸收获得400mL C1O2溶液,取此溶液20mL与37.00mL0.500 mol·L-1 (NH4)2Fe (SO4)2溶液充分反应后,过量的Fe2+再用0.0500 mol·L-1 K2Cr2O7标准溶液滴定至终点,消耗K2Cr2O7标准溶液20.00mL。反应原理为:
4H++ C1O2+5Fe2+=Cl-+5Fe3++2H2O
14H++ Cr2O72-+6Fe2+=2Cr3++6Fe3++7H2O
试计算C1O2的“产率”_______________(写出计算过程)。
6、为分离废磷酸亚铁锂电池的正极材料(主要含LiFePO4和铝箔)中的金属,将正极材料粉碎后进行如下流程所示的转化:
已知LiFePO4不溶于水和碱,能溶于强酸。
(1)“碱溶”时的离子方程式为___。
(2)向滤液Ⅰ中通入过量CO2会析出Al(OH)3沉淀,写出该反应的离子方程式:____。
(3)“酸浸”时溶液中Fe2+发生反应的离子方程式为_____。
(4)检验“沉铁”后所得溶液中是否存在Fe3+的方法是____。
(5)以Fe(OH)3为原料可以制取FeSO4晶体,还需的试剂有____。
(6)“沉锂”时,检验Li+是否沉淀完全的方法是____。
7、氮、氧、磷、铁是与生命活动密切相关的元素。回答下列问题:
(1)P的基态原子最外电子层具有的原子轨道数为 ,Fe3+比Fe2+稳定的原因是 。
(2)N、O、P三种元素第一电离能最大的是 ,电负性最大的是 。
(3)含氮化合物NH4SCN溶液是检验Fe3+的常用试剂,SCN-中C原子的杂化类型为 ,1mol SCN-中含π键的数目为 NA。
(4)某直链多磷酸钠的阴离子呈如图所示的无极单链状结构,其中磷氧四面体通过共有顶角氧原子相连,则该多磷酸钠的化学式为 。
(5)FeO、NiO的晶体结构均与氯化钠晶体结构相同、其中Fe2+和Ni2+的离子半径分别为7.8×10-2nm、6.9×10-2nm,则熔点FeO NiO(填“<”、“>”或“=”)原因是 。
(6)磷化硼是一种超硬耐磨的涂层材料,其晶胞结构如图所示。P原子与B原子的最近距离为acm,则磷化硼晶胞的边长为 cm。(用含a的代数式表示)
8、燃煤能排放大量的CO、CO2、SO2,PM2.5(可入肺颗粒物)污染也跟冬季燃煤密切相关。SO2、CO、CO2也是对环境影响较大的气体,对它们的合理控制、利用是优化我们生存环境的有效途径。
(1)如图所示,利用电化学原理将SO2 转化为重要化工原料C,若A为SO2,B为O2,则负极的电极反应式为:___________;
(2)有一种用CO2生产甲醇燃料的方法:CO2+3H2CH3OH+H2O
已知:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-a kJ·mol-1;
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-b kJ·mol-1;
H2O(g)=H2O(l)△H=-c kJ·mol-1;
CH3OH(g)=CH3OH(l)△H=-d kJ·mol-1。
则表示CH3OH(l)燃烧热的热化学方程式为:____________________________;
(3)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,进行反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三组数据:
实验组om] | 温度℃ | 起始量/mol[ | 平衡量/mol | 达到平衡所需 时间/min | ||
CO | H2O | H2 | CO | |||
1 | 650 | 4 | 2 | 1.6 | 2.4 | 6 |
2 | 900 | 2 | 1 | 0.4 | 1.6 | 3 |
3 | 900 | a | b | c | d | t |
①实验2条件下平衡常数K=________,该反应的ΔH________0 (填“>”或“<”)。
②实验3中,若平衡时,CO的转化率大于水蒸气,则b/a 的值______(填具体值或取值范围)。
③实验4,若900℃时,在此容器中加入CO、H2O、CO2 、H2均为1mol,则此时V逆 V正(填“<” ,“>” ,“=”)。
④判断该反应达到平衡的依据是________。
A.CO2减少的化学反应速率和CO减少的化学反应速率相等 B.容器内气体压强保持不变
C.CO、H2O、CO2、H2的浓度都相等 D.容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化
9、
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)。
10、过氧乙酸(CH3COOOH)是一种高效消毒剂,性质不稳定遇热易分解,可利用高浓度的双氧水和冰醋酸反应制得,某实验小组利用该原理在实验室中合成少量过氧乙酸。装置如图所示。回答下列问题:
已知:①常压下过氧化氢和水的沸点分别是158℃和100℃。
②过氧化氢易分解,温度升高会加速分解。
③双氧水和冰醋酸反应放出大量的热。
(1)双氧水的提浓:蛇形冷凝管连接恒温水槽,维持冷凝管中的水温为60℃,c口接抽气泵,使装置中的压强低于常压,将滴液漏斗中低浓度的双氧水(质量分数为30%)滴入蛇形冷凝管中。
①蛇形冷凝管的进水口为___________。
②向蛇形冷凝管中通入60℃水的主要目的是________。
③高浓度的过氧化氢最终主要收集在______________(填圆底烧瓶A/圆底烧瓶B)。
(2)过氧乙酸的制备:向100mL的三颈烧瓶中加入25mL冰醋酸,滴加提浓的双氧水12mL,之后加入浓硫酸1mL,维持反应温度为40℃,磁力搅拌4h后,室温静置12h。
①向冰醋酸中滴加提浓的双氧水要有冷却措施,其主要原因是__________。
②磁力搅拌4h的目的是____________。
(3)取V1mL制得的过氧乙酸溶液稀释为100mL,取出5.0mL,滴加酸性高锰酸钾溶液至溶液恰好为浅红色(除残留H2O2),然后加入足量的KI溶液和几滴指示剂,最后用0.1000mol/L的Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗标准溶液V2mL(已知:过氧乙酸能将KI氧化为I2;2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)。
①滴定时所选指示剂为_____________,滴定终点时的现象为___________。
②过氧乙酸与碘化钾溶液反应的离子方程式为_________。
③制得过氧乙酸的浓度为________mol/L。
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、硅及其化合物在工业生产和科技领域有及其重要的作用。请回答:
(1)下列说法正确的是_______。
A.工业上用焦炭在高温下还原二氧化硅制粗硅时,只有在焦炭过量时才产生CO
B.二氧化硅与氢氟酸在常温常压下不能发生反应
C.许多硅酸盐具有多孔的结构,这些硅酸盐通常具有筛分分子的作用
D.古代的陶瓷、砖瓦,现代的玻璃、水泥都是硅酸盐产品
E.利用二氧化硅制作的光导纤维是一种半导体材料
F.在常温下单质硅比较稳定,与氧气、氯气、硝酸、NaOH溶液等都很难发生反应
(2)在高温下用氢气还原可制备高纯度的多晶硅:
①下列说法正确的是_______
A.加压有利于平衡正向移动
B.粗硅提纯过程中进入还原炉之前需要经过蒸馏提纯
C.改进催化剂有利于提高反应中的平衡转化率
D.可采取选择性膜技术吸收HCl提高的转化率
②在0.1Mpa下,不同温度和氢气配比(H2/)对平衡时
剩余量的影响如下表所示:
配比 剩余量 温度 | 50 | 30 | 25 | 20 | 15 | 10 | 5 | 2 |
775℃ | 0.8286 | 0.8476 | 0.8519 | 0.8555 | 0.8579 | 0.8570 | 0.8456 | 0.8422 |
1100℃ | 0.2899 | 0.3860 | 0.4169 | 0.4512 | 0.4895 | 0.5312 | 0.5707 | 0.5710 |
在温度、配比对剩余量的影响中,还原炉中的反应温度选择在1100℃,而不选择775℃,原因是_______。
(3)三氯氢硅()是制备硅烷(SiH4)的重要原料。在
体系中:
反应1:
反应2:
①对于反应1,采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂,在323K和343K时的转化率随时间变化的结果如图所示。
反应速率,
、
分别为正、逆向反应速率常数,x为物质的量分数,计算a处
_______(保留1位小数)。
②在下图画出上述两个连续反应的能量和反应过程的变化示意图。_______
13、某科研小组利用硫铁矿(主要成分是FeS2,含Fe2O3、SiO2、Al2O3等杂质)制备重要的化工原料纳米Fe2O3的工艺流程如图所示。
回答下列问题:
(1)煅烧前硫铁矿粉碎的目的是__,硫铁矿煅烧得到的气体需回收,该气体在工业上的主要用途是__。
(2)用稀硫酸浸取硫铁矿烧渣的主要反应的离子方程式为__,浸取后过滤得到的滤渣的化学式为__。
(3)加入FeS2的主要目的是还原滤液中的Fe3+,反应的化学方程式为:FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,反应中每消耗1molFeS2,转移的电子数目为__,检验Fe3+是否完全被还原,应选择__(填标号)。
A.KMnO4溶液 B.K3[Fe(CN)6]溶液 C.KSCN溶液
(4)加FeCO3调溶液pH到5.8左右,其目的为__。
(5)加入NH4HCO3生成FeCO3的离子方程式为__,若煅烧得到160g纳米Fe2O3,则消耗的气体和生成的气体的物质的量之比为__。