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、有A、B、C、D、E五种原子序数依次增大的元素(原子序数均小于30)。A的基态原子2p能级有3个单电子;C的基态原子2p能级有1个单电子;E的内部各能层均排满,且有成单电子;D与E同周期,价电子数为2。则:
(1)写出基态E原子的价电子排布式_____________________。
(2)A的单质分子中π键的个数为___________。
(3)A、B、C三元素第一电离能由大到小的顺序为__________ (用元素符号表示)。
(4)B元素的氢化物的沸点是同族元素中最高的,原因是______________________。
(5) A的最简单氢化物分子的空间构型为_______,其中A原子的杂化类型是________。
(6)C和D形成的化合物的晶胞结构如下图,已知晶体的密度为ρ g/cm3,阿伏加德罗常数为NA,求晶胞边长a=__________cm。 (用含ρ、NA的计算式表示)
3、以TiO2为催化剂,在光照条件下可将还原为HCOO-等有机物。
(1)制备TiO2:
TiCl4转化为TiO2·xH2O的化学方程式是_______。
(2)光催化还原的反应过程如下图所示。
A侧产生HCOO-的反应式为_______。
在光照和TiO2存在下,以体积相同的0.25mol·L-1Na2CO3溶液为反应物,相同时间后检测HCOO-浓度,结果如下表。
实验 | 溶液中添加的其它成分 | 通入的气体 | |
ⅰ | - | - | 73.5 |
ⅱ | - | CO2 | 92.6 |
ⅲ | - | O2 | 2.1 |
ⅳ | Na2SO3 | - | 158.1 |
(3)推测HCO也能在该条件下被还原为HCOO-,结合表中数据说明推测的依据:_______。
(4)实验iii中HCOO-浓度明显低于实验i,可能的原因是_______。
(5)研究实验iv中HCOO-浓度明显高于实验i的原因,设计并完成实验v。
实验v:光照条件下,未添加TiO2时重复实验iv,没有检测到SO。
①实验v中检测SO的操作和现象为_______。
②对比实验iv、v,分析实验iv中Na2SO3的作用:_______(答出2点)。
4、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)
5、以碳酸镁(含少量)为原料制取硫酸镁晶体,并测定
含量:将原料完全溶于一定量的稀硫酸中,加足量的
后用
调节溶液的
,静置后过滤,除去滤渣,将滤液结晶得硫酸镁晶体。
(1)的稀硫酸至少能溶解原料的质量为______。
(2)加调节
促进
水解,写出总反应的离子方程式为______。
(3)已知:,
。室温下,若溶液中
,欲使溶液中的
,需调节溶液
范围为______。
(4)常采用下列方法测定结晶硫酸镁中的含量:
已知:①在为9~10时,
、
均能与
形成配合物
②在为5~6时,
除了与
反应,还能将
与
形成的配合物中的
“置换”出来:
步骤1:准确称取得到的硫酸镁晶体加入过量的
,配成
在9~10之间溶液
步骤2:准确移取溶液
于锥形瓶中,用
标准溶液滴定,滴定到终点,消耗标准溶液的体积为
步骤3:准确移取溶液
于另一只锥形瓶中,调节
在5~6;用
标准溶液滴定,滴定至终点,消耗
标准溶液的体积为
。
计算该结晶硫酸镁中的质量分数(请给出计算过程)。____________。
6、铁及其化合物在人类生活中有着极其重要的作用。完成下列填空:
(1)铁的原子结构示意图为。由此可知,铁是第_______周期元素,铁原子核外3d轨道上共填充了_______个电子。
(2)古代中国四大发明之一的司南是由天然的磁石制成的,其主要成分是_______(选填编号)。
a.Fe b.FeO c.Fe2O3 d.Fe3O4
(3)FeSO4可以用来净水、治疗缺铁性贫血等,实验室在配制FeSO4溶液时,为了防止FeSO4变质,经常向溶液中加入铁粉,其原因是_______(用离子方程式表示)。
(4)向新配制的FeSO4溶液中,加入一定量的稀硝酸,发生如下反应:
_______Fe2++_______H++_______NO=_______Fe3++_______NO↑+_______H2O
①配平上述反应_______。
②每生成0.5molNO气体,转移的电子数为_______。
③要检验该反应后的溶液中是否还含有Fe2+,实验方案是_______。
现在可以利用铁氧化物循环裂解水制备氢气,其过程如图所示:
(5)写出反应Ⅲ的平衡常数表达式_______。
(6)写出铁氧化物循环裂解水制氢的总反应的化学方程式:_______。
(7)Fe3O4和CO的反应过程与温度密切相关。向某容器中加入Fe3O4与CO,当其它条件一定时,达到平衡时CO的体积百分含量随温度的变化关系如图所示。
已知:①Fe3O4+CO⇌3FeO+CO2-Q1(Q1>0)
②Fe3O4+4CO⇌3Fe+4CO2+Q2(Q2>0)
推测当温度达到570℃,平衡时CO体积百分含量最高的原因:_______。
7、聚硅酸铁是目前无机高分子絮凝剂研究的热点,一种用钢管厂的废铁渣(主要成分Fe3O4,少量碳及二氧化硅)为原料制备的流程如下:
(1)废铁渣进行“粉碎”的目的是____________。
(2)“酸浸”需适宜的酸浓度、液固比、酸浸温度、氧流量等,其中酸浸温度对铁浸取率的影响如右图所示:
①加热条件下酸浸时,Fe3O4与硫酸反应的化学方程式为___________。
②酸浸时,通入O2的目的是_____________,该反应的离子方程式为_________。
③当酸浸温度超过100℃时,铁浸取率反而减小,其原因是____________。
(3)滤渣的主要成分为____________(填化学式)。
(4)“Fe3+浓度检测”是先用SnCl2将Fe3+还原为Fe2+;在酸性条件下,再用K2Cr2O7标准溶液滴定Fe2+(Cr2O72-被还原为Cr3+),该滴定反应的离子方程式为______________。
8、通过“CO2→合成气→高附加值产品”的工艺路线,可有效实现CO2的资源化利用。CO2加氢制合成气(CO、H2)时发生下列反应:
I.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H1=+41kJ·mol-1
II.CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) △H2
III.CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g) △H3=+247kJ·mol-1
(1)据此计算△H2=____;反应III能自发进行的原因为____。
(2)在压强为p0的恒压密闭容器中,按一定物质的量之比充入H2(g)和CO2(g)发生反应,平衡体系中气体的物质的量分数随温度变化如图1所示:
①CH4(g)的物质的量分数随着温度升高而降低的原因为____。
②T1℃时,反应II的压强平衡常数Kp=____(用含p0的代数式表示)。
(3)结合具体催化剂,探讨反应路径的研究表明:将钙循环(CaO和CaCO3相互转换)引入上述反应体系具有诸多优势。
①钙循环使反应I分为以下两个步骤进行,请写出步骤2的化学方程式。
步骤1.CO2(g)的捕获:CO2+CaO=CaCO3;
步骤2.CaO的再生:____。
②将钙循环引入该反应体系时,对反应I的影响可能为____(填选项字母)。
A.提高反应速率 B.增大平衡常数 C.提高选择性 D.增大反应活化能
(4)电催化还原CO2的方法具有催化效率更高、反应条件更温和的优点,CO2在Au纳米颗粒表面电还原的进程如图2所示。据此判断该过程的决速步骤为____(填“a”、“b”或“c”),电催化还原CO2的电极反应式为____。
9、由丙烯经下列反应可制得F、G两种高分子化合物,它们都是常用的塑料。化合物有E最早发现于酸牛奶中,它是人体内糖代谢的中间体,可由马铃薯.玉米淀粉等发酵制得,E的钙盐是人们喜爱的补钙剂之一。
已知:
(1)D中所含官能团名称。E→G的反应类型为_________。
(2)聚合物F的结构简式。聚合物G的结构简式_________
(3)在一定条件下,两分子E在浓硫酸作用下形成一种六元环状化合物,该化合物的结构简式是_________。
(4)B转化为C的化学反应方程式是_________。
(5)下列四种化合物与E互为同分异构体的是_________。
10、(NH4)2SO4是常见的化肥和化工原料,受热易分解。某兴趣小组拟探究(NH4)2SO4受热分解产物。
[查阅资料] (NH4)2SO4在260℃和400℃时分解产物不同。
[实验探究]该小组拟选用如图所示装置进行实验(夹持和加热装置略)
实验1:连接装置A—B—C—D,检査气密性,A中加入0.03 mol (NH4)2SO4,装置B盛0.5000 mol/L盐酸70.00 mL。先通入N2排尽空气后,关闭活塞K,于260℃加热装置A 一段时间,停止加热,冷却,打开活塞K继续通N2一段时间,品红溶液不褪色,取下装置B,加入指示剂,用0.2000 mol/L NaOH溶液滴定剩余盐酸,终点时消耗NaOH溶液25.00 Ml。经检验滴定后的溶液中无SO42-,装置A中(NH4)2SO4完全分解后有固体剩余。
⑴装置B的作用是吸收_________(填化学式);已知260℃(NH4)2SO4加热完全分解的产物只有两种,结合题中数据,写出该温度下(NH4)2SO4 分解的化学方程式_____________。
(2)滴定前,下列关于碱式滴定管的操作的正确顺序是_________(填字母编号)。
a.盛装0.2000mol/LNaOH溶液 b.用0.2000mol/LNaOH溶液润洗
c.读数、记录 d.查漏、清洗 e.排尽滴定管尖嘴的气泡并调整液面
(3)加热后继续通入N2的目的是___________________。
实验2:连接装置A-D-B,检查气密性,按图示重新加入试剂。通入N2排尽空气后,与400℃加热装置A至(NH4)2SO4完全分解无残留物,停止加热,冷却,停止通入N2。观察到装置A、D之间的导气管内有少量白色固体。经检验,该白色固体和装置D内溶液中有SO32-,无SO42-。进一步研究发现,气体产物中无氮氧化物。
(4)由题述信息判断400℃时(NH4)2SO4加热分解的产物中一定没有氧气的理由是_________。
(5)400℃时(NH4)2SO4完全分解后无固体残留,且氧化产物和还原产物各只有一种,则氧化产物是_______,还原产物是_______。
(6)用下列装置测定一种分解产物的量。
量气装置中收集到的气体是_______,收集完气体并恢复至室温,读数前应进行的操作是_______________________。
11、取17.88 g NaHCO3 和 Na2O2 的固体混合物,在密闭容器中加热到 250 ℃,经充分反应后排出气体,冷却后称得固体质量为15.92 g。请列式计算:
(1)求原混合物中Na2O2的质量__________________。
(2)若要将反应后的固体反应完,需要1 mol/L盐酸的体积为__________________毫升?
12、锌电解阳极泥(主要成分为MnO2、PbSO4和ZnO,还有少量锰铅氧化物Pb2Mn8O16和Ag)是冶锌过程中产生的废渣,一种回收锌电解阳极泥中金属元素锌、锰、铅和银的工艺如下。回答下列问题:
已知:①MnSO4·H2O易溶于水,不溶于乙醇。
②在较高温度及酸性催化条件下,葡萄糖能发生如下反应:
(1)已知Pb2Mn8O16中Pb为+2价,Mn为+2价和+4价,则氧化物中+2价和+4价Mn的个数比为_______。
(2)“还原酸浸”过程中主要反应的离子方程式为_______。
(3)实际锰浸出最适宜的葡萄糖加入量远大于理论加入量,为提高葡萄糖的有效利用率,除充分搅拌外还可采取的措施为_______。
(4)整个流程中可循环利用的物质是_______。获得较纯净的MnSO4·H2O晶体的一系列操作是指蒸发结晶、_______、洗涤、干燥,其中洗涤的具体操作是_______。
(5)若将1molPbSO4完全转化为PbCO3,则需Na2CO3溶液的最小浓度为_______mol·L-1(只列算式无需计算,不考虑溶液体积微小变化)。[已知:20℃时KSP(PbSO4)=1.6×10-8mo12·L-2,KSP(PbCO3)=7.4×10-14mo12·L-2]
13、含镍、铜的物质在生产生活中有着广泛应用。回答下列问题:
(1)基态Ni的价电子排布图为_______。
(2)元素Cu与Ni的第二电离能(I2分别为1959kJ·mol-1、1753kJ·mol-1,I2(Ni)<I2(Cu)的原因是______________。
(3)Cu2O和Cu2S都是离子晶体,熔点较高的是_______。
(4)Cu可以形成一种离子化合物[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4,其阴离子的空间构型是_______,加热该物质时,首先失去的是H2O分子,原因是_______。
(5)甲基丙烯酸铜是一种重要的有机铜试剂,其结构为。此有机铜试剂中,与氧原子相连的碳原子的杂化轨道类型为_______,1mol此有机铜试剂中含有σ键的物质的量为_______mol。
(6)四方晶系的CuFeS2晶胞结构如图所示。
①以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子的分数坐标,例如图中原子1的坐标为(,
,
),则原子2的坐标为_______。晶体中距离Fe最近的S有_______个。
②设阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体的密度为_______g·cm-3(列出计算式即可)。