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、亚硝酸钠(NaNO2)主要用于医药、染料和漂白等行业,也常用于食品保鲜剂。某小组拟利用氮氧化物(可用NOx表示)制备亚硝酸钠,简易流程如图。
已知:NO2+NO+Na2CO3=2NaNO2+CO2,2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2
(1)利用饱和NH4Cl溶液和饱和NaNO2溶液在加热条件下反应可制得N2,该反应的化学方程式为______;实验时装置B中应间断性通入适量的O2,其目的是______。
(2)装置C中盛装饱和Na2CO3溶液的仪器的名称是______;NO不能单独被纯碱溶液吸收,为了使NOx完全被纯碱溶液吸收且产品纯度最高,x=______。
(3)装置D的作用是______,采用“倒置漏斗”措施的目的是______。
(4)设计实验探究NaNO2的性质。实验完毕后,从装置C中分离出NaNO2固体粗产品(不含Na2CO3杂质),取少量上述产品配制成溶液,分成三份分别进行甲、乙、丙三组实验,实验操作及现象、结论如表。
实验 | 实验操作及现象 | 结论 |
甲 | 滴入无色酚酞溶液中,无色酚酞溶液变红 | HNO2是弱酸 |
乙 | 滴入少量酸性KI-淀粉溶液中,振荡,酸性KI-淀粉溶液变蓝 | 酸性条件下NO |
丙 | 滴入少量酸性KMnO4溶液中,振荡,酸性KMnO4溶液褪色 | 酸性条件NO |
上述实验______(填标号)的结论不可靠,理由是______。经实验测得实验丙反应后的溶液中氮元素仅以NO的形式存在,酸性KMnO4溶液与NO
反应的离子方程式为______。
(5)吸光光度法是借助分光光度计测定溶液的吸光度,根据朗伯-比耳定律确定物质溶液的浓度。亚硝酸钠标准曲线数据如表所示。(已知:稀溶液的吸光度与浓度成正比)
标准使用液浓度/(μg•mL‑1) | 取标准液体积/mL | 相当于亚硝酸钠的质量/μg | 吸光度A |
1 | 4.00 | 4 | 2.7045 |
取0.001gNaNO2样品溶于蒸馏水配成1000mL稀溶液,取4.00mL该稀溶液测得吸光度为2.7000,对比标准曲线数据可知,该亚硝酸钠产品纯度为______(列出计算式即可,已知1μg=10-6g)。
3、二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料,以CO和H2为原料生产二甲醚主要发生以下三个反应:
化学反应方程式 |
| 化学平衡常数 |
①CO(g)+2H2(g) | ΔH1=-99 kJ•mol-1 | K1 |
②2CH3OH(g) | ΔH2=-24 kJ•mol-1 | K2 |
③CO(g)+H2O(g) | ΔH3=-41 kJ•mol-1 | K3 |
(1)该工艺的总反应为3CO(g)+3H2(g)CH3OCH3(g)+CO2(g) ΔH
该反应ΔH=__________________,化学平衡常数K=____________________(用含K1、K2、K3的代数式表示)。
(2)某温度下,将8.0molH2和4.0molCO充入容积为2L的密闭容器中,发生反应:4H2(g)+2CO(g) CH3OCH3(g)+H2O(g),10 分钟后反应达平衡,测得二甲醚的体积分数为25%,则CO的转化率为________。
(3)下列措施中,能提高CH3OCH3产率的有________。
A.分离出二甲醚 B.升高温度 C.改用高效催化剂 D.增大压强
(4)该工艺中反应③的发生提高了CH3OCH3的产率,原因是_______________________________。
4、回答下列问题
(1)已知金刚石的莫氏硬度为10,石墨的莫氏硬度为,从晶体结构的角度解释金刚石硬度很大,石墨很软的原因__________。
(2)在相同温度时,酸性条件下都能被
氧化,通过控制溶液中
探究同浓度的
还原性强弱,预测同浓度的
被
氧化需要的
最小的是________,试从离子结构角度解释
的还原性逐渐增强的原因________。
5、[化学-选修3:物质结构与性质] 2015年8月12号接近午夜时分,天津滨海新区一处集装箱码头发生爆炸。发生爆炸的是集装箱内的易燃易爆物品,爆炸火光震天,并产生巨大蘑菇云。
回答下列问题:
(1)在组成NH4NO3、NaCN两种物质的元素中第一电离能最大的是___ ____(填元素符号),解释原因_____________________________________________。
(2)二甲基二硫和甲酸中,在水中溶解度较大的是_____ _(填名称),原因是_____________;烧碱所属的晶体类型为________;硫化碱(Na2S)的S2-的基态电子排布式是________________。
(3)硝酸铵中,NO3-的立体构型为 ,中心原子的杂化轨道类型为___________。
(4)1mol化合物NaCN中CN-所含的π键数为______,与-CN互为等电子体的分子有 。(CN)2又称为拟卤素,实验室可以用氰化钠、二氧化锰和浓硫酸在加热条件下制得,写成该制备的化学方程式___ _______。
(5)钠钾合金属于金属晶体,其某种合金的晶胞结构如图所示。合金的化学式为____________;晶胞中K 原子的配位数为 ;已知金属原子半径r(Na)=186pm、r(K)=227pm,计算晶体的空间利用率 __________(列出计算式,不需要计算出结果)。
6、单宁酸-硫酸体系中,低品位软锰矿(
质量分数为29%)中的Mn(Ⅳ)可被还原为
而浸出。其浸出过程如图所示。
(1)当完全水解,生成的没食子酸和葡萄糖物质的量之比为___________。
(2)写出葡萄糖还原生成
的离子反应方程式:________________。
(3)浸出前后软锰矿与浸取渣的X-射线衍射图如图所示,衍射峰的强度能一定程度反映晶体的质量分数等信息。指出图中对应衍射峰强度变化的原因:____________。
(4)为测定一定条件下该低品位软锰矿中锰元素的浸出率,进行如下实验:
准确称取软锰矿试样,加入一定量硫酸和单宁酸,水浴加热并充分搅拌,一段时间后过滤.将滤液冷却后加水定容至2L,量取20.00mL溶液于锥形瓶中,向锥形瓶中加入足量磷酸作稳定剂,再加入2mL高氯酸,边加边摇动,使
完全氧化为Mn(Ⅲ),加热溶液至无气体产生。冷却后用浓度为
的
溶液滴定至终点,消耗
溶液的体积为
。
①实验室现配溶液的浓度与计算值存在误差,为提高测量结果的精确度,滴定前需要对现配
溶液进行的补充实验是_________。
②完全氧化后加热溶液的目的是____________。
③计算该条件下软锰矿中锰元素的浸出率____________。[
。写出计算过程]
(5)90℃下,控制单宁酸用量和反应时间相同,测得对锰元素浸出率的影响如图所示。
时,锰元素浸出率降低的可能原因是___________。
7、二氧化碳和氨是重要的化工产品,是纯碱工业、制造硝酸、铵盐和氮肥等的原料。
(1)CO2的电子式是 。
(2)以NH3与CO2为原料合成尿素[化学式为CO(NH2)2]的主要反应如下:
① 2NH3(g)+CO2(g) = NH2CO2NH4(s) △H=-l59.5 kJ·mol-1
② NH2CO2NH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H=+116.5 kJ·mol-1
③ H2O(1) = H2O(g) △H=+44.0kJ·mol-1
写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式 ;
(3)NH3和O2在铂系催化剂作用下从145℃就开始反应:
4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) △H=-905kJ·mol-1
不同温度下NO产率如下图1所示,由此图可知温度对NO产率的影响规律为 ,请用化学反应速率和化学平衡理论解释其原因: 。
图1 图2
(4)以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如图2所示,在使用过程中石墨I电极反应生成一种氧化物Y,有关石墨I电极反应可表示为_______________。
(5)已知常温下NH3·H2O的电离平衡常数K=1.75×10-5,H2CO3的电离平衡常数K1=4.4×10-7,K2=4.7×10-11。 常温下,用氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液,NH4HCO3溶液显__________(填“酸性”、“中性”或“碱性”);计算反应NH4++HCO3—+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常数K= (结果保留2位有效数字)。
8、合成氨工业上常用下列方法制备H2:
方法①:C(s)+2H2O(g) CO2(g)+2H2(g)
方法②:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
(1)已知①C(石墨)+O2(g)═CO2(g)△H=-394kJ•mol-1
②2C(石墨)+O2(g)═2CO2(g)△H=-222kJ•mol-1
③2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-484kJ•mol-1
试计算25℃时由方法②制备1000gH2所放出的能量为______kJ。
(2)在一定的条件下,将C(s)和H2O(g)分别加入甲、乙两个密闭容器,发生反应:C(s)+2H2O(g)CO2(g)+2H2(g)其相关数据如下表所示:
①T1______T2(填“>”、“=”或“<”);T1℃时,该反应的平衡常数K=______。
②乙容器中,当反应进行到1.5min时,H2O(g)的物质的量浓度范围是______。
③在密闭恒容的容器中,能表示上述反应达到化学平衡状态的是______。
A.V逆CO2)=2V正H2)
B.混合气体的密度保持不变
C.c(H2O):c(CO2):c(H2)=2:1:2
D.混合气体的平均摩尔质量保持不变
④某同学为了研究反应条件对化学平衡的影响,测得逆反应速率与时间的关系如图所示:
在t1、t3、t5、t7时反应都达了到平衡状态,如果t2、t4、t6、t8时都只改变了一个反应条件,则t6时刻改变的条件是________________________,从t1到t8哪个时间段H2O(g)的平衡转化率最低______。
9、PM2.5中的某些物质,易引发光化学烟雾污染,光化学烟雾中含有NOx、OCS、CH2=CH-CHO、HCOOH、以及光气等二次污染物。水污染程度可通过测定水体中铅、铬等重金属的含量判断。
(1)C、N、O三种元素的第一电离能从大到小的顺序为_______(用元素符号表示),CH2=CH-CHO分子醛基中碳原子杂化方式为____________。
(2)根据等电子体原理,羰基硫(OCS)分子的结构式为_________;光气(COCl2)各原子最外层都满足8电子稳定结构,则光气分子的空间构型为_________(用文字描述);
(3)1molHCOOH中含σ键和π键数目之比为______________。
(4)基态Cr原子核外电子排布式是_______,配合物[Cr(NH3)4(H2O)2] Cl3中心离子的配体为_______。
(5)测定大气中PM2.5的浓度方法之一是β-射线吸收法,β-射线放射源可用85Kr。已知Kr晶体的晶胞结构如图所示,设晶体中晶胞中含Kr原子为m个,与每个Kr原子紧相邻的Kr原子有n个,则m/n=______(填数字)。若两个相邻面心的Kr原子的核间距为acm,用NA表示阿伏伽德罗常数,M表示Kr的相对原子质量。该晶体的密度计算式为______ g/cm3。
10、乙酰水杨酸,俗称阿司匹林(),是常用的解热镇痛药。合成原理:
查阅资料:
阿司匹林:相对分子质量为180,受热易分解,溶于乙醇、难溶于水;
水杨酸():溶于乙醇、微溶于水;
乙酸酐[(CH3CO)2O]:无色透明液体,遇水形成乙酸。
实验室合成阿司匹林的步骤如下:
制备过程:
①如图1向三颈烧瓶中加入7 g水杨酸、新蒸出的乙酸酐10 mL,再加10滴浓硫酸反复振荡后,连接回流装置,搅拌,70℃加热半小时。
②冷却至室温后,将反应混合液倒入100 mL冷水中,并用冰水浴冷却15 min,用图2装置抽滤,洗涤得到乙酰水杨酸粗品。
提纯过程:
③将粗产品转至烧瓶中,装好回流装置,向烧瓶内加入100 mL乙酸乙酯和2粒沸石,加热回流,进行热溶解。然后趁热过滤,冷却至室温,抽滤,洗涤,干燥,得无色晶体状乙酰水杨酸。
纯度测定:
④取少量产品,加5 mL水充分溶解,滴加3滴1% FeCl3溶液,无明显变化。再准确称取产品0.3900 g,用20.00 mL乙醇溶解,加2滴酚酞,用0.1000 mol/L NaOH溶液滴定至终点,消耗NaOH溶液21.00 mL。
回答下列问题:
(1)步骤①中浓硫酸的作用是_______。
(2)步骤①中加热宜采用_______,冷凝回流过程中外界_______(填化学式)可能进入三颈烧瓶,导致发生副反应_______(填化学方程式),降低了水杨酸的转化率。
(3)抽滤相对于普通过滤的优点是_______。
(4)步骤③中肯定用不到的装置是_______。(填字母序号)
(5)步骤③洗涤中洗涤剂最好选择_______。(填字母序号)
A.15%的乙醇溶液 B.NaOH溶液 C.冷水 D.滤液
(6)步骤④中加FeCl3的作用是_______。样品纯度为_______%(精确到小数点后两位)。
11、(为测定无水Cu(NO3)2产品的纯度,可用分光光度法。已知:4NH3·H2O + Cu2+ = Cu(NH3)+4H2O;Cu(NH3)
对特定波长光的吸收程度(用吸光度 A 表示)与 Cu2+在一定浓度范围内成正比。现测得Cu(NH3)2+的吸光度A与Cu2+标准溶液浓度关系如图所示:
准确称取0.3150g无水Cu(NO3)2,用蒸馏水溶解并定容至100 mL,准确移取该溶液NH3·H2O,再用蒸馏水定容至100 mL,测得溶液吸光度 A=0.620,则无水Cu(NO3)2产品的纯度是_____(以质量分数表示,保留三位有效数字),写出必要的过程。
12、环境治理依然是当今的热点问题,研究新的环境治理手段具有重要意义。回答下列问题:
(1)的反应历程分以下两步:
①;
②_______(用含a、b的式子表示)
。
(2)催化还原
是重要的烟气脱硝技术,研究发现在以
为主的催化剂上可能发生的反应过程如图。请写出脱硝过程的总反应的化学方程式:_______。
(3)利用如图所示原理去除:
基态O原子中,电子占据的最高能级为_______能级,该能级轨道的形状为_______;电解池中阴极反应式为_______,通过把甲酸与溶于甲醇和水混合溶剂里的混合,再通入
气体的方法可制得
。该方法中甲醇并不参加反应,你认为甲醇的作用是_______;A口每产生
(体积已换算成标准状况,不考虑
的溶解),可处理
的物质的量为_______
。
(4)一定温度下,在体积为的恒容密闭容器中加入
和
发生反应
,测得
和
的物质的量随时间的变化如图所示:
①从反应开始至达到化学平衡时,以表示的平均化学反应速率为_______
。
②若该反应的正、逆反应速率分别可表示为,
,
、
分别为正、逆反应速率常数,A、B两点对应的时刻,该反应的正反应速率之比
_______。
③若平衡时总压强为,用平衡分压代替其平衡浓度表示的化学平衡常数
_______ [已知:气体分压(
)=气体总压(
)×该气体的体积分数]。
13、镍矿渣中主要含有Ni(OH)2和NiS,还有Fe、Cu 、Ca、Mg、Zn等元素的杂质,由镍矿渣制备碳酸镍的流程如下:
已知:含镍浸出液中阳离子主要有Ni2+、Fe3+、Cu2+、Ca2+、 Mg2+、Zn2+。常温下,部分物质的溶度积常数如下表:
难溶物 | NiS | ZnS | CuS | CaF2 | MgF2 |
溶度积常数 | 1.07× 10-21 | 2.93 × 10-25 | 1.27 × 10-36 | 4 × 10-11 | 7.42 × 10-11 |
请回答下列问题:
(1)酸浸过程中,提高“浸出率”的措施有_______(任写一条)。
(2)含镍矿渣浸取时, NiS与NaClO反应生成硫单质的离子方程式为_______。
(3)向含镍浸出液中加入Na2CO3的目的是完全沉淀Fe3+,则沉淀1的主要成分为_______(填化学式)。
(4)溶液1中加入NiS的作用是除去溶液中的Cu2+,反应的离子方程式为_______。该反应的化学平衡常数K=_______(保留两位有效数字);若使用H2S气体替代NiS。其不足之处是_______。
(5)溶液2中加入NaF的作用主要是除去溶液中的_______(填离子符号)
(6)“除Zn2+”时,ZnSO4与有机萃取剂(用HA表示)存在以下过程: ZnSO4+4HA ZnA2·2HA+H2SO4,试分析“除Zn2+”时,锌的萃取率随料液pH的增大逐渐增大的原因:_______。