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、以磷石膏(只要成分CaSO4,杂质SiO2、Al2O3等)为原料可制备轻质CaCO3。
(1)匀速向浆料中通入CO2,浆料清液的pH和c(SO42-)随时间变化见由右图。清液pH>11时CaSO4转化的离子方程式_____________;能提高其转化速率的措施有____(填序号)
A.搅拌浆料 | B.加热浆料至100℃ |
C.增大氨水浓度 | D.减小CO2通入速率 |
(2)当清液pH接近6.5时,过滤并洗涤固体。滤液中物质的量浓度最大的两种阴离子为______和________(填化学式);检验洗涤是否完全的方法是_________。
(3)在敞口容器中,用NH4Cl溶液浸取高温煅烧的固体,随着浸取液温度上升,溶液中c(Ca2+)增大的原因___________。
3、硒(Se)是一种有抗癌、抗氧化作用的元素,可以形成多种化合物。
(1)基态硒原子的价层电子排布式为____________。
(2)锗、砷、硒的第一电离能大小排序为____________。H2SeO4的酸性比H2SeO3的强,其原因是__________。
(3)H2SeO3的中心原子杂化类型是_______;SeO32-的立体构型________。
(4)H2Se属于____________ (填“极性”或“非极性”)分子;单质Se的熔点为217℃,它属于_________晶体。
(5)硒化锌是一种重要的半导体材料,其晶胞结构如图所示,该晶胞中硒原子的配位数为_________;若该晶胞密度为ρg·cm-3,硒化锌的摩尔质量为Mg/mol。NA代表阿伏加德罗常数,则晶胞参数a为__________pm。
4、(铬是造成水体重度污染的元素之一,水体除铬主要有还原沉淀法、离子交换法、光催化还原法等。
(1)还原沉淀法:向水体中加入FeSO4、CaSO3等将高毒性Cr(Ⅵ)还原为低毒性Cr(Ⅲ)再调节pH使Cr(Ⅲ)生成Cr(OH)3沉淀除去。
①Cr(Ⅵ)在水溶液中的存在形态分布如图1所示。向pH=1.5的含Cr(Ⅵ)污水中加入FeSO4,发生的主要反应的离子方程式为___。
②Cr(Ⅲ)在水溶液中的存在形态分布如图2所示。当pH>12时,铬去除率下降的原因可用离子方程式表示为___。
(2)离子交换法:用强碱性离子交换树脂(ROH)与含铬离子(CrO、HCrO
等)发生离子交换。如与CrO
的交换可表示为2ROH(s)+CrO
(aq)
R2CrO4(s)+2OH-(aq)。Cr(Ⅵ)去除率与pH关系如图3所示,当pH>4时,Cr(Ⅵ)去除率下降的原因是___。
(3)光催化还原法:可能的反应机理如图4所示,ZrO2纳米管为催化剂,在紫外光照射下,VB端光生空穴(h+)被牺牲剂甲醇(CH3OH)消耗。在紫外光照射下,甲醇还原Cr(Ⅵ)的过程可描述为___。
5、有V、W、X、Y、Z五种元素,它们的原子序数依次增大,且都小于20;其中X和Z是金属元素。已知V和Z属同一族,它们原子最外电子层上只有1个电子,W和Y也属同一族,W原子最外电子层上电子数是次外电子层上电子数的3倍,X原子最外电子层上电子数等于Y原子最外电子层上电子数的一半。请用相关的元素符号回答:
(1)X、Z各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生盐和水,该反应的离子方程式为_____________;
(2)X最高价氧化物对应的水化物在水中电离方程式为:____________________________________;
(3)W与Z 可形成化合物Z2W2,该化合物的电子式为 ______________________________________;
(4)Y与Z形成的化合物水溶液pH ______ 7(填“>”、“<”或“=”),用离子方程式表示其原因 ____________________________________________________________;
(5)标准状况下,Y的最高价氧化物为无色晶体,该条件下0.20 mol该物质与一定量液态水混合得到一种稀溶液,并放出Q kJ的热量。写出该反应的热化学方程式:________________________________;
(6)W与V 可形成化合物V2W2,该化合物的结构式为 ______________________________________。
6、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______________。
7、有X、Y、Z、M、G五种元素,是分属三个短周期并且原子序数依次增大的主族元素。其中X、Z同主族,可形成离子化合物ZX;Y、M同主族,可形成MY2、MY3两种分子。在熔融状态下,将Z的单质和FeG2(元素G和铁构成的某化合物)组成一个可充电电池(装置示意图如下),反应原理为:2Z +FeG2Fe+2ZG
放电时,电池的正极反应式为:______________;充电时,接电源负极的电极材料是____(写物质名称),该电池的电解质为_______(填写化学式)。
8、氮的化合物在生产生活中广泛存在。
(1)①氯胺(NH2Cl)的电子式为 。可通过反应NH3(g)+Cl2(g)=NH2Cl(g)+HCl(g)制备氯胺,已知部分化学键的键能如下表所示(假定不同物质中同种化学键的键能一样),则上述反应的ΔH= 。
②NH2Cl与水反应生成强氧化性的物质,可作长效缓释消毒剂,该反应的化学方程式为 。
(2)用焦炭还原NO的反应为:2NO(g)+C(s) N2(g)+CO2(g),向容积均为1 L的甲、乙、丙三个恒容恒温(反应温度分别为400℃、400℃、T℃)容器中分别加入足量的焦炭和一定量的NO,测得各容器中n(NO)随反应时间t的变化情况如下表所示:
①该反应为 (填“放热”或“吸热”)反应。
②乙容器在200 min达到平衡状态,则0~200 min内用NO的浓度变化表示的平均反应速率v(NO)= 。
(3)用焦炭还原NO2的反应为:2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g),在恒温条件下,1 mol NO2和足量C发生该反应,测得平衡时NO2和CO2的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示:
①A、B两点的浓度平衡常数关系:Kc(A) Kc(B)(填“<”或“>”或“=”)。
②A、B、C三点中NO2的转化率最高的是 (填“A”或“B”或“C”)点。
③计算C点时该反应的压强平衡常数Kp(C)= (Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
9、含氮化合物在工农业生产中都有重要应用。
(1)氨和肼(N2H4)是两种最常见的氮氢化物。
己知:4NH3(g)+3O2(g) 2N2(g)+6H2O(g) ΔH1=-541.8kJ/mol,化学平衡常数为K1。N2H4(g)+O2(g)
N2(g)+2H2O(g) ΔH2=-534kJ/mol,化学平衡常数为K2。则用NH3和O2制取N2H4的热化学方程式为_________,该反应的化学平衡常数K=____(用K1、K2表示)。
(2)对于2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g),在一定温度下,于1L的恒容密闭容器中充入0.1molNO和0.3molCO,反应开始进行。
①下列能说明该反应已经达到平衡状态的是____(填字母代号)。
A.c(CO)=c(CO2) B.容器中混合气体的密度不变
C.v(N2)正=2v(NO)逆 D.容器中混合气体的平均摩尔质量不变
②图1为容器内的压强(P)与起始压强(P0)的比值(P/P0)随时间(t)的变化曲线。0~5min内,该反应的平均反应速率v(N2)= ____,平衡时NO的转化率为____。
(3)使用间接电化学法可处理燃煤烟气中的NO,装置如图2所示。已知电解池的阴极室中溶液的pH在4~7之间,写出阴极的电极反应式_________。用离子方程式表示吸收池中除去NO的原理__________________。
10、氮化铬具有高的硬度和良好的耐磨性,常用作薄膜涂层。实验室中,某化学小组在氮气的氛围下利用
和
制取三氯化铬
,再用氨气与氯化铬
制备
,相关物质的性质如表所示,从下图选择合适装置完成实验(夹持装置略)。
物质 | 性质 |
浅绿至深绿色,熔点2266℃ | |
无色油状液体,难溶于水,沸点76.8℃,易挥发 | |
紫色单斜晶体,熔点为383℃,易升华,高温下易被氧气氧化,极易水解,不溶于乙醚 | |
难溶于水,熔点1282℃ | |
微溶于水,易水解,易与碱反应,沸点8.2℃ |
回答下列问题:
(1)制备:装置A中仪器M的名称是___________,制备
时有光气
生成,按气流从左到右的方向,上述装置的合理连接顺序为a→gh→___________→d,实验过程中为了形成稳定的
气流,装置E采取的最佳措施是___________,装置E中长颈漏斗的作用是___________。
(2)制备:将实验所得的产品用乙醚洗涤、干燥处理后置于装置B的石棉绒上,选择乙醚洗涤晶体的原因是___________,按A→E→F→B→C→F气流方向进行实验,向装置A(不加热)的仪器M中加入碱石灰,分液漏斗中加入浓氨水,第二个装置F中添加的药品是___________,实验过程中,装置B和C之间导气管中有白色固体凝结,装置C中产生大量白烟,但制得的
中往往含有少量
杂质,则生成
的化学方程式为___________。
(3)电位滴定法是在滴定过程中通过测量电位变化以确定滴定终点的方法,当被测离子浓度发生突跃,会导致电极电位突跃,从而确定滴定终点。化学小组利用电位滴定法测定市售三氯化铬(含
)质量分数,操作步骤如下:称取市售三氯化铬mg,溶于盛有25.00mL蒸馏水的锥形瓶中,加入足量的甲醛,发生反应
[与
反应时,
与
相当]。摇匀、静置,用
标准溶液滴定至终点,消耗
标准溶液的体积为
。
①滴定实验时,选择指示剂的情况是___________(填“选甲基橙”、“选酚酞”或“不需指示剂”)。
②市售中
的质量分数为___________%(用含有m、c、V的代数式表示,要求化简)。
11、天然水常含有较多钙、镁离子而称之为硬水,硬水软化是指除去钙、镁离子。若某天然水中离子含量如下表:
离子 | Ca2+ | Mg2+ | HCO | 其他 |
含量(mol/L) | 1.2×10-3 | 6.0×10-4 | 8.0×10-4 | / |
现要用化学方法软化10m3这种天然水,则需要先加入Ca(OH)2_______g以除去Mg2+和HCO,后加入Na2CO3_______g以除去Ca2+(要求写出计算过程)。
12、在科研和工农业生产中,碳、氮、砷(As)、铜等元素形成的单质及其化合物有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)As和N同族,基态砷原子的价电子排布式为_______。
(2)基态Cu原子的核外电子有_______种运动状态,未成对电子占据的原子轨道形状为_______。
(3)中C原子的杂化轨道类型为_______,其空间构型为_______。
(4)CuO在高温时分解为O2和Cu2O,请结合阳离子的结构分析,高温时Cu2O比CuO更稳定的原因_______。
(5)向盛有CuSO4溶液的试管中滴加少量氨水,产生蓝色沉淀,继续滴加氨水至过量得到深蓝色溶液。经测定,溶液呈深蓝色是因为存在[Cu(NH3)4]SO4,lmol[Cu(NH3)4]2+含σ键的数目为_______。
(6)金属晶体铜的晶胞如图所示,其堆积方式是_______,铜晶胞的密度为ρg∙cm−3,NA为阿伏伽德罗常数的值,则铜晶胞的边长为_______pm(用含ρ、NA的式子表示,写出计算式即可)。
13、红砷镍矿(NiAs)是常见的镍矿之一,镍(28Ni)和砷(33As)都是第四周期元素。回答下列问题:
(1)对具有下列价电子排布的Ni或As进行光谱实验,用光谱仪一定能摄取到原子发射光谱的是_______(填字母)。
A.Ni:3d10 B.As:4s24p4p
4p
C.As: D.Ni:
(2)镍及其化合物常用作有机合成的催化剂,如Ni(PPh3)2(Ph表示苯基),在该化合物中,配体的空间构型为_______;Ni(PPh3)2晶体中存在的化学键类型有_______(填字母)。
A.离子键 B.极性键 C.非极性键 D.金属键 E.配位键 F.氢键
(3)鉴定Ni2+的特征反应如下:
在1 mol鲜红色沉淀中,含有sp2杂化原子的数目为_______个。丁二酮肟中,各元素电负性由大到小的顺序为_______(用元素符号表示)。
(4)红砷镍矿是一种六方晶体(底面为60°和120°的菱形),其晶胞如图所示,图中深色小球为Ni,浅色大球为As。
①晶胞中Ni周围距离最近且等距的As有_______个。
②已知NiAs的晶胞边长分别为a pm和c pm,阿伏加德罗常量的值为NA,则红砷镍矿晶体的理论密度为ρ=_______g•cm-3。(写出表达式,需化简)
③画出以As为顶点的NiAs的晶胞图_______。