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、黑火药是我国古代四大发明之一,它的爆炸反应为:2KNO3+3C+S═K2S+N2↑+3CO2↑(已配平)
(1)除S外,上列元素的第一电离能从大到小依次为___________________________;
(2)生成物中,A 的电子式为____________;含极性共价键的分子的中心原子轨道杂化类型_____________;
(3)已知CN-与N2结构相似,推算HCN分子中σ键与π键数目之比为
(4)S的基态原子价层电子排布式为___________,S的一种化合物ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方ZnS晶体结构如下图所示,其晶胞边长为540.0pm,密度为________g·cm3(列式并计算),a位置S2-离子与b位置Zn2+离子之间的距离为___________pm。
3、氮及其化合物在自然界中存在循环,请回答下列问题:
(1)氮元素在周期表中的位置是_______,氮原子核外电子共占据_______个轨道,最外层有_______种不同能量的电子。
(2)氨气分子的空间构型为_______,氮的最高价氧化物对应水化物的酸性比磷酸的酸性_______(填“强”或者“弱”)。
(3)工业合成氨反应的化学平衡常数表达式为_______。一定条件下,在容积为2L的密闭容器中模拟该反应,测得10min时氮气为0.195mol,请计算0 ~ 10min的氨气的化学反应速率为_______。据图判断,反应进行至20 min时,曲线发生变化的原因是_______(用文字表达)。
(4)工业上用氨水吸收SO2尾气,若最终得到(NH4)2SO4,则该溶液中c(NH)与c(SO
)之比_______2:1(选填“>”、“<”、“=”),请结合离子方程式解释其原因_______。
4、硫代硫酸钠(Na2S2O3)俗称保险粉,可用作照相定影剂、纸浆漂白脱氯剂等。
实验室可通过反应2Na2S+Na2CO3+4SO2→3Na2S2O3+CO2制取Na2S2O3,装置如图所示。
(1)装置B中搅拌器的作用是______;装置C中NaOH溶液的作用是_____。
(2)请对上述装置提出一条优化措施_______________________。
为测定所得保险粉样品中Na2S2O3•5H2O的质量分数,称取3.000g Na2S2O3•5H2O样品配成100mL溶液,用0.100mol/L标准碘溶液进行滴定,反应方程式为:2Na2S2O3+I2→2NaI+Na2S4O6
(3)滴定时用__________作指示剂,滴定时使用的主要玻璃仪器有________________。
(4)滴定时,若看到溶液局部变色就停止滴定,则样品中Na2S2O3•5H2O的质量分数测定值__________(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
(5)某学生小组测得实验数据如下:
实验次数 | 样品溶液体积(ml) | 滴定消耗0.100mol/L碘溶液体积(ml) |
1 | 20.00 | 9.80 |
2 | 20.00 | 10.70 |
3 | 20.00 | 9.90 |
该样品中Na2S2O3•5H2O的质量分数是_______。(精确到0.001)
5、(1)已知Al(OH)3是两性氢氧化物,但不溶于弱碱溶液氨水,也不溶于弱酸碳酸。试用离子方程式说明原理:_____、_____。
(2)分子(CN)2中键与键之间的夹角为180°,并有对称性,分子中每个原子均满足8电子稳定结构。写出(CN)2的电子式_____。
(3)请在下图的虚线框中补充完成SiO2晶体的结构模型示意图____,(部分原子已画出),并进行必要的标注。
6、回答下列问题:
(1)立方氮化硼(BN)是一种超硬材料,硬度仅次于金刚石;砷化镓(GaAs)是一种重要半导体材料,具有空间网状结构,比较立方氮化硼和砷化镓熔点的高低并说明理由:____。
(2)四种有机物的沸点数据如表:
物质 | CH3OH | C2H6 | CH3(CH2)9OH | CH3(CH2)9CH3 |
相对分子质量 | 32 | 30 | 158 | 156 |
沸点/℃ | 64.5 | -88.6 | 228 | 196 |
CH3OH和C2H6沸点相差较大,CH3(CH2)9OH和CH3(CH2)9CH3沸点相差较小,原因是____。
7、一定温度下,固定容积的密闭容器中发生下列反应:反应过程中,各物质浓度与时间的关系如图:
(1)该反应平衡常数表达式为____________。
(2)化学反应速率表示
______;建立平衡过程中,混合气体的密度______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)时改变外界条件,使
______
(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
8、在空气中泄露的二氧化硫,会被氧化而形成硫酸雾或硫酸盐气溶胶,污染环境。工业上常用溶液吸收、活性炭还原等方法处理二氧化硫,以减小对空气的污染。
(1)写出用溶液吸收
的离子方程式____________。
(2)钠原子核外有______种能量不同的电子。写出硫原子最外层电子的轨道表示式____________。
(3)比
稳定,请用分子结构的知识简述其理由。__________________
9、氨主要用于生产化肥和硝酸。“十三五”期间,预计我国合成氨产量将保持稳中略增。
(1)目前工业上用氮气和氢气合成氨的生产条件为________________________。
(2)如图是不同温度和不同压强下,反应达到平衡后,混合物中NH3含量(体积%)的变化情况。已知初始时n(N2):n(H2)=1:3。判断p1、p2的大小关系,并简述理由。 _____________________
(3)实验室在2L密闭容器中加入1mol氮气和3mol氢气模拟工业合成氨。若反应2min,气体的总物质的量减少了0.8mol,则2min内氨气的生成速率为____________。
(4)常见氮肥有氨水、氯化铵、硫酸铵、尿素等。常温下,c(NH4+)相等的氨水、氯化铵、硫酸铵三种溶液,氨水、氯化铵、硫酸铵的浓度从大到小的关系为__________________。
(5)草木灰主要含有碳酸钾,解释草木灰不宜与铵态氮肥混合使用的原因__________。
10、某小组研究SCN-分别与Cu2+和Fe3+的反应。实验中:c(KSCN) = 0.1 mol/L;c[Fe2(SO4)3] = 0.025 mol/L;c(CuSO4) = 0.05 mol/L。
Ⅰ. KSCN溶液与CuSO4溶液反应,实验如下。
资料:ⅰ.Cu2+可与SCN-反应生成CuSCN白色沉淀和(SCN)2。
ⅱ.(SCN)2称为“拟卤素”,在水溶液中呈黄色;(SCN)2的化学性质与Cl2相似,可与水、碱等发生反应。
(1)a中CuSO4溶液显酸性的原因是______(用离子方程式表示)。
(2)a→b中试管内溶液pH减小,可能的原因是______。
(3)b→c产生沉淀的原因是______。
Ⅱ. 同学们根据相同条件下氧化性:Fe3+>Cu2+,预测Fe3+与SCN-也可发生类似a中的氧化还原反应,进行如下实验。
(4)向Fe2(SO4)3溶液中滴入少量KSCN溶液,观察到______,表明发生了反应:Fe3+ + 3SCN- Fe(SCN)3。
(5)基于(4)继续实验:用Fe2(SO4)3溶液、KSCN溶液与石墨电极、电压表、盐桥等组装成原电池,电压表指针几乎不偏转。该实验的目的是______。
(6)查阅资料并讨论后得出:溶液中离子在反应时所表现的氧化性强弱与相应还原产物的价态和状态有关。由此分析a中反应发生的原因:生成CuSCN沉淀使Cu2+的氧化性增强,并补充实验进一步证明。补充的实验是______。
(7)取(4)中反应后溶液,逐滴加入K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,并且沉淀量逐渐增多。该实验结果与(5)中实验结果不一致,解释原因:______。
(8)为进一步证实(7)中的解释,在以上实验的基础上补充实验,其操作及现象是___。
11、用沉淀法测定 KHCO3和 Na2CO3 固体混合物的组成,每次称取一定质量的样品溶于水制成溶液,向其中滴加相同浓度的 Ba(OH)2 溶液,每次实验均充分反应,反应前后溶液体积变化忽略不计,实验记录见下表:
实验序号 | I | II | III | IV | Ⅴ |
样品质量(g) | 3.06 | 6.12 | 9.18 | 12.24 | 15.30 |
Ba(OH)2溶液体积(mL) | 300 | 300 | 300 | 300 | 300 |
生成沉淀的质量(g) | 5.91 | 11.82 | 17.73 | 23.64 | 23.64 |
回答下列问题:
(1)样品中KHCO3 和Na2CO3 的物质的量之比_______。
(2)室温下第III组实验所得溶液中的 OH-物质的量浓度为_________。
12、SO2和H2S是大气污染物,这两种气体的转化研究对资源综合利用和环境保护有重要意义。
I.水煤气还原法
已知:①2H2(g)+SO2(g)=S(1)+2H2O(g)ΔH1=+45.4kJ·mol-1
②2CO(g)+SO2(g)=S(1)+2CO2(g)ΔH2=-37.0kJ·mol-1
(1)写出CO(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式______;若该反应在恒温恒容体系中进行,则其达到平衡的标志为______(填字母)。
A.单位时间内,生成nmolCO的同时生成nmolCO2
B.混合气体的平均摩尔质量保持不变
C.混合气体的总压强保持不变
D.CO2(g)与H2(g)的体积比保持不变
(2)在温度为T℃下,将1.4molH2和1molSO2通入2L恒容密闭容器中发生上述反应①2H2(g)+SO2(g)=S(1)+2H2O(g),反应体系中气体的总压强随时间变化如图所示。在0~10min,该反应的平均速率v(H2)=______ mol·L-1·min-1,SO2的平衡转化率α(SO2)=______。
(3)某密闭容器中发生上述反应②2CO(g)+SO2(g=S(1)+2CO2(g),平衡时CO的体积分数(%)与压强和温度的关系如图所示。
则T1、T2、T3由小到大的关系顺序是______,判断的理由是______。
II.碱液吸收法
(4)用K2CO3溶液吸收H2S,其原理为CO+H2S=HS-+HCO
。该反应的平衡常数K=______。(已知H2CO3的Ka1=4.2×10-7,Ka2=5.6×10-11;H2S的Ka1=5.6×10-8,Ka2=1.2×10-15)
13、硫铁矿(主要成分)是接触法制硫酸的主要原料,请回答:
(1)基态下共有_______种不同空间运动状态的电子。
(2)形成的配合物亚铁氰化钾
又称黄血盐,可用于检验
,与
互为等电子体的阴离子为_______(任写一种);含有120mol
键的
的物质的量为_______mol。
(3)的酸性强于
酸性的原因是_______。
(4)过二硫酸的结构式为,S原子的杂化方式为_______,S元素的化合价为_______。
(5)晶体的晶胞结构如图所示。在晶胞中,
位于
所形成的_______(填“正四面体”或“正八面体”)空隙;若晶胞参数为a nm,密度为
,阿伏加德罗常数的值为
,则
的摩尔质量M=_______用含a、ρ、
的代数式表示。