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、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:
(1)基态铁原子的价电子排布式为_________。
(2)Fe3+、Co3+与N3+、CN-等可形成络合离子。
①C、N、O中第一电离能最大的为________,其原因是_____________________。
②K3[Fe(CN)6]可用于检验Fe2+,1mol K3[Fe(CN)6]中含有σ键的数目为________________。
(3)铁的另一种配合物Fe(CO)x的中心原子价电子数与配体提供的电子数之和为18,则x=_____。已
知该配合物的熔点为-20.5 ℃,沸点为103℃,易溶于CCl4,据此可以判断Fe(CO)x晶体属于_____________(填晶体类型)。
(4)金属铁晶体中原子采用_________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。则该化合物中Fe2+、Fe3+、O2-的个数比为_______________(填最简整数比);已知该晶体的密度为d g·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶胞参数a为_______________nm(用含d和NA的代数式表示)。
3、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”)。
4、高铁酸钾(K2FeO4,暗紫色固体),是一种新型、高效、多功能的水处理剂。完成下列填空:
(1)K2FeO4溶于水得到浅紫红色的溶液,且易水解,生成氧气和氢氧化铁。写出该水解反应的离子方程式_________;说明高铁酸钾做水处理剂的原理______。
(2)下图分别是1mol/L的K2FeO4溶液在不同pH和温度下c(FeO42-)随时间的变化曲线。
根据以上两图,说明配制K2FeO4溶液的注意事项______________。
5、亚硝酰硫酸(NOSO4H)纯品为棱形结晶,溶于硫酸,遇水易分解,常用于制染料。SO2和浓硝酸在浓硫酸存在时可制备NOSO4H,反应原理为:SO2+HNO3=SO3+HNO2、SO3+HNO2=NOSO4H。
(1)亚硝酰硫酸(NOSO4H)的制备。
①打开分液漏斗I中的旋塞后发现液体不下滴,可能的原因是_______。
②按气流从左到右的顺序,上述仪器的连接顺序为_______ (填仪器接口字母,部分仪器可重复使用)。
③A中反应的方程式为_______。
④B中“冷水”的温度一般控制在20°C,温度不易过高或过低的原因为_______。
(2)亚硝酰硫酸(NOSO4H)纯度的测定。称取1.500g产品放入250 mL的碘量瓶中,并加入100.00 mL浓度为0.1000 mol·L-1的KMnO4标准溶液和10 mL25%的H2SO4,摇匀;用0.5000 mol·L-1 Na2C2O4标准溶液滴定,滴定前读数1.02 mL,到达滴定终点时读数为31.02 mL。
已知:
i.__KMnO4+__NOSO4H+__=__K2SO4+__MnSO4+__HNO3+__H2SO4
ii.2KMnO4+5Na2C2O4+8H2SO4=2MnSO4+10CO2↑+8H2O
①完成反应i的化学方程式:_______KMnO4+_______NOSO4H+_______=_______K2SO4+_______MnSO4+_______HNO3+_______H2SO4
②滴定终点的现象为_______。
③产品的纯度为_______。(保留3位有效数字)
6、石油裂解气用途广泛,可用于合成各种橡胶和医药中间体。利用石油裂解气合成CR橡胶和医药中间体K的路线如图:
已知:I.氯代烃D的相对分子质量是113,氯的质量分数约为62.8%,核磁共振氢谱峰面积之比为2︰1;
Ⅱ.
(1)A的顺式异构体的结构简式为___________。D的系统名称是___________。
(2)反应②的条件是___________,依次写出①和③的反应类型:___________、___________。
(3)写出F→G过程中第一步反应的化学方程式:_________________________________。
(4)G还能与其他醇类发生反应,写出G与乙二醇发生聚合反应的化学方程式:________。
(5)写出比G多2个碳原子的同系物的所有同分异构体的结构简式:___________。
(6)已知双键上的氢原子很难发生取代反应。以A为起始原料,选用必要的无机试剂合成B__。合成路线流程图示如:
7、太阳能电池的发展已经进入了第三代。第三代就是铜铟镓硒CIGS等化合物薄膜太阳能电池以及薄膜硅系太阳能电池。完成下列填空:
(1)亚铜离子(Cu+)基态时的电子排布式为____________;
(2)硒为第四周期元素,相邻的元素有砷和溴,则这3种元素的第一电离能I1从大到小顺序为(用元素符号表示)_______________________________;用原子结构观点加以解释_________________________。
(3)与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性(价电子数少于价层轨道数),其化合物可与具 有孤对电子的分子或离子生成加合物,如BF3能与NH3反应生成BF3•NH3 。BF3•NH3中B原子的杂化轨道类型为__________,N原子的杂化轨道类型为 ______________ ,B与 N之间形成 __________________ 键。
(4)单晶硅的结构与金刚石结构相似,若将金刚石晶体中一半的C原子换成Si原子且同种原子不成键,则得如图所示的金刚砂(SiC)结构;金刚砂晶体属于____________(填晶体类型)在SiC结构中,每个C原子周围最近的C原子数目为 ______________。
8、有人尝试用工业制纯碱原理来制备。他向饱和
溶液中依次通入足量的______和______两种气体,充分反应后有白色晶体析出。将得到的白色晶体洗涤后灼烧,结果无任何固体残留,且产生的气体能使澄清石灰水变浑浊。写出生成白色晶体的化学方程式:________。分析该方法得不到
的原因可能是_______________。
9、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________。
10、亚硝酰硫酸(HOSO3NO)是一种浅黄色或蓝紫色液体,能溶于浓硫酸,与水反应,主要用于印染、医药领域的重氮化反应中替代亚硝酸钠。实验室用下图所示装置(部分夹持装置略)制备少量HOSO3NO,并测定产品纯度。
(1)导管a的作用是_______。
(2)装置B中浓硝酸与SO2在浓硫酸作用下反应制得HOSO3NO。
①制备反应的化学方程式为_______。
②开始时反应缓慢,待生成少量HOSO3NO后,温度变化不大,但反应速率明显加快,其原因可能是_______。
(3)该实验装置存在可能导致HOSO3NO产量降低的缺陷是_______,装置C的作用是_______。
(4)已知亚硝酸不稳定,易分解:2HNO2=NO2↑+NO↑+H2O。写出HOSO3NO与水发生反应的化学方程式_______。
(5)测定HOSO3NO的纯度:准确称取1.350 g产品放入250 mL碘量瓶中,加入60.00 mL 0.1000 mol•L-1 KMnO4标准溶液和10 mL 25%硫酸溶液,摇匀(过程中无气体产生);用0.2500 mol•L-1草酸钠标准溶液滴定,平均消耗草酸钠标准溶液的体积为20.00 mL。已知:2KMnO4+5HOSO3NO+2H2O=K2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4。
①上述反应中,HOSO3NO体现了_______(填“氧化”或“还原”)性。
②亚硝酰硫酸的纯度为_______(计算结果保留4位有效数字)。
11、水中的酸碱平衡。一个溶液(X)含有两种一元弱酸(只有一个具有酸性的质子); HA的酸解离常数KHA= 1.74 ×10-7, HB的酸解离常数KHB= 1.34 ×10-7溶液XpH为3.75。
(1).滴定完100 mL溶液X需要100 mL 0.220 M NaOH溶液。计算溶液X中每一种酸的最初的(总量)浓度(mol·L-1) ___________。在适当的地方合理近似[Kw= 1.00 × 10-14,298K。 ]
(2).计算最初包含6.00 × 10-2 M NaA与4.00 × 10-2 M NaB的溶液Y的pH___________。
(3).向溶液X中加入许多蒸馏水得到非常(无限)稀的溶液,酸的总浓度接近于零。计算稀溶液中每一种酸的解离百分数___________。
(4).将一个缓冲溶液加到溶液Y中,保持pH为10.0. 得到溶液Z,假定体积无变化。计算物质M(OH)2在Z中的溶解度___________ (用mol·L-1)。已知阴离子A-与B-可与M2+形成络合物:
M(OH)2 ⇌ M2+ + 2OH- Ksp=3. 10 ×10-12
M2++A- ⇌ [MA]+ K1=2.1 × 103
[MA]++ A- -⇌ [MA2] K2=5.0 × 102
M2++B- ⇌ [MB]+ K=6.2 × 103
[MB]++B- ⇌ [MB2] K=3.3 × 102
12、燃煤废气中含有多种能回收利用的原料气,如CO2、SO2及氮氧化物等,需对其综合利用以改善环境质量。请回答下列问题:
(1)我国科学家成功实现由CO2人工合成淀粉,其中包含以下反应:由H2O分解产生H2,由CO2与H2合成CH3OH。已知:用处于标准状况下的各元素最稳定单质生成标准状况下1mol某纯物质的热效应称为该物质的标准摩尔生成焓(ΔfH)。由表中数据推测,H2O(1)的ΔfH
___________(填“>”“<”或“=”)—241.8kJ·mol-1;CO2(g)与H2(g)反应生成CH3OH(g)和H2O(g)的热化学方程式为___________。
物质 | CO2(g) | H2O(g) | CH3OH(g) |
ΔfH | —393.5 | —241.8 | —205.0 |
(2)废气中的SO2经富集后与空气混合,发生反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=—196kJ·mol-1。已知该反应的v正=k正·p2(SO2)·p(O2)、v逆=k逆·p2(SO3)(k正、k逆为速率常数,只与温度有关,气体分压单位为MPa),如图中曲线①表示的是___________(填“k正”或“k逆”),判断的理由是___________。
在868K、0.1MPa和催化剂作用下,混合气(体积含量:SO28.0%、O211.8%,其余气体不反应)在一恒压密闭容器内开始反应。10min后达到平衡,混合气中O2含量为10.0%,则SO2的转化率为___________,该条件下的压强平衡常数K=___________;工业生产中通常使用比868K低的温度,其主要考虑的因素有___________(填字母)。
a.反应速率 b.催化剂活性 c.原料转化率 d.生产设备
(3)烟气中氮氧化物主要以NO形式存在,利用人工制备的O3可将其转变为能被水吸收的N2O5。该过程由以下三步基元反应组成,则生成1molN2O5需消耗O3___________mol。
O3+NO=NO2+O2、O3+NO2=NO3+O2、NO3+NO2=N2O5
13、在气体分析中,常用CuCl的盐酸溶液吸收并定量测定CO的含量,其化学反应如下:2CuCl+2CO+2H2O=Cu2Cl2•2CO•2H2O。
回答下列问题:
(1)研究人员发现在高温超导材料镧钡铜氧化物中含有Cu3+,基态Cu3+的电子排布式为_______。
(2)NO离子的空间构型是_______。
(3)CO与N2互称等电子体。
①它们的分子中都存在三个共价键,其中包含_______个π键。
②表为CO和N2的有关信息。
键的类型 | A-B(单键) | A=B(双键) | A≡B(叁键) | |
键能(kJ/mol) | CO | 351 | 803 | 1071 |
N2 | 159 | 418 | 946 |
根据表中数据,说明CO比N2活泼的原因是_______。
(4)Cu2Cl2•2CO•2H2O是一种配合物,其结构如图所示:
该配合物中,CO作配体时配位原子是C而不是O的原因是_______。
(5)阿伏加德罗常数的测定有多种方法,X射线衍射法就是其中的一种。通过对CuCl晶体的X射线衍射图象分析,可以得出CuCl的晶胞如图所示,若晶体中Cl-呈立方面心最密堆积方式排列,Cl-的半径为a pm,晶体的密度为ρg/cm3,阿伏加德罗常数NA=_______(列计算式表达)。