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、(1)比较NaHCO3与NaAlO2结合氢离子能力的强弱,用一个离子方程式加以说明:_______。
(2)画出NH3·H2O的结构_______。 (氢键可用X…H-Y来表示)
(3)常压下,AlF3的熔点(1040℃)比AlCl3的熔点(194℃)高,原因是_______。
3、工业上用化学气相沉积法制备氮化硅,其反应如下:
3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g) Si3N4(s)+12HCl(g) ΔH<0
某温度和压强条件下,分别将1.25mol SiCl4(g)、1.0mol N2(g)、10.5mol H2(g)充入20L密闭容器内,进行上述反应,5min达到平衡状态,所得Si3N4(s)的质量是35.0g.已知:
化学键 | Si-Cl | N≡N | H-H | Si-N | H-Cl |
键能(KJ/mol) | a | b | c | d | e |
(1)计算该反应的ΔH=_______________
(2)H2的平均反应速率是
(3)平衡时容器内N2的浓度是
(4)SiCl4(g)的转化率是 %
(5)下图为合成Si3N4反应中SiCl4平衡转化率与温度、压强的关系(n(SiCl4)、n(N2)、n(H2)仍按1.25 mol SiCl4(g)、1.0 mol N2(g)、10.5mol H2(g)投入)
上图中压强最大的是_____(P1、P2、P3、P4),列式计算合成Si3N4反应在图中A点的分压平衡常数Kp= _______ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数,图中P2=13MPa)
4、硫酸铅可用于铅蓄电池、纤维增重剂、涂料分析试剂.工业上通常用自然界分布最广的方铅矿(主要成分为PbS)生产硫酸铅。工艺流程如下:
已知:①Ksp(PbSO4)=1.08×10-8,Ksp(PbCl2)=1.6×l0-5.
②PbCl2(s)+2Cl-(aq) PbCl42-(aq) △H>0
③Fe3+、Pb2+以氢氧化物形式开始沉淀时的pH值分别为1.9和7.
(I)流程中加入盐酸可以控制溶液的pH<1.9,主要目的是 _____________________,反应过程中可观察到淡黄色沉淀,则步骤(1)对应的主要反应的离子方程式为 ____________________________;
(II)步骤(2)所得的滤液A 蒸发浓缩后再用冰水浴的目的是___________(请用平衡移动原理解释)
(III)上述流程中可循环利用的物质有___________;
(Ⅵ)步骤(4)中反应的离子方程式为_____________________.对滤液C中氯离子的测定可中和后采用K2CrO4为指示剂,以AgNO3标准溶液滴定溶液中Cl−,利用Ag+与CrO42-生成砖红色沉淀,指示到达滴定终点。选用K2CrO4溶液的最好浓度等于 _____________mol·L−1。(已知Ag2CrO4、AgCl的Ksp分别为2.0×10-12和2.0×10-10)。
(Ⅴ)PbO2与MnO2性质相似,请写出PbO2与浓盐酸加热条件下反应的离子方程式______________________
5、已知固体Na2SO3受热分解生成两种正盐,实验流程和结果如下:
已知:气体Y是一种纯净物,在标准状况下密度为1.518g•L﹣1.请回答下列问题:
(1)气体Y的电子式为_____。
(2)实验流程中,Na2SO3受热分解的化学方程式为_____。
(3)另取固体X试样和Na2SO3混合,加适量蒸馏水溶解,再加入稀盐酸,立即有淡黄色沉淀产生。则产生淡黄色沉淀的离子方程式为_____(不考虑空气的影响)。
(4)Na2SO3长期露置在空气中,会被氧化成Na2SO4,检验Na2SO3是否变质的实验操作是_____。
(5)某研究性学习小组通过图所示装置,利用电化学方法处理上述流程中产生的气体Y.基本工艺是将气体Y通入FeCl3,待充分反应后过滤,将所得滤液加入电解槽中进行电解,电解后的滤液可以循环利用。则与a相连的电极反应式为_____。
6、A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物,A是单质。它们之间有如图反应关系:
(1)若B是气态氢化物,C、D是氧化物且会造成光化学烟雾污染。写出反应③的化学方程式:___。
(2)若A是太阳能电池用的光伏材料。C、D为钠盐,两种物质中除钠、氧外的元素位于同一主族,且溶液均显碱性。写出反应②的化学方程式:___。
(3)若D物质具有两性,反应②③均要用强碱溶液,反应④是通入过量的一种引起温室效应的主要气体。写出反应④的离子方程式:___。
(4)若A是应用最广泛的金属。反应④用到A,反应②⑤均用到同一种非金属单质。写出反应④的离子方程式:___。
7、高炉炼铁是重要的工业过程,冶炼过程中涉及如下反应:
①FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g) ΔH1 =-11kJ/mol
②FeO(s)+C(s) Fe(s)+CO(g) ΔH2=+161.5kJ/mol
③C(s)+CO2(g) 2CO(g)
(1)反应③的ΔH=___________kJ/mol。
(2)在恒温恒容密闭容器中投入足量石墨与CO2进行反应③,可判定其达到平衡的条件有___________(填序号)。
A.容器总压保持不变
B.石墨断开3mol碳碳σ键的同时,CO断开2mol碳氧三键
C.CO的体积分数保持不变
D.保持不变
(3)反应②的压力平衡常数表达式Kp2=___________。
(4)恒容密闭容器中加入足量C、FeO,进行上述反应。改变温度,测得平衡时容器总压的对数lg(p总/kPa)、各气体的物质的量分数x(CO)、x(CO2)的变化如图所示:
①x( CO)对应的曲线是___________(填序号),判断依据是___________。
②在1200℃下进行上述反应,平衡时CO2分压为___________kPa,反应①在此温度下的压力平衡常数Kp1 =___________。
(5)高炉炼铁过程中会生成“渗碳体”Fe3C (相对分子质量为M),晶胞为长方体 (如图),晶胞参数为a pm, b pm, c pm,阿佛伽德罗常数为NA,则其密度为___________g/cm3(用含M、a、b、c、NA的式子表示)。
8、硫和钙的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)基态Ca原子中,核外电子占据最高能层的符号是________,该能层为次外层时最多可以容纳的电子数为_________。元素Ca和S相比,第一电离能较大的是______(填元素符号)。
(2)钙元素的焰色反应呈砖红色,其中红色对应的辐射与钾元素的焰色反应对应颜色的辐射波长,较短的是_______(填元素符号)。
(3)H2S和H2O分子构型都为V形,中心原子的杂化形式都是______,但H2O分子键角大于H2S分子,原因是________________。
(4)钙元素和锰元素属于同一周期,且核外最外层电子构型相同,但金属钙的熔点、沸点等都比金属锰低,原因是________________。
(5)Ca、Mn、Mg的氧化物和硫化物都具是NaCl型结构的离子晶体,其中阴离子采用面心立方最密堆积方式,X射线衍射实验测得它们的晶胞参数如下表:
氧化物晶体 | CaO | MnO | MgO |
a/nm | 0.421 | 0.444 | 0.480 |
硫化物晶体 | MgS | MnS | CaS |
a/nm | 0.520 | 0.520 | 0.568 |
由表可知:r(S2-)____r(O2-)(填“>”或“<”),r(Mg2+)、r(Ca2+)、r(Mn2+)由大到小的的顺序是__________,r(S2- )为_____nm,r(Ca2+)为_____nm。
9、研究K、Ca、Fe、As、T等第四周期元素对生产、生活有重要意义。回答下列问题:
(1)我国中医把雄黄作为解毒剂,用来治疗癣疥、中风等。雄黄的结构如图1.雄黄分子中孤电子对数与成键电子对数之比为___,砷酸常用于制备颜料、砷酸盐、杀虫剂等,则AsO的空间构型是___。
(2)已知KCl、MgO、CaO、TiN的晶体于NaCl的晶体结构相似,且三种离子晶体的晶格能数据如表所示。
离子晶体 | NaCl | KCl | CaO |
晶格能/kJ•mol-1 | 786 | 715 | 3401 |
①Ti3+的电子排布式为___。
②KCl、CaO、TiN三种离子晶体熔点由高到低的顺序为___,原因是___。
(3)Fe的一种晶体结构如图2甲、乙所示,若按甲虚线方向切割乙,得到的截面图中正确的是___。(填字母标号)假设铁原子的半径是rcm,铁的相对原子质量为M,则该晶体的密度为___g/cm3。(列式即可,设阿伏加德罗常数的值为NA)
10、硫酰氯(SO2Cl2)常作氯化剂或氯磺化剂,用于制作药品、染料、表面活性剂等。其部分性质如下表:
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 其它性质 |
SO2Cl2 | -54.1 | 69.1 | ①易水解产生大量白雾 ②易分解:SO2Cl2=SO2↑+Cl2↑ |
回答下列问题:
I.实验室合成硫酰氯需要先制取干燥氯气,制备干燥纯净的氯气所用仪器如下图:
(1)上述仪器的连接顺序是:e接__, 接 , 接 , 接 (按气流方向,用小写字母表示)。
II.催化合成硫酰氯的实验装置如下图 (夹持仪器已省略):
(2)仪器B冷却水的进口为________(填“a””或“b”),活性炭的作用是________。
(3)装置D除干燥气体外,另一作用是_______________。若缺少D,则硫酰氯会水解,该反应的化学方程式为________________。
(4)某同学建议将收集器A放在冰水中冷却,你认为该同学的建议是否合理,为什么?______________________________
(5)C处U形管中碱石灰的作用是__________________________________________。
III.在氯磺酸中加入四氯化锡加热煮沸,使氯磺酸分解,可用于制取少量硫酰氯。化学方程式为:2ClSO3H = H2SO4+SO2Cl2,此法得到的产品中混有硫酸。
(6)①从分解产物中分离出硫酰氯的方法是________。②请设计实验方案检验产品中硫酸的存在(可选试剂:稀盐酸、稀硝酸、BaCl2溶液、蒸馏水、石蕊溶液):________。
11、实验室利用铜屑、硝酸和硫酸的混酸为原料制备硫酸铜晶体。结合具体操作过程回答下列问题。
(1)配制混酸:将3 mol/L的硫酸(密度1.180g/cm3)与15mol/L的浓硝酸(密度1.400 g/cm3)按体积比5:1混合后冷却。
①计算混酸中硫酸的质量分数为__________;
②取1g混酸,用水稀释至20.00mL,用0.5mol/L烧碱进行滴定,消耗标准烧碱溶液的体积为__________mL。
(2)灼烧废铜屑:称量一定质量表面含油污的纯铜屑(铜含量为99.84%),置于坩埚中灼烧,将油污充分氧化后除去,直至铜屑表面均呈黑色。冷却后称量,固体质量比灼烧前增加了3.2 %,
①固体中氧元素的质量分数为__________(保留3位小数);
②固体中铜与氧化铜的物质的量之比为___________。
(3)溶解:称取2.064g固体,慢慢分批加入一定质量的混酸,恰好完全反应。列式计算产生NO气体体积在标准状况下的体积(设硝酸的还原产物只有NO)。______________
(4)结晶:将反应后的溶液水浴加热浓缩后冷却结晶,析出胆矾晶体。
①计算反应后溶液中CuSO4的物质的量是__________;
②若最终得到胆矾晶体质量为6.400g,胆矾的产率为_________。(精确到1%)
12、高氯酸铵(AP)常用作固体火箭推进剂。工业上用电解—复分解法制备AP的工艺流程如图所示。
已知:Ksp(BaCrO4)=2.4×10-10,Ksp(CaCrO4)=2.3×10-2。
回答下列问题:
(1)NaClO3的化学名称为_______。“溶解”时需要加热的原因除提高NaClO3溶解度外,还可_______。
(2)为减少副反应的发生,“除杂”时可选用的试剂为_______(填标号)。
a.Ba(OH)2 b.BaCl2 c.Ca(OH)2 d.CaCl2
(3)“电解”时,ClO在阳极发生的电极反应方程式为_______。“电解”后仍有NaClO3未反应,可以通过加入酸化的H2O2进一步纯化,该反应中NaClO3被还原为ClO2,则氧化剂与还原剂物质的量之比为_______。
(4)“制备”时的化学反应方程式为_______。
(5)为提高原料利用率和产品纯度,母液应先除_______(填化学式)再循环使用。
(6)还可采用高纯度的高氯酸以喷雾形式与氨气反应制备AP。与原流程相比,优点是_______(任写出一条)。
13、硫酸锰是一种重要的化工原料,在农业、电化学和建筑等领域均有广泛应用。工业上由软锰矿(主要成分为MnO2,含Fe、Al、Si等氧化物杂质)和闪锌矿(主要为成分为ZnS,含有Fe、Mn等硫化物杂质)为原料制备MnSO4,其工艺如下图所示:
已知:①常温下Ksp(ZnS)=3.0×10-25,Ksp(MnS)=4.5×10-14.
②该工艺条件下,溶液中金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子 | Mn2+ | Fe2+ | Fe3+ | Al3+ |
开始沉淀的pH | 8.1 | 6.3 | 1.5 | 3.5 |
沉淀完全的pH | 10.1 | 8.3 | 2.8 | 4.3 |
回答下列问题:
(1)“酸浸”后过滤洗涤滤渣1,通常要将洗涤液与滤液合并,其目的是___________。从“滤渣1”中可获得一种淡黄色非金属单质的副产品,其化学式为___________。
(2)“沉锌”时转化反应的平衡常数K=___________,用沉淀溶解平衡原理解释选择MnS“沉锌”的原因___________。
(3)若将“沉锌”与“氧化”两步操作交换,导致的结果为___________。
(4)利用MnCO3将溶液的pH应调节在________之间,”滤渣2”的成分为_________。
(5)工业上用电解MnSO4溶液制备Mn和MnO2,同时得到副产品,工作原理如下图所示,该电解池中的离子交换膜为___________(填“阳”或“阴”)离子交换膜,石墨电极发生的电极反应式为___________。