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、以某含铜矿石[主要成分是FeCuSi3O13(OH)4,含少量SiO2、CaCO3]为原料制备CuSO4·5H2O的流程如下:
已知相关试剂成分和价格如下表所示:
请回答下列问题:
(1)含铜矿石粉碎的目的是_______。
(2)酸浸后的溶液中除了Cu2+外,还含有的金属阳离子是_______。
(3)固体1溶于NaOH溶液的离子方程式为__________。
(4)结合题中信息可知:所选用的试剂1的名称为_______;加入该试剂时,发生反应的离子方程式为_________。
(5)试剂2 可以选择下列物成中的______。滤渣2中一定含有的物质为______(填化学式)。
A. Cu B.CuO C.Cu(OH)2 D.Fe
(6)CuSO4·5H2O用于电解精炼铜时,导线中通过9.632×103C的电量,测得阳极溶解的铜为16.0g。而电解质溶液(原溶液为1 L)中恰好无CuSO4,则理论上阴极质量增加_____g,原电解液中CuSO4的浓度为__ 。已知一个电子的电量为1.6×10-19C)
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、Ⅰ.煤炭中以FeS2形式存在的硫,在有水和空气及在脱硫微生物存在下发生生物氧化还原反应,有关反应的离子方程式依次为:
①2FeS2+7O2+2H2O4H++2Fe2++4SO
;
②Fe2++O2+H+Fe3++________;
③FeS2+2Fe3+3Fe2++2S;
④2S+3O2+2H2O4H++2SO
。
已知:FeS2中的硫元素为-1价。
回答下列问题:
(1)根据质量守恒定律和电荷守恒定律,将上述②离子方程式配平并补充完整_______。
(2)反应③的还原剂是__________________。
(3)观察上述反应,硫元素最终转化为____________从煤炭中分离出来。
Ⅱ.在淀粉KI溶液中,滴入少量NaClO溶液,溶液立即变蓝,有关反应的离子方程式是____________________________。在上述蓝色溶液中,继续滴加足量的NaClO溶液,蓝色逐渐消失,有关反应的离子方程式是_______________________。(提示:碘元素被氧化成IO)从以上实验可知,ClO-、I2、IO
的氧化性由强到弱的顺序是________________。
Ⅲ.工业上用黄铜矿( CuFeS2)冶炼铜,副产品中有SO2,冶炼铜的反应为8CuFeS2+21O28Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2。若CuFeS2中 Fe 的化合价为+2 ,反应中被还原的元素是________(填元素符号)。当生成0.8 mol 铜时,此反应转移的电子数目是________。
5、下列是某无色水样成分的检验,已知该水样中只可能含K+、Mg2+、Fe3+、Cu2+、Ag+、Ca2+、C、S
、Cl-中的若干种离子,该小组同学取100 mL水样进行实验:向样品中先滴加硝酸钡溶液,再滴加1 mol·L-1硝酸,实验过程中沉淀质量的变化如下图所示:
(1)水样中一定含有的阴离子是 ,其物质的量浓度之比为 。
(2)写出BC段曲线所表示反应的离子方程式:
。
(3)由B点到C点变化过程中消耗硝酸的体积为 。
(4)试根据实验结果推测K+是否存在? (填“是”或“否”);若存在,K+的物质的量浓度c(K+)的范围是 (若K+不存在,则不必回答)。
(5)设计简单实验验证原水样中可能存在的离子:(写出实验步骤、现象和结论)
。
6、门捷列夫在研究周期表时预言了包括“类铝”、“类硅”在内的11种元素。
(1)门捷列夫预言的“类硅”,多年后被德国化学家文克勒发现,命名为锗(Ge)。
①已知主族元素锗的最高化合价为+4价,其最高价氧化物的水化物为两性氢氧化物。试比较元素的非金属性Si___ Ge(用“>”或“<”表示)。
②若锗位于Si的下一周期,写出“锗”在周期表中的位置_____。根据锗在周期表中处于金属和非金属分界线附近,预测锗单质的一种用途是_______.
③硅和锗单质分别与反应时,反应较难进行的是_______(填“硅”或“锗”)。
(2)“类铝”在门捷列夫预言4年后,被布瓦博德朗在一种矿石中发现,命名为镓(Ga)。
①由镓的性质推知,镓与铝同主族,且位于铝的下一周期。试写出镓原子的结构示意图____。冶炼金属镓通常采用的方法是_____.
②已知Ga(OH)3难溶于水,为判断Ga(OH)3是否为两性氢氧化物,设计实验时,需要选用的试剂有GaCl3溶液、________和________.
(3)某同学阅读课外资料,看到了下列有关锗、锡、铅三种元素的性质描述:
①锗、锡在空气中不反应,铅在空气中表面形成一层氧化铅;
②锗与盐酸不反应,锡与盐酸反应,铅与盐酸反应但生成PbCl2微溶而使反应终止:
该同学查找三种元素在周期表的位置如图所示:
根据以上信息推测,下列描述正确的是______(填标号)。
a.锗、锡、铅的+4价的氢氧化物的碱性强弱顺序是:Ge(OH)4<Sn(OH)4<Pb(OH)4
b.锗、锡、铅的金属性依次减弱;
c. 锗、锡、铅的原子半径依次增大。
7、I按要求填空,括号内为有机物的结构简式或分子式
(1)有机物甲()中含氧官能团的名称是________________
(2)有机物乙(分子式为C3H6O3)可由葡萄糖发酵得到,也可从酸牛奶中提取。纯净的乙为无色粘稠液体,易溶于水。乙的核磁共振氢谱如图,则乙的名称为______________
(3)有机物丙()的反式1,4-加成聚合反应产物的结构简式为______________
(4)已知为平面结构,则有机物丁(
)分子中最多有_____个原子在同一平面内
II化学式为C9H10O2的有机物有如下的转化关系:
已知:① F与FeCl3溶液能发生显色反应
②从G到H的反应中,H只有一种结构且能使溴水褪色。
③羟基与双键碳原子相连接时,不稳定,易发生转化:
请回答下列问题:
(5)写出物质D的名称_______________
(6)B→C的反应类型:_____________________________。G→H反应类型:__________________
(7)A生成D和E的化学方程式:_______________________。
(8)有机物B与银氨溶液反应的离子方程式________________________。
(9)写出由苯酚合成的合成路线流程图(无机试剂任选,要注明条件)_______
8、有A、B、C、D、E五种原子序数依次增大的元素(原子序数均小于30)。A的基态原子2p能级有3个单电子;C的基态原子2p能级有1个单电子;E的内部各能层均排满,且有成单电子;D与E同周期,价电子数为2。则:
(1)写出基态E原子的价电子排布式_____________________。
(2)A的单质分子中π键的个数为___________。
(3)A、B、C三元素第一电离能由大到小的顺序为__________ (用元素符号表示)。
(4)B元素的氢化物的沸点是同族元素中最高的,原因是______________________。
(5) A的最简单氢化物分子的空间构型为_______,其中A原子的杂化类型是________。
(6)C和D形成的化合物的晶胞结构如下图,已知晶体的密度为ρ g/cm3,阿伏加德罗常数为NA,求晶胞边长a=__________cm。 (用含ρ、NA的计算式表示)
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、二氧化硫(SO2)是一种在空间地理、环境科学、地质勘探等领域受到广泛研究的一种气体。
Ⅰ.某研究小组设计了一套制备及检验 SO2 部分性质的装置,如图 1 所示。
(1)仪器 A 的名称______________,导管 b 的作用______________。
(2)装置乙的作用是为了观察生成 SO2的速率,则装置乙中加入的试剂是______________。
(3)①实验前有同学提出质疑:该装置没有排空气,而空气中的 O2 氧化性强于 SO2,因此 装置丁中即使有浑浊现象也不能说明是 SO2 导致的。请你写出 O2 与 Na2S 溶液反应的化学 反应方程式______________。
②为进一步检验装置丁产生浑浊现象的原因,进行新的实验探究。实验操作及现象见表。
序号 | 实验操作 | 实验现象 |
1 | 向 10ml 1mol·L-1 的 Na2S 溶液中通 O2 | 15min 后,溶液才出现浑浊 |
2 | 向 10ml 1mol·L-1 的 Na2S 溶液中通 SO2 | 溶液立即出现黄色浑浊 |
由实验现象可知:该实验条件下 Na2S 溶液出现浑浊现象是 SO2 导致的。你认为上表实验 1 反应较慢的原因可能是______________。
Ⅱ.铁矿石中硫元素的测定可以使用燃烧碘量法,其原理是在高温下将样品中的硫元素转化 为 SO2 , 以 淀 粉 和 碘 化 钾 的 酸 性 混 合 溶 液 为 SO2 吸 收 液 , 在 SO2 吸 收 的 同 时 用 0.0010mol·L-1KIO3 标准溶液进行滴定,检测装置如图 2 所示:
[查阅资料] ①实验进行 5min,样品中的 S 元素都可转化为 SO2
②2IO3-+5SO2+4H2O=8H++5SO42-+I2
③I2+SO2+2H2=2I-+SO42-+4H+
④IO3-+5I-+6H+=3I2+3H2O
(4)工业设定的滴定终点现象是______________。
(5)实验一:空白试验,不放样品进行实验,5min 后测得消耗标准液体积为 V1mL
实验二:加入 1g 样品再进行实验,5min 后测得消耗标准液体积为 V2mL
比较数据发现 V1 远远小于 V2,可忽略不计 V1。 测得 V2 的体积如表
序号 | 1 | 2 | 3 |
KIO3 标准溶液体积/mL | 10.02 | 9.98 | 10.00 |
该份铁矿石样品中硫元素的质量百分含量为______________。
11、联合生产是化学综合利用资源的有效方法。煅烧石灰石反应:,石灰石分解需要的能量由焦炭燃烧提供。将石灰石与焦炭按一定比例混合于石灰窑中,连续鼓入空气,使焦炭完全燃烧生成
,其热量有效利用率为50%。石灰窑中产生的富含
的窑气通入氨的氯化钠饱和溶液中,40%的
最终转化为纯碱。已知:焦炭的热值为
(假设焦炭不含杂质)。请回答:
(1)每完全分解石灰石(含
,杂质不参与反应),需要投料_______kg焦炭。
(2)每生产106kg纯碱,同时可获得_______(列式计算)。
12、1,3-丁二烯和2-丁炔是重要的有机化工原料,正丁烷可用作亚临界生物技术提取剂和制冷剂等。三种物质之间存在如下转化反应:
I.CH2=CHCH=CH2(g)+2H2(g)⇌CH3CH2CH2CH3(g) ∆H1
Il.CH3C≡CCH3(g)+2H2(g)⇌CH3CH2CH2CH3(g) ∆H2
III.CH3C≡CCH3(g)⇌CH2=CHCH=CH2(g) ∆H3
回答下列问题;
(1)T0℃时,向5L恒容密闭容器中充入1molCH3CH2CH2CH3(g),发生上述转化反应。10min达到平衡时测得CH3CH2CH2CH3(g)的转化率为80%,反应Ⅲ的平衡常数Kc(III)=7。
①0~10min内,反应的平均速率v(H2)=_______
②反应I的平衡常数Kc(I)=_______(保留三位有效数字)。
③10min后,若再向容器中充入1molCH3CH2CH2CH3(g),则CH3CH2CH2CH3(g)的平衡转化率_______80%(填“>”“<”或“=”)。
④保持温度不变,起始向恒容密闭容器中充入一定量的CH2=CHCH=CH2(g)、CH3C≡CCH3(g)和H2(g),实验测得CH2=CHCH=CH2(g)、CH3C≡CCH3(g)的浓度与时间的关系如图1所示。其中表示CH3C≡CCH3(g)的浓度与时间关系的曲线为_______(填“L1”或“L2");t0min时,反应III向_______(填“正反应”或“逆反应”)方向进行,理由为_______。
⑤反应III的平衡常数lgKc(III)与温度的倒数1/T的关系如图2所示。则∆H1_______∆H2(填“>”“<"或“=”),原因为_______。
(2)CH2CHCH=CH2是一种重要的有机化工原料,可制备多种产品。有学者研究得出CH2=CHCH=CH2与Br2反应时,生成物中各物质的物质的量分数与溶剂极性美系如下表所示。分析表中数据,可得出的结论为_______。
溶剂 | 溶剂分子的极性参数 | 反应温度/℃ | CH2BrCH=CHCH2Br的物质的量分数/% | CH2=CHCHBrCH2Br的物质的量分数/% |
氯仿 | 4.1 | -15 | 63 | 37 |
正己烷 | 0.0 | -15 | 38 | 62 |
13、电镀污泥中主要含有、CuO、NiO、
、
和
等化合物。一种从电镀污泥中回收金属铜和硫酸镍的工艺流程如下。已知焙烧时
和
分别转化为
、
。回答下列问题:
(1)“焙烧”时先将固体粉碎,目的是_______。
(2)“焙烧”时转化为
,该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为_______;“水浸”时
发生反应的离子方程式为_______。
(3)“滤液”的主要成分是含有少量重金属阳离子的硫酸溶液,除杂装置如图所示,液体X的溶质主要是_______(填化学式),液体Y是_______(填名称)。
离子交换柱原理为:HR+M+MR+H+;
2ROH+R2CrO4+2OH-
(4)“沉铁”时控制pH在1.5~2.5,pH不宜过高且应充分搅拌,原因是_______。
(5)电解时以惰性合金板为阳极,阳极的电极反应式为_______。
(6)常温下,“净化除杂”时,若溶液中铝离子浓度为,则其开始沉淀的pH应该调为_______。已知