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、氢能是极具发展潜力的清洁能源,2021年我国制氢量位居世界第一、请回答:
(1)时,
燃烧生成
放热
,
蒸发吸热
表示
燃烧热的热化学方程式为_______。
(2)工业上,常用与
重整制备
。500℃时,主要发生下列反应:
I.
II.
①已知:。向重整反应体系中加入适量多孔
,其优点是_______。
②下列操作中,一定能提高平衡转化率的是_______(填标号)。
A.加催化剂 B.增加用量
C.移除 D.恒温恒压,通入惰性气体
③500℃、恒压条件下,1molCH4(g)和1molH2O(g)反应达平衡时,甲烷的转化率为0.5,二氧化碳的物质的量为0.25mol,则反应II的平衡常数Kp=_______(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压-总压×物质的量分数)。
(3)实现碳达峰、碳中和是贯彻新发展理念的内在要求,因此二氧化碳的合理利用成为研究热点。可用氢气和二氧化碳在催化剂作用下合成甲醇:。恒压下,
和
的起始物质的量之比为1∶3时,该反应甲醇的平衡产率随温度的变化如图所示。该反应的
_______0,甲醇的产率P点高于T点的原因为_______。
(4)通过上述反应制得的甲醇燃料电池在新能源领域中应用广泛。
①若采用溶液为燃料电池的电解质溶液,则燃料电池的负极方程式为_______。
②已知在该燃料电池中,吸附在催化剂表面的甲醇分子逐步脱氢得到,四步可能脱氢产物及其相对能量如图,则最可行途径为a→_______(用b~j等代号表示)。
3、氮的化合物种类繁多,性质也各不相同。请回答下列问题:
(1)已知:
①SO3(g)+NO(g)=NO2(g)+SO2(g) ∆H1=+41.8kJ·mol-1
②2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) ∆H2=-196.6kJ·mol-1
则2NO2(g)=2NO(g)+O2(g)的∆H=_______。
(2)NO作为主要空气污染物,其主要来源是汽车尾气,研究人员用活性炭对汽车尾气中的NO进行吸附,并发生反应:C(s)+2NO(g)⇌N2(g)+CO2(g) ∆H<0.在恒压密闭容器中加入足量活性炭和一定量NO气体,反应相同时间时,测得NO的转化率α(NO)随温度的变化如图所示:
图中a、b、c三点中,达到平衡的点是_______;温度为1100K时,N2的平衡体积分数为_______。
(3)现代技术用氨气将汽车尾气中的NOx还原为N2和H2O,反应原理是NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)3H2O(g)+2N2(g) ∆H<0。
①实际生产中NO(g)+NO2(g)+2NH3(g)3H2O(g)+2N2(g)的反应温度不宜过高的原因是_______。
②500℃时,在2L恒容密闭容器中充入1molNO、1molNO2和2molNH3,8min时反应达到平衡,此时NH3的转化率为40%,体系压强为p0MPa,则0~8min内用N2表示的平均反应速率v(N2)=_______mol·L-1·min-1,500℃时该反应的平衡常数Kp=_______MPa(用含p0的代数式表示,Kp为以分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
4、Na2S又称臭碱、臭苏打,在生产、生活中有广泛应用。某化学兴趣小组在实验室制备、提纯硫化钠并探究其性质,测定硫化钠产品的纯度。
实验(一)制备并提纯硫化钠。
该化学兴趣小组在实验室模拟工业用煤粉还原法制备硫化钠,将芒硝(Na2SO4·10H2O)与过量的煤粉混合于800 ~ 1100°C高温下煅烧还原,生成物经冷却后用稀碱液热溶解、过滤,将滤液进行浓缩,再进行抽滤、洗涤、干燥,制得硫化钠产品。
(1)写出“高温还原”过程中的主要化学方程式:___________。
(2)抽滤又称减压过滤,相比普通过滤,抽滤的主要优点是___________。(答一条即可)
实验(二)探究硫化钠的性质。
(3)为了探究Na2S的还原性,该小组按如图装置进行实验。
接通K,发现电流表指针发生偏转,左侧烧杯中溶液颜色逐渐变浅。实验完毕后,该小组查阅资料后猜测,S2-被氧化为。设计实验验证:取出少量右侧烧杯中溶液于试管中,___________,则该猜测成立。写出正极的电极反应式___________。
实验(三)测定Na2S∙xH2O产品纯度。
称取wg产品溶于水,配制成250mL溶液,准确量取25. 00mL溶液于锥形瓶中,加入V1mLc1mol·L-1I2溶液(过量),过滤,滴几滴淀粉溶液,用c2 mol·L-1 Na2S2O3 标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液V2mL。
(4)滴定终点的现象是________。选择_________(填“酸”或“碱”)式滴定管量取I2溶液。
(5)滴定反应:Na2S+I2 =2NaI+S,I2 +2Na2S2O3 = Na2S4O6+ 2NaI。该产品含Na2S∙xH2O的质量分数为___________(用含x、 c1、c2、V1、V2、w的代数式表示)。假设其他操作都正确,滴定终点时俯视读数,测定结果___________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
5、“84”消毒液等消毒剂在抗击新冠肺炎疫情中发挥着重要作用。“84”消毒液是1984年北京第一传染病医院(现地坛医院)研制成功的,是一种以NaClO为有效成分的高效含氯消毒剂,一般由和NaOH反应制得。请回答下列问题:
(1)“84”消毒液不能与洁厕灵混用,两者发生反应能生成,洁厕灵的主要成分是盐酸。下列说法中错误的是
A.图中表示“84”消毒液为外用消毒剂,不可口服
B.“84”消毒液与洁厕灵的反应属于氧化还原反应
C.实验室用稀盐酸与Cu反应制取
D.实验室用浓盐酸与反应制取
(2)能使湿润的红色布条
A.变蓝
B.褪色
C.变黑
D.无明显变化
(3)下列物质中不能用于自来水消毒的是
A.氯气
B.二氧化氯
C.臭氧
D.氮气
(4)漂白粉的有效成分是,也可以杀菌消毒。下列说法中错误的是
A.漂白粉可以漂白棉、麻、纸张
B.漂白粉可以用作游泳池消毒剂
C.将通入冷的石灰乳可制得漂白粉
D.漂白粉很稳定,可敞口放置
(5)实验室制取时,能用于干燥
的试剂是
A.碱石灰
B.浓硫酸
C.固体烧碱
D.生石灰
(6)能与很多金属发生反应生成盐,其中大多数盐能溶于水并电离出
。实验室检验
所需的试剂是
A.稀硝酸和溶液
B.稀硫酸和溶液
C.稀硫酸和溶液
D.稀硝酸和溶液
6、(1)氮是一种重要的非金属元素。比较元素非金属性的相对强弱:N__(填“>”“<”或“=”)O;用一个化学方程式说明N2与O2氧化性的相对强弱:__;NaOCN是离子化合物,各原子最外层均满足8电子稳定结构。写出NaOCN的电子式:___。
(2)Al(OH)3具有一元弱酸的性质,在水中电离时产生的含铝微粒具有正四面体结构,写出电离方程式: ___。
7、【化学—选修2:化学与技术】
利用天然气合成氨的工艺流程示意如下,完成下列填空:
(1)天然气脱硫采用了Fe(OH)3,Fe(OH)3可以再生循环,可以再生循环.写出上述工艺中由Fe2S3
再生Fe(OH)3的化学方程式是 含硫化合物遇到Fe3+的反应情况与反应条件有关.以NaHS溶液与FeCl3溶液混合为
例:将溶液置于80°C的热水浴中,发现有红褐色沉淀生成,写出该反应的化学方程式:
。解释该反应在温度升高后能发生,
而低温时不易发生的原因
(2) n mol CH4经一次转化后产生CO 0.9n mol,产生H2___mol(用含n的代数式表示)
(3)K2CO3和CO2又反应在加压下进行.加压的理论依据是 (多选扣分)
a.相似相溶原理 B.勒夏特列原理 c艘喊中和原理
(4)整个流程有兰处循环,一是Fe(OH)3循环,二是K2CO3(aq)循环,还有一处循环未标明.请指出上述流程图中第三处循环的物质是 ·
(5)工业上制取的硝酸铵的流程图如下.请回答下列问题:
据图2可知工业上氨催化氧生成NO时.应该控制温度在 左右.其中在吸收塔中为了尽可能提高硝酸的产率,减少尾气排放.常常调节空气与NO的比例.写出吸收塔内发生反应的总化学方程式为
8、一定条件下,由CO2和H2制备甲醇的过程中含有下列反应:
反应1:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH1
反应2:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH2
反应3:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH3
其对应的平衡常数分别为K1、K2、K3,它们随温度变化的曲线如图l所示。反应1、3的活化能如图2所示。
(1)则ΔH2________ΔH3(填“大于”、“小于”或“等于”),理由是________。
(2)反应1中ΔS1______0(填>、=或<=),指出有利于自发进行的温度条件____(填“较高温度”或:“较低温度”)
(3)将体积比为1:1的H2和CO2充入容积可变密闭容器内,若只进行反应1,下列措施中能使平衡时增大的是____________(填序号)
A.升高温度B.增大压强C.充入一定量的CO2 D.再加入一定量铁粉
(4)为了提高CO2和H2制备甲醇生产效率和产量;工业生产中通常采取的措施是____________
(5)在温度为300℃时,使-定量合适体积比为的H2和CO2在体积恒定的密闭容器内进行反应。该温度下反应2进行程度很小可看成不进行,请在图3中画出CO、CH3OH浓度随时间变化至平衡的定性曲线图。
9、合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大成就,在很大程度上解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿问题,是化学和技术对社会发展与进步的巨大贡献。实验室制取氨的装置如图所示,请回答下列问题:
(1)实验室制取氨的过程中不需要用到的实验用品是
A.试管
B.酒精灯
C.铁架台
D.胶头滴管
(2)实验时主要操作步骤为:①加热制取氨 ②收集氨 ③检查装置气密性。下列选项中正确的实验操作顺序是
A.③①②
B.①③②
C.①②③
D.②①③
(3)此装置中收集氨的方法为
A.向上排空气法
B.向下排空气法
C.排水法
D.排饱和氯化钠溶液法
(4)下列关于氨性质的叙述中错误的是
A.氨是无色、无味的气体
B.氨易液化,液氨可用作制冷剂
C.氨能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
D.氨可以与酸反应生成铵盐
(5)将大气中游离态的氨转化为氮的化合物的过程叫做氮的固定。下列过程中不属于氮的固定的是
A.
B.
C.
D.
(6)下列关于铵盐的叙述中错误的是
A.铵盐是农业上常用的化肥
B.绝大多数铵盐受热易分解
C.绝大多数铵盐难溶于水
D.绝大多数铵盐与碱反应放出氨
10、阿司匹林( )是被广泛应用的解热镇痛和抗凝药。在实验室以水杨酸(邻羟基苯甲酸)与醋酸酐[(CH3CO)2O] 为主要原料合成阿司匹林,设计如下实验步骤:
①取反应物:取适量水杨酸、酷酸酐、浓硫酸加入反应容器,混合摇匀;
②合成:控制温度为85°C ~90°C加热10分钟后,冷却反应液、过滤、洗涤得粗产品;
③提纯。
已知:
名称 | 相对分子质量 | 相关性质 |
水杨酸 | 138 | 熔点15°C,微溶于水 |
醋酸酐 | 102 | 沸点139.4°C,与水激烈反应生成醋酸 |
乙酰水杨酸 | 180 | 熔点135°C,128~ 135°C分解,微溶于水 |
请根据以上信息回答下列问题:
(1)取反应物前应先向反应容器中加入_______。
(2)合成应在_______(填“无水”或“有水”)条件下进行,最合适的加热方法是_______。
(3)冷却反应液后,发现无晶体析出,此时可采取的措施是_______。
(4)I.提纯时,先加入少量的NaHCO3溶液后过滤,再向固体中加盐酸酸化,冷却、过滤、洗涤、干燥后得到较纯的阿司匹林。判断洗涤干净的方法是_______。
II.另一种提纯方法是将粗产品与乙酸乙酯、沸石混合后加热回流,趁热过滤、冷却过滤、洗涤干燥。其中回流的装置如图所示:
①使用温度计的目的是_______。
②乙酸乙酯的作用是_______ ,该方法所得产品中有机杂质要比方案I少,原因是_______。
11、某研究性学习小组拟用铜屑与氧化铜混合物与硫酸和硝酸组成的混酸反应来制取CuSO4•5H2O晶体,混酸中硝酸的还原产物为NO,反应过程中不产生SO2,反应后的溶液中不含Cu(NO3)2,反应中固体完全溶解,两种酸均恰好完全反应。设固体混合物的总质量为480g,其中铜屑的质量分数为0.400,480g固体混合物与一定量混酸微热后,充分反应,冷却恰好只得到CuSO4•5H2O,试求(1)混酸中HNO3 与H2SO4的物质的量之比为:___________;(2)原混酸中H2SO4 的质量分数__________。
12、将不同类型的矿物协同浸出可以节约原料。
(1)将方铅矿(主要成分为PbS,含少量等)与软锰矿(主要成分为
,含有少量
、
等)可协同浸出Pb、Mn。协同浸取的过程为:将一定质量比的方铅矿和软锰矿投入足量稀盐酸和NaCl的混合溶液中,控制反应的温度为70℃,并不断搅拌,酸浸后浸出液中含
、
、
、
、
,沉淀中含S、难溶矿渣及少量
。
已知:
①难溶于冷水,可发生反应:
;
②室温时,
的平衡常数
①写出浸取时生成的反应离子方程式:_______。
②室温时反应的平衡常数K=_______。
③其他条件一定,改变起始NaCl的浓度,反应相同时间,测得浸出液中Fe、Mn、Pb的浸出率与起始NaCl的浓度的关系如图所示。NaCl浓度越大,Fe的浸出率越低的原因是_______。
(2)将上述软锰矿与闪锌矿(主要成分为ZnS)可协同浸出Zn、Mn。协同浸取的过程为:将一定质量比的软锰矿和闪锌矿投入足量稀硫酸中,控制反应的温度为80℃,并不断搅拌,酸浸后浸出液中含、
、
、
,沉淀中含S、难溶矿渣。浸出过程中发现若加入少量
晶体,可以加快Zn、Mn浸出速率。
①研究表明,参与了Zn、Mn的浸出反应,该反应的过程可描述为_______。
②加入少量可以加快浸出速率的原因是_______。
13、我国科学家开发了一种高电化学活性和水氧稳定的方酸锂可作为电池电解质的锂补偿剂和锂源。回答下列问题:
(1)方酸可用作合成有机光导体、液晶显示材料等的中间体,其结构如图所示。
①1 mol方酸中含有的σ键数目为___________,其中 C的杂化轨道类型是___________。
②羧基中的羟基极性越大,越易电离出H+。三氟乙酸(CF3COOH)的酸性大于三氯乙酸(CCl3COOH),试从键的极性分析其原因可能是___________。
(2)LiClO4 、LiBF4、LiPF4等离子液体也常作为锂离子电池的电解质。
①LiClO4中阴离子的空间结构名称是___________。
②是一种配离子,请从配位键来解释其形成过程:___________。
③LiPF6在一定条件下可分解生成PF5比较PF5和PCl5的热分解温度高低,利用键参数说明理由:_______。
(3)1975年,锂键首次被实验证实,即X…Li-Y(X代表NH3, , H2O,CH3OCH3;Y代表Cl,Br)。锂键和氢键类似,但也有不同,下列有关说法错误的是___________(填字母)。
A.形成氢键(X-H…Y)三原子不一定在一条直线上。
B.氢键具有部分共价键的性质,锂键可能具有部分离子键的性质
C.电负性:Cl>Br;第一电离能:Cl>Br
D.分子间能形成氢键, CH3OCH3分子间不能形成氢键
(4)磷酸亚铁锂是一种锂离子电池的正极材料,其晶胞结构示意图如图(a)所示,其中O围绕Fe和P分别形成正八面体和正四面体,它们通过共顶点、共棱形成空间链结构。每个晶胞中含有LiFePO4的单元数有___________个,电池充电时,LiFePO4脱出部分Li+ ,形成Li1-xFePO4,结构示意图如图(b)所示,则x=___________。
(5)用于制造激光器的KH2PO4大晶体是由水溶液结晶出来的。分别用、●表示
和K+,KH2PO4晶体的四方晶胞如图(a)所示,图(b)、图(c)分别显示的是
、K+在晶胞xz面、yz面上的位置,则晶胞在x轴方向上的投影图为___________(填字母)。