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、过渡金属配合物的一些特有性质的研究正受到许多研究人员的关注,因为这方面的研究无论是理论上还是工业应用上都有重要意义。
氯化铁溶液用于检验食用香精乙酰乙酸乙酯时,会生成紫色配合物,其配离子结构如图所示。
(1)此配离子中含有的作用力有__________ (填序号)。
A.离子键 B.金属键 C.极性键 D.非极性键 E.配位键 F.氢键 G.σ键 H.π键
(2)此配合物中碳原子的杂化轨道类型有__________。
3、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。
4、工业上常用合成气(主要成分为CO、H2及少量CO2、H2O)制备甲醇,然后再利用甲醇合成其它化工产品,部分合成原理如下图所示:
回答下列问题:
(1)反应2为副反应,为了减少该副反应的发生,提高反应1的选择性,要优先考虑_______,已知298K时,由稳定态单质生成1mol化合物的焓变叫该物质在此温度下的标准生成焓()。下表为几种物质的标准生成焓,反应2的ΔH=_______kJ·mol-1
物质 | CO2(g) | CO(g) | H2O(g) |
| -394 | -111 | -242 |
(2)500K温度下,在2L的刚性容器中充入4molCO和8molH2制备二甲醚(忽略反应2的发生),4min达到平衡,平衡时CO的转化率为80%,且2c(CH3OH)=c(CH3OCH3)。
①从开始到平衡,反应1的v(H2)=_______mol·L-1·min-1。
②反应4中甲醇的转化率为_______,反应1的平衡常数Kc=_______。
(3)在T2K、1.0×104kPa下,等物质的量的CO与CH3OH混合气体只发生反应3。反应速率v正-v逆=k正·p(CO)·p(CH3OH)-k逆·p(CH3COOH),k正、k逆分别为正、逆反应的速率常数,p为气体的分压(气体分压p=气体总压p总×体积分数)。用气体分压表示的平衡常数Kp=4.5×10-5,当CO的转化率为20%时,=________。
(4)对于反应2(不考虑其他反应),若CO和CO2的浓度随时间发生变化的曲线如图所示。则t2时刻改变的条件可能是_______(任写一种),若t4时刻通过改变容积的方法将压强增大为原来的2倍,在图中t4~t5区间内画出CO、CO2浓度变化曲线,并标明物质_________(假设各物质状态均保持不变)。
5、回答下列问题:
(1)金刚石和石墨的部分物理性质数据如表:
物质 | 金刚石 | 石墨 |
熔点/℃ | 3550 | 3652 |
硬度 | 10 | 1.5 |
石墨的熔点比金刚石高,硬度却比金刚石小得多,原因是____。
(2)互为同分异构体的两种有机物形成氢键如图所示:
沸点:邻羟基苯甲醛____对羟基苯甲醛(填“>”、“=”或“<”),主要原因是____。
6、(1)硫元素位于元素周期表第____列;硫元素原子核外有2个未成对电子,这2个电子所处亚层的符号是_______;硫、氯元素的原子均可形成与Ar原子电子层结构相同的简单离子,且硫离子的半径更大,请解释__________________。
(2)S8和P4的分子中都只有共价单键,若P4分子中有6个P-P键,则可推断S8分子有___个S-S键;已知:H-S键键能:339 kJ/mol;H-Se键键能:314 kJ/mol。以上键能数据能否比较S、Se非金属性的强弱______(选填“能”、“否”;下同);能否比较H2S、H2Se沸点的高低______。
(3)在25℃,Na2SO3溶液吸收SO2得到的NaHSO3溶液中c(SO32-)>c (H2SO3),据此判断NaHSO3溶液显___性。
(4)在25℃,Na2SO3溶液吸收SO2后,若溶液pH=7.2,则溶液中c(SO32-)=c (HSO3-);若溶液pH=7,则以下浓度关系正确的是(选填编号)___________。
a.c(Na+) = 2c(SO32-)+c(HSO3-)
b.c(Na+)>c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H+) = c(OH-)
c.c(Na+)+c(H+)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)
(5)已知Na2SO3溶液中存在水解平衡:SO32-+H2OHSO3-+OH-,请用Na2SO3溶液和a试剂及必要的实验用品,设计简单实验,证明盐类的水解是一个吸热过程。a试剂是__________,操作和现象是__________________。
7、(1)按系统命名法, 的名称是:______。
(2)石灰氮Ca(CN)2是离子化合物,其中CN-离子内部均满足各原子8电子稳定结构,写出Ca(CN) 2的电子式:______。
(3)氮的氢化物之一肼(N2H4)是一种油状液体,常做火箭燃料,与水任意比互溶,并且沸点高达113 ℃。肼的沸点高达113 ℃的原因是______。
8、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。
9、请回答下列问题:
(1)质谱仪的基本原理是用高能电子束轰击有机物分子,使之分离成带电的“碎片”,并根据“碎片”的特征谱分析有机物的结构。利用质谱仪测定某有机物分子的结构得到如图所示质谱图,该有机物的相对分子质量是_______。
(2)离子化合物KSCN各原子均满足8电子稳定结构,写出其电子式_______。
(3)正戊烷与乙醚沸点相近,但正戊烷难溶于水,乙醚的溶解度为8g/100g水,从结构上解释出现这两种情况的原因_______。
10、三氯氧磷(POCl3)是一种重要的化工原料,常作为半导体掺杂剂及光导纤维原料。在实验室利用PCl3、SO2、Cl2在60~65℃时反应制备POCl3和SOCl2,所用实验装置和相关物质的性质的如图所示(气体制备装置、夹持、加热及搅拌装置略):
相关性质如表:
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 其他 |
PCl3 | -93.6 | 76.1 | 遇水强烈水解,易与O2反应 |
POCl3 | 1.25 | 105.8 | 遇水强烈水解,能溶于PCl3 |
SOCl2 | -105 | 78.8 | 遇水强烈水解,受热易分解 |
回答下列问题:
(1)氯气可由重铬酸钾与浓盐酸反应制备,该反应的离子方程式为____。
(2)A、B装置中的试剂分别是____、____。
(3)装置C中发生反应的化学方程式为____。
(4)反应装置的虚线框中未画出的仪器最好选用____(填仪器名称);装置E的作用是____。
(5)反应结束后应采用____(填操作名称)提纯POCl3产品。
(6)测定某掺杂剂中POCl3的含量(杂质不参与反应):准确称取5.000g样品在水解瓶中摇动至完全水解,将水解液配成250mL溶液,取25.00mL于锥形瓶中,加入0.4000mol·L-1的AgNO3溶液25.00mL,再加少许硝基苯防止AgCl参与后续反应,用力振荡。加入少量NH4Fe(SO4)2,用0.1000mol·L-1KSCN标准溶液滴定,消耗KSCN标准溶液22.00mL。[已知:AgCl和AgSCN均为难溶于水的白色固体,Ag3PO4可溶于硝酸,M(POCl3)=153.5g•mol-1]
①说明滴定到达终点的实验现象为____。
②产品中POCl3的质量分数为____(保留三位有效数字)。
11、有一含(NaOH 和 Na2CO3 或 Na2CO3 和 NaHCO3)混合碱,现称取试样 0.2960 克,以 0.1000mol·L-1的 HCl 标准溶液滴定,酚酞指示终点时消耗 20.00mL,再以甲基橙指示终点时,消耗盐酸为 VmL
(1)若 20.00<V<40.00 时,混合碱的组成为_______
(2)若 V>40.00,请列式计算以甲基橙指示终点时需要盐酸的体积为多少_______?
12、三氯化六氨合钴(III){[Co(NH3)6]C13}是合成其他含钴配合物的重要原料。工业上以水钴矿(主要成分为Co2O3,还含有少量的Fe2O3、Al2O3、MgO、CaO、SiO2)为原料制备三氯化六氨合钴晶体。
已知:①Co2O3具有很强的氧化性,其产物为Co(Ⅱ);碱性条件下,Co(Ⅱ)能被O2氧化:[Co(NH3)6]Cl3易溶于热水,难溶于冷水:
②25℃时相关物质的Ksp如表:
物质 | Co(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Mg(OH)2 | Ca(OH)2 | MgF2 | CaF2 |
Ksp | 1×10-13.8 | 1×10-16.3 | 1×10-38.6 | 1×10-32.3 | 1×10-11.2 | 1×10-7.8 | 1×10-10 | 5×10-11 |
请回答下列问题:
(1)“浸取”时,能提高浸取速率的措施是_______(写出一条即可),Co2O3发生反应的离子方程式为_______。
(2)滤渣Ⅱ的成分是A1(OH)3和Fe(OH)3“氧化”时,NaClO3溶液的作用是_______。
(3)“除杂”时,CoF2可将Ca2+、Mg2+转化为沉淀过滤除去,若所得滤液中Mg2+刚好沉淀完全,则此时滤液中c(Ca2+)=_______mo1·L-1(通常认为溶液中离子浓度≤10-5mol·L-1时沉淀完全)。
(4)“转化”时,Co2+转化为[Co(NH3)6]3+,需水浴控温在50~60℃,温度不能过高的原因是_______,其反应的离子方程式为_______,“系列操作”为_______、冷却结晶、_______、洗涤、干燥。
(5)为测定产品中钴元素的含量,取ag样品于烧杯中,加水溶解,加入足量的NaOH溶液,加热至沸腾,将[Co(NH3)6]Cl3完全转化为Co(OH)3,冷却后加足量KI固体和HCl溶液,充分反应一段时间后,将烧瓶中的溶液全部转移至250.00mL容量瓶中,定容。取25.00mL试样加入到锥形瓶中,加入淀粉作指示剂,用0.1000mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定,滴定至终点消耗Na2S2O3溶液的体积为VmL(已知:2Co3++2I-=2Co2++I2,I2+2S2O=2I-+S4O
)。
①滴定终点的现象是_______。
②该产品中钴元素的质量分数为_______(用含a、V的式子表示)。
13、铼(Re)是熔点和沸点较高的金属单质之一,用于制造高效能喷射引擎和火箭引擎。从辉钼矿氧化焙烧后的烟道灰(主要成分有SiO2、Re2O7、MoO3、CuO、Fe3O4)中提取铼粉的流程如图:
已知:
I.过铼酸(HReO4)是易溶于水的一元强酸,但不具有强氧化性。
II.过铼酸铵(NH4ReO4)是白色片状晶体,微溶于冷水,溶于热水。
回答下列问题:
(1)“碱浸”时,Re2O7和MoO3与NaOH发生以下反应:Re2O7+2NaOH=2NaReO4+H2O;MoO3+2NaOH=Na2MoO4+H2O,则“滤渣I”的成分为___。
(2)①“还原”时,Zn被氧化成ZnO,NaReO4被还原生成难溶的2ReO2·2H2O,该反应的离子方程式为___。
②分别在20℃和60℃条件下进行“还原”时,溶液中Re和Zn的含量变化如图中曲线所示,若不考虑时间对还原反应的影响,“还原”时,最好选择的温度为___。
(3)通氧气进行“氧化”时,往往进行加压,目的是___。“氧化”时,若生成376.5g过铼酸,理论上消耗标准状况下氧气的体积为___ L。
(4)“沉铼”时,加入热NH4Cl溶液至产生白色沉淀,为使沉淀充分析出并分离得到纯净NH4ReO4晶体,“操作I”包括___、洗涤、干燥。
(5)为提高铼的纯度,“过滤”得到的NH4ReO4需进行提纯,提纯所用的方法是___。
(6)“热解”时,发生反应的化学方程式为___。