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、硫代硫酸钠(Na2S2O3)俗称保险粉,可用作照相定影剂、纸浆漂白脱氯剂等。
实验室可通过反应2Na2S+Na2CO3+4SO2→3Na2S2O3+CO2制取Na2S2O3,装置如图所示。
(1)装置B中搅拌器的作用是______;装置C中NaOH溶液的作用是_____。
(2)请对上述装置提出一条优化措施_______________________。
为测定所得保险粉样品中Na2S2O3•5H2O的质量分数,称取3.000g Na2S2O3•5H2O样品配成100mL溶液,用0.100mol/L标准碘溶液进行滴定,反应方程式为:2Na2S2O3+I2→2NaI+Na2S4O6
(3)滴定时用__________作指示剂,滴定时使用的主要玻璃仪器有________________。
(4)滴定时,若看到溶液局部变色就停止滴定,则样品中Na2S2O3•5H2O的质量分数测定值__________(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
(5)某学生小组测得实验数据如下:
实验次数 | 样品溶液体积(ml) | 滴定消耗0.100mol/L碘溶液体积(ml) |
1 | 20.00 | 9.80 |
2 | 20.00 | 10.70 |
3 | 20.00 | 9.90 |
该样品中Na2S2O3•5H2O的质量分数是_______。(精确到0.001)
3、(1)光学实验证明在溶有O2的水中存在可能为五元环状结构的O2·H2O,原因是___________。
(2)化合物A、B、C的熔点如下表:
| A | B | C |
化学式 | CH3CH2Cl | CH3CH2CH2Cl | CH3NH3Cl |
熔点/℃ | -139 | -123 | 230 |
化合物C的熔点明显高于A的原因是___________。
4、硫酸铵是化工、染织、医药、皮革等工业原料。某硫酸工厂利用副产品Y处理尾气SO2得到CaSO4,再与相邻的合成氨工厂联合制备(NH4)2SO4,工艺流程如下:
请回答以下问题:
(1)下列有关(NH4)2SO4溶液的说法正确的是_____
A.电离方程式:(NH4)2SO42NH4++SO42-
B.水解离子方程式:NH4++H2ONH3•H2O+H+
C.离子浓度关系:c(NH4+)+c(H+)=c(SO42-)+c(OH–)
D.微粒浓度大小:c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(NH3•H2O)>c(OH–)
(2)硫酸工业中,V2O5作催化剂时发生反应2SO2+ O2 2SO3,SO2的转化率与温度、压强有关,请根据下表信息,结合工业生产实际,选择下表中最合适的温度和压强分别是__________。该反应420℃时的平衡常数_____520℃时的平衡常数(填“>”、“<”或“=”)。
1.01×105Pa | 5.05×105Pa | 1.01×106Pa | |
420℃ | 0.9961 | 0.9972 | 0.9984 |
520℃ | 0.9675 | 0.9767 | 0.9852 |
620℃ | 0.8520 | 0.8897 | 0.9276 |
(3)在2L密闭容器中模拟接触法制备三氧化硫时,若第12分钟恰好达到平衡,测得生成SO3的物质的量为1.2mol,计算前12分钟用氧气表示反应速率v(O2)为___________。
(4)副产品Y是__。沉淀池中发生的主要反应方程式是___________________。
(5)从绿色化学和资源综合利用的角度说明上述流程的主要优点是________________。
5、CH4用水蒸气重整制氢是目前制氢的常用方法,包含的反应为:
Ⅰ.水蒸气重整:CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g) △H1=+206kJ•mol-1
Ⅱ.水煤气变换:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) △H2
回答下列问题:
(1)不同温度下反应达到平衡时各物质的物质的量分数如图所示。
①可用于提高CH4的平衡转化率的措施是___。(填写序号)
a.升温 b.加压 c.使用高效催化剂 d.增加入口时的气体流速
②根据图象判断△H2___0。(填“>”、“<”或“=”)
③T2℃时,容器中=___。
(2)甲烷水蒸气重整、水煤气变换反应的平衡常数的自然对数InKp与温度的关系如图所示。
①表示甲烷水蒸气重整反应的曲线是___。(填写“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②图中Q点时,反应CO2(g)+CH4(g)⇌2CO(g)+2H2(g)的lnKp=___。
(3)某温度下,向恒压密闭容器中充入1molCH4和1molH2O(g),容器的总压强为latm,反应达到平衡时,CO2的平衡分压p(CO2)=0.1atm,H2体积百分含量为60%,则CH4的转化率为___,该温度下反应CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)的平衡常数Kp=___。
6、香料G的一种合成工艺如下图所示:
核磁共振氢谱显示A有两种峰,且峰面积之比为1∶1。
已知:CH3CH2CH===CH2CH3CHBrCH===CH2
CH3CHO+CH3CHOCH3CHOHCH2CHOCH3CHOHCH2CHO
CH3CH===CHCHO+H2O
请回答下列问题:
(1)A的结简式为__________,G中官能团的名称为___________。
(2)检验M已完全转化为N的实验操作是____________________。
(3)有学生建议,将M→N的转化用KMnO4(H+)代替O2,老师认为不合理,原因是_______________。
(4)写出下列转化的化学方程式,并标出反应类型:
K→L:________________,反应类型:________。
(5)F是M的同系物,比M多一个碳原子。满足下列条件的F的同分异构体有________种。(不考虑立体异构)
①能发生银镜反应 ②能与溴的四氯化碳溶液加成 ③苯环上有2个对位取代基
(6)以丙烯和NBS试剂为原料制备甘油(丙三醇),请设计合成路线(其他无机原料任选)。________
请用以下方式表示:AB…
目标产物
7、镍在金属羰基化合物(金属元素和CO中性分子形成的一类配合物)、金属储氢材料(能可逆地多次吸收、储存和释放H2的合金)等领域用途广泛。
(1)基态Ni原子核外电子排布式为__________________________。
(2)Ni(CO)4中镍元素的化合价为__________,写出与CO互为等电子体的带一个单位正电荷的阳离子为:_______。Ni(CO)4的一氯代物有2种,其空间构型为_______________ o
(3)一种储氢合金由镍与镧(La)组成,其晶胞结构如图所示,则该晶体的化学式为_____________
(4)下列反应常用来检验Ni2+,请写出另一产物的化学式:_______________。
与Ni2+配位的N原子有__________个,该配合物中存在的化学键有_________(填序号)。
A.共价键 B.离子键 C.配位键 D.金属键 E.氢键
(5)Ni与Fe的构型相同(体心立方堆积),Ni的摩尔质量为M g/mol,阿伏加德罗常数为NA,密度为a g/cm3Ni原子的半径为_________pm(金属小球刚性相切)
8、硅是重要的半导体材料,构成现代电子工业的基础。硅及其化合物在工业中应用广泛,在国防和航天工业中亦有许多用途。
(1)硅原子中最外层电子排布式为___,该层电子的电子云有___种不同的伸展方向。
(2)温石棉矿是一种硅酸盐类矿物,化学式写作氧化物形式为6MgO•4SiO2•4H2O,其中原子半径最大的元素在周期表中的位置是___。SiO2存在与金刚石结构类似的晶体,其中硅氧原子之间以___相结合。
a.离子键 b.极性键 c.非极性键 d.范德华力
(3)甲硅烷(SiH4)是一种无色的液体,遇到空气能爆炸性自燃,生成二氧化硅固体和水。在室温下,10gSiH4自燃放出热量446kJ,请写出其燃烧的热化学方程式:___;
(4)SiH4的热稳定性不如CH4,其原因是___。
工业上硅铁可以用于冶镁。以煅白(CaO•MgO)为原料与硅铁(含硅75%的硅铁合金)混合,置于密闭设备中于1200℃发生反应:2(CaO•MgO)(s)+Si(s)Ca2SiO4(l)+2Mg(g)
(5)常温下镁的还原性强于硅。上述方法能够获得镁的原因是:___。
(6)若上述反应在容积为aL的密闭容器中发生,一定能说明反应已达平衡的是___(选填编号)。
a.反应物不再转化为生成物
b.炉内Ca2SiO4与CaO•MgO的质量比保持不变
c.反应放出的总热量不再改变
d.单位时间内,n(CaO•MgO)消耗:n(Ca2SiO4)生成=2:1
若bg煅白经tmin反应后转化率达70%,该时段内Mg的生成速率是___。
9、S、N元素是重要的非金属元素,其化合物应用广泛。
(1)红热木炭与浓H2SO4反应的化学方程式是C+2H2SO4CO2↑+2SO2↑+2H2O,该反应中浓硫酸的作用是作_______(填“氧化剂”或“还原剂”)。
(2)SO2能够使品红溶液褪色,体现了二氧化硫具有_______性(填“漂白性”或“还原性”)。
(3)关于氮的变化关系图如下:
上述流程中能够实现氮的固定的是_______(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
(4)氨的催化氧化是工业上制硝酸的重要步骤,其反应为:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)。
①一定条件下,在体积10 L的密闭容器中进行,半分钟后,NO的物质的量增加了4.5 mol,则此反应的平均速率v(NH3)=_______mol·(L·s)-1;
②在相同温度下,向该容器中通入一定量的NH3气体,反应速率将_______(填“加快”“减慢”或“不变”)。
10、碱式碳酸铜又名孔雀石,主要成分为Cu2(OH)2CO3,呈绿色,是一种具有广泛用途的化工产品。某化学小组探究制备碱式碳酸铜的反应条件并制备少量碱式碳酸铜。
试剂:0.25 mol·L-1 Na2CO3溶液、0.5 mol·L-1 NaOH溶液、0.5 mol·L-1 Cu(NO3)2溶液各100mL
实验1:探究Cu(NO3)2与NaOH和Na2CO3溶液配比
取三种反应溶液,以表中的比例混合,在60℃条件下进行实验,并观察现象。
编号 | V[Cu(NO3)2]/mL | V(NaOH)/mL | V(Na2CO3)/mL | 沉淀数量 | 沉淀颜色 |
1 | 2 | 2 | 2.8 | + + + | 蓝色 |
2 | 2 | 2 | 2.4 | + + + | 蓝色 |
3 | 2 | 2 | 2 | + + | 浅绿色 |
4 | 2 | 2 | 1.6 | + | 浅绿色 |
注:“+”越多表示沉淀的相对量越多
实验2:探究反应温度
按上述实验得到的合适反应液用量,在不同温度下进行实验,并观察现象。
反应温度/℃ | 沉淀数量 | 沉淀颜色 |
室温 | + + + + | 蓝色 |
40 | + + + + | 蓝色 |
60 | + | 浅绿色 |
75 | + + | 绿色 |
80 | + + + | 绿色(少量黑色) |
实验3:制备碱式碳酸铜
按最佳物料比取50mL 0.5 mol·L-1 Cu(NO3)2溶液、50mL 0.5 mol·L-1 NaOH溶液和相应体积的0.25 mol·L-1Na2CO3溶液,在最佳反应温度下进行实验,待反应完全后,静置,过滤、洗涤、干燥后,得到2.5 g产品。
请回答下列问题:
(1)本实验配制溶液时用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒以外还有_______。
(2)制备碱式碳酸铜时,Cu(NO3)2、NaOH和Na2CO3溶液的最佳物质的量之比为_______,最佳反应温度为_______,本实验的加热方式为_______。
(3)请写出本实验制备碱式碳酸铜的化学方程式_______。
(4)实验2中在80℃反应生成的沉淀中有少量黑色的物质,产生该物质的原因可能是_______。
(5)简述实验3中洗涤沉淀的操作_______。
(6)计算本实验的产率_______%(保留三位有效数字)。
11、将24.5gKClO3固体与8.7gMnO2固体混合加热片刻,得到标况下VL气体,冷却后固体质量为25.52g;再将剩余固体溶于水并加入足量亚硝酸钠和硝酸银溶液,再加足量的稀硝酸,过滤、洗涤、干燥得到m克固体。求:
(1)标准状况下气体体积V为___。
(2)最后所得固体质量m为___g。
12、沉降法和吸附法是去除水体中砷(As)污染的有效措施,并可以实现As2O3的回收提取,流程见图:
(1)参考图1与图2,将废水pH调节至8.0时,其中所含三价砷和五价砷的最主要微粒分别是_______、_______。H3AsO4的pKa1=-lgKa1=_______(具体数值)。
注:物种分布分数为各物种占其总和的比例
(2)通入空气的目的是_______。
(3)“沉砷”是石灰乳将砷元素转化为Ca5(AsO4)3OH沉淀,写出该步骤的离子方程式_______。
(4)溶液pH对吸附剂A表面所带电荷情况的影响如表:
pH范围 | <7.2 | =7.2 | >7.2 |
吸附剂A表面 | 带正电荷 | 不带电荷 | 带负电荷 |
在pH=4~7之间,吸附剂A对水中三价砷的去除能力_______(填“强于”或“弱于”)五价砷的,原因是_______。
(5)“SO2还原”产生了粗As2O3中的微溶杂质,它是_______。用离子方程式表示其产生过程为_______。
13、一种从废旧电池的正极材料(含铝箔、及少量不溶于酸、碱的导电剂)中回收多种金属的工艺流程如图甲所示:
已知:①黄钠铁矾晶体稳定,颗粒大、易沉降。
②。
回答下列问题:
(1)碱溶:碱溶前,常使用丙酮浸泡正极材料,作用是___________;从经济效益的角度考虑,可向碱溶后所得滤液中通入过量,其目的是___________(用化学方程式表示)。
(2)浸取时也可用盐酸代替和
的混合溶液,但缺点是___________。
(3)沉铁:
①沉铁时采用的“黄钠铁矾法”与传统的调pH的“氢氧化物沉淀法”相比,金属离子的损失少,原因是___________。
②控制不同的条件可以得到不同的沉淀,所得沉淀与温度和pH的关系如图乙所示(阴影部分表示黄钠铁矾稳定存在的区域),据图,在25℃时,调节溶液的pH=4,此时溶液中___________,该温度下,若要制得黄钠铁矾晶体需控制溶液的pH范围为___________(填序号){已知25℃,
}。
a、0~1
b、1~2.5
c、2.5~3.0
③称取2.425g黄钠铁矾品体,加盐酸完全溶解后,配制成100.00mL溶液;量取25.00mL溶液,加入过量的KI溶液,充分反应,消耗
,另取25.00mL溶液,加入足量
溶液充分反应后,过滤、洗涤、干燥后得沉淀0.5825g。则沉铁时反应的离子方程式为___________。
(4)沉钴:沉钴时使用饱和草酸铵溶液,与饱和草酸钠溶液相比效果更好的原因是___________。
(5)沉锂:碳酸锂溶解度随温度变化曲线如图丙,“沉锂”后得到碳酸锂固体的实验操作为___________。