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、重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂,工业上常用铬铁矿(主要成分为FeO·Cr2O3)为原料生产,实验室模拟工业法用铬铁矿制K2Cr2O7的主要工艺如下,请回答下列问题:
(1)以上工艺流程所涉及元素中属于过渡元素的有________,铁在周期表中的位置是第______周期______族。
(2)在反应器①中,有Na2CrO4生成,同时Fe2O3转变为NaFeO2,杂质SiO2、Al2O3与纯碱反应转变为可溶性盐,写出氧化铝与碳酸钠反应的化学方程式:_________________。
(3)NaFeO2能发生强烈水解,在步骤②中生成沉淀而除去,写出该反应的化学方程式:_________________。
(4)流程④中酸化所用的酸和流程⑤中所用的某种盐最合适的是____________(填字母)。
A.盐酸和氯化钾 B.硫酸和氯化钾 C.硫酸和硫酸锌 D.次氯酸和次氯酸钾
酸化时,CrO转化为Cr2O
,写出平衡转化的离子方程式:________________。
(5)水溶液中的H+是以H3O+的形式存在,H3O+的电子式为_____________。
(6)简要叙述操作③的目的:________________。
3、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_____。
4、Ⅰ、次氯酸钠是一种被广泛应用的消毒剂,请回答下列问题:
(1)写出NaClO的电子式___________________。
(2)已知HClO的电离能力介于H2CO3一级与二级电离之间,写出NaClO溶液中通入少量CO2过程中发生的离子反应方程式为________________________
(3)在NaClO溶液中通入少量SO2,其反应离子方程式:________________________
II、某二元化合物X其相对分子质量小于100,常温下为黄绿色或橘黄色气体,性质非常不稳定,若用“惰性气体”等稀释时,爆炸性 则大大降低,X的水溶液质量分数高于30%也有可能引起爆炸。X可由KClO3和草酸(H2C2O4)混合物中加入足量的稀硫酸水浴加热制得,12.25 g KClO3与9 g草酸恰好完全反应生成X、CO2和一种酸式盐。
(1)确定X的化学式_______________
(2)用H2C2O4溶液、稀硫酸和KC1O3制备X最大优点是 ______________
(3)工业废水中Mn2+常用X处理,将Mn2+转化为MnO2,写出X除去Mn2+的离子方程式 _____________
(4)纤维素还原法制X是一种新方法,其原理是:纤维素水解得到的最终产物与稀硫酸、NaClO3反应生成X。完成反应的化学方程式:_____________
(5)实验室用氢氧化钠溶液吸收X尾气,生成等物质的两种钠盐,其中有一种盐为NaClO3完成氢氧化钠溶液吸收X尾气反应的化学方程式:_____________
(6)X和Cl2均能将电镀废水中的CN-氧化为无毒的物质。处理含CN-相同量的电镀废水,所需Cl2的物质的量是X的_______倍
5、研究表明丰富的CO2完全可以作为新碳源,解决当前应用最广泛的碳源(石油和天然气)到本世纪中叶将枯竭的危机,同时又可缓解由CO2累积所产生的温室效应,实现CO2的良性循环。
(1)目前工业上有一种方法是用CO2和H2在230℃催化剂条件下转化生成甲醇蒸汽和水蒸气。下图表示恒压容器中0.5 mol CO2和1.5 mol H2转化率达80%时的能量变化示意图。
①写出该反应的热化学方程式: 。
②能判断该反应达到化学平衡状态的依据是 。
a.容器中压强不变 b.H2的体积分数不变
c.c(H2)=3c(CH3OH) d.容器中密度不变
e.2个C=O断裂的同时有6个H-H断裂。
(2)人工光合作用能够借助太阳能,用CO2和H2O制备化学原料.下图是通过人工光合作用制备HCOOH原理的示意图。根据要求回答问题:
①该过程是将 转化为 。(以上两空选填“电能”“太阳能”“化学能”)
②催化剂b表面的电极反应方程式为 。
(3)某国科研人员提出了使用氢气和汽油(汽油化学式用C8H18表示)混合燃料的方案,以解决汽车CO2的排放问题。该方案主要利用储氢材料CaH2产生H2和用汽油箱贮存汽油供发动机使用,储氢系统又捕集汽油燃烧产生的CO2,该系统反应如下图所示:
解决如下问题:
①写出CaH2的电子式 。
②反应1中氧化剂与还原剂的物质的量之比是: 。
③如该系统反应均进行完全,试写出该系统总反应的化学方程式 。
6、烯烃在化工生产过程中有重要意义。下面是以烯烃A为原料合成粘合剂M的路线图。
回答下列问题:
(1)下列关于路线图中的有机物或转化关系的说法正确的是_______(填字母)。
A.A能发生加成、氧化、缩聚等反应
B.B的结构简式为CH2ClCHClCH3
C.C的分子式为C4H5O3
D.M的单体是CH2=CHCOOCH3和CH2=CHCONH2
(2)A中所含官能团的名称是_______,反应①的反应类型为_________。
(3)设计步骤③⑤的目的是_________, C的名称为________。
(4)C和D生成粘合剂M的化学方程式为____________。
(5)满足下列条件的C的同分异构体共有__种(不含立体异构),写出其中核磁共振氢谱有3组峰的同分异构体的结构简式:_____________。
①能发生银镜反应 ② 酸、碱性条件下都能水解 ③ 不含环状结构
(6)结合信息,以CH3CH=CHCH2OH为原料(无机试剂任选),设计制备CH3CH=CHCOOH的合成路线。合成路线流程图示例如下:_____________
7、硫、锌及其化合物用途非常广泛。回答下列问题:
(1)基态锌原子的价电子排布式为____________________;锌的第二电离能I2(Zn)小于铜的第二电离能I2(Cu),其原因是____________________________________。
(2)O和S处于同一主族。H2O及H2S中,中心原子的杂化方式相同,键长及键角如图所示。
①H2O分子中的键长比H2S中的键长短,其原因是___________________________。
②H2O分子中的键角∠HOH 比H2S分子中的键角∠HSH 大,其原因是_________________。
(3)单质硫与热的NaOH 浓溶液反应的产物之一为Na2S3。S32-的空间构型为_________,中心原子的杂化方式为_________________。
(4)噻吩( )广泛应用于合成医药、农药、染料工业。
①噻吩分子中含有_______个σ键,分子中的大π键可用符号表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为
),则噻吩分子中的大π键应表示为______________。
②噻吩的沸点为84 ℃,吡咯( )的沸点在129~131℃之间,后者沸点较高,其原因是__________________________________。
(5)硫化锌是一种半导体材料,其晶胞结构如图所示。
①已知A点的原子坐标参数为(0,0,0);B点的原子坐标参数为(,0,
),则C点的原子坐标参数为__________。
②硫化锌晶体的密度为4.05 g·cm-3,晶胞边长为a nm,设NA 为阿伏加德罗常数的数值,则a=_________(列出计算表达式即可)。
8、
早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由三种Al、Cu、Fe三种金属元素组成。回答下列问题:
(1)准晶是一种无平移周期序,但有严格准周期位置序的独特晶体,可通过_______________方法区分晶体、准晶体和非晶体。
(2)基态Fe原子有_________个未成对电子,Fe3+的电子排布式为_______________。可用硫氰化钾检验Fe3+,形成的配合物的颜色为_______________。
(3)新制的Cu(OH)2可将乙醛(CH3CHO)氧化成乙酸,而自身还原成Cu2O。乙醛中碳原子的杂化轨道类型为____________,乙醛分子中各元素的电负性由大到小的顺序为_______________。乙酸的沸点明显高于乙醛,其主要原因是_____________________________。Cu2O为半导体材料,在其立方晶胞内部有4个氧原子,其余氧原子位于面心和顶点,则该晶胞中有___________个铜原子。
(4)Al单质为面心立方晶体,其晶胞参数a=0.405nm,晶胞中铝原子的配位数为__________。列式表示Al单质的密度_______________ g·cm-3。
9、回答下列问题
(1)工业上用电解熔融MgCl2制备金属镁,而不用MgO,请结合微观视角解释原因___________。
(2)比较下列锗(Ge) 卤化物的熔点和沸点,分析其变化规律及原因___________。
| GeCl4 | GeBr4 | GeI4 |
熔点/°C | −49.5 | 26 | 146 |
沸点/°C | 83.1 | 186 | 约400 |
10、环烷酸钴可作油漆、油墨、合成橡胶的催化剂。环烷酸及其钴盐的性质和脂肪酸相似,它易溶于油,不溶于水。某实验小组欲模拟制备环烷酸钴,查阅资料了解到环烷酸钴可由氯化钴和环烷酸盐制备。
I.制备无水氯化钴的装置如图所示
(1)圆底烧瓶中应选择_______(填“”或“
”),E装置的名称是_______。
(2)玻璃纤维的作用是_______。
Ⅱ.制备环烷酸钴
已知:①环烷酸的密度为g/mL,摩尔质量为M g/mol,属于一元羧酸,用RCOOH表示;
②“步骤I”装置如图所示,“步骤II”需要加热,温度为90℃,将分液漏斗中NaOH溶液改为溶液;
③“步骤II”得到的环烷酸钴需加入温水反复洗涤至使分液除去的水层为无色或微红色为止。
(3)“步骤II”中加热方式采用热水浴,并在水中加入少量石蜡油,目的是_______。
(4)制备过程中,若加入过多NaOH溶液,可能会生成_______(填化学式);该制备过程中需要反复洗涤多次,耗水量和耗费时间相对较多,为了节省成本和时间,小组同学提出可以采用加入苯_______(填操作,下同),然后_______,除去苯来得到环烷酸钴。
Ⅲ.测定产品纯度
称取粗产品m g,先将其转化为,并加入少量硫酸抑制水解,再加入足量的KI溶液,最后用
标准液滴定,消耗标准溶液V mL。(已知:
)。
(5)产品环烷酸钴的纯度为_______。
(6)实验过程中,下列操作会导致所测纯度偏大的是_______(填标号)。
a.粗产品中存在
b.用于抑制水解的酸加入过多
c.使用的KI溶液在空气中久置
d.盛装标准液的碱式滴定管滴定前有气泡,滴定后无气泡
11、含氮化合物在化学工业中有着重要的应用,回答下列问题:
(1)由N2O和NO反应生成N2和NO2的能量变化(表示生成1molN2的能量变化)如图所示,该反应的热化学方程式为______________________。
(2)一定条件下,硝酸铵加热分解得到的产物只有N2O和H2O。250℃时,硝酸铵在密闭容器中分解达到平衡,该分解反应的平衡常数表达式为K=___________;若有1mol硝酸铵完全分解,则转移电子的数目为___________(设NA为阿伏加德罗常数的值)。
(3)硝基苯甲酸乙酯在碱性条件下发生反应:O2NC6H4COOC2H5+OH-O2NC6H4COO-+C2H5OH。两种反应物的初始浓度均为0.80mol·L-1,T℃时测得O2NC6H4COOC2H5的转化率α随时间变化的数据如表所示。
t/s | 0 | 60 | 90 | 120 | 160 | 260 | 300 | 360 | 400 |
a/% | 0 | 33.0 | 41.8 | 48.8 | 58.0 | 69.0 | 70.4 | 71.0 | 71.0 |
①该反应在60~90s与90~120s内的平均反应速率分别约为___________,___________;比较两者大小可得出的结论是______________________。
②计算T℃时该反应的平衡常数为______________________。
③为提高O2NC6H4COOC2H5的平衡转化率,除可适当控制反应温度外,还可以采取的措施为______________________(写出一条即可)。
12、磷酸铁锂电池是绿色环保型电池,电池的总反应为:Li1-xFePO4+LixC6=LiFePO4+C6。
(1)LiFePO4中 Fe2+的核外电子排布式为___________,该电池反应物中所涉及第二周期元素的第一电离能由大到小的顺序是___________(用元素符号表示)。
(2)H3PO4和 H2CO3中P和 C原子的杂化方式___________(填“相同”或“不相同”)。
(3)LiFePO4、LiPF6、LiAsF6和 LiCl 等可作为聚乙二醇锂离子电池的电极材料。电池放电时,Li+沿聚乙二醇分子中的碳氧链向正极迁移的过程如图所示(图中阴离子未画出)。
相同条件下,电极材料___________(填“LiPF6”或“LiAsF6”)中的 Li+迁移较快,原因是:_________。
(4)某金属锂的硼氢化物是优质固体电解质,并具有高储氢密度。阳离子为 Li+,阴离子是由12个硼原子和12个氢原子所构成的离子团。阴离子在晶胞中位置如图所示,其堆积方式为___________,Li+占据阴离子组成的所有正四面体空隙中心,该化合物的化学式为___________(用最简整数比表示)。假设晶胞边长为 anm,则两个最近的 Li+的距离为___________nm。
13、某废催化剂主要成分为活性炭和,以该废催化剂为原料回收活性炭并制备超细
的实验流程如下:
(1)的结构为
,其中四个
键的键长、键能相同。则该物质中______(填序号)。
A. 碳氧键均相同 B. 有两种不同的碳氧键 C. 有四种不同的碳氧键
(2)预处理时需加热,分解生成
。若温度高于
,生成的
会转化为锌蒸气,使
的产率降低。
转化为
的化学方程式为______。
(3)浸出时转化为
,参加反应的
,该反应的离子方程式为______。
(4)蒸氨时控制温度为左右,在装置
中
转化为碱式碳酸锌沉淀。实验室模拟蒸氨装置如题图所示。
①用水蒸气对装置加热时,连接装置
、
的导管应插入装置
的位置为______。(填序号)
A. 液面上方但不接触液面
B. 略伸入液面下
C. 伸入溶液底部
②在不改变水蒸气的温度、浸出液用量和蒸氨时间的条件下,为提高蒸氨效率和锌的沉淀率,可采取的措施是______(写出一种)。
③为提高装置中氨的吸收效率,在不改变气体流速的条件下,在装置
、
间设计了装置
。其作用为______。
(5)、
约为6.8时,
溶液与
溶液反应可得碱式碳酸锌。实验室以含少量
的
结块废催化剂为原料制备碱式碳酸锌,设计实验方案:______,过滤,洗涤,干燥。(须使用的试剂:稀
、锌粉、
溶液)
(6)所回收的活性炭的吸附性能可通过测定其碘吸附值(活性炭能够吸附的碘的质量)分析。测量方法如下:
①将活性炭粉碎并干燥,称取试样,放入
碘量瓶(如题图所示)中,加入
溶液,加热微沸后冷却至室温,再加入
标准溶液,盖好瓶塞,振荡一段时间,迅速过滤;
②取滤液放入另一碘量瓶,加入
,用
标准溶液滴定至终点,消耗
溶液的体积为
。计算该样品的碘吸附值______ (
)。(写出计算过程,实验过程中溶液的体积变化忽略不计)已知:
(未配平)