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、【化学——选修2化学与技术】硫酸工业在国民经济中占有极其重要的地位。
(1)工业制硫酸时所用硫铁矿的主要成分为FeS2,其中硫元素的化合物为 。
(2)硫酸的最大消费渠道是化肥工业,用硫酸制造的常见化肥有 (任写一种)。
(3)硫酸生产中,根据化学平衡原理来确定的条件或措施有 (填写序号)。
A.矿石加入沸腾炉之前先粉碎 B.使用V2O5作催化剂
C.转化器中使用适宜的温度 D.净化后的炉气中要有过量的空气
E.催化氧化在常压下进行 F.吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收SO3
(4)在硫酸工业中,通过下列反应使二氧化硫转化为三氧化硫:
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-98.3 kJ·mol-1
在实际工业生产中,常采用“二转二吸法”,即将第一次转化生成的SO2分离后,将未转化的SO2进行二次转化,假若两次SO2的转化率均为95%,则最终SO2的转化率为 。
(5)硫酸的工业制法过程涉及三个主要的化学反应及相应的设备(沸腾炉、转化器、吸收塔))。
①三个设备分别使反应物之间或冷热气体间进行了“对流”。请简单描述吸收塔中反应物之间是怎样对流的。
____________________________________________________________________。
②工业生产中常用氨—酸法进行尾气脱硫,以达到消除污染、废物利用的目的。用化学方程式表示其反应原理。(只写出2个方程式即可)
______________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(6)实验室可利用硫酸厂炉渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁和绿矾(FeSO4•7H2O),聚铁的化学式为[Fe2(OH)n(SO4)3﹣0.5n]m,制备过程如图所示,下列说法正确的是 。
A.炉渣中FeS与硫酸和氧气的反应的离子方程式为:4FeS+3O2+12H+═4Fe3++4S↓+6H2O
B.气体M的成分是SO2,通入双氧水得到硫酸,可循环使用
C.向溶液X中加入过量铁粉,充分反应后过滤得到溶液Y,再将溶液Y蒸发结晶即可得到绿矾
D.溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数,若其pH偏小,将导致聚铁中铁的质量分数偏大
3、(l)基态As原子的核外电子排布式为[Ar]______,有________个未成对电子。
(2) As与N是同主族元素,从原子结构角度分析:为什么As的最高价含氧酸H3AsO4是三元酸(含三个轻基),而N的最高价含氧酸HNO3是一元酸(只含一个烃基)______。
(3)比较下列氢化物的熔点和沸点,分析其变化规律及原因__________。
(4) Na3AsO3中Na、As、O电负性由大至小的顺序是______。AsO33-的空间构型为___, AsO33-中As的杂化轨道类型为_______杂化。
(5)砷化稼(GaAs)为黑灰色固体,熔点为1238℃。该晶体属于___晶体,微粒之间存在的作用力是_________。
| NH3 | PH3 | AsH3 | SbH3 |
熔点/K | 195.3 | 140.5 | 156.1 | 185 |
沸点/K | 239.6 | 185.6 | 210.5 | 254.6 |
(6)图为GaAs的晶胞,原子半径相对大小是符合事实的,则白球代表____原子。
己知GaAs的密度为5.307g·cm3, Ga和As的相对原子质量分别为69.72、74.92,求晶胞参数a=______pm (列出计算式即可)。
4、己二酸是合成尼龙-66的主要原料之一。实验室合成己二酸的原理、有关数据及装置示意图如下:3+8HNO3 —→ 3
+8NO↑+7H2O
实验步骤如下:
Ⅰ.在三口烧瓶中加入16 mL 50%的硝酸(密度为1.31 g/cm3),再加入1~2粒沸石,滴液漏斗中盛放有5.4 mL环己醇。
Ⅱ.水浴加热三口烧瓶至50℃左右,移去水浴,缓慢滴加5~6滴环己醇,摇动三口烧瓶,观察到有红棕色气体放出时再慢慢滴加剩下的环己醇,维持反应温度在60 ℃~65 ℃之间。
Ⅲ.当环己醇全部加入后,将混合物用80 ℃~90 ℃水浴加热约10 min(注意控制温度),直至无红棕色气体生成为止。
Ⅳ.趁热将反应液倒入烧杯中,放入冰水浴中冷却,析出晶体后过滤、洗涤、干燥、称重。
请回答下列问题:
(1)装置b的名称为 ,使用时要从 (填“上口”或“下口”)通入冷水;滴液漏斗的细支管a的作用是
(2)本实验所用50%的硝酸的物质的量浓度为 ;实验中,氮氧化物废
气(主要成分为N02和NO)可以用NaOH溶液来吸收,其主要反应为:
2N02+2NaOH=NaN02+NaN03+H20和NO+N02+2NaOH=2NaN02+H20
其中NaOH溶液可以用Na2C03溶液来替代,请模仿上述反应,写出Na2C03溶液吸收的两个方程式:
;
(3)向三口烧瓶中滴加环己醇时,反应温度迅速上升,为使反应温度不致过高,必要时可采取的措施是 。
(4)为了除去可能的杂质和减少产品损失,可分别用 和 洗涤晶体。
5、(1)路易斯酸碱电子理论认为,凡是能给出电子对的物质叫做碱;凡是能接受电子对的物质叫做酸。BF3和NH3分别属于是___、___(酸或者碱)。
(2)金属铯(Cs)位于元素周期表中第6周期第IA族,氯化钠与氯化铯晶体中离子的排列方式如图所示:
造成两种化合物晶体结构不同的原因是___。
6、根据实验目的,下列实验及现象、结论都正确的是
选项 | 实验目的 | 实验及现象 | 结论 |
A | 检验铁粉是否生锈 | 取铁粉溶于稀盐酸中,充分反应后滴加KSCN溶液,溶液没变红 | 铁粉没生锈 |
B | 检验电离常数Ka的大小 | 取等体积pH相同的一元酸HX和HY溶液,分别加入足量镁粉,充分反应后,HY收集的H2较多 | Ka(HX)>Ka(HY) |
C | 检验气体是否含CO | 点燃气体,产物通入澄清石灰水,变浑浊 | 气体含CO |
D | 检验某葡萄酒中是否含SO2 | 将适量葡萄酒滴入少量稀酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色 | 该葡萄酒中 含SO2 |
A.A
B.B
C.C
D.D
7、一定条件下,在容积恒为2.0L的容器中,Fe和CO2发生如下反应: CO2(g) + Fe(s) FeO(s) + CO(g),若起始时向容器中加入1mol CO2,5.0 min后,容器内气体的相对平均分子量为32,则这段时间内ν(CO2)=_____________。
①下列说法不正确的是_______
a 当混合气体的密度不变时说明反应达到了平衡
b 混合气体的平均相对分子质量不变时说明反应达到了平衡
c 平衡后移除二氧化碳时,正反应速率一直减小直至建立新的平衡
d 平衡后缩小容器的体积,正逆反应速率不变,平衡不移动
②待反应达到平衡后再充入一定量的二氧化碳,平衡向_________移动(选填“正向”、 “逆向”、或“不”),二氧化碳的转化率________(填“增大”,“减小”或“不变”),CO的物质的量____(选填“增大”,“减小”或“不变”)。
8、铁和钴是两种重要的过渡元素。
(1)钴位于元素周期表的第______族,其基态原子中未成对电子个数为________。
(2)[Fe(H2NCONH2)]6(NO3)3的名称是三硝酸六尿素合铁(Ⅲ),是一种重要的配合物。该化合物中Fe3+的核外电子排布式为_________________________________,所含非金属元素的电负性由大到小的顺序是_____________________________。
(3)尿素[CO(NH2)2]分子中,碳原子为_______杂化,分子中σ键与π键的数目之比为_________。
(4)FeO晶体与NaCl晶体结构相似,比较FeO与NaCl的晶格能大小,还需知道的数据是 ________________________________________。
(5)Co(NH3)5BrSO4可形成两种钴的配合物,结构分别为[Co(NH3)5Br]SO4和[Co(SO4)(NH3)5]Br。已知Co3+的配位数为6,为确定钴的配合物的结构,现对两种配合物进行如下实验:在第一种配合物溶液中加入硝酸银溶液产生白色沉淀,在第二种配合物溶液中加入硝酸银溶液产生淡黄色沉淀。则第二种配合物的配体为___________________。
(6)奥氏体是碳溶解在r-Fe中形成的一种间隙固溶体,无磁性,其晶胞为面心立方结构,如图所示,则该物质的化学式为____________。若晶体密度为d g·cm-3,则晶胞中最近的两个碳原子的距离为___________________pm(阿伏加德罗常数的值用NA表示,写出简化后的计算式即可)。
9、四种短周期元素W、X、Y、Z,原子序数依次增大,请结合表中信息用化学用语回答下列问题:
(1)Z元素在周期表中的位置为______________________。
(2)W、X、Y、Z元素所对应离子半径由大到小的顺序为____________________;
(3)Y元素和W元素形成的化合物YW一种新型无机材料,可与烧碱溶液反应产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,写出有关的化学方程式____________________;
(4)①下列可作为比较X和Y金属性强弱的依据是____________________ (填序号);
a.最高价氧化物的水化物碱性强弱
b.相应硫酸盐水溶液的PH
c.单质与水反应的难易程度
d.单质与酸反应时失去的电子数
②由X、Y、氧三种元素所组成的化合物,能与盐酸以1:4反应生成两种常见盐和水,写出该化合物的化学式____________________;
(5)W的一种氢化物HW3可用于有机合成,其酸性与醋酸相似。体积和浓度均相等的HW3与X的最高价氧化物对应的水化物混合,混合后溶液中离子浓度由大到小的顺序是____________________。
(6)常温下,23gX单质在空气中燃烧,再恢复到常温,放出aKJ能量,写出X单质有关燃烧热的热化学方程式___________________________________________________。
10、含氮物质是一类常见物质,在人们的生产、生活活动中有重要作用。
(1)实验室中,采用一定浓度的NaNO2溶液和NH4Cl溶液作为反应物,通过加热制备少量N2。
①该反应的化学方程式是_______,收集N2的方法是_______(填标号)。
②实验小组同学设计以下实验探究上述反应的速率与c(NaNO2)的关系
实验编号 | 溶液体积/mL | 收集1.0mLN2所用时间/s | |||
NaNO2溶液 | NH4Cl溶液 | 醋酸 | 水 | ||
1 | 4.0 | 4.0 | 4.0 | 8.0 | 334 |
2 | V1 | 4.0 | 4.0 | V3 | 150 |
3 | 8.0 | 4.0 | 4.0 | 4.0 | 83 |
4 | 12.0 | 4.0 | 4.0 | 0.0 | 38 |
i. V1=_______,V3=_______。
ii. 已知该反应的速率方程为,k为反应速率常数。根据上述实验数据,
_______(填整数)。
(2)“侯氏制碱法”是中国人的骄傲,上述实验中需用到的NH4Cl是“侯氏制碱法”的副产物。实验小组模拟“侯氏制碱法”的原理,在实验室中制备少量NaHCO3,使用的装置如下图:
装置接口正确的连接顺序为_______(填接口序号);由该装置可知,该实验中制备NH3需用到的试剂是_______(填化学式)。
(3)实验小组在实验中,将1.0 mol·L-1 NaNO2溶液滴入pH=0.5的1.0 mol·L-1 FeSO4溶液中,观察到溶液为棕色,而不是预期的黄色。于是他们进行以下实验探究。
①查阅资料 常温下,[Fe(NO)]2+在溶液中能稳定存在,溶液为棕色,受热分解释放出NO。
②提出猜想 溶液的棕色来源于[Fe(NO)]2+,且[Fe(NO)]2+的颜色掩盖了Fe3+的黄色。
③设计实验、验证猜想
实验编号 | 5 | 6 |
操作方法 | 取上述滴有NaNO2溶液的棕色混合液,向其中滴加稀KSCN溶液 | 取上述棕色混合液,按下图所示加热 |
④实验现象及分析
i. 实验5溶液变红色,说明溶液中存在Fe3+,Fe3+的来源是_______(写出离子方程式);
ii. 实验6观察到_______(填实验现象),证明溶液呈棕色是因为存在[Fe(NO)]2+,且其颜色掩盖了Fe3+的黄色。
11、混合碱(Na2CO3与NaHCO3,或Na2CO3与NaOH的混合物)的成分及含量可用双指示剂法测定。步骤如下:取混合碱溶液25.00 mL,滴加2滴酚酞为指示剂,用0.2000 mol·L−1的盐酸滴定液滴定至溶液呈微红色,记下消耗盐酸体积为22.50 mL;再滴加2滴甲基橙,继续滴定至溶液由黄色变为橙色,记下第二次滴定消耗盐酸的体积12.50 mL。(已知:H2CO3的Ka1 =4.3×10-7;Ka2 =5.6× 10-11)
请计算:
(1)混合碱成分及物质的量之比为___________。
(2)混合碱溶液中Na2CO3的浓度为___________mol·L−1.(写出计算过程)
12、葡萄糖酸锌(化学式为),是一种优良的人体补锌剂,常温下为白色晶体,溶于冷水,极易溶于热水和沸水。某兴趣小组利用废旧锰锌干电池中的锌皮(含
、Fe、
)和葡萄糖酸钙(化学式为
)为原料,设计了以下流程来制备葡萄糖酸锌。
已知:
①在酸性溶液中会转化为
和
②该条件下,溶液中金属离子的相关参数如下:
氢氧化物 | 开始沉淀的pH | 完全沉淀的pH |
2.7 | 3.7 | |
8.3 | 9.8 | |
7.6 | 9.6 | |
8.0 | 11.1 |
回答下列问题:
(1)“沉淀1”为___________,酸浸时除去部分锰元素发生的离子反应方程式为___________。
(2)氧化“滤液1”的目的是___________。
(3)操作A依次为___________、___________、过滤、洗涤、干燥。
(4)生产中也可用与葡萄糖酸钙反应制补锌剂其化学反应方程式为___________,趁热过滤后将滤液冷却至室温,再加入少量乙醇的作用是___________。
(5)另有同学分析后认为将、
与乙醇混合后加入
中,充分反应过滤也能得到葡萄糖酸锌,请你对此做出评价___________。
13、低碳烷烃脱氢制低碳烯烃对有效利用化石能源有重要意义。
(1)乙烷脱氢制乙烯
主反应:C2H6(g)=C2H4(g)+H2(g) ΔH1
副反应:2C2H6(g)=C2H4(g)+2CH4(g) ΔH2
C2H6(g)=C(s)+3H2(g) ΔH3
①标准摩尔生成焓是指在25℃和101kPa,由最稳定的单质生成1mol化合物的焓变。利用下表数据计算ΔH1=___________。
物质 | C2H6(g) | C2H4(g) | CH4(g) |
标准摩尔生成焓/kJ·mol-1 | -84.7 | +52.3 | -74.8 |
②恒容条件下,有利于提高C2H6平衡转化率的措施是___________(填标号)。
A.高温 B.高压 C.原料气中掺入H2 D.原料气中掺入CO2
③在800℃、恒容条件下,1mol C2H6进行脱氢反应,测得平衡体系中气体有0.3mol C2H6、0.6mol C2H4、0.1mol CH4和xmolH2,压强为170kPa,则x=___________,主反应Kp=___________ kPa。
(2)乙烷裂解中各基元反应及对应活化能如下表。
反应类型 | 反应 | 活化能 |
链引发 | ⅰ | 451 |
ⅱ | 417 | |
链传递 | ⅲ | 47 |
ⅳ | 54 | |
ⅴ | 181 | |
链终止 | ⅵ | 0 |
ⅶ | 0 |
根据上表判断:
①链引发过程中,更容易断裂的化学键是___________。
②链传递的主要途径为反应___________→反应___________(填序号),造成产物甲烷含量不高。
(3)使用进行乙烷脱氢催化性能研究。不同温度下,乙烷转化率及乙烯选择性随反应时间的变化曲线分别如图a、图b。
①550~620℃,在反应初始阶段,温度越高,乙烷转化率越大的原因是___________。
②该催化剂的最佳工作温度为___________。