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、聚硅酸铁是目前无机高分子絮凝剂研究的热点,一种用钢管厂的废铁渣(主要成分Fe3O4,少量碳及二氧化硅)为原料制备的流程如下:
(1)废铁渣进行“粉碎”的目的是____________。
(2)“酸浸”需适宜的酸浓度、液固比、酸浸温度、氧流量等,其中酸浸温度对铁浸取率的影响如右图所示:
①加热条件下酸浸时,Fe3O4与硫酸反应的化学方程式为___________。
②酸浸时,通入O2的目的是_____________,该反应的离子方程式为_________。
③当酸浸温度超过100℃时,铁浸取率反而减小,其原因是____________。
(3)滤渣的主要成分为____________(填化学式)。
(4)“Fe3+浓度检测”是先用SnCl2将Fe3+还原为Fe2+;在酸性条件下,再用K2Cr2O7标准溶液滴定Fe2+(Cr2O72-被还原为Cr3+),该滴定反应的离子方程式为______________。
3、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___________________________________________________。
4、元素单质及其化合物有广泛用途,请回答下列问题:
(1)第三周期元素中,钠原子核外有_______种能量不同的电子;氯原子的最外层电子排布式为______________;由这两种元素组成的化合物的电子式为__________。
(2)下列气体能用浓硫酸干燥的是________。
A.NH3 B.HI C.SO2 D.CO2
(3)请用一个实验事实说明钠与镁的金属性强弱________________________________。
(4)KClO3可用于实验室制O2,若不加催化剂,400 ℃时可分解生成两种盐,化学方程式为:KClO3 KCl+KClO4 (未配平),则氧化产物与还原产物的物质的量之比为_________。
(5)已知:
化合物 | MgO | MgCl2 |
类型 | 离子化合物 | 离子化合物 |
熔点/℃ | 2800 | 714 |
工业上电解MgCl2制单质镁,而不电解MgO的原因是________________________________。
5、一种利用电解锰阳极泥(主要成分MnO2、MnO)制备MnO2的工艺流程如下:
(1)“煅烧氧化”时,1mol MnO煅烧完全转化为Na2MnO4失去电子的物质的量为___________;MnO2煅烧反应的化学方程式为__________________。
(2)“浸取”时,为提高Na2MnO4的浸取率,可采取的措施有____________、____________(列举2点)
(3)“调pH”是将溶液pH 调至约为10,防止pH较低时Na2MnO4自身发生氧化还原反应,生成MnO2和___________;写出用pH试纸测定溶液pH的操作_______________。
(4)“还原”时有无机含氧酸盐生成,发生反应的化学方程式为_____________。
(5)测定产品中MnO2质量分数的步骤如下:
步骤1. 准确称取mg产品,加入c1mol·L-1Na2C2O4溶液V1mL (过量)及适量的稀硫酸,水浴加热煮沸一段时间。(已知:Na2C2O4+2H2SO4+MnO2=MnSO4+2CO2↑+2H2O+Na2SO4)
步骤2. 然后用c2mol·L-1KMnO4标准溶液滴定剩余的Na2C2O4滴定至终点时消耗KMnO4标准溶液V2mL。(已知:5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4=2MnSO4+10CO2↑+K2SO4+8H2O)
步骤2达滴定终点时判断依据是_____________;产品中MnO2的质量分数为ω(MnO2)=____________(列出计算的表达式即可)。
6、有A、B、C、D、E五种原子序数依次增大的元素(原子序数均小于30)。A的基态原子2p能级有3个单电子;C的基态原子2p能级有1个单电子;E的内部各能层均排满,且有成单电子;D与E同周期,价电子数为2。则:
(1)写出基态E原子的价电子排布式_____________________。
(2)A的单质分子中π键的个数为___________。
(3)A、B、C三元素第一电离能由大到小的顺序为__________ (用元素符号表示)。
(4)B元素的氢化物的沸点是同族元素中最高的,原因是______________________。
(5) A的最简单氢化物分子的空间构型为_______,其中A原子的杂化类型是________。
(6)C和D形成的化合物的晶胞结构如下图,已知晶体的密度为ρ g/cm3,阿伏加德罗常数为NA,求晶胞边长a=__________cm。 (用含ρ、NA的计算式表示)
7、下图是工业上以天然气、空气为原料合成氨的一种工艺流程:
(1)脱硫反应第一步是利用Fe(OH)3除去H2S,该反应的化学方程式是____________。
(2)脱硫反应第二步是利用空气氧化回收硫,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_________,下列试剂中也适宜作此反应的氧化剂的是________(填选项)。
A.Cl2 B.H2O2 C.KMnO4 D.O3
(3)流程中Fe(OH)3和K2CO3可循环利用,你认为流程中还可循环利用的物质有_______。
(4)合成氨反应的原料气中V(N2)∶V(H2)=1∶3。平衡混合物中氨的含量与温度、压强的关系如下图所示:
则A、B、C三点对应的化学平衡常数KA、KB、KC的关系是___________(用“>”、“<”或“=”表示);A点H2的平衡转化率为________。
8、[有机化学基础] 有机物H是一种重要的医药中间体。其结构简式如图所示:
合成H的一种路线如下:
已知以下信息:
①有机物A遇氯化铁溶液发生显色反应,其分子中的苯环上有2个取代基,且A的苯环上一氯代物有2种。 ②J能发生银镜反应。
请回答下列问题:
(1)I的名称是 。G生成H的反应类型是 。
(2)B的含氧官能团名称是 ;E生成F的化学方程式为 。
(3)在一定条件下,A与J以物质的量比1∶1反应生成功能高分子材料K,K的结构简式为 。
(4)已知:,C与E以物质的量比1∶1混合在催化剂、加热条件下反应,写出化学方程式 。
(5)L是B的同分异构体,L符合下列条件的结构有 种(不考虑立体结构)。
①与B具有相同的官能团;②遇氯化铁溶液发生显色反应。
9、含硫烟气(主要成分为SO2)的处理备受关注,主要有以下两种方法。请回答:
I .碱液吸收法
步骤1:用足量氨水吸收SO2
步骤2:再加入熟石灰,发生反应2NH4++Ca2++2OH-+SO32-=CaSO3↓+2NH3·H2O
(1)步骤1中反应的离子方程式为_______________________。
(2)已知:25°C时,Ksp(CaSO3)=b,步骤2中反应的平衡常数K=a。该温度下,Kb( NH3·H2O)=__________________(用含a、b的代数式表示)。
II.水煤气还原法
己知:①2CO(g)+SO2(g)S(l)+2CO2(g) △H1=-37.0 kJ·mol-1
②2H2(g)+ SO2(g)S(l)+2H2O(g) △H2=+45.4 kJ·mol-1
③CO的燃烧热△H3=-283 kJ·mol-1
(3)1molS(l)在O2(g)中完全燃烧生成SO2(g)的热化学方程式为____________。
(4)反应②的正反应的活化能为E1 kJ·mol-1,其逆反应的活化能E2=_____ kJ·mol-1。
(5)在一定压强下,发生反应②。平衡时,α(SO2)与原枓气投料比[]和温度(T) 的关系如图所示。
①α(H2):N_____M (填“>”、“<”或 “ = ”)。
②逆反应速率:M_____Q(填“>”、“<”或 “ = ”)。
(6)t℃时,向10L恒容密闭容器中充入2 molCO(g)、2 mol SO2(g)和2 mol H2(g)。发生反应①和反应②。5mim达到平衡时,SO2(g)和CO2(g) 的物质的量分别为0.4mol、1.6mol。该温度下,反应②的平衡常数K=__________。
10、硝酸铜是常用的一种无机化学试剂
(1)工业上以粗铜为原料采取如图所示流程制备硝酸铜晶体:
①在步骤a中,还需要通入氧气和水,其目的是__________
②在保温去铁的过程中,为使Fe3+沉淀完全,可以向溶液中加入CuO调节溶液的pH,根据下表数据,溶液的pH应保持在_________范围
③在滤液蒸发浓缩步骤中,适当加入稀硝酸的作用是__________________________
(2)某研究学习小组将一定质量的硝酸铜晶体【Cu(NO3)2•6HO】放在坩埚中加热,在不同温度阶段进行质量分析,绘制出剩余固体质量分数与温度关系如下图所示。据图回答下列问题:
①当温度27℃<T<120℃时,反应的化学方程式为________②剩余固体质量为38.4g时,固体成分为【Cu(NO3)2•2Cu(OH)2】,当温度120℃<T<800℃时,反应的化学方程式为________ (此温度下,HNO也分解)③当剩余固体质量为21.6g时,固体的化学式为_____________________
(3)制备无水硝酸铜的方法之一是用Cu与液态NO
反应,反应过程中有无色气体放出,遇到空气变红棕色。反应的化学方程式是_________________
11、硫酸是一种重要的化工原料。接触法生产的硫酸产品有98%的硫酸、20%的发烟硫酸(H2SO4和SO3的混合物,其中SO3的质量分数为0.2)。
完成下列计算:
(1)若不计生产过程的损耗,__________m3 SO2(折合成标准状况)经充分转化、吸收,可产出1吨 98%的硫酸(密度为1.84g/mL)。若98%的硫酸可表示为SO3•H2O,20%的发烟硫酸可表示为SO3•aH2O,则a的值为 ___________(用分数表示)。
(2)铝和铝的化合物在社会生产和人类生活中也有着重要的作用。现有甲、乙两瓶无色溶液,已知它们可能是Na[Al(OH)4]溶液和H2SO4溶液。现经实验获得如下数据:
(已知:2Na[Al(OH)4]+H2SO4→2Al(OH)3↓+Na2SO4+2H2O)
组别 | 甲(mL) | 乙(mL) | 沉淀的物质的量(mol) |
① | 140 | 10 | 0.02 |
② | 10 | 140 | 0.02 |
③ | 20 | 560 | 0.04 |
请通过必要的计算推断过程回答:乙溶液中的溶质是什么________?其物质的量浓度为多少________?
12、二甲醚既是重要的工业品,也是燃料电池制氢的重要原料。二甲醚水蒸气重整制氢的总反应为CH3OCH3(g)+(1+2x)H2O(g)⇌(4+2x)H2(g)+2(1-x)CO(g)+2xCO2(g),其过程包括:
I.CH3OCH3(g)+H2O(g)⇌2CH3OH(g) ∆H1=+23.6kJ·mol-1
II.CH3OH(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+3H2(g) ∆H2=+49.5kJ·mol-1
III.CH3OH(g)⇌CO(g)+2H2(g) ∆H3=+90.7kJ·mol-1
IV.CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g) ∆H4=-41.2kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)反应I能自发进行,则该反应的熵变∆S___________0(填“大于”或“小于”)。
(2)反应II的平衡常数可表示为___________[用K(III)、K(IV)表示]。
(3)根据反应I、II、III、IV计算重整总反应的焓变∆H=______kJ·mol-1(列出含x的计算式即可)。
(4)CO2的选择性()与水醚比[n(H2O)/n(CH2OCH3)]和温度的关系如图1所示;423K时,平衡时H2的物质的量分数与水醚比的关系如图2所示:
①图1中相同温度下,水醚比越大CO2的选择性越高的原因是________;相同水醚比时,温度升高CO2的选择性降低的原因是______。
②图2中水醚比大于3时,随水醚比的增大H2的物质的量分数减小的原因是______。
(5)反应Ⅲ若在一定温度下、恒压容器中进行,总压为p,CH3OH的平衡转化率为ɑ,平衡时,CO的分压为_______;该反应的平衡常数Kp=_________(用含p、ɑ的代数式表示,Kp为以分压代替浓度表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
13、叠氮化钠(NaN3)是制备医药、炸药的一种重要原料,采用“亚硝酸甲酯-水合肼法”制备叠氮化钠的生产流程如下:
回答下列问题:
(1)亚硝酸甲酯合成釜中生成的亚硝酸甲酯(CH3ONO)易转化为气态进入叠氮环合塔,写出生成CH3ONO的化学反应方程式:_________________________________________________。
(2)叠氮环合塔中生成叠氮化钠的过程中生成一可循环使用的有机物,其官能团电子式为___________,该合成过程的化学方程式为______________________________________。
(3)已知氨基、氨气因有孤对电子而呈现一定碱性,所以水合肼(N2H4·H2O)的性质类似一水合氨,将硫酸与水合肼反应可以生成酸式盐,该盐的化学式为___________;叠氮环合塔中滴加的烧碱溶液要适当过量,目的主要是_________________________________。
A.促进NaN3水解 B抑制NaN3水解 C.作催化剂且对NaN3水解无影响
(4)生产中有HN3生成,请设计实验证明HN3为弱酸:________________________________。
(5)化工生产中,多余的NaN3常使用次氯酸钠溶液处理,在酸性条件下,二者反应可生成无毒的气体。若处理13 g NaN3,理论上需加入0.5 mol·L-1的NaClO溶液___________mL。