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、氯水中含有多种成分,因而具有多种性质,根据氯水分别与图中四种物质发生的反应填空(a、b、c、d重合部分代表物质间反应,且氯水足量)。
(1)能证明氯水具有漂白性的是______(填“a”“b”“c”或“d”)。
(2)c过程中的现象是________________,b过程中反应的离子方程式为________________。
(3)a过程中反应的化学方程式为____________________________
3、(铬是造成水体重度污染的元素之一,水体除铬主要有还原沉淀法、离子交换法、光催化还原法等。
(1)还原沉淀法:向水体中加入FeSO4、CaSO3等将高毒性Cr(Ⅵ)还原为低毒性Cr(Ⅲ)再调节pH使Cr(Ⅲ)生成Cr(OH)3沉淀除去。
①Cr(Ⅵ)在水溶液中的存在形态分布如图1所示。向pH=1.5的含Cr(Ⅵ)污水中加入FeSO4,发生的主要反应的离子方程式为___。
②Cr(Ⅲ)在水溶液中的存在形态分布如图2所示。当pH>12时,铬去除率下降的原因可用离子方程式表示为___。
(2)离子交换法:用强碱性离子交换树脂(ROH)与含铬离子(CrO、HCrO
等)发生离子交换。如与CrO
的交换可表示为2ROH(s)+CrO
(aq)
R2CrO4(s)+2OH-(aq)。Cr(Ⅵ)去除率与pH关系如图3所示,当pH>4时,Cr(Ⅵ)去除率下降的原因是___。
(3)光催化还原法:可能的反应机理如图4所示,ZrO2纳米管为催化剂,在紫外光照射下,VB端光生空穴(h+)被牺牲剂甲醇(CH3OH)消耗。在紫外光照射下,甲醇还原Cr(Ⅵ)的过程可描述为___。
4、我国在古代就会使用热还原法冶炼金属锡,反应的化学方程式为:
(1)作还原剂的物质是_______,碳元素的化合价_______(填“升高”或“降低”)。
(2)反应中每生成,消耗
的物质的量是_______
,转移电子的物质的量是_______mol。
5、元素铬(Cr)在溶液中主要以Cr3+(蓝紫色)、Cr(OH)4−(绿色)、Cr2O72−(橙红色)、CrO42−(黄色)等形式存在,Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体,回答下列问题:
(1)Cr3+ 与 Al3+ 的化学性质相似,在Cr2(SO4)3 溶液中逐滴加入NaOH溶液直至过量,可观察到的现象是_________。
(2)CrO42− 和 Cr2O72− 在溶液中可相互转化。室温下,初始浓度为1. 0 mol·L−1的Na2CrO4 溶液中c(Cr2O72−) 随c(H+) 的变化如图所示。
①用离子方程式表示Na2CrO4溶液中的转化反应____________。
②由图可知,溶液酸性减小,CrO42− 的平衡转化率__________(填“增大”“减小”或“不变”)。根据A点数据,计算出该转化反应的逆反应的平衡常数为__________。
③升高温度,溶液中CrO42−的平衡转化率减小,则该反应的ΔH____0(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)+6价铬的化合物毒性较大,常用NaHSO3将废液中的 Cr2O72− 还原成 Cr3+,反应的离子方程式为______________。
6、(1)盐酸中加入六次甲基四胺对钢铁有一定缓蚀作用,右图为其结构简式,其分子式为(CH2)6N4,其中碳原子采用___________杂化,其缓蚀作用是因为分子中___________原子的孤对电子能与铁原子形成配位键,覆盖在钢铁表面。
(2)CO与N2属于等电子体,1个CO分子中含有的π键数目是___________个。
C、N、O三种元素的笫一电离能最大的是___________。
(3)右图是某化合物的晶胞示意图,硅原子与铝原子之间都以共价键连接。
①该化合物的化学式是___________。
②Si元素基态原子的电子排布式是___________。
③已知晶胞边长为5.93×10-8cm,Si与A1之间的共价键键长是___________cm(只要求列算式,不必计算出数值,下同),晶体的密度是___________g·cm-3
7、运用化学反应原理知识回答下列有关碳和碳的化合物的问題
⑴汽车尾气的主要污染物是NO以及燃料燃烧不完全所产生的CO,它们是现代化城市的重要大气污染物,为了减轻汽车尾气造成的大气污染,人们开始探索利用NO和CO在一定条件下转化为两种无毒气体E和F的方法(己知该反应在一定条件下可以自发进行)。在2L密闭容器中加入一定量NO和CO,当溫度分别在T1和T2时,测得各物质平衡时物质的量如下表:
①请结合上表数据,写出NO与CO反应的化学方程式___________________,该反应的△S_______0 (填“<”或“>”)。
②上述反应T1℃时的平衡常数为K1,T2℃时的平衡常数为K2。根据表中数据计算K1=_________,根据表中数据判断,温度T1和T2关系是(填序号)______________。
A. T1>T2 B. T1<T2 C.无法比较
(2)生成的CO2经常用氢氧化钠来吸收,现有0.4molCO2,若用200mL3mol/LNaOH溶液将其完全吸收,溶液中离子浓度由大到小的顺序为____________。
(3)CO2在自然界循环时可与CaCO3反应,CaCO3是一种难溶物质,其Ksp=2.8×10-9。CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合可形成CaCO3沉淀,现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合,若Na2CO3溶液的浓度为2×10-4mol/L,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为:___________mol/L。(忽略混合前后溶液体积的变化)
(4)己知14gCO完全燃烧时放出141.5 kJ 的热量,则写出CO燃烧热的热化学方程式:_____________。
(5)CO还可以用做燃料电池的燃料,某熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,该电池用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为负极燃气,空气与CO2的混合气为正极助燃气,制得在650℃下工作的燃料电池,写出其负极和正极电极反应方程式:负极:_________;正极:________
8、氮肥厂的废水中氮元素以 NH3•H2O、NH3 和 NH的形式存在,对氨氮废水无害化处理已成为全球科学研究热点,下面是两种电化学除氨氮的方法。
方法一:电化学氧化法
(1)有研究表明,当以碳材料为阴极,O2可在阴极生成H2O2,并进一步生成氧化性更强的·OH,·OH可以将水中氨氮氧化为N2。
①写出·OH 的电子式___________。
②写出·OH 去除氨气的化学反应方程式___________。
③阴极区加入 Fe2+可进一步提高氨氮的去除率,结合如图解释 Fe2+的作用___________。
方法二:电化学沉淀法
已知:常温下 MgNH4PO4•6H2O、Mg3(PO4)2 和 Mg(OH)2 的溶度积如下
物质 | MgNH4PO4•6H2O | Mg3(PO4)2 | Mg(OH)2 |
溶度积 | 2.5×10−13 | 1.04×10−24 | 1.8×10−11 |
(2)用 0.01 mol/L NH4H2PO4 溶液模拟氨氮废水,电解沉淀原理如图甲,调节溶液初始 pH=7,氨氮的去除率和溶液 pH 随时间的变化情况如图乙所示。
①电解过程中,阳极:Mg – 2e−=Mg2+,阴极:___________,用化学用语表示磷酸铵 镁沉淀的原理,___________。
②反应 1 h 以后,氨氮的去除率随时间的延长反而下降的原因___________。
9、18-Ⅰ 乙酸香兰酯是用于调配奶油、冰淇淋的食用香精,其合成反应的化学方程式如下:
下列叙述正确的是(_____)
A.该反应属于取代反应
B.乙酸香兰酯的分子式为C10H8O4
C.FeCl3溶液可用于区别香兰素与乙酸香兰酯
D.乙酸香兰酯在足量NaOH溶液中水解得到乙酸和香兰素
18-Ⅱ用 A(CH2=CH2)和 D(HOOCCH=CHCH=CHCOOH)合成高分子P,其合成路线如下:
已知:①
②酯与醇可发生如下酯交换反应:
(1)B的名称为_________________,D中官能团的名称为_________________________。
(2)C的分子式是C2H6O2,反应②的试剂和反应条件是____________________________。
(3)F的结构简式是__________________________。
(4)反应⑥的化学方程式是____________________________________。
(5)G的一种同分异构体G'为甲酸酯、核磁共振氢谱有3种峰且1mol该有机物酸性条件下水解产物能与2 mol NaOH反应。G'的结构简式为___________________。
(6)以对苯二甲醇、甲醇为起始原料,选用必要的无机试剂合成G,写出合成路线(用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件)。___________________
10、碱式碳酸铜[xCuCO3·yCu(OH)2],呈孔雀绿颜色.又称为孔雀石,是一种名贵的矿物宝石。它与铜与空气中的氧气、二氧化碳和水蒸气等物质反应产生的物质。CuSO4溶液与Na2CO3溶液反应可以得到碱式碳酸铜,我们将对其组成进行相关探究。
[沉淀制备]
称取12. 5 g胆矾(CuSO4• 5H2O)溶于87. 5mL蒸馏水中,滴加少量稀硫酸(体积可以忽略不计),充分搅拌后得到CuSO4溶液。向其中加入Na2CO3溶液,将所得蓝绿色悬浊液过滤,并用蒸馏水洗涤,再用无水乙醇洗涤,最后低溫烘干备用。
[实验探究]我们设计了如下装置,用制得的蓝绿色固体进行实验。
根据以上实验回答下列问题
(1)配制硫酸铜溶液的过程中滴加稀硫酸的作用是___________,所得硫酸铜溶液的溶质质量分数为_________
(2)实验室通常使用加热亚硝酸钠和氯化铵混合溶液的方法制取N2,该反应的化学方程为:__________。
⑶D装置加热前,需要首先打开活塞K,通入适量N2,然后关闭K,再点燃D处酒精灯。通入N2的作
用___________, B为安全瓶,其作用原理为_________,C中盛装的试剂应是__________。
(4)加热D后观察到的现象是________________。
(5)经查阅文献知:Ksp[CaCO3]=2.8×10-9,Ksp[BaCO3]=5.1×10-9,经讨论认为需要用Ba(OH)2溶液代替澄清石灰水来定量测定蓝绿色固体的化学式,其原因是______________
a.Ba(OH)2的碱性比Ca(OH)2强
b.Ba(OH)2溶解度大于Ca(OH)2,能充分吸收CO2
c.相同条件下,CaCO3的溶解度明显大于BaCO3
d.吸收等量CO2生成的BaCO3的质量大于CaCO3,测量误差小
(6)待D中反应完全后,打开活塞K,再次滴加NaNO2溶液产生N2,其目的是______________。若装置F中使用Ba(OH)2溶液,实验结束后经称量,装置E的质量增加0.27 g,F中产生沉淀1.97 g。则该蓝绿色固体的化学式为_____________。[写成xCuCO3·yCu(OH)2的形式]
11、实验室久置的NaHCO3固体中有Na2CO3·xH2O(x≤10)。取该固体8.68g充分加热,产生的气体依次通过浓硫酸和碱石灰被完全吸收,分别增重1.62g和1.76g。请计算:
(1)固体中NaHCO3物质的量_____mol。
(2)Na2CO3·xH2O中x=____(写出计算过程)
12、目前,我国发电机装机容量已经突破4亿KW,其中绝大多数为燃煤机组,电厂每生产1千千瓦时的电力,排放2.1千克NOx,有人对氮氧化物的排放的控制,总结为“一石击五鸟”,包括生态系统问题、生态富营养化问题、臭氧问题、颗粒物灰霾问题、大气中氮氧化物问题。脱硝技术和吸收、转化是当今世界的主题。
(1)碱液吸收法:;
。NO2和NO混合气体要想完全被NaOH溶液吸收,则V(NO2):V(NO)的范围:_______
(2)汽车尾气“催化转化法”:现有的汽车尾气处理是把NO和CO转化为无毒可供大气循环的气体,通常使含适当比例的NO、CO尾气通过装有高效催化剂的处理装置。请根据以下相关数据,分析仅使用催化剂能否有效消除NO、CO尾气污染_______
反应 | 25℃时的平衡常数 | 焓变 |
反应I: | ||
反应II: |
(3)SNCR技术一种NH3催化还原NO的物质转化如图所示。若参与反应的NH3和O2的物质的量之比为4:1,写出转化时总反应的化学方程式:_______
(4)研究CO还原NOx对环境的治理有重要意义,相关的主要化学反应有:
I.
II.
III.
已知:每1mol NO2、CO、CO2、NO分解为气态基态原子吸收的能量分别为819kJ、1076kJ、1490kJ、632kJ
①上述反应I的活化能Ea正_______Ea逆 (填“>”、“=”或“<”)
②下列描述不正确的是_______。
A.在恒温恒容密闭容器中只进行反应I,若压强不变,能说明反应I达到平衡状态
B.反应III;,
;该反应在低温下自发进行
C.恒温条件下,增大CO的浓度能使反应III的平衡向正向移动,平衡常数不变
D.上述反应达到平衡后,瞬间升温后,三个反应的逆反应速率均一直增大至达到新的平衡
(5)汽车尾气是城市空气污染源之一,其中主要污染物有NO和CO,一定条件下可发生反应:
。催化剂性能决定了尾气处理效果。将NO和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂(I、II)进行反应,测量逸出气体中NO含量,可测算尾气脱氮率。相同时间内,脱氮率随温度变化曲线如图所示。
①对于放热反应,平衡体系温度越低,平衡脱氮率越高,曲线上a点的脱氮率_______(填“>”、“<”或“=”)对应温度下的平衡脱氮率。
②催化剂II条件下,450℃后,脱氮率随温度升高而下降的原因可能是_______。
13、铋及其化合物在工业生产中用途广泛,如氯氧化铋(BiOCl)常用作电子设备、塑料助剂等。以下是一种用铋精矿(Bi2S3,含有FeS2、Cu2S、PbO2及不溶性杂质)制备 BiOCl的一种方法,其流程如图:
已知:
① Fe(OH)3开始沉淀的 pH值为2.7,沉淀完全时的 pH值为3.7。
② pH≥3时,BiCl3极易水解为BiOCl沉淀。
请回答以下问题:
(1)Cu的基态核外价电子排布图为___________
(2)铋精矿在浸取时除采用粉碎矿石和增大压强来提高铋精矿浸取率外,还可以采取___________、___________措施(任写两条)。
(3)“加压浸取”过程中,Bi2S3转化为Bi2O3,FeS2转化为Fe2O3,而Cu2S溶解进入浸出液,且硫元素转化为SO,请写出Cu2S在此过程中发生反应的离子方程式:___________
(4)“操作Ⅰ”为___________、过滤、洗涤、干燥。
(5)流程中生成 BiOCl 的离子方程式:___________
(6)FeS2的立方晶胞结构如图所示。已知晶胞的参数为a pm,设NA为阿伏加德罗常数的值,则该晶体中与Fe2+距离最近且相等的Fe2+有___________个,该晶胞的密度为___________g/cm3(列出计算式)