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、简要回答下列问题。
(1)金属钠通常保存在煤油中的原因是__________。
(2)氢气被称为理想“绿色能源”的原因是________。
(3)垃圾分类处理已成为新时尚。废电池必须集中回收处理的原因是___。
3、I下列有关晶体结构或性质的描述中正确的是(______)
A.冰中存在极性键,分子间作用力和氢键
B.因金属性K>Na,故金属钾的熔点高于金属钠
C.各1mol的金刚石与石墨晶体中所含的C-C键的数目相同
D.氧化镁的晶格能大于氯化钠,故其熔点高于氯化钠。
Ⅱ某类金属合金也称为金属互化物,比如:Cu9Al4,Cu5Zn8等。请问答下列问题:
(1)基态锌原子的电子排布式为_______________________________;己知金属锌可溶于浓的烧碱溶液生成可溶性的四羟基合锌酸钠Na2[Zn(OH)4]与氢气,该反应的离子方程式为: ___________________________________________________;已知四羟基合锌酸离子空间构型是正四面体型,则Zn2+的杂化方式为__________________。
(2)铜与类卤素(SCN)2反应可生成Cu(SCN)2,1mol (SCN)2分子中含有__________个σ键。类卤素(SCN)2对应的酸有两种:A—硫氰酸()和B-异硫氰酸(
),两者互为:_________;其中熔点较高的是___________ (填代号),原因是________________________________。
(3)已知硫化锌晶胞如图1所示,则其中Zn2+的配位数是____________; S2-采取的堆积方式为____________________。(填A1或A2或A3)
(4)己知铜与金形成的金属互化物的结构如图2所示,其立方晶胞的棱长为a纳米(nm),该金属互化物的密度为_______g/cm3(用含a,NA的代数式表示)。
4、我国产铜主要取自黄铜矿(CuFeS2),随着矿石品味的降低和环保要求的提高,湿法炼铜的优势日益突出。该工艺的核心是黄铜矿的浸出,目前主要有氧化浸出、配位浸出和生物浸出三种方法。
I.氧化浸出
(1)在硫酸介质中用双氧水将黄铜矿氧化,测得有SO42-生成.
①该反应的离子方程式为____________。
②该反应在25-50℃下进行,实际生产中双氧水的消耗量要远远高于理论值,试分析其原因为____________。
Ⅱ.配位浸出
反应原理为:CuFeS2+NH3•H2O+O2+OH-→Cu(NH3)O42++Fe2O3+SO42-+H2O(未配平)
(2)为提高黄铜矿的浸出率,可采取的措施有____________(至少写出两点).
(3)为稳定浸出液的pH,生产中需要向氨水中添加NH4C1,构成NH3·H2O-NH4Cl缓冲溶液.某小组在实验室对该缓冲体系进行了研究:25℃时,向amol/L的氨水中缓慢加入等体积0.02mol/L的NH4C1溶液,平衡时溶液呈中性.则NH3·H2O的电离常数Kb=____________(用含a的代数式表示);滴加NH4C1溶液的过程中水的电离平衡____________(填“正向”、“逆向”或“不”)移动.
Ⅲ.生物浸出
在反应釜中加入黄铜矿、硫酸铁、硫酸和微生物,并鼓入空气,黄铜矿逐渐溶解,反应釜中各物质的转化关系如图所示。
(4)在微生物的作用下,可以循环使用的物质有____________(填化学式),微生物参与的离子反应方程式为____________(任写一个)。
(5)假如黄铜矿中的铁元素最终 全部转化为Fe3+,当有2mol SO42-生成时,理论上消耗O2的物质的量为____________。
5、铁及其化合物在人类生活中有着极其重要的作用。完成下列填空:
(1)铁的原子结构示意图为。由此可知,铁是第_______周期元素,铁原子核外3d轨道上共填充了_______个电子。
(2)古代中国四大发明之一的司南是由天然的磁石制成的,其主要成分是_______(选填编号)。
a.Fe b.FeO c.Fe2O3 d.Fe3O4
(3)FeSO4可以用来净水、治疗缺铁性贫血等,实验室在配制FeSO4溶液时,为了防止FeSO4变质,经常向溶液中加入铁粉,其原因是_______(用离子方程式表示)。
(4)向新配制的FeSO4溶液中,加入一定量的稀硝酸,发生如下反应:
_______Fe2++_______H++_______NO=_______Fe3++_______NO↑+_______H2O
①配平上述反应_______。
②每生成0.5molNO气体,转移的电子数为_______。
③要检验该反应后的溶液中是否还含有Fe2+,实验方案是_______。
现在可以利用铁氧化物循环裂解水制备氢气,其过程如图所示:
(5)写出反应Ⅲ的平衡常数表达式_______。
(6)写出铁氧化物循环裂解水制氢的总反应的化学方程式:_______。
(7)Fe3O4和CO的反应过程与温度密切相关。向某容器中加入Fe3O4与CO,当其它条件一定时,达到平衡时CO的体积百分含量随温度的变化关系如图所示。
已知:①Fe3O4+CO⇌3FeO+CO2-Q1(Q1>0)
②Fe3O4+4CO⇌3Fe+4CO2+Q2(Q2>0)
推测当温度达到570℃,平衡时CO体积百分含量最高的原因:_______。
6、(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___。
7、为有效控制雾霾,各地积极采取措施改善大气质量。有效控制空气中氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物显得尤为重要。
(1)在汽车排气管内安装催化转化器,可将汽车尾气中主要污染物转化为无毒的大气循环物质。
已知:① ∆H=180.5kJ·
②C和CO的燃烧热(∆H)分别为-393.5kJ·和-283kJ·
则2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) ∆H=_________kJ·
(2)将0.20molNO和0.10molCO充入一个容积为1L的密闭容器中,反应过程中物质浓度变化如图所示。
①CO在0—9min内的平均反应速率=__________ mol·L-1·
(保留两位有效数字);第12min时改变的反应条件可能为_________。
A.升高温度 B.加入NO
C.加催化剂 D.降低温度
②该反应在第18min时又达到平衡状态,此时的体积分数为________(保留三位有效数字),化学平衡常数K=____________(保留两位有效数字)。
(3)通过人工光合作用能将水与燃煤产生的转化为HCOOH和
。已知常温下0.1mol·
的HCOONa溶液pH=10,则HCOOH的电离常数Ka=__________。
8、(1)电镀时,镀件与电源的_______极连接。
(2)化学镀的原理是利用化学反应生成金属单质沉积在镀件表面形成的镀层。若用铜盐进行化学镀铜,应选用_______(填“氧化剂”或“还原剂”)与之反应。
(3)粗铜的电解精炼如图所示。在粗铜的电解过程中,粗铜板应是图中电极_______(填图中的字母);在电极d上发生的电极反应式为_______;若粗铜中还含有Au、Ag、Fe,它们在电解槽中的存在形式和位置为_______。
(4)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是_______。
a.电能全部转化为化学能
b.粗铜接电源正极,发生氧化反应
c.溶液中Cu2+向阳极移动
d.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
9、下图表示的是生产石膏的简单流程,请用平衡移动原理解释向CaCO3悬浊液中通入SO2发生反应的原因______。
10、2022年新冠疫情还在继续,防范疫情的有效手段之一就是对环境进行消毒。氯气(C12)是制备消毒剂的主要原料之一,回答下列问题:
I.常温下,实验室用高锰酸钾与浓盐酸快速制备干燥纯净的氯气。用下面需要的仪器进行此实验:
(1)该方法制备氯气的离子方程式为___________。
(2)上述仪器的正确连接顺序为(填各接口处的字母):___________。
Ⅱ.某同学使用石墨电极,在不同电压(x)下电解200mL 用盐酸酸化pH=1的0.1 mol/L FeCl2溶液,实验记录如下(a、b代表电压数值,且a>b):
序号 | 电压/V | 阳极现象 | 检验阳极产物 |
i | x ≥ a | 电极附近出现黄色,有气泡产生 | 有Fe3+、有Cl2 |
ii | a> x ≥ b | 电极附近出现黄色,无气泡产生 | 有Fe3+、无Cl2 |
iii | b>x>0 | 无明显变化 | 无Fe3+、无Cl2 |
(3)可用___________试剂(填化学式)检验出溶液中含有Fe3+。
(4)由上述实验猜测,电解过程生成Fe3+的原因可能有:
①Fe2+直接在___________(填“阴”或“阳”)极放电;②___________(用离子方程式表示)。
(5)ii中虽未检验出Cl2,但Cl-在阳极是否放电仍需进一步验证。某同学又做以下实验,记录如下:
序号 | 电压/V | 阳极现象 | 检验阳极产物 |
iv | ___________ | 无明显变化 | 有Cl2 |
v | ___________ | 无明显变化 | 无Cl2 |
①实验选择电解的溶液可由100mL ___________溶液与100mL ___________溶液混合而成(填“浓度、溶质”)。
②与ii对比,得出的结论:通过控制电压,证实了产生Fe3+的两种原因都成立;且低电压下,Fe2+优于Cl-放电,那么请把上表的电压数据补充完整:iv___________,v___________。 (要用到的物理量可以用字母表示)。
11、用沉淀法测定 KHCO3和 Na2CO3 固体混合物的组成,每次称取一定质量的样品溶于水制成溶液,向其中滴加相同浓度的 Ba(OH)2 溶液,每次实验均充分反应,反应前后溶液体积变化忽略不计,实验记录见下表:
实验序号 | I | II | III | IV | Ⅴ |
样品质量(g) | 3.06 | 6.12 | 9.18 | 12.24 | 15.30 |
Ba(OH)2溶液体积(mL) | 300 | 300 | 300 | 300 | 300 |
生成沉淀的质量(g) | 5.91 | 11.82 | 17.73 | 23.64 | 23.64 |
回答下列问题:
(1)样品中KHCO3 和Na2CO3 的物质的量之比_______。
(2)室温下第III组实验所得溶液中的 OH-物质的量浓度为_________。
12、回收利用硫和氮的氧化物是保护环境的重要举措。
(1)在模拟回收硫的实验中,向某恒容密闭容器中通入和
气体,反应在不同条件下进行,反应体系总压强随时间的变化如图所示。
①与实验a相比,实验c改变的实验条件可能是_______。
②请利用体积分数计算该条件下实验b的平衡常数_______(列出计算式即可)。(注:某物质的体积分数
)
(2)用消除
污染的反应原理为
。不同温度条件下,
与
的物质的量之比分别为4∶1、3∶1、1∶3,得到
脱除率曲线如图所示。
①曲线a中的起始浓度为
,从A点到B点经过
,该时间段内
的脱除速率为_______
。
②不论以何种比例混合,温度超过,
脱除率骤然下降,除了在高温条件下氮气与氧气发生反应生成
,可能的原因还有(一条即可)_______。
③曲线b对应的与
的物质的量之比是_______,其理由是_______。
13、生产工艺的实现,涉及能源消耗、环境保护、综合经济效益等等。
Ⅰ.(1)下列单元操作中采用了热交换工艺设备,以利用化学反应中放出的热量,达到节能减排效果的有_______(填序号)。
A. 电解食盐水制烧碱 B. 合成氨中的催化合成
C. 硫酸生产中的催化氧化 D. 煅烧石灰石制取生石灰
Ⅱ.以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生成硫酸的催化剂。从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为:
物质 | V2O5 | V2O4 | K2SO4 | SiO2 | Fe2O3 | Al2O3 |
质量分数/% | 2.20~2.90 | 2.8~3.32 | 22~28 | 60~65 | 1~2 | <1 |
以下是一种废钒催化剂回收工艺路线:
回答下列问题:
(2)“酸浸”时V2O4转化为VO2+,反应的离子方程式为_________,同时V2O5转化为VO2+。“废渣1”的主要成分是________。
(3)“氧化”中使VO2+变为VO2+,则“氧化”环节中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_____。
(4)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为:4ROH+V4O124-R4V4O12+4OH−(以ROH为强碱性阴离子交换树脂)。为了提高化洗脱效率,淋洗液应该呈_______性(填“酸”“碱”“中”)。
(5)检验“流出液”中含量最多的阳离子,其实验操作步骤是____。
(6)“煅烧”中发生反应的化学方程式2NH4VO3V2O5+H2O+2NH3↑,写出“沉钒”过程的离子方程式__________。
(7)若有100 kg该废钒催化剂,若转化中钒元素利用率为80%,则最多可回收到V2O5__kg(保留小数点后一位)。