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、碘是生命体中的必需元素,请根据如下有关碘及其化合物的性质,回答下列问题:
(1)实验室中制取少量碘可采用如下方法:KI+CuSO4→CuI↓+K2SO4+I2。此反应生成1 mol I2时转移的电子是________mol。工业生产中,可用智利硝石(含有NaIO3)为原料,与NaHSO3溶液反应生成碘,写出此反应的离子方程式:______________________________________________。
(2)单质碘与氟气反应可制得IF5,实验表明液态IF5具有一定的导电性,研究人员发现产生这一现象的可能原因在于IF5的自偶电离(类似于:2H2OH3O++OH-),电离生成的+1价阳离子为_____,-1价阴离子为________。
(3)将单质碘与铝屑置于管式电炉中,隔绝空气加热至500℃得到棕色片状固体(AlI3),此固体溶于Na2CO3溶液可产生白色沉淀和气体。请写出AlI3和Na2CO3溶液反应的离子方程式:______________。
(4)设计以下实验方案判断加碘食盐中碘的存在形式为I-、IO或两者同时存在。请对以下试验方案进行预测和分析。首先取试样加水溶解,分成三份试样:
①第一份试样加酸酸化,如果加淀粉溶液后试样溶液变蓝,说明试样中同时存在I-和IO,该过程反应的离子方程式为___________。
②第二份试样酸化后,加入淀粉溶液无变化,再加________溶液,溶液变蓝,说明试样中存在I-。
③第三份试样酸化后,如果直接使________试纸变蓝,说明试样存在IO离子。
3、与硫同族的元素Te,最高价氧化物的水化物碲酸(H6TeO6)的酸性比H2SO4____(选填“强”或“弱”),其氧化性比硫酸强。向碲酸中通入SO2气体,若反应中生成的TeO2与Te的物质的量之比为2:1,写出该反应的化学方程式______________。当6mol碲酸与一定量SO2恰好完全反应,所得溶液体积为20L,则所得溶液的pH为____________。
4、化学链燃烧的基本原理是将传统燃料与空气接触的燃烧反应借助载氧剂(如、FeO等)的作用分解为几个气固相反应,燃料与空气无需接触,由载氧剂将空气中的氧传递给燃料。
回答下列问题:
(1)用FeO作载氧剂,部分反应的与温度的关系如图甲所示(已知:
是用平衡分压代替平衡浓度表示的平衡常数,平衡分压=总压×物质的量分数)。
①据图甲判断,属于吸热反应的是___________(填“a”“b”或“c”)。
②X点对应温度下,向某恒容密闭容器中通入m molCO,并加入足量的FeO,只发生反应,则CO的平衡转化率为___________。
(2)为研究上述反应体系的平衡关系,控制温度为T℃,向某恒容密闭容器中加入和
进行反应:
。反应起始时压强为
,达到平衡状态时,容器内气体压强是起始压强的2.0倍。
①T℃时,该反应的平衡常数___________(分压=总压×物质的量分数)。
②相同温度下,再向该恒容密闭容器中通入稀有气体(Ar)稀释,该反应的化学平衡将___________(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)。平衡时,与
物质的量浓度之比
___________。
(3)为研究反应体系的动力学行为,向另一恒容密闭容器中加入一定量、
和
,控制不同反应温度,
物质的量浓度c随反应时间t的变化曲线如图乙所示。
代表较高温度的变化曲线为___________。(填“X”或“Y”)。温度为T℃,若起始时向该容器中加入、
、
、
,此时
___________
(填“>”“<”或“=)。
5、CuCl广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热分解ag CuCl2·2H2O制备CuCl,该小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器略),并开展相关探究。
阅读资料:
资料一 | CuCl2·2H2O | 在HCl气流中加热至140℃ | 产生CuCl2 | CuCl2在受热大于300℃时 | 生成CuCl和Cl2 |
资料二 | CuCl2·2H2O | 直接加热 | 产生Cu2(OH)2Cl2 | Cu2(OH)2Cl2在受热到200℃时 | 产生CuO |
请回答下列问题:
(1)请在下表中填写实验操作的步骤。
步骤 | 操作描述 |
① | __________ |
② | __________ |
③ | __________ |
④ | 熄灭酒精灯,冷却 |
⑤ | 停止通入HCl,然后通入N2 |
(2)在实验过程中观察到B中物质由白色变为蓝色,C中试纸的颜色变化是_______。
(3)装置D的作用是___________________。
(4)反应结束后,取出CuCl产品进行实验,发现其中含有少量的CuCl2或CuO杂质,根据资料信息分析其原因:
① 若杂质是CuCl2,则产生的原因是______________。
②若杂质是CuO,则产生的原因是________________。
(5)在不了解CuCl化学性质的前提下,如何证明实验得到的CuCl样品中含有CuCl2杂质__________________。
6、【化学—物质结构与性质】原子序数依次增大的A、B、C、D、E、F六种元素。其中A的基态原子有3个不同的能级,各能级中的电子数相等;C的基态原子2p能级上的未成对电子数与A原子的相同;D为它所在周期中原子半径最大的主族元素;E和C位于同一主族,F的原子序数为29。
(1)F原子基态的外围核外电子排布式为 。
(2)在A、B、C三种元素中,第一电离能由小到大的顺序是 (用元素符号回答)。
(3)元素B的简单气态氢化物的沸点 (高于,低于)元素A的简单气态氢化物的沸点,其主要原因是 。
(4)由A、B、C形成的离子CAB-与AC2互为等电子体,则CAB-的结构式为 。
(5)在元素A与E所形成的常见化合物中,A原子轨道的杂化类型为 。
(6)由B、C、D三种元素形成的化合物晶体的晶胞如图所示,则该化合物的化学式为 。
(7)FC在加热条件下容易转化为F2C,从原子结构的角度解释原因 。
7、将51.2g完全溶于适量浓硝酸中,得到标况下17.92L
、
和
的混合气体,该混合气体恰好能被500
2
溶液完全吸收,生成只含
和
的盐溶液。请计算:
(1)盐溶液中_______
。
(2)混合气体中_______
。
8、Ⅰ.室温下,已知Ksp[Mg(OH)2]=1.0×10-11,现用MgSO4溶液制备[Mg(OH)2。若MgSO4溶液中c(Mg2+)=1.0×10-3mol/L,那么,向其中加入等体积的KOH溶液的浓度为________mol/L,可使Mg2+恰好完全沉淀(溶液体积变化可忽略不计,但溶液中残留的Mg2+不能忽略)。
Ⅱ.钼酸钠晶体(Na2MoO4·2H2O)是一种无公害型冷却水系统的金属缓蚀剂。工业上利用钼精矿(主要成分是不溶于水的MoS2)制备钼酸钠的两种途径如图所示:
(1)钼和锆同属过渡金属, 锆还是核反应堆燃料棒的包裹材料, 锆合金在高温下与水蒸气反应产生氢气,二氧化锆可以制造耐高温纳米陶瓷。下列关于锆合金、二氧化锆的说法中正确的是_____(填序号)
a.锆合金比纯锆的熔点高,硬度小
b.二氧化锆陶瓷属于新型无机非金属材料
c.将一束光线通过纳米级二氧化锆会产生一条光亮的通路
(2)途径I碱浸时发生反应的化学反应方程式为_________________
途径Ⅱ氧化时发生反应的离子方程式为______________________
(3)分析纯的钼酸钠常用钼酸铵[(NH4)2MoO4]和氢氧化钠反应来制取,若将该反应产生的气体与途径I所产生的尾气一起通入水中,得到正盐的化学式是______________。
(4)钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂。常温下,碳素钢在三种不同介质中的腐蚀速率实验结果如下图:
①要使碳素钢的缓蚀效果最优,钼酸钠和月桂酰肌氨酸的浓度比应为____。
②当硫酸的浓度大于90%时,腐蚀速率几乎为零,原因是___________________。
9、甲烷自热重整是先进的制氢方法,包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气,发生的主要化学反应有:
反应 过程
| 化学方程式
| 焓变△H (kJ/mol)
| 正反应活化能Ea (kJ/mol)
|
甲烷 氧化[
| CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)
| -802.6
| 125.6
|
CH4(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)
| -322.0
| 172.5
| |
蒸汽 重整
| CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)
| 206.2
| 240.1
|
CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)
| 165.0
| 243.9
|
回答下列问题:
(1)反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)的△H= kJ/mol。
(2)在初始阶段,甲烷蒸汽重整的反应速率 甲烷氧化的反应速率(填大于、小于或等于)。
(3)对于气相反应,用某组分(B)的平衡压强(PB)代替物质的量浓度(cB)也可表示平衡常数(记作KP),则反应CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)KP的表达式为 ;随着温度的升高,该平衡常数 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)从能量角度分析,甲烷自热重整方法的先进之处在于 。
(5)在某一给定进料比的情况下,温度、压强对H2和CO物质的量分数的影响如下图:
①若要达到H2物质的量分数>65%、CO的物质的量分数<10%,以下条件中最合适的是 。
A.600℃,0.9Mpa B.700℃,0.9Mpa C.800℃,1.5Mpa D.1000℃,1.5MPa
②画出600℃,0.1Mpa条件下,系统中H2物质的量分数随反应时间(从常温进料开始计时)的变化趋势示意图:
(6)如果进料中氧气量过大,最终导致H2物质的量分数降低,原因是 。
10、CuCl是一种难溶于水和乙醇的白色固体,可溶于浓盐酸或者浓氨水(形成络合物),易被氧化为高价绿色铜盐,见光受热易分解。在催化领域广泛应用,纺织工业中常作脱色剂,可利用如图装置(夹持装置略去)将SO2通入新制氢氧化铜悬浊液中制备CuCl。
实验步骤及现象:
①向C中先加入10.00mL0.5mol•L-1CuCl2溶液,再加入30mL0.6mol•L-1NaOH溶液;
②取下A中分液漏斗上的玻璃塞,然后打开分液漏斗的活塞,产生SO2气体至过量,直至C中出现较多的白色沉淀,上层是淡绿色的溶液;
③将C中混合物过滤,依次用水和乙醇洗涤低温晾干,精确称量所得固体质量为0.398g。
回答下列问题:
(1)试剂a为浓硫酸,反应过程中表现的是浓硫酸的_______性和_______性。
(2)装置B中长颈漏斗的作用是_______。
(3)将SO2通入C中,与新制氢氧化铜悬浊液反应,产生白色固体的离子方程式为_______。
(4)装置C的规格最好选用_______(填字母)。
A.50mL
B.100mL
C.150mL
D.200mL
(5)针对步骤2中的现象查阅资料得知:
i.白色沉淀为CuCl;
ii.上层淡绿色溶液中的主要溶质为NaCl和少量Cu(HSO3)2。
结论:本实验中较多量的新制氢氧化铜与二氧化硫发生了氧化还原反应,少量与之发生了复分解反应,二者为竞争关系。检验淡绿色溶液中含有的操作方法是_______。
(6)产品需要避光保存在阴凉的环境中,其原因是_______。
(7)计算该实验中CuCl的产率为_______%。
(8)已知:Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O,CuCl+HCl=HCuCl2,HCuCl2CuCl↓+HCl。若所得CuCl固体中混有少量Cu2O,请补充完整除去Cu2O的实验方案:
①向产物中滴加试剂_______,使固体充分溶解,再过滤出杂质;.
②向滤液中加水稀释至不再产生沉淀为止;
③过滤、洗涤、干燥,可得到除去Cu2O后的CuCl固体。
11、Cl2与NaOH溶液反应可生成NaCl、NaClO和NaClO3(Cl-和ClO-)的比值与反应的温度有关,用24gNaOH配成的250mL溶液,与Cl2恰好完全反应(忽略Cl2与水的反应、盐类的水解及溶液体积变化):
(1)NaOH溶液的物质的量浓度_____mol·L-1;
(2)某温度下,反应后溶液中c(Cl-)=6c(ClO-),则溶液中c(ClO-) =_____mol·L-1。
12、苯基硫醇()又叫苯硫酚,是一种医药中间体,工业制备原理如下:
主反应:(g)+H2S(g)
(g)+HCl(g) ΔH=-16.8kJ ·mol-1
副反应:(g)+H2S(g)
(g)+HCl(g)+
S8(g) ΔH =-45.8 kJ ·mol-1
回答下列问题:
(1)一定温度下,相同时间内,苯基硫醇浓度增大的程度明显高于苯,其原因可能是主反应的活化能较___________(填“大”或“小”)。
(2)T℃时,在容积为5L的恒容密闭容器中,充入物质的量均为2mol的氯苯和硫化氢,发生上述主反应和副反应,达到平衡时苯基硫醇的物质的量分数为25%,平衡时总压是初始总压的倍。
①平衡时苯的浓度为___________mol·L-1。
②主反应Kp=___________(列出算式)。
(3)恒容密闭容器中,在投料比 =1的条件下,测得苯基硫醇和苯的收率(
)在相同时间内随温度的变化如下图所示:
①温度小于590℃,苯基硫醇的收率随温度升高而增大的可能原因是___________。
②590℃时,副反应未达到平衡,理由是___________。
③645℃时,H2S中硫原子的物质的量是S8中硫原子的物质的量___________倍。
(4)反应(g)
(g) +
S8(g)的ΔH =___________kJ ·mol-1,恒温恒容条件下,该分解反应达到平衡时,增大反应物苯基硫醇的浓度,再次达到平衡后,苯基硫醇的转化率___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
13、钛元素位于元素周期表第四周期第IVB族,金属钛的比强度高、耐腐蚀性强,在航空航天、武器装备、能源、化工、冶金、建筑和交通等领域应用前景广阔。工业,上以钛铁矿[主要成分是FeTiO3 (钛酸亚铁) ,还含有少量Al2O3、MgO、SiO2等杂质]为原料制备钛和FePO4的工艺流程如下:
一定条件下,一些金属氢氧化物沉淀时的pH如下表:
金属氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Al(OH)3 | Mg(OH)2 |
开始沉淀的pH | 2.3 | 7.5 | 3.4 | 9.2 |
完全沉淀的pH | 3.2 | 9.7 | 4.4 | 11.1 |
回答下列问题:
(1)钛、铁浸出率与硫酸质量分数的关系如图所示,则“酸浸”时所加硫酸的质量分数为___________范围最合适。
(2)“滤液1”中的钛元素以TiO2+形式存在,则“酸浸”时主要反应的化学方程式为___________。
(3)已知常压下TiCl4的熔点为−25° C,沸点为136.4° C.将TiO2与过量焦炭混合投入高温氯化炉中充分反应(焦炭转变成CO) ,将生成的气体分离,得到粗TiCl4,将生成的气体进行分离的操作方法是______________________。将粗TiCl4进一步提纯的方法是___________。氯化炉中发生反应的化学方程式为___________。
(4)氯化反应的尾气须处理后排放。尾气中的Cl2用___________(填化学式)溶液吸收可得FeCl3溶液。
(5)“滤液2”中加入NaHCO3溶液调pH,调pH的范围是___________。
(6)已知FePO4和Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.3×10-22和1.0×10-24.若“滤液3”中c(Mg2+)=0.01mol·L-1,加入双氧水和磷酸溶液,溶液体积增加一倍,恰好使Fe3+沉淀完全[即溶液中c(Fe3+)=1.0×10-5 mol·L-1], 此时___________(填“有”或“没有”) Mg3(PO4)2沉淀生成,理由是___________。