1、以二氧化锰为原料制取高锰酸钾晶体的实验流程如图所示,下列有关说法正确的是
A.“灼烧”时,可在玻璃坩埚中进行
B.“浸取”时,可用无水乙醇代替水
C.“转化”反应中,通入CO2的目的是提供还原剂
D.“浓缩结晶”的目的是分离提纯KMnO4
2、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
3、下列实验合理的是( )
选项 | A | B | C | D |
实验装置 | ||||
实验目的 | 证明非金属性:Cl>C>Si | 吸收氨气,并防止倒吸 | 制备并收集少量NO2气体 | 制备少量氧气 |
A.A
B.B
C.C
D.D
4、Na、Al、Fe、Cu是中学化学中重要的金属元素。它们的单质及其化合物之间有很多转化关系。下表所列物质不能按如图(“→”表示一步完成)关系相互转化的是
选项 | A | B | C | D | |
a | Na | Al | Fe | Cu | |
b | NaOH | Al2O3 | FeCl3 | CuO | |
c | NaCl | Al(OH)3 | FeCl2 | CuCl2 |
A.A
B.B
C.C
D.D
5、现有常温下的4种溶液:①0.01 mol·L-1 CH3COOH溶液;②0.01 mol·L-1 HCl溶液;③pH=12的氨水;④pH=12的NaOH溶液。
回答下列问题:
(1)4种溶液中水的电离程度最大的是_______(填序号);
(2)将4种溶液同等程度稀释10倍后,溶液pH由大到小的顺序是_______(填序号);
(3)若将①④混合后所得溶液中的c(CH3COO-)>c(H+),则下列说法正确的是_______;
A.溶液一定呈酸性B.溶液一定呈碱性
C.溶液一定呈中性D.溶液可能呈酸性、中性或碱性
(4)若将②③混合后所得溶液的pH=7,则消耗溶液的体积:②_______③(填“>”“<”或“=”)。
(5)若将②④混合后所得溶液的pH=10,则消耗②和④溶液的体积比:V(HCl)∶V(NaOH)=_______;
(6)若将②稀释106倍所得溶液中c(H+)∶c(Cl-)=_______;
6、下列是中学化学常见气体:①二氧化硫②氨气③氯化氢④氯气,回答下列问题:
(1)上述气体属于非电解质有_______(填序号)。
(2)上述气体的实验室制法中,属于固液加热型发生装置的有_______(填序号),必须用防倒吸装置吸收尾气的有_______(填序号)。
(3)上述气体中只能使紫色石蕊试液变红的有_______(填序号)。
(4)将上述气体中能使品红溶液褪色的气体等体积混合后再通入品红溶液,观察到的现象是_______,其原因是_______(用离子方程式表示)。
(5)大气固氮的反应条件为_______。该反应产物在一定条件下能与上述气体中的含氮化合物反应生成对环境友好的物质,写出该反应的化学方程式_______。
7、电化学方法是化工生产及生活中常用的一种方法。回答下列问题:
(1)二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体,是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺如图所示:
①图中用石墨作电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2。产生ClO2的电极应连接电源的___________(填“正极”或“负极”),对应的电极反应式为_____________________。
②a极区pH___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
③图中应使用___________(填“阴”或“阳”)离子交换膜。
(2)电解K2MnO4溶液制备KMnO4。工业上,通常以软锰矿(主要成分是MnO2)与KOH的混合物在铁坩埚(熔融池)中混合均匀,小火加热至熔融,即可得到绿色的K2MnO4,化学方程式为___________。用镍片作阳极(镍不参与反应),铁板为阴极,电解K2MnO4溶液可制备KMnO4。上述过程用流程图表示如下:
则D的化学式为___________;阳极的电极反应式为___________;阳离子迁移方向是___________。
(3)电解硝酸工业的尾气NO可制备NH4NO3,其工作原理如图所示:
①阴极的电极反应式为___________。
②将电解生成的HNO3全部转化为NH4NO3,则通入的NH3与实际参加反应的NO的物质的量之比至少为___________。
8、回答下列问题:
(1)绿色电源“直接二甲醚(CH3OCH3)燃料电池”的工作原理示意图如图所示:
正极为_______(填“A电极”或“B电极”),H+移动方向为由_______到_______(填“A”或“B”),写出A电极的电极反应式:_______。
(2)SO2和NOx是主要大气污染物,利用下图装置可同时吸收SO2和NO。
①a是直流电源的_______极。
②已知电解池的阴极室中溶液的pH在4~7之间,阴极的电极反应为_______。
③用离子方程式表示吸收NO的原理_______。
(3)结合如图所示的电解装置可去除废水中的氨氮。已知除废水中的氨氮的原理是:3HClO+2NH3=N2+3HCl+3H2O。
①a极为_______。
②d极反应式为_______。
(4)VB2空气电池是目前储电能力最高的电池。
①以VB2空气电池为电源,用惰性电极电解硫酸铜溶液如图所示,该电池工作时的反应为4VB2+11O2=4B2O3+2V2O5,VB2极发生的电极反应为_______。
②当外电路中通过0.04 mol电子时,B装置内共收集到0.448 L气体(标准状况),若B装置内的液体体积为200 mL(电解前后溶液体积不变),则电解前CuSO4溶液的物质的量浓度为_______ mol·L-1。
9、(1)将等体积等物质的量浓度的醋酸和氢氧化钠溶液混合后,溶液呈 (填“酸性”、“中性”或“碱性”,下同),溶液中c(Na+) c(CH3COO--)(填“>”、“=”或“<”,下同)。
(2)物质的量浓度相同的醋酸和氢氧化钠溶液混合后,溶液中c(Na+) = c(CH3COO--),则混合后溶液呈 ,醋酸体积 氢氧化钠溶液体积。
(3)常温下,pH=3的醋酸和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合后溶液呈 ,溶液中c(Na+) c(CH3COO--)。
10、电化学原理在工业生产中发挥着巨大的作用。
(1)Na2FeO4是制造高铁电池的重要原料,同时也是一种新型的高效净水剂。在工业上通常利用如图装置生产Na2FeO4
①阳极的电极反应式为_______
②阴极产生的气体为________
③右侧的离子交换膜为________(填“阴”或“阳”)离子交换膜,阴极区a%_______b%(填“>”“=”或“<”)
(2)如图是一种用电解原理来制备H2O2,并用产生的H2O2处理废氨水的装置。
①为了不影响H2O2的产量,需要向废氨水中加入适量HNO3调节溶液的pH约为5,则所得溶液中c(NH)_________(填“>”“<”或“=”)c(NO
)。
②Ir-Ru惰性电极吸附O2生成H2O2,其电极反应式为_______。
③理论上电路中每转移3mol电子,最多可以处理废氨水中溶质(以NH3计)的质量是______g。
11、氮元素形成的化合物种类十分丰富。请根据以下工业制硝酸的原理示意图回答含氮化合物相关的问题:
(1)下列有关NH3的说法,不正确的是___________(填字母)。
A.工业合成NH3需要铁触媒 B.NH3可用来生产碳铵和尿素等化肥
C.NH3可用浓硫酸或无水氯化钙干燥 D.NH3受热易分解,须置于冷暗处保存
(2)NH3易溶于水,标准状况下,用充满NH3的烧瓶做喷泉实验,水充满整个烧瓶后所形成溶液的物质的量浓度为___________mol∙L-1。
(3)氨气在氧化炉中所发生反应的化学方程式为___________。
(4)“吸收塔”尾部会有含NO、NO2等氮氧化物的尾气排出,为消除它们对环境的破坏作用,通常用以下两种方法处理:
①纯碱溶液吸收法。纯碱溶液与NO2的反应原理为:Na2CO3+2NO2=NaNO3+___________+CO2(请完成化学方程式)。
②氨转化法。已知7mol氨恰好能将含NO和NO2共6mol的混合气体完全转化为N2,则混合气体中NO和NO2的物质的量之比为___________。
12、化合物A俗称“吊白块”,年产量上万吨,主要用于染色工艺,具还原性和漂白性,对热不稳定,有毒。近年报道,我国一些不法商人违章地将A添加到米、面、腐竹、食糖等食品中增白,导致多起严重食物中毒事件,如某地曾发生五所学校400余名学生食用含A食品一次性中毒事件。
已知:固体A·2H2O的摩尔质量为154g/mol;
①A的晶体结构及其水溶液的电导证实A是钠盐,每摩尔A含1摩尔钠离子。
②A在水中的溶解度极大,20℃饱和溶液A的质量分数达45%。
③A的制备方法之一是,在NaOH溶液中分甲醛与Na2S2O4(连二亚硫酸钠)反应(摩尔比1:1),反应产物为A和亚硫酸钠。
④A在化学上属于亚磺酸的衍生物,亚磺酸的通式为RSO2H,R为有机基团。
(1)画出A的阴离子的结构(简)式___________。
(2)写出上述制备A的“分子方程式”_____________。
(3)给出A的化学名称_______________。
13、间氯苯甲醛是新型农药、医药等有机合成的中间体,是重要的有机化工产品。实验室制取间氯苯甲醛的过程如下。
Ⅰ.Cl2的制备
舍勒发现氯气的方法至今还用于实验室制备氯气。本实验中利用该方法制备Cl2。
(1)该方法可以选择图中的_____(填字母标号)为Cl2发生装置,反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为_______。
(2)选择图中的装置收集一瓶纯净干燥的Cl2,接口的连接顺序为a→___________(按气流方向,填小写字母标号)
(3)试用平衡移动原理解释用饱和食盐水除去Cl2中混有的HCl的原因:_____________________。
Ⅱ.间氯苯甲醛的制备
反应原理:
实验装置和流程如图所示:
(4)图中仪器A的名称是_____________。
(5)间氯苯甲醛的制备过程中,二氯乙烷的作用是________________________;该实验要求无水操作,理由是____________________________________________;该实验有两次恒温过程,为控制反应温度仪器A处可采用________加热的方法。
14、利用相关知识填空(NA代表阿伏伽德罗常数的数值)。
(1)标准状况下 11.2L NH3 中含_______个氨分子。
(2)物质的量相等的SO2 和 SO3 所含的氧原子数目之比为__________。
(3)4.8g CH4 中所含氢原子的物质的量为______________。
(4)12.4 g Na2R 含 Na+0.4 mol,则 Na2R 的摩尔质量为为_________________。
(5)标况下,一定量的 N2 与 22.4L CO 所含的分子数相等,则 N2 的质量为______。
15、工业上烟气脱硫可以较好地较少酸雨的产生,保护环境。已知:
I.2CO(g)+SO2(g)S(g)+2CO2(g) △H=+8.0kJ·mol-1
II.2H2(g)+SO2(g)S(g)+2H2O(g) △H=+90.4kJ·mol-1
请回答下列问题:
(1)T1K下,向10L恒容密闭容器中充入1.0molCO和0.5molSO2,发生反应I。5min时达到平衡,测得0~5min内,用CO表示的反应速率v(CO)=0.012mol·L-1·min-1。
①CO的平衡体积分数为____。
②下列情况不能说明该反应达到平衡状态的是____(填字母)。
A.容器内气体的密度不变 B.n(CO)与n(CO2)的比值不变
C.容器内的总压强不再变化 D.2v正(SO2)=v逆(CO2)
③若向平衡后的容器中充入1.0molCO和0.5molSO2,再次平衡后,SO2的转化率α(SO2)___(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)若在密闭容器中充入2.0molH2和1.0molSO2,发生反应II。随着温度的变化,平衡时SO2(g)和S(g)的体积分数变化如图所示。
①α=____(保留三位有效数字)。
②代表S(g)的体积分数变化曲线为____(填“L1”或“L2”,理由是____。
③T2K下,向密闭容器中充入0.2molH2(g)、0.1molSO2(g)、0.2molS(g)和0.1molH2O(g),此时v(H2)消耗____v(H2O)消耗(填“>”、“=”或“<”)。
16、ZrO2是重要的耐高温材料,可用作陶瓷遮光剂。天然锆英石的主要成分为ZrSiO4,另外还含有铁、铝、铜等金属元素的氧化物杂质,工业上以天然锆英石为原料制备ZrO2的工艺流程如下图所示:
已知:Fe(SCN)3难溶于MIBK; Zr(SCN)4在水中的溶解度不大,易溶于MIBK。
请回答下列问题:
(1)ZrSiO4锆元素的化合价为____________。
(2)“氯化”主反应为ZrSiO4(s)+2C(s)+4Cl2(g)ZrCl4(g)+SiCl4(g)+2CO2(g) ΔH<0,相同时间内ZrCl4的产率随温度变化如图所示,由图可知“氯化”的最佳温度是________________。“氯化”过程中ZrCl4的产率随温度升高先增大后减小的原因是_________。
(3)写出Al2O3高温“氯化”过程中转化为AlCl3的化学方程式: ____________。
(4)本流程使用NaCN除铜,若盐酸“溶解”后溶液中的c(Cu2+)=0.01 mol·L-1,当溶液中Cu2+开始沉淀时,c(CN-)=______________。{已知Ksp[Cu(CN)2]=4.00×10-10}
(5)实验室进行“萃取”和“反萃取”的玻璃仪器是________。流程中“萃取”与“反萃取”的目的是_______。