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、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
3、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
4、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
5、某粗盐主要成分为氯化钠,杂质为不溶性泥沙和可溶性的MgCl2、CaCl2和Na2SO4。某校化学兴趣小组欲探究食盐的精制过程,以该粗盐为原料,通过如下几个实验步骤,可制得纯净的食盐水:①加入稍过量的Na2CO3溶液;②蒸发;③加入稍过量的NaOH溶液;④加入稍过量的BaCl2溶液;⑤滴入稀盐酸至无气泡产生;⑥溶解;⑦过滤。
(1)正确的操作顺序是_____;
(2)第⑦步操作中得到沉淀的成分有:泥沙、BaSO4 、Mg(OH)2、______、___;
(3)写出第①步涉及到的两个化学反应:______、_____。
6、填空:
(1)将一小块钠投入到硫酸铜溶液中,观察到与钠跟水反应相同的现象是___________;还可以观察到的现象是___________。写出有关的化学方程式:___________、___________。
(2)灼烧后的铜丝立即插入充满氯气的集气瓶中观察到的现象是___________,集气瓶中注入少量水看到的现象是___________。
(3)将点燃的氢气伸入盛有氯气的集气瓶中观察到的现象是___________。
7、实验室可用KMnO4和浓盐酸反应制取氯气。KMnO4 + HCl ===MnCl2 + KCl +Cl2↑+ H2O
(1)配平上述化学方程式,并用双线桥法标出电子转移的方向和数目__________。
(2)将上述配平的化学方程式改写为离子方程式:__________。
(3)该上述反应中,浓盐酸表现出来的性质是_________,若有36.5 g HCl被氧化,则产生Cl2的物质的量为________,转移的电子数为________。
(4)已知将SO2通入氯水中能发生如下反应:2H2O +Cl2 +SO2 ===H2SO4 +2HCl,由此可推出Cl2、SO2、KMnO4的氧化性由强到弱的顺序为_________,写出由KMnO4、K2SO4 、MnSO4 、SO2、H2O、H2SO4 这六种物质组成的氧化还原反应的化学方程式并配平:__________。
8、通过控制开关可使同一装置发生不同的化学反应。
(1)研究模拟钢铁的电化学防护装置如图所示:
①若X为Zn,开关K置于a处,一段时间后,取适量Fe电极周围的溶液于试管中,滴加_______(填化学式)溶液未出现蓝色沉淀,证明铁未被腐蚀。
②若X为石墨,开关K置于b处,一段时间后,Fe电极周围溶液的pH_______(填“变大”或"变小”);该电化学防护法称为_______。
(2)模拟氯碱工业的电化学装置如图(II)所示:
①开关K置于a处时,两极试管内均有气泡产生,则Fe电极为_______(填“阴”或“阳”)极。
②一段时间后,使开关K与a断开,再将K置于b处时,观察到两极试管内的气体逐渐减少,此时的装置称为_______(填“电解池”或“原电池”),Fe电极上的电极反应式为_______。
(3)利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢的工作原理如图所示,通过控制开关连接a或b,可交替得到和
。
①制时,K置于_______处(填“a”或“b”)。
②制时,电极3的电极反应式为_______。
9、(1)一定条件下,向容积为2L的恒容密闭容器中充入1 mol CH3OH(g)和3 mol H2O(g),CH3OH(g) + H2O(g)CO2(g) + 3H2(g)
H(298K)=+ 49.4 kJ/mol。实验测得:达到平衡状态时,吸收热量19.76 kJ。则
①达平衡时混合气体的压强是反应前的 倍。
②该条件下反应达平衡状态的依据是(填序号) 。
A.v正(CH3OH)=v正(CO2) B.混合气体的密度不变
C.c(CH3OH)=c(H2O) D.混合气体的总物质的量不变
(2)在25 ℃、101 kPa下,1 g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热Q kJ。则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为_____________________。
(3)对于H2O2分解反应,Cu2+也有一定的催化作用。为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题:
①定性分析:如图甲可通过观察__________________,定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理,其理由是______________。
②定量分析:用图乙所示装置做对照实验,实验时均以生成40 mL气体为准,其他可能影响实验的因素均已忽略。检查该装置气密性的方法是 ,实验中需要测量的数据是_______________。
10、钠及其化合物在生活中有非常重要的应用,请完或下列问题:
(1)请将下列含钠元素的物质与其应用进行连线。____________
Na 高压钠灯
Na2O2食品调味剂
NaHCO3供氧剂
NaCl 膨松剂
(2)金属钠非常活泼,放置在空气中会迅速变暗生成___________(填化学式),在加热条件下会与氧气反应,该反应的化学反应方程式为___________,将钠加入到水中,该反应的离子反应方程式为___________,在方程式上用单线桥法标出该反应电子转移的方向和数目。
(3)为了验证Na2O2与H2O的反应,某同学做了如图所示的实验。该反应的化学反应方程式为___________,证明该反应气体产物的操作和现象为___________。
(4)从类别角度分析由Na2CO3制备NaCl可以选择的反应有___________、___________(用化学方程式表示)。
11、水在人体中的作用有:
(1)水是人体的重要___________部分,
(2)水是多种体内物质的___________
(3)水可调节人体的___________
12、下列三个氧化还原反应中,氧化性最强的物质是___。
①2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2
②2FeCl2+Cl2=2FeCl3
③2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
13、工业生产中,海水提取溴常用空气吹出法。某化学实验小组设计了如下实验装置(夹持装置略去)模拟该法从浓缩的海水中提取溴。
已知:Br2的沸点为58.78 ℃,密度为3.119 g·cm-3,微溶于水,有毒。
(1)实验步骤如下:
①关闭活塞b、d,打开活塞a、c,向A中缓慢通入Cl2至反应结束;
②关闭活塞________,打开活塞________,向A中鼓入足量热空气;
③关闭活塞b,打开活塞a,再通过A向B中通入足量Cl2;
④取B中所得溶液进行蒸馏,收集液溴。
(2)步骤①A中主要反应的离子方程式为_________________________。
(3)X试剂可以是_____(填序号),步骤②B中X试剂与Br2发生反应的离子方程式为______________________。
a.H2O b.饱和食盐水 c.饱和Na2SO3溶液
(4)该实验中尾气处理所用的试剂可以为__________________________。
(5)蒸馏时,除酒精灯、石棉网、铁架台外,还应该选择仪器________(填序号)。蒸馏操作中应控制温度为________。
14、物质的量是高中化学常用的物理量,请完成以下有关计算。
(1)0.05mol 的硫酸钠中含有 ______个氧原子;与 ______g NaCl 中所含有的 Na+数目相同。
(2)质量分数为 98%,密度为 1.84g·cm−3 的某浓硫酸,溶质的物质的量浓度为 ______。
(3)a 个 X 原子的总质量为 b g,则 X 的相对原子质量可表示为 ______。
(4)一定量的液态化合物 XY2,在一定量的氧气中恰好完全燃烧,其化学方程式:XY2(l)+3O2(g)XO2(g)+2YO2(g)(l 代表液体,g 代表气体),冷却后,在标准状况下测得生成物的体积是 672mL,密度是 2.56g·L−1。
①观察反应前后气体的化学计量数,可得反应前氧气的体积是 ______。
②化合物 XY2 的摩尔质量是 ______(结果取整数)。
15、以方铅矿(PbS)为原料制备铅蓄电池的电极材料的工艺流程如图所示:
请回答下列问题:
(1)“焙烧”生成的气体直接排放可能造成的环境问题是____________,“焙烧”前须将方铅矿研磨粉粹的目的是________________________________。
(2)电解时,如c(Pb2+)远大于c(H+),则Pb2+优先于H+放电,工业上应用此原理可对铅进行电解精炼。“粗铅”的杂质主要有锌、铁、铜、银等,则阳极泥的主要成分为_________。
(3)写出制备PbO2的离子方程式________________________。
(4)已知部分含铅化合物的Ksp如下表所示:
物质 | PbCl2 | PbS |
Ksp | 1.2×10-5 | 9.0×10-29 |
①铅与稀盐酸反应产生少量气泡后反应终止,原因是_____________________。
②Pb(NO3)2是强酸弱碱盐,氢硫酸是弱酸[Ka1(H2S)=1.3×10-7,Ka2(H2S)=7.1×10-15],已知K>105时可以认为反应基本完全,通过计算判断向Pb(NO3)2溶液中通入H2S气体能否形成PbS沉淀___________________。(要求写出计算过程)
16、“一氧化碳变换”是化工生产中的重要反应。研究表明,温度和催化剂是CO变换最重要的工艺条件,某工厂采用“一氧化碳中温−低温−低温串联变换法”,其工艺流程如图所示,图中的“1、2、3”为采用不同温度和催化剂的变换炉,变换炉之间为间壁式换热器。其中发生的主要反应为H2O(g)+CO(g)⇌CO2(g)+H2(g)
已知:①该反应用四氧化三铁作催化剂。其反应历程如下:
Ⅰ、Fe3O4(s)+4CO(g)⇌3Fe(s)+4CO2(g)∆H=-13.6kJ/mol
Ⅱ、3Fe(s)+4H2O(g)⇌Fe3O4(s)+4H2(g)∆H=-151.2kJ/mol
②水分子首先被催化剂表面吸附并分解为氢气及吸附态的氧原子,当一氧化碳分子撞击到氧原子吸附层时被氧化为二氧化碳离开吸附剂表面。
③“汽气比”()指通入变换炉原料气中水蒸气与一氧化碳的体积比。
请回答:
(1)利于提高CO平衡转化率的条件有___
A.低温B.高温C.低压D.高压E.催化剂
(2)维持体系总压强p恒定,体积为V,在温度T时,在变换器通入总物质的量为n、汽气比为3的水蒸气和一氧化碳混合气体发生反应,已知一氧化碳的平衡转化率为α,则在该温度下反应的平衡常数K=___。(用α等符号表示)
(3)由于CO还原性较强,若将四氧化三铁还原成Fe,并以铁的形式大量存在于体系中,会使得催化剂催化活性明显降低,还会发生另外的催化反应等,实际生产中催化剂一般不会发生催化剂失去活性的情况。请说明理由___。
(4)实际生产中变换炉1中常用工艺条件为:使用铁基催化剂,控制温度在300℃∼400℃,汽气比3∼5,图1是实际生产中,在一定温度和不同汽气比条件下(其他条件一定)的一氧化碳转化率曲线。
①分析说明当汽气比过大时,CO转化率下降的原因为___
②在图2中画出300℃时汽气比为2-5的CO平衡转化率曲线(不考虑副反应的影响)。______
③关于一氧化碳变换工艺的下列理解,正确的是___
A.反应Ⅰ受压强影响小,是因为该反应的△S=0
B.工业上可采用稍高于常压的条件,以加快反应速率
C.催化剂分段加装是为了增大接触面积,加快化学反应速率
D.可以研究适合更低温条件的催化剂,能降低能耗并提高一氧化碳转化率
E.适当增大汽气比有利于减少积炭