1、某化学兴趣小组设计一种从硫矿石(主要成分为硫黄及少量FeS2)中提取硫黄的方法如下:
查阅资料:S的熔点为115.2℃;的沸点为46.2℃。
下列说法错误的是
A.单质硫是分子晶体
B.过程①中可用乙醇代替
C.过程③的目的是使挥发,同时使硫从水中析出
D.将趁热过滤所得滤渣煅烧:,反应中每生成1 mol
,转移电子的物质的量为5.5 mol
2、25℃时,下列说法不正确的是
A.pH=3的硫酸溶液中,由水电离出的H+浓度为1.0×10−11 mol·L−1
B.pH相等的盐酸和醋酸溶液中,c(Cl−)>c(CH3COO−)
C.NaHS溶液呈碱性,说明H2S是弱电解质
D.pH=10的氨水中加入氯化铵固体,溶液pH减小
3、化合物a()、b(
)、c(
)属于三类不同的环烷烃,下列说法不正确的是( )
A.a、b互为同分异构体
B.b能发生取代反应和氧化反应
C.c的一溴代物有5种(不考虑立体异构)
D.a、b、c中只有a的所有碳原子可能处于同一平面
4、25℃时,用HCl气体调节氨水的pH,溶液中微粒浓度的对数值
、反应物的物质的量之比
与pH的关系如下图,若忽略通入气体后溶液体积的变化,下列说法正确的是
A.25℃时,图中各点对应的溶液中水的电离程度:A>B>C>D
B.所示溶液中
是
所示溶液中
的2倍
C.C所示溶液中:
D.25℃时,若改用氨水,
时,
会上移
5、有关碳元素及其化合物的化学用语正确的是
A.碳——12 原子:
B.C原子最外层电子的轨道表示式:
C.醋酸钠的分子式:C2H3O2Na
D.2-甲基-1-丙醇的结构简式:
6、下列有机物互为同系物的是( )
A.CH3COOH和CH3COOCH3 B.CH3CH2Br和BrCH2CH2Br
C.和
D.CH3CH3和
7、W、X、Y、Z均为短周期元素且原子序数依次增大。Y是短周期中原子半径最大的元素;元素X和Z同族,Z的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液与W的单质加热反应,生成两种均能使澄清石灰水变浑浊的无色气体。下列说法正确的是( )
A.工业上常用电解的方法冶炼Y的单质
B.原子半径大小为W<X<Z
C.X、Y形成的化合物只含离子键
D.W、X、Z对应的氢化物中,沸点最高的是X
8、有机物G是合成药物心律平的中间体,其结构简式如下。下列关于G的说法不正确的是
A.分子式是
B.存在顺反异构体
C.能发生还原反应和取代反应
D.最多能与
发生反应
9、下列说法不正确的是
A.某些生活垃圾可用于焚烧发电
B.地沟油禁止食用,但可以用来制肥皂或生物柴油
C.石油裂解主要是为了获得气态不饱和短链烃
D.煤是由有机物和无机物组成的复杂的混合物,其中含有焦炭、苯、甲苯等
10、短周期主族元素W,X,Y,Z的原子序数依次增大,X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。由W,Y,Z三种元素形成的一种液态化合物甲溶于水后,可观察到剧烈反应,液面上有白雾形成,并有能使品红溶液褪色的有刺激性气味的气体逸出,向溶液中滴加AgNO3溶液。有不溶于稀硝酸的白色沉淀析出。下列说法不正确的是
A. Y的简单氢化物的热稳定性比Z的弱
B. W与X的简单离子具有相同的电子层结构
C. 化合物甲已被用作某种锂电池的还原剂
D. Z2W是某种氧化性弱酸的酸酐
11、下列对古文献记载内容理解错误的是
A.《开宝本草》中记载了中药材铁华粉的制作方法:“取钢煅作时如笏或团,平面磨错令光净,以盐水洒之,于醋瓮中阴处埋之一百日,铁上衣生,铁华成矣。”中药材铁华粉是醋酸亚铁
B.唐代《真元妙道要略》中有云“以硫磺、雄黄合硝石并蜜烧之,焰起烧手、面及屋舍者”,描述了黑火药制作过程
C.《开宝本草》中记载:“此即地霜也,所在山泽,冬月地上有霜,扫取以水淋汁后,乃煎炼而成”。文中对硝酸钾提取涉及到升华操作
D.《本草经集注》有记载:“以火烧之、紫青烟起,乃真硝石也”,区分硝石(KNO3)和朴硝(Na2SO4),该方法利用了焰色反应
12、常温下,向10mL0.1mol·L-1丙烯酸(CH2=CHCOOH)溶液中滴加pH=13的NaOH溶液,溶液的酸度(AG)与NaOH溶液体积的关系如图所示。
已知:AG=lg,电离度=
×100%。
若忽略溶液混合时的体积变化,下列说法正确的是
A.b点对应的溶液中:c(Na+)>c(CH2=CHCOO-)>c(H+)>c(OH-)
B.d点对应的溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(CH2=CHCOO-)+c(CH2=CHCOOH)
C.0.1mol·L-1CH2=CHCOOH溶液中丙烯酸的电离度近似等于10%
D.若AG=0时V=x,则丙烯酸的电离常数为Ka=×10-7
13、化学推动着社会的进步和科技的发展。下列说法正确的是
A.我国提出网络强国战略,光缆线路总长超过三千万公里,光缆的主要成分是晶体硅
B.燃煤脱硫可有效地减少空气污染,且有利于实现“碳达峰、碳中和”
C.“天和”核心舱中使用的氮化硼陶瓷基复合材料属于有机高分子材料
D.以和
为原料人工合成淀粉的过程中发生了氧化还原反应
14、常见的塑料包括PS(聚苯乙烯)、亚克力(聚甲基丙烯酸甲酯)、PC( )、PET(
)等。下列说法正确的是
A.PS的单体存在顺反异构体
B.亚克力的单体中共面的原子最多有10个
C.PC和PET均可通过缩聚反应生成
D.PET的单体分别与苯甲酸、甘油互为同系物
15、化学与生产、生活、社会密切相关。下列有关说法正确的是
A.来苏水(主要成分甲酚)和过氧乙酸混合使用,消毒效果更好
B.冰箱中放入活性炭,能起到除异味和杀菌作用
C.福尔马林具有防腐作用,可用作食品的保鲜剂
D.肥皂水可用作蚊虫叮咬处的清洗剂
16、沉积物微生物燃料电池(SMFC)可以将沉积物中的化学能直接转化为电能,同时加速沉积物中污染物的去除,用SMFC处理含硫废水的工作原理如图所示,酸性增强不利于菌落存活。下列说法正确的是
A.碳棒a电势比碳棒b电势低
B.碳棒a附近释放出H+
C.碳棒b存在电极反应: S—6e—+4H2O= +8H+
D.工作一段时间后,电池效率提高
17、电渗析法制取八钼酸铵[]的工作原理如图所示(装置进出口未标明),已知当溶液的pH为2~4时,溶液中的Mo元素主要以
形态存在,下列说法不正确的是
A.b极上的电极反应为:
B.III室中发生反应:
C.电解完成后,可从II室中回收氨水
D.生成0.1mol,IV室溶液质量理论上增加21.6g
18、下列化学用语对事实的表述不正确的是
A.电解精炼铜的阴极反应:
B.由Na和Cl形成离子键的过程:
C.常温时,0.1mol/L氨水的pH=11.1:
D.石灰水敞口存放,出现白色固体:
19、向甲、乙两个容积均为1L的恒容容器中,分别充入2 molA、2 mol B和1 molA、1 molB。相同温度下.发生反应:A(g)+B(g)xC(g);△H<0.测得两容器中c(A)随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是
A.甲、乙两容器中反应达平衡时,平衡常数K(甲)<K(乙)
B.x不可能等于2
C.将乙容器升温可使甲、乙容器内各物质的体积分数相同
D.若向甲容器中再充入2 mol A、2 mol B,则平衡时甲容器中0.78 mol/L<c(A)<1.56 mol/L
20、镁锰干电池中反应的化学方程式为Mg+2MnO2+H2O=Mg (OH)2 +Mn2O3。下列说法正确的是
A. 负极的电极反应式为Mg+2OH- +2e-=Mg(OH)2
B. 电池放电时,OH-向负极移动
C. 电解质溶液可以是稀H2SO4
D. 正极的电极反应式为2MnO2+H2O+2e-=Mn2O3+2OH-
21、热化学碘硫循环可用于大规模制氢气,HI分解和SO2水溶液还原I2均是其中的主要反应。回答下列问题:
(1)碘硫热化学循环中,SO2的水溶液还原I2的反应包括:SO2+I2+2H2O3H++HSO4- +2I- 、I-+I2
I3-。若起始时n(I2)=n(SO2)=1mo1,I- 、I3- 、H+ 、HSO4-的物质的量随(
)的变化如图所示:
图中表示的微粒:a为_____________,d为____________________。
(2)起始时 HI的物质的量为1mo1,总压强为0.1MPa下,发生反应 HI(g) H2(g)+
I2(g) 平衡时各物质的物质的量随温度变化如图所示:
①该反应的△H __________________ (“>”或“<”)0。
②600℃时,平衡分压p(I2)= ______MPa,反应的平衡常数Kp=_____________ (Kp为以分压表示的平衡常数)。
(3)反应 H2(g)+I2(g) 2HI(g)的反应机理如下:
第一步:I22I(快速平衡)
第二步:I+H2H2I(快速平衡)
第三步:H2I+I 2HI (慢反应)
①第一步反应_____________ (填 “放出”或“吸收”)能量。
②只需一步完成的反应称为基元反应,基元反应如aA+dD = gG+hH 的速率方程,v= kca(A)•cd(D),k为常数;非基元反应由多个基元反应组成,非基元反应的速率方程可由反应机理推定。H2(g)与I2(g)反应生成 HI(g)的速率方程为v= ________(用含k1、k-1、k2…的代数式表示)。
22、(1)按系统命名法, 的名称是:______。
(2)石灰氮Ca(CN)2是离子化合物,其中CN-离子内部均满足各原子8电子稳定结构,写出Ca(CN) 2的电子式:______。
(3)氮的氢化物之一肼(N2H4)是一种油状液体,常做火箭燃料,与水任意比互溶,并且沸点高达113 ℃。肼的沸点高达113 ℃的原因是______。
23、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。
24、有X、Y、Z、M、G五种元素,是分属三个短周期并且原子序数依次增大的主族元素。其中X、Z同主族,可形成离子化合物ZX;Y、M同主族,可形成MY2、MY3两种分子。在熔融状态下,将Z的单质和FeG2(元素G和铁构成的某化合物)组成一个可充电电池(装置示意图如下),反应原理为:2Z +FeG2Fe+2ZG
放电时,电池的正极反应式为:______________;充电时,接电源负极的电极材料是____(写物质名称),该电池的电解质为_______(填写化学式)。
25、氢能是发展中的新能源,它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题:
(1)利用太阳能直接分解水制氢,是最具吸引力的制氢途径,其能量转化形式为___________________。
(2)氢气能源有很多优点,佴是氢气直接燃烧的能量转化率远低于燃料电池,写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式:_______________________________________。
(3)在一定条件下,1mol某金属氢化物MHX与ymolH2发生储氢反应生成1 mol新的金属氢化物,写出该反应的化学反应方程式:___________________________________。
(4)化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的Na2FeO4,同时获得氢气:Fe+2H2O+2OH−FeO42−+3H2↑,工作原理如图所示。装置通电后,铁电极附近生成紫红色的FeO42−,镍电极有气泡产生。已知:Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,易被H2还原。
①电解一段时间后,c(OH−)降低的区域在_______(填“阴极室”或“阳极室”)。
②电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出,其原因是_______。
26、铋(Bi)的无毒与不致癌性有很多特殊用途,其化合物广泛应用于电子、医药等领域。由辉铋矿(主要成分为Bi2S3,含杂质PbO2等)制备Bi2O3的工艺如下:
已知:①25℃时,K sp(FeS)=6.0×10-18 K sp(PbS)=3.0×10-28
K sp(Bi2S3)=1.6×10-20
②溶液中的离子浓度小于等于10-5mol • L-1时,认为该离子沉淀完全。
(1)Bi位于元素周期表第六周期,与N、P同族,Bi的原子结构示意图为________。
(2)“浸出”时Bi2S3与FeCl3溶液反应的化学方程式为___________________;反应液必须保持强酸性,否则铋元素会以BiOCl(碱式氯化铋)形式混入浸出渣使产率降低,原因是________(用离子方程式表示)。
(3)“母液1”中通入气体X后可循环利用,气体X的化学式为________。
(4)“粗铋”中含有的杂质主要是Pb,通过熔盐电解精炼可达到除杂的目的,其装置如右图。电解后,阳极底部留下的为精铋。阳极材料为____________,阴极的电极反应式为________________。
(5)碱式硝酸铋直接灼烧也能得到Bi2O3,上述工艺中转化为碱式碳酸铋再灼烧,除了能改良产品性状,另一优点是________。“母液2”中可回收的主要物质是________。
(6)25℃时,向浓度均为0.1mol·L-1的Fe2+、Pb2+、Bi3+的混合溶液中滴加Na2S溶液,当Pb2+恰好沉淀完全时,所得溶液中c(Fe2+):c(Bi3+)=__________________
27、为测定硫酸亚铁铵(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O晶体纯度,某学生取mg硫酸亚铁铵样品配置成500mL溶液,根据物质组成,甲、乙、丙三位同学设计了如下三个实验方案,请回答:
(甲)方案一:取20.00mL硫酸亚铁铵溶液于锥形瓶,用0.1000mol·L-1的酸性KMnO4溶液进行滴定。
(乙)方案二:取20.00mL硫酸亚铁铵溶液进行如下实验。
(1)方案一的离子方程式为 ;
判断达到滴定终点的依据是 ;
(2)方案二的离子方程式为 ;若实验操作都正确,但方案一的测定结果总是小于方案二,其可能原因为 ,如何验证你的假设 。
(丙)方案三:(通过NH4+测定)实验设计图如下所示。取20.00mL硫酸亚铁铵溶液进行该实验。
(3)①装置 (填“甲”或“乙”)较为合理,判断理由是
。量气管中最佳试剂是 (填字母编号。如选“乙”则填此空,如选“甲”此空可不填)。
A.水 B.饱和NaHCO3溶液 C.CCl4
②选用该装置会导致测量值总是偏大一些,分析原因 。
③若测得NH3的体积为VL(已折算为标准状况下),则该硫酸亚铁铵晶体的纯度为
(列出计算式即可,不用简化)。
28、[化学—选修3:物质结构与性质]
能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈,越来越多的国家开始实行“阳光计划”,开发太阳能资源,寻求经济发展的新动力。
(1)太阳能热水器中常使用一种以镍或镍合金空心球为吸收剂的太阳能吸热涂层,写出基态镍原子的外围电子排布式______,它位于周期表______区。
(2)富勒烯衍生物由于具有良好的光电性能,在太阳能电池的应用上具有非常光明的前途。富勒烯(C60)的结构如图甲,分子中碳原子轨道的杂化类型为_______;1 mol C60分子中σ键的数目为_____个。
(3)多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐,其主要包括砷化镓(GaAs)、硫化镉(CdS)薄膜电池等。
①第一电离能:As____Ga(填“>”、“<”或“=”)。
②SeO2分子的空间构型为________。
(4)三氟化氮(NF3)是一种无色、无味、无毒且不可燃的气体,在太阳能电池制造中得到广泛应用。它可在铜的催化作用下由F2和过量的NH3反应得到,该反应的化学方程式为3F2+4 NH3 Cu NF3+3 NH4F,该反应中NH3的沸点 (填“>”、“<”或“=”)HF的沸点,NH4F固体属于 晶体。往硫酸铜溶液中加入过量氨水,可生成[Cu(NH3)4]2+配离子。已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形,但NF3不易与Cu2+形成配离子,其原因是____________ _______ 。图乙为一个金属铜的晶胞,此晶胞立方体的边长为a pm,Cu的相对原子质量为64,金属铜的密度为ρ g/cm3,则阿伏加德罗常数可表示为________ mol-1(用含a、ρ的代数式表示)。
29、二氯化二硫(S2Cl2)是一种重要的有机化工原料。
I.某化学兴趣小组为制备S2Cl2,将氯气通入熔融硫黄进行模拟工业生产。所用实验装置(夹持、加热仪器略)与相关信息如下图、表所示,请回答下列问题:
物质 | 色态 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 其他性质 |
S2Cl2 | 金黄色液体 | -122 | 138 | 遇水反应生成S、SO2和HCl;100℃以上部分分解成S和Cl2;能被Cl2氧化为SCl2 |
SCl2 | 暗红色液体 | -76 | 59 | 受热易分解,蒸馏时需加少量稳定剂 |
S | 淡黄色固体 | 113 | 445 | 易溶于S2Cl2 |
(1)A中制备Cl2的离子方程式为_______,D中仪器m的名称是_______;
(2)实验时,先打开K1通入N2的目的是_______;
(3)装置E的作用是:_______ ;
(4)你认为该装置存在明显缺陷是什么:_______ ;
II.该小组同学在实验结束后并未观察到装置E中出现金黄色液体,而是得到了不明深色液体。该小组同学进一步分析其可能原因并开展实验进行验证。
(5)提出可能的原因:
可能原因 | 解释(用化学方程式表示) |
原因1:_______。 | S2Cl2 = 2S↓+Cl2↑ |
原因2:S2Cl2部分被Cl2氧化,生成少量SCl2溶于S2Cl2 | S2Cl2 + Cl2 = 2SCl2 |
原因3:S2Cl2部分遇水反应,生成少量S溶于S2Cl2 | _______ |
(6)设计并开展实验验证:
实验编号 | 操作 | 现象 | 解释 |
1 | 另组装蒸馏装置,取适量E中样品于蒸馏烧瓶,加入少量稳定剂,加热,收集59℃馏分 | 锥形瓶内:_______ | S2Cl2部分氧化,液体中混有SCl2 |
2 | 取少量装置F中的溶液于试管中,加入足量稀盐酸,振荡后滴加适量_______(填化学式)溶液 | 试管内出现少量白色沉淀 | F溶液中检测到_______(填离子符号)说明存在S2Cl2与水的反应 |
根据上述实验现象,该小组同学认为可确定“原因2”和“原因3”的存在,但“原因1”还需要进一步实验验证。
30、下图是将一定质量的草酸亚铁在氩气气氛中进行热重分析示意图(
表示残留固体质量占原样品总质量的百分数)。
(1)B处时残留物的化学式为_____。
(2)现取放在某真空的密闭容器中,再充入
,加热至
,其中反应:
的平衡常数
,则反应达平衡时
的转化率为__。
31、某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、石墨和铝箔等,该电池充电时负极(阴极)反应为6C+xLi++xe- = LixC6,锂电池充放电过程中发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化。现利用以下工艺回收正极材料中的某些金属资源。
回答下列问题:
(1)放电时电池总反应方程式_______________;该工艺首先将废旧电池“放电处理”的目的除安全外还有_______________。
(2)写出“正极碱浸”过程中发生反应的离子方程式_______________。
(3) 分离操作1是_______________;“酸浸”步骤发生的氧化还原反应化学方程式是_______________。
(4)“酸浸”时若用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液,缺点是_______________。
(5)“沉钴”过程中的实验现象有_______________。
32、工业上由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含少量Fe、Al、Mg、Ni、Si等元素的氧化物)制备MnO2的工艺如图所示。
相关金属离子完全形成氢氧化物沉淀的pH如下:
金属离子 | Mn2+ | Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | Mg2+ | Ni2+ |
沉淀完全(c=1.0×10-5mol·L-1)的pH | 10.1 | 8.3 | 2.8 | 4.8 | 10.9 | 8.9 |
回答下列问题:
(1)“酸浸”过程中,为提高浸出率,可采取的措施是_______(写一种即可)。
(2)“氧化”时发生反应的离子方程式为_______。
(3)“调pH”时溶液pH范围为_______~6。“调pH”过滤后,滤液中_______,工业上调节pH的过程选择在加热条件下进行,其目的是_______。
(4)请结合平衡移动原理解释“除杂”时若溶液酸度过高,Mg2+沉淀不完全的原因:_______。
(5)沉锰过程在pH为7.0条件下充分进行,反应温度对锰沉淀率的影响关系如图所示。当温度超过30°C,沉锰反应的锰沉淀率随温度升高而下降的原因是_______。
(6)工业上用电解H2SOx-MnSO4-H2O体系制备MnO2。电解获得MnO2的机理(部分)如图1所示。硫酸浓度与电流效率的关系如图2所示,硫酸浓度超过3.0mol·L-1时,电流效率降低的原因是_______。