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、下列各实验中需用浓盐酸而不宜用稀盐酸,请写出反应的化学方程式并阐明理由。
(1)配制SnCl2 溶液时,将SnCl2(s) 溶于浓盐酸后再加水稀释______。
(2)加热MnO2与浓盐酸的混合物制取氯气______。
(3)需用浓盐酸与浓硝酸混合配制王水才能溶解金(生成 HAuCl4)______。
3、1797年,法国化学家Vauquelin发现了一种新元素。由于包含这种元素的矿物呈现出多种颜色,因此称之为Chromium,元素符号为Cr。一些含Cr元素的物质或微粒的性质如表。
物质 | Cr(OH)3 | H2CrO4 | H2Cr2O7 |
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性质 | 灰蓝色固体,难溶于水两性氢氧化物 | 红色固体,水溶液为黄色中强酸 | 无纯净物,只存在于水溶液中,强酸 |
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微粒 | Cr3+ | Cr(OH) |
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颜色 | 蓝紫色 | 绿色 | 黄色 | 橙红色 | ||||
(1)取少量Cr(OH)3于试管中,逐滴加入稀硫酸,直至过量,可观察到的现象为___________。
(2)请结合平衡移动原理,解释(1)中现象___________。
(3)将Cr(OH)3加热可得到Cr2O3固体,将稍过量的Cr2O3固体与Na2CO3固体混合均匀,在空气中高温煅烧,可得到黄色的Na2CrO4固体,请写出该反应的化学方程式___________。
(4)Na2CrO4部分水合物溶解度如图1。
将(3)中所得固体溶解于水中,过滤,得到Na2CrO4溶液。从该溶液中获得Na2CrO4•6H2O的方法为___________。
(5)向0.1mol/LNa2CrO4溶液滴加浓硫酸(忽略溶液体积变化),不同pH下,溶液中含+6价Cr元素的微粒浓度变化如图2所示。
①a代表的微粒是___________。
②溶液由pH4.5向pH3.5转化过程中,溶液颜色几乎不变,请结合化学用语解释其原因_______。
4、NO2是一种红棕色气体,沸点为21℃。机动车尾气、锅炉废气是NO2的重要的排放源。完成下列填空:
(1)NO2的分子模型如图所示,该模型的类型为_______。
(2)下列说法正确是_____
A.N原子和O原子2p亚层的电子能量相同
B.N原子和O原子核外电子都有4种伸展方向
C.NO2和O2均为非极性分子
D.NO2和O2分子中各原子最外层电子数均为8
(3)元素非金属性:氮<氧,从原子结构的角度分析其原因:_______。列举一个事实说明N、O元素非金属性强弱:_______。
(4)点燃的镁条可以在NO2中继续燃烧,实验现象为_______。
(5)硝酸铜在1000℃时分解,其转化关系为:Cu(NO3)2→Cu+NO2↑+O2↑,该反应中断裂的化学键类型为_______。所得气体的平均分子量为_______。
(6)学生甲为了探究NO2对非金属的助燃性,利用排空气法收集上述反应生成的气体,并插入带火星的木条。学生乙认为该方法并不能达到其实验目的,原因是_______。
学生丙查阅文献得知,NO2不能使带火星的木条复燃。
(7)请在学生甲设计的实验方案基础上加以改进,帮助学生丙验证其所查文献描述NO2的性质:_______。
5、(1)在下列物质①NH3、②BF3、③HCl、④SO3,属于非极性分子的是(填序号)________。
(2) 试比较含氧酸的酸性强弱(填“>”、“<”或“=”): HClO3________HClO4。
(3)根据价层电子对互斥理论判断:H2O的VSEPR构型为________。
(4)沸点比较:邻羟基苯甲醛对羟基苯甲醛(填“>”、“<”或“=”),原因是__________。
6、SO2、NOx是主要的空气污染源,需经过处理才能排放。回答下列问题:
(1)二氧化硫在V2O5作用下的催化氧化是工业上产生硫酸的主要反应。催化反应的机理是:
第一步:SO2(g)+V2O5(s)=SO3(g)+V2O4(s) ΔH=+akJ•mol-1
第二步:V2O4(s) +O2(g)+2SO2(g)=2VOSO4(s) ΔH=-bkJ•mol-1
第三步:4VOSO4(s)+O2(g)=2V2O5(s)+4SO3(g) ΔH=-ckJ•mol-1
请写出二氧化硫催化氧化的热化学方程式___________。
(2)一定条件下,用Fe2O3作催化剂对燃煤烟气进行回收。反应为2CO(g)+SO2(g) 2CO2(g)+S(l) ΔH<0.80℃时,在容积恒为1L的密闭容器中投入总物质的量为2mol的气体,按n(CO):n(SO2)为1:1或3:1投料时SO2转化率的变化情况如图。则图中表示n(CO):n(SO2)=1:1的变化曲线为___________(填字母),若曲线bSO2的平衡转化率是42%,用SO2表示30min内的平均反应速率是___________。CO2和SO2的中心原子杂化方式分别为______,_____。
(3)一定温度下,在容积恒为1L的密闭容器中,充入0.3molNO与过量的金属Al,发生的反应存在如下平衡:Al(s)+2NO(gN2(g)+Al2O3(s) ΔH<0.已知在此条件下NO与N2的消耗速率与各自的浓度有如下关系(k1、k2为速率常数):v(NO)=k1•c2(NO),v(N2)=k2•c(N2)。
①在T1温度下,k1=0.004L•mol•min-1,k2=0.002min-1,该温度下反应的平衡常数的值为______。
②T2温度下,NO的物质的量随时间的变化如图,其平衡常数的值为___________;温度T1___________T2(填“小于”“等于”或“大于”),判断理由是___________。
7、镍电池广泛应用于混合动力汽车系统,电极材料由NiO2、Fe和碳粉涂在铝箔上制成。
放电过程中产生Ni(OH)2和Fe(OH)2,Fe(OH)2最终氧化、脱水生成氧化铁。由于电池使用后电极材料对环境有危害,某学习小组对该电池电极材料进行回收研究。
已知 :①NiO2有强氧化性,可与浓盐酸反应;
②NiCl2易溶于水,Fe3+不能氧化Ni2+。
③某温度下一些金属氢氧化物的Ksp及开始沉淀和完全沉淀时的理论pH如表所示:
M(OH)n | Ksp | pH | |
开始沉淀 | 沉淀完全 | ||
Al(OH)3 | 2.0×10-32 | 4.1 | - |
Fe(OH)3 | 3.5×10-38 | 2.2 | 3.5 |
Fe(OH)2 | 1.0×10-15 | 7.5 | 9.5 |
Ni(OH)2 | 6.5×10-18 | 6.4 | 8.4 |
回答下列问题:
(1)该电池的正极反应式为; ;
(2)维持电流强度为1.0A,消耗0.28gFe,理论电池工作 s。(已知F=96500C/mol)
(3)对该电池电极材料进行回收方案设计:
①方案中加入适量双氧水的目的是 ;在滤液I中慢慢加入NiO固体,则依次析出沉淀
和沉淀 (填化学式)。若两种沉淀都析出,pH应控制在不超过
(离子浓度小于1×10-5mol/L为完全沉淀,lg2=0.3、lg3=0.4);设计将析出的沉淀混合物中的两种物质分离开来的实验方案 。
②滤液III中溶质的主要成分是 (填化学式);气体I为 ,判断依据是 。
8、尿素和氨气对于提高农作物产量和品质有重要作用,合成尿素的反应为:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(l),完成下列填空:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为___。
(2)在恒定温度下,将NH3和CO2按物质的量之比2:1充入固定体积为10L的密闭容器,经20min达到平衡,此时固体质量增加120g。用CO2表示20min内的化学反应速率为___。
(3)合成尿素时不同温度下CO2转化率变化曲线如图:
该反应正方向为____热反应(选填“吸”或“放”)。a、b、c三点对应温度下的平衡常数大小关系如何:_____(用Ka、Kb、Kc表示),理由为____。
9、(1)比较非金属性强弱:C_____Cl(填“>”,“<”,“=”)用一个化学方程式说明:________。
(2)Mg2C3可以和水作用生成丙炔,试写出Mg2C3的电子式________。
(3)氨基酸的熔点较一般分子晶体高,可能原因(不是氢键)是_______。(提示:从氨基酸的化学性质入手)
10、环己酮()在工业上主要用作有机合成原料和溶剂。某实验小组选择价格低廉、污染更小的次氯酸钠-冰醋酸体系氧化环己醇(
) 的方法制备环己酮。
(1)NaClO 溶液的制备
①工业上用氯气通入烧碱溶液的方法制备NaClO,请写出该反应的化学方程式___________。
②NaC1O含量的测定:取①所得溶液(只含NaCl、NaClO、 NaOH) 20.00mL 于锥形瓶中,用0.1000mol/L NaNO2溶液进行滴定,达到滴定终点时,共消耗NaNO2溶液20.00mL。
已知:该反应可以用湿润的淀粉-KI试纸(白色)监控反应终点,且在此条件下NaNO2不氧化I-。
a.已知NaClO和NaNO2反应生成两种对环境友好的物质。由该实验测得NaClO溶液的物质的量浓度为___________。
b.滴定终点时,淀粉-KI试纸的颜色变化为___________。
(2)NaClO 氧化环己醇
反应原理:
+NaClO
+NaCl+H2O
已知:环己醇的相对分子质量为100;环己酮的相对分子质量为98。
步骤I:在装有冷凝管、温度计和滴液漏斗的三颈烧瓶中,加入7.5mL (7.0g)环己醇和4.0mL冰醋酸。在滴液漏斗中加入100.0mLNaClO水溶液,分四次加入三颈烧瓶中,边加边振荡,保持反应温度为40°C-45°C.加完后,放置20分钟,并搅拌。
步骤II:用淀粉- KI试纸检验NaClO是否过量,若过量则加入适量饱和Na2SO3溶液除去NaClO。随后再加入适量NaOH溶液,边加边振荡。
步骤III:将步骤II得到的反应液进行蒸馏,得到40.0mL馏出液,再在馏出液中加入5.0g固体氯化钠,振荡使之大部分溶解。将馏出液转入分液漏斗分离出有机层,用无水硫酸镁干燥后蒸馏,收集到产品4.116g。
请回答下列问题:
①在反应装置中应选用___________冷凝管(填“直形”或“球形”)。
②实验温度要保持40°C -45°C,最好选择的加热方式是___________ ; 不能低于40°C的原因是___________。
③加入饱和Na2SO3溶液时发生的离子反应方程式是_______。;随后加入适量NaOH溶液的目的是_______。
④本实验所得到的环己酮的产率是___________。
⑤本实验最有可能产生的有毒气体是___________, 所以要在通风橱中进行实验。
11、化学需氧量(COD)是衡量水质的重要指标之一、COD是指在特定条件下用一种强氧化剂(如)定量地氧化水体中的还原性物质所消耗的氧化剂的量(折算为氧化能力相当的
质量,单位:mg/L)。某水样的COD测定过程如下:取400.0mL水样,用硫酸酸化,加入40.00mL0.002000mol/L
溶液,充分作用后,再加入40.00mL0.005000mol/L
溶液。用0.002000mol/L
。溶液滴定,滴定终点时消耗26.00mL。
已知:
(1)1mol的氧化能力与___________g
的氧化能力相当(作氧化剂时转移的电子数相同)。
(2)该水样的COD值是___________mg/L。(写出计算过程,结果保留小数点后一位)
12、碱式氯化铜[Cux(OH)yClz·mH2O]是重要的农药、医药中间体,还可用作木材防腐剂、饲料添加剂等.研究小组在实验室用某厂废铜渣(主要成分为 Cu、CuO,含少量 Fe3O4、Ni、Al2O3)制备碱式氯化铜的流程如下,回答下列问题:
(1)“研磨”的目的为________。
(2)“碱溶”的目的为____________。
(3)“酸溶”时生成 Fe3+反应的离子方程式为_______;生成的 Fe3+对 Cu 发生的氧化反应的催化原理如上图所示。N 代表的物质为________(填化学式或离子符号)。
(4)“酸溶”时温度不能过高的理由为_________。
(5)若滤液 2 中 c(Fe3+)=4×10-8 mol/L,pH=4,则 Ksp[Fe(OH)3]=__________。
(6)为测定 Cux(OH)yClz·mH2O 的组成,进行如下操作:取样品 23.25 g,用适量酸溶解后配成 100mL 溶液;取 10.00 mL 溶液加入足量 AgNO3 溶液,生成 1.435 g 沉淀;另取 10.00 mL 溶液,用 1.000 mol/L的 EDTA 标准液滴定 Cu2+(Cu2+与 EDTA 以物质的量之比 1∶1 反应),滴定至终点时消耗标准液体积为 20.00 mL。
①溶解样品所用酸的化学式为________;
②最终确定该样品的化学式为______。
13、2019年1月3日一吨多重的嫦娥四号探测器首次实现人类飞行器在月球背面的软着陆,它所搭载的“玉兔二号”月球车通过砷化镓(GaAs)太阳能电池提供能量开展工作。如图是As、Ga等元素所在元素周期表中的一部分
Al | Si | P |
Ga | Ge | As |
(1)上表中,原子半径最小的是_______元素,元素周期表中镓的位置是_______
(2)GaAs可以用浓硝酸溶解,生成H3AsO4和Ga(NO3)3。配平反应的化学方程式,并标出电子转移方向和数目:_______。
_______GaAs+_______HNO3→_______Ga(NO3)3+_______NO2↑+_______H3AsO4+_______H2O
(3)GaN、GaAs、GaP都是良好的半导体材料,晶体类型与晶体硅相同,它们的熔点如下表:
晶体 | GaN | GaAs | GaP |
熔点/℃ | 1700 | 1238 | 1480 |
解释它们熔点变化的原因_______
(4)亚磷酸(H3PO3)与NaOH反应只能生成Na2HPO3和NaH2PO3两种盐,这两种盐溶液均呈碱性。根据以上信息判断,亚磷酸应属于_______酸(几元+强/弱酸),Na2HPO3溶液中阴离子浓度由大到小的次序为_______