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、(1)已知:
物质 | 性质 |
质硬,熔点:3200℃,沸点:4820℃ | |
具有挥发性,熔点: |
的熔沸点明显高于
的原因是_______。
(2)六方氮化硼晶体结构(如下图)与石墨相似,都是混合型晶体。但六方氮化硼晶体不导电,原因是_______。
3、N和Si是合成新型非金属材料的两种重要元素。请回答:
(1)基态Si原子的价层电子排布图为 ;Si原子可形成多种氢化物,其中Si2H6中Si原子的价层电子对数目为 。
(2)ClO3-、ClO4-中Cl都是以 轨道与O原子 轨道成键,其微粒的立体结构分别为 、 。
(3)N和Si形成的原子晶体中,N原子的配位数为 。
(4)NaN3常作为汽车安全气囊的填充物,其焰色反应为黄色。大多数金属元素有焰色反应的微观原因为 ;N3-中σ键和π键的数目之比为 。B、F与N三种元素同周期,三种基态原子的第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号表示)
(5)SiO2的晶胞与金刚石(如图所示)相似,可以看作Si原子替代C原子后,在两个成键的Si原子间插入1个O原子形成。则:
①晶胞中最小的环含有_____个原子。
②若晶体密度为ρg·cm3,阿伏伽德罗常数为NA,晶胞中两个最近的Si原子核之间的距离为____pm(用代数式表示)。
4、(1)甲苯与浓硫酸、浓硝酸在100℃时能获得不溶于水的淡黄色针状晶体,请写出反应方程式:__________。上述反应是加成反应还是取代反应?请判断并说明原因:__________________。
(2)Mg3N2是离子化合物,各原子均满足8电子稳定结构,写出Mg3N2的电子式:__________。
(3)在常压下,乙醇在水中的溶解度比溴乙烷在水中的溶解度大,主要原因是______。
5、镀镍废水中的Ni2+可用还原铁粉除去。25℃时,部分氢氧化物在废水中开始沉淀和沉淀完全的pH如下表所示:
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Ni(OH)2 |
开始沉淀的pH | 1.5 | 6.6 | 7.7 |
沉淀完全的pH | 3.3 | 9.9 | 9.2 |
(1)还原铁粉的制备:向FeSO4溶液中加入NaBH4 (其中H为-1价)可得还原铁粉,同时生成H3BO3和H2。理论上制备1molFe,需NaBH4的物质的量为______mol。
(2)还原铁粉除镍:向废水中加入还原铁粉,可置换出镍。某小组通过实验研究废水中镍的去除效果。
①取五份废水样品各100mL,加酸或碱调节其初始pH不等,再加入等量且过量的铁粉,充分反应后测得废水中镍含量随溶液初始pH的变化如图所示。pH太小,残留的镍含量较高,原因是______;pH>6.6时,残留的镍含量随溶液初始pH增大而增多的原因是______。
②取100mL废水样品,向其中加入适量铁粉,测得溶液的pH、Fe(Ⅱ)的含量和总铁含量变化如图所示,Fe(Ⅱ)表示溶液及沉淀中+2价的铁元素,总铁表示溶液及沉淀中化合态的铁元素。40~60min内,溶液pH约为6.4,该时间段内引起Fe(Ⅱ)含量降低的反应的离子方程式为______。
③另取100mL pH约为5.8的废水样品,加入FeCl3溶液,废水中镍含量也有明显降低,原因是______。
6、镁化合物具有广泛用途。请回答有关镁的下列问题:
(1)单质镁在空气中燃烧的主要产物是白色的____,还生成少量的______(填化学式);
(2)CH3MgCl是一种重要的有机合成试剂,其中镁的化合价是___________,该化合物水解的化学方程式为____________;
(3)下图是金属镁和卤素反应的能量变化图(反应物和产物均为298K时的稳定状态)。
下列选项中正确的是_____________(填序号)。
① MgI2中Mg2+ 与I- 间的作用力小于MgF2中Mg2+ 与F- 间的作用力
② Mg与F2的反应是吸热反应
③ MgBr2与Cl2 反应的△H > 0
④ 化合物的热稳定性顺序为MgI2 < MgBr2 < MgCl2 < MgF2
⑤ MgF2(s) + Br2(l) = MgBr2(s) + F2(g) △H = +600 kJ · mol-1
7、近日,《自然—通讯》发表了我国复旦大学魏大程团队开发的一种共形六方氮化硼修饰技术,可直接在二氧化硅表面生长高质量六方氮化硼薄膜。
(1)下列N原子的电子排布图表示的状态中,能量最高的是___,能量最低的是___(用字母表示)。
A. B.
C. D.
(2)第二周期主族元素中,按第一电离能大小排序,第一电离能在B和N之间的元素有___种。
(3)Na与N形成的NaN3可用于制造汽车的安全气囊,其中阴离子的空间构型为___,Na在空气中燃烧则发出黄色火焰,这种黄色焰色用光谱仪摄取的光谱为___光谱(填“发射”或“吸收”)。
(4)已知NH3分子的键角约为107°,而同主族磷的氢化物PH3分子的键角约为94°,试用价层电子对互斥理论解释NH3的键角比PH3的键角大的原因:___。
(5)BH3·NH3是一种有效、安全的固体储氢材料,可由BH3与NH3反应生成,B与N之间形成配位键,氮原子提供___,在BH3·NH3中B原子的杂化方式为___。它的性质与乙烷有所不同:在标准状况下为无色无味的白色固体,在水中溶解度也较大,其原因是___。
(6)立方氮化硼属于原子晶体,其晶胞结构如图1所示,可认为氮原子处于硼原子围成的某种空隙中,则氮原子处于硼原子围成的___(填空间结构)空隙中。图2是立方氮化硼晶胞沿z轴的投影图,请在图中圆球上涂“●”标明N的相对位置___。
已知立方氮化硼的密度为dg·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶胞中硼原子与氮原子的最近距离为___nm。(只要求列算式)
8、[化学-选修3:物质结构与性质]
铁氧体是一种磁性材料,具有广泛的应用。 -
(1)基态铁原子的核外电子排布式为[Ar]_______。
(2)工业制备铁氧体常使用水解法,制备时常加入尿素[CO(NH2)2 ]、醋酸钠等碱性物质。尿素分子中四种不同元素的电负性由大至小的顺序是____________;醋酸钠中碳原子的杂化类型是_________。
(3)工业制备铁氧体也可使用沉淀法,制备时常加入氨(NH3)、联氨(N2H4)等弱碱。比较下表中氨(NH3)、联氨(N2H4)的熔沸点,解释其高低的主要原因________。
| N2H4 | NH3 |
熔点/℃ | 2 | -77.8 |
沸点/℃ | 113.5 | -33.5 |
(4)下图是从铁氧体离子晶体Fe3O4中,取出的能体现其晶体结构的一个立方体,则晶体中的氧离子是否构成了面心立方最密堆积______(填“是”或“否”),该立方体是不是Fe3O4的晶胞______(填“是”或“否”),立方体中三价铁离子处于氧离子围成的_____空隙(填空间结构)。
(5)解释该Fe3O4晶体能导电的原因________,根据上图计算Fe3O4晶体的密度_____g•cm-3。 (图中a=0.42nm,计算结果保留两位有效数字)
9、金常以微细粒浸染于黄铁矿、含砷黄铁矿中,此类矿石的预氧化处理方法主要有:焙烧氧化、生物氧化和湿法氧化。
(1)含砷黄铁矿(主要成分为FeAsS)高温焙烧氧化后,再用氰化钠(NaCN)溶液浸出。已知:氢氰酸(HCN)易挥发,有剧毒。
①焙烧氧化的产物有As4O6、Fe3O4,该反应的化学方程式为_______。
②焙烧氧化的缺点为_______。
③采用电解法除去反应剩余液中有毒物质,CN-在阳极区被去除。在pH=10时,CN-去除效果最佳且能耗最低,原因是____。
(2)利用细菌进行生物氧化提取金,pH对金的浸出率影响如图-1,pH影响金浸出率的原因是_____。
(3)湿法氧化是在溶液中化学物质的作用下提取金。已知Au的硫酸盐难溶于水,Au+与、
等形成配合物。
①工业上利用硫代硫酸盐可浸出金生成Au(S2O3),但在富氧条件下浸出率明显降低,原因是___。
②常温下,已知H2S-HS--S2-粒子体系随pH变化各组分分布如图-2,δ(H2S)= 。多硫化物浸金的一种原理是:混合体系在通空气条件下氧化时,体系中S2-先被氧化为S,再转化为
。研究发现
可将Au氧化为AuS-,pH=11时
将Au氧化的离子方程式为_______。
10、三苯甲醇 []是一种重要的有机合成中间体,制备流程如下:
已知:Ⅰ.(R-表示烃基)能与水、二氧化碳、氧气、卤代烃、酮反应。如: RMgBr+R′Br⃗R-R′+MgBr2
Ⅱ.
Ⅲ.几种物质的物理性质如下表:(*表示溴苯与水形成的共沸物沸点)
物质 | 熔点(℃) | 沸点(℃) | 溶解性 |
三苯甲醇 | 164.2 | 380 | 不溶于水,易溶于乙醇 |
乙醚 | -116.3 | 34.6 | 微溶于水 |
溴苯 | -30.7 | 156.2(92.8*) | 不溶于水,易溶于乙醚 |
实验装置如下(加热及夹持装置略)。
回答下列问题:
(1)装置A中的试剂为___________。
(2)制备时,乙醚除作溶剂外,另一个作用是___________;若溴苯-乙醚混合液滴加过快,生成的主要副产物为___________(写结构简式)。
(3)用饱和溶液代替水与中间产物反应,能避免产生难溶的
,加入饱和
溶液反应的离子方程式为___________。
(4)水蒸气蒸馏过程中若出现堵塞,长导管中液面上升,应进行的操作是___________。
(5)当___________(填实验现象)时,表明水蒸气蒸馏完成;装置B中的物质经___________(填操作名称)分离出产品,再向产品中加入___________进行重结晶进一步提纯(填标号)。
A.溶液 B.水 C.稀盐酸 D.乙醇
(6)计算产率:反应中投加0.10mol溴苯、0.08mol二苯酮,经纯化、干燥后得13.0g产品[M(三苯甲醇)],则三苯甲醇的产率为___________。
11、硬铝(因其主要成分,在此仅看作Al-Cu合金)常用于建筑装潢。1.18g某种硬铝恰好与10mL某浓度的硝酸完全反应,生成的混合气体(其中NO2与NO的体积比为2:1)再与448mL氧气(标准状况)混合,恰好能被水完全吸收。则该硝酸的物质的量浓度_____________mol/L。请写出简要计算过程。
12、重铬酸钠(Na2Cr2O7)是重要的鞣革剂和电镀的钝化剂。它可由铬铁矿(主要成分FeO·Cr2O3,混有SiO2、Al2O3等杂质)经过下列流程制取:
已知:2CrO42−(黄色)+2H+Cr2O72−(橙色)+H2O。
回答下列问题:
(1)Na2Cr2O7中Cr的化合价为_______。
(2)写出FeO·Cr2O3熔融时的化学方程式_______。
(3)写出气体X的电子式_______。过滤2中滤渣的化学式_______。
(4)调节pH=5时可将CrO42−转化为Cr2O72−,但溶液的pH值不宜过小的原因可能是_______。
(5)产品纯度测定:取0.40gNa2Cr2O7样品溶于水配成100mL溶液,取20.00mL所配溶液,向其中滴加几滴稀硫酸,然后用0.1mol/LFeSO4溶液滴定到终点时消耗18mLFeSO4溶液。
①写出Na2Cr2O7在酸性条件下与FeSO4反应的离子方程式_______。
②Na2Cr2O7样品的纯度为_______%。
13、采用废铁屑还原软锰矿(软锰矿主要成分是,还含少量Fe、Mg、Ni、Si等元素的氧化物杂质)来制备Mn的工艺流程如图所示:
已知:①,
;②溶液中某离子浓度
mol⋅L
时,认为该离子沉淀完全;③室温时生成氢氧化物的pH见下表
离子 | |||||
开始沉淀的pH | 7.5 | 2.7 | 8.1 | 7.7 | 8.3 |
完全沉淀的pH | 9.7 | 3.7 | 9.4 | 8.4 | 9.8 |
回答下列问题:
(1)在“浸出液”中加入“”时发生反应的离子方程式为___________;硫酸酸化的
可与
(难溶于水)反应生成
和
,此反应的离子方程式为___________。
(2)(室温)时,溶液中残余的
的浓度为___________mol⋅L
,加入MnS“除杂”后的滤渍为___________。
(3)“沉锰”过程中温度和pH对和
沉淀率的影响如下图所示。由图可知,“沉锰”的合适条件是___________,“沉锰”除去的杂质金属离子是___________。
(4)若沉锰过程在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℃,沉锰反应的锰沉淀率随温度升高而下降的原因是___________。