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、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)。
3、(1)氢键是微粒间的一种常见作用力,如存在于醋酸分子间()和硝酸分子内(
)等。已知邻氨基苯甲醛(
)的熔点为39℃,对氨基苯甲醛(
)的熔点为71℃,请说明对氨基苯甲醛的熔点比邻氨基苯甲醛高的原因___。
(2)请用一个化学方程式并结合适当的文字说明HClO、H2CO3和HCO酸性的强弱___。
4、碳氢化合物是重要的能源物质。
(1)丙烷脱氢可得丙烯。己知:有关化学反应的能量变化如下图所示。
则相同条件下,反应C3H8(g)CH3CH=CH2(g)+H2(g)的△H=___ kJ·mol-1 。
(2)以丙烷为燃料制作新型燃料电池,电池的正极通入O2和CO2,负极通入丙烷,电解质是熔融碳酸盐。电池正极反应式为________________。
(3)常温常压下,空气中的CO2溶于水,达到平衡时,溶液的pH=5.60,c(H2CO3) = 1.5×10-5 mol·L-1。若忽略水的电离及H2CO3的第二级电离,则H2CO3HCO3-+H+的平衡常数K1=__________。(结果保留2位有效数字)(己知10-5.60=2.5×10-6)
(4)用氨气制取尿素的反应为:2NH3(g)+CO2(g)==CO(NH2)2(l)+H2O(g)△H<0
某温度下,向容积为100L的密闭容器中通入4molNH3和2molCO2,该反应进行到40s时达到平衡,此时CO2的转化率为50%。
①理论上生产尿素的条件是______。(填选项编号)
A.高温、高压 B.高温、低压 C.低温、低压 D.低温、高压
②下列描述能说明反应达到平衡状态的是_____________。
A.反应混合物中CO2和H2O的物质的量之比为1:2
B.混合气体的总质量不随时间的变化而变化
C.单位时间内消耗2a molNH3,同时生成a molH2O
D.保持温度和容积不变,混合气体的压强不随时间的变化而变化
③该温度下此反应平衡常数K的值为____________。
④图中的曲线I表示该反应在前25s内的反应进程中的NH3浓度变化.。在0~25s内该反应的平均反应速率v(CO2)=___________。
保持其它条件不变,只改变一种条件,图像变成II,则改变的条件可能是_______________。
5、根据实验目的,下列实验及现象、结论都正确的是
选项 | 实验目的 | 实验及现象 | 结论 |
A | 检验铁粉是否生锈 | 取铁粉溶于稀盐酸中,充分反应后滴加KSCN溶液,溶液没变红 | 铁粉没生锈 |
B | 检验电离常数Ka的大小 | 取等体积pH相同的一元酸HX和HY溶液,分别加入足量镁粉,充分反应后,HY收集的H2较多 | Ka(HX)>Ka(HY) |
C | 检验气体是否含CO | 点燃气体,产物通入澄清石灰水,变浑浊 | 气体含CO |
D | 检验某葡萄酒中是否含SO2 | 将适量葡萄酒滴入少量稀酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色 | 该葡萄酒中 含SO2 |
A.A
B.B
C.C
D.D
6、(1)锂空气电池比传统的锂离子电池拥有更强的蓄电能力,是传统锂电池容量的10 倍,其工作原理示意图如图所示.
放电时,b 电极为电源的___________极,电极的反应为___________,充电时,a电极应与外接电源___________极相连接。
(2) ①25℃时,将a mol/L 的NaCN 溶液与0.01mol/L 的盐酸等体积混合,反应后测得溶液 pH=7,
则(a) HCN 的电离常数Ka (用含a的代数式表示)为___________;
(b)下列关于该溶液的说法正确的是___________
A.此溶液有C(Na+)+C(H+)=C(OH-)+C(CN-)
B.此溶液有C(Na+)=C(HCN)+C(CN-)
C.混合溶液中水的电离程度一定大于该温度下纯水的电离程度
②25℃时,H2SO3HSO3-+H+的电离常数Ka=1×10-2 mol•L-1 ,则该温度下NaHSO3水解反应的平衡常数Kb=___________mol•L-1,若向NaHSO3溶液中加入少量I2,则溶液中
将___________(填“增大”、“减小”或“不变”)
(3)汽车尾气中CO、NO2在一定条件下可发生反应:4CO(g)+2NO2(g)4CO2(g)+N2(g)△H=-1200KJ/mol,一定温度下,向容积固定为 2L的密闭容器中充入一定量的 CO和 NO2,NO2 的物质的量随时间的变化曲线如图所示:
①0~10min内该反应的平均速率v(CO)=___________,从 11 min 起其他条件不变,压缩容器的容积变为 1L,则2 n NO 的变化曲线可能为图中的___________(填字母).
②恒温恒容条件下,不能说明该反应已达到平衡状态的是___________(填字母).
A.容器内混合气体颜色不再变化
B.容器内的压强保持不变
C.2v逆(NO2)=v正(N2)
D.容器内混合气体密度保持不变
7、硫单质及其化合物在工农业生产中有着重要的应用。请回答下列问题:
(1)一种煤炭脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形成固定下来,但产生的CO又会与CaSO4发生化学反应,相关的热化学方程式如下:
①CaSO4(s)+CO(g)CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)△H = +210.5kJ•mol-1
②1/4CaSO4(s)+CO(g)1/4CaS(s)+CO2(g) △H = - 47.3kJ•mol-1
反应CaO(s)+3CO(g)+SO2(g) CaS(s)+3CO2(g) △H= kJ•mol-1;
平衡常数K的表达式为 。
(2)图1为在密闭容器中H2S气体分解生成H2和S2(g)的平衡转化率与温度、压强的关系。
图1中压强p1、p2、p3的大小顺序为 ,理由是 ;该反应平衡常数的大小关系为K(T1) K(T2) (填“>”、“<”或“=”),理由是 。
(3)在一定条件下,二氧化硫和氧气发生如下反应:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H<0
①600℃时,在一密闭容器中,将二氧化硫和氧气混合,反应过程中SO2、O2、SO3物质的量变化如图2,反应处于平衡状态的时间段是 。
②据图2判断,反应进行至20min时,曲线发生变化的原因是 (用文字表达);10min到15min的曲线变化的原因可能是 (填写编号)。
A.加了催化剂 B.缩小容器体积
C.降低温度 D.增加SO3的物质的量
(4)烟气中的SO2可用某浓度NaOH溶液吸收得到Na2SO3和NaHSO3混合溶液,且所得溶液呈中性,该溶液中c(Na+)= (用含硫微粒浓度的代数式表示)。
8、(1)氯化铝为无色透明晶体,易溶于水、乙醇、氯仿,微溶于苯。熔融的氯化铝不导电。无水氯化铝在178℃升华,用质谱仪检测气态氯化铝,谱图中出现质荷比(相对分子质量)最大值为267,原因是___。
(2)酸碱电子理论认为:所有能够接受电子对的物质(分子、离子或原子团)都称为酸,所有能够提供电子对的物质(分子、离子或原子团)都称为碱,请按此理论写出一个中和反应的化学方程式___(反应物均含氮元素)。
9、【化学—物质结构与性质】原子序数依次增大的A、B、C、D、E、F六种元素。其中A的基态原子有3个不同的能级,各能级中的电子数相等;C的基态原子2p能级上的未成对电子数与A原子的相同;D为它所在周期中原子半径最大的主族元素;E和C位于同一主族,F的原子序数为29。
(1)F原子基态的外围核外电子排布式为 。
(2)在A、B、C三种元素中,第一电离能由小到大的顺序是 (用元素符号回答)。
(3)元素B的简单气态氢化物的沸点 (高于,低于)元素A的简单气态氢化物的沸点,其主要原因是 。
(4)由A、B、C形成的离子CAB-与AC2互为等电子体,则CAB-的结构式为 。
(5)在元素A与E所形成的常见化合物中,A原子轨道的杂化类型为 。
(6)由B、C、D三种元素形成的化合物晶体的晶胞如图所示,则该化合物的化学式为 。
(7)FC在加热条件下容易转化为F2C,从原子结构的角度解释原因 。
10、Cu元素在生命活动中占有举足轻重的地位,缺铜会造成:贫血、记忆力减退、反应迟钝、运动失常等。设计如下实验制备有机补铜剂顺式甘氨酸合铜水合物并测定其组成。
查阅资料:
①制备反应为:Cu( OH)2+ 2H2NCH2COOHCu( gly)2·2H2O
②该反应同时生成顺式产物(天蓝色针状)和反式产物
(蓝紫色鳞片状) ,其反应进程如图所示。
实验步骤:
Ⅰ.Cu(OH)2的制备:将6.3g CuSO4·5H2O溶解后,滴加NH3·H2O至沉淀恰好完全溶解,向所得溶液中加入过量NaOH溶液使Cu(OH)2沉淀完全。抽滤、洗涤沉淀。
Ⅱ.顺式二甘氨酸合铜水合物的制备:称取3.6g甘氨酸并溶解,控制反应温度为70℃,边搅拌边加入步骤Ⅰ中制得的Cu(OH)2,直至沉淀溶解。趁热抽滤,向滤液中加入10mL95%乙醇,冷却直至析出针状晶体,并在冰水浴上继续冷却20分钟。抽滤所得晶体,用25%酒精溶液洗涤晶体一次,再用丙酮洗涤两次并干燥。
Ⅲ.用间接碘量法测定产物中Cu(Ⅱ)的质量分数:取2.0g步骤2中所得晶体,用稀硫酸溶解配成100mL溶液。取25mL该溶液转移入锥形瓶,加入蒸馏水和过量的KI溶液(2Cu2+ +4I- =2CuI↓+I2),立即用0.01mol·L-1Na2S2O3标准液快速进行滴定,当溶液变为浅黄色时,加入1mL淀粉溶液,继续滴定至溶液蓝色恰好褪去(I2 +2=
+2I-)。 重复操作3次,消耗Na2S2O3标准液平均值为a mL。
回答下列问题:
(1)步骤I向硫酸铜溶液滴加NH3·H2O至沉淀恰好完全溶解的离子方程式为_______。
(2)不使用CuSO4和NaOH溶液直接反应制备Cu(OH)2的原因是_______。
(3)步骤Ⅱ中控制反应温度为70℃的原因是_______,可采用的加热方式为_______。
(4)用25%酒精和丙酮分别洗涤晶体的目的是_______ 。
(5)抽滤装置如图。图中B装置的主要错误为_______ :关于抽滤操作,下列说法错误的是_______。
a.抽滤能加快过滤速率,得到相对干燥的沉淀,但颗粒太小的沉淀不能用此装置
b.抽滤结束时,当先拔掉吸滤瓶上橡皮管,再关闭抽气泵
c.抽滤操作中洗涤晶体时应关闭抽气泵,待洗涤液缓慢流下
(6)简述步骤Ⅲ中加入蒸馏水和过量的KI溶液后,“立即”用标准Na2S2O3溶液滴定,且滴定速率应尽量“快”的原因是_______。
(7)根据实验数据,所得晶体中Cu (Ⅱ)质量分数为_______( 请列出计算式)。
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、炼油厂烷基化反应产生的废液中含硫酸91%、难挥发有机物7%。实验室以软锰矿(主要含MnO2,还含少量Fe、Al等元素)处理废液并制取MnSO4·H2O晶体,其实验流程如图:
(1)研究温度对“降解”过程中有机物去除率的影响,实验在如图1所示的装置中进行。
①在不同温度下反应相同时间,发现温度从60℃升高到95℃时,有机物去除率从29%增大到58%,其可能的原因是:MnO2的氧化能力随温度升高而增强;__。
②废液因含有机物而呈现黑红色。有机物降解速率慢,难以观察气泡产生速率。降解一段时间,判断有机物浓度基本不变的依据是:三颈烧瓶内__。烧杯中盛放的试剂可以是__。
(2)降解一段时间后,加入硫铁矿(主要成分FeS2)将剩余MnO2还原,所得溶液中的主要离子有Fe3+、Mn2+、SO42-等,其离子方程式为__。
(3)滤液若用足量高纯度MnO2再次氧化降解,改变条件,有机物去除率可达66%。反应后过滤,所得滤渣经洗涤后,在本实验流程中可用于__。
(4)MnSO4·H2O的溶解度曲线如图2所示。设计以过滤所得滤液为原料,进一步除去有机物等杂质并制取MnSO4·H2O晶体的实验方案:__,趁热过滤,用热的硫酸锰溶液洗涤,150℃烘干。[已知pH=5时Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀完全;MnSO4·H2O分解温度为200℃。实验中必须使用的试剂:石灰石粉末、活性炭]
13、NaNO2广泛应用于工业和建筑业,也允许在安全范围内作为肉制品发色剂成防腐剂。
(1)氮原子核外共有_______种能量不同的电子,能量最高的电子有_______种伸展方向。
(2)亚硝酰氯(NOCl)是一种红褐色液体,每个原子最外层都达到8e-结构,则其电子式为_______,其水解生成两种不同的酸,请写出其水解的方程式:_______。
(3)NaNO2具有毒性,含NaNO2的废水直接排放会引起严重的水体污染,通常采用还原法将其转化为对环境无污染的气体排放,如工业上采用KI或NH4Cl处理,请写出NH4Cl与NaNO2反应的离子方程式:_______。已知:酸性 H2SO3>HNO2>CH3COOH
(4)往冷NaNO2溶液中加入下列某种物质可得HNO2稀溶液。该物质是_______(填序号)。
a.稀硫酸 b.二氧化碳 c.二氧化硫 d.醋酸
(5)NaNO2其有咸味,不法商家会用其制作假食盐,请写出一种简单的方法检验NaCl中是否含有NaNO2:_______。
(6)某课外兴趣小组通过如图所示的流程来制取少量NaNO2晶体。
已知:Na2CO3+NO+NO2→2NaNO2+CO2; Na2CO3+2NO2→NaNO2+NaNO3+CO2
①“还原”步骤 SO2从底部通入,硝酸从顶部以雾状喷下,其目的是_______。
②若使“吸收”步骤中NO、NO2完全转化为NaNO2,则理论上“还原”步骤中 SO2与HNO3的物质的量之比为_______。