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、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
4、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
5、氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如图:
(1)电极 A 是_________(填“阴极”或“阳极”),判断依据为_________。
(2)写出电极 B 的电极反应式_________。
(3)写出电解饱和食盐水的化学方程式_________。
(4)一段时间后,电极 B 周围 NaOH 稀溶液转变为浓溶液,原因:_________。
(5)电解时,工业用盐酸调节 A 室的 pH=2~3,请用化学平衡原理解释原因_________。
6、(1)体积相同,浓度均为0.2 mol·L-1的盐酸和CH3COOH溶液,分别加水稀释10倍,溶液的pH分别变成m和n,则m与n的关系为_______。
(2)体积相同,浓度均为0.2 mol·L-1的盐酸和CH3COOH溶液,分别加水稀释m倍、n倍,溶液的pH都变成3,则m与n的关系为_______。
(3)体积相同,pH均等于1的盐酸和CH3COOH溶液,分别加水稀释m倍、n倍,溶液的pH都变成3,则m与n的关系为_______。
(4)体积相同,pH均等于13的氨水和NaOH溶液,分别加水稀释m倍、n倍,溶液的pH都变成9,则m与n的关系为_______。
(5)将等体积等物质的量浓度的盐酸和氨水混合后,溶液呈______性(填“酸”、“中”或“碱”,下同),溶液中c(NH)_______c(Cl-)(“>”、“=”或“<”)。
(6)pH=3的盐酸和pH=11的氨水等体积混合后,溶液呈_______性(填“酸”、“中”或“碱”),溶液中c(NH)________c(Cl-)(“>”、“=”或“<”)。
(7)写出NaHCO3在水溶液中的电离方程式___________________________________________。
7、按要求回答问题。
(1)将19.4gCO2和水蒸气的混合气体,与足量的Na2O2反应,收集到标准状况下5.6L的气体,试确定混合气体的平均相对分子质量为___________,CO2与水蒸气的物质的量之比为___________。
(2)AlN用于电子仪器。AlN中常混有少量碳,将一定量含杂质碳的AlN样品置于密闭反应器中,通入4.032L(标准状况下的)O2,在高温下充分反应后测得气体的密度为1.34g·L-1(已折算成标准状况,AlN不跟O2反应),则所得气体的摩尔质量为___________g·mol-1,该气体的成分是___________(写化学式),该样品中含杂质碳___________g。
(3)钴及其化合物广泛应用于磁性材料、电池材料及超硬材料等领域。草酸钴是制备钴的氧化物的重要原料。如图为二水合草酸钴(CoC2O4·2H2O)在空气中受热的质量变化曲线,曲线中300℃及以上所得固体均为钴氧化物。
①通过计算确定C点剩余固体的化学成分为___________(填化学式)。试写出B点对应的物质与O2在225~300℃发生反应的化学方程式:___________。
②取一定质量的二水合草酸钴分解后的钴氧化物(其中Co的化合价为+2、+3),用480mL5mol·L-1盐酸恰好完全溶解固体,得到CoCl2溶液和4.48L(标准状况)黄绿色气体。试确定该钴氧化物中Co、O的物质的量之比为___________。
8、现有以下物质:①氮气 ②液态CO2 ③氯化氢气体 ④铜片 ⑤硫酸钡晶体 ⑥蔗糖 ⑦酒精 ⑧熔融的KNO3 ⑨NaOH溶液,请回答下列问题(填序号):
(1)以上物质能导电的是_______。
(2)以上物质中属于电解质的是_______。
9、Na、Mg、Fe、Cu是四种重要的金属元素。回答下列问题:
(1)基态Mg原子的价层电子轨道表示式为__________________。
(2)的电子式为____________。
(3)在钢铁厂的生产中,炽热的铁水注入模具之前,模具必须进行充分的干燥处理,不得留有水,请用化学方程式解释原因:__________________。
(4)检验溶液中是否残留
的试剂是__________________。
(5)NaCl熔点为800.8℃,工业上采用电解熔融NaCl制备金属Na。电解反应方程式为,加入
的目的是____________。
(6)采用空气和Na为原料可直接制备。空气与熔融金属Na反应前,需依次通过____________、____________(填序号)。
a.浓硫酸 b.饱和食盐水 c.NaOH溶液 d.溶液
(7)天然碱的主要成分为,2 mol
经充分加热得到
的质量为______g。
(8)一个晶胞(如图)中,Cu原子的数目为______。
10、目前工业合成氨的原理是:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-93.0kJ/mol
(1)己知一定条件下:2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g) △H=+1530.0kJ/mol。则表示氢气燃烧热的热化学方程式为____________________。
(2)在恒温恒容装置中进行合成氨反应,各组分浓度-时间图像如下。
① 表示N2浓度变化的曲线是 (填序号)。
② 前25min 内,用H2浓度变化表示的化学反应速率是 。
③ 在25min时,采取下列措施,能使N2的转化率提高的是__________(填序号)。
a. 通入1molN2
b. 通入1molH2
c. 通入1molHe气
d. 通入1molHCl
e. 通入1molN2和3molH2
(3)在恒温恒压装置中进行工业合成氨反应,下列说法错误的是__________(填序号)。
a.气体体积不再变化,则已平衡
b.气体密度不再变化,则已平衡
c.平衡后,压缩容器,会生成更多NH3
d.平衡后,往装置中通入一定量Ar,平衡不移动
(4)电厂烟气脱氮:主反应为:①4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g) △H<0
副反应为:②2NH3(g)+8NO(g)5N2O(g)+3H2O(g) △H>0
平衡混合气中N2与N2O含量与温度的关系如图所示。
请回答:在400~600K时,随温度的升高,平衡混合气中N2含量_____________(填“升高”、“降低”或“不变”),导致这种规律的原因是_______________________。
11、物质的制备是化学学科的基本研究方向。
(1)采用空气和为原料可直接制备
。与熔融的金属
反应前,空气需依次通过的试剂为___________、___________。(填字母)
a.饱和食盐水 b.溶液 c.
溶液 d.浓硫酸
(2)由制取
有下列方法:①
;②
;③
。从原料消耗、产物纯净等方面综合分析,上述三种方法中最好的是___________(填序号),若生成相同物质的量的
,转移电子的物质的量之比是___________。
(3)汽车安全气囊的气体发生剂可由金属钠生产。某汽车安全气囊内含
和
等物质。当汽车发生较严重的碰撞时,引发
分解
,从而为气囊充气。产生的
立即与
发生置换反应生成
,化学方程式是___________。
(4)实验室可用钙盐制取,再经脱水制得
,制备过程如下图所示。已知:
不溶于水,
时稳定,加热至
时逐渐变为无水
。
①“沉淀”时反应温度不能过高的原因有:温度过高,氨水易挥发、___________;
②沉淀时发生反应的化学方程式为___________。
12、二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池将化学能转变成电能的同时,实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合,降低了成本提高了效益,其原理如图所示。
(1)Pt1电极反应为___。
(2)相同条件下,放电过程中消耗的SO2和O2的体积比为___。
(3)若要实现在铁器上镀银,Ag电极应接电池的___(填“Pt1”或“Pt2”)电极。若铁器上均匀镀上10.8gAg,电池中消耗标况下的O2体积为__。
(4)燃料电池若有2molSO2参与反应,溶液中通过质子交换膜的n(H+)为___mol。
13、亚氯酸钠是一种高效氧化剂、漂白剂,主要用于棉纺、亚麻、纸浆漂白;食品消毒:水处理;杀菌灭藻和鱼药制造。某校化学实验探究小组设计如下实验制备亚氯酸钠(NaClO2)晶体。
[查阅资料]
①
②ClO2极易溶于水而不与水反应,几乎不发生水解,沸点11℃。
③NaClO2饱和溶液在低于38℃时析出NaClO2·H2O,高于38℃时析出NaClO2,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。
(1)盛装浓硫酸的仪器名称是_______。C的作用是_______。
(2)ClO2气体与装置D中混合溶液反应生成NaClO2,生成NaClO2的离子方程式为_______。
(3)反应后,经以下步骤可从装置D的溶液获得晶体:55℃蒸发结晶→趁热过滤→38~60℃热水洗涤→低于60℃干燥,得到成品。如果干燥温度过高可能导致产品中混有的杂质是_______。
(4)实验需使B中,如Na2SO3过量,则滴加过量硫酸后使ClO2混有_______气体。装置D中可能产生SO
,检验装置D中是否含有SO
的方法是:取少量D中反应后的溶液于试管中,_______,证明溶液中存在SO
。
(5)测定样品中NaClO2的纯度。测定时进行如下实验:
准确称取mg的样品,加入适量蒸馏水和过量的KI晶体,在酸性条件下发生反应:,将所得混合液稀释成100mL待测溶液。取25.00mL待测溶液,加入淀粉溶液作指示剂,用
标准液滴定至终点,测的标准溶液体积的平均值为VmL(已知
)
①确认滴定终点的现象是_______。
②所称取的样品中NaClO2的质量分数为_______(用含c、V的代数式表示)。
14、含氮化合物在化学工业中有着重要的应用,回答下列问题:
(1)一定条件下,硝酸铵加热分解得到的产物只有N2O和H2O。250℃时,硝酸铵在密闭容器中分解达到平衡,该分解反应的平衡常数表达式为K=___________;若有1mol硝酸铵完全分解,则转移电子的数目为___________(设NA为阿伏加德罗常数的值)。
(2)硝基苯甲酸乙酯在碱性条件下发生反应:O2NC6H4COOC2H5+OH-O2NC6H4COO-+C2H5OH。两种反应物的初始浓度均为0.80mol·L-1,T℃时测得O2NC6H4COOC2H5的转化率α随时间变化的数据如表所示。
t/s | 0 | 60 | 90 | 120 | 160 | 260 | 300 | 360 | 400 |
a/% | 0 | 33.0 | 41.8 | 48.8 | 58.0 | 69.0 | 70.4 | 71.0 | 71.0 |
①该反应在60~90s与90~120s内的平均反应速率分别约为___________,___________;比较两者大小可得出的结论是______________________。
②计算T℃时该反应的平衡常数为______________________。
③为提高O2NC6H4COOC2H5的平衡转化率,除可适当控制反应温度外,还可以采取的措施为______________________(写出一条即可)。
15、工业上可用一氧化碳合成可再生能源甲醇。
(1)已知:Ⅰ.3CO(g)+6H2(g) CH3CH=CH2(g)+3H2O(g) △H1=-301.3kJ/mol;
Ⅱ.3CH3OH(g) CH3CH=CH2(g)+3H2O(g) △H2=-31.0kJ/mol。
则CO与H2合成气态甲醇的热化学方程式为___________________________________
(2)某科研小组在Cu2O/ZnO作催化剂的条件下,在500℃时,研究了n(H2)∶n(CO)分别为2∶1、5∶2时CO的转化率变化情况(如图1所示),则图中表示n(H2)∶n(CO)=2∶1的变化曲线为________(填“曲线a”或“曲线b”),原因是_________________。
(3)某科研小组向密闭容器中充入一定量的CO和H2合成气态甲醇,分别在A、B两种不同催化剂作用下发生反应,一段时间后测得CH3OH的产率与温度的关系如图2所示。下列说法正确的是____________(填选项字母)。
a.使用催化剂A能加快相关化学反应速率,但催化剂A并未参与反应
b.在恒温恒压的平衡体系中充入氩气,CH3OH的产率降低
c.当2v(CO)正=v(H2)逆时,反应达到平衡状态
(4)一定温度下,在容积均为2L的两个恒容密闭容器中,按如下方式加入反应物,一段时间后达到平衡。
容器 | 甲 | 乙 |
反应物起始投入量 | 2 mol CO、6 mol H2 | a mol CO、b mol H2、c mol CH3OH(g)(a、b、c均不为零) |
若甲容器平衡后气体的压强为开始时的,则该温度下,该反应的平衡常数K=_______,要使平衡后乙容器与甲容器中相同组分的体积分数相等,且起始时维持化学反应向逆反应方向进行,则乙容器中c的取值范围为_____________________________________。
(5)CO与日常生产生活相关。
①检测汽车尾气中CO含量,可用CO分析仪,工作原理类似于燃料电池,其中电解质是氧化钇(Y2O3)和氧化锆(ZrO2)晶体,能传导O2-。则负极的电极反应式为__________________。
②碳酸二甲酯[(CH3O)2CO]毒性小,是一种绿色化工产品,用CO合成(CH3O)2CO,其电化学合成原理为4CH3OH+2CO+O22(CH3O)2CO+2H2O,装置如图3所示:写出阳极的电极反应式:________________________________________
16、TiO2常用于油漆、食品添加剂、防晒霜等制造行业。利用钛铁矿(FeTiO3)制取TiO2·xH2O的主要流程如图。
回答下列问题:
(1)反应釜恒温在220℃~260℃,搅拌充分反应,该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为____,搅拌的目的是_____。
(2)向步骤(1)反应后的液、固混合物中加入适量水,进行洗涤、过滤,得到固体中间产物K4Ti3O8、Fe2O3和稀碱液,将所得稀碱液经____(填操作名称)处理后加入反应釜中循环使用。
(3)将上述固体用5%~20%稀盐酸溶解,并不断搅拌,生成中间产物TiOCl2,发生反应的化学方程式为____、____。
(4)向酸解后的溶液中加入有机溶剂TBP(磷酸三丁酯)萃取、分液,分离得到TiOCl2水溶液,实验条件控制如下图,其中___点对应条件最适宜。
(5)将TiOCl2在60℃时水解,生成TiO2·xH2O和物质X,物质X可以循环利用,其分子式为:___,该反应方程式为:____。
(6)氯化法制取TiO2:通常将钛铁矿与氯气、焦炭混合,在约900℃时反应制得TiCl4,水解得到TiO2.相比氯化法,上述流程的优点是_。