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、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
3、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
4、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
5、某无色透明溶液可能含有下列离子:K+、Al3+、Fe3+、Ba2+、NO3-、SO42-、HCO3-、Cl-,取该溶液进行如下实验:
① 用蓝色石蕊试纸检测该溶液,试纸显红色;
② 取溶液少许,加入铜片和稀硫酸共热,产生无色气体,该气体遇空气立即变为红棕色
③ 取溶液少许,加入氨水有白色沉淀生成,继续加入过量氨水,沉淀不消失;
④ 取溶液少许,滴入氯化钡溶液产生白色沉淀;
⑤ 取实验 ④ 后的澄清溶液,滴入硝酸银溶液产生白色沉淀,再加入过量的稀硝酸,沉淀不消失。 请回答下列问题:
(1)根据上述实验判断原溶液中肯定存在的离子是______________,肯定不存在的离子是__________。
(2)写出实验②的离子方程式:______________________
6、如表所示是元素周期表示意图的一部分,根据表中10种元素,用元素符号或化学式填空。
(1)①~⑩元素中,金属性最强的是 (填元素符号);化学性质最不活泼的是 (填元素符号)。
(2)①~⑩元素中,最高价氧化物对应的水化物呈两性的元素是 (填元素符号),该水化物与NaOH溶液反应的离子方程式为 。
(3)①~⑩元素中,最高价氧化物对应的水化物的酸性最强的是 (填化学式),碱性最强的是 (填化学式)。
(4)⑤、⑥、⑧、⑨所形成的简单离子的半径由大到小的顺序是 。(填离子符号)
7、25 ℃时,几种弱酸的电离平衡常数如下:
弱酸 | CH3COOH | H2CO3 | H2SO3 |
电离平衡常数
| K=1.8×10-5 | K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11 | K1=1.5×10-2 K2=1.02×10-7 |
(1)CH3COOH、H2CO3、H2SO3 三种酸中酸性最弱的是__________(填化学式)。
(2)CH3COOH 的电离平衡常数表达式为K=__________。
(3)写出H2CO3 的第二步电离方程式:_____________。
(4)写出H2SO3溶液和CH3COONa溶液反应的离子方程式:____________________。
(5)将体积均为10 mL、pH 均为2 的醋酸溶液与一元酸HX 分别加水稀释至1000 mL,稀释过程中pH 的变化如图所示,则HX 的电离平衡常数____________(填“大 于”“ 小于”或“等于”)醋酸的电离平衡常数,理由是__________________。
8、燃料电池是一种将燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置。
(1)以多孔铂为电极,如图甲装置中A、B口分别通入CH3CH2OH和O2构成乙醇燃料电池,则b电极是______(填“正极”或“负极”),该电池的负极电极反应式为___________。
(2)科学家研究了转化温室气体的方法,利用图乙所示装置可以将CO2转化为气体燃料CO,该电池负极反应式为_________________________,
(3)铅蓄电池是常用的化学电源,其电极材料分别是Pb和PbO2,电解液为硫酸。该电池总反应式为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。(已知:硫酸铅为不溶于水的白色沉淀,生成时附着在电极上)
①该蓄电池放电时,电解质溶液中阴离子移向________(填“正极”或“负极”);正极附近溶液的酸性__________(填“增强”“减弱”或“不变”),当外电路通过1 mol电子时,理论上正极板的质量增加____________g。
9、工业由钛铁矿(主要成分FeTiO3,Fe2O3、Al2O3、FeO、SiO2等杂质)制备TiCl4的工艺流程如下:
已知:
①酸浸 FeTiO3(s)+2H2SO4(aq)=FeSO4(aq)+TiOSO4(aq)+2H2O(l)
②水解 TiOSO4(aq)+2H2O(l)H2TiO3(s)+H2SO4(aq)
③煅烧 H2TiO3(s)TiO2(s)+H2O(s)
(1)FeTiO3中钛元素的化合价为 ,试剂A为 。
(2)碱浸过程发生反应的离子反应方程式为 。
(3)酸浸后需将溶液温度冷却至70℃左右,若温度过高会导致最终产品吸收率过低,原因是 。
(4)上述流程中氯化过程的化学反应方程式为 。
已知TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(l)+O2(g) △H=+151kJ·mol-1。该反应极难进行,当向反应体系中加入碳后,则反应在高温条件下能顺利发生。从化学平衡的角度解释原因是 。
(5)TiCl4极易水解,利用此性质可制备纳米级TiO2·xH2O,该反应的化学反应方程式是 。
10、金属的通性与其晶体结构有若密切的关系,根据铝晶体内部结构示意图,回答下列问题。
(1)图中“大球”指___________其结构示意图为___________,微粒间产生的强烈地相互作用称为___________键。
(2)因为铝晶体内部存在___________微粒,所以金属铝具有导电性。
(3)国产C919飞机外壳应用了铝合金材料。下列铝合金的性质与其用于飞机外壳无关的是___________
a.密度小 b.能导电 c.抗腐蚀性能强 d.硬度大
(4)、MgO和
都可以制耐火材料,是因为它们都是___________。
a.不溶于水b.白色固体c.氧化物d.很高熔点物质
(5)是用量最大、应用最广的无机阻燃添加剂,结合化学方程式说明解释其能做阻燃剂的原因___________,
在胶性溶液中的电离方程式是___________。
11、(1)从能量的角度看,断开化学键要___能量,形成化学键要___能量。若某反应的反应物总能量大于生成物的总能量,那么,该反应是一个__(填“放热”或“吸热”)反应。酸碱中和反应是__(填“放热”或“吸热”)反应。铵盐实验室制取氨气的反应是__(填“放热”或“吸热”)反应。
(2)将浓H2SO4表现的性质填入横线内。
A.酸性 B.强氧化性 C.脱水性 D.吸水性
①用磷矿粉[主要成分Ca3(PO4)2]和硫酸反应制磷酸___。
②热的浓硫酸与铜片反应___。
③浓H2SO4不能干燥NH3、H2S、HI等气体___。
④浓H2SO4能吸收H2或SO2气体中的水分___。
⑤浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变黑___。
12、某温度时,在一个5L的密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示。试根据图中数据,填写下列空白:
(1)从开始至2min,Z的平均反应速率为___________。
(2)该反应的化学方程式为___________。
13、以富含硫酸亚铁的工业废液为原料生产氧化铁的工艺如下(部分操作和条件略):
Ⅰ.从废液中提纯并结晶出FeSO47H2O。
Ⅱ.将FeSO47H2O配制成溶液。
Ⅲ.FeSO4溶液与稍过量的NH4HCO3溶液混合,得到含FeCO3的浊液。
Ⅳ.将浊液过滤,用90℃热水洗涤沉淀,干燥后得到FeCO3固体。
Ⅴ.煅烧FeCO3,得到Fe2O3固体。
已知:NH4HCO3在热水中分解。
(1)Ⅰ中,加足量的铁屑除去废液中的Fe3+,该反应的离子方程式是_________________。
(2)Ⅱ中,需加一定量硫酸。运用化学平衡原理简述硫酸的作用_____________。
(3)Ⅲ中,生成FeCO3的离子方程式是_____________。若FeCO3浊液长时间暴露在空气中,会有部分固体表面变为红褐色,该变化的化学方程式是_____________。
(4)Ⅳ中,通过检验SO42-来判断沉淀是否洗涤干净。检验SO42-的操作是_____________。
(5)已知煅烧FeCO3的化学方程式是4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2。现煅烧464.0kg的FeCO3,得到316.8kg产品。若产品中杂质只有FeO,则该产品中Fe2O3的质量是_________kg。(摩尔质量/gmol-1:FeCO3116Fe2O3160FeO72)
14、标准状况下,将224L的HCl气体溶于815mL水中 (ρ=1.00g/cm 3), 所得盐酸的密度是1.18g/cm 3。
(1)取该盐酸10.0mL,稀释至250.0mL,所得稀盐酸的物质的量浓度?
(2)若将原盐酸溶液与430mL密度为1.14g/cm3质量分数为20%的硫酸混合,(忽略混合时溶液体积变化),求混合后溶液中H+ 物质的量浓度?
15、传统的生物脱氮工艺如图所示,生物脱氮主要包括有氧环境下的硝化反应过程和缺氧环境下的反硝化反应过程。硝化过程中,先后氧化为
和
。
(1)在硝化过程中会使溶液酸度提高,需要加入NaHCO3进行中和。请写出
硝化生成
的离子方程式:______。
(2)①反硝化反应过程中,加入碳源(甲醇等有机物)将硝化反应中生成的和
还原为N2,如3CH3OH+6
=3N2↑+3CO2↑+3H2O+6OH-。新型生物脱氮工艺(SCND)可将硝化过程中的产物控制在
阶段,防止生成
,该工艺的优点是_______。
②同步硝化反硝化工艺(SND)将硝化阶段和反硝化阶段放在同一个反应器中进行,该法既有SCND法的优点,将硝化过程中的产物控制在阶段,还有一个优点是______。
③现在很多国家采用半硝化工艺(ANAMMOX),工作原理如图所示:
半硝化脱氮反应器中,一半的氧化成
,写出厌氧氨氧化发生反应的离子方程式:_____。该方法是否需要加入碳源(甲醇),并简述原因______。
(3)研究发现,脱氮工艺会产生一种温室气体N2O。目前普遍认为在硝化阶段会形成 N2O,试分析N2O的成因_______。
16、氮及其化合物在工农业生产和生命活动中起着重要的作用。同时,氮氧化物(NOx)是常见的大气污染物,能引起雾霾、光化学烟雾、酸雨等环境问题。因此,研究氮氧化物(NOx)的无害化处理对治理大气污染、建设生态文明具有重要意义。请按要求回答下列问题:
(1)“中国制造2025”是中国政府实施制造强国战略第一个十年行动纲领。氮化铬在现代工业中发挥着重要的作用。基态铬、氮原子的未成对电子数之比为__________。
(2)联氨(又称肼,N2H4,无色液体)也是氮的一种重要的化合物,是一种应用广泛的化工原料,可用作火箭燃料。联氨为二元弱碱,在水中的电离方程式与氨相似,联氨的第一步电离方程式为___________。
(3)研究氮氧化物(NOx)的无害化处理
I.CO还原NO2的反应原理如下:
已知:①NO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g) ΔH1= -234kJ·mol-1
②N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH2= +179.5 kJ·mol-1
③2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH3=-112.3 kJ·mol-1
NO2与CO反应生成无污染气体的热化学方程式为__________________________。
II.用H2还原NO的反应为2H2(g) + 2NO(g)N2(g) + 2H2O(g) ΔH =-752 kJ·mol-1。为研究H2和NO的起始投料比对NO平衡转化率的影响,分别在不同温度下,向三个体积均为aL的刚性密闭容器中加入一定量H2和NO发生反应,实验结果如图:
①反应温度T1、T2、T3从高到低的关系为______________________;
②T1温度下,充入H2、NO分别为3mol、3mol, 容器内的压强为w Pa,反应进行到10min时达平衡,0~ 10min内N2的平均反应速率为_____________mol·L-1·s-1,该反应的平衡常数Kp=___________(写出计算表达式,以分压表示的平衡常数为Kp,某气体分压=总压 ×某气体物质的量分数);
III.以铂为电极,饱和食盐水作电解液,对含有NO的烟气进行脱氮的原理如图所示,NO被阳极产生的氧化性物质氧化为 ,尾气经NaOH溶液吸收后排入空气。NO被阳极产生的氧化性气体氧化的原理为___________________________(用电极反应和离子方程式表示)