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、应用连线
物质及其用途的连线 | |
物质 A.稀硫酸 B.氧化铁 C.过氧化钠 D.二氧化硫 E.碳酸氢钠 F.亚铁盐 | 用途 a. 生产硫酸 b.除铁锈 c.作红色颜料 d.作供氧剂 e. 作膨松剂 f. 作补铁剂 |
___________、___________、___________、 ___________、 ___________
6、火力发电厂释放出大量氮氧化合物(NOx)、SO2和CO2等气体会造成环境问题。对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理,可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的。
(1)脱硝。利用甲烷催化还原NOx:
CH4(g)+ 4NO2(g)=4NO(g)+ CO2(g)+ 2H2O(g) △H1=-574 kJ/mol
CH4(g)+ 4NO(g)=2N2(g)+ CO2(g)+ 2H2O(g) △H2=-1160 kJ/mol
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为___________。
(2)脱碳。将CO2转化为甲醇:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H3
①在一恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图1所示。回答:0~10 min内,氢气的平均反应速率为___mol/(L·min);第10 min后,保持温度不变,向该密闭容器中再充入1 mol CO2(g)和1 mol H2O(g),则平衡________(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。
②如图2,25℃时以甲醇燃料电池(电解质溶液为稀硫酸)为电源来电解300mL 某NaCl溶液,正极反应式为______。在电解一段时间后,NaCl溶液的pH值变为13(假设NaCl溶液的体积不变),则理论上消耗甲醇的物质的量为_____mol。
③取五份等体积的CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1∶3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如图3所示,则上述CO2转化为甲醇的反应的△H3____0(填“>”、“<”或“=”)。
(3)脱硫。燃煤废气经脱硝、脱碳后,与一定量氨气、空气反应,生成硫酸铵。硫酸铵水溶液呈酸性的原因是______(用离子方程式表示);室温时,向(NH4)2SO4,溶液中滴人NaOH溶液至溶液呈中性,则所得溶液中微粒浓度大小关系c(Na+)_____c(NH3·H2O)。(填“>”、“<”或“=”)
7、回答下列问题
(1)含有弱酸HA和其钠盐NaA的混合溶液,在化学上用作缓冲溶液。向其中加入少量酸或碱时,溶液的酸碱性变化不大。
①向其中加入少量KOH溶液时,发生反应的离子方程式是___________。
②现将溶液和
溶液等体积混合,得到缓冲溶液。
a.若HA为HCN,该溶液显碱性,则溶液中c(Na+)___________c(CN-) (填“<”、“=”或“>”)。
b.若HA为,该溶液显酸性,则溶液中所有的离子按浓度由大到小排列的顺序是___________。
(2)常温下,向溶液中逐滴加入
溶液,图中所示曲线表示混合溶液的pH变化情况(体积变化忽略不计)。回答下列问题:
①常温下一定浓度的MCl稀溶液的pH___________(填“>”“<”或“=”)7,用离子方程式表示其原因___________。
②K点对应的溶液中,c(M+)+c(MOH) ___________(填“>”“<”或“=”)2c(Cl-);
8、太阳能电池的发展已经进入了第三代。第三代就是铜铟镓硒CIGS等化合物薄膜太阳能电池以及薄膜硅系太阳能电池。完成下列填空:
(1)亚铜离子(Cu+)基态时的电子排布式为____________;
(2)硒为第四周期元素,相邻的元素有砷和溴,则这3种元素的第一电离能I1从大到小顺序为(用元素符号表示)_______________________________;用原子结构观点加以解释_________________________。
(3)与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性(价电子数少于价层轨道数),其化合物可与具 有孤对电子的分子或离子生成加合物,如BF3能与NH3反应生成BF3•NH3 。BF3•NH3中B原子的杂化轨道类型为__________,N原子的杂化轨道类型为 ______________ ,B与 N之间形成 __________________ 键。
(4)单晶硅的结构与金刚石结构相似,若将金刚石晶体中一半的C原子换成Si原子且同种原子不成键,则得如图所示的金刚砂(SiC)结构;金刚砂晶体属于____________(填晶体类型)在SiC结构中,每个C原子周围最近的C原子数目为 ______________。
9、请分别写出符合下列要求的有机物的结构简式,这些有机物完全燃烧后产生的CO2和水蒸气的体积V满足下列比值(各写一种)
(1)V(CO2):V(H2O)=1:2,__________________________;
(2)V(CO2):V(H2O)=2:3,__________________________;
(3)V(CO2):V(H2O)=1:1,__________________________;
(4)V(CO2):V(H2O)=2:1,__________________________;
10、氮(N)、磷(P)、砷(As)等都是VA族元素,该族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。回答下列问题:
(1)As原子的价电子排布式为____________。
(2)P和S是同一周期的两种元素,P的第一电离能比S大,原因是________________。
(3)NH4+中H—N—H的键角比NH3分子中的键角________(填“大”或“小”),原因是____________。
(4)NaAsO4中含有的化学键类型包括__________;AsO43-的空间构型为_____________;As4O6的分子结构如下图所示,则在该化合物中As原子的杂化方式是____________。
(5)2017年1月27日,我国科学家在《Science》杂质上发表论文,在全氮阴离子盐合成上取得重大进展,首次制得试问下稳定,含有N5-离子的盐(具有超高能量密度的化合物),N5-离子中氮元素的平均化合价为_____。
(6)白磷(P)的晶体属于分子晶体,其晶胞结构如下图(小圆圈表示白磷分子)。该晶胞中含有的P原子数为_______;已知该晶胞的边长为a cm,阿伏加德罗常数为NAmol-1,则该晶体的密度为_____g·cm-3(用含有NA的式子表示)
11、同温同压下,将1体积的CO2和2体积的CO进行比较,则CO2与CO的:
(1)分子数之比为___________; (2)原子数之比为____________;
(3)质量之比为_____________; (4)密度之比为______________。
12、金属及其化合物在生产生活中占有极其重要的地位,请结合金属及其化合物的相关知识回答下列问题:
(1)经检测某酸性废水中所含离子及其浓度如表所示:
离子 | Fe3+ | Al3+ | SO | NO | H+ |
浓度(mol/L) | 2×10-2 |
| 1×10-1 | 2×10-2 | 1×10-1 |
则c(Al3+)=___________mol/L。
(2)已知Fe(NO3)3的高纯度结晶体是一种紫色潮解性固体,适用于制备磁性氧化铁纳米粉末。写出磁性氧化铁与足量稀硝酸反应的离子方程式:___________。
(3)用托盘天平(1g以下用游码)称量绿矾(FeSO4·7H2O)晶体配制450mL0.1mol/L溶液,以下实验操作会导致所配溶液浓度偏低的是___________。
a.用托盘天平称量绿矾晶体时,将砝码放在左盘,药品放在右盘
b.洗涤烧杯和玻璃棒后,将洗涤液倒入废液缸中
c.摇匀后发现液面低于刻线,未补加水
d.定容时,俯视刻度线
(4)8.34 g绿矾(FeSO4·7H2O)晶体样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示:
温度为159 ℃时固体N的化学式为___________,取适量380 ℃时所得的样品P,隔绝空气加热至650 ℃,得到一种红棕色固体物质Q,同时有两种无色气体生成,请写出该反应的化学方程式___________。
(5)钠的化合物广泛应用于工业生产。
①NaH能与水剧烈反应,反应方程式为NaH+H2O=NaOH+H2↑,NaH与液氨也有类似的反应,请写出NaH与液氨反应的化学方程式___________。
②现有由两种含钠化合物组成的混合物,溶于水后,逐滴加入某浓度盐酸,所得CO2的粒子数目与所耗HCl的粒子数目关系如图,两种含钠化合物的化学式及物质的量之比为___________。
13、2-硝基-l,3-苯二酚由间苯二酚先磺化,再硝化,后去磺酸基生成。原理如下:
部分物质的相关性质如下:
制备过程如下:
第一步:磺化。称取71.5g间苯二酚,碾成粉末放入烧瓶中,慢慢加入适量浓硫酸并不断搅拌,控制温度在一定范围内15min(如图1)。
第二步:硝化。待磺化反应结束后将烧瓶置于冷水中,充分冷却后加入“混酸”,控制温度继续搅拌l5min。
第三步:蒸馏。将硝化反应混物的稀释液转移到圆底烧瓶B中,然后用图2所示装置进行水蒸气蒸馏。
请回答下列问题:
(1)实验室中把问苯二酚碾成粉末需要的玻璃仪器是________。
(2)磺化步骤中控制温度最合适的范围为(填字母)________。
a.30℃~60℃ b.60℃~65℃ c.65℃~70℃ d.70℃~100℃
(3)硝化步骤中制取“混酸”的具体操作是____________。
(4)图2中,烧瓶A中长玻璃管起稳压作用,既能防止装置中压强过大引起事故,又能防止___________;直形冷凝管C中的现象是_________,反应一段时间后,停止蒸馏,此时的操作是____________(填有关旋塞和酒精灯的操作)。
(5)水蒸气蒸馏是分离和提纯有机物的方法之一,被提纯物质必须具备的条件正确的___________。
a.不溶或难溶于水,便于最后分离 b.在沸腾下与水不发生化学反应
c.具有一定的挥发性 d.具有较低的熔点
(6)本实验最终获得12.0g桔红色晶体,则2-硝基-1,3-苯二酚的产率约为_______。
14、100 g炭粉燃烧所得气体中,CO占体积、CO2占
体积,且
C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH=-110.35 kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-282.57 kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-392.92 kJ·mol-1
与这些炭完全燃烧相比较,损失的热量是________。
15、某含镍(NiO)废料中有FeO、Al2O3、MgO、SiO2等杂质,用此废料提取NiSO4的工艺流程如图1所示:
已知:①有关金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如图2所示。
②25℃时,HF的电离常数Ka=7.2×10-4,H2SO3的电离常数Ka1=1.54×10-2;Ka2=1.02×10-7;Ksp(MgF2)=7.4×10-11。
(1)加Na2CO3调节溶液的pH至5,得到废渣2的主要成分是________(填化学式)。
(2)Mg能与饱和NH4Cl溶液反应产生NH3,请用化学平衡移动原理加以解释:___(用必要的文字和离子方程式回答)。
(3)25℃时,将足量的HF通至Na2SO3反应的离子方程式为______。该反应的化学平衡常数为________。
(4)已知沉淀前溶液中c(Mg2+)=1.85×10-3 mol·L-1,当除镁率达到99.99%时,溶液中c(F-)=__mol·L-1。
(5)在NaOH溶液中用NaClO与NiSO4反应可制得NiO(OH),化学方程式为______。NiO(OH)与贮氢的镧镍合金可组成镍氢碱性电池(KOH溶液),工作原理为LaNi5H6+6NiO(OH)LaNi5+6NiO+6H2O,负极的电极反应式为______。
16、氨对人类的生存和发展有着重要意义,1909年哈伯在实验室中首次利用氮气与氢气反应合成氨,实现了人工固氮。
(1)①反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的化学平衡常数表达式为_____。
②实验室检验氨气的方法是____。
(2)在一定条件下氨的平衡含量如表。
温度/℃ | 压强/MPa | 氨的平衡含量 |
200 | 10 | 81.5% |
550 | 10 | 8.25% |
①该反应为_____(填“吸热”或“放热”)反应。
②哈伯选用的条件是550℃、10MPa,而非200℃、10MPa,可能的原因是____。
(3)实验室研究是工业生产的基石。如图中的实验数据是在其它条件不变时,不同温度(200℃、400℃、600℃)、压强下,平衡混合物中NH3的物质的量分数的变化情况。
①曲线a对应的温度是____。
②M、N、Q点平衡常数K的大小关系是____。
(4)尽管哈伯的合成氨法被评为“20世纪科学领域中最辉煌的成就”之一,但仍存在耗能高、产率低等问题。因此,科学家在持续探索,寻求合成氨的新路径。如图为电解法合成氨的原理示意图,阴极的电极反应式为____。
(5)NH3转化为NO是工业制取硝酸的重要一步,已知:100kPa、298K时:
4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) △H=-1268kJ·mol-1
2NO(g)N2(g)+O2(g) △H=-180.5kJ·mol-1
请写出NH3转化为NO的热化学方程式____。