1、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
2、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
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、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
5、按要求回答下列问题:
(1)写出乙烯分子的电子式:___________。
(2)写出有机物2﹣甲基﹣1,3﹣丁二烯的结构简式___________。
(3)立方烷( )的二氯代物有___________种。
(4)下列物质的沸点按由高到低的顺序排列正确的是___________。
① CH3(CH2)2CH3 ②CH3(CH2)3CH3 ③(CH3)3CH ④(CH3)2CHCH2CH3
A.②④①③ B.④②①③ C.④③②① D.②④③①
(5)下列选项中互为同系物的是___________;互为同分异构体的是___________;
① O2和O3 ②1H、2H、3H
③ ④
⑤ ⑥戊烯和环戊烷 ⑦
(6)若分子式为C4H6的某烃中所有的碳原子都在同一条直线上,则该烃的结构简式为___________。
6、氟代硼酸钾(KBe2BO3F2)是激光器的核心材料,我国化学家在此领域的研究走在了世界的最前列。请回答下列问题:
(1)第一电离能介于B和N之间的第二周期的元素共有________种。
(2)基态K+离子电子占据最高能级的电子云轮廓图为_________形。
(3)BeCl2中的化学键具有明显的共价性,蒸汽状态下BeCl2以双聚分子存在,其结构式为________,其中Be原子的电子排布图为_________。
(4)四氟硼酸钠(NaBF4)是纺织工业的催化剂。其阴离子的中心原子的杂化轨道类型为_________。四氟硼酸钠中存在_______(填序号):
a. 氢键 b. 范德华力 c. 离子键 d. 配位键 e. σ键 f. π键
7、有机化合物与生产、生活息息相关。现有下列有机化合物,请将相应的序号填入空格内:①乙烯 ②油脂 ③甲醛 ④乙二醇 ⑤纤维素 ⑥乙醇 ⑦葡萄糖
(1)能用于制造肥皂的是_______;
(2)能用于纺织和造纸的是_________;
(3)能用于植物生长调节剂的是_____;
(4)家装材料产生的常见污染物是________;
(5)常用做燃料和医药上消毒剂的是________;
(6)糖尿病通常是指病人的尿液中________的含量高。
8、(1)用双线桥法表示下列反应中电子转移的方向和数目:Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4_________________________。
在上述反应中,若反应消耗35.5 g Cl2,同时消耗标准状况下SO2的体积约为______L,转移电子的物质的量为________mol。
(2)实验室利用如图装置快速制备少量氯气,可利用以下反应:2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。此反应不需要加热,常温下就可以迅速进行,而且对盐酸的浓度要求不高。
①写出该反应的离子方程式:_______________________________。
②该反应中,氧化产物是________。
③当电子转移的数目为6.02×1023时,生成的氯气在标准状况下的体积为________,被氧化的Cl-个数为________。
(3)实验室也可以利用如图装置制备氯气,反应方程式为:2MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O。
在上述反应中,还原剂是_____,若有1 mol氧化剂参与反应,转移电子的物质的量为____mol。
9、铁单质及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题:
(1)黄铁矿是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料,其中发生的一个反应为
,若有
参加反应,则转移_______
电子。
(2)细菌可以促使铁、氮两种元素进行氧化还原反应,并耦合两种元素的循环。耦合循环中的部分转化如图所示。
①如图所示氮循环中,属于氮的固定的有_______(填字母序号)。
a.转化为氨态氮 b.硝化过程 c.反硝化过程
②硝化过程中,含氮物质发生_______(填“氧化”或“还原”)反应。
③氨态氮与亚硝态氮可以在氨氧化细菌的作用下转化为氮气。该反应中,当产生氮气时,转移的电子的物质的量为_______
。
④土壤中的铁循环可用于水体脱氮(脱氮是指将氮元素从水体中除去),用离子方程式说明利用土壤中的铁循环脱除水体中氨态氮的原理_______。(注:土壤中的铁循环脱除水体中氨态氮产生)
10、硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合酸性溶液中反应回收S,其物质转化如图所示。
(1)在图示的转化中:Fe2+转化为Fe3+的离子方程式是_______;当有1molH2S转化为硫单质时,若保持溶液中Fe3+的物质的量不变,需要消耗O2的物质的量为_______。
(2)在温度一定和不补加溶液的条件下,缓慢通入混合气体,并充分搅拌。欲使生成的硫单质中不含CuS,可采取的措施是_______。
(3)H2S在高温下分解生成硫蒸汽和H2。若反应在不同温度下达到平衡时,混合气体中各组分的体积分数如图所示。则H2S在高温下分解反应的化学方程式为_______。
(4)H2S具有还原性。在酸性条件下,H2S和KMnO4反应生成S、MnSO4和其它产物,写出该反应的化学方程式_______。反应中被还原的元素是_______。
(5)从电离平衡角度,结合必要的化学用语说明Na2S溶液常温下pH>7的原因:_______。
(6)已知:Cu2++H2S=CuS↓+2H+;FeS+2H+=Fe2++H2S↑。比较H2S、CuS和FeS溶解或电离出S2-的能力:_______。
11、工业制备硫酸分三步完成:
①FeS2+O2Fe2O3+SO2(未配平,FeS2是二硫化亚铁)
②2SO2+O22SO3
③SO3+H2O=H2SO4
(1)配平反应①:__。
(2)三步反应中,属于氧化还原反应的是__(填序号)。
(3)反应①中,氧化产物是__。
(4)反应①中,有32gO2参加反应时,被氧化的铁元素的质量是__g。
12、氮可以形成多种化合物,如NH3、N2H4、NH4NO3、NF3等。
(1)已知:N2(g)+2H2(g)═N2H4(l)△H=+50.6kJ•mol-1
2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=-571.6kJ•mol-1
则N2H4(l)+O2(g)═N2(g)+2H2O △H= _________kJ•mol-1;
(2)污水中的NH4+可以用氧化镁处理,发生如下反应:
MgO+H2OMg(OH)2 Mg(OH)2+2NH4+
Mg2++2NH3•H2O
①温度对氮处理率的影响如图所示.在25℃前,升高温度氮去除率增大的原因是________________;
②剩余的氧化镁,不会对废水形成二次污染,理由是________________;
(3)污水中的含氮化合物,通常先用生物膜脱氮工艺进行处理在硝化细菌的作用下将NH4+氧化为NO3-(2NH4++3O2═2HNO2+2H2O+2H+;2HNO2+O2=2HNO3).然后加入甲醇,甲醇和NO3-反应转化为两种无毒气体.
①上述方法中,14g铵态氮元素转化为硝态氮元素时需氧的质量为_______g。
②写出加入甲醇后反应的离子方程式________________;
(4)使用NaBH4为诱导剂,可使Co2+与肼在碱性条件下发生反应,制得高纯度纳米钴,该过程不产生有毒气体。
①写出该反应的离子方程式________________;
②在纳米钴的催化作用下,肼可分解生成两种气体,其中一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝.若反应在不同温度下达到平衡时,混合气体中各组分的体积分数如下图1所示,则N2H4发生分解反应的化学方程式为________________;
(5)在微电子工业中NF3常用作氮化硅的蚀刻剂,工业上通过电解含NH4F等的无水熔融物生产NF3,其电解原理如上图2所示。写出a电极的电极反应式__________________。
13、利用如图装置测定中和热的实验步骤如下:
①用量筒量取50 mL 0.25 mol·L-1硫酸倒入小烧杯中,测出硫酸温度;
②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液,并用另一温度计测出其温度;
③将NaOH溶液倒入小烧杯中,设法使之混合均匀,测出混合液的最高温度。
回答下列问题:
(1)倒入NaOH溶液的正确操作是_______(填字母序号,下同)。
A.沿玻璃棒缓慢倒入 B.分三次少量倒入 C.一次迅速倒入
(2)烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是_______
(3)使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是_______。
A.用温度计小心搅拌
B.揭开硬纸片用玻璃棒搅拌
C.轻轻地振荡烧杯
D.用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动
(4)实验数据如表:
温度 实验次数 | 起始温度t1℃ | 终止温度 t2/℃ | 温度差平均值(t2-t1)/℃ | ||
H2SO4 | NaOH | 平均值 | |||
1 | 26.2 | 26.0 | 26.1 | 29.5 |
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2 | 27.0 | 27.4 | 27.2 | 32.3 |
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3 | 25.9 | 25.9 | 25.9 | 29.2 |
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4 | 26.4 | 26.2 | 26.3 | 29.8 |
|
①根据上表可知:温度差平均值为_______
②该实验测得的中和热ΔH与理论值有偏差,其原因可能是_______。
A.用量筒量取硫酸溶液仰视读数
B.大烧杯上硬纸板没盖好
C.大、小烧杯体积相差较大,夹层间放的碎泡沫塑料较多
D.测量完硫酸溶液温度的温度计直接用来测NaOH溶液的温度
14、常温下,取0.592 g Na2CO3和NaHCO3的固体混合物溶于水配成50.0 mL溶液,往溶液中加入50.0 mL Ba(OH)2溶液恰好使生成的沉淀量最多,测得反应后溶液的pH=13 (混合溶液体积改变忽略不计)。试计算:
(1)反应后溶液中n(OHˉ)=____。
(2)原混合物中n(Na2CO3)∶n(NaHCO3)=____。
15、合成氨工艺是人工固氮最重要的途径。2018年是合成氨工业先驱哈珀(F·Haber)获得诺贝尔奖100周年。N2和H2生成NH3的反应为:N2(g)+
H2(g)
NH3(g) ΔH(298K)=-46.2kJ·mol-1。
请回答:
(1)利于提高合成氨平衡产率的条件有_____。
A.高温 B.低温 C.低压 D.高压 E.催化剂
(2)实际生产中常用工艺条件:Fe作催化剂。控制温度773K,压强3.0×107Pa,原料气中N2和H2物质的量之比为1:2.8。
①分析说明原料气中N2过量的理由______。
②关于合成氨工艺的下列理解,正确的是_______。
A.合成氨反应在不同温度下的ΔH和ΔS都小于零
B.分离空气可得到N2,通过天然气和水蒸气转化可得H2,原料气须经过净化处理,以防止催化剂中毒和安全事故发生
C.控制温度(773K)远高于室温,是为了保证尽可能高的平衡转化率和快的反应速率
D.基于NH3有较强的分子间作用力可将其液化,不断将液态氨移去,有利于反应正向进行
E.当温度、压强一定时,在原料气(N2和H2的比例不变)中添加少量惰性气体,有利于提高平衡转化率
(3)在一容积固定的密闭容器中注入N2和H2两种气体,发生上述反应。某温度下达到平衡时各物质的浓度分别为c(H2)=9.00mol·L-1,c(N2)=3.00mol·L-1,c(NH3)=4.00mol·L-1,此温度下反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常数___(结果保留三位有效数字)。
16、电解锰渣主要含MnSO4、MnO2、PbSO4、CaSO4及少量的SiO2、Fe2(SO4)3。利用电解锰渣回收铅的工艺如下图所示:
已知:Ksp(PbSO4)=2.6×10−8,Ksp(PbCO3)=7.4×10−14,Ksp(CaCO3)=2.8×10−9;回答下列问题:
(1)“还原酸浸”时,MnO2被还原的离子方程式为_________。
(2)“浸出液”含有的盐类主要有MnSO4和少量的CaSO4、____,经除杂后得到精制MnSO4溶液。下图为MnSO4的溶解度随温度的变化曲线,从精制MnSO4溶液中获得MnSO4晶体的方法为____。
(3)“浸铅”反应PbSO4+2CH3COO-⇌Pb(CH3COO)2+能发生的原因是_____________。
(4)若“浸铅”后所得溶液中c(Pb2+)=c(Ca2+)=0.1mol·L−1,为实现铅与钙的分离,应控制“沉铅”溶液中c()的范围为__________mol·L−1。(当溶液中金属离子浓度小于10−5mol·L−1,可以认为该离子沉淀完全。)
(5)“沉铅”时,若用同浓度的(NH4)2CO3溶液代替NH4HCO3溶液,会生成Pb2(OH)2CO3。原因是________。
(6)“沉铅”的主要副产物除CH3COONH4外,还有_________。