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、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
3、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
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、汽车尾气里含有的NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致:N2(g)+O2(g)2NO(g)ΔH>0,已知该反应在2404℃时,平衡常数K=64×10-4。
请回答:
(1)某温度下,向2L的密闭容器中充入N2和O2各1mol,5分钟后O2的物质的量为0.5mol,则NO表示的反应速率___。
(2)将N2、O2的混合气体充入恒温恒容密闭容器中,下列变化趋势正确的是___(填字母序号)。
(3)向恒温恒容的密闭容器中充入等物质的量的N2和O2,达到平衡状态后再向其中充入一定量NO,重新达到化学平衡状态。与原平衡状态相比,此时平衡混合气中NO的体积分数___。(填“变大”、“变小”或“不变”)
(4)该温度下,某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10-1mol/L、4.0×10-2mol/L和3.0×10-3mol/L,此时反应___(填“处于化学平衡状态”、“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”)。
6、书写化学方程式并注明反应类型(有机物写结构简式)
①实验室制取乙炔气体:________(________)
②甲苯制备TNT:________(________)
7、现有下列物质:①铁丝 ②酒精 ③Fe(OH)3胶体 ④ ⑤NaOH溶液 ⑥熔融
⑦NaHSO4固体
(1)上述物质中,能导电的是___________(填序号,下同),属于电解质的是___________。
(2)物质⑦溶于水的电离方程式为___________。
(3)从分散系的角度看:③与⑤的本质区别是___________。
8、电解质溶液中存在着多种平衡,请回答下列问题:
(1)常温下,相同pH的氢氧化钠和醋酸钠溶液分别加水稀释,平衡时pH随溶液体积变化的曲线如图所示
①b、c两点溶液的导电能力比较:b___________c (填“<”“>”或“=”)
②a、b、c三点溶液中水的电离程度的由大到小的顺序:___________
(2)AgCl能溶于氨水,发生反应AgCl(s)+2NH3(aq)⇌[Ag(NH3)2]+(aq)+Cl-(aq),其平衡常数K=2.0×10-3,现用1L某浓度氨水(溶质视为NH3)完全溶解0.1 molAgCl,所需氨水浓度至少为___________mol·L-1(已知=2.24)。
(3)已知铷(Rb)是制造光电管的材料,它与锂同主族。常温下,将a mol CH3COORb固体溶于水配成溶液,向该溶液中滴加bLcmol·L-1醋酸后,溶液呈中性。则c=___________(用含a、b的式子表示;已知常温下,CH3COOH电离平衡常数Ka=1.75×10-5)。
9、温室效应加剧引起近日全球各地出现极端天气,我国“十四五”规划中已明确提到“碳达峰”“碳中和”的目标,体现了大国担当,请回答下列问题:
(1)“碳达峰”“碳中和”的“碳”指的是___________(写名称)。
(2)我国科学家合成一种新型催化剂,将二氧化碳和水反应生成甲烷和氧气,该反应的化学方程式为:___________。该反应中还原剂是___________。
(3)陆地生态系统的土壤是二氧化碳、甲烷等温室气体的资源库。已知土壤胶体胶粒带负电荷,具有选择吸附能力,在土壤里施用含氮量相同的下列肥料,肥效较差的是___________(填字母序号)。
A.
B.
C.
D.
(4)某化学兴趣小组同学将燃烧的镁条插入盛满的集气瓶内,发现镁条继续燃烧,生成白色固体,并有黑色物质附着在集气瓶内壁,写出该反应方程式,并用双线桥分析该反应电子的得失及数目:______。
10、根据物质的组成和性质,根据要求,将编号填入相应的横线:
① C2H5OH;②KNO3溶液;③CuSO4;④AgCl;⑤Fe;
(1)混合物:_____________
(2)单质:________________
(3)化合物: ________
(4)能导电的:______________
(5)电解质:_____________
(6)非电解质:__________
11、实验室用碳酸钠晶体配制1.00mol·L-1的Na2CO3溶液80 mL,回答下列问题:
(1)本实验需称量碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)的质量为________g。
(2)应选用_____mL容量瓶。
(3)某同学将称量好的碳酸钠晶体用适量的蒸馏水在烧杯中溶解,冷却后,直接倒入经检査不漏水的容量瓶中,洗涤烧杯和玻璃棒各2~3次,洗涤液也移至容量瓶中,然后加水至距刻度线1~2cm处,用胶头滴管加蒸馏水至刻度线,然后将溶液转入试剂瓶中。指出上述操作中的3个错误。
①_________________;②_________________;③_________________。
(4)配制上述溶液,造成所配溶液浓度偏低的原因是_______________。
A.称量碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)的时间太长,且暴露在空气中
B.向容量瓶转移液体时,容量瓶事先用蒸馏水洗涤
C.定容时俯视刻度线
D.洗涤液移至容量瓶中时洒出一部分。
12、某学生为探究金属Al在酸性或碱性溶液中均可与NO3-发生氧化还原反应,进行如下实验:
①将Al加入到pH=2的HNO3溶液中,Al溶解,得到溶液A,产生无色气体C,气体C在空气中转化为红棕色气体E;
②将Al 加入到pH=12的KNO3和KOH混合溶被中,Al溶解,得到溶液B,产生无色有刺激性气味的气体D;
③在A溶液中通入气体D,最终产生大量的白色沉淀;
④在B溶液中通入气体E,先出现白色沉淀,而后白色沉淀溶解。
请回答下列问题:
(1)Al与NO3-在酸性条件下反应,Al与被还原的NO3-的物质的量之比是_______。
(2)E和D在一定条件下反应生成两种对环境无污染的物质,则该反应的化学方程式为_______。
(3)已知A和B两溶液混合产生白色沉淀,该反应的离子方程式为_______。
(4)以Al和Fe作电极,在碱性、NO3-存在条件下形成原电池,则Fe电极反应式为_______。
(5)除去气体C中混有的少量E的操怍是_______。
13、肉桂酸是一种香料,具有很好的保香作用,通常作为配香原料,可使主香料的香气更加清香。实验室制备肉桂酸的化学方程式为:
副反应:棕红色树脂物
主要试剂及其物理性质:
化合物 | 式量 | 密度 g/cm3 | 沸点/℃ | 溶解度:g/100mL 水 |
苯甲醛 | 106 | 1.06 | 179 | 0.3 |
乙酸酐 | 102 | 1.082 | 140 | 水解 |
肉桂酸 | 148 | 1.248 | 300 | 0.04 |
乙酸 | 60 | 1.05 | 118 | 互溶 |
水蒸气蒸馏原理:
将水蒸气通入不溶或难溶于水但有一定挥发性的有机物中,使该有机物在低于 100℃ 的温度下,与水共沸而随着水蒸气一起蒸馏出来。此方法主要应用于分离和提纯有机物。主要实验装置和步骤如下:
(I)合成:
向装置 1 的三颈烧瓶中先后加入 3g 新熔融并研细的无水醋酸钠、3mL 新蒸馏过的苯甲醛和 5.5mL 乙酸酐,振荡使之混合均匀。在 150~170oC 加热回流 40min,反应过程中体系的颜色会逐渐加深,并伴有棕红色树脂物出现。
(II)分离与提纯:
①向反应液中加入 30mL 沸水,加固体碳酸钠至反应混合物呈弱碱性;
②按装置 2 进行水蒸气蒸馏,在冷凝管中出现有机物和水的混合物,直到馏出液无油珠;
③剩余反应液体中加入少许活性炭,加热煮沸,趁热过滤,得无色透明液体;
④滤液用浓盐酸酸化、冷水浴冷却、结晶、抽滤、洗涤、重结晶,最后实际得到 2.3g 肉桂酸无色晶体。
回答下列问题:
(1)合成过程中要求严格无水操作,理由是____________;加热含有结晶水的醋酸钠晶体制无水醋酸钠的过程中,随着温度的不断升高,观察到盐由固体→液体→固体→液体,第一次变成液体的原因是__________。
(2)合成过程的加热回流要控制反应装置呈微沸状态。如果剧烈沸腾,可能导致__。
(3)仪器 A 的名称是 _____;玻璃管 B 的作用是____。
(4)下列关于“分离与提纯”系列步骤的说法中正确的是______。
A.步骤①加 Na2CO3 的目的是中和反应中产生的副产品乙酸,并使肉桂酸以盐的形式溶于水中
B.步骤②的目的是将棕红色树脂物蒸出
C.为了防止发生倒吸,水蒸气蒸馏结束后,应先熄灭酒精灯,再打开活塞 K 联通大气
D.步骤③趁热过滤可通过保温漏斗实现,目的是防止肉桂酸钠因温度降低而结晶析出
E.步骤④抽滤前,应选用比布氏漏斗内径略小但又能将小孔全部覆盖住的滤纸,润湿滤纸并微开水龙头,抽气使滤纸紧贴在漏斗瓷板上
(5)试计算本次实验肉桂酸的产率______(保留三位有效数字)。
14、已知水在25℃和95℃时,其电离平衡曲线如图所示:
(1)则95℃时水的电离平衡曲线应为__(填“A”或“B”).
(2)25℃时,将pH=9的NaOH溶液与pH=3的H2SO4溶液混合,所得溶液的pH=7,则NaOH溶液与H2SO4溶液的体积比为_____
(3)95℃时,若1体积pH1=a 的某强酸溶液与10体积pH2=b的某强碱溶液混合后溶液呈中性,则混合前,该强酸的pH1与强碱的pH2之间应满足的关系是:___(用含a、b的等式表示).
(4)95℃时,1L0.05mol/LBa(OH)2溶液中,由水电离出的c(OH-)为______。
15、纳米TiO2被广泛应用于光催化、精细陶瓷等领域。以钛铁矿(主要成分为FeTiO3)为原料制备纳米TiO2的步骤如下:25 ℃时,Ksp[TiO(OH)2] =1×10−29;Ksp[Fe(OH)3] = 4×10−38;Ksp[Fe(OH)2] = 8×10−16
(1)酸浸:向磨细的钛铁矿中加入浓硫酸,充分反应后,所得溶液中主要含有TiO2+、Fe2+、Fe3+、H+和SO。Ti基态核外电子排布式为_______。
(2)除铁、沉钛:向溶液中加入铁粉,充分反应,趁热过滤。所得滤液冷却后过滤得到富含TiO2+的溶液;调节除铁后溶液的pH,使TiO2+水解生成TiO(OH)2,过滤。
①若沉钛后c(TiO2+)<1×10−5 mol·L−1,则需要调节溶液的pH略大于_______。
②TiO2+水解生成TiO(OH)2的离子方程式为_______。
③加入铁粉的作用是_______。
(3)煅烧:在550℃时煅烧TiO(OH)2,可得到纳米TiO2。
①TiO2的一种晶胞结构如图-1所示,每个O周围距离最近的Ti数目是_______。
②纳米TiO2在室温下可有效催化降解空气中的甲醛。H2O和甲醛都可在催化剂表面吸附,光照时,吸附的H2O与O2产生HO∙,从而降解甲醛。空气的湿度与甲醛降解率的关系如图-2所示,甲醛降解率随空气湿度变化的原因为_______。
(4)纯度测定:取纳米TiO2样品2.000 g,在酸性条件下充分溶解,加入适量铝粉将TiO2+还原为Ti3+,过滤并洗涤,将所得滤液和洗涤液合并配成250 mL溶液。取合并液25.00 mL于锥形瓶中,加几滴KSCN溶液作指示剂,用0.1000 mol·L−1 NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定,将Ti3+氧化为TiO2+,消耗0.1000 mol·L−1 NH4Fe(SO4)2标准溶液23.00 mL。滴定终点的现象是_______。
16、磷锌白[]可用作涂料的基料,对漆料有良好的亲和性且具有较强的附着力。一种以烧铸灰(主要含
,还含少量
、
、
及
等)为原料制取磷锌白的工艺流程如图所示:
已知:
金属离子 | ||||
开始沉淀的 | 2.2 | 3.4 | 6.5 | 7.0 |
沉淀完全的 | 3.6 | 4.7 | 8.5 | 9.0 |
回答下列问题:
(1)为提高“酸溶”时锌的浸出率,可采取的措施有___________(填一条)。
(2)“滤渣1”的主要成分为___________(填化学式)。
(3)加溶液“氧化”的目的是___________,写出发生反应的离子方程式:___________。
(4)加入调节
的目的是除去
和___________(填离子符号);为检验“过滤2”后的滤液中是否含有
,可选用的化学试剂是___________。
(5)“制备”时,加至
恰好沉淀完全的离子方程式为___________。
(6)某工厂用烧铸灰(氧化锌的质量分数为81%)进行上述工艺流程,最终制得
,则产率为___________(保留三位有效数字)。