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、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、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
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、写出分子式为C4H8属于烯烃的所有同分异构体的结构简式(考虑顺反异构)___
6、利用“价—类”二维图研究物质的性质是一种有效的学习方法。铁及其部分化合物的“价—类”二维图如图所示。
(1)X、Y的化学式分别为_______、_______。
(2)图中只具有还原性的物质是_______(填化学式)。
(3)某实验小组从亚铁盐的物质类别角度,预测其可能与某些金属、酸、碱、盐发生反应;从亚铁盐中铁元素的化合价,预测亚铁盐既具有氧化性,又具有还原性。请根据实验室提供的试剂完成下列实验。
实验室提供的试剂:锌片、铜片、溶液、KSCN溶液、新制氯水、酸性高锰酸钾溶液、NaOH溶液。
①探究亚铁盐与碱的反应;
向溶液中滴加NaOH溶液,发现先生成白色沉淀,一段时间后沉淀基本变为红褐色,写出白色沉淀转化为红褐色沉淀的化学方程式:_______。
②探究的氧化性:
分别将铜片、锌片投入溶液中,结果铜片没变化,锌片逐渐溶解。由此说明三种金属的还原性由强到弱的顺序为:_______。
③探究的还原性:
向溶液滴加酸性高锰酸钾溶液,发生反应的离子方程式为:_______。
(4)若要验证溶液中不含而只含有
,正确的实验操作方法及现象是:_______。
7、辉铜矿是一种重要的铜矿石,主要含有硫化亚铜(Cu2S),还有Fe2O3、SiO2及一些不溶性杂质。一种以辉铜矿石为原料制备硝酸铜晶体的工艺流程如下:
已知:部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围如下表所示(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol/L计算)
离子 | 开始沉淀的pH | 完全沉淀的pH |
Fe3+ | 1.1 | 3.2 |
Mn2+ | 8.3 | 9.8 |
Cu2+ | 4.4 | 6.4 |
回答下列问题
(1)浸取后得到的浸出液中含有CuSO4、MnSO4。写出浸取时产生CuSO4、MnSO4反应的化学方程式__________。
(2)调节pH的目的是___________,pH的调节范围为___________。
(3)生成MnCO3沉淀的离子方程式为___________。
(4)操作A为___________。
(5)由辉铜矿制取铜的反应过程可以表示为:
2Cu2S(s)+3O2(g)═ 2Cu2O(s)+ 2SO2(g)△H=﹣768.2kJ/mol
2Cu2O(s)+ Cu2S(s)═ 6Cu(s)+ SO2(g)△H=" +116.0" kJ/mol
则由Cu2S与O2加热反应生成Cu的热化学方程式为___________。
(6)若用含85% Cu2S(Mr=160)的辉铜矿来制备无水Cu(NO3)2,假设浸取率为95%,调节pH时损Cu 3%,蒸氨过程中有5%未转化为CuO,其它过程中无损耗,则1.6 kg这样的辉铜矿最多能制备__________mol无水Cu(NO3)2。(计算结果精确到小数点后1位)
8、反应m A+n Bp C在某温度下达到平衡
①若A、B、C都是气体,减压后正反应速率小于逆反应速率,则m、n、p的关系是 。②若C为气体,且m + n = p,在加压时化学平衡发生移动,则平衡必定向______方向移动。
③如果在体系中增加或减少B的量,平衡均不发生移动,则B肯定不能为______态。
9、(1)燃料电池已广泛应用于航空领域。如图是一种新型燃料电池装置,其总反应方程式为N2H4+O2=N2+2H2O,通入N2H4(肼)的一极是电池的_______(填“正极”或“负极”),该电极的电极反应式为_________________。放电过程中,溶液中的阳离子移向_______(填“正极”或“负极”)。
(2)在上述燃料电池中,若完全消耗16 g N2H4,则理论上外电路中转移电子的物质的量为________ mol,消耗氧气的体积为________ L(标准状况)。
(3)与传统火力发电相比,燃料电池的优点是_________、________。
10、乙苯催化脱氢制苯乙烯反应:
(1)已知:
化学键 | C-H | C-C | C=C | H-H |
键能/kJ·molˉ1 | 412 | 348 | 612[ | 436 |
计算上述反应的△H=____________ kJ·mol-1。
(2)维持体系总压强p恒定,在温度T时,物质的量为n、体积为V的乙苯蒸汽发生催化脱氢反应。已知乙苯的平衡转化率为α,则在该温度下反应的平衡常数K=____________(用含α等字母的代数式表示)。
11、将等物质的量的A、B混合放于2L的密闭容器中,发生反应3A(g)+B(g)⇌xC(g)+2D(g)。经5min后,测得D的浓度为0.5mol·L-1,c(A)∶c(B)=3∶5,v(C)=0.1mol·L-1·min-1。则:
(1)x=___________。
(2)A在5min末的浓度是___________。
(3)前5min内B的反应速率v(B)=___________,D的平均反应速率v(D)=___________。
(4)5min末A的转化率为___________。
12、铁是人体必需微量元素之一,铁元素在体内不能产生与合成。需要通过食物、饮水或是药物摄取。黑木耳、蛋黄等食物中含有丰富的铁元素。我校化学兴趣小组采用不同方法测定黑木耳铁元素含量。
沉淀法:
称量黑木耳0.10kg,将之洗净切碎,充分灼烧使木耳灰化。将木耳灰按照下列流程进行操作:
注:①木耳灰中铁元素全部溶入溶液:②Mn(OH)2是沉淀
(1)试剂A应该是_______。
A.Cl2 B.酸性高锰酸钾 C.H2O2
(2)若将0.10kg黑木耳全部烧成灰,经上述流程得固体C质量为0.02g,该黑木耳中铁元素的含为_______mg/100g。
比色法:
通过比较有色物质溶液颜色来确定待测组分含量的方法为比色法。比色法的基本依据是溶液颜色的深浅与浓度的大小成正比。
步骤:
I.配制标准溶液:称取NH4Fe(SO4)2晶体,溶于水配制成0.1mg/mL的标准液。移取10mL标准液于100mL容量瓶中得溶液a。
II.配制标准色阶:取6只规格为10mL的比色管(即质地、大小、厚薄相同且带塞的平底试管)分别加入体积不等的溶液a,再加入2mol/L的KSCN溶液1mL,并加水至10mL,实验结果如下表所示:
色阶序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
加入溶液a的体积(mL) | 0 | 1.0 | 3.0 | 5.0 | 7.0 | 9.0 |
反应后溶液颜色 | 由无色变为由浅到深的红色 |
III.检测:取5mL经试剂A处理后的木耳灰浸出液为试样倒入比色管。加入2mol/L的KSCN溶液1mL,并加水至10mL,显色后与标准色阶对比。请填写以下空白:
(3)①若试样显色后与色阶中的6号颜色相同,则表明试样中铁的含量为_______mg/L。
②如果试样显色后比6号还深,应采取的措施是_______。
13、在化学分析中,常需用KMnO4标准溶液,由于KMnO4晶体在室温下不太稳定,因而很难直接配制准确物质的量浓度的KMnO4溶液。实验室一般先称取一定质量的KMnO4晶体,粗配成大致浓度的KMnO4溶液,再用性质稳定、相对分子质量较大的基准物质草酸钠(Na2C2O4)对粗配的KMnO4溶液进行标定,测出所配制的KMnO4溶液的准确浓度,反应原理为:(未配平)
以下是标定溶液的实验步骤:
步骤一:先粗配浓度约为的
溶液
。
步骤二:准确称取固体
放入锥形瓶中,用蒸馏水溶解并加稀硫酸酸化,加热至
,用步骤一所配
溶液进行滴定。记录相关数据。
步骤三:___________。
步骤四:计算溶液的物质的量浓度。
试回答下列问题:
(1)下图为整个过程中可能使用的仪器的部分结构(有的仪器被放大),
A图 | B图 | C图 | D图 |
A图中液面所示溶液的体积为___________,用上述四种仪器中的某种测量某液体的体积,平视时读数为
,仰视时读数为
,若
,则所使用的仪器是___________(填字母标号)。
(2)该滴定实验滴定终点的现象是___________。
(3)步骤二中滴定操作图示如图所示正确的是___________ (填编号) 。
E. F.
G.
(4)步骤二的滴定过程温度变化并不明显,但操作过程中发现前一阶段溶液褪色较慢,中间阶段褪色明显变快,最后阶段褪色又变慢。试根据影响化学反应速率的条件分析,溶液褪色中间明显变快,最后又变慢的原因是___________。
(5)请写出步骤三的操作内容___________。
(6)若的数值为
,滴定的
溶液平均用量为
,则
溶液的物质的量浓度为___________
。
(7)若滴定完毕后读数时俯视,则实验误差为___________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
14、“84”消毒液能有效杀灭新型冠状病毒,某同学购买了一瓶“84”消毒液,其说明中有如下信息:NaClO质量分数25%、密度1.20g•cm-3、1000mL,稀释后使用。请根据信息和相关知识回答下列问题:
(1)该“84”消毒液中 NaClO的物质的量浓度为_______mol•L-1。(保留至小数点后一位)
(2)现实验室需要480mL 0.4mol•L-1的NaClO溶液,某同学用NaClO固体配制该物质的量浓度的溶液,应用托盘天平称取 NaClO固体_______g。
(3)若用氯气和氢氧化钠反应制备NaClO,理论上每消耗标准状况下22.4L Cl2,转移电子总数为_______。
(4)工业上常利用次氯酸钠在碱性条件下氧化三价铁离子来制备高铁酸钠(Na2FeO4),若过程中消耗3mol NaClO,则制得Na2FeO4的物质的量为_______mol。
15、Ⅰ.以黄铁矿(主要成分)为原料生产硫酸及尾气处理的一种流程如下图所示。回答下列问题:
(1)黄铁矿中硫元素的化合价为___________,其煅烧的化学反应方程式为___________。
(2)焦亚硫酸钠()是常用的食品抗氧化剂,常用于葡萄酒、果脯等食品中,其在空气中久置会与氧气反应生成
,写出该反应的化学方程式___________。
Ⅱ.聚合硫酸铝铁(PFAS)是一种新型高效水处理剂。以粉煤灰(主要成分为、
、FeO等)为铝源,利用硫铁矿烧渣(主要成分为
、FeO、
等)为铁源,制备PFAS的工艺流程如下:
(3)“碱溶”时,粉煤灰发生反应的化学方程式为___________。
(4)“酸溶Ⅱ”时,将硫铁矿烧渣粉碎的目的是___________,所得滤渣Ⅱ的主要成分为___________(填化学式)。
(5)“氧化”时应控制温度在50~57℃,其原因是___________;“氧化”时反应的离子方程式为___________。
16、某海军研究实验室利用海水获得CO2和H2,通过CO2催化加氢反应先生成乙烯等低碳烯烃,进而制取液态烃,从而减少舰艇以及飞机对燃料补给的依赖延长续航时间。制取乙烯发生的主要反应有:
i.2CO2(g)+6H2(g)⇌C2H4(g)+4H2O(g) ∆H=-127.89kJ/mol
ii.CO2(g)+H2(g)⇌H2O(g)+CO(g) ∆H=+41.2kJ/mol
(1)CO2催化加氢制乙烯包括以下两个步骤,如图所示。
已知:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ∆H=-49.5kJ/mol,则甲醇制乙烯的热化学方程式为_______。
(2)不同压强下CO2的平衡转化率与温度的关系如图:
①如图B点v正_______A点v逆(填“>”“<”或“=”),在B点给定的温度和压强下,提高CO2平衡转化率的方法有_______。
②在恒定压强下,随着温度的升高,CO2的平衡转化率先降低后升高。表明在较低温度下体系中合成低碳烯烃时_______(填“反应i”或“反应ii”)占主导。
③在较高温度如850℃时,CO2的平衡转化率随着压强的升高而减小的原因是_______。根据图像可知,为了更多获得乙烯等低碳烯烃反应条件应控制在_______(填序号)。
a.温度300~400℃ b.温度900~1000℃ c.压强0.1~1.0 MPa d.压强2.0~3.0 MPa
(3)如图A点所在的条件进行反应,将 H2和CO2[n(H2)/n(CO2)=3]以一定的流速通过K-Fe-MnO/Al2O3催化剂进行反应,测得CO2总的转化率为50.0%,C2H4和CO的物质的量之比为2:1,反应i用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=_______(只列算式不计算,已知气体分压=气体总压x体积分数)。不改变气体流速和温度,一定能提高C2H4选择性的措施有_______(填序号)。
a.加压 b.选择合适的催化剂 c.将反应中产生的水及时分离