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、载人航天器中的物质和能量资源都十分宝贵。利用萨巴蒂尔反应再生氧气的大体流程如下图所示。
(1)从元素转化角度来看,上述流程中萨巴蒂尔反应的缺点是___________。
飞行时间较长时可用如下图所示的电化学富集法富集二氧化碳。
(2)电极材料采用多孔碳载镍,“多孔”的优点是___________。
(3)电极a是___________(填“正极”或“负极”),电极反应式为___________。
(4)电极b发生反应___________(填“氧化”或还原”),电极反应式为___________。
(5)K+向电极___________(填"a”或b”)方向移动。
6、进入冬季北方开始供暖后,雾霾天气愈发严重,各地PM2.5、PM10经常“爆表”。引发雾霾天气的污染物中,最为常见的是机动车尾气中的氮氧化物和燃煤产生的烟气。
I、用NH3催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。反应原理为:NO(g)+NO2(g)+2NH3(g) 2N2(g)+3H2O(g)。
(1)该反应的△S________0(填“>”、“=”或“<”)。
(2)II、已知反应N2O4(g) 2NO2(g) △H,随温度升高,混合气体的颜色变深。将一定量N2O4气体充入绝热容器一段时间后,研究压缩和拉伸活塞过程中混合气体的气体的透光率(气体颜色越浅,透光率越大)随时间变化情况。下列说法能说明透光率不再发生改变的有________。
a.气体颜色不再改变 b.△H不再改变
c.v正(N2O4)=2v逆(NO2) d.N2O4的转化率不再改变
(3)III、用CH4催化还原NOx也可以消除氮氧化物的污染。
已知:CH4(g)的标准燃烧热为-890kJ/mol,蒸发1mol H2O(l)需要吸收44kJ热量。
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=﹣1114 kJ/mol
2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H=﹣114 kJ/mol
写出CH4催化还原NO2(g)生成N2和H2O(g)的热化学方程式:________。
(4)在温度为T1℃和T2℃时,分别将0.5mol CH4和1.2mol NO2充入体积为1L的密闭容器中,测得NO2的物质的量随时间变化数据如下表:
温度/℃ | 0 | 10 | 20 | 40 | 50 |
T1 | 1.2 | 0.9 | 0.7 | 0.4 | 0.4 |
T2 | 1.2 | 0.8 | 0.56 | … | 0.5 |
①温度为T1℃时,0~20min内,v(CH4)=________。
②温度为T2℃时,达平衡后,再向容器中加入0.5mol CH4和1.2mol NO2,达新平衡时CH4的转化率将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
7、Fe(OH)2很不稳定,露置在空气中容易被氧化,Fe(OH)2被氧化的化学方程为: 。为了获得白色的Fe(OH)2沉淀,可以用不含Fe3+的FeSO4溶液与用不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应制备。
(1)为防止FeSO4溶液中含有Fe3+,常在其溶液中加入________________。
(2)除去蒸馏水中溶解的O2常采用 的方法。
(3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液,插入FeSO4 溶液液面下,再挤出NaOH溶液,这样操作的理由是 。
(4)检验FeSO4溶液中是否有Fe3+存在的最佳试剂是 。
8、在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:
CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),
其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
t℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
K | 0.6 | 0.9 | 1.0 | 1.7 | 2.6 |
回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=_____________。
(2)该反应为______反应(选填吸热、放热)。
升高温度CO2的转化将____________(填增大、减小或不变)。
(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是______(多选扣分)。
a.容器中压强不变 b.混合气体中 c(CO)不变
c.v正(H2)=v逆(H2O) d.c(CO2)=c(CO)
(4)某温度下,平衡浓度符合下式: c(CO2)·c(H2)=c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为______℃。
9、维生素A的分子结构如下图:
(1)维生素A的分子式是_______。
(2)1mol维生素A最多能与_______mol溴反应。
(3)试指出维生素A可能发生的化学反应类型_______、_______(任写两种类型即可)。
10、化学反应伴随能量变化,获取反应能量变化有多条途径。
(1)下列反应中,属于放热反应的是_________(填字母)。
A. 碳与水蒸气反应 B .铝和氧化铁反应 C .CaCO3受热分解 D .锌与盐酸反应
(2)获取能量变化的途径
①通过化学键的键能计算。已知:
化学键种类 | H-H | O=O | O-H |
键能(kJ/ mol) | 436 | 496 | 463.4 |
计算可得:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=____。
②通过物质所含能量计算。已知反应中M+N=P+Q中M、N、P、Q所含能量依次可表示为EM、EN、EP、EQ,该反应△H=______。
③通过盖斯定律可计算。已知在25℃、101 kPa时:
I.2Na(s)+O2(g)=Na2O(s) △H=-412 kJ·mol-1
II.2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s) △H=-511 kJ·mol-1
写出Na2O2与Na反应生成Na2O的热化学方程式_______________。
④利用实验装置测量盐酸与NaOH溶液反应的热量变化的过程中,若取50 mL 0.50 mol·L-1的盐酸,则还需加入________(填序号)。
A .1.0 g NaOH固体 B. 50 mL 0.50 mol·L-1 NaOH溶液 C .50 mL0.55 mol·L-1 NaOH溶液
11、牙膏中的摩擦剂碳酸钙可以用石灰石来制备。某学生设计了一种实验室制备碳酸钙的实验方案,其流程图为:
石灰石生石灰
石灰水
碳酸钙
请写出上述方案中有关反应的化学方程式,并指明反应类型:
(1)①___________、__________;
(2)②___________、__________;
(3)③___________、__________。
(4)步骤③对应的离子方程式为___________。
12、黑火药是我国古代四大发明之一,黑火药主要成分是硝酸钾、硫磺、木炭,反应原理为:。
(1)基态K原子中,核外电子占据的最高能层符号是_______,占据该能层电子的电子云轮廓图形状为_______。
(2)上述反应涉及的五种元素中电负性最大的是_______(填元素符号)。
(3)硫单质的常见形式为,其环状结构如图所示,S原子采用的轨道杂化方式是_______,
中含有_____
键。
(4)与
相对分子质量只相差2,但二者沸点相差很大,其原因是_______。
(5)晶体中的化学键除了
键外,还存在_______(填序号)。
A.离子键
B.金属键
C.键
D.氢键
(6)硫化钾的晶胞结构如图,其中硫离子的配位数为_______。若晶胞参数为,阿伏加德罗常数的值为
,则该晶体的密度为_______
。
13、现有甲、乙、丙三名同学分别进行Fe(OH)3胶体的制备实验。
甲同学向1 mol·L-1氯化铁溶液中加入少量的NaOH溶液;
乙同学直接加热饱和FeCl3溶液;
丙同学向25 mL沸水中逐滴加入1 mL~2 mL FeCl3饱和溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热。试回答下列问题:
(1)其中操作正确的同学是____ ____;若丙同学实验中不停止加热,会看到_______________。
(2)证明有Fe(OH)3胶体生成的实验操作及现象是_____________________。
(3)制备氢氧化铁胶体的离子反应方程式:_____________________
(4)乙同学想将Fe(OH)3胶体提纯,他可以采用的方法是 。
(5)丁同学利用所制得的Fe(OH)3胶体进行下列实验:
①将其装入U形管内,用石墨作电极,接通直流电,通电一段时间后发现阴极附近的颜色逐渐变深,这表明______________________。
②向其中加入过量稀硫酸,产生的现象是__________________。
14、合成氨工业是重要的化工基础。欲用N2和H2合成6800gNH3,请利用化学方程式计算参加反应的N2的体积___(标准状况下)。
15、碳酸锰()是制造电信器材的软磁铁氧体,也用作脱硫的催化剂,瓷釉、涂料和清漆的颜料。工业上利用软锰矿(主要成分是
,还含有
、
、
等杂质)制取碳酸锰的流程如图所示:
已知:①“还原焙烧”主反应为。
②可能用到的数据如下:
氢氧化物 | ||||
开始沉淀pH | 1.5 | 6.5 | 4.2 | 8.3 |
沉淀完全pH | 3.7 | 9.7 | 7.4 | 9.8 |
回答下列问题:
(1)在实验室进行步骤A,需要用到的仪器为________(选填“瓷坩埚”或“铁坩埚”)。
(2)步骤B中含锰元素的物质发生反应的化学方程式是_______;步骤D中“氧化”的目的是_____________。
(3)步骤E中调节pH的范围为______。理论上,“溶液”宜用_______(填序号)代替。
A. B.
C.
D.
(4)步骤G中含锰物质发生反应的离子方程式为______;步骤H中分离烘干的操作是____、____、干燥。
(5)如图为用、
(碳)作电极电解含
的污水,使之转化为
沉淀而除去的装置示意图。
电极是___(填“
”或“
”),污水中
转化为沉淀的离子方程式为________。
16、草酸镍晶体(NiC2O4·2H2O)可用于制镍催化剂,硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)主要用于电镀工业。某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物、SiO2、CaO等,还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O):
已知:①溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子 | Ni2+ | Al3+ | Fe3+ | Fe2+ |
开始沉淀pH | 7.2 | 3.7 | 2.2 | 7.5 |
完全沉淀pH | 8.7 | 4.7 | 3.2 | 9.0 |
②CaF2的溶解度小于CaC2O4
③NiSO4·7H2O易溶于水,难溶于乙醇
回答下列问题:
(1)“碱浸”中NaOH的作用分别是除去油脂、SiO2和______。
(2)由流程中的“浸出液”制备硫酸镍晶体的正确实验步骤是:
第1步:取“浸出液”, ______,充分反应后过滤,以除去铁元素;
第2步:向所得滤液中______,充分反应后过滤,得“溶液X”;
第3步:______,充分反应后过滤;
第4步:滤渣用______,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得硫酸镍晶体。
a.加入适量(NH4)2C2O4
b.加入适量NH4F溶液
c.调节滤液的pH>8.7
d.加入足量的H2O2,调节溶液pH为3.2~7.2
e.加入足量的氯水,调节溶液pH为3.2~7.2
f.用稍过量硫酸充分溶解后
(3)下列说法不正确的是______
A.快速冷却溶液,可以得到细小的晶体颗粒
B.滤饼①中主要含有Fe、Ni两种金属单质
C.碱浸后抽滤得到滤饼①,该操作过程中需先微开水龙头,让滤纸紧贴布氏漏斗上
D.将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、循环使用,其意义是提高镍的回收率
(4)将得到的硫酸镍晶体溶解后加入(NH4)2C2O4进行“沉镍”工序,得到的混合物过滤,用乙醇洗涤、110℃下烘干,得到NiC2O4·2H2O ,实验测定产品中NiC2O4·2H2O含量为100.8%,NiC2O4·2H2O产品中可能混有的物质是 ______。