1、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
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、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、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、生活中常用明矾晶体【KAl(SO4)2·12H2O】和硫酸铁作为净水剂,二者单独使用都能使浑浊的水变得清澈透明。运用所学知识回答下列问题:
(1)明矾和硫酸铁净水的原理是它们溶于水后经过一系列变化生成胶体,胶体能使水中泥沙形成絮状不溶物沉降下来。则生成的胶体过程属于_______(填“物理变化”或“化学变化”)。
(2)明矾溶于水后,溶液中K+浓度为0.1mol/L,则浓度为_______mol/L。
(3)明矾晶体的摩尔质量为_______。
(4)在明矾的水溶液中加入BaCl2溶液,现象是_______,反应的离子方程式为_______。
(5)在硫酸铁溶液中加入过量锌粉,写出该反应的化学方程式_______。
6、在一定温度下,将2molCO和3molH2O混合于2L的密闭容器中,发生如下可逆反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g);
(1)该化学反应的平衡常数表达式:___。
(2)已知在700℃时,该反应的平衡常数K1=2,则该温度下反应CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)的平衡常数K2=__,反应2CO(g)+2H2O(g)⇌2CO2(g)+2H2(g)的平衡常数K3=___。
(3)已知在1000℃时,该反应的平衡常数K4=1.0,则该反应为___反应(填“吸热”或“放热”),△H__0(填“>”或“<”)。
(4)在1000℃下,某时刻CO2的物质的量为1mol,则此时υ(正)__υ(逆)(填“>”、“=”或“<”)。
7、请用离子方程式解释泡沫灭火器的原理:__。
8、回答下列问题
(1)分子中的官能团与有机化合物的性质密切相关。
①下列化合物中与互为同系物的是_______(填字母)。
a. b.
c.
②下列化合物中,常温下能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是_______(填字母)。
a. b.
c.
③下列化合物中,能发生酯化反应的是_______(填字母)。
a. b.
c.
(2)化合物X()是一种合成液晶材料的化工原料。
①1mol X在一定条件下最多能与_______发生加成反应。
②X在酸性条件下水解可生成和_______(用结构简式表示)。
③分子中最多有_______个碳原子共平面。
(3)化合物D是一种医药中间体,可通过下列方法合成。
①D中含氧官能团有_______和_______(填名称)。
②C→D的反应中有HCl生成,则M的结构简式为_______。
③E是A的一种同分异构体,E分子的核磁共振氢谱共有4个吸收峰,能发生银镜反应,能与溶液发生显色反应。E的结构简式为_______(任写一种)。
9、将标准状况下22.4L HCl气体溶于水配成250mL溶液,此溶液中HCl的物质的量浓度为____________;将此10mL溶液加水稀释到100mL,稀释后溶液中HCl的物质的量浓度为___________;稀释后溶液中HCl的物质的量为___________。
10、为了将混有K2SO4、MgSO4的KNO3固体提纯,并制得纯净的KNO3溶液,某学生设计如图实验方案:
(1)操作②~④加入的试剂依次可以为:__。
(2)如何判断SO已除尽__。
11、2021年12月13日从天津市疫情防控指挥部获悉,中国内地首次发现新冠病毒“奥密克戎”变异株。当下疫情对生产生活仍然影响极大,人们认识到日常杀菌消毒的重要性,其中含氯消毒剂在生产生活中有着广泛的用途。回答下列问题:
(1)写出实验室中制取氯气的离子方程式:___________。
(2)已知与浓盐酸反应的化学方程式:
,该反应也可以用来制取氯气,
能和___________
发生上述反应,其中有___________
被氧化,产生的
在标准状况下的体积为___________L。
(3)实验室还可以利用如下反应制取氯气:。若制取标准状况下
氯气,反应过程中转移电子的物质的量为___________。
12、(1)如图为某原电池装置示意图,若A为Cu,B为石墨,电解质为FeCl3溶液,工作时的总反应为:2FeCl3+Cu=FeCl2+CuCl2.写出B的电极反应式___________;该电池在工作时,A电极的质量将___________(填“增加”或“减少”或“不变”)。
(2)一种新型燃料电池可用于制取乙醛(CH3CHO),总反应式为,电池的主要构成要素如图所示,请回答下列问题:
①该装置的能量转化形式为___________。
②a电极为燃料电池的___________极,该电极的电极反应式为___________。
③电池工作时,H+由___________电极(填“a”或“b”,下同)移向___________电极。
④生成3.3g乙醛时,需要消耗标准状况下的氧气___________mL。
13、氮化铝(AlN)是一种性能优异的新型材料,化学小组模拟工业制氮化铝原理,欲在实验室制备氮化铝并进行相关性质实验。查阅资料:
①实验室用饱和NaNO2溶液与NH4Cl溶液共热制N2:NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O
②工业制氮化铝:Al2O3+3C+N22AlN+3CO,氮化铝在高温下会与水反应。
③对比实验资料表:
资料编号 | 反应物 | 生成物1 | 生成物2 |
(1) | 铝与氢氧化钠溶液 | 无色无味气体 | 相同钠盐 |
(2) | 氮化铝与氢氧化钠溶液 | 无色刺激性气味气体 |
I.氮化铝的制备
(1)实验中使用的装置如图所示,请按照氮气气流方向将各装置连接,顺序依次为_______;C→B→_______→_______→E。
(2)仪器m的名称是_______。
(3)B装置内的X是_______,E中氯化钯溶液的作用是_______。
Ⅱ.氮化铝的性质实验
(4)取上述实验所制得的少量氮化铝于试管中,加入氢氧化钠溶液,发生反应的化学方程式_______。
(5)设计实验可将氮化铝转化为AlCl3,再与MgCl2、稀盐酸混合配成溶液,往混合液中逐滴加入0.1 mol·L-1 NaOH溶液,消耗NaOH溶液体积和生成沉淀之间的关系如图所示。则溶液中Al3+、Mg2+两种阳离子的物质的量浓度之比为_______。
14、Ⅰ.在化学反应中,只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应,这些分子称为活化分子,使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能,其单位通常用kJ·mol -1表示。请认真观察图像,然后回答问题。
(1)图中所示反应是_______(填“吸热”或“放热”)反应,该反应的△H=_______(用含E1、E2的代数式表示)。
(2)下列4个反应中,符合示意图描述的反应的是_______(填字母)。
a.铝与盐酸反应 b.生石灰溶于水
c.盐酸与碳酸氢钠反应 d.高温煅烧石灰石
Ⅱ.按要求完成下列问题:
(3)同温同压下,H2(g) +Cl2(g)=2HCl(g),在光照和点燃条件下的△H (化学计量数相同)分别为△H1、△H2,△H1_______△H2(填“>”“<”或“=”)。
(4)
化学键 | H-H | Cl- Cl | HCl |
键能/(kJ·mol -1) | 436 | 243 | 431 |
结合上表中的数据可知H2、Cl2、HCl三种分子的稳定性最强的是_______
(5)氮化硅(Si3N4)是一种新型陶瓷材料,它可由SiO2 与过量焦炭在1300~ 1700°C的氮气流中反应制得: 3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g) Si3N4(s)+6CO(g) △H =-1591.2kJ/mol,则该反应每转移1mol e-,可放出的热量为_______kJ。
(6)已知N2(g) +2O2(g)=2NO2(g) △H = +67.7 kJ ·mol-1,
N2H4(g) +O2(g)= N2 (g) +2H2O(g) △H =-534 kJ·mol-1,
则N2H4(g) 与NO2(g)完全反应生成N2(g)和H2O(g)的热化学方程式为_______。
(7)氨气是一种重要的物质,可用于制取化肥和硝酸等。已知H-H键、N- H键、N ≡N键的键能分别是436 kJ·mol-1、391 kJ·mol-1、946 kJ·mol-1,写出合成氨的热化学方程式:_______,若0.5molN2和足量的H2在一定条件下充分反应吸收或放出的热量_______(填大于、小于或等于)生成1molNH3所吸收或放出的热量。
15、稀土(RE)包括镧、钇等元素,是高科技发展的关键支撑。我国南方特有的稀土矿可用离子交换法处理,一种从该类矿(含铁、铝等元素)中提取稀土的工艺如下:
已知:月桂酸()熔点为44℃;月桂酸和
RE均难溶于水。该工艺条件下,稀土离子保持+3价不变;
Mg的
,
开始溶解时的pH为8.8;有关金属离子沉淀的相关pH见下表。
离子 | ||||
开始沉淀时的pH | 8.8 | 1.5 | 3.6 | 6.2~7.4 |
沉淀完全时的pH | / | 3.2 | 4.7 | / |
(1)“氧化调pH”中,化合价有变化的金属离子是_______。
(2)“过滤1”前,用溶液调pH至_______的范围内,该过程中
发生反应的离子方程式为_______。
(3)“过滤2”后,滤饼中检测不到Mg元素,滤液2中浓度为
。为尽可能多地提取
,可提高月桂酸钠的加入量,但应确保“过滤2”前的溶液中
低于_______
(保留两位有效数字)。
(4)①“加热搅拌”的目的是_______。
②“操作X”的过程为:先_______,再固液分离。
(5)该工艺中,可循环利用的物质有_______(写化学式)。
16、推动煤炭清洁高效利用是未来煤炭利用的发展方向,其中煤制天然气(主要成分甲烷)能对燃气资源有重要补充作用。在催化剂作用下,其涉及的主要反应如下:
CO(g)+3H2(g) CH4(g)+H2O(g) ΔH1=-06.2 kJ·mol−1 I
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41.2 kJ·mol−1 II
CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g) ΔH3 III
其副反应(积碳反应)如下:
2CO(g)O2(g)+C(s) ΔH4 = -172.0 kJ·mol−1 IV
CO2(g)+2H2(g)2H2O(g)+C(s) ΔH5= -90.0 kJ·mol−1 V
CO(g)+H2(g)H2O(g)+C(s) ΔH6 = -131.0 kJ·mol−1 VI
(1)荷兰埃因霍温大学学者结合实验与计算机模拟结果,研究了在催化剂钻表面上反应 I 的反应历程,如图 1 所示,其中吸附在钻催化剂表面上的物种用*标注。
①该历程中最大能垒E正=___________kJ·mol−1,写出该步骤的化学方程式___________。
②ΔH3=___________kJ·mol−1。
(2)若原料气 n(H2):n(CO)=3:1,且反应容器中只考虑主要反应。
①反应I在___________温(填“高”或“低”)、___________压(填“高”或“低”)条件下有利于天然气的合成。
②T2℃,0.1 MPa 恒压条件下,平衡时反应体系平衡组成如下表所示:
组分 | CH4 | H2O | H2 | CO2 | CO |
体积分数 x | a | b | c | d | e |
该条件下CO的总转化率表达式α =___________。Kp、Kx分别是以分压、物质的量分数表示的平衡常数,反应 I 的Kx =___________(以 Kp 和 p总表示)。
(3)若反应容器中考虑主、副反应。维持p总=0.1 MPa恒定,平衡时CO的转化率和积碳的选择性(积碳的选择性=随温度和进料气中水蒸气量的变化如图所示。其中n(H2):n(CO) :n(H2O)= 3 :1 :X,代表原料气中 H2、CO和H2O三者的物质的量之比,X 为横坐标,下列说法正确的是___________。
A.图2中,随着X的增大,CO转化率略有增大,可能原因是反应式I中H2O为生成物,增加水蒸气的量会促使平衡向逆反应方向移动
B.图3中,X较低时,在800~850℃积碳选择性减小的原因可能是副反应为放热反应,温度较高,积碳反应平衡逆向移动
C.图3中,X较高时,在550~800℃积碳选择性较低的主要原因是水蒸气的稀释作用使积碳反应速率减小
D.总体上说,X较高,温度低于500℃利于降低积碳,减少积碳对催化剂的影响