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、化工生产中可用CO2和H2在一定条件下制得烯烃。下图是由煤焦油、CO2和H2合成橡胶和TNT的路线:
请回答下列问题:
(1)工业上煤通过________制取煤焦油。
(2)反应①的反应类型为____________;反应③的反应条件为____________。
(3)烯烃B的名称为________________;E的结构简式为_______________。
(4)D与足量H2在一定条件下反应生成F,F的一氯代物共有_____种。
(5)请写出以CH3COOH、为原料合成化工产品
的路线流程图(无机试剂任选)(提示:卤代苯中苯环上的卤原子很难被取代)。
__________合成路线流程图示例如下:
3、氮及其化合物在工业生产和国防建设中有广泛应用。回答下列问题:
(1)氮气性质稳定,可用作保护气。请用电子式表示氮气的形成过程:
。
(2)联氨(N2H4)是一种还原剂。已知:H2O(l)=H2O(g) △H=+44kJ/mol。试结合下表数据,写出N2H4 (g)燃烧热的热化学方程式: 。
化学键 | N—H | N—N | N=N | N≡N | O=O | O—H |
键能(kJ/mol) | 390.8 | 193 | 418 | 946 | 497.3 | 462.8 |
(3)KCN可用于溶解难溶金属卤化物。将AgI溶于KCN溶液中,形成稳定的Ag(CN)2—,该转化的离子方程式为: 。若已知Ksp(AgI)=1.5×10—16,K稳[Ag(CN)2—]=1.0×10-21,则上述转化方程式的平衡常数K= 。(提示:K稳越大,表示该化合物越稳定)
(4)氨的催化氧化用于工业生产硝酸。该反应可设计成新型电池,试写出碱性环境下,该电池的负极电极反应式: 。
(5)将某浓度的NO2气体充入一恒容绝热容器中,发生反应2NO2 N2O4其相关图像如下。
①0~3s时v(NO2)增大的原因是 。
②5s时NO2转化率为 。
4、碳酸和一水合氨是重要的弱酸和弱碱,常温下,其电离常数如下表所示。回答下列问题:
弱电解质 | H2CO3 | NH3·H2O | |
电离常数 |
(1)碳酸的一级电离方程式为______,二级电离常数表达式________。
(2)浓度均为0.01 mol.L-1的H2CO3溶液和NH3·H2O溶液等体积混合,混合溶液中的溶质是_______(写化学式),混合溶液中、
、
、
的浓度由大到小的顺序是_______。
(3)和
在水溶液中相互促进水解,反应为
,则常温下,该反应的平衡常数
_______。(保留2位有效数字)。
(4)室温下,向100 mL 0.2 mol.L-1NaHCO3溶液中加入100 mL 0.2 mol·L-1NH3·H2O溶液,则+____+_____。
5、(1)1—戊醇在水中溶解度较小,主要原因是_______。
(2)石墨的熔沸点高,质地较软的原因是_______。
6、Ⅰ.室温下,已知Ksp[Mg(OH)2]=1.0×10-11,现用MgSO4溶液制备[Mg(OH)2。若MgSO4溶液中c(Mg2+)=1.0×10-3mol/L,那么,向其中加入等体积的KOH溶液的浓度为________mol/L,可使Mg2+恰好完全沉淀(溶液体积变化可忽略不计,但溶液中残留的Mg2+不能忽略)。
Ⅱ.钼酸钠晶体(Na2MoO4·2H2O)是一种无公害型冷却水系统的金属缓蚀剂。工业上利用钼精矿(主要成分是不溶于水的MoS2)制备钼酸钠的两种途径如图所示:
(1)钼和锆同属过渡金属, 锆还是核反应堆燃料棒的包裹材料, 锆合金在高温下与水蒸气反应产生氢气,二氧化锆可以制造耐高温纳米陶瓷。下列关于锆合金、二氧化锆的说法中正确的是_____(填序号)
a.锆合金比纯锆的熔点高,硬度小
b.二氧化锆陶瓷属于新型无机非金属材料
c.将一束光线通过纳米级二氧化锆会产生一条光亮的通路
(2)途径I碱浸时发生反应的化学反应方程式为_________________
途径Ⅱ氧化时发生反应的离子方程式为______________________
(3)分析纯的钼酸钠常用钼酸铵[(NH4)2MoO4]和氢氧化钠反应来制取,若将该反应产生的气体与途径I所产生的尾气一起通入水中,得到正盐的化学式是______________。
(4)钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂。常温下,碳素钢在三种不同介质中的腐蚀速率实验结果如下图:
①要使碳素钢的缓蚀效果最优,钼酸钠和月桂酰肌氨酸的浓度比应为____。
②当硫酸的浓度大于90%时,腐蚀速率几乎为零,原因是___________________。
7、(1)酸碱质子理论认为:凡是能给出质子c(H+)的任何物质都是酸,凡是能接受质子(H+)的任何物质都是碱。则CH3CH3、OH-、HCl、F-中属于碱的是___________,用一个离子方程式说明它们结合质子能力的相对强弱___________。
(2)硼元素可形成多种化合物,其中氮化硼(BN)熔点为3774℃,而乙硼烷(B2H6)熔点仅-165℃。氮化硼熔点远高于乙硼烷的可能原因是___________。
8、某探究小组设计如图所示装置(夹持、加热仪器略),模拟工业生产进行制备三氯乙醛(CCl3CHO)的实验。查阅资料,有关信息如下:
①制备反应原理:C2H5OH+4Cl2→CCl3CHO+5HCl
可能发生的副反应:C2H5OH+HCl→C2H5Cl+H2O
CCl3CHO+HClO→CCl3COOH(三氯乙酸)+HCl
②相关物质的相对分子质量及部分物理性质:
| C2H5OH | CCl3CHO | CCl3COOH | C2H5Cl |
相对分子质量 | 46 | 147.5 | 163.5 | 64.5 |
熔点/℃ | -114.1 | -57.5 | 58 | -138.7 |
沸点/℃ | 78.3 | 97.8 | 198 | 12.3 |
溶解性 | 与水互溶 | 可溶于水、乙醇 | 可溶于水、乙醇、三氯乙醛 | 微溶于水,可溶于乙醇 |
(1)仪器A中发生反应的化学方程式为____________。
(2)装置B中的试剂是____________,若撤去装置B,可能导致装置D中副产物____________(填化学式)的量增加;装置D可采用____________加热的方法以控制反应温度在70℃左右。
(3)装置中球形冷凝管的作用为____________,写出E中所有可能发生的无机反应的离子方程式____________。
(4)反应结束后,有人提出先将D中的混合物冷却到室温,再用过滤的方法分离出CCl3COOH。你认为此方案是否可行____________。
(5)测定产品纯度:称取产品0.40g配成待测溶液,加入0.1000mol•L-1碘标准溶液20.00mL,再加入适量Na2CO3溶液,反应完全后,加盐酸调节溶液的pH,立即用0.02000mol•L-1Na2S2O3溶液滴定至终点。进行三次平行实验,测得消耗Na2S2O3溶液20.00mL。则产品的纯度为____________(计算结果保留三位有效数字)。
滴定的反应原理:CCl3CHO+OH-═CHCl3+HCOO-
HCOO-+I2═H++2I-+CO2↑
I2+2S2O32-═2I-+S4O62-
(6)为证明三氯乙酸的酸性比乙酸强,某学习小组的同学设计了以下三种方案,你认为能够达到实验目的是____________
a.分别测定0.1mol•L-1两种酸溶液的pH,三氯乙酸的pH较小
b.用仪器测量浓度均为0.1mol•L-1的三氯乙酸和乙酸溶液的导电性,测得乙酸溶液的导电性弱
c.测定等物质的量浓度的两种酸的钠盐溶液的pH,乙酸钠溶液的pH较大
9、(1)皂化实验中,加入的乙醇可以增大油脂与NaOH溶液的接触面积,其原因是___________。
(2)物质的摩氏硬度如下表所示:
| 金刚石 | 晶体硅 | |
摩氏硬度 | 10 | 7 |
的摩氏硬度比金刚石大的原因是___________。
10、化学实验兴趣小组探究不同氛围、不同温度下草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)的分解产物。
I.甲同学在空气氛围中加热草酸亚铁晶体,分析在400℃左右完全分解得到的固体,可能含有FeO、Fe2O3、Fe3O4中的一-种或多种。
已知:a.Fe3O4能与高浓度盐酸反应,与低浓度盐酸不反应;
b.实验中所用溶液均已做除O2处理。
(1)甲同学对固体成分进行了如下实验探究,请填空:
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
实验1:取少量固体于试管中,向其中加入足量稀1mol/L盐酸,充分振荡,静置 | 固体部分溶解 | 结论一:____ |
实验2:取少许固体于试管中,向其中加入足量12mol/L浓盐酸,充分振荡 | 固体部分溶解 | |
实验3:取少量实验1试管中的上层清液于试管中,滴入几滴____ | ____ | 结论二:固体含有FeO |
实验4:____ | 无明显现象 | 结论三:_____ |
(2)上述实验3对应的离子反应方程式为___________。
II.乙同学将54.0g草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O,M=180g/mol)在氮气的氛围中加热分解,得到分解产物的热重曲线(样品质量随温度的变化情况)如图所示。
(3)A点时,固体物质的化学式为___________
(4)B点时,固体只含有一种铁的氧化物,则FeC2O4·2H2O晶体400℃时受热分解的化学方程式为___________
11、KClO3、KMnO4、MnO2常用于实验制备氯气、氧气。某同学取了24.5gKClO3和少量的KMnO4混合均匀后,充分加热后收集到气体A0.32mol,然后再加入足量的浓盐酸,加热充分反应后收集到氯气amol(不考虑氯气的溶解),Mn元素全部转变成Mn2+。求:
(1)加入KMnO4的物质的量____。
(2)a的值(写出推理过程)____。
12、乙烯的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志,羟基氮化硼可高效催化乙烷氧化脱氢制乙烯。
主反应:2C2H6(g)+O2(g)2C2H4(g)+2H2O(g) ΔH1
副反应:C2H4(g)C2H2(g)+H2(g) ΔH2=+174.3kJ•mol-1
(1)C2H6的燃烧热ΔH1=-1560kJ•mol-1,C2H4的燃烧热ΔH2=-1411kJ•mol-1,H2O(g)⃗H2O(1)ΔH3=-44kJ•mol-1,则ΔH1=_____。
(2)主反应的部分反应历程如图所示(图中IS表示起始态,TS表示过渡态,FS表示终态),这一部分反应中最慢反应的活化能E正=_____eV。
(3)提高乙烯平衡产率的方法是的_____(任写两条),提高乙烯单位时间产量的关键因素是_____。
(4)2molC2H6和1molO2在绝热恒压下催化氧化制乙烯时,下列能说明反应已达平衡的是_____(填字母)。
A.反应体系的压强不再变化
B.反应体系的温度不再变化
C.体系的密度不再变化
D.乙烯与氧气的物质的量之比为2:1
E.氢气的体积分数不变
(5)一定温度下,维持压强为3MPa,向反应装置中通入1molC2H6、1molO2和3.4molN2的混合气体,经过20min后,反应达到平衡,此时乙烷的转化率为80%,乙烯选择性为75%(乙烯选择性=×100%),反应速率v(C2H4)=_____mol•min-1,该温度下反应C2H4(g)
C2H2(g)+H2(g)的平衡常数Kp=_____MPa。(Kp为以分压表示的平衡常数,分压一总压×物质的量分数)
13、石油页岩气中含有烷烃、H2S等气体,有效利用是亟需解决的问题。
(1)二氧化碳处理乙烷
用二氧化碳处理乙烷获取乙烯,发生的反应为C2H6+CO2CH4+CO+H2O,而实际会发生积炭反应C2H6
2C+3H2,生成的碳会降低催化剂活性,适当通入过量CO2可以有效缓解积炭,其原因是___。
(2)劳克斯法处理H2S
该方法是先把H2S完全燃烧生成SO2,然后再把SO2和H2S混合生成硫磺。为了提高H2S转化为硫的比例,理论上应该控制生成SO2消耗的H2S占总H2S的比值为__。
(3)热分解法处理H2S[H2SH2(g)+S(s)]直接加热分解H2S转化率最高只达40%,科学家发现MoS2可以催化H2S分解,在外界条件不变情况下使用沉积有MoS2的多孔陶瓷膜装置进行H2S分解,H2S转化率达到56%。多孔陶瓷膜的作用是__。
(4)氧化铁系处理H2S
利用活性Fe2O3•H2O脱除H2S,可转化成Fe2S3•H2O,其脱除及常温下再生的原理如图1所示。再生过程发现开始的时候速率慢,后来速率加快,原因是__;工业上要求脱除及再生的整个过程的温度不能超过90℃,原因是___。
(5)电解法处理H2S
电解法处理H2S是将氧化吸收和电解制氢过程分开进行的,工业上常以FeCl3、FeCl2盐酸混合液为吸收液,现选用二组[溶液A:c(Fe3+)=0.427mol•L-1、c(Fe2+)=0.041mol•L-1、c(H+)=1.786mol•L-1;溶液B:c(Fe3+)=0.844mol•L-1、c(Fe2+)=0.051mol•L-1、c(H+)=3.127mol•L-1]相同体积不同浓度的吸收液,探究不同温度下吸收液对H2S气体的吸收效率变化关系如图2所示。已知铁离子水解会使吸收液的粘滞性增大,吸收液的粘滞性越大,越不利于气体在吸收液里的移动,吸收效率越低。请解释图中2条曲线随温度升高逐渐靠近的原因___。