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、一定条件下,在容积恒为2.0L的容器中,Fe和CO2发生如下反应: CO2(g) + Fe(s) FeO(s) + CO(g),若起始时向容器中加入1mol CO2,5.0 min后,容器内气体的相对平均分子量为32,则这段时间内ν(CO2)=_____________。
①下列说法不正确的是_______
a 当混合气体的密度不变时说明反应达到了平衡
b 混合气体的平均相对分子质量不变时说明反应达到了平衡
c 平衡后移除二氧化碳时,正反应速率一直减小直至建立新的平衡
d 平衡后缩小容器的体积,正逆反应速率不变,平衡不移动
②待反应达到平衡后再充入一定量的二氧化碳,平衡向_________移动(选填“正向”、 “逆向”、或“不”),二氧化碳的转化率________(填“增大”,“减小”或“不变”),CO的物质的量____(选填“增大”,“减小”或“不变”)。
3、工业上可用微生物处理含KCN的废水。第一步是微生物在氧气充足的条件下,将KCN转化成KHCO3和NH3(最佳pH : 6.7~7.2);第二步是把氨转化为硝酸:NH3+202HNO3+H2O
请完成下列填空:
(1)写出第一步反应的化学反应方程式_____________,第二步反应的还原产物是_____________ (填写化学式)。
(2)在KCN中,属于短周期且原子半径最大的元素是_____,氮原子最外层电子的运动状态有_______种。水的电子式是________。
(3)比较碳和氮元素非金属性强弱,化学反应方程式为_____________。
(4)室握下,0.lmol/LK2CO3、KCN、KHCO3溶液均呈碱性且pH依次减小,在含等物质的量的KCN、KHCO3混合溶液中,阴离子(除OH-)浓度由大到小的顺序是_____________。
(5)工业上还常用氯氧化法处凡含KCN的废水:KCN+2KOH+Cl2=KOCN+2KCl+H2O,2KOCN+4KOH+3Cl2→N2+6KCl+2CO2+2H2O。两扮相比,微生物处理法的优点与缺点是(各写一条)。
优点:________;缺点:__________________。
4、烯烃在化工生产过程中有重要意义。下面是以烯烃A为原料合成粘合剂M的路线图。
回答下列问题:
(1)下列关于路线图中的有机物或转化关系的说法正确的是_______(填字母)。
A.A能发生加成、氧化、缩聚等反应
B.B的结构简式为CH2ClCHClCH3
C.C的分子式为C4H5O3
D.M的单体是CH2=CHCOOCH3和CH2=CHCONH2
(2)A中所含官能团的名称是_______,反应①的反应类型为_________。
(3)设计步骤③⑤的目的是_________, C的名称为________。
(4)C和D生成粘合剂M的化学方程式为____________。
(5)满足下列条件的C的同分异构体共有__种(不含立体异构),写出其中核磁共振氢谱有3组峰的同分异构体的结构简式:_____________。
①能发生银镜反应 ② 酸、碱性条件下都能水解 ③ 不含环状结构
(6)结合信息,以CH3CH=CHCH2OH为原料(无机试剂任选),设计制备CH3CH=CHCOOH的合成路线。合成路线流程图示例如下:_____________
5、(1)甲烷和苯都不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,甲苯却可以使其褪色,主要原因是_______。
(2)常温下硝酸为液体且易挥发,尿素为固体,两者沸点高低差异的可能原因是_______。
6、S、N元素是重要的非金属元素,其化合物应用广泛。
(1)红热木炭与浓H2SO4反应的化学方程式是C+2H2SO4CO2↑+2SO2↑+2H2O,该反应中浓硫酸的作用是作_______(填“氧化剂”或“还原剂”)。
(2)SO2能够使品红溶液褪色,体现了二氧化硫具有_______性(填“漂白性”或“还原性”)。
(3)关于氮的变化关系图如下:
上述流程中能够实现氮的固定的是_______(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
(4)氨的催化氧化是工业上制硝酸的重要步骤,其反应为:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)。
①一定条件下,在体积10 L的密闭容器中进行,半分钟后,NO的物质的量增加了4.5 mol,则此反应的平均速率v(NH3)=_______mol·(L·s)-1;
②在相同温度下,向该容器中通入一定量的NH3气体,反应速率将_______(填“加快”“减慢”或“不变”)。
7、与硫同族的元素Te,最高价氧化物的水化物碲酸(H6TeO6)的酸性比H2SO4____(选填“强”或“弱”),其氧化性比硫酸强。向碲酸中通入SO2气体,若反应中生成的TeO2与Te的物质的量之比为2:1,写出该反应的化学方程式______________。当6mol碲酸与一定量SO2恰好完全反应,所得溶液体积为20L,则所得溶液的pH为____________。
8、高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途。实验室用氯化钠、废铁屑、稀硫酸、氢氧化钾溶液等为原料,通过以下过程制备高铁酸钾(K2FeO4):
(l) Na2O2的电子式为__________。
(2)操作I的步骤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、隔绝空气减压干燥.其中隔绝空气减压干燥的目的是_______。
(3)气体X为____,写出FeSO4与Na2O2反应的化学方程式:________。
(4)最终在溶液中可得到K2FeO4 晶体的原理是_________。
(5)已知K2FeO4在水溶液中可以发生:4FeO42-+10H2O4Fe(OH)3(胶体)+8OH-+3O2↑,,则K2FeO4 可以在水处理中的作用是__________。
(6)称取提纯后的K2FeO4样品0.2100g于烧杯中,加入强碱性亚铬酸盐溶液,反应后再加稀硫酸调节溶液呈强酸性,配成250mL 溶液,取出25.00 mL放入锥形瓶,用0.0l000mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定至终点,重复操作2次,平均消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液30.00mL。涉及的主要反应为:Cr(OH)4-+FeO42-=Fe(OH)3+CrO42-+OH-
Cr2O72-+6Fe2++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O
则该K2FeO4样品的纯度为______________.
9、回答下列问题
(1)工业上用电解熔融MgCl2制备金属镁,而不用MgO,请结合微观视角解释原因___________。
(2)比较下列锗(Ge) 卤化物的熔点和沸点,分析其变化规律及原因___________。
| GeCl4 | GeBr4 | GeI4 |
熔点/°C | −49.5 | 26 | 146 |
沸点/°C | 83.1 | 186 | 约400 |
10、间氯苯甲醛是新型农药、医药等有机合成的中间体,是重要的有机化工产品。实验室制取间氯苯甲醛的过程如下。
Ⅰ.Cl2的制备
舍勒发现氯气的方法至今还用于实验室制备氯气。本实验中利用该方法制备Cl2。
(1)该方法可以选择图中的_____(填字母标号)为Cl2发生装置,反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为_______。
(2)选择图中的装置收集一瓶纯净干燥的Cl2,接口的连接顺序为a→___________(按气流方向,填小写字母标号)
(3)试用平衡移动原理解释用饱和食盐水除去Cl2中混有的HCl的原因:_____________________。
Ⅱ.间氯苯甲醛的制备
反应原理:
实验装置和流程如图所示:
(4)图中仪器A的名称是_____________。
(5)间氯苯甲醛的制备过程中,二氯乙烷的作用是________________________;该实验要求无水操作,理由是____________________________________________;该实验有两次恒温过程,为控制反应温度仪器A处可采用________加热的方法。
11、水中的酸碱平衡。一个溶液(X)含有两种一元弱酸(只有一个具有酸性的质子); HA的酸解离常数KHA= 1.74 ×10-7, HB的酸解离常数KHB= 1.34 ×10-7溶液XpH为3.75。
(1).滴定完100 mL溶液X需要100 mL 0.220 M NaOH溶液。计算溶液X中每一种酸的最初的(总量)浓度(mol·L-1) ___________。在适当的地方合理近似[Kw= 1.00 × 10-14,298K。 ]
(2).计算最初包含6.00 × 10-2 M NaA与4.00 × 10-2 M NaB的溶液Y的pH___________。
(3).向溶液X中加入许多蒸馏水得到非常(无限)稀的溶液,酸的总浓度接近于零。计算稀溶液中每一种酸的解离百分数___________。
(4).将一个缓冲溶液加到溶液Y中,保持pH为10.0. 得到溶液Z,假定体积无变化。计算物质M(OH)2在Z中的溶解度___________ (用mol·L-1)。已知阴离子A-与B-可与M2+形成络合物:
M(OH)2 ⇌ M2+ + 2OH- Ksp=3. 10 ×10-12
M2++A- ⇌ [MA]+ K1=2.1 × 103
[MA]++ A- -⇌ [MA2] K2=5.0 × 102
M2++B- ⇌ [MB]+ K=6.2 × 103
[MB]++B- ⇌ [MB2] K=3.3 × 102
12、三氯化六氨合钴(III){[Co(NH3)6]C13}是合成其他含钴配合物的重要原料。工业上以水钴矿(主要成分为Co2O3,还含有少量的Fe2O3、Al2O3、MgO、CaO、SiO2)为原料制备三氯化六氨合钴晶体。
已知:①Co2O3具有很强的氧化性,其产物为Co(Ⅱ);碱性条件下,Co(Ⅱ)能被O2氧化:[Co(NH3)6]Cl3易溶于热水,难溶于冷水:
②25℃时相关物质的Ksp如表:
物质 | Co(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Mg(OH)2 | Ca(OH)2 | MgF2 | CaF2 |
Ksp | 1×10-13.8 | 1×10-16.3 | 1×10-38.6 | 1×10-32.3 | 1×10-11.2 | 1×10-7.8 | 1×10-10 | 5×10-11 |
请回答下列问题:
(1)“浸取”时,能提高浸取速率的措施是_______(写出一条即可),Co2O3发生反应的离子方程式为_______。
(2)滤渣Ⅱ的成分是A1(OH)3和Fe(OH)3“氧化”时,NaClO3溶液的作用是_______。
(3)“除杂”时,CoF2可将Ca2+、Mg2+转化为沉淀过滤除去,若所得滤液中Mg2+刚好沉淀完全,则此时滤液中c(Ca2+)=_______mo1·L-1(通常认为溶液中离子浓度≤10-5mol·L-1时沉淀完全)。
(4)“转化”时,Co2+转化为[Co(NH3)6]3+,需水浴控温在50~60℃,温度不能过高的原因是_______,其反应的离子方程式为_______,“系列操作”为_______、冷却结晶、_______、洗涤、干燥。
(5)为测定产品中钴元素的含量,取ag样品于烧杯中,加水溶解,加入足量的NaOH溶液,加热至沸腾,将[Co(NH3)6]Cl3完全转化为Co(OH)3,冷却后加足量KI固体和HCl溶液,充分反应一段时间后,将烧瓶中的溶液全部转移至250.00mL容量瓶中,定容。取25.00mL试样加入到锥形瓶中,加入淀粉作指示剂,用0.1000mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定,滴定至终点消耗Na2S2O3溶液的体积为VmL(已知:2Co3++2I-=2Co2++I2,I2+2S2O=2I-+S4O
)。
①滴定终点的现象是_______。
②该产品中钴元素的质量分数为_______(用含a、V的式子表示)。
13、催化加氢合成二甲醚是
资源化利用的有效途径之一,合成二甲醚的总反应可表示为:
总反应:
该反应可通过如下步骤来实现:
反应I:
反应Ⅱ:
请回答:
(1)_______(用
,
表示)。
(2)、
的条件下,平衡时
转化率和
的选择性随温度变化如图1所示。其中:
的选择性
%。
①下列说法正确的是_______。
A.、
、
均大于0
B.若反应在恒容密闭容器中进行,当体系压强不再变化,则反应I、Ⅱ均达到平衡状态
C.提高氢碳比,平衡时
的转化率增大,
的选择性减小
D.工业上应选择在200~220℃下具有较高催化活性及选择性的催化剂
②360℃时,的平衡选择性可视为0,不考虑其他副反应,反应I的平衡常数
_______。
③、
的条件下,
催化加氢反应一段时间,不同温度下
实际转化率和
实际选择性数据如表:
温度/℃ | 220 | 240 | 260 | 280 | 300 |
| 7.6 | 12.4 | 14.8 | 18.6 | 22.9 |
二甲醚实际选择性% | 68.7 | 77.2 | 61.0 | 41.5 | 27.5 |
该体系合成二甲醚的最佳反应温度为_______。
④由上表数据可知,240~300℃二甲醚的实际选择性逐渐减小,从化学反应速率角度分析原因_______。
(3)250℃、、
,平衡时
转化率和
收率与进料气中
体积分数(
/%)有关,其变化如图2所示,其中:
的收率
%;
的收率
%。
请在图2中画出在0~14%之间
平衡收率的变化趋势_____。