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、金常以微细粒浸染于黄铁矿、含砷黄铁矿中,此类矿石的预氧化处理方法主要有:焙烧氧化、生物氧化和湿法氧化。
(1)含砷黄铁矿(主要成分为FeAsS)高温焙烧氧化后,再用氰化钠(NaCN)溶液浸出。已知:氢氰酸(HCN)易挥发,有剧毒。
①焙烧氧化的产物有As4O6、Fe3O4,该反应的化学方程式为_______。
②焙烧氧化的缺点为_______。
③采用电解法除去反应剩余液中有毒物质,CN-在阳极区被去除。在pH=10时,CN-去除效果最佳且能耗最低,原因是____。
(2)利用细菌进行生物氧化提取金,pH对金的浸出率影响如图-1,pH影响金浸出率的原因是_____。
(3)湿法氧化是在溶液中化学物质的作用下提取金。已知Au的硫酸盐难溶于水,Au+与、
等形成配合物。
①工业上利用硫代硫酸盐可浸出金生成Au(S2O3),但在富氧条件下浸出率明显降低,原因是___。
②常温下,已知H2S-HS--S2-粒子体系随pH变化各组分分布如图-2,δ(H2S)= 。多硫化物浸金的一种原理是:混合体系在通空气条件下氧化时,体系中S2-先被氧化为S,再转化为
。研究发现
可将Au氧化为AuS-,pH=11时
将Au氧化的离子方程式为_______。
3、(1)在下列物质①NH3、②BF3、③HCl、④SO3,属于非极性分子的是(填序号)________。
(2) 试比较含氧酸的酸性强弱(填“>”、“<”或“=”): HClO3________HClO4。
(3)根据价层电子对互斥理论判断:H2O的VSEPR构型为________。
(4)沸点比较:邻羟基苯甲醛对羟基苯甲醛(填“>”、“<”或“=”),原因是__________。
4、氧化碳的捕集、利用是我国能源领域的一个重要战略方向。
(1)科学家提出由CO2制取C的太阳能工艺如图1所示,若“重整系统”发生的反应中=6,则FexOy的化学式为____________。
(2)工业上用CO2和H2反应合成二甲醚。已知:
CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H1=-53.7kJ•mol-1
CH3OCH3(g)+H2O(g)═2CH3OH(g)△H2=+23.4kJ•mol-1
则2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)△H3= ____________ kJ•mol-1
(3)①一定条件下,上述合成二甲醚的反应达到平衡状态后,若改变反应的某一个条件,下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是____________(填代号)。
a.逆反应速率先增大后减小 b.H2的转化率增大
c.反应物的体积百分含量减小 d.容器中的值变小
②在某压强下,合成二甲醚的反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率如图2所示.
T1温度下,将6mol CO2和12mol H2充入2L的密闭容器中,5min后反应达到平衡状态,则0~5min内的平均反应速率v(CH3OCH3)= ____________ 。
③上述合成二甲醚的过程中提高CO2的转化率可采取的措施有____________、____________ (回答2点)。
(4)常温下,用氨水吸收CO2可得到NH4HCO3溶液,在NH4HCO3溶液中,c(NH4+)____c(HCO3-)(填“>”、“<’’或“=”);反应NH4++HCO3-+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常数K=____________ (己知常温下NH3·H2O的电离平衡常数Kb=2×10-5mol/L, H2CO3的电离平衡常数K1=4×10-7 mol/L,K2= 4×10-11 mol/L)
(5)据报道以二氧化碳为原料采用特殊的电极电解强酸性的二氧化碳水溶液可得到多种燃料,其原理如图3所示,电解时其中b极上生成乙烯的电极反应式为____________。
5、一定条件下,由CO2和H2制备甲醇的过程中含有下列反应:
反应1:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH1
反应2:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH2
反应3:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH3
其对应的平衡常数分别为K1、K2、K3,它们随温度变化的曲线如图l所示。反应1、3的活化能如图2所示。
(1)则ΔH2________ΔH3(填“大于”、“小于”或“等于”),理由是________。
(2)反应1中ΔS1______0(填>、=或<=),指出有利于自发进行的温度条件____(填“较高温度”或:“较低温度”)
(3)将体积比为1:1的H2和CO2充入容积可变密闭容器内,若只进行反应1,下列措施中能使平衡时增大的是____________(填序号)
A.升高温度B.增大压强C.充入一定量的CO2 D.再加入一定量铁粉
(4)为了提高CO2和H2制备甲醇生产效率和产量;工业生产中通常采取的措施是____________
(5)在温度为300℃时,使-定量合适体积比为的H2和CO2在体积恒定的密闭容器内进行反应。该温度下反应2进行程度很小可看成不进行,请在图3中画出CO、CH3OH浓度随时间变化至平衡的定性曲线图。
6、铜及其化合物在工农业生产及日常生活中应用非常广泛.
(1)纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注,下表为制取Cu2O的三种方法:
①工业上常用方法Ⅱ和方法Ⅲ制取Cu2O而很少用方法I,其原因是____________。
②已知:
2Cu(s)+1/2O2(g)═Cu2O(s)△H=-169kJ•mol-1,
C(s)+1/2O2(g)═CO(g)△H=-110.5kJ•mol-1,
Cu(s)+1/2O2(g)═2CuO(s)△H=-157kJ•mol-1
则方法I发生的反应:2CuO(s)+C(s)=Cu20(s)+CO(g); △H=____________kJ/mol。
(2)氢化亚铜是一种红色固体,可由下列反应制备:4CuSO4+3H3PO2+6H2O=4CuH↓+4H2SO4+3H3PO4.
该反应每转移3mol电子,生成CuH的物质的量为____________。
(3)氯化铜溶液中铜各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与c(Cl-) 的关系如图所示。
①当c(Cl-)=9mol•L-1时,溶液中主要的3种含铜物种浓度大小关系为____________。
②在c(Cl-)=1mol•L-1的氯化铜溶液中,滴入AgNO3溶液,含铜物种间转化的离子方程式为____________(任写一个).
(4)已知:Cu(OH)2是二元弱碱;亚磷酸(H3PO3)是二元弱酸,与NaOH溶液反应,生成Na2HPO3.
①在铜盐溶液中Cu2+发生水解反应的平衡常数为____________,(已知:25℃时,Ksp[Cu(OH)2]=2.0×10-20mol3•L-3)
②电解Na2HPO3溶液可得到亚磷酸,装置如图(说明:阳膜只允许阳离子通过,阴膜只允许阴离子通过),则产品室中反应的离子方程式为____________。
7、(1)氯化铝为无色透明晶体,易溶于水、乙醇、氯仿,微溶于苯。熔融的氯化铝不导电。无水氯化铝在178℃升华,用质谱仪检测气态氯化铝,谱图中出现质荷比(相对分子质量)最大值为267,原因是___。
(2)酸碱电子理论认为:所有能够接受电子对的物质(分子、离子或原子团)都称为酸,所有能够提供电子对的物质(分子、离子或原子团)都称为碱,请按此理论写出一个中和反应的化学方程式___(反应物均含氮元素)。
8、亚硝酰硫酸(NOSO4H)纯品为棱形结晶,溶于硫酸,遇水易分解,常用于制染料。SO2和浓硝酸在浓硫酸存在时可制备NOSO4H,反应原理为:SO2+HNO3=SO3+HNO2、SO3+HNO2=NOSO4H。
(1)亚硝酰硫酸(NOSO4H)的制备。
①打开分液漏斗I中的旋塞后发现液体不下滴,可能的原因是_______。
②按气流从左到右的顺序,上述仪器的连接顺序为_______ (填仪器接口字母,部分仪器可重复使用)。
③A中反应的方程式为_______。
④B中“冷水”的温度一般控制在20°C,温度不易过高或过低的原因为_______。
(2)亚硝酰硫酸(NOSO4H)纯度的测定。称取1.500g产品放入250 mL的碘量瓶中,并加入100.00 mL浓度为0.1000 mol·L-1的KMnO4标准溶液和10 mL25%的H2SO4,摇匀;用0.5000 mol·L-1 Na2C2O4标准溶液滴定,滴定前读数1.02 mL,到达滴定终点时读数为31.02 mL。
已知:
i.__KMnO4+__NOSO4H+__=__K2SO4+__MnSO4+__HNO3+__H2SO4
ii.2KMnO4+5Na2C2O4+8H2SO4=2MnSO4+10CO2↑+8H2O
①完成反应i的化学方程式:_______KMnO4+_______NOSO4H+_______=_______K2SO4+_______MnSO4+_______HNO3+_______H2SO4
②滴定终点的现象为_______。
③产品的纯度为_______。(保留3位有效数字)
9、I下列有关晶体结构或性质的描述中正确的是(______)
A.冰中存在极性键,分子间作用力和氢键
B.因金属性K>Na,故金属钾的熔点高于金属钠
C.各1mol的金刚石与石墨晶体中所含的C-C键的数目相同
D.氧化镁的晶格能大于氯化钠,故其熔点高于氯化钠。
Ⅱ某类金属合金也称为金属互化物,比如:Cu9Al4,Cu5Zn8等。请问答下列问题:
(1)基态锌原子的电子排布式为_______________________________;己知金属锌可溶于浓的烧碱溶液生成可溶性的四羟基合锌酸钠Na2[Zn(OH)4]与氢气,该反应的离子方程式为: ___________________________________________________;已知四羟基合锌酸离子空间构型是正四面体型,则Zn2+的杂化方式为__________________。
(2)铜与类卤素(SCN)2反应可生成Cu(SCN)2,1mol (SCN)2分子中含有__________个σ键。类卤素(SCN)2对应的酸有两种:A—硫氰酸()和B-异硫氰酸(
),两者互为:_________;其中熔点较高的是___________ (填代号),原因是________________________________。
(3)已知硫化锌晶胞如图1所示,则其中Zn2+的配位数是____________; S2-采取的堆积方式为____________________。(填A1或A2或A3)
(4)己知铜与金形成的金属互化物的结构如图2所示,其立方晶胞的棱长为a纳米(nm),该金属互化物的密度为_______g/cm3(用含a,NA的代数式表示)。
10、氨基甲磺酸(H2NCH2SO3H)具有抗癌和抗病毒活性,在生产生活领域应用广泛。某兴趣小组在实验室模拟工业上用氨气、甲醛和亚硫酸氢钠反应制备氨基甲磺酸的反应,装置及步骤如下。
查阅资料:①甲醛为无色、有特殊刺激性气味的气体,具有还原性。
②氨基甲磺酸为白色结晶或粉末.微溶于水、甲醇和乙醚,溶于碱液。
③制备过程涉及的反应HCHO+NaHSO3→HOCH2SO3Na;
HOCH2SO3Na+NH3→H2NCH2SO3Na+H2O;
2H2NCH2SO3Na+H2SO4→2H2NCH2SO3H+Na2SO4。
步骤Ⅰ:准确量取含66.0g甲醛的水溶液,加入三颈烧瓶中;
步骤Ⅱ:控制温度10℃左右,缓慢加入饱和亚硫酸氢钠溶液至过量,缓慢升温到50℃左右继续反应;
步骤Ⅲ:待反应完成后,通入过量氨气,充分反应;
步骤Ⅳ:反应完成后,缓慢加入足量的硫酸溶液,降温结晶,过滤并用冰水洗涤,得干燥固体177.6g。
回答下列问题:
(1)仪器甲的名称为_____;步骤Ⅱ中控制温度50℃左右的加热方式最好是_____。
(2)实验室用氯化铵和氢氧化钙反应制取氨气的化学方程式为_____。装置A能够制取少量氨气,请结合化学用语简述原理:_____。
(3)步骤Ⅳ中,用冰水洗涤的目的是_____。
(4)装置B中,导管a的作用是______。
(5)本实验中的产品产率为______(保留三位有效数字)。
11、取30.8g甲酸铜[(HCOO)2Cu]在隔绝空气的条件下加热分解,会生成含两种红色固体(Cu和)的混合物A和混合气体B;若相同质量的甲酸铜在空气中充分加热,则生成黑色固体D和
、
,固体A和D质量相差2.4g。请计算:
(1)红色固体A中Cu单质的物质的量为_______mol,同时写出简要的计算过程。
(2)将混合气体B置于中充分燃烧,消耗
的体积是_______L(换算为标准状况)。
12、氮及其化合物在工农业生产中有着重要应用,减少氮的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。
Ⅰ、一定条件下,用催化还原可消除NO污染。
已知:①
②
(1)和
完全反应,每生成2.24L(标准状况)NO时,吸收8.9kJ的热量;则
△H=___________
。
(2)反应②分两步进行,其反应历程与能量变化关系如图所示,写出决定NO氧化反应速率的化学方程式:___________。
(3)将2mol NO(g)、1mol (g)和1mol He(g)通入反应器,在温度T、压强p条件下进行反应②和
。平衡时,若
、
与
三者的物质的量相等,则NO转化率为___________,反应②平衡常数
___________ (用含p的代数式表示,不考虑
)。
Ⅱ、汽车尾气中的氮氧化物可利用如下反应处理:
,实验测得,
,
(
、
为速率常数,只与温度有关)。
(4)达到平衡后,仅升高温度,增大的倍数___________(填“>”“<”或“=”)
增大的倍数。
III、近年来,低温等离子技术是在高压放电下,产生
自由基,
自由基将NO氧化为
后,再用
溶液吸收,达到消除NO的目的。实验室将模拟气(
、
、NO)以一定流速通入低温等离子体装置,实验装置如图所示。
(5)等离子体技术在低温条件下可提高NO的转化率,原因是______________________。
(6)其他条件相同,等离子体的电功率与NO的转化率关系如图所示,当电功率为30W时,NO转化率达到最大的原因可能是___________。
13、尽管NOx、SO2、CO都是有毒气体,但是它们在生产、医学领域中都有重要应用。合理利用或转化CO、NOx等污染性气体是人们共同关注的课题。回答下列问题:
(1)已知:①CO(g)+ H2O(g)=CO2(g)+H2(g) △H=-41.0kJ·mol-1
②N2(g)+ O2(g)=2NO(g) △H=+ 180.0kJ· mol-1
③H2(g)+ O2 (g)=H2O(g) △H=- 241.8kJ·mol-l
CO和NO按一定比例混合,在适当催化剂作用下可生成无毒气体实现安全排放,该反应的热化学方程式为_______。
(2)研究发现CO和水蒸气在双功能催化剂(能吸附不同粒子)作用下发生反应CO(g)+ H2O(g)=CO2(g) +H2(g) △H<0, 反应机理的变化过程示意图如图所示。(CO吸附在催化剂表面,可用*CO表示,其他物种依次类推):
请描述CO和水蒸气在双功能催化剂作用下反应的机理:_______。
(3)直接电解吸收NOX制备硝酸。用稀硝酸吸收NOx生成HNO2,再将吸收液导入电解槽电解,使之转化为硝酸。电解装置如图所示。
①a极的电极反应式为_______。
②若b极处放出的气体可直接排放到空气中,则该气体物质是 _______( 写名称)。
(4)利用NaClO2/H2O2酸性复合吸收剂可同时对NO、SO2进行氧化得到硝酸和硫酸而除去。在温度一定时,、 溶液pH对脱硫脱硝的影响如图所示:
①由图所示可知脱硫脱硝最佳条件是_______。
②根据图示SO2的去除率随pH的增大而增大,而NO的去除率在pH>5.5时反而减小,请解释NO去除率减小的可能原因是_______。