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112233441第一章实验化学综合题型01无机制备实验(一)氧氯化硫(SO2Cl2)可作为有机反应的氯化剂,该物质遇水强烈水解生成两种强酸,实验室可由纯化的SO2和Cl2在活性炭的催化下反应得到,反应的Δ
H<0.回答下列问题:(1)实验室可选用以上装置(Ⅰ~Ⅵ)制备并纯化SO2和Cl2.①从如图提供的装置中选择合适的装置收集一瓶纯净、干燥的氯气,其连接顺序为:a→→f(按气流方向,用小写字母表示).②利
用装置Ⅰ制取SO2时,使用的药品为(填字母).A.Cu与H2SO4(浓)B.HNO3(浓)与K2SO3C.CaSO3(块状)与H2SO4(稀)D.Na2SO3与70%浓硫酸(2)一种制备氧氯化硫的改进装置如图所示
:①仪器X的名称为,使用该仪器的好处有(列举两点).②仪器Y中碱石灰的作用是.③下列有关该装置的说法正确的是(填字母).a.装置A中盛有的试剂是饱和NaHSO3溶液b.实验时应先从n口通入冷却水,再缓慢通入反应气
体c.增加仪器X中球泡个数(内含活性炭)可提高原料利用率d.将活性炭分散到石棉绒上有利于提高催化效果(3)称取0.3000g制得的氧氯化硫溶于28.00mL1.000mol·L﹣1NaOH溶液(足量)中,充分反应后用1.000mol·L﹣1的盐酸返滴至终点,
消耗盐酸20.16mL(杂质不参与反应),氧氯化硫的纯度为%.52题型01无机制备实验(二)实验室用如图所示装置制备FeSO4溶液,再与等物质的量的(NH4)2SO4反应,制备补血剂硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O].已知:硫酸亚铁铵晶体
在空气中不易被氧化,易溶于水,不溶于乙醇.(1)实验装置盛装1mol·L﹣1的H2SO4溶液的仪器名称是.图示装置中的加热方式是.(2)尾气吸收由于加入的铁粉不纯,反应过程中会产生少量PH3气体,故需使用封闭装置,用CuSO4溶液吸收
PH3时会生成H3PO4和Cu,则该反应的化学方程式为.(3)药品用量将0.7g铁粉、10mL1mol·L﹣1H2SO4溶液加入烧瓶中反应,采取上述原料配比的主要原因是:.(4)制备FeSO4溶液保持温度在70~80℃之间,至反应无明显气泡产生后,停止加热,过滤,称量残余固体质
量,为避免在过滤时析出FeSO4晶体,可采取的措施是.(5)制备(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O向FeSO4溶液中加入一定质量的(NH4)2SO4固体,在70~80℃条件下溶解后,趁热倒入50mL乙醇中,析出晶体.乙醇的作用为.(
6)产品检验请补充完整测定产品中SO42﹣含量的实验方案:准确称取0.4g样品,将样品溶于70mL水中,.(填标号)①滴加BaCl2溶液至沉淀完全②过滤③直至向洗涤液中滴加AgNO3溶液不再出现浑浊63④将沉淀移入坩埚,灼烧至恒重,记录数据⑤加入2mol·L﹣1的HCl溶液
酸化⑥洗涤沉淀A.⑤①②⑥③④B.①②⑤⑥③④C.②①⑤⑥③④D.⑤①③⑥②④(7)已知酸性高锰酸钾溶液可与Fe2+发生氧化还原反应:MnO4﹣+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O.现称取4.476g(NH4)2Fe(SO
4)2·6H2O产品(杂质只有FeSO4·7H2O)溶于稀硫酸中,然后用0.10mol·L﹣1的高锰酸钾溶液滴定,达到终点时消耗了24.00mL高锰酸钾溶液.①滴定终点时的现象是.②产品中(NH4)2Fe(SO4
)2·6H2O的质量分数为(结果保留4位有效数字).74题型01无机制备实验(三)二氯化二硫(S2Cl2)在工业上用于橡胶的硫化.为在实验室合成S2Cl2,某化学研究性学习小组查阅了有关资料,得到如下信息:①将干燥的氯气在110℃~
140℃与硫反应,即可得S2Cl2粗品.②有关物质的部分性质如表.物质熔点/℃沸点/℃化学性质S112.8444.6略S2Cl2-77137遇水生成HCl、SO2、S;与过量氯气发生S2Cl2+Cl22SCl2;温度超300℃完全分解生成
硫和氯气设计实验装置图如图.(1)图中装置不够完善,请你提出改进意见.利用改进后的正确装置进行实验,请回答下列问题:(2)B中反应的离子方程式为.(3)C、D中的试剂分别是、.(4)根据F的作用,我们还可以用什么仪器装置来替代它.(填写仪器名
称)(5)如果在加热E时温度过高,在F中可能出现的现象是.(6)S2Cl2粗品中可能混有的杂质是(填写两种物质的化学式)、.为了提高S2Cl2的纯度,关键的操作是控制好加热的温度和.85题型01无机制备实验(四)锌锰干电池的负极是作为电池壳体的金属锌,正极是被二氧化锰和碳粉包
围的石墨电极,电解质是氯化锌和氯化铵的糊状物,该电池放电过程中产生MnOOH。废旧电池中的Zn、Mn元素的回收,对环境保护有重要的意义.Ⅰ回收锌元素,制备ZnCl2步骤一:向除去壳体及石墨电极的黑色糊状物中加水,搅拌,充分溶解,经过
滤分离得固体和滤液;步骤二:处理滤液,得到ZnCl2·xH2O晶体;步骤三:将SOCl2与ZnCl2·xH2O晶体混合制取无水ZnCl2.制取无水ZnCl2,回收剩余的SOCl2并验证生成物中含有SO2(夹
持及加热装置略)的装置如图.(已知:SOCl2是一种常用的脱水剂,熔点-105℃,沸点79℃,140℃以上时易分解,与水强烈水解生成两种气体)(1)仪器X的名称是.(2)写出锌锰干电池正极的电极反应式:.(3)装置的连接顺序为A→B→→→→.Ⅱ回收锰元素,制备MnO2(4)洗涤步
骤一得到固体的实验操作方法是:.(5)洗涤后的固体经初步蒸干后进行灼烧,灼烧的目的是.Ⅲ二氧化锰纯度的测定称取1.740g灼烧后的产品,加入2.68g草酸钠(Na2C2O4)固体,再加入足量的稀硫酸并加热(杂质不参与反应),充分反应后冷却,将所得溶液转移到10
0mL容量瓶中用蒸馏水稀释至刻线,从中取出25.00mL,用0.0200mol/L高锰酸钾溶液进行滴定,滴定三次,消耗高锰酸钾溶液体积的平均值为20.00mL.(6)写出MnO2溶解反应的离子方程式.(7)已知M(Mn)=55g·mol﹣1,则产品的纯度为.(保留三位有效
数字)(8)若滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定过程中该气泡消失,则所测二氧化锰的纯度(填“偏大”、“偏小”、“不变”).96题型01无机制备实验(五)过二硫酸钠(Na2S2O8)具有强氧化性,在印染、造纸和医学等方面应用广泛.实验室用下列两种方法模拟制备Na2S2O8.(1)利用如图1所示装置
制备(加热及夹持仪器略去)已知:主反应:(NH4)2S2O8+2NaOH55=℃Na2S2O8+2NH3↑+2H2O副反应:2NH3+3Na2S2O8+6NaOH=90℃6Na2SO4+6H2O+N2①装置Ⅱ的作用是.②装置Ⅰ中反应产生的气体需要持续通入装置Ⅲ的原因是.③装置Ⅳ的作用
是.④测定产品纯度:称取0.2500g样品,用蒸馏水溶解,加入过量KI,充分反应后,再滴加几滴淀粉溶液做指示剂,用0.1000mol/LNa2S2O3标准溶液滴定,达到滴定终点时,消耗标准溶液的体积为20.
00mL.则达到滴定终点的现象是,样品的纯度为.(已知:I2+2S2O32﹣=S4O62﹣+2I﹣)(2)利用电解法制备,装置如图2所示(a、b均为惰性电极).则a极的电极反应式为.电解一段时间后,b极附近电解质溶液的pH(填“增大”、
“减小”或“不变”).107题型01无机制备实验(六)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在食品加工中常作防腐剂、漂白剂、疏松剂,焦亚硫酸钠具有还原性,受潮和温度高于150℃易分解.焦亚硫酸钠与亚硫酸氢钠的转化关系是:Na2S2O522H
OHONaHSO3.工业上制取原理是用纯碱与亚硫酸氢钠溶液混合而成的悬浮液吸收二氧化硫至过饱和,再从亚硫酸氢钠过饱和溶液中结晶析出焦亚硫酸钠产品.实验室模拟制取焦亚硫酸钠流程如图1.(1)Ⅰ中用Na2CO3溶液吸收SO2,随着S
O2的持续通入,溶液中各组分的质量分数变化如图2所示.图中线2表示的组分是(填化学式,下同).Ⅰ中产物是.图2图3图4(2)实验时采用80℃的水浴加热,反应后的体系中有少量亚硫酸钠析出,根据图3溶解度曲线,获得较纯的无水Na2S2O5的方法是.(3)图4
为真空干燥Na2S2O5晶体的装置,真空干燥的目的是.(4)测定产品中焦亚硫酸钠的质量分数常用剩余碘量法(杂质不与碘反应).已知:S2O52﹣+2I2+3H2O═2SO42﹣+4I﹣+6H+;2S2O32﹣+I2═S4O62﹣+2
I﹣.实验步骤如下:①称取0.2000g产品放入碘量瓶中.②加入40.00mL0.1000mol·L﹣1的标准碘溶液,在暗处放置5min,再加入适量冰醋酸及蒸馏水.③用0.2000mol·L﹣1的标准Na2S2O3溶液滴定剩余的碘至接近终点.④加入1~2mL淀粉溶液.⑤继续用标准Na2S2O3
溶液滴定至,记录滴定所消耗的体积.⑥重复步骤①~⑤;平均消耗标准Na2S2O3溶液20.00mL.则产品中焦亚硫酸钠的质量分数为.118题型01无机制备实验(七)2020年春节前后,新型冠状病毒(2019-nCoV)严重影响了人们正常生活.含次氯酸钠30%的水溶液具备良好的
杀菌消毒效果.某化学兴趣小组拟利用实验室的常见药品制备次氯酸钠消毒液,并探讨提高消毒液中次氯酸钠百分比的方法.Ⅰ该小组同学采用了高锰酸钾和浓盐酸在图1所示装置①中制氯气,请回答下列问题:图1(1)①中反应的化学方程式为.(2)甲同学利用图1中的装置①~⑤证明从a出来的氯气潮湿且含有氯化
氢,则接口的连接顺序为a→(填接口编号),⑤中放入.乙同学认为甲同学的装置太复杂,可去掉装置⑤,同时将②中的溶液换成W,溶液W及实验中对应的现象为.Ⅱ该小组同学将氯气通入含氢氧化钠溶液的烧杯中,发现反应放热明显,查阅资料获悉,氯气与碱溶液反应,产物会随反应温度的不同而不同.具体如下:Cl2+2OH
﹣=冷水Cl﹣+ClO﹣+H2O3Cl2+6OH﹣75=℃5Cl﹣+ClO3﹣+3H2O该小组利用该信息又设计了如图2所示的装置制取KClO3和NaClO.图2129(3)该小组应控制的实验条件是.反应后,从装置⑥中
溶液蒸发浓缩获得晶体,将该晶体与二氧化锰共热,生成了能使带火星的木条复燃气体.(4)⑧处发生反应的离子方程式为.(5)根据上述Ⅰ、Ⅱ两个实验过程,你认为在实验室制取消毒液并提高次氯酸钠的质量分数,应该注意的事项有(列举两条).①;②.1310题型01无机制备实验(八)焦亚硫酸钠(Na2S2
O5)是一种食品添加剂,实验室用如图所示装置制备Na2S2O5,实验步骤如下:(1)原料气(SO2)的制备①装置A中盛装药品之前需要进行的操作是;装置B的作用之一是观察SO2的生成速率,其中的试剂最好选用.(填
字母)a.蒸馏水b.饱和Na2SO3溶液c.饱和NaHSO3溶液d.饱和NaHCO3溶液②D中盛放溶液的溶质的化学名称是.(2)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)的制备①Na2S2O5溶于水且与水能反应,所得溶液显酸性,其原因是,步骤Ⅲ中测定溶液的pH的方法是;pH>4.1时
,则产品中会有副产物,其化学式是.②结晶脱水生成产品的化学方程式为.(3)产品含量的测定测定产品中焦亚硫酸钠的质量分数,已知S2O52﹣+2I2+3H2O═2SO42﹣+4I﹣+6H+;2S2O32﹣+I2
═S4O62﹣+2I﹣.请补充实验步骤(可提供的试剂有焦亚硫酸钠样品、标准碘溶液、淀粉溶液、酚酞溶液、标准Na2S2O3溶液及蒸馏水).①精确称量0.2000g焦亚硫酸钠样品放入碘量瓶(带磨口塞的锥形瓶)中;②准确移取V1mL的过
量的c1mol·L﹣1的标准碘溶液(过量)并记录数据,在暗处放置5min,然后加入5mL冰醋酸及适量蒸馏水;③加入淀粉溶液,用c2mol·L﹣1标准Na2S2O3溶液滴定至溶液,读数;④重复步骤①~③;根据相关记录数据计算出平均值:标准Na2S2O3溶液
为V2mL.⑤产品中焦亚硫酸钠的质量分数为.(用含有c1、c2、V1、V2的式子表示)1411题型01无机制备实验(九)一水硫酸四氨合铜晶体[Cu(NH3)4SO4·H2O,相对分子质量为246]是一种重要的染料及农药中间体.
常温下该物质可溶于水,难溶于乙醇.某化学兴趣小组通过以下实验制备一水硫酸四氨合铜晶体并测定其纯度.回答相关问题:Ⅰ实验室制取CuSO4溶液方案ⅰ铜与浓硫酸加热制备.方案ⅱ将铜粉在空气中充分加热至完全变黑,再加稀硫酸即可得到硫酸铜溶液.(1)
请写出方案ⅰ反应的化学方程式,此方法硫酸的利用率较低的原因是.(写一点)(2)实际生产中方案ⅱ常常有紫红色固体未反应,猜想原因可能是.(3)某同学对实验ⅱ进行了改进,其中一种方案是在硫酸和铜的反应容器中滴加H2O2溶液,观察到的现象
是.H2O2的沸点为150.2℃.为加快反应需要提高H2O2溶液的浓度,可通过如图装置将H2O2稀溶液浓缩,增加减压设备的目的除了加快蒸馏速度,还有可能是.Ⅱ一水硫酸四氨合铜晶体的制备(4)硫酸铜溶液含有一定的硫酸,
呈酸性,加入适量NH3·H2O调节溶液pH,产生浅蓝色沉淀,已知其成分为Cu2(OH)2SO4,试写出生成此沉淀的离子反应方程式.(5)继续滴加NH3·H2O,会转化成深蓝色溶液.向深蓝色溶液中加入乙醇可析出深蓝色晶体,滴加乙醇
的作用可能是.A.乙醇可以作还原剂B.乙醇可以降低该晶体在该溶液中的溶解度C.乙醇可以作萃取剂1512Ⅲ产品纯度的测定(6)精确称取mg晶体,加适量水溶解,然后逐滴加入足量NaOH溶液,通入水蒸气将氨全部蒸出,用V1mL0.200mol·L﹣1的盐酸完全吸收.以甲基橙作指示剂,用0.
200mol·L﹣1NaOH标准溶液滴定过剩的HCl,到终点时消耗V2mLNaOH溶液.产品纯度的表达式为.1613题型02有机制备实验(一)氯苯是重要的化工原料,广泛用作染料、医药、有机合成的中间体.实验室利用如图1所示装置(夹持和加热仪器略)制取氯苯.图1A.空气冷凝管B.球形
冷凝管C.蛇形冷凝管D.直形冷凝管图2回答下列问题:(1)仪器a的名称为.实验时需在仪器a中加少量铁屑,然后加35.2g的苯(ρ=0.88g·cm﹣3),仪器a的容积最适合的是(填序号).A.50mLB.100mLC.150mL
D.200mL(2)b处为冷凝回流装置,如图2所示,适合选用以上(填序号).(3)实验时需缓慢向装置C中通入氯气,实现该要求的操作是.(4)装置C需用40℃~60℃的水浴加热,该加热方法的优点是.反应结束,分离出装置C中的液体后需依次进行水洗、碱洗和干燥,碱洗除去的物质是(填化学式).(
5)制取过程中易产生副产品二氯苯,写出其中生成对二氯苯的化学方程式.(6)该实验装置存在一定的缺陷,改进的方法是.(7)最后通过精馏得到氯苯17.6g,该实验的产率约为%1714题型02有机制备实验(二)苯胺为无色液体,具有较强还原性,易被氧化.常用硝基苯与H2反应制备苯胺.反应的化学方程式
为:实验室利用该反应制备苯胺的部分装置如图所示.已知:硝基苯的密度为1.20g·mL﹣1,沸点为210.9℃;苯胺的密度为1.02g·mL﹣1,沸点为184℃.回答下列问题:(1)检查装置Ⅰ的气密性的方法是.(2)b为恒
压滴液漏斗,其支管的作用是.(3)实验过程中,一般要先通入一段时间H2,其目的是,反应结束后,要关闭装置Ⅰ、Ⅱ间活塞,向三颈烧瓶中加入生石灰,再蒸馏,加入生石灰的作用是.(4)蒸馏时冷凝管中冷凝水流向是(用字母表示进出口).(5)
利用蒸馏的方法分离提纯苯胺时,有人提出采用减压蒸馏更加合理,理由是.(6)实验时通过恒压滴液漏斗向三颈烧瓶中加入15mL硝基苯,最后得到苯胺11.5g,则苯胺的产率为(结果保留3位有效数字).1815题型02有机制备实验(三)苯酚俗名石炭酸,微溶于冷水,在65℃以上与水以任意比互溶.可溶于乙醇、醚
等,沸点是181.9℃.乙醇是无色透明的液体,有特殊香味,易挥发,熔点是-114.3℃,沸点是78.4℃.虽然两者沸点相差较大,但溶液形成恒沸溶液,不易分离.(一)现有苯酚和乙醇的混合溶液,欲进行分离提纯分别得到乙醇和苯酚,操作
步骤如下:Ⅰ向混合液中加入过量的氢氧化钠;Ⅱ蒸馏混合液得到乙醇;Ⅲ向蒸馏烧瓶中通入过量二氧化碳,静置分层分液,得到苯酚.试回答下列问题:(1)步骤Ⅰ中加入氢氧化钠的目的是.(2)步骤Ⅱ装置如图,则仪器B的名称为;冷凝水由→(填“b”或“
a”),其目的是;收集温度在(填序号).A.78.4~181.9℃B.78~79℃C.78.4~100℃(3)步骤Ⅲ中通入二氧化碳发生反应的化学方程式:;已知苯酚的密度为1.071g·mL﹣1(25℃),静置后油状物质苯酚在上层,试解释原因:.1916(二)某实验小组利用回收
的乙醇做乙醇的催化氧化实验,其装置如图.(4)甲装置水浴的目的:.(5)加热反应后停止加热,铜丝一直处于红热状态,说明该反应是反应;该反应的化学方程式:.(6)集气瓶中收集的气体主要是.2017题型02有机制备实验(四)溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的装置有多种,其中的三种如
下:I中学教材中苯与溴发生反应的装置如图1所示.A中加入15mL无水苯和少量铁屑,再小心加入4.0mL液态溴.根据相关知识回答下列问题(1)装置中发生反应的化学方程式为.(2)C的作用为Ⅱ改进的苯与溴发生反应的装置如图2所示.根据要求填
空:(3)将三颈烧瓶内反应后的液体分离出的操作是(填操作名称);将液体依次进行下列实验操作就可得到较纯净的溴苯.①用蒸馏水洗涤,振荡,分液;②用5%的NaOH溶液洗涤,振荡,分液;③用蒸馏水洗涤,振荡,分液;④加入无水CaCl2粉末干燥;⑤(填操作名称).(4)干燥管中所装试剂是
III另一种改进装置如图3,试根据要求回答:(5)整套实验装置中能防止倒吸的装置有(填装置序号).(6)冷凝管所起的作用为冷凝回流和导气,冷凝水从口进入(填“上”或“下”).(7)反应结束后要使装置甲中的水倒吸入装置乙中,这样操作的目的是(8)若实验时无液溴,但实验室有溴水,该实验如何操
作才能做成功..2118题型03性质探究实验(一)氯化铁(熔点为306℃,沸点为315℃)可用于金属蚀刻,可用作有机合成的催化剂,研究其制备方法及性质是一个重要的课题.Ⅰ氯化铁的制备(实验装置如图所示,部分夹持装置省略):(1)装置接口的连接顺序为a→.(2)饱和食盐水的作用是.Ⅱ探
究氯化铁溶液与碱性溶液之间的反应:实验实验操作实验现象①取2mL0.2mol·L﹣1FeCl3溶液(pH≈1)于试管中,加入2mL氢氧化镁浊液(pH≈11)白色沉淀转化为红褐色沉淀②取2mL0.2mol·L﹣1FeCl3溶液(pH≈1)于试管
中,滴加2mL0.2mol·L﹣1Na2CO3溶液(pH≈12)产生无色气体同时生成红褐色沉淀③取2mL0.2mol·L﹣1FeCl3溶液(pH≈1)于试管中,滴加2mL0.2mol·L﹣1Na2SO3溶液(pH≈10)无气体产生,
黄色溶液变为浅绿色(3)实验①中发生反应的离子方程式是.(4)实验②中逸出的无色气体是.(5)对于实验③中的实验现象,同学们有诸多猜测,并继续进行以下实验:a.甲同学取实验③中反应生成的浅绿色溶液少许,滴入少量盐酸酸化的BaCl2溶液,
产生白色沉淀.甲同学得出结论:FeCl3与Na2SO3发生了氧化还原反应,离子方程式是.b.乙同学认为甲同学的实验不严谨,重新设计并进行实验,证实了甲同学的结论是正确的,其实验方案是.2219题型03性质探究实验(二)某校化学小组探究S
O2与KI溶液的反应,进行了如下实验(以下实验过程中溶液体积变化忽略不计):实验实验操作实验现象ⅰ取0.1mol/LKI溶液10mL,通入SO25min至过量溶液慢慢变为浅黄色ⅱ取1mol/LKI溶液10
mL,通入SO25min至过量溶液迅速变为黄色,略有浑浊ⅲ取1mol/LKI溶液10mL(用盐酸酸化至pH=0),通入SO25min至过量溶液迅速变为黄色,有浑浊ⅳ将实验ⅲ中的黄色浊液进行离心分离试管壁上
附着淡黄色固体,溶液为黄色(1)对比实验ⅰ、ⅱ、ⅲ,说明反应速率与有关.(2)根据上述实验现象,姝姝同学猜测有单质碘生成,对实验ⅳ中的溶液进行检验,未检测到单质碘.设计的实验方案及现象是.(3)为了探究淡黄色固体的成分,波波同学继续实验:取实验ⅳ试管
壁上的淡黄色固体,发现其微溶于乙醇,易溶于CS2.淡黄色固体是.(4)淡黄色固体成分的确定使梅梅同学坚信反应生成了单质碘.利用如下装置继续实验,实验现象证实了想法正确.实验现象是.实验ⅰ、ⅱ、ⅲ中反应的离子
方程式为.2320(5)对于实验ⅰ、ⅱ、ⅲ中未能检测到单质碘,吉吉同学继续实验:实验实验操作实验现象ⅴ将SO2通入蓝色的碘淀粉混合溶液中溶液蓝色褪去ⅵ取实验ⅳ离心后的黄色溶液少量,加入盐酸酸化的BaCl2溶液生成白色沉淀根据(2)(4)(5)的实验现象,结合化学用语
解释实验ⅳ中未检测到单质碘的原因是.(6)根据上述一系列实验,新新同学大胆猜测:整个反应中KI起到了催化剂作用.为了证明新新同学的猜测正确,还需补充的实验数据是.实验结果证实了猜测,则总反应的化学方程式是.
2421题型03性质探究实验(三)三硫代碳酸钠(Na2CS3)常作杀菌剂、沉淀剂,某小组设计实验探究三硫代碳酸钠的性质并测定其溶液浓度.实验Ⅰ探究Na2CS3的性质.设计如下实验:步骤操作及现象①取少量Na2CS3溶于蒸馏水配成溶液并分成两等份,向一份溶液中滴加几滴酚酞溶液
,溶液变红色②在另一份溶液中滴加酸性KMnO4溶液,紫色褪去(1)H2CS3是酸(填“强”或“弱”).(2)已知:步骤②的氧化产物为SO42﹣,写出该反应的离子方程式,由此说明Na2CS3还具有性.(3)某同学取步骤②所得溶液于试管中,滴加盐酸酸化的BaCl2溶液产生白色沉淀,他
认为该反应生成了SO42﹣,你同意他的观点吗?(填“同意”或“不同意”),理由是.实验Ⅱ测定Na2CS3溶液的浓度.按图所示连好装置,取100mLNa2CS3溶液置于装置A中,足量的CuSO4溶液置于装置B中,打开分液漏斗的活塞,滴入足量2.0mol·L﹣
1稀硫酸,关闭活塞,已知部分信息如下:Na2CS3+H2SO4═Na2SO4+CS2+H2S↑,CS2的沸点为46℃,CS2和H2S均有毒,CS2不溶于水,与CO2的某些性质相似,CS2与烧碱反应生成Na2COS2.(4
)反应开始之前需要通入一段时间氮气,其作用是,写出D中反应的化学方程式.(5)当A中反应完全后,打开K缓缓通入热N2一段时间,其目的是,然后对B中混合物进行过滤、洗涤、干燥,称重得14.4g黑色固体,则A瓶中Na2CS3溶液的浓度为mol·L﹣1.(6)分析上述实验方案,也可以通过测定(填字
母)装置反应前后质量求出Na2CS3溶液中Na2CS3的浓度.2522题型03性质探究实验(四)黄色超氧化钾(KO2)可作为宇宙飞船舱的氧源.某学习小组设计以下实验探究KO2的性质,请回答相关问题:Ⅰ探究KO2与水的反应:取少量KO2固体于试管中,滴加少量水快速产生气泡,将带
火星的木条靠近试管口木条复燃;滴加酚酞试液,溶液先变红后褪色.向褪色后溶液中滴加FeCl3溶液,产生的现象为.Ⅱ探究KO2与SO2的反应:(1)正确的操作依次是.(操作可重复选择)①打开K1通入N2,并维持
一段时间后关闭②实验完成,拆卸装置③检查装置气密性,然后装入药品④打开分液漏斗活塞K2(2)A装置发生反应的化学方程式为.(3)用上述装置验证“KO2与SO2反应生成O2”还存在不足,你的改进措施是.(4)改进后再实验,待KO2完全反应后,将装置C中固体加水溶解
,配成50.00mL溶液,等分为M、N两份.①向M溶液中加入足量的盐酸酸化的BaCl2溶液,充分反应后,得沉淀4.66g.②将N溶液移入锥形瓶中,用0.20mol·L﹣1酸性KMnO4溶液滴定,当出现现象时,达到
滴定终点,此时消耗酸性KMnO4溶液20.00mL.③依据上述现象和数据,请写出装置C中总反应的化学方程式.2623题型03性质探究实验(五)某实验小组欲探究醛的银镜反应用银氨溶液而不直接用AgNO3溶液的原因.(一
)甲同学进行了如下对比实验:装置实验序号试管中的药品现象实验Ⅰ2%AgNO3溶液1mL,加入2%氨水2滴;再加入3滴新开瓶的40%的乙醛溶液;水浴加热3分钟光亮的银镜实验Ⅱ2%AgNO3溶液1mL,加入3滴新开瓶的40%的乙醛溶液;水浴加热3分钟
无明显现象(1)乙醛发生银镜反应的化学方程式为.(2)甲同学认为:2%AgNO3溶液应该比用其配制的银氨溶液更易氧化乙醛,可能的理由是(写出一条即可);而实验Ⅱ中无明显现象,从化学反应原理的角度解释可能的原因.(写出一条即可)(二)乙同学为了找到银镜反应用银氨溶液的真正原因,先查阅资料,发现醛
银镜反应的机理分为如下三步:(3)据此,乙设计了更好的银镜实验Ⅲ:2%AgNO3溶液1mL,加入3滴1mol/LNaOH溶液,再加入2%氨水2滴;再加入3滴新开瓶的40%的乙醛溶液;水浴加热,很快出现了银镜.(4)乙根据实验Ⅲ并结合反应机理中出现银镜
的分步机理(3),得出的结论是.2724(三)丙同学为了确认AgNO3溶液能氧化醛,继续查找资料,找到了不同浓度的AgNO3溶液对室内HCHO气体去除效果如图.(5)从图中可见:AgNO3溶液浓度达到一定程度,HCHO的去除率基本不变,原因是AgNO3溶液浓度越高,酸性越强,降
低了的还原性;同时,说明了AgNO3溶液和HCHO反应的氧化剂不是.(四)结合甲乙丙的实验和资料,丁同学进一步提出,溶液的pH稳定,有利于快速形成均匀光亮的银镜.(6)请结合化学用语解释AgNO3溶液与乙醛溶液的反
应pH变化明显,而银氨溶液变化不明显.(7)综合该实验小组四位同学的实验和论证,最后得出银镜反应用银氨溶液,而不是AgNO3溶液的优点是.(写出2条即可)2825题型03性质探究实验(六)某化学兴趣小组同学对乙醛与氢氧化铜的反应进行探究.实验装置序号加入的药品和操作实验现象Ⅰ4mL10%NaOH
溶液,0.5mL2%CuSO4溶液,0.5mL40%乙醛溶液,加热蓝色浊液逐渐变为红色固体Ⅱ试剂X,0.5mL40%乙醛溶液,加热无色溶液逐渐变成黄色浊液Ⅲ4mL10%NaOH溶液,0.5mL2%CuSO4溶液,加热沸腾一段时间后再加入0.5mL40%乙醛溶液,
加热蓝色浊液转化为黑色;加入乙醛后逐渐变为红色固体已知:a.Cu(OH)2分解温度为60~80℃;b.Cu2O难溶于水,能溶于硫酸,生成Cu和Cu2+.(1)乙醛与新制氢氧化铜反应的化学方程式为.该反应体现了乙醛的性.(2)
实验Ⅱ的目的是排除“乙醛在碱性条件下发生缩合等反应生成有色物质”对实验Ⅰ的干扰,试剂X应为.(3)甲同学为了检验实验Ⅰ中红色固体的成分进行了如下实验:取少量红色固体于试管中,加入过量稀硫酸,振荡,观察到红色固体部分溶解,得蓝色溶
液.甲同学认为,该实验现象说明实验I中红色固体为Cu2O.判断该观点是否正确并说明理由.2926(4)对比实验Ⅰ、Ⅲ,乙同学认为实验Ⅰ不一定是新制Cu(OH)2氧化了乙醛,也可能是,并利用实验Ⅳ进行验证.实验装置序号加入的药品和操作实验现象Ⅳ-1表面变黑的铜丝,4mL10%Na
OH溶液,0.5mL40%乙醛溶液,加热黑色铜丝上生成大量红色固体Ⅳ-2表面变黑的铜丝,4mL蒸馏水,0.5mL40%乙醛溶液,加热黑色铜丝上生成少量红色固体Ⅳ-3适量氧化铜粉末,4mL10%NaOH溶液,0.5mL40%乙醛溶液,加热黑
色粉末上生成极少量红色固体①根据实验Ⅳ,可得出如下结论:(至少答两点).②丙同学经过思考,认为出现实验Ⅳ-3现象的主要原因是:乙醛沸点低(20.8℃),在较低温度下大量气化,实验无法达到反应所需温度,并设计实验证实了自己的想法.其实验方案为.3027题型03性质探究实验(七)某化学兴趣
小组对硫代硫酸钠Na2S2O3产生兴趣.该小组通过实验对Na2S2O3的某些性质进行了探究.完成下列填空:(1)甲同学设计并进行了如下实验:序号实验操作实验现象实验①向新制氯水中滴加少量Na2S2O3溶液氯水颜色变浅实验②取少量实验①反应后的溶液,滴加盐酸酸化的BaCl2溶液出现白色沉淀实验
②中产生白色沉淀的化学式为.上述实验说明Na2S2O3具有性.(2)乙同学取少量实验①反应后的溶液,滴加AgNO3溶液,出现白色沉淀,据此也认为氯水将Na2S2O3氧化.评价他的推理是否正确并说明理由..(3)丙同学查阅资料,了解到N
a2S2O3的一种制取原理:S+Na2SO3≜Na2S2O3.为探究外界条件对Na2SO3转化率的影响,他设计如下对比实验(每次反应时间为60min):序号硫粉质量Na2SO3质量水质量反应温度Na2SO3转化率实验③18g63g42g80℃80.7%
实验④18g63g57g80℃94.6%实验⑤36g63g42g80℃80.8%实验⑥……………………………………①实验③、④的目的是探究对亚硫酸钠转化率的影响;②实验③、⑤中Na2SO3转化率基本不变的原因是.③实验⑥想要探究温度升高对亚硫酸钠转化率是否有影响
,请设计一组实验数据填入表中.(4)丁同学将少量Na2S2O3溶液滴至AgNO3溶液中,发现立即生成了白色Ag2S2O3沉淀,但沉淀很快变为棕黄色,最终变为黑色.过滤后,滤液中只含AgNO3、NaNO3与H2SO4.已知Ag、Ag2O、Ag2S均为黑色且难溶于水,推测该实验中黑
色沉淀可能是,理由是.3128题型03性质探究实验(八)常温下,某化学小组探究硝酸银溶液的性质.装置实验序号实验操作实验现象实验Ⅰ向试管中滴加2%氨水并不断振荡产生白色沉淀,继续滴加沉淀消失实验Ⅱ1.向试管中加入
0.1mol·L﹣1NaOH溶液1mL2.继续滴加3%H2O2至过量1.产生棕褐色沉淀2.产生大量无色无味气体,有黑色沉淀生成实验Ⅲ1.向试管中滴加1mL0.1mol·L﹣1KI溶液2.取少量上层清液于试管甲中,加入淀粉溶液1.产生黄色沉淀2.溶液无明显变化已知:AgOH是一种白
色固体,常温下极不稳定,易分解为棕褐色难溶于水的氧化银固体(1)常温下,0.1mol·L﹣1AgNO3溶液pH约为4,请用离子方程式解释原因.(2)实验Ⅰ中,反应的离子方程式是、.(3)实验Ⅱ中,经检验,黑色沉淀的成分为Ag.有Ag产生的离子方程式是.经测定,实验产生的气体体积远远大于该
反应的理论值,可能的原因是.(4)实验中,产生黄色沉淀的离子方程式是.有同学猜想,I﹣有还原性,Ag+有氧化性,AgNO3溶液与KI溶液应该可以发生氧化还原反应.他设计了如图原电池,做实验Ⅳ证明了猜想成立.其中,在A烧杯中,石墨电极表面变亮,经检测这种光亮的物质为银单质.乙溶液是,检验
B烧杯中产物的药品及现象,该原电池负极的电极反应方程式是.3229题型03性质探究实验(九)已知:K2FeO4为紫色固体,微溶于KOH溶液;具有强氧化性,在酸性或中性溶液中快速产生O2,在碱性溶液中较稳定.某实验小组制备高铁酸钾(K2FeO4)并探究其性质.(1)制备K2FeO4(夹持装置图
1略)①A为氯气发生装置.A中反应方程式是.(锰被还原为Mn2+)②将除杂装置B补充完整并标明所用试剂.③C中得到紫色固体和溶液.C中Cl2发生的反应有:3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH═2K2FeO4+6KCl+8H2
O,另外还有(写离子方程式).(2)探究K2FeO4的性质取C中紫色溶液,加入稀硫酸,产生黄绿色气体,得溶液a,经检验气体中含有Cl2.为证明是否K2FeO4氧化了Cl﹣而产生Cl2,设计以下方案:方案Ⅰ取少量a,滴加KSCN溶液至过量,溶液呈红色.方案Ⅱ用KOH溶液充分洗涤C中所得
固体,再用KOH溶液将K2FeO4溶出,得到紫色溶液b.取少量b,滴加盐酸,有Cl2产生.ⅰ.由方案Ⅰ中溶液变红可知a中含有离子,但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4将Cl﹣氧化,还可能由产生.(用文字描述或方程式表示)ⅱ.方案Ⅱ可证
明K2FeO4氧化了Cl﹣.用KOH溶液洗涤的目的是.(3)通过计算得知K2FeO4的消毒效率(以单位质量得到的电子数表示)约是氯气的倍.用高铁酸钾代替氯气作净水消毒剂的优点是.(答出两点即可).3330题型04定量实验(一)钙能调节人体各系统生理功能,利用如图装置测定碳酸钙型
补钙剂中钙的含量.已知氨基磺酸(H2NSO3H)俗称固体硫酸,在水溶液中为一元酸,广泛应用于锅炉水垢的清洗.(1)A装置的作用为,仪器a的名称为.(2)B装置内发生反应的化学方程式为,实验中不用盐酸与钙片反应的原因是.(3)组装好仪器后,检查装置的气密性,接下来进行的操作是:打开K
1、K2,关闭K3,通空气一段时间,(填操作),打开仪器a活塞,滴入氨基磺酸溶液,待B装置中无气泡产生,关闭仪器a活塞.再次打开K1,通空气一段时间,第二次通入空气目的是.如果不使用干燥管Ⅱ,测定结果(填“偏高”、“偏低”或“不变”).(4)
取某补钙剂样品m克进行测定,测得干燥管I在实验前后重量分别为m1克和m2克,则样品中钙的质量分数为.3431题型04定量实验(二)研究小组通过下列装置测定某燃煤烟气中SO2的体积分数.已知燃煤烟气的主要成分为N2
、CO、SO2.完成下列填空:(1)A装置是为了观察气体的流速,则试剂M为.(选填编号)a.饱和NaOH溶液b.饱和Na2S溶液c.饱和Na2SO3溶液d.饱和NaHSO3溶液(2)当B装置中溶液颜色由时,则停止通气
.B装置中的反应体现SO2的性.(选填“氧化”、“还原”或“漂白”)(3)经测定,燃煤烟气消耗了50.00mL含I21.000×10﹣3mol/L的溶液,且C装置中气体体积为20.00mL(标准状况下).则燃煤
烟气中SO2的体积分数为(保留小数点后三位).若读数时水准管内液面高于量气管内液面,则结果将.(选填“偏大”、“偏小”或“无影响”)(4)最近,中国科学家利用多孔碳吸附SO2,不仅能解决燃煤污染,而且实现了SO2回收利用.如图是多孔碳对燃煤烟气中SO2的吸附、转化、
热再生的示意图.写出步骤②中硫酸根离子的检验方法.步骤③的化学方程式为.(5)SO2的吸附、转化、热再生的主要目的是.3532题型04定量实验(三)利用废旧镀锌铁皮制备磁性Fe3O4样品及副产物Zn(OH)2并用重铬酸钾法测定磁性Fe3O4中铁元素的含量,实验制备流程图如图.已知:Zn及其化合
物的性质与Al及其化合物的性质相似;2Fe3++Sn2+=2Fe2++Sn4+;Fe3++Ti3++H2O=Fe2++TiO2++2H+;6Fe2++Cr2O72﹣+14H+=2Cr3++6Fe3++
7H2O;H3PO4与Fe3+可生成无色[Fe(HPO4)2]﹣.请回答:(1)步骤Ⅰ,可用于判断镀锌层完全反应的实验现象是.(2)步骤Ⅱ,加入过量的X调pH,X适合的物质是.(填化学式)(3)为测定磁性Fe3O4样品中铁元素的含量:称取2.000gFe3O4样品于烧杯中,经盐酸溶解后转移
到250mL容量瓶,稀释至刻度并摇匀;用移液管准确移取25.00mL溶液于250mL锥形瓶;先用无色SnCl2溶液将溶液中大部分Fe3+还原为Fe2+,然后以Na2WO4(钨酸钠)为指示剂,用无色TiCl3溶液将其中剩余的Fe3+恰好还原为Fe2+;再
在溶液中加入H2SO4-H3PO4混酸,用0.2%二苯胺磺酸钠作指示剂,用0.017mol·L﹣1K2Cr2O7标准溶液滴定至终点,用去K2Cr2O7标准溶液23.50mL.①上述实验过程提及的仪器,在使用前需要润洗的是.A.烧杯B.容量瓶C.移液管D.锥形瓶②当溶液的颜色变为时,表明大部
分Fe3+被还原为Fe2+;③H3PO4的作用;④用K2Cr2O7标准溶液滴定Fe2+:选出滴定前滴定管准备的正确操作并列出字母:自来水洗涤→滴定管旋塞处涂凡士林→→→→→→.a.关闭旋塞从滴定管上口加入3~5mL标准液,倾斜转动滴定管润洗整个内壁,重复2~3次
b.将滴定管装满水,夹在滴定台上放置数分钟,观察流液口及活塞两侧,是否有水渗出(可用滤纸检查)c.取下滴定管,倾斜成30°,迅速打开活塞(反复多次),使溶液冲出并带走气泡3633d.关闭旋塞,将标准液直接注入滴定
管至“0”刻度以上2~3mLe.将滴定管中旋塞转动180°,观察是否漏水f.关闭旋塞,用移液管移取标准液注入滴定管中至“0”刻度以上2~3mLg.调整管中液面至“0”或“0”刻度以下⑤根据实验数据计算Fe3O4样品
中铁元素的质量分数.(结果精确到小数点后两位)⑥滴定操作中,如果滴定前装有K2Cr2O7标准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡,而滴定结束后气泡消失,则测定结果将.(填“偏大”、“偏小”或“不变”)3734题型04定量实验(四)一种测定黄铁矿(主要成分为FeS2,杂质不含硫)中硫含量的实验原理及步
骤如下:已知:Ⅰ2FeS2+15Na2O2=灼烧Fe2(SO4)3+Na2SO4+14Na2O;ⅡPb2++SO42﹣═PbSO4↓;ⅢPb2++H2Y2﹣═PbY2﹣+2H+.回答下列问题:(1)“氧化焙烧”时,每1molFeS2被完全氧化,转移电子的物质的量为mol.(2)已知KClO3
氧化FeS2的反应速率更快,化学方程式为2FeS2+6KClO3=灼烧Fe2(SO4)3+K2SO4+O2↑+4KCl+Cl2↑.该反应中还原产物为;“氧化焙烧”时不选用KClO3的原因是(列举1点).(3)为保证黄铁矿充分氧化,“氧
化焙烧”前需要采取的措施是.(4)滴定分析步骤如下:步骤1.浊液A静置后,取上层清液10.00mL,放入锥形瓶中,加适量水稀释;步骤2.用硝酸调整其pH为3~4,滴入0.05mol·L﹣1的Pb(NO3)2标准溶液20.00mL,加热至充分反应;步骤3.冷却、过滤、洗涤,将洗
涤液与滤液合并;步骤4.控制滤液pH约为5,加入指示剂,用cmol·L﹣1的H2Y2﹣(EDTA溶液)标准溶液滴定过量的Pb2+,滴定至终点时,消耗H2Y2﹣标准溶液VmL.①在规格为50.00mL的滴定管中盛装H2Y2﹣溶液滴定时,若某一时刻的读数为15.00mL,此时滴定管中H2Y
2﹣溶液的体积为(填字母).a.15.00mLb.小于15.00mLc.35.00mLd.大于35.00mL②黄铁矿中硫的质量分数为(用含c、V的代数式表示).③下列情形下会使测得的硫的质量分数偏大的是(填字母).
a.步骤1锥形瓶洗净后,内部有少量蒸馏水b.步骤2控制的pH较大,产生了少量碱式碳酸铅沉淀c.步骤3沉淀未用蒸馏水充分洗涤d.步骤4起始读数时平视,终点时仰视3835题型04定量实验(五)亚硝酸钠(NaNO2)外观酷似食盐且有咸味,是一种常用的发色剂和防
腐剂,使用过量会使人中毒,国际上对食品中亚硝酸钠的用量控制在很低的水平上.某学习小组针对亚硝酸钠设计了如下实验:【实验I】制备NaNO2该小组查阅资料知:2NO+Na2O2=2NaNO2;2NO2+Na2O2═2NaNO3设计制备装
置如下(夹持装置略去):(1)装置D可将剩余的NO氧化成NO3﹣,发生反应的离子方程式为.(2)如果没有B装置,C中发生的副反应有、.(3)甲同学检查完装置气密性良好后进行实验,发现制得的NaNO2中混有较多的NaNO3杂质.于是在A、B
装置增加了装置,改进后提高了NaNO2的纯度.【实验Ⅱ】测定制取的样品中NaNO2的含量步骤:a.在5个有编号的带刻度试管(比色管)中分别加入不同量的NaNO2溶液,各加入1mL的M溶液(M遇NaNO
2呈紫红色,NaNO2浓度越大颜色越深),再加蒸馏水至总体积均为10mL并振荡,制成标准色阶:试管编号①②③④⑤NaNO2含量/mg·L﹣1020406080b.分别称量0.10g制得的样品溶于水配成500mL溶液.取5mL待测液,加入1mLM溶液,再加蒸馏水至10mL振荡,与标准色阶
比较.(4)步骤b中比较结果是:待测液颜色与③号色阶相同,则甲同学制得的样品中NaNO2的质量分数是%.(5)用目视比色法证明维生素C可以有效降低NaNO2的含量.设计并完成下列实验报告.实验方案实验现象实验结论取5mL待测
液加入,振荡,再加入1mLM溶液,,再振荡,与③号色阶对比维生素C可以有效降低NaNO2的含量3936第二章反应原理综合题型01化学平衡与能量变化综合(一)氨气是一种重要的化工原料,在工农业生产中有广泛的应用.请回答下列问题:(1)工业上合成氨气的反应为
N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)ΔH<0.①合成氨需要选择合适的催化剂,分别选用A、B、C三种催化剂进行实验,所得结果如图1所示(其他条件相同),则生产中适宜选择的催化剂是(填“A”、“B”或“C”),理由是.②合成氨反应在催化剂作用下的反应历程为(*表示吸附态):第一步(
慢反应)N2(g)→2N*;H2(g)→2H*第二步(快反应)N*+H*⇌NH*;NH*+H*⇌NH2*;NH2*+H*⇌NH3*第三步(快反应)NH3*⇌NH3(g)比较第一步反应的活化能E1与第二步反应的活化能E2的大小:E1E2(填“>”、“<”或“=
”),判断理由是.(2)工业上合成尿素的反应为2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(l)+H2O(l)ΔH<0,在恒定温度下,将NH3(g)和CO2(g)按物质的量之比2:1充入一体积为10L的密闭容器中(假设反应过程中容器体积不变,生成物的体积忽略不
计),经20min达到平衡,NH3和CO2的浓度变化曲线如图2所示.①若保持平衡时的温度和压强不变,再向容器中充入3mol的CO2,则此时v正v逆(填“>”、“<”或“=”),判断的理由是.②若保持平衡时的温度和体积不变,25min时再
向容器中充入2molNH3和1molCO2,在40min时重新达到平衡,请在图2中画出25~50min内NH3的浓度变化曲线.(3)已知液氨中存在平衡2NH3⇌NH4++NH2﹣.以金属氨基化合物(如KNH
2)作为电解质电解液氨制氢的工作原理如图3所示.①电极X是(填“阳极”或“阴极”).②图3中阳极的电极反应式为.③若图3中电解质改用NH4Cl,则阴极的电极反应式为.4037题型01化学平衡与能量变化综合(二
)发展低碳经济,综合使用化石燃料是科学家研究的重要课题.“煤改气”工程的实施可以显著地减少污染物的排放.请回答下列问题:(1)已知:C(s)+O2(g)═CO2(g)ΔH1=-393.5kJ·mol﹣12H2(g)+O2(g)═2H2O(l)ΔH2=-571.6kJ·mol﹣12C2H2(g)+
5O2(g)═4CO2(g)+2H2O(l)ΔH3=-2599kJ·mol﹣1根据盖斯定律,计算298K时由C(s)和H2(g)生成1molC2H2(g)的焓变.(2)煤气化生成的CO和H2都可以作为燃料电池的燃料.某燃料电池以C
O为燃料,以空气为氧化剂,以熔融态K2CO3为电解质,该燃料电池负极的电极反应式为.(3)某科研团队利用低温等离子体协同催化技术.在一定条件下将CO2和CH4一步转化为具有高附加值的液体燃料和化工产品.
CO2和CH4转化为液体产品的选择性如图1所示,其中选择性最高的产品是,反应中应加入的催化剂是.(4)在太阳能的作用下,缺铁氧化物(Fe0.9O)能分解CO2,其过程如图2所示.过程①中每分解1molCO2,转
移电子的物质的量为,过程②中发生反应的化学方程式为.(5)甲烷与硫化氢反应可制备氢气:CH4(g)+2H2S(g)⇌CS2(g)+4H2(g).一定条件下向恒容密闭容器中充入0.1molCH4和0.2
molH2S,平衡时各物质的物质的量分数与温度的关系如图3所示.X点与Y点甲烷的平衡转化率之比为.Z点和Y点时反应的平衡常数K(Z)K(Y).(填“<”、“>”或“=”)4138题型01化学平衡与能量变化综合
(三)铁是一种在生产和生活中应用广泛的金属元素.已知:反应Ⅰ:Fe2O3(s)+3H2(g)═2Fe(s)+3H2O(g)ΔH1=+89.6kJ·mol﹣1反应Ⅱ:4Fe2O3(s)+Fe(s)═3Fe3O4(s)ΔH2=+2833.4kJ·mol﹣1反应Ⅲ:
Fe(s)+2HCl(g)⇌FeCl2(l)+H2(g)ΔH3(1)反应Ⅰ的平衡常数表达式K=,该反应在高温下进行,最易生成的副产物是(填化学式).(2)温度为T1时,恒容密闭容器中发生反应Ⅲ.体系压强与反应时间
关系如图a所示,体系温度与HCl转化率关系如图b所示.①分析图a,容器内通入少量水蒸气的作用是.②分析图b,ΔH30(填“>”、“<”或“=”),结合图a分析,T1=℃.③分析图b,高于500℃后,曲线n发生的副反应热化学方程式为,曲线n中HCl转化率明显降低的原因是.(3)①CaF
eO4可制作半导体材料,向1L的高铁酸钠(Na2FeO4)溶液中加入0.0056g生石灰开始生成CaFeO4沉淀,原高铁酸钠溶液的物质的量浓度为mol/L.已知Ksp(CaFeO4)=4.54×10﹣9,溶液体积变化
忽略不计.②用K2FeO4代替MnO2制备的碱性干电池(KOH做电解液)具有能量密度大、寿命长、无污染等优点,正极反应生成Fe2O3,写出正极的电极反应.4239题型01化学平衡与能量变化综合(四)苯乙烯与HBr反应可合成β-溴乙苯(β-BEB)和α-溴乙苯(α-BEB).回答下
列问题:(1)工业上常利用乙苯脱氢制苯乙烯:(g)⇌(g)+H2(g)ΔH=+124kJ·mol﹣1该反应在(填“高温”或“低温”)下有利于自发进行,已知H2(g)+CO2(g)═CO(g)+H2O(g)ΔH=-41kJ·mol﹣1,则反应(g)+CO2(g)⇌(g)+CO(g)+H2O(g)的
ΔH=.(2)80℃条件下,以正庚烷为溶剂,AIBN为引发剂,将HBr通入苯乙烯中[保持n(HBr):n(苯乙烯)=1.2:1]在液相中合成β-BEB和α-BEB,反应时间的长短会影响苯乙烯的转化率和β-BEB的收率,其
关系如图所示:已知:β-BEB收率=BEB消耗苯乙烯的物质生成苯乙烯消耗的总的量物质的量×100%①不考虑其他副反应,R点α-BEB的收率为%.②关于在液相中合成β-BEB和α-BEB的说法中正确的是(填字母).A.80℃时,苯乙烯
与HBr反应的逆反应K值很大B.60min后β-BEB收率降低,可能是α-BEB选择性提高C.其他条件一定,增大n(HBr):n(苯乙烯)值,HBr转化率会增大D.反应时间小于60min,HBr的通入速度小于反应速度
4340(3)苯乙烯和HBr在气相中合成β-BEB和α-BEB的方程式如下:反应1:(g)+HBr(g)⇌β-BEB(g)反应2:(g)+HBr(g)⇌α-BEB(g)650℃时,向3L定容密闭容器中充入物质的量均为1.2mol的苯乙烯和HBr气体,达到平衡时生成0.3
molβ-BEB(g)和0.6molα-BEB(g).①650℃苯乙烯的平衡转化率为%,反应1的平衡常数为.②720℃时重复上述反应,平衡后α-BEB(g)的物质的量分数0.27,则反应2的ΔH0(填“>”、“<”或“=”).③平衡后,向该容器中充入0.
5molβ-BEB,则反应2的移动方向为(填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”)4441题型01化学平衡与能量变化综合(五)硼在地壳中的含量约为0.001%,其单质和化合物在储氢材料中有着重要的应用.(1
)乙硼烷是一种高能燃料,其相关热化学方程式如下:B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(g)ΔH1=-2033kJ·mol﹣1H2O(g)=H2O(l)ΔH2=-44.0kJ·mol﹣1B2H6(g)+3O2(g)=B2O3(s)+3H2O(l
)ΔH3=kJ·mol﹣1(2)直接硼氢燃料电池(DBFC)是以NaBH4溶液为负极燃料的一种高比能电池,其工作原理如图1所示,则其负极的电极反应式为(3)硼氢化钠作为一种强还原剂,可与废液中的硫酸镍反应
,从而除去其中的镍.pH及温度对残余镍浓度的影响如图2、图3所示,则除镍的最佳反应条件:pH为,反应温度为℃(4)LaNi5(s)(合金)也是一种优质储氢材料.在密闭容器中充入足量LaNi5(s)和H2发生如下反应:LaNi5(s)+3H2(g)⇌LaN
i5H6(s).在一定温度下达到平衡后,测得c(H2)=1mol·L﹣1.温度不变,将体积缩小至原来的一半,达到新的平衡时c(H2)=mol·L﹣1.4542(5)H2在环境保护中发挥着重要作用.H2还原NO的反应为2NO(g)+2H2(g)⇌N2(g)+2H2O(l),反应速
率表达式为v=kc2(NO)·c(H2)(k是速率常数,只与温度有关).①上述反应分两步进行:Ⅰ2NO(g)+H2(g)=N2(g)+H2O2(l)慢;ⅡH2O2(l)+H2(g)=2H2O(l)快上述两步反应中,能控制总反应速率的是(填
“Ⅰ”或“Ⅱ”).②某温度下,通过下列实验得出上述结论:数据组别c(H2)/mol·L﹣1c(NO)/mol·L﹣1v/mol·L﹣1·min﹣1a0.100.100.414b0.10X1.656c0.600.10Y表格中,X=Y=4643题型01化学平衡与能量变化综合(六)氢气、碳氧化
物是合成可再生能源甲醇的基础原料,工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:反应ⅠCO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)反应ⅡCO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)(1)反应Ⅰ中常用CuO和ZnO的混
合物作催化剂.相同的温度和时间段内,催化剂中CuO的质量分数对CO2的转化率和CH3OH的产率影响的实验数据如表所示.ω(CuO)/%102030405060708090CH3OH的产率25%30%35%45
%50%65%55%53%50%CO2的转化率10%13%15%20%35%45%40%35%30%①由表可知,CuO的质量分数为催化效果最佳.②恒温恒容条件下,在密闭容器中通入等物质的量的CO2和H2,下列描述能说明该反应已经达到平衡状
态的是.A.容器内CO2的体积分数不再变化B.CO2和H2转化率的比值不再变化C.水分子中断裂2NA个O-H键,同时氢分子中断裂3NA个H-H键D.容器内混合气体的平均相对分子质量达到34.5,且保持不变(2)反应Ⅱ中,其两种反应过程中能量的变化曲线如下图a、b所示,下
列说法正确的是.A.上述反应的ΔH=-91kJ·mol﹣1B.a反应正反应的活化能为510kJ·mol﹣1C.b过程中第Ⅰ阶段为吸热反应,第Ⅱ阶段为放热反应D.b过程使用催化剂后降低了反应的活化能和ΔHE.b过程的反应速率:第Ⅱ阶段>第Ⅰ阶段4744(3)①在1L的
恒定密闭容器中按物质的量之比1:2充入CO和H2,测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温度的变化情况如图1所示,平衡由A点移至C点、D点移至B点,分别可采取的具体措施为(从温度和压强两方面说明,
下同);在C点时,CO的转化率为.②甲和乙两个恒容密闭容器的体积相同,向甲中加入1molCO和2molH2,向乙中加入2molCO和4molH2,测得不同温度下CO的平衡转化率如图2所示,则L、M两点容器内压强:P(M)2P(L);平衡常数:K(M)K(L).(填“>”、“<”或
“=”)(4)CO2还可以据电化学原理制备塑料,既减少工业生产对乙烯的依赖,又达到减少CO2排放的目的.以纳米二氧化钛膜为工作电极,稀硫酸为电解质溶液,在一定条件下通入CO2进行电解,在阴极可制得低密度聚乙烯(简称LDPE).①电解时,阴极的电极反应式是.②工业上生产1.4×102
kg的LDPE,理论上需要标准状况下L的CO2.4845题型01化学平衡与能量变化综合(七)深入研究含碳元素、氮元素的化合物有重要意义.回答下列问题:(1)以CO2和H2为原料可得到CH4燃料.已知:①CH4(g)+CO2(g)═2CO(g)+2H2(g)ΔH1=+247
kJ·mol﹣1②CH4(g)+H2O(g)═CO(g)+3H2(g)ΔH2=+205kJ·mol﹣1写出由CO2获得CH4的热化学方程式.(2)以二氧化钛表面覆盖的Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸.①催化剂的催化效率与乙酸的生成速率随温度的变化关系如图
1所示.250~300℃时,温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是.②为了提高该反应中CO2的转化率,可以采取的措施是.(写出两种)③将Cu2Al2O4溶解在稀硝酸中的化学方程式是.(3)已知:N2(g)+3H
2(g)⇌2NH3(g)ΔH<0.不同温度下,向三个容器中分别投入相同量的反应物进行反应,测得不同压强下平衡混合物中NH3的物质的量分数如图2所示.①Q点的v正M点的v逆.(填“>”、“<”或“=”)②T3温度下,将1molN2和3molH2充入体积可变的密闭容器中,维持压强为6
0MPa不变.达到N点的平衡状态后,再向容器中充入1molN2和3molH2,达到新平衡时NH3的物质的量分数20%.(填“>”、“<”或“=”)(4)水体中过量氨氮(以NH3表示)会导致水体富营养化.用次氯酸钠除去氨氮的原理如图3所示.写出
总反应的离子方程式.4946题型01化学平衡与能量变化综合(八)氮的化合物在制造化肥、合成医药环境保护等方面应用广泛.回答下列问题:(1)羟氨(NH2OH)是有机合成中最常用的还原剂,羟氨的电子式为.(2)已知:4NH3(g)+6NO(g)═5N2(g)+6H
2O(g)ΔH1=-akJ/mol;4NH3(g)+5O2(g)═4NO(g)+6H2O(g)ΔH2=-bkJ/mol;则反应4NH3(g)+3O2(g)═2N2(g)+6H2O(g)的ΔH=kJ/mol.(3)对于反应2NO(g)+H2(g)→N2O(g)+H2O(
g),化学工作者提出如下反应历程第一步:2NO(g)⇌N2O2(g)ΔH<0快速平衡第二步:N2O2+H2→N2O+H2O慢反应第三步:N2O+H2→N2+H2O快反应其中可近似认为第二步反应不影响第一步平衡.①反应速率ν(第一步逆反应)ν(第二步反应)(
填“>”、“=”或“<”).②研究表明第一步反应的正反应速率ν正=k正·c2(NO),逆反应速率ν逆=k逆·c(N2O2)(k为速率常数).则该反应的平衡常数K=(用含k正、k逆的式子表示),保持其他条件不变,升高反应温度,则k正增大的
倍数k逆增大的倍数(填“>”、“<”或“=”).(4)工业上利用NH3与CO2反应合成尿素,在合成塔中发生的反应为:2NH3(g)+CO2(g)⇌CO(NH2)2(l)+H2O(g),图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条曲线分别表示温度为T℃时,按不同氨碳比32n(NH)n(CO)和水碳比22n(
HO)n(CO)投料时,二氧化碳平衡转化率的情况.①曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中水碳比的数值分别为0.6~0.7、7.1~1.1、1.5~1.6,则生产中应选用的水碳比数值范围是.②生产中氨碳比常控制在4.0,而不是4.5,其理由是.
③若曲线Ⅱ中水碳比为1,初始时CO2的浓度为1mol/L,则T℃时该反应的平衡常数K=(保留两位有效数字).5047题型01化学平衡与能量变化综合(九)工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式为:CO(g)+2H
2(g)⇌CH3OH(g)ΔH(1)该反应的ΔH0.(填“>”、“<”或“=”)(2)若将等物质的量的CO和H2混合气体充入恒温恒容密闭容器中进行上述反应,下列事实能说明此反应已达到平衡状态的是.A.容器内气体密度保持不变B.混合气体的平均相对分子质量不变C.生成CH3OH的速率与生成H
2的速率相等D.CO的体积分数保持不变(3)当按投料比2n(H)=2n(CO),分别在P1、P2、P3压强下,测得不同温度下平衡时CO的平衡转化率如图1.520K时,投料比2n(H)=2n(CO)(总物质的量为3mol),维持反应过程中压强P3不变,达到平衡时测得容器体积为0.1L,则平衡
常数K=.若H2和CO的物质的量之比为n:1(维持反应过程中压强P3不变),相应平衡体系中CH3OH的物质的量分数为x,请在图2中绘制x随n变化的示意图.(4)甲醇合成甲醚的反应为:Ⅰ2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)(主反应)Ⅱ2CH3OH(g)⇌C2H4(g)+2H2
O(g)(副反应)反应过程中的能量变化如图3所示.①在一定温度下,在恒容容器中进行合成甲醚的反应,测得CH3OCH3含量随着时间的推移,先增大后减小,请结合碰撞理论说明原因:.②在不改变温度的前提下,说出其中一个能增大CH3OCH3选择性的措施:.5148题型01化学平衡与能量变化
综合(十)工业上可用一氧化碳合成甲醇和水煤气变换制氢气.(1)已知:①3CO(g)+6H2(g)⇌CH3CH=CH2(g)+3H2O(g)ΔH1=-301.3kJ/mol;②3CH3OH(g)⇌CH3CH=CH2(g)+3H2O(
g)ΔH2=-31.0kJ/mol;③CH3OH(g)⇌CH3OH(l)ΔH3=-35.5kJ/moL.则CO与H2合成液态甲醇的热化学方程式为.(2)一定条件下可利用甲醇合成二甲醚CH3OCH3,已知T℃时,在
恒容密闭容器中投入一定量CH3OCH3,发生反应CH3OCH3(g)⇌CO(g)+H2(g)+CH4(g),测得容器内初始压强为41.6kPa,平衡时二甲醚转化率为a1,反应过程中反应速率v(CH3OCH3)、时间
t与CH3OCH3分压p(CH3OCH3)的关系如图1所示.图1图2①t=400s时,分压p(CO)为(保留3位有效数字);反应速率满足v(CH3OCH3)=k·p(CH3OCH3),k=s﹣1;400s时v(CH3OCH3)=kPa·s﹣1.②
该温度下,再向该容器中充入一定量CH3OCH3,再次平衡时测得二甲醚转化率为a2,则a2a1(填“<”、“=”或“>”)(3)利用水煤气变换制氢气:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)ΔH<0.①在700℃时,平衡常数K=1.44,若将等物质的量的CO(g)和
H2O(g)投入密闭容器中,达到平衡时,CO物质的量分数为(保留3位有效数字).②某研究团队实验测得467℃、489℃时水煤气变换中CO和H2分压随时间变化关系(如图2所示),实验初始时体系中的p(H2O)和p(CO)相等、p(CO2)和p(H
2)相等.467℃平衡时2p(HO)p(CO)1(填“<”、“=”或“>”),计算467℃时,反应在30~90min内的平均速率v(CO)=kPa·min﹣1(保留2位有效数字).5249题型01化学平衡
与能量变化综合(十一)CO2是主要的温室气体之一,可利用CO2和H2的反应生成CH3OH,减少温室气体排放的同时提供能量物质.ⅠCO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)ΔH1=+41.2kJ·mol﹣1ⅡCO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g)ΔH2=﹣90.6kJ
·mol﹣1(1)CO2(g)和H2(g)的反应生成CH3OH(g)的热化学方程式Ⅲ为.(2)下列描述能说明反应Ⅰ在密闭恒压容器中达到平衡状态的是.(填选项序号)①体系压强不变②混合气体密度不变③v(H2)=v(CO)④CO质量保持不变(3)温度为T℃时向容积为2L的密闭
容器中投入3molH2和1molCO2发生反应Ⅲ,反应达到平衡时,测得各组分的体积分数如表.CH3OH(g)CO2(g)H2(g)H2O(g)φabc0.125①c=,CO2的转化率为.②T℃时反应Ⅲ的平衡常数K=.③若要增大甲醇的产率,可采取的措施为.(任写两点)(4)反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ共存的体系中
,升高温度CO2的体积分数并未发生明显变化,原因是.(5)将反应Ⅲ设计成如图所示的原电池,气体A为,写出原电池正极的电极反应式.5350题型01化学平衡与能量变化综合(十二)用化学反应原理研究N、S氧化物在工业生产和环境保护中有重要意义.(1)NOx是大气污染物之
一,主要来自于工业烟气和汽车尾气等.有人利用H2还原NO消除氮氧化物的污染.一定温度下,实验测得反应2NO(g)+2H2(g)⇌2H2O(l)+N2(g)在不同浓度时的速率如表所示:实验编号c(H2)/mol·L﹣
1c(NO)/mol·L﹣1v(N2)/mol·L﹣1·s﹣111.01.01.20×10﹣222.01.02.40×10﹣234.01.04.80×10﹣241.02.04.80×10﹣251.04.01.92×10﹣1①v(N2
)=k·cx(NO)·cy(H2),则k=L2·mol﹣2·s﹣1,x=,y=.②实验1达到平衡后,NO的平衡转化率为a1,其他条件不变,若NO和H2的初始浓度均为2.0mol·L﹣1,则到达平衡后N
O的平衡转化率a2a1(填“=”或“<”).③在恒容密闭容器中发生上述反应,能证明达到平衡状态的是(填字母).A.断裂2molH﹣H键同时生成1molN≡N键B.2v(NO)v(N)正逆为1:2C.NO与N2物质的量之比不再变化D.混合气体的密度不再变化(2)
硫酸消费量是衡量一个国家化工生产水平的重要标志,SO3的制备是最关键一步.①制备SO3有如下两种途径:途径Ⅰ2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)ΔH1=-198kJ·mol﹣1K1途径ⅡSO2(g)+NO2(g)⇌SO3(g)+NO
(g)ΔH2=-42kJ·mol﹣1K2则反应Ⅲ:2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)的ΔH3=kJ·mol﹣1,K3=(用K1、K2表示).②能够加快途径Ⅰ反应速率的是(填字母)A.充入大量的氮气增大体系的压强B.从体系中分离出SO3C.使用高效催化剂D.降低体系温度
(3)为了减少雾霾中的SO2,将工业尾气中SO2通入1.0mol·L﹣1的Na2SO3溶液,当溶液pH为6时,2323c(SO)=c(HSO)(常温下H2SO3的电离常数Ka1=1.54×10﹣2,Ka2=1.02×10﹣7).5451题型01化学平衡与能量变化综合(十三)工业
上采用CO或CO2以及H2为原料催化合成甲醇.两种方法如下:方法1:CO(g)+2H2(g)═CH3OH(g)ΔH=-90.14kJ/mol方法2:CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=-48.97kJ/mol两种方法同时存在以
下副反应:副反应1:2CH3OH(g)⇌CH3OCH3(g)+H2O(g)副反应2:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)资料:甲醇沸点64.7℃,甲醚沸点-23℃.Ⅰ使用方法1,利用焦炉气(主要含CH4、CO、H2等气体,并含有少量水蒸气)合成甲醇
.(1)CO2(g)+H2(g)═CO(g)+H2O(g)ΔH=.(2)合成前,焦炉气中甲烷需要在高温条件下和水蒸气催化生成CO和H2,该反应的化学方程式为.(3)向焦炉气中补充少量CO2,可以减少CH3OCH3(g)的生成,请结合平衡移动原
理解释原因.(4)将反应后气体冷凝可以得到粗甲醇,继续纯化的操作是.Ⅱ利用方法2,使用工业废气(主要含CO2)和H2合成甲醇.(5)实验测得相同时间,不同温度下甲醇产率图象如图所示.图中前两个数据点远远低于平衡产率,可能原因是.(6)图中后两个数据点呈现随温度升高而
下降的趋势,对该趋势的解释合理是.(答出一条即可)(7)下表是不同催化剂成分对甲醇催化选择性的数据.在该实验条件下,一定能增加催化剂对甲醇选择性的物质是.CuOZnOAl2O3ZrO2MnO选择性①65.8%26.3%7.9%0040%②62.4%25.0%012
.6%088%③65.8%26.5%03.6%4%100%④65.8%26.5%05.6%2%91%5552题型02化学平衡与溶液综合(一)氮的化合物在工农业生产、生活中具有广泛应用.请回答下列问题:(1)亚硝酸钠(化学式为N
aNO2)是一种常用的防腐剂.①NaNO2中N元素的化合价为.②亚硝酸钠在320℃时能分解产生氧化钠固体、一氧化氮和一种常见的助燃性气体.该反应的化学方程式为.③工业废水中的NaNO2可用铝粉除去.已知反应体系中包含Al、NaAlO2、NaNO2、NaOH、NH3、H2O六种
物质.该反应的化学方程式为.(2)肼(N2H4)又称联氨,广泛用于火箭推进剂、有机合成及燃料电池等方面.①传统制备肼的方法是用NaClO氧化NH3制得肼的稀溶液,该反应的离子方程式是.N2H4的化学性
质与氨气相似,易溶于水,生成弱碱N2H4·H2O.用电离方程式表示N2H4·H2O为弱碱的原因:.②用亚硝酸氧化肼可生成氮的一种氢化物,该氢化物的相对分子质量为43.0,其中氮原子的质量分数为0.977.写出肼与亚硝酸反应的化学方程式.③常温下将盐酸滴加到联氨(N2H4)的水溶液
中,混合溶液中N2H4、N2H5+、N2H62+的物质的量分数δ(X)随﹣lgc(OH﹣)的变化如图所示:[已知δ(X)=2242526n(X)n(NH)n(NH)n(NH)].下列叙述错误的是.a.反应N2H62++N2H4⇌2N2H5+的pK=
90(已知pK=﹣lgK)b.N2H5Cl溶液中存在:c(Cl﹣)+c(OH﹣)=c(N2H5+)+2c(N2H62+)+c(H+)c.N2H5Cl溶液中c(H+)>c(OH﹣)d.Kb1(N2H4)=10﹣6.056
53题型02化学平衡与溶液综合(二)氰化物及重金属的废水污染一直是工业排污的重点问题之一,工业上以加入氧化剂的方法进行处理.现以一份工业废水进行如下研究.查阅资料得知:ⅰ氰化物的存在形式除以CN﹣存在外,还会以金属络合物的形式存在.ⅱ调节溶液pH,能将溶液中游离的Ni2+完全沉
淀.ⅲ溶液中存在络合平衡:Ni(CN)42﹣⇌Ni2++4CN﹣ⅳ废水成分为:主要污染物总氰化物镍还原性有机物废水排放标准(mg/L)≤0.3≤0.5﹣Ⅰ.采用NaClO﹣NaOH碱性氧化法(1)氰化钠(NaCN)水溶液显碱性,用离子方程式解释其原因:.(
2)利用氢氧化钠调节溶液至碱性,加入次氯酸钠将氰化物破坏.其反应过程分为两步:第一步将CN﹣氧化为氰酸根(CNO﹣)离子;第二步继续将氰酸根离子氧化为无污染的物质.请写出以上两步反应的离子方程式.第一步:.第二步:.(3)分析得
知,NaClO﹣NaOH碱性氧化法去除氰化物的效率与NaClO的投入量有很大关系.经计算理论投入量m(NaClO):m(CN﹣)=6.65:1,但实际的投入量m(NaClO):m(CN﹣)=20:1,请分析投入量远大于理论质量比的可能原因是.(4)请结合
图1,并利用平衡移动原理分析解释此方法加入NaClO对去除Ni2+的作用.Ⅱ.采用UV(光照)﹣H2O2氧化法:(1)H2O2的电子式为.(2)图2表示某pH时,加入不同量H2O2,经UV处理30min后测定的样品含氰浓度.由图3可知:当n(H2O2):n(CN﹣)=250:1时,除氰
率达80%,计算0~30min时间段反应速率v(CN﹣)=mol·L﹣1·min﹣1.5754题型02化学平衡与溶液综合(三)某研究小组探究AgCl沉淀向Ag2S转化过程中发生了异常,并进一步探究原因:(1)写出试管①中产生白色沉淀的离子方程式.(2)用化学方程式
表示试管②中产生黑色沉淀的原因.(3)试管④中加入浓HNO3后的离子反应方程式为.(4)该小组为探究③中乳白色沉淀的原因可能与空气中的氧气有关,设计如图装置.现象B:一段时间后,无明显变化C:一段时间后,出现乳白色沉淀
①E中加入的是溶液.②B中盛放的物质是.③该小组认为C中产生沉淀的反应如下(请补充完整).2Ag2S+++2H2O⇌2S++4.④请解释B、C现象不同的原因.(5)为了避免在AgCl沉淀向Ag2S转化过程中出现异常现象,需要控制的反应条件是.5855题型02化学
平衡与溶液综合(四)废水中氨态氮以NH3·H2O、NH3和NH4+的形式存在,废水脱氮的方法已成为主要污染物减排和水体富营养化防治的研究热点.Ⅰ.沉淀法向含氨态氮的废水中投入MgCl2和Na2HPO4,生成MgNH4PO4·6H2O沉淀.(1)废水中氨态氮存在的平衡是.(2)已知H3PO
4的电离平衡常数Ka1=7.1×10﹣3、Ka2=6.3×10﹣8、Ka3=4.2×10﹣13.Na2HPO4溶液呈性,用化学反应原理解释其原因.若Na2HPO4溶液的pH=a,则c(H2PO4﹣)+2c(H3
PO4)﹣c(PO43﹣)=(用含a的代数式表示).(3)16℃时,向某含氨态氮的废水中加入MgCl2和Na2HPO4,使镁、氮、磷元素物质的量之比为1:1:1,测得沉淀过程中的pH对剩余氨态氮浓度的影响如图1所示.欲使剩
余氨态氮浓度低于0.01mol·L﹣1,pH的适宜范围是,解释pH偏大不利于MgNH4PO4·6H2O生成的原因是.Ⅱ.微波﹣氧化法(4)微波协同CuO和H2O2除去氨态氮.①其他条件相同,取相同体积的同一废水样品,其氨态氮的浓度为
9.2×10﹣3mol·L﹣1,微波10min,剩余氨态氮浓度与加入一定浓度H2O2溶液的体积的关系如图2所示.据图推测CuO在氨态氮脱除中可能起催化作用,理由是.②微波协同CuO有利于H2O2除去氨态氮.
该条件下,H2O2将NH3氧化为N2的化学方程式为.5956题型02化学平衡与溶液综合(五)水体砷污染已成为一个亟待解决的全球性环境问题,我国科学家研究零价铁活化过硫酸钠(Na2S2O8)去除废水中的正五价砷[As(Ⅴ)],其机制模型如图.资料:Ⅰ.酸性条件
下SO4﹣·为主要的自由基,中性及弱碱性条件下SO4﹣·和·OH同时存在,强碱性条件下·OH为主要的自由基.Ⅱ.Fe2+、Fe3+形成氢氧化物沉淀的pH离子开始沉淀的pH沉淀完全的pHFe2+7.04
9.08Fe3+1.873.27(1)砷与磷在元素周期表中位于同一主族,其原子比磷多一个电子层.①砷在元素周期表中的位置是.②砷酸的化学式是,其酸性比H3PO4.(填“强”或“弱”)(2)零价铁与过硫酸钠反应,可持续释放Fe2+,Fe2+与S2O82﹣反应生成Fe3+和自由基,自由基具有强氧化性,
利于形成Fe2+和Fe3+,以确保As(Ⅴ)去除完全.①零价铁与过硫酸钠反应的离子方程式是.②Fe3+转化为Fe2+的离子方程式是.③SO4﹣·和H2O反应的离子方程式是.(3)不同pH对As(Ⅴ)去除率的影响如图.5min内pH
=7和pH=9时去除率高的原因是.6057第三章工业流程题型01制备类流程(一)一种由菱镁矿(主要成分为MgCO3、CaCO3、FeCO3等)制备高纯氢氧化镁的工艺流程如图.回答下列问题:(1)“煅烧”时FeCO3发生反应的化学方程式为.
(2)“浸取”时NH4Cl用量对Mg2+浸出率的影响如图所示.下列有关说法正确的是__________(填序号).a.“浸取”时适当搅拌浆料b.适宜用超理论用量20%的NH4Cl进行浸取c.可用NH4Cl对浸取、过滤后的滤渣进行二次浸取,将两次浸取液合并d.浸出温度采用100℃可
促进NH4Cl的水解和NH3的逸出(3)在实验室中,进行过滤操作时用到的主要玻璃仪器有玻璃棒、和.(填仪器名称)(4)若要得到高纯Mg(OH)2,需对“沉镁”步骤所得的固体进行洗涤,简述实验室中洗涤沉淀的操作:.(5)本工艺流程中可循环利用的物质有.(6)已知:
25℃时,Ksp(CaSO4)=7.2×10﹣5,当溶液中离子浓度≤1.0×10﹣5mol·L﹣1时,认为该离子沉淀完全.25℃“除钙”时,欲使1Lc(Ca2+)=1.5mol·L﹣1的溶液中Ca2+沉淀完全,需加入等体积的MgSO4溶液的物质的量浓度至少为(溶液混合时体积变化忽略不计
).6158题型01制备类流程(二)工业上用废铜屑(含杂质铁)制备硫酸铜晶体(胆矾)的流程如下,请回答有关问题:(1)加入H2O2溶液的目的是(用离子方程式表示).(2)由溶液E制备纯净胆矾的“一系列操作”包括、洗涤、低温干燥.洗涤晶体时用乙醇代替蒸馏水的目的是,并缩短干燥所需
时间.(3)实验室中Cu(含杂质铁)可在如图所示装置(夹持、加热装置省去未画)内发生反应生成硫酸铜和少量硫酸铁,再进一步从所得溶液中获得硫酸铜晶体.①铜与稀硫酸和稀硝酸的混合酸发生反应的实验现象为;该实验中最好控制所加HNO3和H2SO4的物质的量之比为.②若使用的硝酸是浓硝酸,则铜
与混合酸反应生成的两种气体是(填化学式);若这两种气体与NaOH溶液反应后只生成一种盐,则该反应的化学方程式为.6259题型01制备类流程(三)以炼锌厂的烟道灰(主要成分为ZnO,另含少量Fe2O3、CuO、SiO2、MnO等)为原料可生产
草酸锌晶体(ZnC2O4·2H2O).已知:常温下Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10﹣39,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10﹣20.请问答下列问题:(1)为了提高“酸浸”时锌元素的浸出率,可以采取的措施有:、(填写2条).(2)“除锰”反应后,溶液的pH(填“增大
”“减小”或“不变”).(3)常温下“除铁”反应中,加入ZnCO3可调节溶液的pH,使得Fe3+和部分Cu2+被除去,当两种沉淀共存且溶液的pH=8时,23c(Cu)c(Fe).(4)“除铜”反应的离子方程式为.(5)若“沉淀”过程中采用Na2C2O4代替(NH4)2C2O4生产草酸锌晶体
,应该在搅拌下,将Na2C2O4溶液缓慢加入ZnCl2溶液中,如果顺序颠倒,会产生的不良后果是.(6)将草酸锌晶体加热分解可得到一种纳米材料.加热过程中固体残留率(剩余固体的质量/原始固体的质量×100
%)随温度的变化如图所示,则A、B点固体的化学式分别为、.6360题型01制备类流程(四)氧锰八面体纳米棒(OMS-2)是一种新型的环保催化剂.用软锰矿和黄铁矿(主要成分分别为MnO2、FeS2)合成OMS-2的工
艺流程如图.(1)FeS2中硫元素的化合价是.“调pH并过滤”主要除去元素.(2)Mn12O19中氧元素化合价均为-2价,锰元素的化合价有两种,则Mn(Ⅲ)、Mn(Ⅳ)物质的量之比为.生产过程中的原料KMnO4、K2S2O8、MnSO4·H2O按物质的量比1:1:5反
应,产物中硫元素全部以SO42﹣的形式存在,该反应的离子方程式为.(3)溶液B可进一步分离出两种主要化合物,一种可在该工艺中循环使用,化学式是;另一种为盐类,在农业生产中可用作.(4)OMS-2是一种纳米级
的分子筛.分别用OMS-2和MnOx对甲醛进行催化氧化,在相同时间内甲醛转化率和温度的关系如图.由图可知,OMS-2与MnOx相比,催化效率较高是,原因是.(5)甲醛(HCHO)在OMS-2催化氧化作用下生成CO2和H2O,现利用OMS-2对某密闭空间的甲醛进行催化氧化实验,实验开始时,该
空间内甲醛含量为1.22mg/L,CO2含量为0.590mg/L,一段时间后测得CO2含量升高至1.25mg/L,该实验中甲醛的转化率为.6461题型01制备类流程(五)纳米Cu2O是一种重要的新型功能材料,在气敏、光催化剂、光电转化材料、电极材料等方面应用广泛.回答下列问题:(1)纳米C
u2O因能降低反应的,可作为光解水的催化剂,使得水在较低温度下分解.(2)利用辉铜矿(主要成分为Cu2S,还含有少量SiO2)制取纳米Cu2O和铁红的工艺如图:①检验“浸取”液中是否含有Fe2+所需要的试剂是.②“滤渣”中主要含有SiO2和S,可利用(填试剂化学式)溶解滤渣中的S实现二者分
离.③“沉铁”时水相中的Fe2+转化为FeCO3固体,煅烧FeCO3即可得到铁红.写出煅烧反应的化学方程式:;若“沉铁”后溶液的pH=8.5且c(CO32﹣)=3.2×10﹣5mol·L﹣1.试通过计算判断所得FeCO3中是否存在Fe(OH)2:.[已知FeCO3和Fe(O
H)2的Ksp分别为3.2×10﹣11、8.0×10﹣16]④“还原”步骤发生反应的离子方程式为.(3)利用铜棒和石墨作电极,电解Cu(NO3)2溶液也可制得纳米Cu2O,写出阴极电极反应式:.6562题型01制备类流程(六)以铝灰(主要成分为Al、Al2
O3,还有少量CuO、SiO2、FeO和Fe2O3杂质)为原料,可制得胶体聚合氯化铝m3mnnAlOHCl﹣,生产的部分过程如图所示(部分产物和操作已略去).已知某些硫化物的性质如表所示:物质性质Fe2S3、Al2S3在水溶液中不存在FeS黑色,难溶于水,可溶
于盐酸CuS黑色,难溶于水,难溶于盐酸(1)操作Ⅰ是.Al2O3与盐酸反应的离子方程式是.(2)滤渣2为黑色,该黑色物质的化学式是.(3)向滤液2中加入NaClO溶液至不再产生红褐色沉淀,此时溶液的pH约为3.
7.加入NaClO的作用是.(4)调节滤液3的pH,利用水解反应得到胶体聚合氯化铝.①pH对水解程度的影响如图所示.要得到胶体聚合氯化铝,应调节滤液3的pH为,发生反应的化学方程式是.此时尽管没有观察到沉淀产生,但通过实验可判断Al3+已水解,该实验方法是.②常温下
,Ksp[Al(OH)3]=1.0×10﹣33,pH=4时,溶液中c(Al3+)=mol·L﹣1.6663题型01制备类流程(七)一种以黄铜矿(主要成分为CuFeS2,含少量SiO2等杂质)为原料制备铜化工产品CuAlO2的流程如图所示:已知:①过滤1
所得滤液所含金属离子为Cu2+、Fe2+和Fe3+;②Cu(OH)2+4NH3·H2O═[Cu(NH3)4]2++2OH﹣+4H2O.(1)“浸取”过程中主要反应的离子方程式为.单位时间内“浸取”的Cu2+百分率(称为浸取率)与温度加入FeCl3溶液浓度关系如图所
示.在20℃时,1L溶液中有效碰撞总次数xy(填“>”、“<”或“=”).相同FeCl3溶液浓度下,温度高于30℃,“浸出率”降低的主要原因是.(2)从产品纯度、环保操作方便等角度考虑试剂A、B的最佳组合是(填代号).
abcd试剂AHNO3NaClOH2O2(酸化)H2O2(酸化)试剂BCu(OH)2NaOH氨水Cu2(OH)2CO3(3)常温下,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10﹣38.“除铁”过程中,加入试剂B调节pH=3时,c(
Fe3+)=mol·L﹣1.(4)铵明矾[NH4Al(SO4)2·12H2O]为制备铜化工产品提供铝源.铵明矾溶液中所有离子浓度由大到小的顺序为.(5)过滤3得到A1(OH)3和Cu(OH)2,写出“灼烧”发生化学反应的
方程式.6764题型01制备类流程(八)纯碱压煮法是一种从β-锂辉石(主要成分为LiAlSi2O6,还含有FeO、MgO、CaO等)中提取碳酸锂并提纯的工艺流程如图所示:已知:部分物质在水中的溶解度随温度变化如表所示:
温度/℃0102030406080100Li2CO3溶解度/g1.541.431.331.251.171.010.850.72HCOOLi溶解度/g32.335.739.344.149.564.792.7138请根据以上信息回答下列问题:(1)在碱煮反应时为了得到高转化率要确定最合适的纯碱用
量.实验中纯碱用量采用Na/Li比计量(Na/Li为加入碳酸钠中钠与锂辉石中锂的物质的量之比).控制一定条件,选择Na/Li比在0.8~1.6之间进行实验,纯碱用量对转化率的影响如图所示.当Na/Li<1时,转化率不足80%,其原因是,随着Na/Li比的增加,转化率增加,原
因是,碱煮反应中,选择Na/Li值以为宜.(2)写出“碳化溶出”过程的主要离子方程式.(3)粗碳酸锂加甲酸溶解后趁热过滤的目的是.(4)利用制备的碳酸锂(Li2CO3)与CoCO3按n(Li):n(Co)=1:1的比例配
料,然后在空气中于700℃烧结可合成锂电池正极材料LiCoO2,反应方程式为.6865(5)海水中有丰富的锂资源,我国科学家研发出利用太阳能从海水中提取金属锂的技术,提取原理如图所示.金属锂在电极(填“A”或“B”
)上生成,阳极产生两种气体单质,电极反应式是.6966题型01制备类流程(九)氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业.CuCl为难溶于醇和水的白色固体,可溶于浓NaCl溶液生成无色的[CuCl2]﹣,在潮湿空气中易水解氧化成
碱式氯化铜[Cu2(OH)2Cl2·3H2O].以氧化铜皮(主要成分是Cu和CuO)为原料,生产CuCl的新工艺流程如图:回答下列问题:(1)CuCl在潮湿空气中水解氧化成碱式氯化铜的化学方程式为,在此反应中,每生成1mol碱式氯化铜转移的电子数为
.(2)第一阶段反应实际上分三步完成,按反应先后,反应的离子方程式依次为CuO+2H+═Cu2++H2O、Cu+Cu2++2Cl﹣═2CuCl↓和.(3)在稀释过程中存在下列两个平衡:ⅰ[CuCl2]﹣(aq)⇌
CuCl(s)+Cl﹣(aq)K=2.40ⅱCuCl(s)⇌Cu+(aq)+Cl﹣(aq)Ksp=1.2×10﹣6当[CuCl2]﹣完全转化时{c([CuCl2]﹣)≤1.0×10﹣5mol·L﹣1},溶液中c(Cu+)≥.(4)镁-氯化亚铜海水电池可用于鱼雷上.该电池被海水激活时,正极
导电能力增强,同时产生气泡,则正极导电能力增强的原因是(用电极反应式表示),产生的气泡是(写化学式).(5)氯化亚铜的纯度可通过氧化还原滴定的方法进行定量分析:①取样品0.25g和10mL过量的FeCl3溶液于25
0mL锥形瓶中,充分溶解.②用0.10mol·L﹣1硫酸铈标准溶液滴定至终点(Ce4++Fe2+═Fe3++Ce3+),消耗硫酸铈标准溶液24.00mL.则样品中CuCl的纯度为.7067题型01制备类流程(十)以钴矿石(主要成分为Co2S4,含有少量FeO、Fe2O、Al2O
3等杂质)为原料制取Co3O4的工艺流程如图1所示:图1已知:①Co与Fe为活泼金属,氧化性由强到弱的顺序为Co3+>H2O2>Fe3+>Co2+.②几种氢氧化物的溶度积如表:氢氧化物Co(OH)2Fe(OH)2Co(OH)3Al(OH)
3Fe(OH)3溶度积(Ksp)2.0×10﹣158.0×10﹣162.0×10﹣441.3×10﹣334.0×10﹣44(1)加快酸溶化学反应速率的措施有(写一条即可).(2)溶解池中加入Co粉和稀盐酸充分反应后,金属离子有Al3+,Fe2+和;加入试剂1的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,试剂
最佳可选用(填字母).A.高锰酸钾B.亚硫酸钠C.双氧水D.碘水(3)残渣l的主要成分为.用浓氨水再调节pH.pH应略大于.(已知:lg2=0.3;当离子浓度小于10×10﹣5mo1·L﹣1,可认为沉淀完全)(4)操作Ⅱ包括
过滤、洗涤、干燥、灼烧四个步骤:其中过滤洗涤后,检验沉淀是否洗涤于净的方法是.灼烧经干燥得到的Co(OH)2的化学方程式为.(5)制备石墨烯电池正极材料LiCoO2的原料是Co3O4,要得到10.0g质量分数为98
%的LiCoO2正极材料,理论上需要Co3O4的质量为g.摩拜单车利用车篮处的太阳能电池板向智能镜中的锂离子电池充电如图2所示,反应原理为LiCoO2+6C充电放电Li1﹣xCoO2+LixC6,充电时阳极的电极反应式为.7168题型01制备类流程(十一)金
属钼(Mo)在工业和国防建设中有重要的作用.钼的常见化合价为+4、+5、+6.由钼精矿(主要成分是MoS2)制备单质钼和钼酸钠晶体(Na2MoO4·2H2O),部分流程如图1所示.已知:钼酸微溶于水,可溶于
碱溶液.回答下列问题:(1)钼精矿在空气中焙烧时,发生的主要方程式为.(2)钼精矿焙烧时排放的尾气对环境会产生危害,请你提出一种实验室除去该尾气的方法.(3)操作2的名称为.(4)实验室由钼酸经高温制MoO3,所用到的硅酸盐材料仪器的名称是.
(5)操作1中,加入碳酸钠溶液充分反应后,碱浸液中c(MoO42﹣)=0.80mol·L﹣1,c(SO42﹣)=0.050mol·L﹣1,在结晶前需加入Ba(OH)2固体以除去溶液中的SO42﹣.当BaMoO4开始沉淀时,SO42
﹣的去除率是.[Ksp(BaSO4)=1.1×10﹣10、Ksp(BaMoO4)=4.0×10﹣8,溶液体积变化可忽略不计](6)焙烧钼精矿所用的装置是多层焙烧炉,如图2为各炉层固体物料的物质的量的百分数(φ).①x=.②焙烧炉中也会发生MoS2与MoO3反应生成MoO2和S
O2,还原剂为.若反应中转移3mole﹣,则消耗的还原剂的物质的量为.7269题型02回收提纯类流程(一)工业上用以下流程从铜沉淀渣中回收铜、硒、碲等物质.某铜沉淀渣中的主要元素质量分数如下表.沉淀渣中除含有铜(Cu)、硒(Se)、碲(Te)外,还含
有少量稀贵金属,主要物质为Cu、Cu2Se和Cu2Te.AuAgPtCuSeTe质量分数%0.040.760.8343.4717.349.23(1)16S、34Se、52Te为同主族元素,其中34Se在元素周期表中的位置.其中铜
、硒、碲的主要回收流程如图.(2)经过硫酸化焙烧,铜、硒化铜和碲化铜转变为硫酸铜.其中碲化铜硫酸化焙烧的化学方程式如下,填入合适的物质或系数:Cu2Te+H2SO4=高温2CuSO4+TeO2++H2O(3)SeO2与吸收塔中的H2O反应生成亚硒酸.焙烧产生的SO2气体进入吸收塔后
,将亚硒酸还原成粗硒,其反应的化学方程式为.(4)沉淀渣经焙烧后,其中的铜转变为硫酸铜,经过系列反应可以得到硫酸铜晶体.①“水浸固体”过程中补充少量氯化钠固体,可减少固体中的银(硫酸银)进入浸出液中,结合化学用语,从平衡移动原理角度解释
其原因.②滤液2经过、、过滤、洗涤、干燥可以得到硫酸铜晶体.(5)目前碲化镉薄膜太阳能行业发展迅速,被认为是最有发展前景的太阳能技术之一.用如图装置可以完成碲的电解精炼.研究发现在低的电流密度、碱性条件下,随着TeO32﹣浓度的增加,促进了Te的沉积.写出Te的沉积的电
极反应式为.7370题型02回收提纯类流程(二)工业上电解精炼铜的阳极泥是重要的二次资源,从阳极泥(含铜、银、金、铅等单质)中提取金和制备AgCl的工艺如下:已知:分金液的主要成分为H[AuCl4];分金渣的主要成分为PbSO4和AgCl;分银液的主要成分为[Ag(SO3)2]3﹣,且存在
[Ag(SO3)2]3﹣⇌Ag++2SO32﹣.回答下列问题:(1)“分铜”时铜单质参与反应的离子方程式为;如果温度过高铜的浸出率会降低,原因是.(2)“分铜渣”中的成分有Au、Ag、AgCl和.(3)“分金”时,溶解单质金的化学方程式为
;除HCl、NaClO可溶解金外,“王水”也可溶解金,“王水”的成分为(写试剂的名称).(4)从“分金液”中提取金时,氧化剂和还原剂的物质的量之比为.(5)向“分银液”中加入适量的H2SO4调到pH=4时“沉银”,能够析出AgCl的原因是.(6)AgCl能溶于氨水,发生反应A
gCl(s)+2NH3(aq)⇌[Ag(NH3)2]+(aq)+Cl﹣(aq),其平衡常数K=2.0×10﹣3,现用1L某浓度氨水(溶质视为NH3)完全溶解0.1molAgCl,所需氨水浓度至少为mol·L﹣1(已知5=2.25).7471题型02回收提纯类
流程(三)镓是制作高性能半导体的重要原料,工业上常从锌矿冶炼的废渣中回收镓.已知某锌矿渣主要含有ZnO、FeO、PbO、SiO2、Ga2O3,综合利用锌矿渣的工艺流程如图.已知:①Ga在元素周期表中位于第四周期第ⅢA族,化学性质与铝相似.②lg2=0.3,l
g3=0.48.③部分物质的Ksp如表所示.物质Zn(OH)2Ga(OH)3Fe(OH)2Fe(OH)3Ksp1.6×10﹣172.7×10﹣318×10﹣162.8×10﹣39(1)写出Ga的原子结构示意图.(2)滤渣
1的主要成分为.(写化学式)(3)调pH的目的是.室温条件下,若浸出液中各种阳离子的浓度均为0.01mol/L,且某种离子浓度小于1×10﹣5mol/L时即认为该离子已完全除去,则pH应调节的最大值是.(4)过程X中,能否用氨水代替NaOH溶液,为什么?.(5)制备、精
炼金属镓.①电解法制备金属镓.用惰性电极电解NaGaO2溶液即可制得金属镓,写出阴极的电极反应方程式.②电解法精炼金属镓(粗镓含Zn、Fe、Cu等杂质),已知氧化性:Zn2+<Gn3+<Fe2+<Cu2+.下列有关电解精炼金属镓的说法错误的是.(填字母序号)A.电解精炼镓时粗镓与电源的正极
相连B.电解后,Cu和Fe沉积在电解槽底部形成阳极泥C.电解精炼过程中,阳极减少的质量与阴极增加的质量相等D.若用甲烷燃料电池电解精炼金属镓,当阴极有56.0g镓析出时,电池负极最多消耗标准状态下的甲烷6.72L7572题型02回收提纯类流程(
四)钒是“现代工业味精”,是发展现代工业、现代国防和现代科学技术不可缺少的重要材料.铝土矿的主要成分Al2O3(含SiO2、V2O5、Fe2O3等杂质),利用Bayer法从铝土矿生产氧化铝的母液中提取钒的过程如图所示.(1)赤泥中除了含有水合铝硅酸钠外,还有.(2)生成VO
43﹣的离子方程式为.(3)沉淀物中含有水合铝酸钙(2CaO·Al2O3·8H2O)、水合铝硅酸钙(水化石榴石3CaO·Al2O3·SiO2·4H2O)和钒酸钙(3CaO·V2O5),其中存在3Ca(OH)2(s)+2VO43﹣⇌3CaO·V2O5(s)+6OH﹣,加入N
a2CO3能够使钒酸钙溶解的原因.(用平衡原理解释)(4)已知:0.1mol/LV2O5在不同pH的存在形态如表所示.pH13~1411~138.5~117.5~8.55~7.53~51~3存在形态VO43﹣
V2O14﹣V4O124﹣V10O286﹣HV10O285﹣H2V10O284﹣V2O5加入离子交换树脂(C12H18NCl)进行吸附和淋洗液解吸附的过程为Rn﹣+nC12H18NCl吸附解吸(C12H18N)nR+nC1﹣,Rn﹣的结构为.(5)为了减少排放,实现原料的重
复利用,除了洗液、流出液所含的物质可以循环利用外,还有物质可以重复利用.(至少写两种)(6)利用铝热反应从V2O5中制取510gV需要铝的质量为.7673题型02回收提纯类流程(五)碘在生活中有着广泛应用.一种由含碘废水制取单质碘的工艺流程如图.回答下列问题:(1)
检验含碘废水中是否含有I2,常用的试剂是.(2)X是一种常见的有刺激性气味的气体,通入X气体的主要目的是将I2还原为I﹣,反应的离子方程式为.(3)分离滤渣1各成分最简便的方法是;滤渣2在潮湿的空气中能被氧化为红褐色物质,该反应的化学方
程式为.(4)操作Y包括.(5)常温下,在得到含K+和I﹣的溶液时,Fe2+会水解形成胶状物吸附I﹣,造成I﹣的损失.若含Fe2+和I﹣的溶液中c(Fe2+)=0.48mol·L﹣1,为减少I﹣的损失,则必须保持该溶液的pH
小于(已知常温下Ksp[Fe(OH)2]=4.8×10﹣17).7774题型02回收提纯类流程(六)从工业废钒中回收金属钒既避免污染环境又有利于资源综合利用.某工业废钒的主要成分为V2O5、VOSO4和SiO2等,图是
从废钒中回收钒的一种工艺流程:(1)为了提高“酸浸”效率,可以采取的措施有、.(填两种)(2)“氧化”工序中反应的离子方程式为.(3)写出流程中铝热反应的化学方程式.(4)为预估“还原”工序加入H2C2O4的量,需
测定“酸浸”液中VO2+的浓度.每次取25.00mL“酸浸”液于锥形瓶用amol/L(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液和苯代邻氨基苯甲酸为指示剂进行滴定(其中VO2+→VO2+),若三次滴定消耗标准液的体积平均为bmL
,则VO2+的浓度为g/L.(用含a、b的代数式表示)7875题型02回收提纯类流程(七)用粗制ZnO粉末(含杂质Fe、Ni等)制备高纯ZnO的流程如图:已知:本实验条件下,Ni2+不能被氧化,高锰酸钾还原产物为MnO2.(1)加快“酸浸”速率可采取的措施.(任举一条)(2)调pH约为5,再
加KMnO4溶液进行氧化.写出“氧化”步骤对应的离子方程式.(3)“滤渣2”的成分是.(4)流程中“…”涉及的操作有、洗涤、.(5)获得的碱式碳酸锌需要用水洗涤,检验沉淀是否洗涤干净的方法是.(6)已知Ks
p[Fe(OH)3]=2.6×10﹣39.25℃时,调节某酸性废水的pH值,使溶液中的Fe3+残留浓度为2.6×10﹣6mol·L﹣1,则pH应调至.7976题型02回收提纯类流程(八)实验室以天青石精矿(主要含SrSO4,还含有少量SiO2、CaSO4、BaSO4)为原料
制取SrSO4,其实验流程如图.(1)室温下,反应SrSO4(s)+CO32﹣(aq)⇌SrCO3(s)+SO42﹣(aq)达到平衡,则反应的平衡常数为.[Ksp(SrSO4)=3.2×10﹣7,Ksp(S
rCO3)=5.6×10﹣10](2)浸取天青石精矿时,向NH4HCO3溶液中加入适量浓氨水的目的是.“浸取Ⅰ”的条件是温度在60~70℃、搅拌、反应3小时,温度过高将会导致SrSO4的转化率下降,其原因是.(3)“
焙烧”所得SrO粗品用蒸馏水多次浸取得Sr(OH)2溶液.判断SrO粗品已经浸取完全的方法:.(4)“沉淀”过程中除得到SrSO4外,还得到一种可循环利用的物质,该物质为.(5)将SrSO4与煤粉按照一定比例混合后煅烧得到一种黑灰(SrS).①写出生成SrS的化学反应方程式:.②
设计以黑灰为原料,制取SrSO4的实验方案:.(已知:SrS易溶于水,易水解.水浸时的浸取率随温度变化如图.实验中锶元素需充分转化SrSO4,必须使用的试剂:蒸馏水、3mol·L﹣1H2SO4和NaOH溶液).8077第四章有机化学基础题型01结构已知型(一)工业上以芳
香烃X为原料制备药物中间体H的一种合成路线如图(部分反应条件省略).回答下列问题:(1)反应B→C的“一定条件”为.(2)H既能与NaOH溶液反应又能与盐酸反应,原因是.(3)指出下列反应的反应类型:X→A,D→E.(4)足量NaOH溶液与C反应
的化学方程式为.(5)D在一定的条件下可转化为,请写出满足下列条件的的同分异构体的结构简式:.①含有苯环且能与氯化铁溶液发生显色反应;②能发生水解反应和银镜反应;③核磁共振氢谱有4组峰,峰面积之比为1:1:2:2.(6)请写出以X为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任用):.8178题型01结构已
知型(二)Prolitane是一种抗抑郁药物,以芳香烃A为原料的合成路线如下:请回答以下问题:(1)D的化学名称为,D→E的反应类型为.(2)G的官能团名称为.(3)B的结构简式为.(4)F→G的化学方程式为.(5)X是D的同系物,X分子比
D分子少一个碳原子,且能发生银镜反应,则满足此条件的X共有种(不含立体异构);其中核磁共振氢谱显示为5组峰,其峰面积比为3:2:2:2:1,写出符合该要求的Ⅹ的一种同分异构体的结构简式:.(6)参照Prolitane的合成路线,设计一条由苯和乙醇为原料制备苯甲酸乙酯的
合成路线(其他无机试剂和溶剂任选):.8279题型01结构已知型(三)某高中化学创新兴趣小组运用所学知识并参考相关文献,设计了一种“绿原酸”的合成路线如图.已知.回答下列问题:(1)有机物A用足量氢气催化加成后所得
有机物的名称是.(2)有机物B的结构简式为.(3)反应①的反应类型是.(4)反应D→E中第(1)步的反应方程式是.(5)有机物F中官能团的名称是醚键、、.(6)反应②的目的是.(7)有机物C在一定条件下反应可得有机物G分子
式为:C7H6O2,G的同分异构体中属于芳香化合物的有种.(包括G自身)(8)参照上述合成方法,设计由丙酸为原料制备高吸水性树脂聚丙烯酸钠的合成路线.(无机试剂任选)8380题型01结构已知型(四)化合物H是药物合成的中间体,可通过以下方法合成:(1)B中官能团名称为.(2)G→H的反应类型为.
(3)已知C的一种同分异构体为:,下列说法正确的是.a.能发生酯化反应b.能发生银镜反应c.1mol该物质完全水解产物能消耗3molNaOHd.该分子的核磁共振氢谱中峰面积之比为1:2:6:2e.其水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应(4)D
中手性碳原子个数为.(5)E的分子式为C14H17O3N,E经还原得到F,写出E→F的反应方程式:.(6)已知:①②苯胺()易被氧化请以甲苯和(CH3CO)2O为原料制备,写出制备的合成路线流程图(无机试剂任选)..8481
题型01结构已知型(五)化合物F是合成一种增强记忆力药物的重要中间体,其合成路线如图所示:(1)E中的含氧官能团名称为.(写一种)(2)A→B的反应类型为.(3)写出同时满足下列条件的B的一种同分异构体的结构
简式:.①为α-氨基酸;②苯环上有4个取代基;③有6种不同化学环境的氢.(4)C转化为D生成的另一种产物的结构简式为.(5)已知:R-BrNaCNR-CN,请写出以苯甲醇()和为原料制备有机物X(结构如图)的合成路线流程图(无机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干).8582题
型02半推半知型(一)利用木质纤维可合成药物中间体H,还能合成高分子化合物G,合成路线如图:已知:①②(1)A的化学名称是.(2)B的结构简式是,由C生成D的反应类型为.(3)化合物E的官能团为.(4)F分子中处于同一平面的原子最多有个.D生成E的化学反应方程式为.(5)芳香化合物I为H的同分异
构体,苯环上一氯代物有两种,1molI发生水解反应消耗2molNaOH,符合要求的同分异构体有种,其中核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6:3:2:1的I的结构简式为.(6)写出用为原料制备的合成路
线(其它试剂任选).8683题型02半推半知型(二)以环己烷为初始原料可合成聚酯纤维C和药物J.其合成路线如图所示(部分反应条件及产物已略去)已知:回答下列问题:(1)E的名称为.(2)C的结构简式为.(3)F生成G的反应类型有.(4)E经卤化、水解、氧化可制得F,写出
第三步反应的化学方程式:.(5)B的同分异构体中能同时满足下列条件的共有种(不含立体异构).①能与饱和NaHCO3(溶液反应生成气体)②既能发生银镜反应又能发生水解反应其中核磁共振氢谱有4组峰,且峰面积之比为6:2:1:1的是(写出一种
符合条件的结构简式即可).(6)以乙醛和甲醇为初始原料(其他无机试剂任选)设计合成的路线.8784题型02半推半知型(三)化合物I是合成抗心律失常药物普罗帕酮的前驱体,其合成路线如图.已知:CH3COCH3+CH3CHO一定条件下CH2COCH=CH
CH3+H2O回答下列问题:(1)I的分子式为.E中含有的官能团名称是.(2)G生成I的反应类型是.(3)F的结构简式为.(4)B与新制氢氧化铜悬浊液(含NaOH)共热的化学方程式为.(5)芳香族化合物J与E互为同分异构体,J中除苯环
外,不含其他环状结构,且1molJ能与2molNaOH反应,则J的结构有种,其中能发生银镜反应且核磁共振氢谱图上显示4组峰的J的结构简式为.8885题型02半推半知型(四)是一种重要的医药中间体,可通过以下九步
反应制备:SO3H已知:①A是最简单的苯的同系物;②;③发生苯环上的取代反应时,X=﹣CH3,﹣X(卤素),﹣OH,﹣CH2OH时发生在对位和邻位,X=﹣NO2,﹣SO3H,﹣CHO,﹣COOH时发生在间位.回答下列问题:(1)D的名称为.该流程未采用甲苯直接硝化的方法制备D,而是经由①②③三
步反应制取D,其目的是.(2)F中官能团的名称为.(3)写出⑥的化学反应方程式.(4)与J互为同分异构体且含硝基的芳香族化合物共有种,其中核磁共振氢谱显示有3种不同化学环境的氢,峰面积为1:1:1的结构简式为.(写出一种即可)(5)写出以为主要原料,制备的流程.(无
机试剂任选,避免过多副产物)8986题型02半推半知型(五)药物瑞德西韦对新型冠状病毒(2019﹣nCoV)有明显体外抑制作用.L为其药物合成的中间体,H的水溶液具有防腐杀菌的性能,可用来浸制生物标本,L的合成路线如图:已
知:请回答下列问题:(1)C的化学名称为.K中含氧官能团的名称为.H到I的反应类型为.(2)由C到D的化学反应方程式为.(3)F中含两个氯原子,则F的结构简式为.(4)X是D的同分异构体,写出满足下列条件的X的结构简式.①苯环上含有硝基且苯环上只有一种氢原子②遇FeCl3溶液发生显色反
应③1mol的X与足量金属Na反应可生成2gH29087(5)设计由苯甲醇为原料制备化合物的合成路线(无机试剂任选).9188题型02半推半知型(六)抗击新冠病毒性肺炎期间.磷酸氯喹和阿比多尔首次被纳入抗病毒治疗.磷酸氯喹可由氯喹K与磷酸在一定条件下反应制得.由芳香化合物A和乙酰乙酸乙酯()合
成K的种合成路线如图.已知:①;②RNHR′+R″X一定条件RN(R″)R′+HX;③具有酸性;④附物理性质:本品为白色结晶性粉末,无臭,味苦.遇光渐变色;水溶液显酸性.本品在水中易溶,在乙醇、三氯甲
烷、乙醚中几乎不溶.熔点为193~196℃,熔融时同时分解.(1)A的结构简式为;G的官能团的名称为.(2)E→F的反应类型为.(3)G→H的反应方程式为;F+J→K的反应方程式为.9289(4)M与H互为同分
异构体,符合下列条件的M有种;其中核磁共振氢谱显示环上有3组峰,且峰面积之比为4:4:1,写出符合条件的一种结构简式.①含有基团、﹣N(C2H5)2;②酸性水解得乙酸;③能发生酯化反应(5)由乙醇合成乙酰乙酸乙酯()的合成路线:.9390题型02半推半
知型(七)A(C2H2)是基本有机化工原料.由A制备聚乙烯醇缩丁醛和顺式聚异戊二烯的合成路线(部分反应条件略去)如图所示:回答下列问题:(1)A的名称是,B含有的官能团是.(2)①的反应类型是,⑦的反应类型是.(3)C和D的结构简式分别为、.(
4)异戊二烯分子中最多有个原子共平面,顺式聚异戊二烯的结构简式为.(5)写出与A具有相同官能团的异戊二烯的所有同分异构体(写结构简式).(6)参照异戊二烯的上述合成路线,设计一条由A和乙醛为起始原料制备1,3﹣丁二烯的
合成路线.9491题型02半推半知型(八)他米巴罗汀(Ⅰ)可用于治疗急性白血病,其合成研究具有重要意义,合成路线如图所示.已知:(1)A中官能团名称是.(2)B的结构简式是.(3)D→E的化学方程式是.(4
)试剂a是.(5)已知H在合成Ⅰ的同时,还生成甲醇,G→H所加物质L的结构简式是.(6)B的一种同分异构体符合下列条件,其结构简式是.①能发生银镜反应②核磁共振氢谱只有两组吸收峰(7)D→E的过程中有多种副产物,其中属于高分子化合物的结
构简式是.(8)也是合成他米巴罗汀(Ⅰ)的一种原料,合成路线如图所示.利用题中所给信息,中间产物的结构简式是.9592题型03综合推断型(一)肉桂酸苄脂又名苯丙烯酸苄酯,主要用作东方型香精的定香剂,也可用作香皂的香料.以下是一种合成肉桂酸苄酯的路线.已知:Ⅰ.相同条件下,烃A相对氢气
的密度为13Ⅱ.反应①、反应②的原子利用率均为100%Ⅲ.回答下列问题:(1)B的名称为,D→E的反应类型是.(2)F中所含官能团的名称是;G在一定条件下生成的高分子化合物的结构简式为.(3)写出反应C→D的化学方程
式.(4)同时满足下列条件的F的同分异构体共有种(不考虑立体异构).①苯环上有2个取代基②能发生银镜反应和水解反应③能与FeCl3溶液发生显色反应其中核磁共振氢谱显示有6组峰,且峰面积之比为3:2:2:1:1:1的是(填结构简式).(5)参照上述合成路线,
以乙醇为原料,设计制备的合成路线(无机试剂任选).9693题型03综合推断型(二)可用作光电材料的功能高分子M()的单体K的合成路线如图.已知:Ⅰ.(R或R′表示氢或烃基);Ⅱ..(1)已知通过质谱仪测定的烃A的质荷比为106,A的结构简式是.(2)反应①的化学方程式是.(3)反应②的反应类
型是.(4)反应②和③的目的是.(5)C的同分异构体有多种,写出符合下列条件的所有同分异构体的结构简式.a.含有苯环结构b.属于醇类c.苯环上的核磁共振氢谱有3组峰(6)H所含的官能团是.反应⑤中ⅰ的化学方程式是.写出以乙炔和甲醛为起始原料合成1,3﹣丁二烯的合成路线.(
无机试剂任选,用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件)9794题型03综合推断型(三)由A(芳香烃)为原料制备H和高聚物E的一种合成路线如图所示:已知:①酯能被LiAlH4还原为醇;②.回答下列问题:(1)A的化学名称是,B中所含官能团的
名称为.(2)由B生成C所需条件是,E的结构简式为.(3)由D生成F的化学方程式为.由G生成H的反应类型为.(4)芳香化合物M是B的同分异构体,写出2种符合下列要求的M的结构简式.①1molM与足量银氨溶液反应生成4molAg;②遇氯化铁溶液显色;③核磁共振氢谱显示有3种不同化学环境的氢,峰面积
之比1∶1∶1.(5)参照上述合成路线,写出用为原料制备化合物的合成路线(其他试剂任选)..9895题型03综合推断型(四)有机高分子化合物甲是一种常用的光敏高分子材料,其结构简式为:.由A、X为原料,按如图流程可以合成甲,其中试剂I可由一定条件下炔烃与水
反应制得,试剂X的质谱图显示最大的峰值为106.已知:a.﹣CH2OH+﹣CH2OH24HSO浓﹣CH2OCH2﹣+H2Ob.c.羟基直接连在碳碳双键的碳上是一种不稳定的结构,易发生分子内重排从而转化为稳定结构:请回答下列问题:(1)已知A分子中氧元素的
质量分数为19.88%,碳元素的质量分数为29.81%,其余为氢元素和氯元素,且A的核磁共振氢谱上有三个吸收峰,峰面积之比为2:2:1,则A的结构简式为.(2)下列说法不正确的是.A.有机物A能发生水解反应,其水解产物可用作汽车发动机
的抗冻剂B.有机物X不可能有能与Na单质发生置换反应的同分异构存在C.有机物G的分子式为C13H14O3,能发生取代、加成、氧化、还原、加聚反应D.有机物D分子内最多4原子共线,且所有原子均可能共面(3)写出B→C的化学方程式:;(4)H是E的同分异构体,写出满足下列条
件的H的结构简式;①1molH能与足量新制Cu(OH)2充分反应生成2molCu2O;②H的核磁共振氢谱上共有四个吸收峰.(5)聚乙酸乙烯酯(PVAc)是一种新型高分子材料,其性质稳定、无毒、粘结强度高,是一种环保的
胶黏剂,设计由A为原料制备聚乙酸乙烯酯的流程.9996题型03综合推断型(五)乙炔是重要的有机化工原料,以乙炔为原料合成化合物K的路线图如图:(1)1mol乙炔和2molA反应生成1molB,则A的名称为.(2)C2H2+A→B、E→F的有机反应类型分别为、.(3)H的结构简式为.(4
)J→K的化学方程式为.(5)化合物X是I的同分异构体,可与FeCl3溶液发生显色反应,且能发生水解反应,X共有种(不考虑立体异构),其中核磁共振氢谱有四组峰,峰面积比为1:2:2:3的结构简式为.(6)已知,写出用环戊烷和乙炔为原料制备的合成路线(其他试剂任选).10097题型03综合推断型(
六)有机物M主要用于医药、有机合成等方面.M的一条合成路线(部分反应条件及试剂已省略)如图.已知:(R1、R2是烃基或H原子)回答下列问题:(1)D中官能团名称为,D→E的反应类型为.(2)N是A的二氯代物,与B的分子式相同.A的苯环上的二氯代物的种数是.核磁共振
氢谱中峰面积均相同的N的结构简式是.(3)写出B→C的化学方程式.(4)为检验E是否已经完全转化为M,所用试剂和实验条件是.(5)甲苯在光照条件下与Cl2反应可以得到不同的产物,结合题干信息,请设计合成苯甲酸苯甲酯的
路线.10198题型03综合推断型(七)麻黄素M是拟交感神经药.合成M的一种路线如图所示:已知:Ⅰ.芳香烃A的相对分子质量为92Ⅱ.ⅡⅠ.ⅠⅤ.Ⅴ.请回答下列问题:(1)D的名称是;G中含氧官能团的名称是.(2)反应②的反应类型为;A的结构简式为.(3)写出反应⑦的化学方程式:.(4)X分子中最多
有个碳原子共平面.(5)在H的同分异构体中,同时能发生水解反应和银镜反应的芳香族化合物中,核磁共振氢谱上有4组峰,且峰面积之比为1:1:2:6的有机物的结构简式为.(6)已知:.仿照上述流程,设计以苯、乙醛为主要原料合成某药物
中间体的路线.10299题型03综合推断型(八)高聚物的合成与结构修饰是制备具有特殊功能材料的重要过程.图是合成具有特殊功能高分子材料W()的流程.已知:Ⅰ.Ⅱ.,R1、R2、R3代表烃基.(1)①的反应类型是.(2)②
是取代反应,其化学方程式是.(3)D的核磁共振氢谱中有两组峰且面积之比是1:3,不存在顺反异构.D的结构简式是.(4)⑤的化学方程式是.(5)F的官能团名称;G的结构简式是.(6)⑥的化学方程式是.(7)符合下列条件的E的同分异构体有
种.(考虑立体异构)①能发生水解且能发生银镜反应②能与Br2的CCl4溶液发生加成反应,其中核磁共振氢谱有三个峰的结构简式是.103100(8)工业上也可用合成E.由上述①~④的合成路线中获取信息,完成下列合成路线(箭头
上注明试剂和反应条件,不易发生取代反应).104101第五章物质结构与性质题型01某一元素及化合物(一)铜及其化合物在生产、生活中具有重要的作用.请回答下列问题:(1)基态亚铜离子(Cu+)的价电子排布式为.(2)已知高温下Cu2O比
CuO稳定,从核外电子排布的角度解释高温下Cu2O更稳定的原因:.(3)某含铜的离子结构如图所示.①该离子中存在的作用力有.a.离子键b.共价键c.配位键d.氢键e.范德华力②该离子中N原子的杂化类型有.C、N、O三元素的第一电离能由大到小的顺序是(用元素符号表示).(4
)铜能与类卤素(SCN)2反应生成Cu(SCN)2,(SCN)2对应的酸有硫氰酸(H﹣S﹣C=N)、异硫氰酸(H﹣N=C=S)两种,理论上前者沸点低于后者,原因是.105102(5)Cu与Au(M=197g·mol﹣1)的某种合金可形成面心立方最密堆积的晶体(密度为ρg·cm﹣3)
,在该晶胞中Cu原子处于面心,Au原子处于顶点.用NA表示阿伏加德罗常数的值.①该晶胞中,与Au原子距离最近的Cu原子个数为.②该晶体具有储氢功能,氢原子可进入到Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中,储氢后的晶胞结构(如图所示)与金刚石晶胞结构相似,该晶体储氢后的化
学式为,该晶胞中Cu原子与Au原子中心的最短距离d=cm.106103题型01某一元素及化合物(二)硒(Se)被国内外医药界和营养学界尊称为“生命的火种”,享有“长寿元素”、“抗癌之王”、“心脏守护神”、“天然解毒剂”等美誉.
硒在电子工业中可用作光电管、太阳能电池,硒元素形成的多种化合物也有重要作用.(1)硒和硫同为ⅥA族元素,基态硒原子的价层电子排布式为.(2)单质硒的熔点为221℃,其晶体类型为.(3)与硒元素相邻的同周期元素有砷和溴,则这三种元素的第一电离能由小到大的顺序为(用
元素符号表示).(4)SeO2分子中Se原子的杂化轨道类型为;SeO32﹣的立体构型是;写出一种与SeO42﹣互为等电子体的分子(写化学式).(5)H2Se分子中含有的共价键类型为;H2Se水溶液比H2S水溶液的酸性强,原因是.(6
)硒化锌是一种重要的半导体材料,其晶胞结构如图所示(白色球表示Se原子).该晶胞中硒原子的配位数为;若该晶胞的密度为dg·cm﹣3,硒化锌的摩尔质量为Mg·mol﹣1,用NA表示阿伏加德罗常数的值,则晶胞参数α为pm.107104题型01某一元素及化合物(三)
自然界中存在一种天然硅铝酸盐,它们具有筛选分子、吸附、离子交换和催化作用.这种天然物质称为沸石,人工合成的沸石也被称为分子筛.回答下列问题:(1)某同学写出了铝原子的4种不同状态的电子排布图:A.B.C.D.其中能量最低的是(填字母),状态A中3px的
电子云轮廓图为,状态C电子排布图有错误,主要不符合.(2)沸石分子筛“SAPO-34”是一种高性能催化剂,该催化剂可将乙醇催化转化为丙烯.①分子筛中存在Na[Al(OH)4],该化合物存在的化学键类型为(填字母),该化合物阴离子的空间构型是.A.配位键B.
氢键C.非极性键D.离子键E.金属键②丙烯中碳原子的杂化类型为,0.5mol丙烯中含molσ键.(3)金属铝的晶胞结构如图所示,其晶胞参数为0.405nm.金属铝的堆积方式为,铝原子的半径为nm(结果保留3位小数),铝单质的密度
为g·m﹣3(阿伏加德罗常数用NA表示,只列出算式即可).108105题型01某一元素及化合物(四)硼及其化合物在新材料制备中得到广泛应用.回答下列问题:(1)氨硼烷(NH3BH3)被认为是最具潜力的
新型储氢材料之一.①基态B原子核外电子占据最高能级的电子云轮廓图为,基态氮原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为.②写出一种与氨硼烷互为等电子体的分子(填化学式).(2)H3BO3晶体中单元结构如图a所示,片层结构如图b所示.①H3BO3晶体各单元中的
氧原子通过氢键(用“A﹣B…C”表示,A、B、C表示原子)连结成层状结构,含1molH3BO3的晶体中有mol氢键.②以H3BO3为原料可制得NaBH4,NaBH4中的阴离子的空间构型是,中心原子的杂化形式为,NaBH4中存在(填标号).
A.σ键B.π键C.氢键D.离子键(3)BAs是种新型半导体材料,晶胞如图(c)所示,已知M(As)=75g·mol﹣1,晶胞参数为0.4777nm,阿伏加德罗常数的值为NA.则As原子的配位数为;BAs晶体的密度为g·cm﹣3(列出计算式).10910
6题型01某一元素及化合物(五)MnS纳米粒子被广泛应用于除去重金属离子中的镉离子.(1)锰的价层电子排布式为,Mn2+中未成对电子数为.(2)磁性氧化铁纳米粒子除镉效率不如MnS纳米粒子,试比较两种纳米材料中的阴离子的半径大小,常温下H2O是液态而H
2S是气态的原因是.(3)Mn可以形成多种配合物,[Mn(CO)(H2O)2(NH3)3]Cl2·H2O中第二周期元素第一电离能大小关系为,配体H2O、NH3中心原子杂化类型均为.(4)S和Na形成的晶体晶胞如图所示,该晶体的化学式为,设晶胞的棱长为acm.试计算R晶体的密度.(
阿伏加德罗常数的值用NA表示)110107题型01某一元素及化合物(六)铁单质及其化合物在生活中有广泛应用.回答下列问题:(1)铁触媒是重要的催化剂,CO易与铁触媒作用导致其失去催化活性:Fe+5CO═Fe(CO)5;除去
CO的化学反应方程式为:[Cu(NH3)2]OOCCH3+CO+NH3═[Cu(NH3)3(CO)]OOCCH3①C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为,基态铁原子的电子排布式为.②羰基铁Fe(CO)5常温下为
黄色油状液体,Fe(CO)5的晶体类型是,1molFe(CO)5分子中含molσ键.写出一个与CO互为等电子体的电子式.③关于除去CO的反应说法正确的是.A.配合物[Cu(NH3)2]OOCCH3中碳原子的杂化
类型有sp2、sp3B.为配合物Cu(NH3)2]OOCCH3的中心原子提供孤对电子的是碳原子C.该反应进行中,新形成了配位键和σ键(2)铁和氨气在一定条件可发生置换反应,产物之一的晶胞结构如图所示,写出该反应的化学方程式.若两个Fe原子间的
距离为acm,则该晶体的密度是g·cm﹣3.111108题型02某些元素及化合物(一)碳族元素的单质和化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用.回答下列问题:(1)锗是重要半导体材料,基态Ge原子中,核外电子占据最高能级的符号是,该
能级的电子云轮廓图为.金属Ge晶胞结构与金刚石类似,质地硬而脆,沸点2830℃,锗晶体属于晶体.(2)①(CH3)3C+是有机合成重要中间体,该中间体中碳原子杂化方式为,(CH3)3C+中碳骨架的几何构型为.②治疗铅中毒可滴注依地酸钠钙,使Pb2+转化为依地酸铅盐.
下列说法正确的是(填标号).A.形成依地酸铅离子所需n(Pb2+):n(EDTA)=1:4B.依地酸中各元素的电负性从大到小的顺序为O>N>C>HC.依地酸铅盐中含有离子键和配位键D.依地酸具有良好的水溶性是由于其分子间能形成氢键(3)下表列出了碱土金属碳酸盐
的热分解温度和阳离子半径:碳酸盐MgCO3CaCO3SrCO3BaCO3热分解温度/℃40290011721360阳离子半径/pm6699112135碱土金属碳酸盐同主族由上到下的热分解温度逐渐升高,原因是:.112109(4)有机卤化铅晶体具有独特的光电性能,如图为其晶胞结构示
意图.①若该晶胞的边长为anm,则Cl﹣间的最短距离是.②在该晶胞的另一种表达方式中,若图中Pb2+处于顶点位置,则Cl﹣处于位置.原子坐标参数B为(0,0,0);A1为111(,,)222,则X2为.113110题型02某些元素及化合物(二)元素周期表中第四周期元素由于受3d电子的
影响,性质的递变规律与短周期元素略有不同.(1)镓(31Ga)的基态电子排布式是(2)多酚氧化酶与植物的抗病性有关.配合物[Mn(EDTB)](NO3)2·DMF是多酚氧化酶的模型配合物.①EDTA分子中N的杂化轨道类型为.②邻苯二胺分子中σ键的数目为.③EDTB分子中所含元素的电负性由小到
大的顺序为.④与NO3﹣互为等电子体的一种阴离子为.(3)向盛有硫酸铜水溶液的试管中加入氨水,首先形成蓝色沉淀,继续加入氨水,沉淀溶解,得到深蓝色透明溶液,向该溶液中加入乙醇,析出深蓝色晶体.蓝色沉淀先溶解,后析出的原因是.(用相关的离子方程式和简单的文字说明加以解释).(4)钒的
某种氧化物晶胞结构如图所示(该结构中氧原子只有两个在晶胞内部).该氧化物的化学式为;若它的晶胞参数为xnm,M(V)=51g·mol﹣1,则晶胞的密度为g·cm﹣3(设NA为阿伏加德罗常数的数值).114111
题型02某些元素及化合物(三)离子液体是一类具有很高应用价值的绿色溶剂和催化剂,其中的EMIM+离子由H、C、N三种元素组成,结构如图1所示.回答下列问题:(1)碳原子价层电子的轨道表达式为,基态碳原子中,核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为形.(2)根据价层电子对互斥理
论,NH3、NO3﹣、NO2﹣中,中心原子价层电子对数不同于其他两种粒子的是.NH3比PH3的沸点高,原因是.(3)氮元素的第一电离能比同周期相邻元素都大的原因是.(4)EMIM+离子中,碳原子的杂化轨道类型为.分子中的大π
键可用符号nm表示,其中m代表参与形成的大π键原子数,n代表参与形成的大π键电子数(如苯分子中的大π键可表示为66),则EMIM+离子中的大π键应表示为.(5)立方氮化硼硬度仅次于金刚石,但热稳定性远高于金刚石,其晶胞结构如图2所示.立方氮化硼属于晶体,其中硼原子的配位数为.已知:立方氮化
硼密度为dg/cm3,B原子半径为xpm,N原子半径为ypm,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶胞中原子的空间利用率为(列出化简后的计算式).115112题型02某些元素及化合物(四)铁和铜都是日常生活中常见的金属,有着广泛的用途.请回答下列问
题:(1)基态Cu原子中离核最远电子所占据能级的符号是,占据该能级电子的电子云轮廓图形状为.(2)K3[Fe(CN)6]溶液可用于检验(填离子符号);CN﹣中碳原子杂化轨道类型为;1molCN﹣含有的π键数目为(用
NA表示阿伏加德罗常数的值);C、N、O第一电离能由大到小的顺序为(用元素符号表示).(3)FeS2晶体的晶胞如图(1)所示.晶胞中Fe2+的配位数为,距离Fe2+最近的S22﹣所围成空间形状为.(4)元素M基态原子2p能级成对电子数等于单电子数,铜与M形成的一种化合物的晶胞结构如图(2
)所示.(黑点代表铜原子)①该晶体的化学式为.②已知该晶体的密度为pg/cm3,阿伏加德罗常数为NA,则该晶体中铜原子和M原子之间的最短距离为pm.(只需写出计算式)116113题型02某些元素及化合物(五)近期我国学者研制出低成本的电解“水制氢”催化剂——镍掺杂的磷化钴三元纳米片电催化
剂(Ni0.1Co0.9P).回答下列问题:(1)Co在元素周期表中的位置为,Co2+价层电子排布式为.(2)Co、Ni可形成[Co(NH3)6]Cl2、K3[Co(NO3)6]、Ni(CO)4、[Ni(NH3)6]SO4等多种配合物.①S
O42﹣的空间构型为,NO3﹣中N原子的杂化轨道类型为.②C、N、O、S四种元素中,电负性最大的是.③1mol[Co(NH3)6]Cl2中含有σ键的数目为;已知NF3比NH3的沸点小得多,试解释原因.(3)常用丁二酮肟来检验Ni2+,反应如图:①1mol二(丁二酮肟)
合镍(Ⅱ)中含有mol配位键.②上述反应的适宜pH为.(填字母序号)A.12B.5~10C.1(4)磷化硼是一种备受关注的耐磨涂料,其晶体中磷原子作面心立方最密堆积,硼原子填入四面体空隙中(如图).已知磷化硼晶体密度为ρg•cm﹣3
,计算晶体晶胞的边长cm.117114题型02某些元素及化合物(六)高氯酸三碳酰肼合镍是一种新型的起爆药,化学式为[Ni(A)3](ClO4)2,由NiO、高氯酸及碳酰肼合成,碳酰肼A的结构简式为CO(NHNH2)2.(1)基态Ni2+的外围电子排布式为,CO(NHNH2)2中
氮原子的杂化方式为.(2)配合物[Ni(A)3](ClO4)2中配体的个数为,配离子[Ni(A)3]2+中不存在的化学键是.a.氢键b.离子键c.配位键d.共价键(3)与ClO4﹣互为等电子体的一种分子为(填分子式),氯的含氧酸HClO、HClO2、HClO3、H
ClO4酸性依次增强,理由是.(4)分子中的大π键可用符号表示为Π������,其中m代表参与形成的大π键原子数,n代表参与形成的大π键电子数(如苯分子中的大π键可表示为Π66),而碳酰肼中的C、N分别与O形成的CO32﹣和
NO3﹣都含有大π键,则NO3﹣的大π键应表示为.(5)“NiO”晶胞如图所示:BC①氧化镍晶胞中原子坐标参数,A(0,0,0)、B(1,1,0),则C原子坐标参数为.②晶胞中每个Ni2+距离最近的Ni2+数目为m,Ni2+的配位数为n,则m:
n=.③已知:氧化镍晶胞密度为dg·cm﹣3,M(Ni)=59g·mol﹣1,NA代表阿伏加德罗常数的值,则晶胞边长为nm(用代数式表示).118115题型03元素推断型(一)A、B、C、D、E是元素周期表中前四周期的元素,各周期至少含有一种元素,且原子序数依次增大
.A、C、E三种元素原子的最外层电子数相同,A与E能够形成原子之比为1:1的化合物X,D是前四周期基态原子含有未成对电子数目最多的元素,B与C形成的晶体Y结构如图所示.试用元素符号回答下列问题:(1)A、B、C三种元素的电负性由大到小的顺序为.(
2)A与B两种元素能够形成两种常见的化合物,则在这两种化合物分子中,原子的杂化方式分别为和,且这两种分子.(填选项)A.都是极性分子B.都是非极性分子C.其中一种是极性分子另一种是非极性分子(3)E元素处于周期表的区,其单质晶体堆积模型的名称为.(4)D元素的基态原子价层电子排布图为.(5
)已知X能溶于某浓度的硝酸中,得到蓝色溶液的同时,会逸出一种与CO2互为等电子体的纯净气体,则该反应的化学方程式为.经研究证实,所得溶液呈蓝色,是因为溶液中含有由A、B、E三种元素形成的一种配位离子,试写出该离子的结构式.(6)由晶体Y的晶胞可知
,C离子呈简单立方堆积模型,形成立方体空隙,则B离子对这些立方体空隙的填充率为%.119116题型03元素推断型(二)已知A、B、C、D、E、F都是元素周期表中前36号的元素,它们的原子序数依次增大.A单质是密度最小的气体.B是周期表已知元素中非金属性最强的元素,且和C
属同一主族.D、E、F属同一周期,D、F为主族元素,又知E、F的原子序数分别是29、33.D跟B可形成离子化合物,其晶胞结构如图.(1)比C元素质子数少1的原子的价层电子的轨道表示式为.(2)E元素在周期
表中第周期,第族的元素,它的+2价离子的电子排布式为.写出E的单质与稀硝酸反应的离子方程式.(3)F元素的名称是.与F同一主族的第二、三周期元素与A形成的化合物沸点的高低为>(用化学式表示),判断的理由.(4)写出D跟A形成的化合物的电子式为.120117题型03元素推断型(三)元素A
、B、C、D、E的原子序数依次增大,且均小于36.A的基态原子2p能级有3个单电子;C的基态原子2p能级有1个单电子;D的价电子数为2且与E同周期;E的基态原子的内部各能层均排满,且4s能级有1个单电子.回答下列问题:(1)基态E原
子的价电子排布式为.(2)A、B、C三种元素第一电离能由大到小的顺序为(用元素符号表示).(3)与A的单质分子互为等电子体的分子和离子分别是(用分子和离子符号表示).AB2的空间构型为,其中A原子的杂化类型是.(4)B元素简单氢化物的沸点是同族元素中最高的,原
因是.(5)向含E元素的硫酸盐溶液中加入过量氨水,可得到深蓝色透明溶液.向溶液中加入乙醇,将析出深蓝色晶体.该晶体的化学式为[Cu(NH3)4]SO4·H2O,晶体中阳离子的结构式为.(6)C和D形成化合物的晶胞结构如图所示,已知晶体的密
度为ρg/cm,阿伏加德罗常数为NA,则晶胞边长a=cm(用含ρ、NA的计算式表示).121