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【題目】金屬鉬在工業(yè)和國防建設中有重要的作用。鉬(Mo)的常見化合價為+6、+5、+4。由鉬精礦(主要成分是MoS2)可制備單質鉬和鉬酸鈉晶體(Na2MoO4·2H2O),部分流程如圖1所示:
已知:鉬酸微溶于水,可溶于液堿和氨水。
回答下列問題:
(1)焙燒鉬精礦時發(fā)生的化學方程式為_____________________________。
(2)鉬精礦焙燒時排放的尾氣對環(huán)境的主要危害是___________________,請?zhí)岢鲆环N實驗室除去該尾氣的方法____________________________________。
(3)操作2的名稱為________。由鉬酸得到MoO3所用到的硅酸鹽材料儀器的名稱是________。
(4)焙燒鉬精礦所用的裝置是多層焙燒爐,圖2為各爐層固體物料的物質的量的百分數(shù)(φ)。
①x=________。
②焙燒爐中也會發(fā)生MoS2與MoO3反應生成MoO2和SO2的反應,若該反應轉移6mol電子,則消耗的氧化劑的化學式及物質的量分別為________、________。
(5)操作1中,加入碳酸鈉溶液充分反應后,堿浸液中c(MoO42-)=0.80mol·L1,c(SO42-)=0.04 mol·L1,在結晶前需加入Ba(OH)2固體以除去溶液中的SO42-。當BaMoO4開始沉淀時,SO42-的去除率是________。[Ksp(BaSO4)=1.1×1010、Ksp(BaMoO4)=4.0×108,溶液體積變化可忽略不計]
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【題目】工業(yè)廢棄物的資源化回收再利用,可以更大限度地發(fā)揮原材料的價值。某教師在指導學生做研究性學習時,擬利用廢鐵屑在實驗室制備FeSO4溶液,再與等物質的量的(NH4)2SO4反應,制備補血劑硫酸亞鐵銨晶體[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O,相對分子質量為392]。硫酸亞鐵銨晶體比一般亞鐵鹽穩(wěn)定,在空氣中不易被氧化,易溶于水,不溶于乙醇。
(1)廢鐵屑的凈化:將廢鐵屑投入10%的碳酸鈉溶液中并加熱5~10min,通過傾析法棄去純堿溶液,并用蒸餾水洗凈廢鐵屑,待用。
(2)酸浸凈化后的廢鐵屑:將2gFe粉、10mL3mol·L-1的H2SO4溶液加入燒瓶中反應,用如圖所示裝置制備FeSO4溶液。保持溫度70~80℃,適當添加水以補充被蒸發(fā)掉的水分,并控制溶液的pH,至反應無明顯氣泡產(chǎn)生,停止加熱,過濾,稱量殘留固體質量。
①反應過程中會產(chǎn)生少量H2S、PH3等氣體,需使用封閉裝置。寫出用CuSO4溶液吸收H2S氣體的化學反應方程式:____________________________
②反應過程中使用過量鐵粉的目的是____________________________
(3)制備(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O:向FeSO4溶液中加入一定質量的(NH4)2SO4固體,70~80℃條件下溶解后,趁熱倒入50mL乙醇中,析出晶體。
實驗中,需對過濾出產(chǎn)品的母液(pH<1)進行處理。室溫下,分別取母液并向其中加入指定物質,反應后的溶液中主要存在的一組離子正確的是_____ (填序號)。
A.通入過量Cl2:Fe2+、H+、NH4+、Clˉ、SO42ˉ
B.加入過量KSCN溶液:K+、NH4+、Fe3+、SO42ˉ、SCNˉ
C.加入過量NaOH溶液:Na+、Fe2+、NH4+、SO42ˉ、OHˉ
D.加入過量NaClO和NaOH的混合溶液:Na+、SO42ˉ、Clˉ、ClOˉ、OHˉ
(4)產(chǎn)品純度測定:稱取ag產(chǎn)品溶于水,配制成500mL溶液,取25.00mL待測液,用濃度為cmol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定。重復上述操作2次實驗結果如下:
該產(chǎn)品的純度為____________________________(用含a、c的代數(shù)式表示)。
有同學提出,測定產(chǎn)品中SO42ˉ的含量也可測定產(chǎn)品的純度,請補充完整實驗方案:稱取約0.4g樣品,溶于70mL水,__________________________________________________,將沉淀移入坩堝,灼燒至恒重,記錄數(shù)據(jù)(實驗中必須使用的試劑有:2mol·L-1的HCl溶液、BaCl2溶液、AgNO3溶液)。
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【題目】(10分)鉛蓄電池是常用的化學電源,其電極材料分別是Pb和PbO2,電解液為稀硫酸。放電時,該電池總反應式為:Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O。請根據(jù)上述情況判斷:
(1)該蓄電池的負極材料是_________,放電時發(fā)生_________(填“氧化”或“還原”)反應。
(2)該蓄電池放電時,電解質溶液的酸性_________(填“增大”、“減小”或“不變”),電解質溶液中陰離子移向_________(填“正”或“負”)極。
(3)已知硫酸鉛為不溶于水的白色固體,生成時附著在電極上。試寫出該電池放電時,正極的電極反應_______________________________________(用離子方程式表示)。
(4)氫氧燃料電池具有啟動快、效率高等優(yōu)點,其能量密度高于鉛蓄電池。若電解質為KOH溶液,則氫氧燃料電池的負極反應式為____________________。該電池工作時,外電路每流過1×103 mol e-,消耗標況下氧氣_________m3。
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【題目】釹鐵硼磁鐵是最常使用的稀土磁鐵,被廣泛應用于電子產(chǎn)品中。生產(chǎn)釹鐵硼磁鐵的主要原材料有稀土金屬釹、純鐵、鋁、硼以及其他物質。請回答下列問題:
(1)釹(Nd)為60號元素,在元素周期表中位于第____周期;基態(tài)Fe2+外圍電子的軌道表達式為_____________。
(2)實驗測得AlCl3的實際存在形式為Al2Cl6,其分子的球棍模型如圖所示。
①該分子中Al原子采取______雜化。
②Al2Cl6與過量NaOH溶液反應生成Na[Al(OH)4],[Al(OH)4]-中存在的化學鍵有____(填標號)。
A.離子鍵 B.極性共價鍵 C.金屬鍵 D.非極性共價鍵 E.氫鍵
(3)FeO是離子晶體,其晶格能可通過如下的Born﹣Haber循環(huán)計算得到。
基態(tài)Fe原子的第一電離能為___kJ·mol-1,FeO的晶格能為___kJ·mol-1。
(4)因材料中含有大量的釹和鐵,容易銹蝕是釹鐵硼磁鐵的一大弱點,可通過電鍍鎳(Ni)等進行表面涂層處理。已知Ni可以形成化合物四羰基鎳[Ni(CO)4],其為無色易揮發(fā)劇毒液體,熔點為-25 ℃,沸點為43 ℃,不溶于水,易溶于乙醇、苯、四氯化碳等有機溶劑,四羰基鎳的晶體類型是_______,寫出與配體互為等電子體的分子和離子的化學式為_____、_____(各寫一種)。
(5)已知立方BN晶體硬度很大,其原因是________;其晶胞結構如圖所示,設晶胞中最近的B、N原子之間的距離為a nm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則晶體的密度為_____g·cm-3(列式即可,用含a、NA的代數(shù)式表示)。
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【題目】血紅蛋白(Hb)和肌紅蛋白(Mb)分別存在于血液和肌肉中,都能與氧氣結合,與氧氣的結合度a(吸附O2的Hb或Mb的量占總Hb或Mb的量的比值)和氧氣分壓p(O2)密切相關。請回答下列問題:
(1)人體中的血紅蛋白(Hb)能吸附O2、H+,相關反應的熱化學方程式及平衡常數(shù)如下:
Ⅰ.Hb(aq)+H+(aq)HbH+(aq) ΔH1 K1
Ⅱ.HbH+(aq)+O2(g)HbO2(aq)+H+(aq) ΔH2 K2
Ⅲ.Hb(aq)+O2(g)HbO2(aq) ΔH3 K3
ΔH3=_____(用ΔH1、ΔH2表示),K3=_____(用K1、K2表示)。
(2)Hb與氧氣的結合能力受到c(H+)的影響,相關反應如下:HbO2(aq)+H+(aq)HbH+(aq)+O2(g)。37 ℃,pH分別為7.2、7.4、7.6時氧氣分壓p(O2)與達到平衡時Hb與氧氣的結合度的關系如圖1所示,pH=7.6時對應的曲線為_____(填“A”或“B”)。
(3)Mb與氧氣結合的反應如下:Mb(aq)+O2(g)MbO2(aq) ΔH,37 ℃時,氧氣分壓p (O2)與達平衡時Mb與氧氣的結合度a的關系如圖2所示。
①已知Mb與氧氣結合的反應的平衡常數(shù)的表達式K=,計算37 ℃時K=_____kPa-1。
②人正常呼吸時,體溫約為37 ℃,氧氣分壓約為20.00 kPa,計算此時Mb與氧氣的最大結合度為______(結果保留3位有效數(shù)字)。
③經(jīng)測定,體溫升高,Mb與氧氣的結合度降低,則該反應的ΔH____(填“>”或“<”)0。
④已知37 ℃時,上述反應的正反應速率v(正)=k1·c(Mb)·p(O2),逆反應速率v(逆)=k2·c(MbO2),若k1=120 s-1·kPa-1,則k2=______。37 ℃時,圖2中C點時,=____。
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【題目】甲胺(CH3NH2)的性質與氨氣相似。已知pKb=-lgKb,pKb(CH3NH2·H2O)=3.4,pKb(NH3·H2O)=4.8。常溫下,向10.00 mL 0. 1000 mol·L-1的甲胺溶液中滴加0. 0500 mol·L-1的稀硫酸,溶液中c(OH-)的負對數(shù)pOH=-lgc(OH-)]與所加稀硫酸溶液的體積(V)的關系如圖所示。下列說法錯誤的是
A.B點對應的溶液的pOH>3.4
B.甲胺溶于水后存在平衡:CH3NH2+H2OCH3NH+OH-
C.A、B、C三點對應的溶液中,水電離出來的c(H+):C>B>A
D.A、B、C、D四點對應的溶液中,c(CH3NH3+)的大小順序:D>C>B>A
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【題目】汽車尾氣中含有CO、NO、NO2、碳氫化合物等多種污染物;卮鹣铝袉栴}:
(1)汽車燃料中不含氮元素,尾氣中所含NO產(chǎn)生的原因是_________________________(用化學方程式表示)。
(2)已知:2C4H10(g)+13O2(g)=8CO2(g)+10H2O(g) △H1=-5316 kJ·mol-1
N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H2
2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H3=-746 kJ·mol-1
①若H2O(l)=H2O(g) △H=+44 kJ·mol-1,則表示正丁烷燃燒熱的熱化學方程式為__________________。
②部分化學鍵鍵能數(shù)據(jù)為:氧分子中氧氧鍵的鍵能為494 kJ·mol-1;C=O的鍵能為799 kJ·mol-1;CO分子中碳氧鍵的鍵能為1076 kJ·mol-1;請計算出反應2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)的△H=______________kJ·mol-1,由此可以計算△H2=__________kJ·mol-1
(3)1573K時,N2+O22NO平衡常數(shù)為2.0×10-6,若測得內(nèi)燃機內(nèi)平衡混合氣中氮氣、氧氣的物質的量分別為0.2mol、0.001mol,則生成NO的物質的量為_____________mol,N2的轉化率為____________。
(4)T<500K時,反應NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)分兩步進行:
第一步:NO2(g)+NO2(g)=NO3(g)+NO(g) (慢反應)
第二步:NO3(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g) (快反應)
下列表述正確的是__________(填標號)
A.反應速率與NO2濃度有關 B.反應速率與NO濃度有關
C.反應的中間產(chǎn)物只有NO3 D.第一步反應活化能較低
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【題目】Bodensteins研究了下列反應:2HI(g)H2(g)+I2(g) ΔH=+11 kJ/mol。在716K時,氣體混合物中碘化氫的物質的量分數(shù)x(HI)與反應時間t的關系如下表:
t/min | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 120 |
x(HI) | 1 | 0.91 | 0.85 | 0.815 | 0.795 | 0.784 |
x(HI) | 0 | 0.60 | 0.73 | 0.773 | 0.780 | 0.784 |
由上述實驗數(shù)據(jù)計算得到v正~x(HI)和v逆~x(H2)的關系可用如圖表示。當改變條件,再次達到平衡時,下列有關敘述不正確的是
A.若升高溫度到某一溫度,再次達到平衡時,相應點可能分別是A、E
B.若再次充入a mol HI,則達到平衡時,相應點的橫坐標值不變,縱坐標值增大
C.若改變的條件是增大壓強,再次達到平衡時,相應點與改變條件前相同
D.若改變的條件是使用催化劑,再次達到平衡時,相應點與改變條件前不同
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【題目】瓦斯爆炸是煤礦開采中的重大危害,一種瓦斯分析儀(圖甲)的傳感器在煤礦巷道中的甲烷達到一定濃度時可以顯示。該瓦斯分析儀工作原理類似燃料電池的工作原理,其裝置如圖乙所示,
其中的固體電解質是Y2O3—Na2O,O2-可以在其中自由移動。下列有關敘述不正確的是
A.電極b是正極,內(nèi)電路中O2-由電極b流向電極a
B.電極a的反應式為:CH4 +4O2--8e-=CO2 +2H2O
C.瓦斯分析儀工作時,電池內(nèi)電路中電子由電極b流向電極a
D.當固體電解質中有1 mol O2- 通過時,電子轉移2 mol
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【題目】如圖所示,三個燒瓶中分別充滿NO2氣體并分別放置在盛有下列物質的燒杯(燒杯內(nèi)有水)中:在(1)中加入CaO,在(2)中不加其他任何物質,在(3)中加入NH4Cl晶體,發(fā)現(xiàn)(1)中紅棕色變深,(3)中紅棕色變淺。[已知反應2NO2(紅棕色) N2O4(無色)]
下列敘述正確的是( )
A.2NO2N2O4是放熱反應
B.NH4Cl溶于水時放出熱量
C.燒瓶(1)中平衡混合氣體的平均相對分子質量增大
D.燒瓶(3)中氣體的壓強增大
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