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【題目】研究金屬腐蝕和防腐的原理很有現(xiàn)實意義.
(1)甲圖為人教版教材中探究鋼鐵的吸氧腐蝕的裝置,某興趣小組按裝置試驗,導管中液柱的上升緩慢,為更快更清晰地觀察到液柱上升的現(xiàn)象,下列措施錯誤的________(填序號)
A.用純氧氣代替試管內空氣
B.用酒精燈加熱試管提高溫度
C.將鐵釘換成鐵粉和炭粉混合粉末
D.換成更細的導管,水中滴加紅墨水
(2)為探究鐵釘腐蝕實驗a、b兩點所發(fā)生的反應,張老師進行以下實驗,證明鐵發(fā)生電化學腐蝕。請完成表格空白:
實驗操作 | 實驗現(xiàn)象 | 實驗結論 |
ⅰ.向NaCl溶液中滴加2~3滴酚酞指示劑 | a點附近溶液出現(xiàn)紅色 | a點電極反應為_______________ |
ⅱ.然后再滴加2~3滴鐵氰化鉀溶液 | b點周圍出現(xiàn)藍色沉淀 | b點電極反應為_______________ 沉淀的化學式為______________ |
(3)孔老師認為僅通過b中現(xiàn)象不能證明鐵發(fā)生了電化學腐蝕,補充進行下列實驗,在實驗幾分鐘后的記錄如下:
實驗 | 滴管 | 現(xiàn)象 |
1.0 mol·L-1NaCl溶液 | 0.5 molL﹣1K3[Fe(CN)6]溶液 | 鐵片表面產生大量藍色沉淀 |
以上實驗表明,K3[Fe(CN)6]具有________性
(4)趙老師設計下面裝置研究弱酸性環(huán)境中腐蝕的主要形式,測定錐形瓶內氣壓和空氣中氧氣的體積分數(shù)隨時間變化見圖,從圖中可分析,t1~t2之間主要發(fā)生_________腐蝕(填吸氧或析氫)
(5)金屬陽極鈍化形成保護膜是一種電化學防腐方法,將Fe作陽極置于H2SO4溶液中,一定條件下Fe表面形成致密Fe3O4氧化膜,試寫出該陽極電極反應式_________。
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【題目】“綠水青山就是金山銀山”,研究 脫硝和脫硫技術成為人們共同關注的課題。
(1)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反應歷程如下:
反應Ⅰ:2NO(g)N2O2(g)(快);v1正=k1正c2(NO)、v1逆=k1逆c(N2O2);
反應Ⅱ:N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢);v2正=k2正c(N2O2)c(O2)、v2逆=k2逆c2 (NO2);
在一定條件下,反應2NO(g)+O2(g)2NO2(g)達到平衡狀態(tài),平衡常數(shù)K=_____(用含k1正、k1逆、k2正、k2逆的代數(shù)式表示)。
(2)煙道氣中的NOx是主要的大氣污染物之一,為了監(jiān)測其含量,選用如下檢測方法。
將v L氣樣通入適量酸化的H2O2溶液中,使NO完全被氧化成NO3﹣,加水稀釋至100.00 mL.量取20.00 mL該溶液,加入v1 mL c1 molL﹣1 FeSO4標準溶液(過量),充分反應后,用c2 molL﹣1 K2Cr2O7標準溶液滴定剩余的Fe2+,終點時消耗v2 mL。
①NO被H2O2氧化為NO3﹣ 的離子方程式為________。
②加水稀釋到100.00mL所用的玻璃儀器除量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管外,還需要_____;
③滴定過程中發(fā)生下列反應:
3Fe2++NO3﹣+4H+═NO↑+3Fe3++2H2O
Cr2O72﹣+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O
則氣樣中NO的含量為_____mg/L。
下列操作會使滴定結果偏高的是_____
A.滴定管未用標準液潤洗
B.錐形瓶洗凈后還存留少量的水
C.滴定管滴定前讀數(shù)正確,滴定后俯視讀數(shù)
D.FeSO4標準溶液部分變質
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【題目】堿式碳酸鎂[4MgCO3·Mg(OH)2·4H2O]是一種重要的無機化工產品。一種由白云石[主要成分為CaMg(CO3)2,含少量SiO2、Fe2O3等]為原料制備堿式碳酸鎂(國家標準中CaO的質量分數(shù)≤0.43%)的實驗流程如下:
(1)“煅燒”時發(fā)生主要反應的化學方程式為___。
(2)常溫常壓下,“碳化”可使鎂元素轉化為Mg(HCO3)2,“碳化”時終點pH對最終產品中CaO含量及堿式碳酸鎂產率的影響如圖1和圖2所示。
①應控制“碳化”終點pH約為___,鈣元素的主要存在形式是___(填化學式)。
②根據圖2,當pH=10.0時,鎂元素的主要存在形式是___(填化學式)。
(3)“熱解”生成堿式碳酸鎂的化學方程式為___。
(4)該工藝為達到清潔生產,可以循環(huán)利用的物質是___(填化學式)。
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【題目】水溶液中的離子平衡是中學學習的一個重要內容。
(1)下列溶液①0.1mol/L鹽酸②0.1mol/L H2SO4溶液③0.1mol/LCH3COONa溶液④0.1mol/LNH4Cl溶液⑤0.1mol/L氨水,按pH由小到大順序為_________________(填序號)
(2)等濃度的鹽酸、氨水中,由水電離出的H+濃度c(H+)鹽酸_________ c(H+)氨水(填“大于”“小于”或“等于”)。在25℃下,將a mol·L-1的氨水與0.01 mol·L-1的鹽酸等體積混合充分反應后溶液呈中性。則反應后溶液存在的離子濃度由大到小順序為_________,氨水的濃度a_______0.01 mol·L-1(填“>”、“<”或“=”)
(3)某同學查閱資料發(fā)現(xiàn),人體血液里存在重要的酸堿平衡:CO2+H2OH2CO3HCO3﹣,使人體血液pH保持在7.35~7.45,否則就會發(fā)生酸中毒或堿中毒。
①人體血液酸中毒時,可注射_____(填選項)緩解;
A.NaOH溶液 B.NaHCO3溶液 C.NaCl溶液 D.Na2SO4溶液
②已知25℃時,水解反應的一級平衡常數(shù),當溶液中時,溶液的pH=_________________。
(4)25℃時,AgCl的Ksp=1.8×10﹣10,該溫度下向1 L 0.03 mol/L的AgNO3溶液中加入1 L 0.01 mol/L的NaCl溶液之后,溶液中c(Cl﹣)=_____mol/L(忽略混合前后溶液體積的變化)。平衡后,若向該體系中加入少量AgCl固體,則c(Cl﹣)_____(填“增大”或“減小”或“不變”)。
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【題目】有機物H屬于大位阻醚系列中的一種,在有機化工領域具有十分重要的價值。2018年我國首次使用α﹣溴代羰基化合物合成大位阻醚H,其合成路線如圖:
回答下列問題:
(1)A的名稱是_____。
(2)H中的官能團名稱是_____,①~⑥中屬于取代反應的是_____(填序號)。
(3)反應②所需的試劑和條件是_____,③的化學方程式是_____。
(4)化合物X是E的同分異構體,X不能與 NaHCO3溶液反應,能與NaOH溶液反應,又能與金屬鈉反應。符合上述條件的X的同分異構體有_____種(不考慮立體異構)。其中核磁共振氫譜有3組峰,峰面積之比為1:1:6的結構簡式為_____。
(5)請寫出以 和為原料合成另一種大位阻醚的合成路線:_____。
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【題目】氮化鎵(GaN)被稱為第三代半導體材料,其應用取得了突破性的進展。一種鎳催化法生產GaN的工藝如圖:
(1)“熱轉化”時Ga轉化為GaN的化學方程式是_____。
(2)“酸浸”的目的是_____,“操作Ⅰ”中包含的操作是_____。
某學;瘜W興趣小組在實驗室利用圖裝置模擬制備氮化鎵:
(3)儀器X中的試劑是_____,儀器Y的名稱是_____,裝置G的作用是_____。
(4)加熱前需先通入一段時間的H2,原因是_____。
(5)取某GaN樣品m克溶于足量熱NaOH溶液,發(fā)生反應 GaN+OH﹣+H2OGaO2-+NH3↑,用H3BO2溶液將產生的NH3完全吸收,滴定吸收液時消耗濃度為c mol/L的鹽酸V mL,則樣品的純度是_____。(已知:NH3+H3BO3=NH3H3BO3;NH3H3BO3+HCl=NH4Cl+H3BO3)
(6)科學家用氮化鎵材料與銅組裝成如圖所示的人工光合系統(tǒng),成功地實現(xiàn)了用CO2和H2O合成CH4,請寫出銅極的電極反應式_____。
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【題目】根據下圖所示,下列說法正確的是
A.甲池是電能轉化為化學能的裝置,乙、丙是化學能轉化為電能的裝置
B.甲池通入CH3OH的電極反應式為CH3OH-6e-+2H2O=CO32-+8H+
C.反應一段時間后,向乙池中加入一定量Cu(OH)2固體能使CuSO4溶液恢復到原濃度
D.甲池中消耗280mL(標準狀況下)O2,此時丙池中理論上最多產生1.45g固體
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【題目】一種將燃料電池與電解池組合制備KMnO4的裝置如圖所示(電極甲、乙、丙、丁均為惰性電極)。該裝置工作時,下列說法不正確的是
A. 電極丁的反應式為MnO42- -e-= MnO4-
B. 電極乙附近溶液的pH減小
C. KOH溶液的質量分數(shù):c%>a%>b%
D. 導線中流過2 mol電子時,理論上有2molK+移入陰極區(qū)
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【題目】AA705合金(含Al、Zn、Mg和Cu)幾乎與鋼一樣堅固,但重量僅為鋼的三分之一,已被用于飛機機身和機翼、智能手機外殼上等。但這種合金很難被焊接。最近科學家將碳化鈦納米顆粒(大小僅為十億分之一米)注入AA7075的焊絲內,讓這些納米顆粒充當連接件之間的填充材料。注入了納米粒子的填充焊絲也可以更容易地連接其他難以焊接的金屬和金屬合金;卮鹣铝袉栴}:
(1)基態(tài)銅原子的價層電子排布式為__________。
(2)第三周期某元素的前5個電子的電離能如圖1所示。該元素是_____(填元素符號),判斷依據是_______。
(3)CN—、NH3、H2O和OH—等配體都能與Zn2+形成配離子。1mol [Zn(NH3)4]2+含___ molσ鍵,中心離子的配位數(shù)為_____。
(4)鋁鎂合金是優(yōu)質儲鈉材料,原子位于面心和頂點,其晶胞如圖2所示。1個鋁原子周圍有_____個鎂原子最近且等距離。
(5)在二氧化鈦和光照條件下,苯甲醇可被氧化成苯甲醛:
①苯甲醇中C原子雜化類型是__________。
②苯甲醇的沸點高于苯甲醛,其原因是__________。
(6)鈦晶體有兩種品胞,如圖所示。
①如圖3所示,晶胞的空間利用率為______(用含п的式子表示)。
②已知圖4中六棱柱邊長為x cm,高為y cm。該鈦晶胞密度為D g·cm-3,NA為______mol—1(用含x y和D的式子表示)。
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【題目】碳和氮的化合物在生產生活中廣泛存在。回答下列問題:
(1)乙炔在Pd表面選擇加氫的反應機理如圖,其中吸附在Pd表面上的物種用*標注。
上述反應為_____(填“放熱”或“吸熱”)反應,歷程中最小能壘(活化能)為_____kJ/mol,該步驟的化學方程式為_____。
(2)NH3催化還原氮氧化物(SCR)技術是目前應用最廣泛的氮氧化物脫除技術。原理為:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g) △H=﹣11.63 kJ/mol,在2 L密閉容器中,使用不同的催化劑A、B、C,產生N2的物質的量隨時間變化如圖所示。下列說法正確的_____。
A.用催化劑A前50s平均反應速率v(N2)=2.5×10﹣2 mol/(Ls)
B.體系各物質狀態(tài)不變時,反應在任何溫度下均可自發(fā)進行
C.分離出體系中的H2O(g)有利于氮氧化物的脫除
D.用催化劑C達到平衡時,N2產率最小
(3)廢氣的變廢為寶越來越成為人們共同關注的焦點,某化學課外小組查閱資料得知:
2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的反應歷程分兩步:
Ⅰ.2NO(g)N2O2(g) (快) v1正=k1正c2(NO),v1逆═k1逆c(N2O2) △H1<0
Ⅱ.N2O2(g)+O2(g)2NO2(g)(慢) v2正=k2正c(N2O2)c(O2),v2逆=k2逆c2(NO2) △H2<0
請回答下列問題:
①一定溫度下,2NO(g)+O2(g)2NO2(g)平衡常數(shù)K=_____(用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示)。
②研究發(fā)現(xiàn)NO轉化為NO2的反應速率隨溫度的升高而減慢,原因是_____。
③已知:N2O4(g)2NO2(g),N2O4與NO2的消耗速率與自身壓強有如下關系:v(N2O4)=k1p(N2O4),v(NO2)=k2p2(NO2)。一定溫度下,相應的速率與壓強關系如圖所示,圖中能表示該反應達到平衡狀態(tài)的兩個點是_____,可以表示該反應正向進行的兩個點是_____。
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