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【題目】SO2是一種大氣污染物,但它在化工和食品工業(yè)上卻有廣泛應(yīng)用。某興趣小組同學(xué)對SO2的實驗室制備和性質(zhì)實驗進(jìn)行研究。
(1)甲同學(xué)按照教材實驗要求設(shè)計如圖所示裝置制取SO2
①本實驗中銅與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ______,銅絲可抽動的優(yōu)點是_______。
②實驗結(jié)束后,甲同學(xué)觀察到試管底部出現(xiàn)黑色和灰白色固體,且溶液顏色發(fā)黑。甲同學(xué)認(rèn)為灰白色沉淀應(yīng)是生成的白色CuSO4夾雜少許黑色固體的混合物,其中CuSO4以白色固體形式存在體現(xiàn)了濃硫酸的________性。
③乙同學(xué)認(rèn)為該實驗設(shè)計存在問題,請從實驗安全和環(huán)保角度分析,該實驗中可能存在的問題是________。
(2)興趣小組查閱相關(guān)資料,經(jīng)過綜合分析討論,重新設(shè)計實驗如下(加熱裝置略):
實驗記錄 A 中現(xiàn)象如下:
序號 | 反應(yīng)溫度/℃ | 實驗現(xiàn)象 |
1 | 134 | 開始出現(xiàn)黑色絮狀物,產(chǎn)生后下沉,無氣體產(chǎn)生 |
2 | 158 | 黑色固體產(chǎn)生的同時,有氣體生成 |
3 | 180 | 氣體放出的速度更快,試管內(nèi)溶液為黑色渾濁 |
4 | 260 | 有大量氣體產(chǎn)生,溶液變?yōu)樗{(lán)色,試管底部產(chǎn)生灰白色固體,品紅溶液褪色 |
5 | 300 | 同上 |
查閱資料得知: 產(chǎn)物中的黑色和灰白色固體物質(zhì)主要成分為 CuS、Cu2S 和 CuSO4,其中CuS 和 Cu2S為黑色固體,常溫下都不溶于稀鹽酸,在空氣中灼燒均轉(zhuǎn)化為CuO和SO2。
①實驗中盛裝濃硫酸的儀器名稱為 ____________。
②實驗記錄表明__________對實驗結(jié)果有影響,為了得到預(yù)期實驗現(xiàn)象,在操作上應(yīng)該____________。
③裝置C 中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是 ___________________。
④將水洗處理后的黑色固體烘干后,測定灼燒前后的質(zhì)量變化,可以進(jìn)一步確定黑色固體中是否一定含有 CuS其原理為__________(結(jié)合化學(xué)方程式解釋)。
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【題目】離子液體是一種由離子組成的液體,在低溫下也能以液態(tài)存在,是一種很有研究價值的溶劑。研究顯示最常見的離子液體主要由圖示正離子和負(fù)離子組成:
回答下列問題:
(1)按電子排布,Al劃分在元素周期表中的______區(qū)(填“s”“p”“d”或“ds”),圖中負(fù)離子的空間構(gòu)型為____________________。
(2)基態(tài)Cl原子的價電子排布圖為____________________。
(3)圖中正離子有令人驚奇的穩(wěn)定性, 它的電子在其環(huán)外結(jié)構(gòu)中高度離域。該正離子中C原子的雜化方式為_________。該化合物中不存在____(填標(biāo)號)。
A.離子鍵 B.極性鍵 C.非極性鍵 D.配位鍵 E.氫鍵
(4)C、N、H三種元素的電負(fù)性由大到小的順序為 __________,NH3與CH4的中心原子均為 sp3雜化,但是H-N-H 的鍵角小于H-C-H的鍵角,原因是________。
(5)AlN是一種陶瓷絕緣體,具有較高的導(dǎo)熱性和硬度, 其立方晶胞如圖所示,Al原子周圍緊鄰的Al原子有_____個。已知:氮化鋁的密度為dg/cm3, 阿伏加德羅常數(shù)為NA,則最近的N原子與Al原子間的距離為_____________pm。
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【題目】研究高效催化劑是解決汽車尾氣中的 NO 和 CO 對大氣污染的重要途徑。
(1)已知:C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5 kJ/mol
C(s)+O2(g)= CO(g) △H2= -110.5 kJ/mol
N2(g)+ O2(g)=2NO(g) △H3= +180.0 kJ/mol
則汽車尾氣的催化轉(zhuǎn)化反應(yīng) 2NO(g)+ 2CO(g)=N2(g)+ 2CO2(g)的△H =_______kJ/mol。
(2)400℃時,在分別裝有催化劑 A 和 B 的兩個容積為 2 L 的剛性密閉容器中,各充入物質(zhì)的量均為nmol的NO和CO發(fā)生上述反應(yīng)。通過測定容器內(nèi)總壓強隨時間變化來探究催化劑對反應(yīng)速率的影響,數(shù)據(jù)如下表:
時間/min | 0 | 10 | 20 | 30 | ∞ |
A容器內(nèi)壓強/kPa | 75.0 | 70.0 | 65.0 | 60.0 | 60.0 |
B容器內(nèi)壓強/kPa | 75.0 | 71.0 | 68.0 | 66.0 | 60.0 |
①由上表可以判斷催化劑 __________(填“A”或“B”) 的效果更好。
②容器中CO 的平衡轉(zhuǎn)化率為 __________。400℃時,用壓強表示的平衡常數(shù)Kp__________(kPa)-1 (保留兩位小數(shù))。
③汽車尾氣排氣管中使用催化劑可以提高污染物轉(zhuǎn)化率,其原因是 __________。
(3)為研究氣缸中NO的生成, 在體積可變的恒壓密閉容器中,高溫下充入物質(zhì)的量均為 1mol 的氮氣和氧氣,發(fā)生反應(yīng) N2(g)+ O2(g)2NO(g)。
①下列說法能表明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_________(填序號)。
A.2v正(O2)= v逆(NO) B.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變
C.c(N2):c(O2)=l D.容器內(nèi)溫度不變
②為減小平衡混合氣中 NO 的體積分?jǐn)?shù), 可采取的措施是 ___________。
(4)對于氣缸中N的生成,化學(xué)家提出了如下反應(yīng)歷程:
第一步 O22O 慢反應(yīng)
第二步 O+N2NO+N 較快平衡
第三步 N+O2NO+O 快速平衡
下列說法錯誤的是_______(填標(biāo)號)。
A.第一步反應(yīng)不從N2分解開始,是因為N2比O2穩(wěn)定
B.N、O 原子均為該反應(yīng)的催化劑
C.三步反應(yīng)中第一步反應(yīng)活化能最大
D.三步反應(yīng)的速率都隨溫度升高而增大
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【題目】如圖是H3AsO4水溶液中含砷的各物種分布分?jǐn)?shù)(平衡時某物種的濃度占各物種濃度之和的分?jǐn)?shù))與pH的關(guān)系。下列說法錯誤的是( )
A.NaH2AsO4溶液呈酸性
B.向NaH2AsO4溶液滴加NaOH溶液過程中,c(H2AsO4-)/c(HAsO42-)先增加后減少
C.H3AsO4和HAsO42-在溶液中不能大量共存
D.Ka3(H3AsO4)的數(shù)量級為10-12
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【題目】目前,國家電投集團(tuán)正在建設(shè)國內(nèi)首座百千瓦級鐵-鉻液流電池儲能示范電站。鐵-鉻液流電池總反應(yīng)為Fe2+ + Cr3+Fe3 + + Cr2+,工作示意圖如圖。下列說法錯誤的是
A.放電時a電極反應(yīng)為 Fe 3++e- =Fe2+
B.充電時b電極反應(yīng)為 Cr3++e- =Cr2+
C.放電過程中H+通過隔膜從正極區(qū)移向負(fù)極區(qū)
D.該電池?zé)o爆炸可能,安全性高,毒性和腐蝕性相對較低
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【題目】氮化鉻具有極高的硬度和力學(xué)強度、優(yōu)異的抗腐蝕性能和高溫穩(wěn)定性能,因而具有廣泛應(yīng)用前景。實驗室制備CrN 反應(yīng)原理為 CrCl3 +NH3CrN+3HCl,裝置如圖所示
下列說法錯誤的是
A.裝置①還可以用于制取O2、Cl2、CO2等氣體
B.裝置②、④中分別盛裝NaOH溶液、KOH固體
C.裝置③中也可盛裝維生素c,其作用是除去氧氣
D.裝置⑤ 中產(chǎn)生的尾氣冷卻后用水吸收得到純鹽酸
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【題目】控制適當(dāng)?shù)臈l件,將反應(yīng)2Fe3++2I-2Fe2++I2設(shè)計成如圖所示的原電池。下列判斷不正確的是
A.反應(yīng)開始時,乙中電極反應(yīng)為2I--2e-=I2
B.反應(yīng)開始時,甲中石墨電極上Fe3+被還原
C.電流計讀數(shù)為零時,反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)
D.平衡時甲中溶入FeCl2固體后,電流計指針不偏轉(zhuǎn)
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【題目】以含鋰電解鋁廢渣(主要含 AlF3、 NaF、LiF、CaO ) 和濃硫酸為原料,制備電池級碳酸鋰,同時得副產(chǎn)品冰晶石,其工藝流程如下:
已知LiOH易溶于水,Li2CO3微溶于水;卮鹣铝袉栴}:
(1)電解鋁廢渣與濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體化學(xué)式為 ___________。濾渣2的主要成分是(寫化學(xué)式)_________。
(2)堿解反應(yīng)中, 同時得到氣體和沉淀反應(yīng)的離子方程式為_____________。
(3)一般地說 K>105 時,該反應(yīng)進(jìn)行得就基本完全了?粱磻(yīng)中存在如下平衡:Li2CO3(s)+Ca2+(aq)2Li+(aq)+ CaCO3(s)通過計算說明該反應(yīng)是否進(jìn)行完全________(已知Ksp(Li2CO3) = 8.64×10-4、Ksp(CaCO3) = 2.5×10-9)。
(4)碳化反應(yīng)后的溶液得到Li2CO3的具體實驗操作有:加熱濃縮、______、______、干燥。
(5)上述流程得到副產(chǎn)品冰晶石的化學(xué)方程式為__________。
(6)Li2CO3是制備金屬鋰的重要原料, 一種制備金屬鋰的新方法獲得國家發(fā)明專利,其裝置如圖所示:
工作時電極 C 應(yīng)連接電源的______極,陽極的電極反應(yīng)式為__________ 。該方法設(shè)計的 A 區(qū)能避免熔融碳酸鋰對設(shè)備的腐蝕和因________逸出對環(huán)境的污染。
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【題目】研究發(fā)現(xiàn)艾滋病治療藥物利托那韋對新型冠狀病毒也有很好的抑制作用,它的合成中間體2-異丙基-4-(甲基氨基甲基)噻唑可按如下路線合成:
回答下列問題:
(1)A的結(jié)構(gòu)簡式是__________,C中官能團(tuán)的名稱為 ______________。
(2)①、⑥的反應(yīng)類型分別是__________、_____。D的化學(xué)名稱是______。
(3)E極易水解生成兩種酸,寫出E與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______。
(4)H的分子式為 __________________。
(5)I是相對分子質(zhì)量比有機物 D 大 14 的同系物, 寫出I 符合下列條件的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:_____________。
①能發(fā)生銀鏡反應(yīng) ②與NaOH反應(yīng)生成兩種有機物
(6)設(shè)計由,和丙烯制備的合成路線______________(無機試劑任選)。
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【題目】5.8g某有機物在氧氣中充分燃燒,將產(chǎn)物先后通過濃硫酸和堿石灰,兩者分別增重5.4g和13.2 g,則該有機物必須滿足的條件是
A.該有機物是烴
B.分子中C、H個數(shù)比為1:2
C.最簡式為C3H3O
D.該有機物的相對分子質(zhì)量為14的倍數(shù)
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