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1、研究含碳和含氮物质的反应对生产、生活、科研等方面具有重要的意义。回答下列问题:(1)、消除汽车尾气中的NO、 , 有利于减少PM2.5的排放。已知如下信息:
ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.
则与反应生成和的热化学方程式为。
(2)、在一定温度下,向2L刚性容器中充入和只发生反应ⅲ①下列描述可表示该反应达到平衡状态的有(填序号)
a.容器内颜色深浅不再改变 b.混合气体密度保持不变
c. d.单位时间内生成和生成的物质的量之比为
②该反应的反应速率;分别为正、逆反应速率常数,已知平衡时的转化率为 , 则为(计算时不考虑其他反应)。
(3)、在一定温度下,向起始压强为100kPa的1L恒容密闭容器中通入和的混合气体发生反应ⅱ和ⅲ,4min时反应达到平衡,测得体系总压强为90kPa,且(为气体分压,单位为kPa),达到平衡时的平均反应速率为 , 反应ⅲ的压强平衡常数。(4)、在两个初始体积相同且容积可变的容器内分别充入和 , 在总压为条件下仅发生反应ⅲ。待两容器均达到平衡时,测得转化率随温度的变化如图所示。试解释m点的容器容积大于n点的原因。(5)、近年研究发现,电催化和含氮物质(等)在常温常压下合成尿素,有助于实现碳中和及解决含氮废水污染问题。向一定浓度的溶液通至饱和,在电极上反应生成 , 电解原理如图所示。电解过程中,在a电极上的反应式为。 -
2、稀土钕铁硼永磁材料广泛应用于新能源汽车、节能环保家电、国防军事等工业领域。工业上以钕铁硼废料[含钕(Nd,质量分数为28.8%)、Fe、B]为主要原料回收高纯度钕的工艺流程如下。
已知:①Nd的稳定价态为价;Nd的活动性较强,与稀硫酸反应产生;硼难溶于稀硫酸。钕离子可与过量生成可溶性配合物;②常温下,。
回答下列问题:
(1)、“酸溶”时,下列措施可以提高酸溶速率的是___________(填序号)。A、适当升高温度 B、适当增大硫酸的浓度 C、适当延长浸取时间 D、将钕铁硼废料粉碎(2)、常温下,“沉钕”过程中调节溶液的pH为2.3,钕全部以沉淀完全,若此时溶液中 , (填“有”或“无”)沉淀生成;酸性太强会使“沉钕”不完全,原因是。(3)、①“沉淀”过程得到晶体。写出“沉淀”时发生反应的离子方程式:。②此过程中,草酸实际用量与理论计算量的比值(n)和沉钕率的关系如下图所示。
对沉钕率变化趋势进行解释:。
③“滤液3”中的(填化学式)可在上述流程中循环利用。
(4)、“一系列操作”包括;空气中“煅烧”时生成无毒的气体,反应的化学方程式。 -
3、某化学学习小组用如图所示装置(夹持仪器省略),以甘氨酸与硫酸亚铁为原料制备补铁剂甘氨酸亚铁[]。
已知:Ⅰ.有关物质性质如下表所示:
甘氨酸
易溶于水,微溶于乙醇、冰醋酸,在冰醋酸中的溶解度大于在乙醇中的溶解度
柠檬酸
易溶于水和乙醇,酸性较强,有强还原性
甘氨酸亚铁
易溶于水,难溶于乙醇、冰醋酸
Ⅱ.甘氨酸亚铁[]摩尔质量为
Ⅲ.氨基能被酸性溶液氧化:连接好装置,装入药品,实验步骤如下:
①打开 , 反应一段时间,将装置中空气排净;
②___________,使b中溶液进入c中;
③在50℃恒温条件下用磁力搅拌器不断搅拌,然后向c中滴加NaOH溶液,调溶液pH至5.5~6.0,使反应物充分反应;
④反应完成后,向c中反应混合液加入乙醇,生成白色沉淀,将沉淀过滤、洗涤得粗产品。
回答下列问题:
(1)、步骤②中将b中溶液加入c中的操作是。(2)、仪器c的名称是 , 其中加入柠檬酸的作用是 , 装置c中生成甘氨酸亚铁的化学方程式是。(3)、步骤④中加入乙醇的作用是。(4)、装置d的作用是。(5)、产品纯度测定。已知粗产品通常混有甘氨酸,称取粗产品2.2克,先加入(填写下列物质的标号:a.水、b.乙醇、c.冰醋酸),搅拌、过滤、洗涤得沉淀,将沉淀配成250mL溶液,取溶液25.00mL置于锥形瓶,用的溶液滴定至终点,三次平均消耗体积为26.00mL,则该样品的纯度为%。(结果保留一位小数) -
4、常温下将NaOH溶液分别滴加到等浓度等体积的氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸溶液中,溶液pH与溶液中相关粒子浓度比值的负对数值X的关系如图(忽略溶液体积的变化)。下列说法错误的是A、三种酸的电离常数: B、常温下的数量级为 C、等浓度的三种酸溶液中,水的电离程度最大的是 D、当三种溶液中 , 消耗最少的为氯乙酸
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5、乙烯可由和制取:。在0.1MPa下,反应起始的条件下,不同温度下达到平衡时,四种组分的物质的量分数如图所示:
下列说法错误的是
A、该反应的 B、440K时的平衡转化率为50% C、曲线b表示的物质的量分数随温度的变化 D、在440K恒容条件下反应已达平衡时,继续通入与起始等比例的和 , 可以提高和的平衡转化率 -
6、研究笼形包合物结构和性质具有重要意义,化学式为的笼形包合物四方晶胞结构如图所示(H原子未画出)。每个苯环只有一半属于该晶胞,晶胞参数为 , 。晶胞中N原子均参与形成配位键。下列说法正确的是A、基态Zn原子的价电子排布式为 B、与的配位数之比为 C、晶胞中采取杂化 D、
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7、从炼钢粉尘(主要含和ZnO)中提取锌的流程如下:
“盐浸”过程ZnO转化为 , 并有少量和浸出。下列说法正确的是
A、“盐浸”过程若浸液pH下降,需补充 B、“滤渣”的主要成分为 C、“沉锌”过程发生反应 D、应合理控制用量,以便滤液循环使用 -
8、电解法处理酸性含铬废水(主要含有)时,以铁板作阴、阳极,处理过程中存在反应 , 最后以形式除去,下列说法错误的是A、阴极反应为 B、电解过程中废水的pH变大 C、电路中每转移6mol电子,最多有被还原 D、该条件下的还原性强于
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9、下列实验操作与预期实验目的或结论一致的是
选项
实验操作
预期实验目的或结论
A
向两份相同蛋白质溶液中分别滴加饱和NaCl溶液和溶液,均有固体析出
蛋白质均发生变性
B
常温下,向饱和溶液中加少量粉末,过滤,向洗净的沉淀中加稀盐酸,有气泡产生
说明常温下,
C
向含有少量的溶液中加入足量粉末,搅拌一段时间后过滤
除去溶液中少量
D
向浓中插入红热的炭,产生红棕色气体
炭可与浓反应生成
A、A B、B C、C D、D -
10、某催化剂结构简式如图所示。下列说法正确的是A、该配合物中镍的化合价为 B、基态原子的第一电离能关系: C、该配合物中氯元素以中性氯原子的形式参与配位 D、Ni元素在周期表中位于第四周期第Ⅷ族
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11、是极强的氧化剂,可与稀有气体制得稀有气体离子化合物,六氟合铂氙的制备方式如图所示,下列说法错误的是A、整个反应过程中,属于氧化还原反应的是②③⑤ B、整个反应过程中,起到了催化剂的作用 C、整个反应过程中既有离子键的生成也有共价键的生成 D、反应过程中消耗1mol氙气,理论上可生成1mol六氟合铂氙
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12、下列过程中的化学方程式或离子方程式书写错误的是A、向硫化钠溶液中通入足量二氧化硫: B、黄铁矿(主要成分为)的燃烧: C、氟化物预防龋齿的化学原理: D、氮化硅可由石英与焦炭在高温的氮气流中制备:
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13、谷氨酸单钠是味精的主要成分,利用发酵法制备该物质的流程如下:
下列说法正确的是
A、谷氨酸的分子式为 B、可用红外光谱仪检测谷氨酸中所含官能团的类型 C、等物质的量的谷氨酸和谷氨酸单钠中,手性碳原子的数目相同,均约为 D、“中和”时,为了提高谷氨酸单钠盐的产率,需要添加过量的 -
14、下列有关实验操作的说法,正确的是A、洗净的锥形瓶和容量瓶可以放进烘箱中烘干 B、用二硫化碳清洗试管内壁附着的硫 C、实验室未用完的钠、钾等试剂不能放回原试剂瓶 D、蒸馏操作中需要使用球形冷凝管
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15、下列化学用语或描述错误的是A、甲烷分子式和实验式均可表示为“” B、中子数为16的磷原子: C、石墨的层状结构如图 D、SiC(俗称金刚砂)的晶体类型:共价晶体
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16、第四届湖南旅游发展大会将于5月24-26日在岳阳市举行。在旅游过程中,我们可以学习到很多化学知识。以下说法正确的是A、君山银针茶叶中含有的茶多酚不易被氧化,具有抗氧化功效 B、巴陵石化生产的乙烯是一种精细化学品,其产量可衡量国家石油化工水平 C、洞庭湖的芦苇含纤维素,纤维素属于有机高分子化合物 D、岳阳楼使用的红色油漆中含有的三氧化二铁属于金属材料
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17、奥希替尼(化合物J)是一种抗肿瘤药,可由下列路线合成(部分反应试剂、条件略去):
回答下列问题:
(1)、D的结构简式为________。(2)、E中含氧官能团名称为硝基和________。(3)、由I生成J的反应类型是________。(4)、A+B→C化学方程式为________。(5)、在的同分异构体中,同时满足下列条件的有种(不考虑立体异构),写出其中一种同分异构体的结构简式。①含有手性碳原子 ②含有醛基
(6)、氟他胺()也是抗肿瘤药的一种,依据以上流程信息,结合所学知识,设计以
为原料合成氟他胺的路线________(其他试剂任选)。
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18、
空气是人类赖以生存的重要资源,其主要成分为、及少量、等。
Ⅰ.早在18世纪末,科学家就提出“向空气要面包”。
(1)请依据下表资料数据,选择常温下更适合生产的反应________(用反应序号表示),并说明选择的理由________。
、时反应的焓变、熵变和平衡常数
化学反应
反应①:
反应②:
K
Ⅱ.为有效降低空气中的含量,可采用其在固体催化剂表面加氢合成甲烷的方法,涉及的反应如下:
主反应:
副反应:
(2)向甲、乙两个体积相同的容器中加入和(假设只发生主反应),甲容器在恒温恒容条件下进行,而乙容器则在绝热恒容条件下进行,两容器中压强()随时间变化曲线如图:
①甲容器中,从开始到点,用分压变化表示的反应速率为________(用p表示)。
②乙容器中,从开始到a点压强增大的原因是________。
(3)时,向恒容密闭容器中充入和 , 初始压强为 , 主、副反应均达到平衡状态时,的转化率为 , 的选择性为 , 则主反应的平衡常数________(的选择性 , 列出计算表达式)。
Ⅲ.我国科学家研发了可同时收集、的电解池装置。
(4)采用双极膜(图中双极膜中间层中的解离为和 , 并在直流电场作用下分别向两极迁移),通过电解溶液制备的同时收集 , 该装置的工作原理如图所示。回答下列问题:
①b是电源的________极(填“正”或“负”)。
②该装置电解的总化学反应方程式为________。
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19、碘酸钾是一种白色结晶性粉末,溶于水和稀硫酸,不溶于乙醇、液氨。常用作分析试剂、氧化剂及营养强化剂。某实验小组制备并测定其纯度的操作如下:
I.的制备:向含(过量)的热水溶液中,加入含的水溶液,反应至出现大量棕褐色沉淀 , 加热;加适量的乙醇,充分反应;再进行过滤,向滤液中加10.00mL5%的醋酸,转移至蒸发皿中,加热至表面出现晶膜,停止加热:自然冷却,待大量固体析出,进行过滤;用冷乙醇洗涤固体,在培养皿内自然晾干,称量的固体质量为。
Ⅱ.纯度测定:称取样品加水溶解后转移至容量瓶中定容,取待测液于锥形瓶中,加入过量 , 再加入的盐酸;置于暗处 , 用的滴定溶液至淡黄色,加入的淀粉溶液后,继续滴加溶液至滴定终点,重复测定三次。消耗溶液的体积平均为。
已知:①淀粉与形成的复合物可吸附部分;②。
(1)、制备过程中,下列仪器在过滤操作时一定不需要的是________(填字母)。(2)、请写出与反应的化学方程式________。(3)、的制备过程中乙醇过量带来的后果是________。(4)、滴定过程中需在临近终点时加入淀粉溶液的可能原因是________。(5)、测定的样品纯度为(保留3位有效数字),若实验中配制溶液时未煮沸蒸馏水,可使测定结果(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(6)、设计实验验证市售加碘食盐中碘的存在形式是而非 , 写出关键操作及预期现象________。 -
20、氧化钪(Sc2O3)是一种稀土氧化物,广泛地应用于原子能、航空航天、荧光、电子、高技术陶瓷等领域。工业上以钨渣[含W,Sc,Si,Ca,Na,Zr(锆)等诸多元素的氧化物]为原料提取高纯度氧化钪的流程如下:
查阅资料:1.钨的氧化物WO3是酸性氧化物;
2.萃取相是采用TBP和P204与煤油按一定比例混合而成的有机相(TP);
3.萃取相比O/W即为有机相与被萃取的酸性溶液的体积比;
4.逆流萃取指萃取剂与原溶液逆向流动的萃取。单极萃取指仅进行一次萃取的操作。
(1)、钪的基态原子价电子轨道表示式为________。(2)、“萃取”采用逆流萃取,相比单级萃取的优势有。“萃取”过程中萃取相比O/W和搅拌速度直接影响萃取率,请根据表格中的数据选择的最佳萃取相比O/W和搅拌器转速分别为。表1萃取相比试验结果
萃取相比O/W
1:10
1:15
1:20
1:25
1:30
1:35
1:40
萃取率%
90
90
90
80
75
70
60
表2搅拌速度试验结果
搅拌器转速/ r/min
150
300
450
600
700
萃取率%
70
80
90
少量乳浊液
大量乳浊液
(3)、Sc3+与P204形成的配合物可表示为Sc(HA2)3 , 则加氢氧化钠溶液“反萃取”过程中生成Sc(OH)3的化学方程式为________。(4)、Sc(OH)3粗品用盐酸溶解,并控制溶液pH为6,加Na2HPO4溶液除钙。若除钙时pH调节过小,可能导致的后果是________。(5)、苦杏仁酸()在酸性条件下可与Zr4+形成配合物,请解释其与Zr4+配位的化学原理是________。
(6)、空气中“煅烧”时发生反应的化学方程式为________。