• 1、

    空气是人类赖以生存的重要资源,其主要成分为N2O2及少量CO2H2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________。

    298K101kPa时反应的焓变、熵变和平衡常数

    化学反应

    反应①:N2+3H22NH3

    反应②:N2+O22NO

    ΔHkJmol1

    92.2

    +90.25

    ΔSJK1mol1

    198.2

    +124

    K

    5×108

    3.8×1031

    Ⅱ.为有效降低空气中CO2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:CO2g+4H2gCH4g+2H2Og   ΔH1=156.9kJmol1

    副反应:CO2g+H2gCOg+H2Og   ΔH2=+41.1kJmol1

    (2)向甲、乙两个体积相同的容器中加入1molCO24molH2(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(Pa)随时间变化曲线如图:

    ①甲容器中,从开始到b点,用H2分压变化表示的反应速率为________Pas1(用p表示)。

    ②乙容器中,从开始到a点压强增大的原因是________。

    (3)400时,向1L恒容密闭容器中充入1molCO24molH2 , 初始压强为500kPa , 主、副反应均达到平衡状态时,CO2的转化率为50%CH4的选择性为80% , 则主反应的平衡常数Kp=________(CH4的选择性=CH4CO2×100% , 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H2O解离为H+OH , 并在直流电场作用下分别向两极迁移),通过电解KNO3溶液制备NH3的同时收集O2 , 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________。

  • 2、碘酸钾MrKIO3=214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KIO3并测定其纯度的操作如下:

    I.KIO3的制备:向含6.00gKMnO4(过量)的150.00mL热水溶液中,加入含3.00gKI50.00mL水溶液,反应至出现大量棕褐色沉淀MnO2 , 加热30min;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2.42g

    Ⅱ.KIO3纯度测定:称取0.98g样品加水溶解后转移至250mL容量瓶中定容,取25.00mL待测液于锥形瓶中,加入过量KI , 再加入5.00mL6.00mol/L的盐酸;置于暗处3min , 用0.10mol/LNa2S2O3滴定溶液至淡黄色,加入2.00mL0.5%的淀粉溶液后,继续滴加Na2S2O3溶液至滴定终点,重复测定三次。消耗Na2S2O3溶液的体积平均为25.40mL

    已知:①淀粉与I2形成的复合物可吸附部分I2;②2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI

    (1)、KIO3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KMnO4KI反应的化学方程式________。
    (3)、KIO3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Na2S2O3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KIO3而非KI , 写出关键操作及预期现象________。
  • 3、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________。
  • 4、常温下,0.1mol/L二元酸H2A溶液中溶质微粒分布系数δ[如δA2=cA2/c]与pH关系如图所示。下列说法正确的是

    A、a表示H2Ab表示HA B、KaHA=1×1012.2 C、Na2A溶液中存在:cNa+=2cA2+2cHA D、等物质的量浓度的NaHANa2A溶液等体积混合,离子浓度大小关系为:cNa+>cHA>cA2
  • 5、氧化亚铜(Cu2O)是一种重要的无机化工原料,可应用于陶瓷、玻璃和有机合成催化剂等领域。有研究表明,Cu2O/H2O体系可以很好地催化叠氮和端炔的反应,反应机理如图1所示(含氦五元环为平面结构)。催化剂立方Cu2O晶胞如图2所示。

    下列说法正确的是

    A、N、O、Cu的第一电离能从大到小的顺序是O>N>Cu B、由图1,该反应前后,2号氮原子的杂化轨道类型从sp2转化sp3 C、由图2,Cu+的配位数为2 D、由图2,若不同微粒间的最小核间距为apm,则晶体密度为144×2NAa3×1030g/cm3
  • 6、传统氯碱工业能耗高,科学家研发了“氧阴极技术”新工艺。其与传统工艺主要差异在阴极结构,新工艺通过向阴极区供纯氧,避免H+直接得电子生成H2 , 实现了降电压、减能耗。采用“氧阴极技术”的氯碱工业的装置如图所示,下列说法错误的是

    A、该离子交换膜只允许阳离子通过,不允许阴离子通过 B、装置工作时,阴极区溶液pH逐渐增大 C、电子从阳极经稀碱溶液流向阴极 D、装置中发生的总反应式为:4Cl+O2+2H2O__2Cl2+4OH
  • 7、在一定温度下,将1molAg2molBg充入容积为2L的恒容密闭容器中发生反应:Ag+2BgCs+2Dg。5min后反应达到平衡,测得容器内Bg的浓度减少了0.4molL1 , 则下列叙述正确的是
    A、当体系中气体的密度不变时,无法判断反应是否达到平衡 B、平衡时A、B的转化率均为40% C、初始时的压强与平衡时的压强比为3:2 D、达到平衡时,若再充入1molB和1molD,平衡将向正反应方向移动
  • 8、在给定条件下,下列制备或处理过程涉及的物质转化均可实现的是
    A、制镁工业:海水NaOHMgOH2MgOMg B、去除难溶物:CaCO3Na2SO4CaSO4CaCl2 C、制备硫酸:硫黄O2SO2H2OH2SO4 D、制备高纯硅:粗硅HClSiHCl3H2高纯硅
  • 9、苦瓜是百姓餐桌上的一种常见蔬菜,含有苦味素奎宁,奎宁的结构简式如图所示。下列关于奎宁的说法正确的是

    A、奎宁的同分异构体只有酯类 B、奎宁分子中含有5个手性碳原子 C、奎宁可分别与FeCl3溶液、酸性KMnO4溶液反应 D、奎宁可以发生取代、加成、消去及氧化反应
  • 10、X、Y、Z、W为前四周期元素,它们的原子序数依次增大。X的一种同位素没有中子;Y的价电子层中有3个未成对电子,YZ2是红棕色气体;前四周期元素中基态W原子的核外未成对电子数最多。下列说法正确的是
    A、氢化物的稳定性:Y<Z B、XYX的键角:WYX363+>YX3 C、X、Y、Z三种元素形成的化合物一定显酸性 D、WZ5)中W的化合价为+5
  • 11、某工厂利用产生的H2S废气制Na2S2O35H2O晶体的流程如下:

    已知:S+SO2+Na2CO3=Na2S2O3+CO2。下列说法正确的是

    A、“氧化”过程中通入空气越多越好 B、“吸收”过程中需通过控制Na2CO3溶液的用量调pH C、“一系列操作”是蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、烘干 D、每制取0.5molNa2S2O35H2O , 理论上消耗11.2LO2
  • 12、室温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是
    A、0.1mol/LFe2SO43溶液:Cu2+NH4+NO3SO42 B、0.1mol/L氨水中:Ba2+Ag+Na+NO3 C、0.1mol/LNaHCO3溶液中:K+AlOH4SO42Cl D、pH=1的溶液:Ca+K+FNO3
  • 13、丙烷发生一氯取代时,可与由Cl2通过光照解离出来的氯原子Cl作用产生两种自由基:CH3C·HCH3CH3CH2C·H2 , 其过程中的能量变化如图所示。下列说法错误的是

    A、反应①活化能更高,反应速率更慢 B、断裂CH31molCH键比断裂CH21molCH键所需能量小 C、丙烷与氯气进行一氯取代时主要有机产物的结构简式为CH3CHClCH3 D、一定条件下,选择合适的催化剂可以提高CH3CH2C·H2的选择性
  • 14、下列实验装置或操作正确,且能达到相应实验目的的是

    A、图甲:验证铁钉的吸氧腐蚀 B、图乙:鉴别亚硝酸钠和硝酸钠 C、图丙:验证CH2=CHCHO中含碳碳双键 D、图丁:从食盐水中提取NaCl
  • 15、下列离子方程式书写正确的是
    A、铅酸蓄电池充电时的阳极反应:Pb2+2e+2H2O=PbO2+4H+ B、K2MnO4溶液中加入适量醋酸:3MnO42+4H+=2MnO4+MnO2+2H2O C、CuSO4溶液中通入HCl气体,溶液变为黄绿色:CuH2O42++4ClCuCl42+4H2O D、纯碱溶液可用于去油污的原因:CO32+2H2OH2CO3+2OH
  • 16、甲醛在木材加工、医药等方面有重要用途。已知:2CH3OH+O2Cu2HCHO+2H2O为甲醇催化氧化合成甲醛的反应。下列有关说法错误的是
    A、醛基的电子式为: B、甲醛分子中π键的电子云轮廓图: C、甲醛分子是平面三角形的非极性分子 D、CH3OH的沸点比HCHO的沸点高
  • 17、中华文明源远流长,文物承载着文明的记忆。某市博物馆的以下几种镇馆之宝,原料富含有机高分子化合物的文物是
    A、巴式柳叶铜剑 B、东汉上釉砖 C、宋徽宗赵佶的真迹《白鹰图》 D、清代玉镯
  • 18、H是一种药物中间体,其合成路线如下:

    回答下列问题:

    (1)、C的名称是;G中所含官能团的名称
    (2)、E→F的反应类型是;B→C的试剂和条件是
    (3)、写出F→G的化学方程式:________。
    (4)、下列叙述正确的是________(填标号)。

    a.E的沸点高于F       b.1molG能与1molHCl发生反应

    c.H分子中所有碳原子一定共平面       d.用酸性KMnO4溶液可区别F和G

    (5)、在F的芳香族同分异构体中,既能发生银镜反应,又能发生水解反应的结构有种(不考虑立体异构)。其中,在核磁共振氢谱上有四组峰且峰的面积比为1:1:2:6的结构简式为(只写一种即可)。
    (6)、以甲苯和环氧乙烷为原料合成 , 设计合成路线________(其他试剂任选)。
  • 19、为实现氯资源循环利用,工业上采用RuO2催化氧化法处理HCl废气:2HClg+12O2gCl2g+H2OgΔH1=57.2kJmol1   K

    HClO2分别以不同起始流速通入反应器中,在360℃、400℃和440℃下反应,通过检测流出气成分绘制HCl转化率(α)曲线,如图所示(较低流速下转化率可近似为平衡转化率)。

    回答下列问题:

    (1)、该反应在下能够自发进行(填“高温”或“低温”);T1=℃。
    (2)、已知H2的燃烧热ΔH2=285.8kJ/molH2Ol=H2Og   ΔH3=+44.0kJ/mol , 则H2g+Cl2g=2HClg的反应热ΔH=________kJ/mol
    (3)、温度为T3时,恒容密闭容器中,不能表明该反应一定达到平衡状态的是______(填标号,下同)。
    A、混合气体的平均相对分子质量不变 B、平衡常数K值不变 C、混合气体的密度不变 D、断裂nmolHCl键的同时断裂nmolHO
    (4)、下列措施不能提高M点HCl转化率的是______。
    A、增大HCl的流速 B、将温度升高40℃ C、增大nHCl:nO2 D、使用更高效的催化剂
    (5)、图中较高流速时,αT3小于αT2αT1 , 原因是________。
    (6)、设N点的转化率为平衡转化率,则该温度下反应的平衡常数K=________(用平衡物质的量分数代替平衡浓度计算)。
  • 20、“消洗灵”是具有消毒、杀菌、漂白和洗涤等综合功效的固体粉末,消毒原理与“84消毒液”相似,化学组成可以表示为Na10P3O13Cl5H2O(磷酸三钠次氯酸钠)。实验室中制备“消洗灵”的装置如图所示(夹持装置略)。

    回答下列问题:

    (1)、仪器a的名称是 , 装置A中发生反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为
    (2)、装置B中盛装的试剂为 , 若没有装置B则会使“消洗灵”的产率(填“降低”或“升高”)。
    (3)、装置C中采用多孔球泡的目的是________。
    (4)、实验操作步骤如下:

    ①打开仪器a的活塞及活塞K,制备NaClO碱性溶液;

    ②关闭仪器a的活塞及活塞K,打开分液漏斗的活塞;

    ③一段时间后,装置C中溶液经一系列操作得到粗产品。

    “系列操作”包括、过滤、洗涤、低温干燥。

    (5)、“消洗灵”消毒时对金属腐蚀性小,原因是在金属表面形成一种不溶性磷酸盐膜,对金属有良好的保护作用,在空气中对镁合金消毒,磷酸钠溶液使镁合金表面形成含有Mg3PO42MgOH2的保护层,写出反应的化学方程式________。
    (6)、利用滴定法测定产品的纯度(Na10P3O13Cl5H2O的摩尔质量为656.5g/mol),实验方案如下:

    ①取1.500g产品试样溶于蒸馏水中配成100mL溶液;

    ②量取25.00mL待测液于锥形瓶中,加入10.00mL2mol/L硫酸溶液、25.00mL0.1mol/LKI溶液(过量),暗处静置5min;

    ③滴加2~3滴淀粉溶液,用0.05mol/LNa2S2O3标准溶液滴定,发生反应:I2+2S2O32=2I+S4O62。平行滴定三次,平均消耗20.00mL标准溶液,则产品的纯度为%(保留三位有效数字)。步骤②中若静置时间过长,产品纯度的测定值将(填“偏大”“偏小”或“不变”)。

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