【题目】过氧化钙晶体(CaO2·8H2O)常用作医药消毒剂,可以轻质碳酸钙为原料,按以下实验方法来制备。
下列有关说法正确的是
A. ①煮沸的主要目的是为了除去溶解的CO2
B. ②的反应中H2O2作氧化剂,氨水用来调节溶液的pH
C. ②中结晶的颗粒较小,过滤时可用玻璃棒轻轻搅动
D. ③醇洗的主要目的是为了减少晶体的损失
【答案】D
【解析】
A.碳酸钙能与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,气体在溶液中的溶解度随温度的升高而减小,加热煮沸是为了除去多余的盐酸,反应方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O;A错误;
B.向CaCl2溶液中加入H2O2、NH3H2O,发生反应:CaCl2+H2O2+2NH3H2O+6H2O=CaO28H2O↓+2NH4Cl,H2O2的组成元素化合价没有发生变化,因此没有发生氧化还原反应,B错误;
C.尽管②中结晶的颗粒较小,但是过滤时若用玻璃棒轻轻搅动,会导致滤纸破损,过滤失败,所以不能搅动,C错误;
D.过氧化钙晶体(CaO2·8H2O) 微溶于水,也不溶于乙醇,用醇洗涤,可以减少晶体的溶解,同时乙醇容易挥发,可以加速晶体干燥,D正确;
故合理选项是D。
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【题目】甲烷与氧气反应过程中的能量变化如图所示。下列有关说法中正确的是( )
A.CH4(g)的能量大于CO2(g)和H2O(g)的能量总和
B.反应CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1) △H=-800kJmol-1
C.若破坏1molO2(g)中的化学键需吸收热量493kJ,则破坏1molC-H键需吸收热量415kJ
D.在反应CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)中,放出热量400kJ,有1molO-H键生成
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【题目】含NaOH 20.0g的稀溶液与足量稀盐酸反应,放出28.7 kJ的热量,表示该反应的热化学方程式正确的是( )
A.NaOH(aq)+HCl(aq)==NaCl(aq)+H2O(l)△H= +28.7 kJ·mol-1
B.NaOH(aq)+HCl(aq)==NaCl(aq)+H2O(l)△H= _28.7 kJ·mol-1
C.NaOH(aq)+HCl(aq)==NaCl(aq)+H2O(l)△H=+57.4 kJ·mol-1
D.NaOH(aq)+HCl(aq)==NaCl(aq)+H2O(l)△H= _57.4 kJ·mol-1
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【题目】以高纯H2为燃料的质子交换膜燃料电池具有能量效率高、无污染等优点,但燃料中若混有CO将显著缩短电池寿命。
(1)以甲醇为原料制取高纯H2是重要研究方向。甲醇水蒸气重整制氢主要发生以下两个反应:
主反应:CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g) △H=+49 kJmol-1
副反应:H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g) △H=+41 kJmol-1
①甲醇在催化剂作用下裂解可得到H2和CO,则该反应的化学方程式为_________________________,既能加快反应速率又能提高CH3OH平衡转化率的一种措施是_________________________。
②分析适当增大水醇比(nH2O∶nCH3OH)对甲醇水蒸气重整制氢的好处_________________________。
③某温度下,将nH2O∶nCH3OH =1∶1的原料气充入恒容密闭容器中,初始压强为p1,反应达到平衡时总压强为p2,则平衡时甲醇的转化率为_________________________。(忽略副反应)
(2)工业常用CH4 与水蒸气在一定条件下来制取H2,其原理为:
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH=+203kJ·mol-1
①该反应的逆反应速率表达式为; V逆=k·c(CO)·c3(H2),k为速率常数,在某温度下,测得实验数据如表:
CO浓度(mol·L-1) | H2浓度(mol·L-1) | 逆反应速率(mol·L-1·min-1) |
0.05 | C1 | 4.8 |
c2 | C1 | 19.2 |
c2 | 0.15 | 8.1 |
由上述数据可得该温度下,上述反应的逆反应速率常数k 为__________L3·mol-3·min-1。
②在体积为3L的密闭容器中通入物质的量均为3mol 的CH4和水蒸气,在一定条件下发生上述反应,测得平衡时H2的体积分数与温度及压强的关系如图所示,则压强Pl_____P2(填“大于”或“小于”)温度T3_______T4(填“大于”或“小于”);压强为P1时,在N点; v正_______v逆(填“大于”或“小于”或“等于”)。求N点对应温度下该反应的平衡常数 K=_____________________。
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【题目】某同学探究 Cu 与 NO 的反应,查阅资料:①Cu 与 NO 反应可生成 CuO 和 N2,②酸性条件下,NO 或 NO2–都能与 MnO4–反应生成 NO3–和 Mn2+
(1)实验室利用Cu和稀 HNO3 制备 NO,写出反应的化学方程式____。
(2)选用如图所示装置完成Cu与NO的实验。(夹持装置略) 实验开始前,向装置中通入一段时间的N2。回答下列问题:
①使用铜丝的优点是____装置 E 的作用为____。
②装置 C 中盛放的药品可能是____;
③装置 D 中的现象是____;装置 F 中反应的离子方程式是____。
(3)测定NaNO2 和 NaNO3混合溶液中NaNO2的浓度。取 25.00mL混合溶液于锥形瓶中,用0.1000mol·L-1 酸性 KMnO4 溶液进行滴定,实验所得数据如表所示:
滴定次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
消耗 KMnO4 溶液体积/mL | 20.90 | 20.12 | 20.00 | 19.88 |
①第一次实验数据出现异常,造成这种异常的原因可能是____(填字母代号)。
a.锥形瓶洗净后未干燥
b.酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗
c.因为没有一直观察锥形瓶中溶液颜色变化,判断滴定终点时溶液已变红d.酸性 KMnO4 溶液中含有其他氧化性试剂e.锥形瓶洗净后用待测液润洗
②酸性 KMnO4溶液滴定亚硝酸钠溶液的离子方程式为____。
③NaNO2的物质的量浓度为____
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【题目】配合物Fe(CO)5的熔点一20℃,沸点103℃。可用于制备纯铁。Fe(CO)5的结构如图所示。
(1)基态Fe原子的价电子排布式是_____________________;Fe(CO)5晶体类型属于__________晶体。
(2)CO分子中C、O原子都满足8电子稳定结构,CO分子的结构式是________,写出与CO互为等电子体的分子的电子式:___________________。
(3)C、O、Fe的第一电离能由大到小的顺序为_______________________。
(4)关于Fe(CO)5,下列说法正确的是______。
A. Fe(CO)5是非极性分子,CO是极性分子 B. Fe(CO)5中Fe原子以sp3杂化方式与CO成键
C.1molFe(CO)5含有10mol配位键 D.Fe(CO)5==Fe+5CO反应中没有新化学键生成
(5)铁的三种晶体的晶胞均为立方晶胞,三种晶体的晶胞如下图所示。
①上述三种晶体的晶胞中属于面心晶胞的是______(填“a”“δ””或“γ”)-Fe。
②a-Fe晶胞中铁原子的配位数为_______________。
③γ-Fe晶胞的边长为apm,则γ-Fe单质的密度为____g/cm3(NA表示阿伏伽德罗常数的值,列出计算式即可)。
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【题目】某化学研究性学习小组探究与铜有关的物质的性质,过程设计如下:
提出猜想:
问题1:在元素周期表中,铜与铝的位置很接近,氢氧化铝具有两性,氢氧化铜有两性吗?
问题2:铁和铜都有变价,一般情况下,Fe2+的稳定性弱于的Fe3+,Cu+的稳定性也弱于Cu2+吗?
问题3:硫酸铜溶液呈蓝色,铜与浓硝酸常温下反应生成的溶液也是蓝色吗?
实验探究:
Ⅰ.解决问题1:
(1)实验需配制100mL0.50molL-1CuSO4溶液,必需的玻璃仪器有胶头滴管、烧杯、___、___。
(2)为达到目的,某同学认为只要进行两次实验即可得出结论。请写出实验②的具体内容。
①向盛有CuSO4溶液的试管中滴加NaOH溶液至过量,观察生成的Cu(OH)2沉淀是否溶解;
②___。
Ⅱ.解决问题2的实验和现象如下:
①取一定量制得的氢氧化铜固体,于坩埚中灼烧,当温度达到80~100℃时得到黑色固体粉末;继续加热至1000℃以上,黑色粉末全部变成红色粉末氧化亚铜;
②取适量红色氧化亚铜粉末于洁净试管中,加入过量的稀硫酸,得到蓝色溶液,同时观察到试管底部还有红色固体存在。根据以上实验及现象回答下列问题:
(3)写出氧化亚铜与稀硫酸反应的离子方程式:___。
(4)从实验中可得出的结论:当温度在1000℃以上时___(填Cu2+或Cu+,下同)稳定,在酸性溶液中___稳定。
Ⅲ.解决问题3,某同学设计的实验如下:
取一铜片装入试管,加入适量的浓硝酸,观察溶液的颜色变化。
(5)另一同学认为此同学设计的实验有缺陷,原因是___。
(6)铜与浓硝酸反应溶液呈绿色,有同学认为这是生成的NO2溶于其中的原因。请设计实验说明此解释是否正确(只需要写出一种方法即可)。___
实验步骤 | 实验结论 |
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【题目】三氧化二镍(Ni2O3)是一种灰黑色无气味有光泽的块状物,易碎成细粉末,常用于制造高能电池。工业上以金属镍废料生产NiCl2,继而生产Ni2O3的工艺流程如下:
下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算)。
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Al(OH)3 | Ni(OH)2 |
开始沉淀的pH | 1.8 | 5.8 | 3.0 | 7.1 |
沉淀完全的pH | 3.2 | 8.8 | 5.0 | 9.2 |
(1)为了提高金属镍废料浸出的速率,在“酸浸”时可采取的措施有①适当升高温度;②搅拌;③________等。
(2)酸浸后的酸性溶液中含有Ni2+、Cl-,另含有少量Fe2+、Fe3+、Al3+等。沉镍前需加Na2CO3控制溶液pH范围为____________________。
(3)从滤液A中可回收利用的主要物质是Na2CO3和________。
(4)“氧化”生成Ni2O3的离子方程式为__________________________________。
(5)工业上用镍为阳极,电解0.05~0.1 mol·L-1 NiCl2溶液与一定量NH4Cl组成的混合溶液,可得到高纯度、球形的超细镍粉。当其他条件一定时,NH4Cl的浓度对阴极电流效率及镍的成粉率的影响如图所示,则①NH4Cl的浓度最好控制为__________________________。
②当NH4Cl的浓度大于15g·L-1时,阴极有气体生成,导致阴极电流效率降低,写出相应的电极反应式:________________________。
(6)如果在“沉镍”步骤把Na2CO3改为加草酸,则可以制得草酸镍晶体(NiC2O4·2H2O)。草酸镍晶体在热空气中干燥脱水后在高温下煅烧三小时,可以制得Ni2O3,同时获得混合气体。草酸镍晶体受热分解的化学方程式为___________________________________。
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【题目】常温下,向20mL0.1molL-1Na2X溶液中缓慢滴加0.1molL-1盐酸溶液(不逸出H2X),溶液pH与溶液中lg之间关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.M点:c(X2-)>c(HX-)>c(OH-)>c(H+)
B.常温下,0.1molNa2X和1molNaHX同时溶于水得到溶液pH=5.2
C.N点:c(Na+)<3c(X2-)+c(Cl-)
D.常温下,X2-第一步水解常数Kh1的数量级为10-8
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