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【题目】钙和铜合金可用作电解制钙的阴极电极材料,回答下列问题:
(1)基态铜原子的价电子排布式为_________________。
(2)CaCO3高温分解可制得CaO。CaO与 C 在一定条件下可生成CaC2,CaC2与水反应生成 Ca(OH)2和一种 4 原子气体分子。
①CaCO3中阴离子的空间构型为______________。
②该气体分子中 σ 键与π键的数目之比为_____________。
③写出 2 种与
互为等电子体的分子的化学式______________。
(3)工业上电解 CaCl2制Ca而不采用电解 CaO 的原因是_______________。
(4)在碱性溶液中,缩二脲 HN( CONH2)2与 CuSO4反应得到一种特征紫色物质,其结构如图所示,该反应原理可用于检验蛋白质或其他含键的化合物。缩二脲分子中碳原子与氮原子的杂化类型分别为__________、________。
(5)一种钙铜合金的结构可看作图a、b 两种原子层交替堆积排列而成c,其晶胞如图d。
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①a图Ca-Ca 间距离为x pm,c图中Ca-Ca间距离为y pm。已知原子拥有的尽可能多的相邻原子的个数叫该原子的配位数,则晶胞c中Ca原子的配位数(Cu原子)为_______。
②设阿伏加德罗常数的值为 NA,则该钙铜合金的密度是_______gcm-3(列出计算表达式)。
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【题目】制备氰氨基化钙的化学方程式为CaCO3+2HCN
CaCN2+CO↑+H2↑+CO2↑,下列说法正确的是
A. 氢元素被氧化, 碳元素被还原
B. HCN被氧化, CaCO3被还原
C. HCN是氧化剂, CaCO3是还原剂
D. CaCN2是氧化产物, H2为还原产物
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【题目】氢能是一种公认的高热值清洁能源,目前世界各国正致力于将高污染高排放的碳能源过渡成清洁高效低排放的氢能源。氢能开发包括以下三个环节:
一、氢燃料的制备
(1)我国氢气的主要来源是焦炉气制氢,所制得的氢气含有较多的CO和H2S,中温干法脱硫是用氧化铁将硫元素转化为硫化铁。干法脱硫的反应方程式为________。
(2)我国科研人员用木屑水蒸汽气化制取氢燃料,在一定条件下,反应器中存在如下反应:
i.CO2 (g) +C(s)=2CO (g) △H1
ii.C(s) + H2O(g)=CO ( g) + H2 (g) △H2
iii.C(s) + 2H2 (g)=CH4( g) △H3
iv.CO(g) + H2O(g)=CO2 ( g) + H2 (g) △H4
v. CH4(g)+ 2 H2O(g)= CO2 ( g) + 4H2 (g) △H5
①△H5=_________________ 。
②研究中 CaO 的添加量按照CaO 中所含的Ca 和松木屑所含碳的物质的量比确定,在750℃,控制水蒸气流量为 0.lg/(ming)下,探究催化剂加入量对产气组分和气化性能的影响,结果如表所示:
n(Ca)/n(C) | 气体体积分数 | 碳转化率/% | |||
H2 | CO | CO2 | CH4 | ||
0 | 45.58 | 22.70 | 22.37 | 7.54 | 61.22 |
0.5 | 52.95 | 21.74 | 19.11 | 5.14 | 56.59 |
1.0 | 58.62 | 22.37 | 12.60 | 5.31 | 61.42 |
由表中数据,n(Ca) / n(C) =___时最为合理。 n(Ca) / n(C) 由0到0.5时,H2的体积分数显著增加的原因_____。体系的气化温度不仅对木屑的热解气化反应有影响 ,而且对 CaO 吸收 CO2 的能力以及 CaCO3的分解反应也有很大影响。实验过程中,控制 n(Ca) / n(C) 为 1.0,水蒸气流量为0.1 g/(min g), 将气化反应温度从700℃升到850℃,气化温度对产氢率、产气率的影响如表:
温度/℃ | 气体体积分数 | 碳转化率/% | ||
H2 | CO | CO2 | ||
700 | 51.78 | 20.75 | 19.89 | 54.37 |
750 | 58.62 | 22.37 | 12.60 | 61.42 |
800 | 55.63 | 26.05 | 12.71 | 73.43 |
850 | 54.16 | 26.94 | 13.82 | 83.34 |
③从产氢率的角度考虑,最佳操作温度是________________。
④随着反应的进行,发现 CaO 的吸收能力逐渐降低,原因是___________。
二、氢燃料的存储
(3)将氢气储存于液体燃料中,可以解决氢气的安全高效存储和运输问题。由于甲醇具有单位体积储氢量高、活化温度低等优点,是理想的液体储氢平台分子。我国学者构建一种双功能结构的催化剂,反应过程中,在催化剂的表面同时活化水和甲醇。如图是甲醇脱氢转化的反应历程( TS 表示过渡态)。
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根据图像判断甲醇脱氢反应中断裂的化学键是______,该反应的△H___0( 填“大于”、“等于”或“小于”)
三、氢燃料的应用。一种氢能电池的原理如图:
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(4)正极的电极反应式为________。在 Pt 电极表面镜一层细小的铅粉,原因是______。
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【题目】小王同学在做实验时引发了镁失火,她立即拿起二氧化碳灭火器欲把火扑灭,却被实验老师及时制止。原因是CO2可以支持镁燃烧发生以下反应:2Mg+CO2
2MgO+C,下列关于该反应的判断正确的是( )
A.Mg元素化合价由0价升高到+2价,所以MgO是还原产物
B.由此反应可以判断氧化性CO2>MgO,还原性Mg>C
C.CO2作氧化剂,表现氧化性,发生氧化反应
D.Mg原子得到的电子数目等于碳原子失去的电子数目
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【题目】(1)已知:25 ℃、101 kPa时,C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ΔH1=-110.5 kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH2=-393.5 kJ/mol
试回答下列问题:
①碳的燃烧热是:__________(填“ΔH1”或“ΔH2”);
②CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) ΔH=__________kJ/mol。
(2)在25 ℃时,将0.2 mol NO2充入2 L的密闭容器中,发生反应:2NO2(g)
N2O4(g) ΔH=-56.9 kJ/mol。5秒后反应达到平衡,测得NO2的物质的量为0.1 mol。试回答下列问题:
①5秒内,v(NO2)=__________mol/(L·s);
②若将该容器置于冰水中,气体颜色将________(填“变深”“变浅”或“不变”);
③该反应的平衡常数表达式K=________________。
(3)NaHSO3是中学化学常见的物质。HSO3-在水溶液中存在如下两个平衡:
HSO3-=H++SO32- Ka2
HSO3-+H2O=H2SO3+OH- Kh2
已知25 ℃时,Ka2>Kh2,则0.1 mol/L NaHSO3溶液:
①溶液呈__________(填“酸性”“碱性”或“中性”);
②溶液中c(Na+)______c(HSO3-)(填“>”“<”或“=”)。
(4)将除锈后的铁钉用饱和食盐水浸泡一下,放入下图所示的具支试管中。
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①几分钟后,可观察到导管中的水柱________;
A.升高 B.降低
②水柱变化的原因是铁钉发生了电化学腐蚀中的________;
A.析氢腐蚀 B.吸氧腐蚀
③该电化学腐蚀的正极反应式为__________________________________。
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【题目】配制500mL 0.100 mol·Lˉ1的NaCl溶液,部分实验操作示意图如下:
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下列说法正确的是
A. 实验中需用的仪器有:天平、250mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等
B. 上述实验操作步骤的正确顺序为①②④③
C. 容量瓶需要用自来水、蒸馏水洗涤,干燥后才可用
D. 定容时,仰视容量瓶的刻度线,使配得的NaCl溶液浓度偏低
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【题目】将一块金属钠投入到滴有紫色石蕊试液的盛冷水的烧杯中,甲同学认为可观察到下列现象,其中正确的有( )
①钠投入水中,先沉入水底,后浮出水面
②钠立即与水反应,并有气体产生
③反应后溶液变红
④钠熔成闪亮的小球
⑤小球在水面上四处游动
⑥有“嘶嘶”的响声发出
A. ①②③④ B. ②③④⑤
C. ②④⑤⑥ D. ③④⑥
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【题目】下列实验操作对应的现象不符合事实的是
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A.用铂丝蘸取NaCl溶液置于酒精灯火焰上灼烧,火焰呈黄色 | B.将少量银氨溶液加入盛有淀粉和硫酸的试管中,加热,产生光亮的银镜 | C.饱和食盐水通电一段时间后,湿润的KI-淀粉试纸遇b处气体变蓝色 | D.将胆矾晶体悬挂于盛有浓H2SO4的密闭试管中,蓝色晶体逐渐变为白色 |
A. A B. B C. C D. D
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【题目】银系列产品广泛地应用于化工、电子电锁、材料和工业催化等领域,对含银废料中贵金属银的综合回收具有重要的研究意义。一种对银粉和 AgNO3 生产过程中产生的含银废料进行综合回收的工艺流程如图:
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回答下列问题:
(1)“溶解”反应的化学方程式为 ______。稀硝酸能否用浓硫酸代替____(填“能”或“不能”),原因是______________。
(2)“过滤3”操作中用到的玻璃仪器是_____________。
(3)“络合”步骤中需要加氨水调pH≈7.7,生成的络合物为_____________。
(4)N2H4H2O称水合肼,具有强还原性和碱性。水合肼与硫酸反应生成正盐的化学式为_______。
(5)“还原”步骤中产生的气体可参与大气循环,该气体分子的电子式为_______。
(6)“母液 2”中溶质的化学式为______________。
(7)粗银经过烘干、焙烧、电解得到纯度99. 9% 的银。
①焙烧是在中频炉中进行 ,中频炉优点是加热升温速度快,氧化烧损仅为 0.5%, 在此焙烧目的是_______。
②电解时粗银做电极阳极,阴极为不锈钢板 ,电解液为 AgNO3 、HNO3 、KNO3 混合溶液,电解液中HNO3 和 KNO3 的作用分别是__________、_________。
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【题目】高锰酸钾是实验室常用的氧化剂。某实验小组制备高锰酸钾,具体流程如图:
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实验一:锰酸钾的制备。称取3.0 g KClO3固体和 7. 0 g KOH固体混合,于铁坩埚中小火加热,待混合物熔融后用铁棒不断搅拌,再加入4.0g MnO2 继续加热。
(1)熔融时加人 MnO2 后坩埚中反应的化学方程式为 _____________。
(2)用铁棒而不用玻璃棒搅拌的原因是______________ 。
实验二:锰酸钾的歧化。待铁坩埚冷凉后放人烧杯中,加水共煮浸取,取出坩埚,开启启普发生器,趁热向溶液中通入CO2,直到溶液绿色全部变为紫色为止,静置沉淀,用砂芯漏斗进行抽滤,留滤液。歧化反应实验装置如图所示:
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(3)向启普发生器中加入块状固体的位置_______ (选填字母“a”“b”或“ c”)。该仪器的优点是方便控制反应的发生与停止,其原理是_____________。
(4)烧杯中锰酸钾歧化反应的化学方程式为___________________。
(5)锰酸钾歧化时不能用盐酸代替 CO2,原因是_______________ 。
实验三:锰酸钾的浓缩结晶。将滤液转移至蒸发皿中,蒸发浓缩,自然冷却结晶,抽滤至干。将晶体转移至已知质量的表面皿上,放入烘箱中 80℃ 干燥半小时左右,冷却,称量,产品质量为 3.16 g。
(6)蒸发浓缩滤液至___________停止加热。
(7)该实验小组制备高锰酸钾的产率是____________。
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