醋酸亚铬[ ]为砖红色晶体,难溶于冷水,易溶于酸,在气体分析中用作氧气吸收剂,一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂,将三价铬还原为二价铬;二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示,回答下列问题:
(1)实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却,目的是________,仪器a的名称是________。
(2)将过量锌粒和氯化铬固体置于c中,加入少量蒸馏水,按图连接好装置,打开 , ,关闭 。
①c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色,该反应的离子方程式为________。
②同时c中有气体产生,该气体的作用是________。
(3)打开 ,关闭 和 。c中亮蓝色溶液流入d,其原因是________;d中析出砖红色沉淀,为使沉淀充分析出并分离,需采用的操作是________、________、洗涤、干燥。
(4)指出装置d可能存在的缺点________。
化合物H是一种有机光电材料中间体.实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如下:
已知:①
② +
回答下列问题:
(1)A的化学名称为为________.
(2)由C生成D和E生成F的反应类型分别为________、________.
(3)E的结构简式为________.
(4)G为甲苯的同分异构体,由F生成H的化学方程式为________.
(5)芳香化合物X是F的同分异构体,X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出 , 其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6:2:1:1,写出2种符合要求的X的结构简式________.
(6)写出用环戊烷和2﹣丁炔为原料制备化合物 的合成路线________(其他试剂任选).
钾和碘的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用.回答下列问题:
(1)元素K的焰色反应呈紫红色,其中紫色对应的辐射波长为nm(填标号).
A. | 404.4 |
B. | 553.5 |
C. | 589.2 |
D. | 670.8 |
E. | 766.5 |
(2)基态K原子中,核外电子占据的最高能层的符号是________,占据该能层电子的电子云轮廓图形状为________.K和Cr属于同一周期,且核外最外层电子构型相同,但金属K的熔点、沸点等都比金属Cr低,原因是________.
(3)X射线衍射测定等发现, 中存在 离子. 离子的几何构型为________,中心原子的杂化类型为________.
(4) 晶体是一种性能良好的非线性光学材料,具有钙钛矿型的立体结构,边长为 ,晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置,如图所示.K与O间的最短距离为________nm,与K紧邻的O个数为________.
(5)在KIO 3晶胞结构的另一种表示中,I处于各顶角位置,则K处于________位置,O处于________位置.
近期发现, 是继NO、CO之后第三个生命体系气体信号分子,它具有参与调解神经信号传递、舒张血管减轻高血压的功能.回答下列问题:
(1)下列事实中,不能比较氢硫酸与亚硫酸的酸性强弱的是(填标号).
A. | 氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应,而亚硫酸可以 |
B. | 氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硫酸 |
C. | 的氢硫酸和亚硫酸的pH分别为4.5和2.1 |
D. | 氢硫酸的还原性强于亚硫酸 |
(2)下图是通过热化学循环在较低温度下由水或硫化氢分解制备氢气的反应系统原理.
通过计算,可知系统(Ⅰ)和系统(Ⅱ)制氢的热化学方程式分别为________、________,制得等量H 2所需能量较少的是________.
(3) 与 在高温下发反应:生 .在610k时,将 与 充入2.5L的空钢瓶中,反应平衡后水的物质的量分数为0.02.
① 的平衡转化率 =________%,反应平衡常数K=________.
②在620K重复试验,平衡后水的物质的量分数为0.03, 的转化率 ________ , 该反应的△H________0.(填">""<"或"=")
③向反应器中再分别充入下列气体,能使 转化率增大的是________(填标号)
A. |
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B. |
|
C. |
COS |
D. |
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和 都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要成分为 , 还含有少量MgO、 等杂质)来制备,工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)"酸浸"实验中,铁的浸出率结果如下图所示.由图可知,当铁的净出率为70%时,所采用的实验条件为________.
(2)"酸浸"后,钛主要以 形式存在,写出相应反应的离子方程式________.
(3) 沉淀与双氧水、氨水反应40min所得实验结果如下表所示:
温度/℃ |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
92 |
95 |
97 |
93 |
88 |
|
分析40℃时 转化率最高的原因________.
(4) 中Ti的化合价为+4,其中过氧键的数目为________.
(5)若"滤液②"中 , 加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍),使 恰好沉淀完全即溶液中 , 此时是否有 沉淀生成?________(列式计算). 、 的分别为 、
(6)写出"高温煅烧②"中由FePO 4制备 的化学方程式________.
凯氏定氨法是测定蛋白质中氮含量的经典方法,其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐,利用如图所示装置处理铵盐,然后通过滴定测量.已知: .
回答下列问题:
(1)a的作用是________.
(2)b中放入少量碎瓷片的目的是________.f的名称是________.
(3)清洗仪器:g中加蒸馏水:打开 , 关闭 、 , 加热b,蒸气充满管路:停止加热,关闭 , g中蒸馏水倒吸进入c,原因是________;打开 放掉水,重复操作2~3次.
(4)仪器清洗后,g中加入硼酸( )和指示剂,铵盐试样由d注入e,随后注入氢氧化钠溶液,用蒸馏水冲洗d,关闭 , d中保留少量水,打开 , 加热b,使水蒸气进入e.
①d中保留少量水的目的是________.
②e中主要反应的离子方程式为________,e采用中空双层玻璃瓶的作用是________.
(5)取某甘氨酸( )样品m 克进行测定,滴定g中吸收液时消耗浓度为 的盐酸 ,则样品中氮的质量分数为________%,样品的纯度≤________%.
东晋《华阳国志•南中志》卷四中已有关于白铜的记载,云南镍白铜(铜镍合金)闻名中外,曾主要用于造币,亦可用于制作仿银饰品.回答下列问题:
(1)镍元素基态原子的电子排布式为________,3d能级上的未成对电子数为________.
(2)硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH 3) 6]SO 4蓝色溶液.
①[Ni(NH 3) 6]SO 4中阴离子的立体构型是________.
②在[Ni(NH 3) 6]SO 4中Ni 2+与NH 3之间形成的化学键称为________,提供孤电子对的成键原子是________.
③氨的沸点________(填"高于"或"低于")膦(PH 3),原因是________;氨是________分子(填"极性"或"非极性"),中心原子的轨道杂化类型为________.
(3)单质铜及镍都是由________键形成的晶体;元素铜与镍的第二电离能分别为:I Cu=1 958kJ•mol ﹣ 1、I Ni=1 753kJ•mol ﹣ 1,I Cu>I Ni的原因是________.
(4)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示
①晶胞中铜原子与镍原子的数量比为________.
②若合金的密度为d g•cm ﹣ 3,晶胞参数a=________nm.
双氧水是一种重要的氧化剂、漂白剂和消毒剂.生产双氧水常采用蒽醌法,其反应原理和生产流程如图所示:
生产过程中,把乙基蒽醌溶于有机溶剂配制成工作液,在一定温度、压力和催化剂作用下进行氢化,再经氧化、萃取、净化等工艺得到双氧水.回答下列问题:
(1)蒽醌法制备H 2O 2理论上消耗的原料是________,循环使用的原料是________,配制工作液时采用有机溶剂而不采用水的原因是________.
(2)氢化物A中反应的化学方程式为________.进入氧化塔C的反应混合液中的主要溶质为________.
(3)萃取塔D中的萃取剂是________,选择其作萃取剂的原因是________.
(4)工作液再生装置F中要除净残留的H 2O 2, 原因是________.
(5)双氧水浓度可在酸性条件下用KMnO 4溶液测定,该反应的离子方程式为________,一种双氧水的质量分数为27.5%(密度为1.10g•cm ﹣ 3),其浓度为________mol•L ﹣ 1.
聚合硫酸铁(PFS)是水处理中重要的絮凝剂,如图是以回收废铁屑为原料制备PFS的一种工艺流程.
回答下列问题
(1)废铁屑主要为表面附有大量铁锈的铁,铁锈的主要成分为________.粉碎过筛的目的是________.
(2)酸浸时最合适的酸是________,写出铁锈与酸反应的离子方程式________.
(3)反应釜中加入氧化剂的作用是________,下列氧化剂中最合适的是________(填标号).
A. |
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B. |
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C. |
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D. |
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(4)聚合釜中溶液的pH必须控制在一定的范围内,pH偏小时 水解程度弱,pH偏大时则________.
(5)相对于常压蒸发,减压蒸发的优点是________.
(6)盐基度B是衡量絮凝剂絮凝效果的重要指标,定义式为 (n为物质的量).为测量样品的B值,取样品 ,准确加入过量盐酸,充分反应,再加入煮沸后冷却的蒸馏水,以酚酞为指示剂,用 的标准NaOH溶液进行中和滴定(部分操作略去,已排除铁离子干扰).到终点时消耗NaOH溶液 .按上述步骤做空白对照试验,消耗NaOH溶液 ,已知该样品中Fe的质量分数w,则B的表达式为________.
煤燃烧排放的烟含有 和 , 形成酸雨、污染大气,采用 溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝.回答下列问题:
(1) 的化学名称为________.
(2)在鼓泡反应器中通入含 、 的烟气,反应温度323K, 溶液浓度为 . 反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如表.
离子 |
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c/ |
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①写出 溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式________.增加压强,NO的转化率________(填"提高"、"不变"或"降低").
②随着吸收反应的进行,吸收剂溶液的pH逐渐________(填"增大"、"不变"或"减小").
③由实验结果可知,脱硫反应速率________脱硝反应速率(填"大于"或"小于")原因是除了 和NO在烟气中初始浓度不同,还可能是________.
(3)在不同温度下, 溶液脱硫、脱硝的反应中 和NO的平衡分压 如图所示.
①由图分析可知,反应温度升高,脱硫、脱硝反应的平衡常数均______(填"增大"、"不变"或"减小").
②反应 的平衡常数K表达式为________.
(4)如果采用 、 替代 ,也能得到较好的烟气脱硫效果.
①从化学平衡原理分析, 相比 具有的优点是________.
②已知下列反应:
则反应 (aq)的△H=________.
过氧化钙微溶于水,溶于酸,可用作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂.以下是一种制备过氧化钙的实验方法.回答下列问题:
(一)碳酸钙的制备
(1)步骤①加入氨水的目的是________.小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大,有利于________.
(2)如图是某学生的过滤操作示意图,其操作不规范的是________(填标号).
A. | 漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁 |
B. | 玻璃棒用作引流 |
C. | 将滤纸湿润,使其紧贴漏斗壁 |
D. | 滤纸边缘高出漏斗 |
E. | 用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加过过滤速度 |
(3)(二)过氧化钙的制备
步骤②的具体操作为逐滴加入稀盐酸,至溶液中尚存有少量固体,此时溶液呈________性(填"酸"、"碱"或"中").将溶液煮沸,趁热过滤,将溶液煮沸的作用是________.
(4)步骤③中反应的化学方程式为________,该反应需要在冰浴下进行,原因是________.
(5)将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤,使用乙醇洗涤的目的是________.
(6)制备过氧化钙的另一种方法是:将石灰石煅烧后,直接加入双氧水反应,过滤后可得到过氧化钙产品.该工艺方法的优点是________,产品的缺点是________.
水煤气变换
是重要的化工过程,主要用于合成氨、制氢以及合成气加工等工业领域中。回答下列问题:
(1)Shibata曾做过下列实验:①使纯 缓慢地通过处于 下的过量氧化钴 ,氧化钴部分被还原为金属钴 ,平衡后气体中 的物质的量分数为0.0250。
②在同一温度下用 还原 ,平衡后气体中 的物质的量分数为0.0192。
根据上述实验结果判断,还原 为 的倾向是 _________(填"大于"或"小于") 。
(2) 时,在密闭容器中将等物质的量的 和 混合,采用适当的催化剂进行反应,则平衡时体系中 的物质的量分数为_________(填标号)。
A. B. C. D. E.
(3)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程,如图所示,其中吸附在金催化剂表面上的物种用*标注。
可知水煤气变换的 ________(填"大于""等于"或"小于")0。该历程中最大能垒(活化能) =_________ ,写出该步骤的化学方程式_______________________。
(4)Shoichi研究了 时水煤气变换中 和 分压随时间变化关系(如图所示)催化剂为氧化铁,实验初始时体系中的 和 相等、 和 相等。
计算曲线a的反应在 内的平均速率 (a)=___________ 。 时 和 随时间变化关系的曲线分别是_______、_______。 时 和 随时间变化关系曲线分别是 、 。
硫酸铁铵
是一种重要铁盐。为充分利用资源,变废为宝,在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵,具体流程如下:
回答下列问题:
(1)步骤①的目的是去除废铁屑表面的油污,方法是_________________。
(2)步骤②需要加热的目的是_________________,温度保持 ,采用的合适加热方式是_________________。铁屑中含有少量硫化物,反应产生的气体需要净化处理,合适的装置为_________________(填标号)。
(3)步骤③中选用足量的 ,理由是________。分批加入 ,同时为了____________,溶液要保持 小于0.5。
(4)步骤⑤的具体实验操作有______________,经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。
(5)采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数,将样品加热到150 ℃时,失掉1.5个结晶水,失重5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为______________。
硼酸
是一种重要的化工原料,广泛应用于玻璃、医药、肥料等工艺。一种以硼镁矿(含
及少量
)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)在 "溶侵"硼镁矿粉,产生的气体在"吸收"中反应的化学方程式为_________。
(2)"滤渣1"的主要成分有_________。为检验"过滤1"后的滤液中是否含有 离子,可选用的化学试剂是_________。
(3)根据H3BO3的解离反应: , ,可判断 是_______酸;在"过滤2"前,将溶液pH调节至3.5,目的是_______________。
(4)在"沉镁"中生成 沉淀的离子方程式为__________,母液经加热后可返回___________工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是_________。
元素铬(Cr)在溶液中主要以 (蓝紫色)、 (绿色)、 (橙红色)、 (黄色)等形式存在, 为难溶于水的灰蓝色固体, 回答下列问题:
(1) 与 的化学性质相似,在 溶液中逐滴加入 溶液直至过量, 可观察到的现象是 。
(2) 和 在溶液中可相互转化。室温下,初始浓度为 的 溶液中 随 的变化如图所示。
①用离子方程式表示 溶液中的转化反应____________。
②由图可知,溶液酸性增大, 的平衡转化率__________(填"增大"减小"或"不变")。根据A点数据,计算出该转化反应的平衡常数为__________。
③升高温度,溶液中 的平衡转化率减小,则该反应的 _________(填"大于""小于"或"等于")。
(3)在化学分析中采用 为指示剂,以 标准溶液滴定溶液中的Cl −,利用Ag +与 生成砖红色沉淀,指示到达滴定终点。当溶液中 恰好完全沉淀(浓度等于 )时,溶液中 为_______ ,此时溶液中 等于__________ 。(已知 、 的 分别为 和 )。
(4)+6价铬的化合物毒性较大,常用 将废液中的 还原成 ,反应的离子方程式为______________。