【题目】Na2S2O3·5H2O可作为高效脱氯剂,工业上用硫铁矿(FeS2)为原料制备该物质的流程如图。
已知:a.气体A可以使品红溶液褪色,与硫化氢(H2S)混合能获得单质硫。
b.pH约为11的条件下,单质硫与亚硫酸盐可以共热生成硫代硫酸盐。
回答下列问题:
(1)吸收塔中的原料B可以选用__(填字母序号)。
A.NaCl溶液 B.Na2CO3溶液 C.Na2SO4溶液
(2)某小组同学用如图装置模拟制备Na2S2O3的过程(加热装置已略去)。
①A中使用70%的硫酸比用98%的浓硫酸反应速率快,其原因是__。装置B的作用是__。
②C中制备Na2S2O3发生的连续反应有:Na2S+H2O+SO2=Na2SO3+H2S,__和Na2SO3+SNa2S2O3。
(3)工程师设计了从硫铁矿获得单质硫的工艺,将粉碎的硫铁矿用过量的稀盐酸浸取,得到单质硫和硫化氢气体,该反应的化学方程式为__。
【答案】B 该反应的实质是H+与SO32-反应,70%的硫酸中含水较多,c(H+)和c(SO32-)都较大,生成SO2速率更快(或者强调浓硫酸中硫酸以分子形式存在) 防止倒吸 2H2S+SO2=3S+2H2O(或2H2S+H2SO3=3S↓+3H2O) FeS2+2HCl=FeCl2+H2S↑+S↓
【解析】
硫铁矿在沸腾炉中燃烧生成氧化铁与二氧化硫,气体A是二氧化硫,溶液D蒸发浓缩、冷却结晶得到硫代硫酸钠晶体,D为Na2S2O3,单质硫与亚硫酸盐可以共热生成硫代硫酸盐,则溶液C为Na2SO3,吸收塔中B要能吸收SO2生成Na2SO3,所以原料B可以为碳酸钠溶液或氢氧化钠溶液,根据以上分析解答。
(1)B吸收二氧化硫转化为亚硫酸钠,碳酸钠可以与二氧化硫反应生成亚硫酸钠,而NaCl、 Na2SO4与二氧化硫不反应。
答案选B。
(2)①A为制备二氧化硫,该反应的实质是H+与SO32-反应,70%的硫酸中含水较多,c(H+)和c(SO32-)都较大,生成SO2速率更快,而浓硫酸中硫酸以分子形式存在,电离出的氢离子浓度很低,因此反应慢。二氧化硫在C中与硫化钠溶液反应得到硫化氢,硫化氢与二氧化硫反应得到S单质,S单质与亚硫酸钠反应得到硫代硫酸钠,C中反应导致装置内压强减小,B装置的作用是防止倒吸;
答案为:该反应的实质是H+与SO32-反应,70%的硫酸中含水较多,c(H+)和c(SO32-)都较大,生成SO2速率更快(或者强调浓硫酸中硫酸以分子形式存在);防止倒吸。
②C中制备Na2S2O3发生的连续反应有:Na2S+H2O+SO2=Na2SO3+H2S、2H2S+SO2=3S+2H2O(或2H2S+H2SO3=3S↓+3H2O) 、Na2SO3+SNa2S2O3。
答案为:2H2S+SO2=3S+2H2O(或2H2S+H2SO3=3S↓+3H2O)。
(3)由题中信息可知,FeS2与HCl反应生成H2S、S,同时还生成FeCl2,根据信息写出反应方程式为:FeS2+2HCl=FeCl2+H2S↑+S↓。
答案为:FeS2+2HCl=FeCl2+H2S↑+S↓ 。
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【题目】钴元素由于其良好的物理化学性质,被广泛应用于生产生活中。从含钴废料(含CoO、Co2O3、单质Al、Li等)中制取粗CoCl2·6H2O的流程如下所示。
请回答下列问题:
(1)步骤I中主要发生的化学反应方程式为______。
(2)已知Co2O3具有强氧化性,若步骤II中浸出剂为盐酸,造成的后果是_______。
(3)步骤Ⅲ中①的目的是除去Al3+,写出该步反应的离子方程式______。
(4)若在实验室煅烧CoCO3,所需的硅酸盐质仪器除酒精灯和玻璃棒外,还有______、______(填仪器名称)。
(5)操作①是在HCl氛围中进行的,其步骤是______、_____、过滤、洗涤、干燥。洗涤过程中可以用工业酒精代替水,其优点是_____。
(6)某同学用标准硝酸银溶液滴定未知浓度的CoCl2溶液,下列可作为指示剂的是____(填选项,忽略亚钴离子的颜色干扰)
A.KCl B.KSCN C.K2CrO4 D.K2S
已知几种物质在20℃时的颜色及Ksp值如下表
化学式 | AgCl | AgSCN | Ag2S | Ag2CrO4 |
颜色 | 白色 | 浅黄色 | 黑色 | 红色 |
Ksp | 2.0×10-10 | 1.0×10-12 | 2.0×10-48 | 2.0×10-12 |
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【题目】1799年由英国化学家汉弗莱·戴维发现一氧化二氮(N2O)气体具有轻微的麻醉作用,而且对心脏、肺等器官无伤害,后被广泛应用于医学手术中。
(1)一氧化二氮早期被用于牙科手术的麻醉,它可由硝酸铵在催化剂下分解制得,该反应的化学方程式为 ___。
(2)已知反应2N2O(g)=2N2(g)+O2(g)的ΔH=–163kJ·mol-1,1molN2(g)、1molO2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收945kJ、498kJ的能量,则1molN2O(g)分子中化学键断裂时需要吸收的能量为______kJ。
在的一能定量温为度下的恒容容器中,反应2N2O(g)=2N2(g)+O2(g)的部分实验数据如下:
①在0~20min时段,反应速率v(N2O)为 ___mol·L-1·min-1。
②若N2O起始浓度c0为0.150mol/L ,则反应至30min时N2O的转化率α=___。
③不同温度(T)下,N2O分解半衰期随起始压强的变化关系如图所示(图中半衰期指任一浓度N2O消耗一半时所需的相应时间),则T1 ___T2(填“>”、“=”或“<”)。当温度为T1、起始压强为p0,反应至t1min时,体系压强p= ___(用p0表示)。
(4)碘蒸气存在能大幅度提高N2O的分解速率,反应历程为:
第一步 I2(g) = 2I(g) (快反应)
第二步 I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g) (慢反应)
第三步 IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+I(g) (快反应)
实验表明,含碘时NO分解速率方程v=k·c(N2O)·[c(I2)]0.5(k为速率常数)。下列表述正确的是___(填标号)。
A.温度升高,k值增大 B.第一步对总反应速率起决定作用
C.第二步活化能比第三步大 D.I2浓度与N2O分解速率无关
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【题目】A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素,原子序数依次增大。其中B的单质在常温下为双原子分子,它与A的单质可形成气态分子X,X的水溶液呈碱性;D的简单阳离子与X具有相同电子数,且D是同周期元素中原子半径最大的元素;E元素的原子最外层比次外层少两个电子,C、F两种元素的原子最外层共有13个电子。则
(1)X的化学名称为__________。
(2)B单质的结构式为__________;E的气态氢化物的电子式为__________;C与D形成的两种化合物中,其中一种物质含有两种类型的化学键,分别为______________,该物质属于______________(填“离子化合物”或“共价化合物”)。
(3)B、C、E分别与A形成的化合物中最稳定的是__________(写化学式)。
(4)D是同周期简单阳离子中离子半径最__________(填“大”或“小”)的元素。
(5)F的单质在反应中常作________剂(填“氧化”或“还原”)。
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【题目】合成导电高分子材料PPV的反应如下。下列说法正确的是( )
+(2n-1)HI
A. 合成PPV的反应为加聚反应
B. 1molPPV最多能与4 molH2发生加成反应
C. 与溴水加成后的产物最多有14个原子共平面
D. 和苯乙烯互为同系物
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【题目】某两种气态烃组成的混合物,取其2.24L(标准状况下)充分燃烧,得到0.16mol二氧化碳气体和3.6g液态水.据此判断下列分析中不正确的是
A. 此混合气体中可能含有乙烷
B. 此气体中一定含有甲烷
C. 此混合气体中一定不含有丙烷
D. 此气体若是乙烯与甲烷的混合气体,则甲烷与乙烯的体积比为2:3
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【题目】阿司匹林是一种解毒镇痛药。烃A是一种有机化工原料,下图是以它为初始原料设计合成阿司匹林关系图:
已知:(苯胺,苯胺易被氧化)
回答下列问题:
(1)C的结构简式为___________。
(2)反应⑤的反应类型___________,在③之前设计②这一步的目的是___________。
(3)F 中含氧官能团的名称________。
(4)G(阿司匹林)与足量NaOH溶液反应的化学方程式为______________。
(5)符合下列条件的 E 的同分异构体有________种。写出核磁共振氢谱中有五组峰,峰面积之比为 1:2:2:2:1 的结构简式:_______(只写一种)。
a.含—OH b.能发生水解反应 c.能发生银镜反应
(6)利用甲苯为原料,结合以上合成路线和下面所给信息合成下图所示的功能高分子材料(无机试剂任选)。________
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【题目】(化学——选修3:物质结构与性质)
2016年诺贝尔化学奖授予在“分子机器设计和合成”领域有突出成就的三位科学家,其研究对象之一“分子开关”即与大环主体分子苯芳烃、硫或氮杂环杯芳烃等有关。回答下列问题:
(1)对叔丁基杯[4]芳烃(如图Ⅰ所示)可用于ⅢB族元素对应离子的萃取,如La3+、Sc2+。写出基态二价钪离子(Sc2+)的核外电子排布式:________,其中电子占据的轨道数为________个。
(2)对叔丁基杯[4]芳烃由4个羟基构成杯底,其中羟基氧原子的杂化方式为________,羟基间的相互作用力为________。
(3)不同大小的苯芳烃能识别某些离子,如:、SCN-等。一定条件下,SCN-与MnO2反应可得到(SCN)2,试写出(SCN)2的结构式______________________________。
(4)NH3分子在独立存在时H-N-H键角为106.7°。如图 [Zn(NH3)6]2+离子的部分结构以及H-N-H键角的测量值。解释配合物中H-N-H键角变为109.5°的原因:______。
(5)橙红色的八羰基二钴[Co2(CO)8]的熔点为52℃,可溶于乙醇、乙醚、苯等有机溶剂。该晶体属于________晶体,八羰基二钴在液氨中被金属钠还原成四羰基钴酸钠[NaCo(CO)4],四羧基钴酸钠中含有的化学键为_________________。
(6)已知C60分子结构和C60晶胞示意图(如图Ⅱ、图Ⅲ所示):
则一个C60分子中含有σ键的个数为________,C60晶体密度的计算式为________ g·cm-3。(NA为阿伏伽德罗常数的值)
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【题目】氟及其化合物用途非常广泛。回答下列问题:
(1)聚四氟乙烯商品名称为“特氟龙”,可做不粘锅涂层。它是一种准晶体,该晶体是一种无平移周期序、但有严格准周期位置序的独特晶体。可通过____方法区分晶体、准晶体和非晶体。
(2)基态锑(Sb)原子价电子排布的轨道式为____。[H2F]+[SbF6]—(氟酸锑)是一种超强酸,存在[H2F]+,该离子的空间构型为______,依次写出一种与[H2F]+具有相同空间构型和键合形式的分子和阴离子分别是_______、_________。
(3)硼酸(H3BO3)和四氟硼酸铵(NH4BF4)都有着重要的化工用途。
①H3BO3和NH4BF4涉及的四种元素中第二周期元素的第一电离能由大到小的顺序_____(填元素符号)。
②H3BO3本身不能电离出H+,在水中易结合一个OH﹣生成[B(OH)4]﹣,而体现弱酸性。[B(OH)4]﹣中B原子的杂化类型为_____。
③NH4BF4(四氟硼酸铵)可用作铝或铜焊接助熔剂、能腐蚀玻璃等。四氟硼酸铵中存在_______(填序号):
A 离子键 B σ键 C π键 D 氢键 E 范德华力
(4)SF6被广泛用作高压电气设备绝缘介质。SF6是一种共价化合物,可通过类似于Born-Haber循环能量构建能量图(见图a)计算相联系的键能。则S—F的键能为_______kJ·mol-1。
(5)CuCl的熔点为426℃,熔化时几乎不导电;CuF的熔点为908℃,密度为7.1g·cm-3。
①CuF比CuCl熔点高的原因是_____________;
② 已知NA为阿伏加德罗常数。CuF的晶胞结构如上“图b”。则CuF的晶胞参数a=__________nm (列出计算式)。
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