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【题目】金属钼在工业和国防建设中有重要的作用。钼(Mo)的常见化合价为+6、+5、+4。由钼精矿(主要成分是MoS2)可制备单质钼和钼酸钠晶体(Na2MoO4·2H2O),部分流程如图1所示:
已知:钼酸微溶于水,可溶于液碱和氨水。
回答下列问题:
(1)焙烧钼精矿时发生的化学方程式为_____________________________。
(2)钼精矿焙烧时排放的尾气对环境的主要危害是___________________,请提出一种实验室除去该尾气的方法____________________________________。
(3)操作2的名称为________。由钼酸得到MoO3所用到的硅酸盐材料仪器的名称是________。
(4)焙烧钼精矿所用的装置是多层焙烧炉,图2为各炉层固体物料的物质的量的百分数(φ)。
①x=________。
②焙烧炉中也会发生MoS2与MoO3反应生成MoO2和SO2的反应,若该反应转移6mol电子,则消耗的氧化剂的化学式及物质的量分别为________、________。
(5)操作1中,加入碳酸钠溶液充分反应后,碱浸液中c(MoO42-)=0.80mol·L1,c(SO42-)=0.04 mol·L1,在结晶前需加入Ba(OH)2固体以除去溶液中的SO42-。当BaMoO4开始沉淀时,SO42-的去除率是________。[Ksp(BaSO4)=1.1×1010、Ksp(BaMoO4)=4.0×108,溶液体积变化可忽略不计]
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【题目】工业废弃物的资源化回收再利用,可以更大限度地发挥原材料的价值。某教师在指导学生做研究性学习时,拟利用废铁屑在实验室制备FeSO4溶液,再与等物质的量的(NH4)2SO4反应,制备补血剂硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O,相对分子质量为392]。硫酸亚铁铵晶体比一般亚铁盐稳定,在空气中不易被氧化,易溶于水,不溶于乙醇。
(1)废铁屑的净化:将废铁屑投入10%的碳酸钠溶液中并加热5~10min,通过倾析法弃去纯碱溶液,并用蒸馏水洗净废铁屑,待用。
(2)酸浸净化后的废铁屑:将2gFe粉、10mL3mol·L-1的H2SO4溶液加入烧瓶中反应,用如图所示装置制备FeSO4溶液。保持温度70~80℃,适当添加水以补充被蒸发掉的水分,并控制溶液的pH,至反应无明显气泡产生,停止加热,过滤,称量残留固体质量。
①反应过程中会产生少量H2S、PH3等气体,需使用封闭装置。写出用CuSO4溶液吸收H2S气体的化学反应方程式:____________________________
②反应过程中使用过量铁粉的目的是____________________________
(3)制备(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O:向FeSO4溶液中加入一定质量的(NH4)2SO4固体,70~80℃条件下溶解后,趁热倒入50mL乙醇中,析出晶体。
实验中,需对过滤出产品的母液(pH<1)进行处理。室温下,分别取母液并向其中加入指定物质,反应后的溶液中主要存在的一组离子正确的是_____ (填序号)。
A.通入过量Cl2:Fe2+、H+、NH4+、Clˉ、SO42ˉ
B.加入过量KSCN溶液:K+、NH4+、Fe3+、SO42ˉ、SCNˉ
C.加入过量NaOH溶液:Na+、Fe2+、NH4+、SO42ˉ、OHˉ
D.加入过量NaClO和NaOH的混合溶液:Na+、SO42ˉ、Clˉ、ClOˉ、OHˉ
(4)产品纯度测定:称取ag产品溶于水,配制成500mL溶液,取25.00mL待测液,用浓度为cmol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定。重复上述操作2次实验结果如下:
该产品的纯度为____________________________(用含a、c的代数式表示)。
有同学提出,测定产品中SO42ˉ的含量也可测定产品的纯度,请补充完整实验方案:称取约0.4g样品,溶于70mL水,__________________________________________________,将沉淀移入坩埚,灼烧至恒重,记录数据(实验中必须使用的试剂有:2mol·L-1的HCl溶液、BaCl2溶液、AgNO3溶液)。
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【题目】(10分)铅蓄电池是常用的化学电源,其电极材料分别是Pb和PbO2,电解液为稀硫酸。放电时,该电池总反应式为:Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O。请根据上述情况判断:
(1)该蓄电池的负极材料是_________,放电时发生_________(填“氧化”或“还原”)反应。
(2)该蓄电池放电时,电解质溶液的酸性_________(填“增大”、“减小”或“不变”),电解质溶液中阴离子移向_________(填“正”或“负”)极。
(3)已知硫酸铅为不溶于水的白色固体,生成时附着在电极上。试写出该电池放电时,正极的电极反应_______________________________________(用离子方程式表示)。
(4)氢氧燃料电池具有启动快、效率高等优点,其能量密度高于铅蓄电池。若电解质为KOH溶液,则氢氧燃料电池的负极反应式为____________________。该电池工作时,外电路每流过1×103 mol e-,消耗标况下氧气_________m3。
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【题目】钕铁硼磁铁是最常使用的稀土磁铁,被广泛应用于电子产品中。生产钕铁硼磁铁的主要原材料有稀土金属钕、纯铁、铝、硼以及其他物质。请回答下列问题:
(1)钕(Nd)为60号元素,在元素周期表中位于第____周期;基态Fe2+外围电子的轨道表达式为_____________。
(2)实验测得AlCl3的实际存在形式为Al2Cl6,其分子的球棍模型如图所示。
①该分子中Al原子采取______杂化。
②Al2Cl6与过量NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4],[Al(OH)4]-中存在的化学键有____(填标号)。
A.离子键 B.极性共价键 C.金属键 D.非极性共价键 E.氢键
(3)FeO是离子晶体,其晶格能可通过如下的Born﹣Haber循环计算得到。
基态Fe原子的第一电离能为___kJ·mol-1,FeO的晶格能为___kJ·mol-1。
(4)因材料中含有大量的钕和铁,容易锈蚀是钕铁硼磁铁的一大弱点,可通过电镀镍(Ni)等进行表面涂层处理。已知Ni可以形成化合物四羰基镍[Ni(CO)4],其为无色易挥发剧毒液体,熔点为-25 ℃,沸点为43 ℃,不溶于水,易溶于乙醇、苯、四氯化碳等有机溶剂,四羰基镍的晶体类型是_______,写出与配体互为等电子体的分子和离子的化学式为_____、_____(各写一种)。
(5)已知立方BN晶体硬度很大,其原因是________;其晶胞结构如图所示,设晶胞中最近的B、N原子之间的距离为a nm,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶体的密度为_____g·cm-3(列式即可,用含a、NA的代数式表示)。
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【题目】血红蛋白(Hb)和肌红蛋白(Mb)分别存在于血液和肌肉中,都能与氧气结合,与氧气的结合度a(吸附O2的Hb或Mb的量占总Hb或Mb的量的比值)和氧气分压p(O2)密切相关。请回答下列问题:
(1)人体中的血红蛋白(Hb)能吸附O2、H+,相关反应的热化学方程式及平衡常数如下:
Ⅰ.Hb(aq)+H+(aq)HbH+(aq) ΔH1 K1
Ⅱ.HbH+(aq)+O2(g)HbO2(aq)+H+(aq) ΔH2 K2
Ⅲ.Hb(aq)+O2(g)HbO2(aq) ΔH3 K3
ΔH3=_____(用ΔH1、ΔH2表示),K3=_____(用K1、K2表示)。
(2)Hb与氧气的结合能力受到c(H+)的影响,相关反应如下:HbO2(aq)+H+(aq)HbH+(aq)+O2(g)。37 ℃,pH分别为7.2、7.4、7.6时氧气分压p(O2)与达到平衡时Hb与氧气的结合度的关系如图1所示,pH=7.6时对应的曲线为_____(填“A”或“B”)。
(3)Mb与氧气结合的反应如下:Mb(aq)+O2(g)MbO2(aq) ΔH,37 ℃时,氧气分压p (O2)与达平衡时Mb与氧气的结合度a的关系如图2所示。
①已知Mb与氧气结合的反应的平衡常数的表达式K=,计算37 ℃时K=_____kPa-1。
②人正常呼吸时,体温约为37 ℃,氧气分压约为20.00 kPa,计算此时Mb与氧气的最大结合度为______(结果保留3位有效数字)。
③经测定,体温升高,Mb与氧气的结合度降低,则该反应的ΔH____(填“>”或“<”)0。
④已知37 ℃时,上述反应的正反应速率v(正)=k1·c(Mb)·p(O2),逆反应速率v(逆)=k2·c(MbO2),若k1=120 s-1·kPa-1,则k2=______。37 ℃时,图2中C点时,=____。
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【题目】甲胺(CH3NH2)的性质与氨气相似。已知pKb=-lgKb,pKb(CH3NH2·H2O)=3.4,pKb(NH3·H2O)=4.8。常温下,向10.00 mL 0. 1000 mol·L-1的甲胺溶液中滴加0. 0500 mol·L-1的稀硫酸,溶液中c(OH-)的负对数pOH=-lgc(OH-)]与所加稀硫酸溶液的体积(V)的关系如图所示。下列说法错误的是
A.B点对应的溶液的pOH>3.4
B.甲胺溶于水后存在平衡:CH3NH2+H2OCH3NH+OH-
C.A、B、C三点对应的溶液中,水电离出来的c(H+):C>B>A
D.A、B、C、D四点对应的溶液中,c(CH3NH3+)的大小顺序:D>C>B>A
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【题目】汽车尾气中含有CO、NO、NO2、碳氢化合物等多种污染物。回答下列问题:
(1)汽车燃料中不含氮元素,尾气中所含NO产生的原因是_________________________(用化学方程式表示)。
(2)已知:2C4H10(g)+13O2(g)=8CO2(g)+10H2O(g) △H1=-5316 kJ·mol-1
N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H2
2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H3=-746 kJ·mol-1
①若H2O(l)=H2O(g) △H=+44 kJ·mol-1,则表示正丁烷燃烧热的热化学方程式为__________________。
②部分化学键键能数据为:氧分子中氧氧键的键能为494 kJ·mol-1;C=O的键能为799 kJ·mol-1;CO分子中碳氧键的键能为1076 kJ·mol-1;请计算出反应2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)的△H=______________kJ·mol-1,由此可以计算△H2=__________kJ·mol-1
(3)1573K时,N2+O22NO平衡常数为2.0×10-6,若测得内燃机内平衡混合气中氮气、氧气的物质的量分别为0.2mol、0.001mol,则生成NO的物质的量为_____________mol,N2的转化率为____________。
(4)T<500K时,反应NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)分两步进行:
第一步:NO2(g)+NO2(g)=NO3(g)+NO(g) (慢反应)
第二步:NO3(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g) (快反应)
下列表述正确的是__________(填标号)
A.反应速率与NO2浓度有关 B.反应速率与NO浓度有关
C.反应的中间产物只有NO3 D.第一步反应活化能较低
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【题目】Bodensteins研究了下列反应:2HI(g)H2(g)+I2(g) ΔH=+11 kJ/mol。在716K时,气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如下表:
t/min | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 120 |
x(HI) | 1 | 0.91 | 0.85 | 0.815 | 0.795 | 0.784 |
x(HI) | 0 | 0.60 | 0.73 | 0.773 | 0.780 | 0.784 |
由上述实验数据计算得到v正~x(HI)和v逆~x(H2)的关系可用如图表示。当改变条件,再次达到平衡时,下列有关叙述不正确的是
A.若升高温度到某一温度,再次达到平衡时,相应点可能分别是A、E
B.若再次充入a mol HI,则达到平衡时,相应点的横坐标值不变,纵坐标值增大
C.若改变的条件是增大压强,再次达到平衡时,相应点与改变条件前相同
D.若改变的条件是使用催化剂,再次达到平衡时,相应点与改变条件前不同
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【题目】瓦斯爆炸是煤矿开采中的重大危害,一种瓦斯分析仪(图甲)的传感器在煤矿巷道中的甲烷达到一定浓度时可以显示。该瓦斯分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理,其装置如图乙所示,
其中的固体电解质是Y2O3—Na2O,O2-可以在其中自由移动。下列有关叙述不正确的是
A.电极b是正极,内电路中O2-由电极b流向电极a
B.电极a的反应式为:CH4 +4O2--8e-=CO2 +2H2O
C.瓦斯分析仪工作时,电池内电路中电子由电极b流向电极a
D.当固体电解质中有1 mol O2- 通过时,电子转移2 mol
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【题目】如图所示,三个烧瓶中分别充满NO2气体并分别放置在盛有下列物质的烧杯(烧杯内有水)中:在(1)中加入CaO,在(2)中不加其他任何物质,在(3)中加入NH4Cl晶体,发现(1)中红棕色变深,(3)中红棕色变浅。[已知反应2NO2(红棕色) N2O4(无色)]
下列叙述正确的是( )
A.2NO2N2O4是放热反应
B.NH4Cl溶于水时放出热量
C.烧瓶(1)中平衡混合气体的平均相对分子质量增大
D.烧瓶(3)中气体的压强增大
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