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【题目】锶(Sr)为第五周期ⅡA族元素,其化合物六水氯化锶(SrCl2·6H2O)是实验室重要的分析试剂,工业上常以天青石(主要成分为SrSO4)为原料制备,生产流程如下:
已知:① 经盐酸浸取后,溶液中除含有Sr2+和Cl-外,还含有少量Ba2+杂质;
② SrSO4、BaSO4的溶度积常数分别为3.3×10-7、1.1×10-10;
③ SrCl2·6H2O的摩尔质量为:267 g/mol。
(1)天青石焙烧前先研磨粉碎,其目的是___________________。
(2)隔绝空气高温焙烧,若0.5 mol SrSO4中只有S被还原,转移了4 mol电子。写出该反应的化学方程式:_____________________________________________。
(3)为了得到较纯的六水氯化锶晶体,过滤2后还需进行的两步操作是_______________。
(4)加入硫酸的目的是______________________。为了提高原料的利用率,滤液中Sr2+的浓度应不高于_________mol/L(注:此时滤液中Ba2+浓度为1×10-5mol/L)。
(5)产品纯度检测:称取1.000g产品溶解于适量水中,向其中加入含AgNO3 1.100×10-2mol的AgNO3溶液(溶液中除Cl―外,不含其它与Ag+反应的离子),待Cl―完全沉淀后,用含Fe3+的溶液作指示剂,用0.2000 mol/L的NH4SCN标准溶液滴定剩余的AgNO3,使剩余的Ag+ 以AgSCN白色沉淀的形式析出。
①滴定反应达到终点的现象是_________________________________________。
②若滴定过程用去上述浓度的NH4SCN溶液20.00 mL,则产品中SrCl2·6H2O的质量百分含量为______(保留4位有效数字)。
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【题目】氯气、氨气和二氧化硫三种气体均是重要的化工原料且都会对环境造成污染,某课外活动小组拟探究三者的部分性质。
Ⅰ.利用如图装置探究干燥的氯气与氨气之间的反应。
(1)请从备选装置中选择适当的装置连入虚线框中,组成一套完整的探究干燥的氯气与氨气之间的反应的装置,用备选装置序号填空:B___、D__、E__。
(2)装置A中的烧瓶内固体宜选用__(选填以下选项的字母)。
A 烧碱 B 生石灰
C 二氧化硅 D 五氧化二磷
(3)实验时先打开a、c活塞,关闭b活塞,向烧瓶中先通入氨气,然后关闭c活塞,打开b活塞,再向烧瓶中通入氯气,实验中装置C的烧瓶内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结,试推测发生反应的化学方程式为8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2。实验完毕后观察到C烧瓶内还有黄绿色气体,简述如何处理才能不污染环境____________________。
Ⅱ.探究干燥的氯气和SO2的反应:SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(l) ΔH=-97.3 kJ·mol-1。硫酰氯(SO2Cl2)通常条件下为无色液体,熔点为-54.1 ℃,沸点为69.1 ℃,在潮湿空气中“发烟”,100 ℃以上开始分解,生成二氧化硫和氯气,长期放置也会发生分解。该小组同学用A装置制取SO2,分液漏斗中加入浓硫酸,圆底烧瓶中加入Na2SO3固体,B选择备选装置Ⅱ,将C装置用如图所示的装置甲替换,其余的装置不变来完成探究实验。
(4)装置甲中仪器G的名称为____________,甲中活性炭的作用是____。
(5)如果去掉装置B、D,则在甲的三颈烧瓶中可能发生反应的化学方程式为__________。
(6)为提高本实验中硫酰氯的产率,在实验操作中需要注意的事项有____(填序号)。
A 先通冷凝水,再通气
B 控制气流速率,宜慢不宜快
C 若三颈烧瓶发烫,可适当降温
D 加热三颈烧瓶
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【题目】有机物X是药物的中间体,它的一种合成路线如下。
已知:RNH2++H2O
(1)A无支链,A中含有的官能团名称是___。
(2)A连续氧化的步骤如下:
A转化为B的化学方程式是___。
(3)M为芳香化合物,其结构简式是___。
(4)M→N的化学方程式是___,反应类型是___。
(5)下列说法不正确的是___。
a.1molD与NaOH溶液反应时,最多消耗2molNaOH
b.E在一定条件下可生成高分子化合物
c.F能发生酯化反应和消去反应
(6)Q的结构简式是___。
(7)以乙烯为起始原料,选用必要的无机试剂合成A,写出合成路线___(用结构简式表示有机物,用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件)。
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【题目】我国《食品添加剂使用卫生标准》中规定葡萄酒中SO2最大使用量为0.25g·L-1。某兴趣小组用图1装置(夹持装置略)收集某葡萄酒中的SO2,并对其含量进行测定。
(1)仪器B的名称是__________,冷却水的进口为________。(填“a”或“b”)
(2)B中加入300.00mL葡萄酒和适量硫酸,加热使SO2全部逸出并与C中H2O2完全反应,其化学方程式为______________________________________________。
(3)除去C中过量的H2O2,然后用0.1000mol·L-1NaOH标准溶液进行滴定,滴定前排气泡时,应选择图2中的________;若选择酚酞为指示剂,则滴定终点的现象为_____________________;
(4)经3次平行实验,消耗NaOH溶液体积如下:
序号 | 滴定前读数 | 滴定后读数 |
1 | 0.00 | 20.01 |
2 | 1.00 | 20.99 |
3 | 0.00 | 21.10 |
该葡萄酒中SO2含量为______________g·L-1(保留两位小数)。
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【题目】(物质结构与性质)
硅电池、锂离子电池都是现代高性能电池的代表,高性能的电极材料与物质结构密切相关。
(l) LiFePO4因具有良好的结构稳定性而成为新一代正极材料,这与PO43-的结构密切相关,PO43-的立体构型为____。P、O、S的电负性从大到小的顺序为______________
(2)通常在电极材料表面进行“碳”包覆处理以增强其导电性。抗坏血酸常被用作碳包覆的碳源,其易溶于水的原因是 ___,抗坏血酸中碳原子的杂化方式为 ___,1mol抗坏血酸中手性碳原子的数目为______。(取材于选修3课本51页)。
(3) Li+过度脱出易导致锂电池结构坍塌产生O2而爆炸,实验证实O2因具有单电子而成为顺磁性分子,下列结构式(黑点代表电子)中最有可能代表O2分子结构的是____(填标号)。
A. B. C. D.
(4)目前最常用的电极材料有锂钴复合氧化物和石墨。
①锂钴复合氧化物中Li、Co、O分别形成了六边层状结构(图a),按照Li-O-Co-O-Li–O-Co-O- Li--顺序排列,则该化合物的化学式为____,Co3+的价层电子排布式为_____。
②石墨晶胞(图b)层间距为d pm,C—C键长为a pm,石墨晶体的密度为p g/cm3,列式表示阿伏加德罗常数为____mol-l。
(5)硅酸盐中Si元素一般显+4价,如下图所示是一种无限长单键的多聚硅酸根离子的结构,其中“”表示Si原子,“”表示氧原子,则该长链硅酸根离子的通式为________________________。
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【题目】弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡均属于溶液中的离子平衡。根据要求回答问題。
(1)常温下0.1mol·L-1的HA溶液中pH=3,则HA是______(填“强电解质”或“弱电解质”),其电离方程式____________________________________。
(2)已知:常温下0.1mol·L-1 BOH溶液pH=13,将V1L0.1mol·L-1HA溶液和V2L 0.1 mol·L-1BOH溶液混合,回答下列问题:
①当V1:V2=1:1时,溶液呈____性,请用离子方程式解释原因________________。
②当混合溶液pH=7时,溶液中离子浓度大小关系是_____________________。
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【题目】乙烯、苯乙烯均是重要的化工原料。
工业上可用乙苯催化脱氢方法制备苯乙烯
①已知部分化学键的键能如下:
化学键 | C-H | C-C | H-H | |
键能/(kJ/mol) | 412 | 348 | 612 | 436 |
则+H2(g)的________kJ/mol。
②实际生产中常在恒压条件下掺入高温水蒸气作为反应体系的稀释剂水蒸气不参加反应。在一定压强、900 K的条件下,乙苯的平衡转化率随着的增大而________填“增大”“减小”或“不变”。随着反应的进行,少量积碳会使催化剂活性减弱,水蒸气还有利于恢复催化剂活性,原因是____________用化学方程式表示。
苯乙烯可由乙苯和催化脱氢制得。其反应历程如下:
乙苯平衡转化率与的关系如图所示,当P(CO2)< 15 kPa时,乙苯平衡转化率随着增大而增大,其原因是__________,当P(CO2)> 15 kPa时,乙苯平衡转化率随着增大反而减小,其原因是____________。
研究表明金属次卟啉二甲酯能够顺利地选择性催化氧化苯乙烯生成苯甲醛,以该反应原理设计成酸性燃料电池,则电池负极的电极反应式为 ________。若该电池消耗标准状况下22.4L的,则外电路中理论上转移电子的物质的量为________。
(4)上海交通大学仇毅翔等研究了不同含金化合物催化乙烯加氢的反应历程如下图所示:
则____________,催化乙烯加氢效果较好的催化剂是________(选填“”或“”)。
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【题目】如图所示,甲、乙两U形管各盛有100mL溶液,请回答下列问题:
(1)若两池中均为饱和NaCl溶液:
①甲池中铁电极发生_____________腐蚀(填“析氢”或“吸氧”),碳棒上电极反应式__________________________;
②甲池铁棒腐蚀的速率比乙池铁棒_____(填“快”、“慢”或“相等”)。
(2)若乙池中盛CuSO4溶液:
①电解硫酸铜溶液的化学方程式___________________________________;
②乙池反应一段时间后,两极都产生3.36L(标况)气体,该硫酸铜溶液的浓度为___________ mol·L-1。
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【题目】我国政府承诺,到2020年,单位GDP CO2排放量比2005年下降40%-45%。请回答下列问题:
(1)利用太阳能工艺可将Fe3O4转化为FeO,然后利用FeO捕获CO2可得炭黑,其流程如上图所示。该循环中Fe3O4可视为_______(填“催化剂”、“中间产物”),过程2捕获1mo1CO2转移电子的物质的量是_______mol。
(2)以CO2和NH3为原料合成尿素[CO(NH2)2],反应如下:
2NH3(g)+CO2(g)=H2NCOONH4(s) ΔH=-1595kJ·mol-1
H2NCOONH4 (s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH=+1165kJ·mol-1
H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44.0kJ·mol-1
CO2(g)与NH3(g)合成尿素和液态水的热化学方程式_______________________;
(3)CH4-CO2催化重整可以得到燃料CO和H2。一定条件下在恒容的密闭容器中发生反应:CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g)能够说明上述反应已达到平衡状态的是______(填字母序号)。
A.CO2和CH4的浓度相等
B.v正(CO2)=2v逆(CO)
C.每断裂4molC—H键的同时,断裂2molH—H键
D.容器中混合气体的平均相对分子质量保持不变
E.容器中混合气体的密度保持不变
(4)CO2是一种温室气体,但其本身无毒,处理废气时常将一些有毒物质转化为CO2。一定温度下,在三个容积均为2.0 L的密闭容器中发生反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)
不同温度下,容器中各物质起始和平衡时的物质的量如下表所示:
容器 | 温度/℃ | 起始物质的量/mol | 平衡时物质的量/mol | |
NO(g) | CO(g) | CO2 | ||
甲 | 50 | 0.2 | 0.2 | 0.12 |
乙 | 100 | 0.2 | 0.2 | 0.1 |
丙 | 100 | 0.3 | 0.3 |
下列说法正确的是___________
A.该反应的正反应为吸热反应
B.50℃时,若起始时向甲中充入0.1 mol N2和0.2 mol CO2,则达平衡时N2的转化率为40%
C.100℃时,若起始时向乙中充入的NO、CO、N2和CO2均为0.40 mol,则此时v正>v逆
D.达到平衡时,丙中CO2的体积分数比乙中的小
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【题目】2019年诺贝尔化学奖颁给了日本吉野彰等三人,以表彰他们对锂离子电池研发的卓越贡献。
(1)自然界中主要的锂矿物为锂辉石、锂云母、透锂长石和磷锂铝石等。为鉴定某矿石中是否含有锂元素,可以采用焰色反应来进行鉴定,当观察到火焰呈________,可以认为存在锂元素。
A.紫红色 B.紫色 C.黄色
(2)工业中利用锂辉石(主要成分为LiAlSi2O6,还含有FeO、CaO、MgO等)制备钴酸锂(LiCoO2)的流程如下:
已知:部分金属氢氧化物的pKsp(pKsp=-lgKsp)的柱状图如图1。
回答下列问题:
①锂辉石的主要成分为LiAlSi2O6,其氧化物的形式为________。
②为提高“酸化焙烧”效率,常采取的措施是________。
③向“浸出液”中加入CaCO3,其目的是除去“酸化焙烧”中过量的硫酸,控制pH使Fe3+、A13+完全沉淀,则pH至少为_______。(保留到小数点后一位。已知:完全沉淀后离子浓度低于1×l0-5)mol/L)
④常温下,已知Ksp[ Mg(OH)2]=3.2×10-11mol/L,Ksp[Fe(OH)3]=2.7×10﹣39,若将足量的Mg(OH)2和Fe(OH)3分别投入水中均得到其相应的悬浊液,所得溶液中金属阳离子的浓度分别为____________mol/L、__________mol/L。
⑤“沉锂”过程所获得的“母液”中仍含有大量的Li+,可将其加入到“___________”步骤中。
⑥Li2CO3与Co3O4在敞口容器中高温下焙烧生成钴酸锂的化学方程式为__________
(3)利用锂离子能在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性,开发出石墨烯电池,电池反应式为LiCoO2+C6 LixC6+Li1-xCoO2 ,其工作原理如图2。
下列关于该电池的说法正确的是___________(填字母)。
A.电池反应式中过程1为放电过程
B.该电池若用隔膜可选用质子交换膜
C.石墨烯电池的优点是提高电池的储锂容量进而提高能量密度
D.充电时,LiCoO2 极发生的电极反应为LiCoO2-xe-=xLi++Li1-xCoO2
E.对废旧的该电池进行“放电处理”让Li+嵌入石墨烯中而有利于回收
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