有以下几种物质:①KCl固体 ②SO2气体 ③水银 ④稀盐酸 ⑤冰醋酸 ⑥蔗糖
(1)以上物质中能导电的是________________;
(2)以上物质中属于电解质的是_______________;
(3)以上物质中属于非电解质的是________________;
(4)以上物质中原来不导电但物质溶于水后水溶液能导电的是______________。
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莫尔法是用硝酸银标准溶液测定卤离子含量的沉淀滴定法。将无水FeCl3与氯苯混合发生反应:2FeCl3 +C6H5Cl 2FeCl3+C6H4C12+HC1↑,将生成的HC1用水吸收,利用莫尔法测出无水FeCl3的转化率,同时得到常用的还原剂FeCl2,按照如图装置,在三颈烧瓶中放入162.5g无水FeCl3与225g氯苯,控制反应温度在130℃下加热3h,冷却、过滤、洗涤、干燥得到粗产品。有关数据如下:
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是________,搅拌器的作用是_______。
(2)反应结束后,还要继续通入N2的目的是__________;仪器c盛装的试剂是________(填序号)。
A.碱石灰 B.浓硫酸 C.无水氯化钙 D.硅胶
(3)如何从滤液中回收过量的氯苯:_____________
(4)下列各装置(盛有蒸馏水)能代替图中虚线框内部分的是_________(填序号)。
(5)将锥形瓶内的溶液稀释至1000mL,从中取10. 00mL,用0. 2000mol·L-1AgNO3溶液进行滴定,以K2CrO4溶液作指示剂,终点现象为______________________
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铬铁矿(FeCr2O4)中含有Al2O3、Fe2O3等杂质,以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的工艺流程示意图如下(部分操作和条件略):
(1)铬铁矿(FeCr2O4)改写为氧化物的形式为___________________。
(2)反应①中发生了两个主要反应,其中一个主要反应的化学方程式为4FeCr2O4+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2;另一个主要反应的化学方程式为 ______________________________。
(3)写出反应②中生成固体B的离子方程式为_________________________________。
(4)pH < 5时,发生反应有____________________________________(写离子方程式),Na2Cr2O7 + 2KCl = K2Cr2O7↓+ 2NaCl。
下表是相关物质的溶解度数据:
物质 | 溶解度 ( g / 100 g H2O ) | ||
0℃ | 40℃ | 80℃ | |
KCl | 28 | 40.1 | 51.3 |
NaCl | 35.7 | 36.4 | 38 |
K2Cr2O7 | 4.7 | 26.3 | 73 |
Na2Cr2O7 | 163 | 215 | 376 |
获得K2Cr2O7晶体的操作由多步组成,依次是加入KCl固体、蒸发浓缩、________________、_____________、洗涤、干燥得到晶体。
(5)某种酒精测试仪中,K2Cr2O7在酸性条件下将乙醇氧化为乙酸,自身被还原为三价铬离子,该反应的氧化剂与还原剂的物质的量比为_________________。
(6)含铬废渣(废水)的随意排放对环境有极大危害,电解法是处理铬污染的一种方法,电解时,在阴极区有Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀生成(已知Ksp[Fe(OH)3] = 4.0×10-38,Ksp[Cr(OH)3] = 6.0×10-31)。已知电解后的溶液中c(Cr3+)为3.0×10-5mol/L,则溶液中c(Fe3+)为________________ mol/L。
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科学家积极探索新技术对CO2进行综合利用。
Ⅰ.CO2可用FeO 吸收获得H2。
i. 6FeO(s)+CO2(g)=2Fe3O4(s)+C(s) △Hl =-76.0 kJ·mol-1
ⅱ. C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g) △H2 = +113.4 kJ·mol-1
(1)3FeO(s)+H2O(g)=Fe3O4(s)+H2(g) △H3 =_________ kJ·mol-1。
(2)在反应i中,每放出38.0 kJ热量,有______g FeO被氧化。
Ⅱ.CO2可用来生产燃料甲醇。
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 kJ·mol-1。在体积为1L的恒容密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下发生反应:测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
(3)从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=________ mol·(L·min) -1。
(4)氢气的转化率=________________________。
(5)该反应的平衡常数为__________________________ (保留小数点后2位)。
(6)下列措施中能使平衡体系中n(CH3OH)/n(CO2)增大的是_____________________。
A.升高温度 B.充入He(g),使体系压强增大
C.再充入1 mol H2 D.将H2O(g)从体系中分离出去
(7)当反应达到平衡时,H2的物质的量浓度为c1,然后向容器中再加入一定量H2,待反应再一次达到平衡后,H2的物质的量浓度为c2,则c1________c2的关系(填“>”、“<”或“=”)。
III.CO2可用碱溶液吸收获得相应的原料。
利用100 mL 3 mol·L—1NaOH溶液吸收4.48 LCO2(标准状况),得到吸收液。
(8)将该吸收液蒸干,灼烧至恒重,所得固体的成分是_________(填化学式)。
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氮的化合物合成、应用及氮的固定一直是科学研究的热点。
(1) 以CO2与NH3为原料合成化肥尿素的主要反应如下:
① 2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s);ΔH=-159.47 kJ·mol−1
② NH2CO2NH4(s)=CO (NH2)2(s)+H2O(g);ΔH=a kJ·mol−1
③ 2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(s)+H2O(g);ΔH=-86.98 kJ·mol−1
则a为____。
(2) 尿素可用于湿法烟气脱氮工艺,其反应原理为:NO+NO2+H2O=2HNO2;2HNO2+CO(NH2)2=2N2↑+CO2↑+3H2O。
① 当烟气中NO、NO2按上述反应中系数比时脱氮效果最佳。若烟气中V(NO)∶V(NO2)=5∶1时,可通入一定量的空气,同温同压下,V(空气)∶V(NO)=____(空气中氧气的体积含量大约为20%)。
② 如图表示尿素含量对脱氮效率的影响,从经济因素上考虑,一般选择尿素浓度约为____%。
(3)用稀硝酸吸收NOx,得到HNO3和HNO2(弱酸)的混合溶液,电解该混合溶液可获得较浓的硝酸。写出电解时阳极的电极反应式:____。
(4)利用脱氮菌可净化低浓度NO废气。当废气在塔内停留时间均为90s的情况下,测得不同条件下NO的脱氮率如图所示。
① 由图知,当废气中的NO含量增加时,宜选用____法提高脱氮的效率。
② 图Ⅱ中,循环吸收液加入Fe2+、Mn2+,提高了脱氮的效率,其可能原因为____。
(5)研究表明:NaClO/H2O2酸性复合吸收剂可同时有效脱硫、脱硝。图所示为复合吸收剂组成一定时,温度对脱硫脱硝的影响。温度高于60℃后,NO去除率下降的原因为____。
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电解原理在工业生产中有广泛的应用。
(1)请写出电解熔融氯化钠的反应方程式______________________________。如图为离子交换膜法电解饱和食盐水的原理示意图,下列说法正确的是________。
A.直流电源的左侧为负极
B.从E口逸出的气体是H2
C.从B口加入含少量NaOH的水溶液以增强导电性
D.从C口出来的溶液为NaOH溶液
E.每生成22.4 L Cl2,便产生2 mol NaOH
F.粗盐水中含Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等离子,精制时先加Na2CO3溶液
G.该离子交换膜为阳离子交换膜
(2)双氧水是一种重要的绿色试剂,工业上可采取电解较稀浓度的硫酸来制取双氧水(H2O2只为还原产物),其电解的化学方程式为3H2O+3O2O3+3H2O2。则阳极的电极反应式为__________________________,阴极的电极反应式____________________。
(3)高铁酸钾(K2FeO4)易溶于水,具有强氧化性,是一种新型水处理剂。工业上用如下方法制备高铁酸钾:以Fe2O3为阳极电解KOH溶液,电解制高铁酸钾时阳极的电极反应式为______________________________。高铁酸钾长期放置会产生红色絮状物及气泡,则该过程的离子方程式_______________________。
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工业上制备硫酸最重要的一步是SO2的氧化。反应方程式如下: 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-196kJ/mol
回答下列问题:
(1)该反应在________下能自发进行(选填“较高温度”“较低温度”)。
(2)某课外兴趣小组在实验室对该反应进行研究,部分数据如下表。
实验 | 反应条件 | 起始物质的量 | 平衡后性质 | ||||||
催化剂 | 温度(K) | 容积(L) | SO2 | O2 | SO3 | SO2体积分数 | 吸收或放出热量(KJ) | SO2或SO3转化率 | |
① | V2O5 | 770 | 10 | 0.2 | 0.1 | 0 | a1 | Q1 | α1 |
② | V2O5 | 770 | 10 | 0 | 0 | 0.2 | a2 | Q2 | α2 |
③ | V2O5 | 绝热 | 10 | 0 | 0 | 0.2 | a3 | Q3 | α3 |
比较下列数值大小(选填“>”“=”“<”“无法确定”)。
①a1________a2
②Q1+Q2________19.6
③α1+α3 ______ 1
(3) 某同学通过实验绘出如下图像。
t1、t2、t3达到化学平衡状态的是____________
(4)若α1=0.9,计算770K时,正反应的平衡常数为___________。
(5)工业上将SO2转化为SO3时。为了提高反应速率,并有利于SO3的吸收,需要对原料混合气体预热,同时对SO3气体降温。通常采用如图所示的热交换器(中间为空心管道)。下列说法正确的是____________
a.使用热交换器可以充分利用能源
b.A、B、C三处气体的组成相同
c.A、B、C、D四处的气体中均含有SO2
d.预热原料混合气主要是为了提高SO2的平衡转化率
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在1.0L密闭容器中放入0.10 molA(g),在一定温度进行如下反应:A(g) B(g)+C(g)△H=+85.1kJ⋅mol-1,反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表:
时间t/h | 0 | 1 | 2 | 4 | 8 | 16 | 20 | 25 | 30 |
总压强p/100kPa | 4.91 | 5.58 | 6.32 | 7.31 | 8.54 | 9.50 | 9.52 | 9.53 | 9.53 |
回答下列问题:
(1)欲提高A的平衡转化率,应采取的措施为 ______ 。
(2)由总压强p和起始压强p0计算反应物A的转化率α(A)的表达式为 ______,平衡时A的转化率为 ______。
(3)①由总压强p和起始压强p0表示反应体系的总物质的量n总和反应物A的物质的量n(A),n总= ______ mol,n(A)= ______ mol。
②下表为反应物A浓度与反应时间的数据,计算:α= ______。
反应时间t/h | 0 | 4 | 8 | 16 |
c(A)/(mol⋅L-1)) | 0.10 | a | 0.026 | 0.0065 |
分析该反应中反应物的浓度c(A)变化与时间间隔(△t)的规律,得出的结论是 ______,由此规律推出反应在12h时反应物的浓度c(A)为 ______ mol·L-1。
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有浓度为0.1mol·L-1的盐酸、硫酸、醋酸三种溶液,试回答:
(1)三种溶液中c(H+)依次为a mol·L-1、b mol·L-1、cmol·L-1,大小顺序为 ______。
(2)等体积的以上三种酸分别与过量的NaOH 溶液反应,生成的盐的物质的量依次为n1mol、n2mol、n3mol,它们的大小关系为 ______。
(3)中和等量NaOH溶液都生成正盐时,分别需上述三种酸的体积依次是V1L、V2L、V3 L,其大小关系为 ______。
(4)与等量锌反应时产生氢气的速率分别为v1、v2、v3,其大小关系为 ______。
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硫和钙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)钙元素的焰色反应呈砖红色,其中红色对应的辐射波长为_____(填字母)nm。
A.435 B.500 C.580 D.605 E.700
(2)元素S和Ca中,第一电离能较大的是_____(填元素符号),其基态原子核外电子排布式为__________________。
(3)通过X射线衍射实验发现,石膏(CaSO4• 2H2O)中存在SO42-离子。SO42-离子的几何构型为_________________,中心原子的杂化形式为_________________。
(4) 基态Ca原子中,核外电子占据最高能层的符号是______,占据该能层电子的电子云轮廓图形状为_______________。钙元素和锰元素属于同一周期,且核外最外层电子构型相同,但金属钙的熔点、沸点等都比金属锰低,原因是_____________________________。
(5)过氧化钙晶体的晶胞结构如图所示,已知该晶胞的密度是ρ g • cm-3,则晶胞结构中最近的两个Ca2+间的距离为_______________________________ nm (列算式即可,用NA表示阿伏加德罗常数的数值),与Ca2+紧邻O22-的个数为______。
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