煤气中主要的含硫杂质有H2S以及COS(有机硫),煤气燃烧后含硫杂质会转化成SO2从而引起大气污染。煤气中H2S的脱除程度已成为其洁净度的一个重要指标。回答下列问题:
(1)将H2S通入FeCl3溶液中,该反应的还原产物为___________。
(2)脱除煤气中COS的方法有Br2的KOH溶液氧化法、H2还原法以及水解法等。
①COS的分子结构与CO2相似,COS的电子式为_____________。
②Br2的KOH溶液将COS氧化为硫酸盐和碳酸盐的离子方程式为_____________。
③已知断裂1mol化学键所需的能量如下:
化学键 | H—H | C═O | C═S | H—S | C≡O |
E/kJ•mol-1 | 436 | 745 | 577 | 339 | 1072 |
H2还原COS发生的反应为H2(g)+COS(g) ═H2S(g)+CO(g),该反应的ΔH=________kJ·mol-1。
④用活性α—Al2O3催化COS水解的反应为COS(g)+ H2 O(g) CO2(g)+ H2S (g) ΔH<0,相同投料比、相同流量且在催化剂表面停留相同时间时,不同温度下COS的转化率(未达到平衡)如图1所示;某温度下,COS的平衡转化率与的关系如图2所示。
由图1可知,催化剂活性最大时对应的温度约为____________;由图2可知,P点时平衡常数K=_____
(保留2位有效数字)。
(3)常温下可发生反应:ZnS(s)+2H+(aq) Zn2+(aq)+H2S(aq),达到平衡时,该反应的平衡常数K=_______[已知:Ksp(ZnS)=2.93×10-25;H2S电离常数;Ka1=9.5×10-8,Ka2=1.3×10-14]。
高三化学简答题中等难度题查看答案及解析
吡格雷(clopigogrel)是一种用于抑制血小板聚集的药物,以 为原料合成氟吡格雷的路线如下图:
回答下列问题:
(1)A的名称为________________,D的结构简式为___________。
(2)化合物C在一定条件下可发生分子间成环反应生成含3个六元环的有机物,其化学方程式为_______。
(3)一定条件下,1分子Y与1分子HBr发生加成反应,生成的产物最多可能有__________种(不考虑立体异构);有E转化为F时,生成的另一种产物是______________。
(4)写出B的同分异构体中满足下列条件的任意一种有机物的结构简式_______________。
①含有两个-NH2的芳香族化合物;②核磁共振氢谱有3种吸收峰。
(5)结合上述流程写出以乙醇为有机物原料制备的合成路线流程图(无机试剂任选);_________________。合成路线流程图示例如下:
高三化学简答题中等难度题查看答案及解析
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(如图所示)可用于ⅢB族元素对应的离子萃取,如La2+、Sc2+。写出基态二价钪离子(Sc2+)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个烃基构成杯底,其中条件氧原子的杂化方式为___________。烃基间的相互作用力为_______________。
(3)不同大小的杯芳烃能识别某些离子,如:N3-、SCN-等。根据等电子体原料判断N3-空间构型为______;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)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键个数为__________,与每个C60分子距离最近且相等的C60分子有_________个,C60晶体的密度为__________(计算结果保留两位小数)。
高三化学简答题中等难度题查看答案及解析
亚硝酰氯(ClNO)是有机合成中的重要试剂,工业上可用NO与Cl2合成,回答下列问题:
(1)一定条件下,氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酰氯,涉及热化学方程式和平衡常数如下表:
序号 | 热化学方程式 | 平衡常数 |
① | 2NO2(g)+NaCl(s) NaNO3(s)+ClNO(g) ΔH1 | K1 |
② | 4NO2(g)+2NaCl(s) 2NaNO3(s)+2NO(g)+ Cl2(g) ΔH2 | K2 |
③ | 2NO(g)+ Cl2(g) 2ClNO(g) ΔH3 | K3 |
则ΔH3=_________(用ΔH1、ΔH2表示);K3=__________(用K1、K2 表示)
(2)300℃时,在一密闭容器中发生反应:2ClNO(g) 2NO(g)+ Cl2(g),其正反应速率表达式为v正=k·cn(ClNO)。测得速率和浓度的关系如下表:
序号 | c(ClNO)/mol·L-1 | v正/mol·L-1·s-1 |
① | 0.30 | 3.60×10-9 |
② | 0.60 | 1.44×10-8 |
③ | 0.90 | 3.24×10-8 |
则n=________;k=___________;达到平衡后,若减小压强,则混合气体的平均分子量将_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)25℃时,向体积为2L且带气压计的恒容密闭容器中通入0.08mol NO和0.04mol Cl2发生反应:2NO(g)+Cl2(g) 2ClNO(g) ΔH
①若反应起始和平衡时温度相同,测得反应过程中压强(p)随时间(t)的变化如图Ⅰ曲线a所示,则ΔH________0(填“>”、“<”或“不确定”);若其他条件相同,仅改变某一条件时,测得其压强(p)随时间(t)的变化如图Ⅰ曲线b所示,则改变的条件是___________。
②图Ⅱ是甲、乙同学描绘上述反应平衡常数的对数值(lgK)与温度的变化关系,其中正确的曲线是____(填“甲”或“乙”);m值为_______________。
高三化学简答题中等难度题查看答案及解析
草酸钴是制作氧化钴和金属钴的原料。一种利用含钴废料(主要成分Co2O3),含少量Fe2O3、MnO2、Al2O3、CaO、MgO、碳及有机物等)制取草酸钴(CoC2O3)的工艺流程如下:
已知:①浸出液中含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等。
②部分阳离子一氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Co(OH)2 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 |
完全沉淀时的pH | 3.7 | 9.6 | 9.2 | 5.2 | 9.8 |
③Kap(MgF2)=7.35×10-11,Kap(CaF2)=1.05×10-10
回答下列问题:
(1)焙烧的目的是_________;浸钴过程中Co3+转化为Co2+,反应的离子方程式为_____________。
(2)加入H2O2的目的是__________,加入Na2CO3溶液,调pH至5.2,滤渣Ⅰ主要成分为__________。
(3)加入过量NaF溶液,可将Ca2+、Mg2+除去,若所得滤液中c(Ca2+)=1.0×10-5mol·L-1,则滤液中c(Mg2+)为_______________。
(4)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如下图所示。滤液Ⅱ中加入萃取剂的作用是_________;萃取时,溶液的pH需要控制在一定范围内才比较适宜,其pH范围约为__________。
(5)已知含钴废料中含Co2O3质量分数为a%,若取mg该含钴废料按照上述流程,理论上最多能制得CoC2O4的质量为__________g(列出计算式即可)。
高三化学简答题中等难度题查看答案及解析
A-I为原子序数递增的前4周期的元素,已知A原子的最外层电子是次外层电子数的2倍,D为周期表中电负性最大的元素,F与C位于同一主族,E与G在周期表的位置是上下相连,两元素所在主族中所有元素都是金属,H为应用最广泛的金属;I处于周期表中的第二副族。请回答下列问题:(以下问题中的所有原子都必须在上述元素中寻找)
(1)B单质分子中 键数目比为____。B、C、D第一电离能由小到大的顺序为__________(填写元素符号)。
(2)H元素原子的价层电子排布式为____,H3+离
子可以与上述元素中的三种形成的某阴离子生成血红色
络合物;该阴离子又与A-I元素中的某些原子形成的分
子互为等电子体,这种分子的化学式为____(写一种即
可).该阴离子空间构型为____。
(3)D与G可以形成下图的晶胞,则黑点表示的是元素____(填写元素符号),该元素原子在该晶胞中的配位数为____.
(4)若将上述晶胞圆圈对应的原子所在上下两层平面原子,按两条相互垂直的对角线上各去掉该原子2个(共去掉4个),并将小点和圆圈对应的原子更改为另外两种元素的原子,则这个晶胞化学式为____,若再将留下的所有原子换成另外一种新元素的原子,成为另外一种晶胞,该成键原子键角为 ;(5)已知,F单质晶体的原子堆积为ABAB型,那么,该晶体的空间利用率为____。如果F单质的摩尔质量为M,晶胞棱长为a,晶胞高度为c则,该晶体密度表达式为____。(阿伏加德罗常数用表示,不化简)如果F的原子半径为R,用R表示的晶胞高度为____。
高三化学简答题中等难度题查看答案及解析
水是一种重要的自然资源,是人类赖以生存不可缺少的物质。水质优劣直接影响人体健康。请回答下列问题:
(l)天然水中溶解的气体主要有____、____ ______(填化学式)。
(2)检验蒸馏水的纯度时,最简单易行的方法是测定水的____。
(3)水的净化与软化的区别是:水的净化是用混凝剂(如明矾等)使____,而水的软化是 。
(4)通过施加一定压力使水分子透过半透膜而将大分子或离子截留,从而使水得以净化的方法称为____;电渗析法净化水时,使离子通过半透膜的推动力是____。
(5)某天然水中。c(Ca2+)=1.2×10-3mol/L,c(Mg2+)=6×10-4mol/L,c(HCO3-)=8×10-4mol/L,
要软化10 这种天然水,需先加入Ca(OH)2_______g,再加入Na2CO3_______g。
高三化学简答题中等难度题查看答案及解析
(15分)请回答下列问题:
(1)分别用浓、稀硝酸溶解等量的两份铜粉,消耗硝酸的物质的量较少的是_________硝酸(填“浓”或“稀”),相应的离子方程式是_____________.
(2) 800时,在2L的恒容密闭容器中充入2molNO和1molO2发生反应,2NO(g)+O2(g) 2NO2(g),经5min达到平衡,测得c(NO)=0.5 mol/L,并放热QkJ。5min内 v(O2)=___________。
②该条件下,2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的△H= 。
③若向平衡混合物中再充入NO、NO2各1mol,此时v正 v逆(填“>”、“=”或“<”)。
④若向平衡混合物中仅充入lmolNO2,平衡向_______(填“正向”、“逆向”或“不”)移
动。达新平衡时,NO2的体积分数________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)染料工业排放的废水中含有大量有毒的NO2-,可以在强碱性条件下加入铝粉除去(反应过程中无气态产物生成。加热反应后的溶液有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体逸出)。请写出该反应的离子方程式________
高三化学简答题中等难度题查看答案及解析
(14分)固体A可用于工业上生产硫酸,各物质间转化如下图。其中C为红棕色粉
末,D为能使品红溶液褪色的无色气体。
请回答:
(1)F的电子式为_________。
(2)若测得生成C和D的质量比为5:8,则A的化学式为______________。
(3)将D通入H溶液中发生反应的离子方程式为_____________。
(4)物质的量浓度均为0.lmol/L的G和H的混合溶液中,离子浓度由大到小的顺序
为____________。
(5)有人用电解某饱和溶液的方法同时制备G的浓溶液和浓氢氧化钠溶液,如图所
示。则:
①a端为电源的_________(填“正极”或“负极”)。
②N口收集的物质为__________(填化学式,下同。);
Q口收集的为_________浓溶液。
③某物质的饱和溶液最好选用___________(填试剂名称)。
④阳极的电极反应式为____________。
(6)检验H中金属阳离子的方法___________。
高三化学简答题中等难度题查看答案及解析
高锰酸钾是常用的氧化剂。工业上以软锰矿(主要成分是MnO2)为原料制备高锰酸钾晶体。中间产物为锰酸钾。下图是实验室模拟制备KMnO4晶体的操作流程:
已知:锰酸钾(K2MnO4)是墨绿色晶体,其水溶液呈深绿色,这是锰酸根离子(MnO42-)在水溶液中的特征颜色,在强碱性溶液中能稳定存在;在酸性、中性和弱碱性环境下,MnO42-会发生自身氧化还原反应,生成MnO4-和MnO2。
回答下列问题:
(1)KOH的电子式为______,煅烧KOH和软锰矿的混合物应放在_______中加热(填标号)。
a.烧杯 b.瓷坩埚 c.蒸发皿 d.铁坩埚
(2)调节溶液pH过程中,所得氧化产物与还原产物的物质的量之比为______。
(3)趁热过滤的目的是_______________________________。
(4)已知20℃时K2SO4、KCl、CH3COOK的溶解度分别为11.1g、34g、217g,则从理论上分析,选用下列酸中__________(填标号),得到的高锰酸钾晶体纯度更高。
a.稀硫酸 b.浓盐酸 c.醋酸 d.稀盐酸
(5)产品中KMnO4的定量分析:
①配制浓度为0.1250mg·mL-1的KMnO4标准溶液100mL。
②将上述溶液稀释为浓度分别为2.5、5.0、7.5、10.0、12.5、15.0(单位:mg·L-1)的溶液,分别测定不同浓度溶液对光的吸收程度,并将测定结果绘制成曲线如下。
③称取KMnO4样品(不含K2MnO4)0.1250g按步骤①配得产品溶液1000mL,取10mL稀释至100mL,然后按步骤②的方法进行测定,两次测定所得的吸光度分别为0.149、0.151,则样品中KMnO4的质量分数为____。
(6)酸性KMnO4溶液与FeSO4溶液反应的离子方程式为_______________________。
高三化学简答题中等难度题查看答案及解析