我国太阳能开发利用位于世界前列。下列采用“光——热——电”能量转换形式的是
A.光致(互变异构)储能
B.生产甲醇燃料
C.太阳能熔盐发电
D.太阳能空间发电
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2019年8月《Green Chemistry》报道了我国学者发明的低压高效电催化还原CO2的新方法,其总反应为NaCl+CO2CO+NaClO。下列有关化学用语表示错误的是( )
A.中子数为12的钠原子:Na B.Cl-的结构示意图:
C.CO2的结构式:O=C=O D.NaClO的电子式:
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下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A.Mg(OH)2具有碱性,可用于制胃酸中和剂
B.H2O2是无色液体,可用作消毒剂
C.FeCl3具有氧化性,可用作净水剂
D.液NH3具有碱性,可用作制冷剂
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用下列装置制取NH3,并还原CuO,其原理和装置均正确的是( )
A.用装置制取NH3 B.用装置干燥NH3
C.用装置还原CuO D.用装置处理尾气
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室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A.能使甲基橙变红的溶液:Na+、Ca2+、Br-、HCO3-
B.=1×10-12的溶液:K+、Na+、CO32-、AlO2-
C.0.1 mol·L-1KFe(SO4)2溶液:Mg2+、Al3+、SCN-、NO3-
D.0.1 mol·L-1Ca5NH4(NO3)11溶液:H+、Fe2+、Cl-、SO42-
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下列有关化学反应的叙述正确的是( )
A.铁在热的浓硝酸中钝化 B.CO2与Na2O2反应可产生O2
C.室温下浓硫酸可将石墨氧化为CO2 D.SO2与过量漂白粉浊液反应生成CaSO3
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下列指定反应的离子方程式正确的是( )
A.SO2与过量氨水反应:SO2+NH3·H2O=NH4++HSO3-
B.FeCl3溶液与SnCl2溶液反应:Fe3++Sn2+=Fe2++Sn4+
C.Cu与稀硝酸反应:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
D.用浓盐酸与MnO2制取少量Cl2:MnO2+4H++4Cl-MnCl2+Cl2↑+2H2O
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短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X位于ⅦA族,Y的原子核外最外层与次外层电子数之和为9,Z是地壳中含量最多的金属元素,W与X同主族。下列说法错误的是( )
A.原子半径:r(Y)>r(Z)>r(W)>r(X)
B.由X、Y组成的化合物是离子化合物
C.X的简单气态氢化物的热稳定性比W的强
D.Y的最高价氧化物对应水化物的碱性比Z的弱
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在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )
A.Al2O3(熔融)Al(s)AlCl3(s)
B.FeS2(s) SO2(g) H2SO4(aq)
C.NH3(g) NO(g) NaNO3(aq)
D.SiO2(s) H4SiO4(s) Na2SiO3(aq)
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2019年11月《Science》杂志报道了王浩天教授团队发明的制取H2O2的绿色方法,原理如图所示(已知:H2O2=H++HO2-,Ka=2.4×10-12)。下列说法错误的是( )
A.X膜为选择性阳离子交换膜
B.催化剂可促进反应中电子的转移
C.每生成1 mol H2O2电极上流过4 mol e-
D.b极上的电极反应为O2+H2O+2e-=HO2-+OH-
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下列说法正确的是( )
A.碳素钢在海水中发生的腐蚀主要是析氢腐蚀
B.反应Si(s)+2Cl2(g)===SiCl4 (l) 在室温下能自发进行,则该反应的ΔH>0,△S>0
C.室温时,CaCO3在0.1 mol·L-1 的NH4Cl溶液中的溶解度比在纯水中的大
D.2 mol SO2和1 mol O2在密闭容器中混合充分反应,转移电子的数目为4×6.02×1023
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铁杉脂素是重要的木脂素类化合物,其结构简式如右图所示。下列有关铁杉脂素的说法错误的是( )
A.分子中两个苯环处于同一平面
B.分子中有3个手性碳原子
C.能与浓溴水发生取代反应
D.1 mol铁杉脂素与NaOH溶液反应最多消耗3 mol NaOH
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室温下进行下列实验,根据实验操作和现象所得到的结论正确的是( )
选项 | 实验操作和现象 | 结论 |
A | 向苯酚浊液中滴入Na2S溶液,浊液变清 | C6H5O-结合H+的能力比S2-的弱 |
B | 将X溶液滴在KI淀粉试纸上,试纸变蓝色 | X溶液中一定含有I2 |
C | 向FeCl2和KSCN的混合溶液中滴入酸化的AgNO3溶液,溶液变红 | Ag+的氧化性一定比Fe3+的强 |
D | 向2支均盛有2 mL相同浓度Na3[Ag(S2O3)2]溶液的试管中,分别滴入2滴相同浓度的KCl、KI溶液,前者无明显现象,后者有黄色沉淀 | Ksp(AgI)<Ksp(AgCl) |
A.A B.B C.C D.D
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25℃时,二元酸H3PO3的pKa1、pKa2(pK=-lgK)依次为1.30、6.60,氨水的pKb为4.75。常温时,下列指定溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是( )
A.0.1 mol·L-1NH4H2PO3溶液中:c(H3PO3)>c(NH3·H2O)>c(H+)>c(OH-)
B.0.1 mol·L-1H3PO3溶液用NaOH溶液滴定至pH=6.60:c(H2PO3-)=c(HPO32-)
C.0.1 mol·L-1H3PO3溶液用氨水滴定至pH=7.0:c(NH4+)=c(H2PO3- )+c(HPO32-)
D.0.4 mol·L-1氨水与0.2 mol·L-1NaH2PO3等体积混合(体积变化可忽略):c(NH3·H2O)<c(H2PO3-)+2c(H3PO3)+0.1 mol·L-1
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甲、乙为两个容积均为1 L的恒容密闭容器,向甲中充入1 mol CH4和1 mol CO2,乙中充入1 mol CH4和m mol CO2,加入催化剂,只发生反应:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g),测得CH4的平衡转化率随温度的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.该反应的正反应是放热反应
B.a、b、c三点处,容器内气体总压强:p(a)<p(b)<p(c)
C.T K时,该反应的平衡常数小于12.96
D.恒温时向甲的平衡体系中再充入CO2、CH4各0.4 mol,CO、H2各1.2 mol,重新达平衡前,v(正)>v(逆)
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利用铝热炼镁还原渣[Al、Ca(AlO2)2、Al2O3、MgO及少量不能被碱液溶出的尖晶石型铝的化合物等]制取Al(OH)3的工艺流程如下:
(1) “滤渣”成分包括:水合铝酸钙、尖晶石型铝的化合物、不含铝的化合物______________(写两种物质的化学式)。
(2) “溶出”时,在适当条件下,铝及其大部分含铝化合物以NaAlO2溶出。
①金属Al与NaOH溶液反应的化学方程式为________________________________。
②其他条件相同时,Na2CO3、NaOH溶液的浓度对铝的溶出率的影响如图所示:
NaOH溶液浓度一定时,130 g·L-1的Na2CO3溶液对铝的溶出率比100 g·L-1的大,这是因为______________(从平衡移动角度分析);Na2CO3溶液浓度一定时,当NaOH溶液浓度大于80 g·L-1,铝的溶出率随NaOH溶液浓度增大而减小,可能原因是______________。
(3) “碳分”时,溶液与过量CO2反应的离子方程式为________________________。
(4) “过滤2”的母液经再生处理可返回“溶出”工序循环使用,再生的方法是____________。
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五味子丙素具有良好的抗肝炎病毒活性,其中间体H的一种合成路线如下:
(1) A中含氧官能团的名称为____________和____________。
(2) B→C的反应类型为____________。
(3) F的分子式为C10H11NO5,E→F发生还原反应,写出F的结构简式:____________。
(4) D的一种同分异构体同时满足下列条件,写出该同分异构体的结构简式:__________。
①能发生银镜反应、水解反应且能与FeCl3溶液发生显色反应;
②分子中有4种不同化学环境的氢。
(5) 或。写出以和(CH3)2SO4为原料制备的合成路线流程图(无机试剂和有机溶剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)__________________________
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沼气的主要成分是CH4,还含有CO2、H2S等。Jo De Vrieze等设计了利用膜电解法脱除沼气中的CO2和H2S,并将阴极处理后气体制成高纯度生物甲烷,其流程如图所示。
(1) 需控制电解槽中阴极室pH>7,其目的是________________。
(2) 阳极室逸出CO2和________(填化学式);H2S在阳极上转化为SO42-而除去,其电极反应式为___________________。
(3) 在合成塔中主要发生的反应为:
反应Ⅰ: CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) ΔH1
反应Ⅱ: CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH2
调节=4,充入合成塔,当气体总压强为0.1 MPa,平衡时各物质的物质的量分数如图1所示;不同压强时,CO2的平衡转化率如图2所示:
①反应CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g)的△H=________(用ΔH1、ΔH2表示)。
②图1中,200~550 ℃时,CO2的物质的量分数随温度升高而增大的原因是__________。
③图2中,相同温度下,压强越大,CO2的平衡转化率越大,其原因是___________________;在压强为10 MPa时,当温度在200~800 ℃范围内,随温度升高,CO2的平衡转化率始终减小,其原因是________________________。
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CuSCN是一种生物防腐涂料,可用CuSO4、NaSCN、Na2SO3作原料,并用乙二醇或DMF作分散剂进行制备。
(1) Cu+基态核外电子排布式为____________。
(2) NaSCN中元素S、C、N的第一电离能由大到小的顺序为____________;Na2SO3中SO32-的空间构型为____________(用文字描述)。
(3) 乙二醇(HOCH2CH2OH)与H2O可以任意比例互溶,除因为它们都是极性分子外,还因为____________________。
(4) DMF(OHCNCH3CH3)分子中碳原子的轨道杂化类型为____________;1 mol DMF分子中含有σ键的数目为____________。
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黄铁矾法是硫酸体系中除铁的常用方法,黄铵铁矾是黄铁矾中的一种[化学式可表示为(NH4)xFey(SO4)z(OH)w,摩尔质量为480 g·mol-1]。
(1) 除去MnSO4酸性溶液中的Fe2+可向溶液中加入MnO2,充分搅拌,然后用氨水调节溶液的pH为1~3,升温到95 ℃,静置即可形成黄铵铁矾沉淀。MnO2氧化Fe2+的离子方程式为_______________________,静置形成黄铵铁矾过程中溶液的pH________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2) 依据下列实验和数据可确定黄铵铁矾的化学式。
①称取黄铵铁矾2.400 g,加入足量NaOH溶液充分反应后过滤,向滤液中加入足量盐酸酸化的BaCl2溶液,得到沉淀2.330 g。
②Mim Ristic等曾对黄铵铁矾进行热分解实验,其结果可用下图热重曲线表示(已知:黄铵铁矾在300 ℃前分解释放的物质为H2O,300~575 ℃之间只有NH3·H2O放出,此时残留固体只存在Fe、O、S三种元素,670 ℃以上得到的是纯净的红棕色粉末)。
根据以上实验及图中数据确定黄铵铁矾的化学式______________(写出计算过程)。
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实验室以电镀废渣(Cr2O3、CuO、Fe2O3及CaO)为原料制取铜粉和K2Cr2O7的主要流程如下:
(1) “酸浸”时,用硫酸而不用盐酸,这是因为______________(从浸取产物的溶解性考虑)。
(2) “制铜氨液”,即制取[Cu(NH3)4]SO4溶液时,采用8 mol·L-1氨水,适量30% H2O2,并通入O2,控制温度为55 ℃。温度不宜过高,这是因为______________________。
(3) “沉CuNH4SO3”时可用如下装置(夹持、加热仪器略):
①制取SO2的化学方程式为______________________。
②“沉CuNH4SO3”时,反应液需控制在45 ℃,合适的加热方式是________________。
③反应完成的实验现象是____________________________。
(4) 设计以“Cr(OH)3、Fe(OH)3”的混合物为原料,制取K2Cr2O7的实验方案:将Cr(OH)3、Fe(OH)3的混合物加入烧杯中,加适量的水调成浆状,_________________,冰水洗涤及干燥。
(已知:①碱性条件下,H2O2可将+3价的Cr氧化为CrO42-;酸性条件下,H2O2可将+6价的Cr还原为+3价的Cr;+6价的Cr在溶液pH<5时,主要以Cr2O72-的形式存在;在pH>7时,主要以CrO42-的形式存在。
②部分物质溶解度曲线如图所示:
③实验中必须使用的试剂:KOH溶液、10%H2O2溶液、稀盐酸)
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乙酸苄酯是一种有馥郁茉莉花香气的无色液体,沸点213 ℃,密度为1.055 g·cm-3,实验室制备少量乙酸苄酯的反应如下:CH2OH+(CH3CO)2OCH2OOCCH3(乙酸苄酯)+CH3COOH
实验步骤如下:
步骤1:三颈烧瓶中加入30 g (0.28 mol)苯甲醇、30 g乙酸酐(0.29 mol)和1 g无水CH3COONa,搅拌升温至110 ℃,回流4~6 h(装置如图所示):
步骤2:反应物降温后,在搅拌下慢慢加入15%的Na2CO3溶液,直至无气泡放出为止。
步骤3:将有机相用15%的食盐水洗涤至中性。分出有机相,向有机相中加入少量无水CaCl2处理得粗产品。
步骤4:在粗产品中加入少量硼酸,减压蒸馏(1.87 kPa),收集98~100 ℃的馏分,即得产品。
(1) 步骤1中,加入无水CH3COONa的作用是_______________,合适的加热方式是_______。
(2) 步骤2中,Na2CO3溶液需慢慢加入,其原因是____________。
(3) 步骤3中,用15%的食盐水代替蒸馏水,除可减小乙酸苄酯的溶解度外,还因为_______________;加入无水CaCl2的作用是___________________。
(4) 步骤4中,采用减压蒸馏的目的是__________________。
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