宋应星所著《天工开物》被外国学者誉为“17世纪中国工艺百科全书”。下列说法不正确的是
A.“凡白土曰垩土,为陶家精美启用”中“陶”是一种传统硅酸盐材料
B.“凡火药,硫为纯阳,硝为纯阴”中“硫”指的是硫磺,“硝”指的是硝酸
C.“烧铁器淬于胆矾水中,即成铜色也”该过程中反应的类型为置换反应
D.“每红铜六斤,入倭铅四斤,先后入罐熔化,冷定取出,即成黄铜”中的黄铜是合金
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某有机化工原料的结构简式如图所示,下列关于该有机物的说法正确的是
A.不能使酸性KMnO4溶液褪色
B.1 mol该物质最多能和4mol H2发生加成反应
C.分子中所有原子共平面
D.易溶于水及甲苯
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实验室制备硝基苯的实验装置如图所示(夹持装置已略去)。下列说法不正确的是( )
A.水浴加热的优点为使反应物受热均匀、容易控制温度
B.浓硫酸、浓硝酸和苯混合时,应向浓硝酸中加入浓硫酸,待冷却至室温后,再将所得混合物加入苯中
C.仪器a的作用是冷凝回流,提高原料的利用率
D.反应完全后,可用仪器a、b蒸馏得到产品
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多相催化反应是在催化剂表面通过吸附、解吸过程进行的。如图,我国学者发现T°C时,甲醇(CH3OH)在铜基催化剂上的反应机理如下:
反应I: CH3OH(g)=CO(g)+2H2 (g) ∆H1=a kJ/mol
反应Ⅱ: CO(g)+H2O(g)=CO2 (g)+H2 (g) ∆H2=-b kJ/mol (b>0)
总反应: CH3OH(g)+H2O(g)=CO2 (g)+3H2(g) ∆H3= c kJ/mol
下列有关说法中正确的是( )
A.反应I是放热反应
B.1mol CH3OH(g)和H2O(g)的总能量大于1mol CO2(g)和3mol H2(g)的总能量
C.c>0
D.优良的催化剂降低了反应的活化能,并减少∆H3,节约了能源。
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已知25 ℃时有关弱酸的电离平衡常数见下表:
弱酸化学式 | HA | H2B |
电离平衡常数(25 ℃) | Ka=1.7×10-6 | Ka1=1.3×10-3 Ka2=5.6×10-8 |
则下列有关说法正确的是( )
A.NaHB溶液中部分微粒浓度的大小为:c(Na+)>c(HB-)>c(B2-)>c(H2B)
B.等物质的量浓度的各溶液pH关系为:pH(Na2B)>pH(NaHB)>pH(NaA)
C.向Na2B溶液中加入足量的HA溶液发生反应的离子方程式为:B2-+2HA=2A-+H2B
D.将a mol/L的HA溶液与a mol/L的NaA溶液等体积混合,混合液中:c(Na+)>c(A-)
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利用微生物燃料电池原理,可以处理宇航员排出的粪便,同时得到电能。美国宇航局设计的方案是:用微生物中的芽孢杆菌来处理粪便产生氨气,氨气与氧气分别通入燃料电池两极,最终生成常见的无毒物质。示意图如下所示。下列说法错误的是( )
A.a电极是负极,b电极是正极
B.负极区发生的反应是2NH3 - 6e-=N2+6H+
C.正极区,每消耗标准状况下2.24 L O2,a向b电极转移0.4 mol电子
D.电池工作时电子通过由a经负载流向b电极,再穿过离子交换膜回到a电极
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2019年是“国际化学元素周期表年”。1869年门捷列夫把当时已知的元素根据物理、化学性质进行排列,准确预留了甲、乙两种未知元素的位置,并预测了二者的相对原子质量,部分原始记录如下。下列说法不正确的是( )
A.元素甲的原子结构示意图为
B.原子半径比较:甲>乙>Si
C.元素乙的简单气态氢化物的稳定性比CH4弱
D.推测乙可以用作半导体材料
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过氧化钙可用于治理赤潮、应急供氧等。已知:过氧化钙,为白色或淡黄色结晶粉末,难溶于水,不溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,常温下干燥品很稳定,能溶于稀酸生成过氧化氢。某小组同学探究过氧化钙的制法和性质:
(1)甲、乙两位同学设计的过氧化钙实验室制法如下,其中产率较低的是______(填A、B)
方法A Ca (OH)2 (s) + H2O2 ⇌ CaO2 (s) + 2H2O
方法B CaCl2 (s) + H2O2 ⇌ CaO2 (s) + 2HCl
方法A所得产品中纯度不高,所含杂质主要是 ___________(填化学式)
如果不加入稳定剂,则两种方法都需在5℃以下进行实验,原因可能是______________。
(2)丙同学认为CO2、SO2与过氧化钙的反应原理相同,丁同学认为SO2具有较强的还原性,而CO2没有,故而反应原理不相同。他们设计了如下实验装置,通过测量装置E中所得气体体积判断反应情况:
①试剂B的作用是____________________。
②若实验中SO2足量,且与过氧化钙充分反应,取反应后的固体进行探究,以验证过氧化钙与SO2反应的生成物。若SO2未被氧化,则反应的化学方程式为:______________________________。
③装置E中收集到的氧气体积为V L(已换算成标准状况下),若SO2完全被氧化,则V =______。
(3)某工厂利用电石渣(主要成分为氢氧化钙)生产过氧化钙的生产流程如下:
用上述方法制备过氧化钙(CaO2·8H2O),搅拌步骤的化学方程式是______________。
②某小组釆用单变量法确定温度、H2O2浓度对产率的影响,结果如下,则实际生产应选择的适宜条件为__________。
H2O2 % | 30% | 25% | 20% | 15% | 10% | 5% | ||||||
产率 | 60.40 | 62.42 | 64.54 | 63.20 | 63.10 | 62.40 | ||||||
温度(℃) | 50 | 40 | 30 | 20 | 10 | 0 | ||||||
产率 | 43.24 | 52.80 | 64.54 | 63.80 | 60.45 | 52.40 | ||||||
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实验室利用橄榄石尾矿(主要成分为MgO及少量FeO、Fe2O3、Al2O3等)制备纯净氯化镁晶体(MgCl2·6H2O),实验流程如下:
已知几种金属阳离子形成氢氧化物沉淀时的pH如下表:
Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | Mg2+ | |
开始沉淀时 | 7.6 | 2.7 | 4.2 | 9.6 |
沉淀完全时 | 9.6 | 3.7 | 5.4 | 11.1 |
回答下列问题:
(1)“浸取”步骤中,能加快浸取速率的方法有____________、__________(任写两种)。
(2)气体X的电子式为________,滤渣1经过处理可以制得一种高效的无机高分子混凝剂、净水剂,其化学式为[Fe2(OH)n(SO4)(3-0.5n)]m,则该物质中铁元素的化合价为________。
(3)加入H2O2的目的是______________________;若将上述过程中的“H2O2”用“NaClO”代替也能达到同样目的,则发生反应的离子方程式为:________________________________。
(4)“一系列操作”主要包括加入足量盐酸,然后经过____________________、过滤、洗涤,即得到氯化镁晶体。
(5)准确称取2.000 g氯化镁晶体产品于250 mL锥形瓶中,加水50 mL使其完全溶解,加入100 mL氨性缓冲液和少量铬黑T指示剂,溶液显酒红色,在不断振荡下,用0.5000 mol/L的EDTA标准溶液进行滴定,其反应原理为Mg2++Y4- ==MgY2-,滴定终点时消耗EDTA标准溶液的体积19.00 mL。
①则产品中MgCl2·6H2O的质量分数为________(结果保留三位有效数字)。
②下列滴定操作会导致测量结果偏高的是________(填字母)。
a.滴定终点时仰视读数 b.锥形瓶洗涤后没有干燥
c.滴定时锥形瓶中有液体溅出 d.滴定管滴定前有气泡,滴定后气泡消失
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随着科技的进步,合理利用资源、保护环境成为当今社会关注的焦点。甲胺铅碘(CH3NH3PbI3)用作全固态钙钛矿敏化太阳能电池的敏化剂,可由CH3NH2、PbI2及HI为原料合成,回答下列问题:
(1)制取甲胺的反应为CH3OH(g)+NH3(g)⇌CH3NH2(g)+H2O(g) ΔH。已知该反应中相关化学键的键能数据如下:
共价键 | C—O | H—O | N—H | C—N | C—H |
键能/kJ·mol-1 | 351 | 463 | 393 | 293 | 414 |
则该反应的ΔH=_________kJ·mol-1。
(2)上述反应中所需的甲醇工业上利用水煤气合成,反应为CO(g)+2H2(g) ⇌CH3OH(g) ΔH <0。在一定条件下,将1 mol CO和2 mol H2通入密闭容器中进行反应,当改变某一外界条件(温度或压强)时,CH3OH的体积分数φ(CH3OH)变化趋势如图所示:
①平衡时,M点CH3OH的体积分数为10%,则CO的转化率为_________。
②X轴上a点的数值比b点_________ (填“大”或“小”)。某同学认为上图中Y轴表示温度,你认为他判断的理由是________________________________。
(3)工业上可采用CH3OHCO+2H2的方法来制取高纯度的CO和H2。我国学者采用量子力学方法,通
过计算机模拟,研究了在钯基催化剂表面上甲醇制氢的反应历程,其中吸附在钯催化剂表面上的物种用*标注。
甲醇(CH3OH)脱氢反应的第一步历程,有两种可能方式:
方式 A:CH3OH* →CH3O* +H* Ea= +103.1kJ·mol-1
方式 B:CH3OH* →CH3* +OH* Eb= +249.3kJ·mol-1
由活化能E值推测,甲醇裂解过程主要历经的方式应为_________(填A、B)。
下图为计算机模拟的各步反应的能量变化示意图。
该历程中,放热最多的步骤的化学方程式为______________________________________________。
(4)常温下,PbI2饱和溶液(呈黄色)中c(Pb2+)=1.0×10-3 mol·L-1,则Ksp(PbI2)=_________。
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钴元素是三元锂离子电池阳极材料的重要成分。请回答下列问题:
(1)钴元素在周期表中的位置是___________,其外围电子排布式为___________。
(2)已知第四电离能大小:I4(Fe)> I4 (Co),从原子结构的角度分析可能的原因是___________。
(3)配位化学创始人维尔纳发现,取1mol配合物CoCl3·6NH3(黄色)溶于水,加人足量硝酸银溶液,产生3mol白色沉淀,沉淀不溶于稀硝酸。原配合物中络离子形状为正八面体。
①根据上述事实推测原配合物中络离子化学式为___________。
②该配合物在热NaOH溶液中发生反应,并释放出气体,该反应的化学方程式___________;生成气体分子的中心原子杂化方式为___________。
(4)经X射线衍射测定发现,晶体钴在417℃以上堆积方式的剖面图如图所示,则该堆积方式属于___________,若该堆积方式下的晶胞参数为acm,则钴原子的半径为___________pm。
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某药物中间体K及高分子化合物G的合成路线如下。
已知:Ⅰ.R1NHR2易被氧化
II.R1CHO+
(1)A中含氧官能团的名称是_________。
(2)反应②的反应条件为_________。反应①、③的目的是_________。
(3)E的结构简式为_________。
(4)反应④的化学反应方程式是__________________________________。
(5)反应⑤的反应类型为_________。
(6) 比D多一个碳原子的D的同系物有_____种结构
(7)由A合成H分为三步反应,选用必要的无机、有机试剂完成合成路线______________(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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