2016年诺贝尔化学奖授予在合成分子机器领域做出贡献的三位科学家。分子机器是一种特殊的超分子体系,当体系受到外在刺激(如pH变化、吸收光子、电子得失等)时,分子组分间原有作用被破坏,各组分间发生类似于机械运动的某种热运动。下列说法不正确的是
A. 驱动分子机器时,需要对体系输入一定的能量
B. 分子状态的改变会伴随能量变化,属于化学变化
C. 氧化还原反应有可能是刺激分子机器体系的因素之一
D. 光照有可能使分子产生类似于机械运动的某种热运动
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下列化学用语正确的是
A. 氯化钠的分子式:NaCl
B. NH4Br的电子式:
C. 比例模型可以表示二氧化硫分子,也可以表示二氧化碳分子
D. Mg5(Si4O10)8(OH)2·4H2O的氧化物形式:5MgO·8SiO2·5H2O
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轮烷的某种合成原料由C、H、O三种元亲组成,其球棍模型如图所示。
下列说法正确的是
A. 该化合物的名称为乙酸乙酯
B. 该化合物与Br2的四氯化碳溶液不反应
C. 该化合物能发生水解反应,不能发生加聚反应
D. 该化合物的链状同分异构体中,能与 NaHCO3反应放出CO2的只有3种(不考虑立体异构)
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用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
①31g白磷中含有1.5NA个P-P键
②1L0.1mol·L-1的Na2CO3溶液中所含阴离子的总数目为0.1NA
③标准状况下,22.4LHF中含有NA个分子
④电解精炼铜时,若转移NA个电子,则阳极溶解32g铜
⑤将2.24L(标准状况)Cl2溶于水,转移的电子数为0.1NA
⑥常温下,含有0.2molH2SO4的浓硫酸与足量铜反应,生成SO2分子的数目小于0.1NA
⑦142gNa2SO4和Na2HPO4的固体混合物中所含阴、阳离子的总数目为3NA
⑧NA个Fe(OH)3胶体粒子的质量为107g
A. ①③④ B. ①⑥⑦ C. ③⑤⑦ D. ①⑥⑧
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科学工作者研发了一种 SUNCAT的系统,借助锂循环可持续合成氨,其原理如下图所示。下列说法不正确的是
A. 过程I得到的Li3N中N元素为—3价
B. 过程Ⅱ生成W的反应为Li3N+3H2O===3LiOH+NH3↑
C. 过程Ⅲ中能量的转化形式为化学能转化为电能
D. 过程Ⅲ涉及的反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O
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用多孔石墨电极完成下列实验。下列解释或推理合理的是
实验 | |||
现象 | I中,a.b两极均有气泡产生 | II,a极上析出红色固体 | III,a极上析出灰白色固体 |
A. Ⅰ中电解一段时间后,c(Na2SO4)一定增大
B. 由Ⅱ中反应H2+Cu2+=Cu↓+2H+可知,用玻璃导管将H2通入CuSO4溶液中,也会产生红色沉淀
C. Ⅲ中,只可能发生反应2Ag++Cu===Cu2++2Ag
D. I中,a极上既发生了化学变化,也发生了物理变化
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常温下,向某浓度的H2C2O4溶液中逐滴加入已知浓度的NaOH溶液,若pC表示溶液中溶质微粒的物质的量浓度的负对数,则所得溶液中pC(H2C2O4),pC(HC2O4-)、pC(C2O42-)与溶液pH的变化关系如图所示。已知:H2C2O4HC2O4-+H+ Ka1;HC2O4-C2O42-+H+ Ka2。则下列说法正确的是
A. 当pH=3时,溶液中c(HC2O4-)<c(C2O42-)=c(H2C2O4)
B. pH由3增大到5.3的过程中,水的电离程度逐渐减小
C. 常温下,Ka2=10-5.3
D. 常下随着pH的增大:c2(HC2O4-)/[c(H2C2O4)c(C2O42-)] 的值先增大后减小
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某研究小组设计如下所示实验装置(夹持装置已略去)分别探究NO与铜粉、Na2O2的反应。
已知:①NO与Na2O2可发生反应2NO+Na2O2===2NaNO2。
②NO能被酸性高锰酸钾溶液氧化为NO3-
③在溶液中存在平衡FeSO4+NOFe(NO)SO4(棕色)
I.关闭K3,打开K2,探究NO与铜粉的反应并检验NO。
(1)反应开始前,打开K1,通入一段时间N2,其目的是______________________。
(2)装置B中盛放的试剂为水,其作用是______________________。
(3)装置F中的实验现象为___________。装置H中收集的气体为___________(填化学式)。
Ⅱ.关闭K2,打开K3,探究NO与Na2O2的反应并制备NaNO2。
(4)装置G的作用是______________________。
(5)若省略装置C,则进入装置G中的气体除N2、NO外,可能还有___________(填化学式)。
(6)测定反应后装置E中NaNO2的含量。已知;在酸性条件下,NO2-可将MnO4-还原为Mn2+,为测定样品中亚硝酸钠的含量,该小组同学称取ag样品溶于水配制成250mL溶液,取25.00mL所得溶液于锥形瓶中,用0.100mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定至终点时,消耗bmL酸性KMnO4溶液。
①滴定过程中发生反应的离子方程式为______________________。
②滴定过程中酸性KMnO4溶液的作用是___________。
③样品中NaNO2的质量分数为___________用含有a、b的代数式表示)
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碲(Te)具有两性特征,铜阳极泥是提取碲的主要原料,碲在铜阳极泥中主要以Me2Te(Me表示金属Cu、Pb、Au、Ag等)的形式存在。
(1)利用“氯化浸出-还原法”制备Te的工艺流程如下所示。
①浸出液的主要成分为CuSO4、 HAuCl4、H2TeO3,则浸出渣的主要成分为___________(填化学式);“浸出”过程中,加入NaCl的作用是___________。“浸出”过程中,有少量污染性气体生成,需要进行尾气处理,该气体是___________(填化学名称)
②已知 HAuCl4是一种强酸,则“一级还原”过程中发生反应的离子方程式为___________。
③欲得到64g碲,则“二级还原”过程中至少需通入___________mol SO2。
(2)“氧化碱浸-电解法”指的是在氧化剂的作用下,Cu2Te与NaOH溶液反应生成Na2TeO3,经电解即可获得Te。
①以空气为氧化剂进行“氧化碱浸”的化学方程式为___________。
②电解过程中,阴极的电极反应式为___________。
③与“氯化浸出-还原法”相比“氧化碱浸-电解法”的优点是___________(任写一点)
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H2是一种清洁能源。在冶金、电力、材料等领域应用广泛。请回答下列问题:
(1)某科研团队利用透氧膜获得N2、H2的工作原理如图甲所示(空气中N2与O2的物质的量之比按4:1计)。上述过程中,膜I侧所得气体的物质的量之比n(H2):n(N2)=3:1,则CH4、H2O与O2反应的化学方程式为______________________。
(2)用H2和CO合成甲醇的热化学方程式为CO(g)+2H2(g) CH3OH (g) △H1。已知:CO2(g)+3H2(g)==CH3OH(g)+H2O(g) △H2=-49.0kJ·mol-1;CO(g)+H2O(g)==CO2(g)+H2(g) △H3=-41.1k J·mol-1.则△H1=___________ k J·mol-1。
(3)向容积可变的密闭容器中充入1 mol CO和2.2molH2,在恒温恒压条件下发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),平衡时,CO的转化率[α(CO)]随温度、压强的变化情况如图乙所示。
①压强:p1___________(填“>”<”或“=”)p2。
②M点时,H2的转化率为___________(计算结果精确到0.1%),该反应的平衡常数Kp=___________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
③不同温度下,该反应的平衡常数的对数值(lgK)如图丙所示,其中,A点为506K时平衡常数的对数值,则B、C、D、E四点中能正确表示该反应的lgK与温度(T)的关系的是___________。
(4)H2还原NO的反应为2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(1),实验测得反应速率的表达式为v=kcm(NO)·cn(H2)(k是速率常数,只与温度有关)
①某温度下,反应速率与反应物浓度的变化关系如下表所示。
编号 | c(H2)/(mol/L) | c(NO)/(mol/L) | v/(mol/Lmin) |
1 | 0.10 | 0.10 | 0.414k |
2 | 0.10 | 0.20 | 1.656k |
3 | 0.50 | 0.10 | 2.070k |
由表中数据可知,m=___________,n=___________。
②上述反应分两步进行:i.2NO(g)+H2(g)==N2(g)+H2O2(1)(慢反应);ii.H2O2(1)+H2(g)==2H2O(1)(快反应)。下列叙述正确的是___________(填字母)
A.H2O2是该反应的催化剂
B.反应i的活化能较高
C.总反应速率由反应ii的速率决定
D.反应i中NO和H2的碰撞仅部分有效
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一定条件下,Fe、HCN与K2CO3可发生反应Fe+6HCN+2K2CO3=K4Fe(CN)6+H2↑+2CO2↑+2H2O。请回答下列问题:
(1)金属铁的堆积方式为___________,其配位数为___________。
(2)HCN分子的结构式为___________,写出一种与CN-互为等电子体的阴离子:___________。
(3)键角NH3___________(填“>”“<”或“=")NF3,原因是___________。
(4)K4Fe(CN)6的中心离子的核外电子排布式为___________。
(5)C、N、O、H的第一电离能由小到大的顺序为___________。
(6)冰的晶体结构模型如图所示,其晶胞结构(如图所示)与金刚石的晶胞结构相似,水分子间以氢键相连,则一个晶胞中含有___________个氢键,用NA表示阿伏加德罗常数的值,若氢键的键长为dnm,则晶体密度ρ=___________g·cm-3(用含有d、NA的代数式表示)。
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以甲醛和苯酚为主要原料,经下列转化可合成酚醛树脂和重要的有机合成中间体D(部分反应条件和产物已略去)
已知:R1CH2COOCH2+R2COOCH3CH3OH+
请回答下列问题:
(1)反应①的反应类型为___________;A的化学名称为___________。
(2)C中所含官能团的名称为___________;D的分子式为___________。
(3)反应②的化学方程式为______________________。
(4)A的下列性质中,能反映支链对苯环结构产生影响的是___________(填字母)。
a.能与氢氧化钠溶液反应
b.能使酸性高锰酸钾溶液褪色
c.向稀溶液中加入浓溴水后,产生沉淀
(5)芳香化合物E(C8H10O2)与B的水解产物互为同分异构体,1molE可与2 mol NaOH反应,其核磁共振氢谱中有3组峰且峰面积之比为3:1:1,则E有___________种可能的结构(不考虑立体异构)。
(6)以CH3OH和CH3ONa为原料(其他试剂任选),设计制备CH3COCH2 COOCH3的合成路线:CH3OH______。
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