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    1] [4]北京师范大学无机化学教研室等编.无机化学.北京:高等教育出版社.2002:3~5 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    (14分)2014年10月初，雾霾天气多次肆虐河北、天津、北京等地区。其中，燃煤和汽车尾气是造成空气污染的原因之一。

    （1）汽车尾气净化的主要原理为：2NO(g) + 2CO(g) 2CO2(g)+ N2(g)。△H＜0

    ①该反应的平衡常数表达式                                                            。

    ②若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是                                    （填代号）。

    （2）直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。

    已知：CH4(g)+2NO2(g)＝N2(g)＋CO2(g)+2H2O(g)  △H＝－867 kJ/mol

    2NO2(g)N2O4(g)   △H＝－56.9 kJ/mol

    H2O(g) ＝ H2O(l)   ΔH ＝ －44.0 kJ／mol

    写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的热化学方程式：                             。

    （3）在一定条件下，也可以用NH3处理NOx。已知NO与NH3发生反应生成N2和H2O，现有NO和NH3的混合物1mol，充分反应后得到的还原产物比氧化产物多1.4 g，则原反应混合物中NO的物质的量可能是_____________。

    （4）以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。则2 molCH4与足量H2O（g）反应最多可生成_______mol H2，写出该反应的化学方程式_________________________________________________。

     (5)上述方法制得的H2可以和CO在一定条件下合成甲醇和二甲醚（CH3OCH3）及许多烃类物质。当两者以物质的量1:1催化反应，其原子利用率达100%，合成的物质可能是                      。

    a.汽油        b.甲醇            c.甲醛            d.乙酸

     

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    A．不锈钢是由铁、铬、镍、碳及众多不同元素所组成的合金，铁是主要成分元素，铬是第一主要的合金元素．其中铬的含量不能低于11%，不然就不能生成致密氧化膜CrO3防止腐蚀．
    （1）基态碳（C）原子的轨道表示式为
    ．
    （2）[Cr（H2O）4Cl2]Cl?2H2O中Cr的配位数为
    6
    6
    ；已知CrO5中Cr为+6价，则CrO5的结构式为
    ．
    （3）金属镍粉在CO气流中轻微加热，生成无色挥发性液态Ni（CO）4，呈四面体构型．423K时，Ni（CO）4分解为Ni和CO，从而制得高纯度的Ni粉．试推测：四羰基镍的晶体类型是
    分子晶体
    分子晶体
    ，与Ni（CO）4中配体互为等电子的离子是
    CN-、C22-
    CN-、C22-
    ．
    （4）Fe的一种晶体如甲、乙所示，若按甲虚线方向切乙得到A～B图中正确的是
    A
    A
    ．

    （5）据报道，只含镁、镍和碳三种元素的晶体竟然具有超导性．鉴于这三种元素都是常见元素，从而引起广泛关注．该晶体的结构可看作由镁原子和镍原子在一起进行面心立方密堆积，试写出该晶体的化学式
    MgCNi3
    MgCNi3
    ．晶体中每个镁原子周围距离最近的镍原子有
    12
    12
    个．

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    二氧化锰是制造锌锰干电池的基本原料，普通锌锰干电池的电池反应式为：
    2MnO2+Zn+2H2O=2MnOOH+Zn（OH）2．工业上以软锰矿为原料，利用硫酸亚铁制备高纯度二氧化锰的流程如下（软锰矿中所有金属元素在酸性条件下均以阳离子形式存在）：

    某软锰矿的主要成分为MnO2，还含Si（16.27%）、Fe（5.86%）、Al（3.24%）、Zn（2.68%）和Cu（0.86%）等元素的化合物．部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH及部分硫化物的Ksp（均为25℃时）见下表，回答下列问题：
    沉淀物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 Mn（OH）2 Cu（OH）2 Zn（OH）2
    pH 5.2 3.2 9.7 10.4 6.7 8.0
    沉淀物 CuS ZnS MnS FeS
    Ksp 8.5×10-45 1.2×10-23 1.4×10-15 3.7×10-14
    （1）硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4，酸浸时发生的主要化学方程式为：
    2FeSO4+MnO2+2H2SO4=MnSO4+Fe2（SO4）3+2H2O
    2FeSO4+MnO2+2H2SO4=MnSO4+Fe2（SO4）3+2H2O
    ．
    （2）滤渣A的主要成分为
    Fe（OH）3和Al（OH）3
    Fe（OH）3和Al（OH）3
    ．
    （3）加入MnS的目的是除去
    Cu2+、Zn2+
    Cu2+、Zn2+
    杂质．
    （4）碱性锌锰电池中，MnO2参与的电极反应式为
    MnO2+H2O+e-=MnOOH+OH-
    MnO2+H2O+e-=MnOOH+OH-
    ．
    （5）从废旧碱性锌锰电池中可回收利用的物质有
    锌、二氧化锰
    锌、二氧化锰
    （写两种）

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    影响化学反应速率的因素很多，某课外兴趣小组用实验的方法进行探究．
    （1）实验一：取等物质的量浓度等体积H2O2溶液分别进行下列实验，实验报告如下表所示．
    序号 条件 现象 结论
    温度/℃ 催化剂
    1 40 FeCl3溶液
    2 20 FeCl3溶液
    3 20 MnO2
    4 20 无
    试回答：实验1、2研究的是其他条件相同时
    温度
    温度
    对H2O2分解速率的影响．
    （2）实验二：经研究知Cu2+对H2O2分解也具有催化作用，为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，该小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验．回答相关问题：
    ①定性分析：如图甲可通过观察
    反应产生气泡的快慢
    反应产生气泡的快慢
    ，定性比较得出结论．有同学提出将FeCl3改为Fe2（SO4）3更为合理，其理由是
    排除阴离子的干扰
    排除阴离子的干扰
    ．
    ②定量分析：为了更精确地研究浓度对反应速率的影响，利用乙图装置进行定量实验．完成该实验应该测定的实验数据是
    测定一定时间内产生的气体（或测定产生一定体积的气体所需的时间）．
    测定一定时间内产生的气体（或测定产生一定体积的气体所需的时间）．
    ．

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    从废钒催化剂（主要成分V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2和Fe2O3等）中回收V2O5的一种生产工艺流程示意图如图a：
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    回答下列问题：
    （1）①中废渣的主要成分是
     
    ．
    （2）完成④中反应的离子方程式：
     
    ClO3-+
     
    VO2++
     
    H+=
     
    VO3++
     
    （
     
    ）+
     
    （
     
    ）
    （3）25℃时，取样进行实验分析，得到钒沉淀率和溶液pH之间的关系如下表
    pH 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 2.1
    钒沉淀率/% 88.1 94.8 96.5 98.0 98.8 98.8 96.4 93.1 89.3
    试判断在实际生产时，⑤中加入氨水调节溶液的最佳pH为
     
    ；若钒沉淀率为93.1%时不产生Fe（OH）3沉淀，则溶液中c（Fe3+）＜
     
    ．（已知：25℃时，Ksp（Fe（OH）3）=2.6×10-39）
    （4）全矾液流电池是一种新型电能储存和高效转化装置（如图b所示，a、b均为惰性电极），已知：全矾液流电池的工作原理为：
    VO2++V2++2H+   
    放电
    充电
      VO2++H2O+V3+
    V2+为紫色，V3+为绿色，VO2+为蓝色，VO2+为黄色．则：
    ①放电过程中，当转移1.0mol电子时共有1.0mol H+从
     
    槽迁移进
     
    槽（填“左”、“右”）
    ②当充电时，右槽溶液颜色由
     
    色变为
     
    色．

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