【题目】化合物M(结构式如下图)是最常用的还原剂,由H·C· Brown和 Schlesinger于1942年在芝加哥大学发现,其中X、Y、Z是原子序数依次减小的不同短周期主族元素,X与W、Z与W均能形成原子个数比为1:1和2:1的化合物,W原子的最外层电子数是电子层数的3倍,下列叙述正确的是( )
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A.Y的最高价氧化物对应的水化物是一种一元弱酸
B.Z元素位于第3周期第ⅦA族
C.X和Z形成的化合物的水溶液呈酸性
D.化合物M不能与Z2W2反应
【答案】A
【解析】
X、Y、Z是原子序数依次减小的不同短周期主族元素,X位于第三周期,Y位于第二周期,Z位于第一周期,故Z是H,又因为化合物M中X为+1价的离子,故X为Na,Y与H组成原子团YH4-,故Y是B,因为W原子的最外层电子数是电子层数的3倍,故W是O。
由分析知:X是Na、Y是B、Z是H、W是O:
A.Y是B,B的最高价氧化物对应的水化物H3BO3,H3BO3是一种一元弱酸,A正确;
B.Z是H,位于第一周期第ⅠA族,B错误;
C.X和Z形成的化合物是NaH,NaH+H2O= H2↑+NaOH,故X和Z形成的化合物的水溶液呈碱性,C错误;
D.化合物M是NaBH4,NaBH4是最常用的还原剂,Z2W2是H2O2是常用的氧化剂,两者能发生氧化还原反应,D错误;
答案选D。
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【题目】氮氧化物排放是形成臭氧层空洞、酸雨、雾霾的重要成因之一。SCR法是工业上消除氮氧化物的常用方法,反应原理为:4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)
4N2(g)+6H2O(g) △H<0
(1)氮氧化物破坏臭氧层原理为:①NO+O3
NO2+O2 ②NO2+O
NO+O2。常温下反应①的平衡常数为K1,反应②的平衡常数为K2,则反应O3+O
2O2的平衡常数K =_______(用K1、K2表示)。氮氧化物在该反应中的作用是___________。
(2)SCR法除NO时,投料比一定时有利于提高NO平衡转化率的反应条件是________、________。
(3)其他条件相同,在甲、乙两种催化剂作用下,NO转化率与温度的关系如图。
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①工业上选择催化剂乙的原因是______________;
②在催化剂甲作用下,图中M点处(对应温度为210℃)NO的转化率__________(填“可能是”、“一定是”或“一定不是”)该温度下的平衡转化率。高于210℃时,NO转化率降低的原因可能是(________)。
A.温度高于210oC,反应放热,平衡逆移
B.催化剂活性降低
C.温度高于210oC,发生了副反应
(4)二甲醚(CH3-O-CH3)代替氟利昂作为制冷剂可减少臭氧空洞。若用二甲醚-O2燃料电池作为电源,利用电解法制备纳米Cu2O,其装置如图所示。
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①上述装置中D电极应连接二甲醚燃料电池中通_______(填“CH3-O-CH3”或“O2”)的一极,该电解池中离子交换膜为_____离子交换膜(填“阴”或“阳”)。
②该电解池的阳极反应式为______________。
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【题目】氮及其化合物在工业生产和国防建设中有广泛应用。回答下列问题:
(1)氮气性质稳定,可用作保护气。请用电子式表示氮气的形成过程:
。
(2)联氨(N2H4)是一种还原剂。已知:H2O(l)=H2O(g) △H=+44kJ/mol。试结合下表数据,写出N2H4 (g)燃烧热的热化学方程式: 。
化学键 | N—H | N—N | N=N | N≡N | O=O | O—H |
键能(kJ/mol) | 390.8 | 193 | 418 | 946 | 497.3 | 462.8 |
(3)KCN可用于溶解难溶金属卤化物。将AgI溶于KCN溶液中,形成稳定的Ag(CN)2—,该转化的离子方程式为: 。若已知Ksp(AgI)=1.5×10—16,K稳[Ag(CN)2—]=1.0×10-21,则上述转化方程式的平衡常数K= 。(提示:K稳越大,表示该化合物越稳定)
(4)氨的催化氧化用于工业生产硝酸。该反应可设计成新型电池,试写出碱性环境下,该电池的负极电极反应式: 。
(5)将某浓度的NO2气体充入一恒容绝热容器中,发生反应2NO2![]()
N2O4其相关图像如下。
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①0~3s时v(NO2)增大的原因是 。
②5s时NO2转化率为 。
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【题目】俗名为“臭碱”的硫化钠广泛应用于冶金染料、皮革、电镀等工业。硫化钠的一种制备方法是Na2SO4+2C
Na2S+2CO2↑。设NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是( )
A. 0.1 mol·L-1的Na2SO4溶液中含SO42-的数目为0.1NA
B. 1 mol 13C原子所含中子数为6NA
C. 78 g Na2S中所含离子总数为2NA
D. 标准状况下,2.24 L CO2所含氧原子数为0.2NA
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【题目】碘化亚铜(CuI)是阳极射线管覆盖物,不溶于水和乙醇。如图是工业上由冰铜制取无水碘化亚铜的流程。
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(1)步骤①中得到熔渣B的主要成分为黑色磁性物质,其化学式为___。
(2)步骤②中H2O2的作用是__;
(3)步骤④用乙醇洗涤的优点是___;检验沉淀是否洗涤干净的方法是___。
(4)溶液I中通常含少量Fe(Ⅲ)。已知该工业条件下,Fe(OH)3的Ksp=1.0×10-38,据此分析常温下除去Fe(Ⅲ)(即c(Fe3+)≤1.0×10-5mol/L)应调节pH不小于___。
(5)准确称取mgCuI样品,加入足量的Fe2(SO4)3溶液,发生反应为2CuI+4Fe3+=2Cu2++4Fe2++I2,待样品完全反应后,用amol/L酸性KMnO4溶液滴定Fe2+,消耗标准液的体积平均值为VmL。样品中CuI的质量分数的计算表达式为___;如果滴定前,酸式滴定管没有用标准液润洗,CuI的质量分数___(填“偏低”、“偏高”或“无影响”)。
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【题目】连二亚硫酸钠(Na2S2O4)是印染工业的一种常用原料,又称保险粉,是一种白色粉末,易溶于水,但不溶于乙醇,在碱性介质中稳定。
(1)Na2S2O4中S元素的化合价为____。
(2)连二亚硫酸钠在潮湿空气中极不稳定,易分解并引起燃烧,甚至发生爆炸,反应的化学方程式为:2Na2S2O4=Na2S2O3+Na2SO3+___。保存“保险粉”时常加入少量Na2CO3固体,目的是___。
(3)Na2S2O4暴露于空气中易吸收氧气和水蒸气而变质,当氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:2时,反应产物的化学式为____。
(4)工业上可用如图装置电解NaHSO3和NaC1溶液制Na2S2O4。总反应为:2NaHSO3+2NaC1
Na2S2O4+2NaOH+C12↑
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①惰性电极a连接电源的____(填“正极”或“负极”),其电极反应式为____;
②若不加隔膜,则连二亚硫酸钠产率降低,其原因是____。
向银离子的乙二胺四乙酸(EDTA)配合物溶液中,滴加用NaOH碱化的连二亚硫酸钠溶液可生成纳米级银粉,该方法能用来测定Na2S2O4纯度,其反应原理可简单表示为:2Ag++S2O42-+4OH-=2Ag↓+2SO32-+2H2O。现取5.000g粗产品用上述方法测定纯度,将制得纳米级银过滤、洗涤、干燥、称量,其质量为4.320g。计算粗产品中连二亚硫酸钠的质量分数为____。测得连二亚硫酸钠的纯度比实际值小,若排除实验过程中的操作误差,分析可能的原因是____。
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【题目】二甲醚是一种重要的清洁燃料,可替代氟利昂作制冷剂,对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚。请回答下列问题:
(1)利用水煤气合成二甲醚的总反应为:3H2(g)+3CO(g)
CH3OCH3(g)+CO2(g);ΔH=-246.4 kJ·mol-1 它可以分为两步,反应分别如下:
①4H2(g)+2CO(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g), ΔH1=-205.1 kJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g);ΔH2=________。
(2)在一定条件下的密闭容器中,该总反应达到平衡,只改变一个条件能同时提高反应速率和CO转化率的是________(填字母代号)。
A.降低温度 B.加入催化剂
C.缩小容器体积 D.增加H2的浓度
E.增加CO的浓度
(3)在一体积可变的密闭容器中充入3 mol H2、3 mol CO、1 mol CH3OCH3、1 mol CO2,在一定温度和压强下发生反应:3H2(g)+3CO(g)
CH3OCH3(g)+CO2(g),经一定时间达到平衡,并测得平衡时混合气体密度是同温同压下起始时的1.6倍。
问:①反应开始时正、逆反应速率的大小:v(正)______(填“>”、“<”或“=”)v(逆)。
②平衡时n(CH3OCH3)=________,平衡时CO的转化率=________。
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【题目】实验室制备溴苯的反应装置如下图所示,关于实验操作或叙述错误的是
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A. 向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开K
B. 实验中装置b中的液体逐渐变为浅红色
C. 装置c中的碳酸钠溶液的作用是吸收溴化氢
D. 反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、结晶,得到溴苯
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【题目】乙酰乙酸乙酯是有机合成中非常重要的原料,实验室制备乙酰乙酸乙酯的反应原理、装置示意图和有关数据如下所示:
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实验步骤:
Ⅰ.合成:向三颈烧瓶中加入9.8ml无水乙酸乙酯,迅速加入0.1g切细的金属钠。水浴加热反应液,缓慢回流约2h至金属钠全部反应完。停止加热,冷却后向反应混合物中加入50%乙酸至反应液呈弱酸性。
Ⅱ.分离与提纯:
①向反应混合物中加入等体积的饱和食盐水,分离得到有机层。
②水层用5mL无水乙酸乙酯萃取,分液。
③将①②所得有机层合并,洗涤、干燥、蒸馏得到乙酰乙酸乙酯粗产品。
④蒸馏粗产品得到乙酰乙酸乙酯3.9g。
(1)球形冷凝管中冷却水从______(填“上”或“下”)口进入,上方干燥管中盛无水CaCl2,其作用是________。
(2)实验室制备乙酰乙酸乙酯时,通常在无水乙酸乙酯中加入微量的无水乙醇,其作用是___。
(3)分离与提纯操作①中使用的分离仪器是________。加入饱和食盐水的作用是 _______。
(4)分离与提纯操作③用饱和NaHCO3溶液洗涤的目的是 _______。
(5)本实验的产率为_______ %(结果保留两位有效数字)。
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