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1 . 回答下列问题
(1)基态Cu的价电子排布式为______ 。是一种配离子,中心离子的配位数为______ ,配体为______ ,配位体所含元素中,电负性最大的是______ ,第一电离能最大的元素是______ 。
(2)中心原子的价层电子对数目为______ ;叠氮酸根的几何构型为______ 。
(3)对羟基苯甲醛()的沸点明显高于邻羟基苯甲醛()的沸点,主要原因是______ 。
(4)BaCO3、CaCO3都属于离子晶体,它们的分解反应均属于吸热反应,热分解的能量关系如下(M=Mg或Ca或Ba):则:①______ 1(选填“>”、“<”或“=”,下同);
②______ 。
(5)二硒键、二硫键是重要的光响应动态共价键。在光照条件下,含二硒键(-Se-Se-)、二硫键(-S-S-)的化合物可以发生共价交换反应,其光响应原理可用如图表示,则图中实现光响应的最大波长:______ (选填“>”或“<”或“=”),其原因是______ 。(6)硅化镁在光电子器件、能源器件、激光、半导体制造等领域具有重要应用前景。硅化镁的晶胞参数为a nm,Si原子位于立方晶胞的顶点和面心,晶胞结构如下图所示。①硅化镁的化学式为______ 。
②阿伏加德罗常数的值为,该晶体的摩尔体积为______ (列出计算式)。
(1)基态Cu的价电子排布式为
(2)中心原子的价层电子对数目为
(3)对羟基苯甲醛()的沸点明显高于邻羟基苯甲醛()的沸点,主要原因是
(4)BaCO3、CaCO3都属于离子晶体,它们的分解反应均属于吸热反应,热分解的能量关系如下(M=Mg或Ca或Ba):则:①
②
(5)二硒键、二硫键是重要的光响应动态共价键。在光照条件下,含二硒键(-Se-Se-)、二硫键(-S-S-)的化合物可以发生共价交换反应,其光响应原理可用如图表示,则图中实现光响应的最大波长:
②阿伏加德罗常数的值为,该晶体的摩尔体积为
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2 . 填空题
(1)下表是部分化学键的键能参数:
已知白磷的燃烧热为,白磷及其完全燃烧的产物的结构如图所示,则表中________ kJ·mol-1(用含的代数式表示)
(2)的反应机理和各基元反应的活化能为:
①
②
③
④
________ 。
(3)已知在和条件下,有如下反应:①
② ,若反应的活化能为,则反应的活化能为________ 。
(4)已知充分燃烧乙炔气体时,生成二氧化碳气体并生成液态水,放出热量表示乙炔燃烧热的热化学方程式为____________________ 。
(5)I.
II.CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH2>0
由实验测得该反应II的,,Arrhenius经验公式为,其中为活化能,为热力学温度,、、为速率常数,和为常数。则________ (用含的代数式表示)。
(1)下表是部分化学键的键能参数:
化学键 | ||||
键能 |
(2)的反应机理和各基元反应的活化能为:
①
②
③
④
(3)已知在和条件下,有如下反应:①
② ,若反应的活化能为,则反应的活化能为
(4)已知充分燃烧乙炔气体时,生成二氧化碳气体并生成液态水,放出热量表示乙炔燃烧热的热化学方程式为
(5)I.
II.CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g) ΔH2>0
由实验测得该反应II的,,Arrhenius经验公式为,其中为活化能,为热力学温度,、、为速率常数,和为常数。则
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3 . 利用CH4与CO2进行催化重整,对温室气体的减排具有重要意义,催化重整时发生的反应:,得到合成气(CO和H2),为化工生产提供了廉价原料,同时,CH4、CO2的资源化利用也是实现“碳达峰”、“碳中和”的有效措施。请结合题意,回答下列问题:
(1)已知:
催化重整反应的______ 。
(2)某温度下,向1 L的密闭容器中充入0.2 mol CH4与0.2 mol CO2,发生催化重整反应,;10 min时达到平衡,测得平衡混合物中CH4(g)的体积分数为12.5%,则CO2的平衡转化率为______ ;用H2表示的反应速率为______ 。
(3)已知:常温下CH3COOH的电离常数。常温下,在三元弱酸H3R的水溶液中H3R、、、的分布分数δ(含R元素微粒占全部含R粒子的物质的量分数)随pH的变化如下图所示,其三级电离常数分别表示为:、、。则:Na2HR溶液显______ 性(选填“酸”或“碱”或“中”),常温下的数量级为______ 。(4)甲烷选择性氧化制备甲醇是一种原子利用率高的方法。用电喷雾电离等方法得到的(、、等)与O3反应可得。与CH4反应能高选择性地生成甲醇。总反应为:;。分别在300K和310K下(其他反应条件相同)进行反应,结果如下图(见下图1)所示。图中300K的曲线是______ (填“a”或“b”)。300K、60 s时的转化率为______ (列出算式)。(5)、和在水中达沉淀溶解平衡时的关系图(见上图2)(;可认为离子沉淀完全)。则:______ 。
(1)已知:
催化重整反应的
(2)某温度下,向1 L的密闭容器中充入0.2 mol CH4与0.2 mol CO2,发生催化重整反应,;10 min时达到平衡,测得平衡混合物中CH4(g)的体积分数为12.5%,则CO2的平衡转化率为
(3)已知:常温下CH3COOH的电离常数。常温下,在三元弱酸H3R的水溶液中H3R、、、的分布分数δ(含R元素微粒占全部含R粒子的物质的量分数)随pH的变化如下图所示,其三级电离常数分别表示为:、、。则:Na2HR溶液显
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4 . Co、La元素及其化合物在工业及生活方面有重要应用。回答下列问题:
(1)基态Co的价电子排布图_______ ,核外电子的空间运动状态有_______ 种。
(2)一定条件下,、、和反应可制得,反应的方程式为_______ ,的配位数为_______ 。区别和两种溶液的试剂是_______ 。
(3)的八配位金属羰基化合物的结构如图所示,作配体,配位原子为C,而不是O,其原因是_______ ,含_______ 键。(4)在储氢和超导等领域具有重要应用。高压下,中的每个结合4个形成类似的结构独立存在,即得到晶体。则_______ 。晶体的密度为_______ 。(写出计算式即可)
(1)基态Co的价电子排布图
(2)一定条件下,、、和反应可制得,反应的方程式为
(3)的八配位金属羰基化合物的结构如图所示,作配体,配位原子为C,而不是O,其原因是
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5 . 现代化学反应中,非常多的反应都需要在分散系中完成,其中因为水的分散能力很强,所以大部分反应需要在水中完成,那么就避免不了需要研究水中的各种平衡以及原理,在水中,我们会有酸碱性,温度,电离与水解,这些都是高中学习探索的重点。可能使用到的数据Ksp(AgCl)=2×10-10,Ksp(AgI)=8.5×10-17,NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,H2SO3的Ka1=1.3×10-2,Ka2=6.2×10-8。
(1)下列叙述中,能证明CH3COOH是弱酸的是_______。
(2)大量的碘富集在海藻中,用水浸取后浓缩。浓缩液中含有I-、Cl-等离子,取一定量的浓缩液,向其中滴加AgNO3溶液,当AgCl开始沉淀时,溶液中=_______ 。
(3)已知25℃,若氨水的浓度为2.0 mol/L,溶液中的c(OH-)=_______ mol/L。在25℃下,将amol/L的氨水与0.01mol/L的盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中,则溶液显_______ 性(填“酸”或“碱”或“中”),计算出此时a的值_______ 。(保留两位有效数字)
(1)下列叙述中,能证明CH3COOH是弱酸的是_______。
A.醋酸易溶于水 |
B.醋酸溶液的导电能力比盐酸弱 |
C.常温下,0.010 mol·L-1的醋酸溶液c(H+)=10-3.38 mol·L-1 |
D.等体积、等浓度的醋酸溶液与NaOH溶液恰好完全反应 |
(3)已知25℃,若氨水的浓度为2.0 mol/L,溶液中的c(OH-)=
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6 . 二氧化碳的捕集和利用是寻找双碳解决之策最重要的部分。
(1)室温下在的溶液中通入,溶液中含碳物种的浓度(不考虑通入所引起的溶液体积变化和的挥发)。已知:电离常数分别为、。
①恰好完全转化为时,溶液中所含离子浓度由小到大的顺序为___________ ,___________ (用含碳微粒和氢离子浓度表示)。
②若吸收,则溶液中___________ (填“>”“<”或“=”),原因是___________ (用必要的计算数据和文字说明)。
③常温下,溶液的,则该溶液中___________ 。
(2)时,催化加氢法合成乙烯反应为: 。向2L的恒容密闭容器中加入和,在催化剂作用下发生反应,测得平衡时体系中各气体的物质的量随温度的变化关系如图所示。①图中曲线代表乙烯的物质的量随温度的变化关系的是___________ (填字母)。
②下,自初始状态达到平衡时,放热为___________ kJ,该反应的化学平衡常数___________ ,的平衡转化率为___________ %。
(1)室温下在的溶液中通入,溶液中含碳物种的浓度(不考虑通入所引起的溶液体积变化和的挥发)。已知:电离常数分别为、。
①恰好完全转化为时,溶液中所含离子浓度由小到大的顺序为
②若吸收,则溶液中
③常温下,溶液的,则该溶液中
(2)时,催化加氢法合成乙烯反应为: 。向2L的恒容密闭容器中加入和,在催化剂作用下发生反应,测得平衡时体系中各气体的物质的量随温度的变化关系如图所示。①图中曲线代表乙烯的物质的量随温度的变化关系的是
②下,自初始状态达到平衡时,放热为
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7 . 工业废弃物铬钒渣中含有价格相对较高且稀缺的钒(V)、铬(Cr)元素,铬钒渣中铬、钒均以低价含氧酸盐(不溶于水,也不溶于碱性溶液)形式存在,杂质的成分主要为、、以及磷的化合物。一种从铬钒渣中分离提取铬和钒的流程如图所示:已知:①高温下,与固体能发生反应。
②。
③25℃时,,;当溶液中离子浓度小于时,可以认为完全沉淀。
(1)“煅烧”时为加快反应速率,可采取的措施为___________ ;“煅烧”时铬元素被氧化为相应的最高价含氧酸盐,则该最高价含氧酸盐中铬元素的化合价为___________ 价。
(2)写出“煅烧”时与固体反应的化学方程式:___________ 。
(3)试分析,将“浸取”步骤与“沉淀”步骤合并对产品纯度的影响:___________ 。
(4)“还原”时,发生反应的n(氧化剂)∶n(还原剂)=___________ 。
(5)的存在形态的物质的量分数随溶液pH的分布如图。25℃时,通过调节pH使废水中的转化为,溶液中剩余的浓度小于,则调节pH的范围为___________ {已知:25℃时,}。(6)具有两性,溶解在NaOH溶液中得到,写出该反应的离子方程式:___________ ;在时,转化为,向含的溶液中加入氨水可得到微溶于水的,受热最终会分解生成钒的余化物,取234g焙烧,焙烧过程中剩余固体的质量m随温度的变化曲线如图,则b的化学式为___________ 。
②。
③25℃时,,;当溶液中离子浓度小于时,可以认为完全沉淀。
(1)“煅烧”时为加快反应速率,可采取的措施为
(2)写出“煅烧”时与固体反应的化学方程式:
(3)试分析,将“浸取”步骤与“沉淀”步骤合并对产品纯度的影响:
(4)“还原”时,发生反应的n(氧化剂)∶n(还原剂)=
(5)的存在形态的物质的量分数随溶液pH的分布如图。25℃时,通过调节pH使废水中的转化为,溶液中剩余的浓度小于,则调节pH的范围为
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8 . 连二亚硫酸钠()俗称保险粉。传统工业制备连二亚硫酸钠的方法有三种:锌粉法、甲酸钠法、电解法。采用锌粉法制保险粉的部分装置如图(加热装置、夹持装置和搅拌装置已省略)。根据要求回答下列问题:(1)仪器a的名称为___________ ;简述检查装置A的气密性的步骤:___________ 。
(2)写出装置A中生成的离子方程式:___________ 。
(3)装置B中,与锌粉和水的悬浊液在35~45℃下应生成,冷却至28~35℃,加入烧碱溶液,搅拌,生成和的悬浊液,经过滤、冷却,边搅拌边向滤液中加入一定量的,经静置后加热至58~60℃,脱水,再加乙醇醇洗,经干燥后制得连二亚硫酸钢成品。
①反应过程中“加热至58~60℃”的最佳加热方式为___________ ,采取此加热方式的优点为___________ 。
②向的水溶液中加入锌粉时,水的电离平衡___________ (填“正向”或“逆向”)移动。
(4)用碘标准溶液(浓度为)滴定由定量的样品及甲醛中性溶液配成的样品液,通过淀粉指示剂显色指示滴定终点,可得到连二亚硫酸钠样品的有效含量。
准确称取2.1765g样品,加入预先盛有20mL甲醛中性溶液的烧杯中,搅拌至样品完全溶解,再准确配成250ml。溶液,移出25.00mL配得的溶液于250mL锥形瓶中,向锥形瓶中加入4mL稀盐酸,用碘标准溶液滴定至终点,共消耗碘标准溶液20.00mL。
[查阅资料]样品中的质量分数。
注:
V(标)——滴定时消耗的碘标准溶液的体积,单位:mL;
c(标)——碘标准溶液的物质的量浓度,单位:;
m——样品的质量,单位:g;
0.04353——与1.000mmol碘标准溶液相当的的质量,单位:g。
①达到滴定终点的实验现象为___________ 。
②样品中的质量分数为___________ %。若其他操作均正确,滴定结束时酸式滴定管的尖嘴处有气泡,则测得的结果会___________ (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(2)写出装置A中生成的离子方程式:
(3)装置B中,与锌粉和水的悬浊液在35~45℃下应生成,冷却至28~35℃,加入烧碱溶液,搅拌,生成和的悬浊液,经过滤、冷却,边搅拌边向滤液中加入一定量的,经静置后加热至58~60℃,脱水,再加乙醇醇洗,经干燥后制得连二亚硫酸钢成品。
①反应过程中“加热至58~60℃”的最佳加热方式为
②向的水溶液中加入锌粉时,水的电离平衡
(4)用碘标准溶液(浓度为)滴定由定量的样品及甲醛中性溶液配成的样品液,通过淀粉指示剂显色指示滴定终点,可得到连二亚硫酸钠样品的有效含量。
准确称取2.1765g样品,加入预先盛有20mL甲醛中性溶液的烧杯中,搅拌至样品完全溶解,再准确配成250ml。溶液,移出25.00mL配得的溶液于250mL锥形瓶中,向锥形瓶中加入4mL稀盐酸,用碘标准溶液滴定至终点,共消耗碘标准溶液20.00mL。
[查阅资料]样品中的质量分数。
注:
V(标)——滴定时消耗的碘标准溶液的体积,单位:mL;
c(标)——碘标准溶液的物质的量浓度,单位:;
m——样品的质量,单位:g;
0.04353——与1.000mmol碘标准溶液相当的的质量,单位:g。
①达到滴定终点的实验现象为
②样品中的质量分数为
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9 . 氢氧化铬是一种两性氢氧化物,主要用于制备三价铬盐及三氧化二铬,也可用于油漆、颜料生产及羊毛处理等。利用铬渣(铬以低价态含氧酸盐的形式存在,主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物)制备氢氧化铬的流程如图。已知:最高价铬酸根离子在酸性介质中以形式存在,在碱性介质中以形式存在,在pH>12时开始溶解。下列说法错误的是
A.常用作红色涂料 |
B.滤渣中含有 |
C.“煅烧”后铬被氧化为 |
D.“还原”工序发生的反应为 |
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10 . 碘在科研与生活中有重要作用。
Ⅰ.实验室按如下实验流程提取海带中的碘。(1)上述实验流程中不需要用到的仪器是___________ (从下列图中选择,写出名称)。(2)“氧化”时加入3 mol·L−1 H2SO4溶液和3%H2O2溶液,发生反应的离子方程式为___________ 。
(3)海带灰中含有的其他可溶性无机盐,是在___________ (从以上流程中选填实验操作名称)中实现与碘分离。
Ⅱ.测定反应 的平衡常数K
常温下,取2个碘量瓶分别加入下表中的药品,振荡半小时,均有少量固体不溶。取一定体积的上层清液,加入淀粉作指示剂,用c1 molL-1 Na2S2O3溶液进行滴定(发生反应),测定和的总浓度,进而可以测得K。
(注:在本实验中,认为碘在水中和KI溶液中达到饱和时,它们的碘分子浓度c(I2)相等)
(4)Na2S2O3溶液也可以滴定的原因是___________ (用平衡移动原理回答);滴定终点的实验现象为___________ 。
(5)实验I中,c()=___________ mol/L(用含c1、c2、c3或c4的式子表示,下同),反应的平衡常数K=___________ 。
(6)若所加的碘偏少,导致实验I中碘量瓶振荡半小时后无固体剩余(不饱和),而实验Ⅱ的碘量瓶中仍有固体不溶,则测得的K将___________ (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
Ⅰ.实验室按如下实验流程提取海带中的碘。(1)上述实验流程中不需要用到的仪器是
(3)海带灰中含有的其他可溶性无机盐,是在
Ⅱ.测定反应 的平衡常数K
常温下,取2个碘量瓶分别加入下表中的药品,振荡半小时,均有少量固体不溶。取一定体积的上层清液,加入淀粉作指示剂,用c1 molL-1 Na2S2O3溶液进行滴定(发生反应),测定和的总浓度,进而可以测得K。
(注:在本实验中,认为碘在水中和KI溶液中达到饱和时,它们的碘分子浓度c(I2)相等)
碘量瓶 (实验Ⅰ) | 碘量瓶 (实验Ⅱ) | |
药品 | 0.5 g研细的碘,100 mL c2 molL-1 KI | 0.5 g研细的碘,100 mL H2O |
I2和I3-的总浓度 | c3 molL-1 | c4 molL-1 |
(5)实验I中,c()=
(6)若所加的碘偏少,导致实验I中碘量瓶振荡半小时后无固体剩余(不饱和),而实验Ⅱ的碘量瓶中仍有固体不溶,则测得的K将
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