【題目】(1)通常人們把拆開1mol某化學鍵所吸收的能量看成該化學鍵的鍵能。鍵能的大小可以衡量化學鍵的強弱,也可用于估算化學反應的反應熱(△H)。
化學鍵 | Si—O | Si—Cl | H—H | H—Cl | Si—Si | Si—C |
鍵能/kJ·mol—1 | 460 | 360 | 436 | 431 | 176 | 347 |
請回答下列問題:
①比較下列兩組物質(zhì)的熔點高低(填“>”或“<”=)
SiC_____________Si;SiCl4_____________SiO2
②工業(yè)上高純硅可通過下列反應制。SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g)該反應的反應熱△H=_____________kJ/mol.
(2)已知化合物Na2O的晶胞如圖。
①其中O2-離子的配位數(shù)為________,
②該化合物與MgO相比,熔點較高的是________。(填化學式)
③已知該化合物的晶胞邊長為apm,則該化合物的密度為___g·cm-3(只要求列出算式,不必計算出數(shù)值,阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值為NA)。
【答案】> < +236kJ/mol 8 MgO 4×62/a3×10-30NA
【解析】
(1)①SiC和Si均為原子晶體,所以比較這兩種物質(zhì)的熔點大小,可以通過鍵能大小判斷,由于Si-C鍵能更大,所以SiC熔點更高;四氯化碳是分子晶體而SiO2是原子晶體,一般原子晶體的熔點遠高于分子晶體的熔點,所以SiO2熔點更高;
②由鍵能計算反應焓變,公式為:ΔH=反應物總鍵能-生成物總鍵能;其次要注意,1mol硅單質(zhì)中,Si-Si鍵一共有2mol,所以該反應的焓變?yōu)椋?/span>;
(2)①由Na2O的化學式和晶胞結(jié)構(gòu)可知,晶胞中黑球表示Na+,位于晶胞內(nèi)部,白球表示O2-,位于頂點和面心處;所以O2-的配位數(shù)為8;
②MgO是由帶電量更高的Mg2+與O2-形成的,因此MgO的熔點比Na2O高;
③化合物晶體的密度=構(gòu)成晶體的晶胞的密度,所以:。
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【題目】某鋁合金(硬鋁)中含有鎂、銅、硅,為了測定該合金中鋁的含量,有人設(shè)計如下實驗:
(1)稱取樣品ag。
(2)將樣品溶于足量稀鹽酸中,過濾,濾液中主要含有___離子,濾渣中含有___;在溶解過濾時使用的儀器有___。
(3)往濾液中加入過量NaOH溶液,過濾,寫出該步操作中有關(guān)的離子方程式____。
(4)在第(3)步的濾液中通入足量CO2過濾,將沉淀用蒸餾水洗滌數(shù)次后,烘干并灼燒至質(zhì)量不再減少為止,冷卻后稱量,質(zhì)量為bg。有關(guān)反應的化學方程式為____。
(5)計算該樣品中鋁的質(zhì)量分數(shù)的表達式為___。
(6)若第(3)步中加入NaOH溶液的量不足時,會使測定的結(jié)果___(“偏高”“偏低”或“無影響”,下同)。若第(4)步對沉淀的灼燒不充分時,會使測定的結(jié)果___。若第(4)步中的沉淀沒有用蒸餾水洗滌時,會使測定的結(jié)果____。
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【題目】pc類似pH,是指極稀溶液中溶質(zhì)物質(zhì)的量濃度的常用對數(shù)負值。如某溶液溶質(zhì)的濃度為1×10-3mol/L,則該溶液溶質(zhì)的pc=3。下列說法正確的是
A.25°C時,0.01mol/LNa2S水溶液中,pc(H+)+pc(OH-)=14
B.用0.01mol/L的NaOH溶液滴定某濃度的鹽酸,滴定過程中pc(OH-)逐漸增大
C.某溫度下,弱酸HB的Ka=1×10-5mol/L,則該溶液中pc(H+)+pc(B-)=l0
D.向0.0lmol/L的Ca(HCO3)2溶液中逐漸滴加燒堿溶液,滴加過程中pc(Ca2+)逐漸減小
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【題目】CO2的回收與利用是科學家研究的熱點課題,可利用CH4與CO2制備“合成氣”(CO、H2),還可制備甲醇、二甲醚、低碳烯烴等燃料產(chǎn)品。
I.制合成氣
科學家提出制備:“合成氣”反應歷程分兩步:
反應①: CH4(g)C(ads)+2H2(g) (慢反應)
反應②:C(ads)+CO2(g)2CO(g) (快反應)
上述反應中C(ads)為吸附性活性炭,反應歷程的能量變化如下圖:
(1) CH4與CO2制備“合成氣”的熱化學方程式為____。 能量變化圖中:E5+E1_______E4+ E2(填“>” 、 “< ” 或 “= ”)。
II.甲醇合成
在某 CO 催化加氫制甲醇的反應體系中,發(fā)生的主要反應有:
i. CO2(g) + 3 H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H1< 0
ii.CO2(g) + H2(g)CO (g)+H2O(g) △H2>0
iii . CO(g)+2H2( g)CH3OH(g) (g) △H3< 0
(2)5MPa 時,往某密閉容器中按投料比n(H2) :n ( CO2) =3:1 充入H2和CO2。反應達到平衡時, 測得各組分的物質(zhì)的量分數(shù)隨溫度變化的曲線如圖所示。
①體系中CO2的物質(zhì)的量分數(shù)受溫度的影響不大, 原因是_____。
②250°C時,反應 i i 的平衡常數(shù)____1(填“> ”“< ”或“=”)
③下列措施中,無法提高甲醇產(chǎn)率的是____(填標號)。
A.加入適量CO B.增大壓強 C.循環(huán)利用原料氣 D.升高溫度
④在下圖中畫出n(H2)/ n(CO2)隨溫度變化趨勢圖_____。
(3)反應i可能的反應歷程如下圖所示。
注:方框內(nèi)包含微粒種類及數(shù)目、微粒的相對總能量(括號里的數(shù)字或字母,單位:eV)。其中TS表示過渡態(tài)、*表示吸附在催化劑上的微粒,反應歷程中,生成甲醇的決速步驟的反應方程式為__。
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【題目】碳酸錳是制造電信器材軟磁鐵氧體、合成二氧化錳和制造其它錳鹽的原料,用于醫(yī)藥、電焊條輔助原料等。工業(yè)上用氯化銨焙燒菱錳礦粉制備高純度碳酸錳的工藝流程如下:
已知:①菱錳礦粉的主要成分是MnCO3,還含少量Fe、Al、Ca、Mg等元素。
②相關(guān)金屬Mn+離子濃度c(Mn+)=0.1 mol L -1,形成M(OH)n沉淀的pH范圍如下:
金屬離子 | Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | Mn2+ | Mg2+ |
開始沉淀的pH | 6.3 | 1.5 | 3.8 | 8.8 | 9.6 |
沉淀完全的pH | 8.3 | 2.8 | 5.2 | 10.8 | 11.6 |
③常溫下,Ksp(CaF2) =1.46×10-10,Ksp(MgF2) = 7.30×10-11
回答下列問題:
(1)混合研磨成細粉的目的是_________________。
(2)“焙燒”時發(fā)生的主要反應的化學方程式為_____________。
(3)浸出液“凈化除雜”過程如下:首先加入MnO2將Fe2+氧化為Fe3+,反應的離子方程式為________;再調(diào)節(jié)溶液pH范圍為________將Al3+、Fe3+變?yōu)槌恋沓;再加?/span>NH4F沉淀Ca2+、Mg2+,當c(Ca2+)=1.0×10-5molL-1時,c(Mg2+)=______molL-1。
(4)碳化結(jié)晶過程中不能用(NH4)2CO3溶液代替NH4HCO3溶液可能的原因是_________。
(5)在操作流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)是__________。
(6)測定碳酸錳產(chǎn)品的純度。
稱取0.2500g碳酸錳產(chǎn)品于錐形瓶中,加25.00 mL磷酸,加熱,碳酸錳全部轉(zhuǎn)化為[Mn(PO4)2]3-,冷卻至室溫。加水稀釋至50 mL,滴加2~3滴指示劑,然后用濃度為0.2000 mol·L-1的硫酸亞鐵銨[(NH4)2Fe(SO4)2]標準溶液滴定(反應為:[Mn(PO4)2]3-+Fe2+=Mn2++Fe3++2)。重復操作3次,記錄數(shù)據(jù)如下表:
滴定 次數(shù) | 0.2000mol·L-1的硫酸亞鐵銨標準溶液讀數(shù)(mL) | |
滴定前 | 滴定后 | |
1 | 0.10 | 10.20 |
2 | 0.22 | 11.32 |
3 | 1.05 | 10.95 |
則產(chǎn)品的純度=____________,若滴定終點時俯視讀數(shù),則測得的碳酸錳粗產(chǎn)品的純度__________。(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。
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【題目】實驗室常利用以下反應制取少量氮氣:NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O;關(guān)于該反應的下列說法不正確的是( )
A. Na2NO2是氧化劑,NH4Cl是原劑
B. N2既是氧化產(chǎn)物,又是還原產(chǎn)物
C. NH4Cl中氮元素被還原
D. 每生成1molN2轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為3mol
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【題目】一同學設(shè)計了兩種由CuO→Cu的實驗方案:
方案一:ZnH2Cu;
方案二:CuOCuSO4Cu。
大家認為方案二優(yōu)于方案一,理由是:①節(jié)約能源;②Cu產(chǎn)率高;③產(chǎn)品純凈;④操作安全。其中,評價正確的是( )
A.①②③B.①②④C.①③④D.②③
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【題目】利用天然氣水蒸氣重整制備H2的反應為 每次只改變一種條件(X),其它條件不變,CH4的平衡轉(zhuǎn)化率隨X的變化趨勢如圖所示。下列說法正確的是
A.某條件下,若CH4(g)、H2O(g)初始濃度均為0.2 mol/L,= 25%,則K=3
B.X為投料比時,的變化趨勢為曲線N
C.X為壓強時,的變化趨勢為曲線M
D.X為溫度時,的變化趨勢為曲線N
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【題目】已知部分被氧化的鎂條1.6 g,和足量的鹽酸反應,在標準狀況下生成H21.12 L,在跟鹽酸反應前被氧化的鎂是 ( )
A.1.2 gB.0.64 gC.0.4 gD.0.24 g
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