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【題目】中國的稀土資源十分豐富,有開采價(jià)值的儲量居世界第一。某實(shí)驗(yàn)小組擬利用含鋁、硅、鐵等雜質(zhì)的氟碳缽礦(主要成分為CeFCO3)制備三氯化鈰,設(shè)計(jì)如圖所示流程:
已知:①Ce2O3在加熱條件下能被氧氣氧化,生成難溶于水、具有強(qiáng)氧化性的CeO2。
②M(CeCl3)=246.5g/mol,在水溶液中Ce4+能被還原成Ce3+。
③0.1mol·L-1金屬陽離子形成氫氧化物沉淀的pH如下:
金屬陽離子 | Fe3+ | Ce3+ | Al3+ |
開始沉淀的pH | 1.5 | 7.6 | 3.4 |
沉淀完全的pH | 2.8 | 9.4 | 4.7 |
回答下列問題:
(1)氟碳鈰礦中鈰的化合價(jià)為______,濾渣1的化學(xué)式為__________。
(2)焙燒氟碳鈰礦生成CeO3的化學(xué)方程式是____________。
(3)酸浸時(shí)產(chǎn)生氣體2的離子反應(yīng)方程式是_______。
(4)為將鋁、鐵以濾渣2除去,用NH3·H2O調(diào)節(jié)酸浸后溶液的pH最大不能超過______。
(5)將沉鈰得到的Ce2(CO3)3·nH2O洗滌干凈后繼續(xù)進(jìn)行操作I,簡述如何證明Ce2(CO3)3·nH2O已經(jīng)洗滌干凈________。
(6)操作I是將得到的Ce2(CO3)3·nH2O加鹽酸至沉淀完全溶解,先經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得到CeCl3·7H2O,再將該晶體與NH4Cl固體隔絕空氣共熱,得到無水CeCl3。其中,NH4Cl的作用是___________。
(7)產(chǎn)品純度測定:準(zhǔn)確稱取CeCl3產(chǎn)品0.3750g于錐形瓶中,加入合適的氧化劑將Ce3+恰好完全氧化為Ce4+,再用0.1000mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),重復(fù)3次實(shí)驗(yàn),標(biāo)準(zhǔn)液的消耗體積分別為12.48mL、12.50mL、12.52mL。求該樣品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_______(保留1位小數(shù))。
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【題目】甲醇(CH3OH)熱值高、無污染,既可做燃料,又是重要的化工原料?茖W(xué)家正研究利用CO2生產(chǎn)甲醇以發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)。
(1)已知CO(g)和CH3OH(l)的燃燒熱分別為283kJmol-1和726kJmol-1。則甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為______。
(2)根據(jù)甲醇在酸性電解質(zhì)溶液中與氧氣作用生成二氧化碳和水的反應(yīng),設(shè)計(jì)一種燃料電池,則其負(fù)極反應(yīng)式為______。若該燃料電池消耗1mol甲醇所能產(chǎn)生的最大電能為689.7kJ,與其燃燒所能釋放的全部能量相比,該燃料電池的理論效率為______。
(3)探究不同條件下對合成甲醇反應(yīng)的影響:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。
①其他條件不變,T1、T2兩種溫度下CH3OH的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如圖,則該反應(yīng)在T1時(shí)的平衡常數(shù)比T2時(shí)的______(填“大”、“小”),處于A點(diǎn)的反應(yīng)體系從T1變到T2,達(dá)到平衡時(shí)______(填“增大”、“減小”或“不變”)。
②某溫度下,在體積為1L的密閉容器中加入4molCO2、8molH2,測得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖曲線(甲)所示:
則a→b時(shí)間段內(nèi)v(CH3OH)=______molL-1min-1;若僅改變某一條件再進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測得H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖中虛線(乙)所示。曲線(乙)對應(yīng)改變的實(shí)驗(yàn)條件可以是______(填序號)。
A.加催化劑 B.增大壓強(qiáng) C.升高溫度 D.增大CO2濃度
若圖中曲線甲平衡后保持恒溫恒容,按如表各組的物質(zhì)的量再次增加投入反應(yīng)混合物,其中平衡向正反應(yīng)方向進(jìn)行的是______。
物質(zhì) | n(CO2) | n(H2) | n(CH3OH) | n(H2O) |
A | 0 | 0 | 1 | 1 |
B | 1 | 0 | 1 | 0 |
C | 0 | 1 | 1 | 0 |
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【題目】25℃時(shí),用0.10molL-1的氨水滴定10.00mL0.05molL-1的二元酸H2A的溶液,滴定過程中加入氨水的體積(V)與溶液中的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是( )
A.H2A的電離方程式為H2AH++HA-
B.B點(diǎn)溶液中,水電離出的氫離子濃度為1.0×10-6molL-1
C.C點(diǎn)溶液中,c(NH4+)+c(NH3H2O)=2c(A2-)
D.25℃時(shí),氨水的電離平衡常數(shù)為
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【題目】藥物中間體F的一種合成路線如圖:
已知:RCOOR′ RCH2OH+R′OH(R為H或烴基,R'為烴基)
回答下列問題;
(1)A中官能團(tuán)名稱是 __________。
(2)反應(yīng)①的反應(yīng)類型是 ____。
(3)反應(yīng)②的化學(xué)方程式為 ___________。
(4)反應(yīng)④所需的試劑和條件是______________。
(5)F的結(jié)構(gòu)簡式為____。
(6)芳香化合物W是E的同分異構(gòu)體,W能水解生成X、Y兩種化合物,X、Y的核磁共振氫譜均有3組峰,X的峰面積比為3:2:1,Y的峰面積為1:1:1,寫出符合題意的W的結(jié)構(gòu)簡式 ___(寫一種)。
(7)肉桂酸廣泛用于香料工業(yè)與醫(yī)藥工業(yè),設(shè)計(jì)以苯甲酸甲酯和丙二酸為起始原料制備肉桂酸的合成路線:_______________(無機(jī)試劑任用)。
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【題目】乙烯氣相直接水合反應(yīng)制備乙醇:C2H4(g)+H2O(g) C2H5OH(g)。乙烯的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度、壓強(qiáng)的變化關(guān)系如下(起始時(shí),n(H2O)=n(C2H4)=1 mol,容器體積為1 L)。下列分析不正確的是( )
A.乙烯氣相直接水合反應(yīng)的H<0
B.圖中壓強(qiáng)的大小關(guān)系為:p1>p2>p3
C.圖中a點(diǎn)對應(yīng)的平衡常數(shù)K =
D.達(dá)到平衡狀態(tài)a、b所需要的時(shí)間:a>b
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【題目】某化合物與Cu+結(jié)合形成如圖所示的離子,則下列說法錯(cuò)誤的是( )
A.Cu+的核外電子排布式為[Ar]3d9
B.該離子中含有極性鍵、非極性鍵和配位鍵
C.該離子中碳原子的雜化方式有sp2、sp3兩種
D.該離子中無手性碳原子
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【題目】連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)俗稱保險(xiǎn)粉,是一種淡黃色粉末,易溶于水,不溶于乙醇。在實(shí)驗(yàn)室制備連二亞硫酸鈉流程如下:
(1)反應(yīng)Ⅰ是制備SO2,下圖裝置可制取純凈干燥的SO2:
①按氣流方向連接各儀器接口,順序?yàn)?/span>a→ ___→f,裝置D的作用是______。
②裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為___。
(2)反應(yīng)Ⅱ所用實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(部分裝置省略)。
①通SO2之前先強(qiáng)力攪拌,將鋅粉和水制成懸濁液,其目的是_________;控制反應(yīng)溫度的方法是____
②反應(yīng)Ⅱ的離子方程式為 ___。
(3)“濾渣”經(jīng)洗滌、灼燒,可得到一種工業(yè)產(chǎn)品是____(填化學(xué)式);加入適量飽和食鹽水的目的是 ___。
(4)產(chǎn)品Na2S2O42H2O久置空氣中易被氧化,其氧化產(chǎn)物可能是_______(寫2種)。
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【題目】鉻、硼的合金及其化合物用途非常廣泛;卮鹣铝袉栴}:
(1)基態(tài)Cr原子核外電子的排布式是[Ar] ___;基態(tài)硼原子中占據(jù)最高能級的電子云輪廓圖為____形。
(2)鉻的配合物有氯化三乙二胺合鉻和三草酸合鉻酸銨{(NH4)3[Cr(C2O4)3]}等。
①配體en表示NH2CH2CH2NH2,其中碳原子的雜化方式是____。
②NH4+空間構(gòu)型為____,與其鍵合方式相同且空間構(gòu)型也相同的含硼陰離子是_____ 。
③C、N、O三種元素第一電離能由小到大的順序?yàn)?___;含有三個(gè)五元環(huán),畫出其結(jié)構(gòu):_______________。
(3)硼酸[H3BO3或B(OH)3]為白色片狀晶體,熔點(diǎn)為171℃。下列說法正確的是___填字母)。
A.硼酸分子中,∠OBO的鍵角為120° B.硼酸分子中存在σ鍵和π鍵
C.硼酸晶體中,片層內(nèi)存在氫鍵 D.硼酸晶體中,片層間存在共價(jià)鍵
(4)2019年11月《EurekAlert》報(bào)道了鉻基氮化物超導(dǎo)體,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示:
由三種元素Pr(鐠)、Cr、N構(gòu)成的該化合物的化學(xué)式為 ___。
(5)CrB2的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,六棱柱底邊邊長為acm,高為c cm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,CrB2的密度為 ___gcm-3(列出計(jì)算式)。
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【題目】如圖是元素周期表的一部分,所列字母分別代表一種化學(xué)元素。下列說法正確的是( )
A.b的第一電離能小于c的第一電離能
B.d在c的常見單質(zhì)中燃燒,產(chǎn)物中既含有離子鍵也含有共價(jià)鍵
C.e與a組成的化合物沸點(diǎn)比水低,原因是水分子之間可形成氫鍵
D.f元素的基態(tài)原子失去4s能級上的所有電子后所形成的離子最穩(wěn)定
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【題目】甲烷催化裂解、氧氣部分氧化和水煤氣重整是目前制氫的常用方法。回答下列問題:
(1)甲烷隔絕空氣分解,部分反應(yīng)如下:
Ⅰ.CH4(g)=C(s)+2H2(g) H1=+74.9kJ/mol
Ⅱ.6CH4(g)=C6H6(g)+9H2(g) H2=+531kJ/mol
Ⅲ.2CH4(g)=C2H4(g)+2H2(g) H3=+202kJ/mol
①反應(yīng)I的△S___(填“>”或“<”)0。
②的 △H=______kJ/mol。
(2)CH4用水蒸氣重整制氫包含的反應(yīng)為:
Ⅰ.水蒸氣重整:
Ⅱ.水煤氣變換:
平衡時(shí)各物質(zhì)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)如圖所示:
①為提高CH4的平衡轉(zhuǎn)化率,除壓強(qiáng)、溫度外,還可采取的措施是___________(寫一條)。
②溫度高于T1℃時(shí),CO2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)開始減小,其原因是___________。
③T2℃時(shí),容器中______________。
(3)甲烷部分氧化反應(yīng)為。已知甲烷部分氧化、甲烷水蒸氣重整、水煤氣變換反應(yīng)的平衡常數(shù)的自然對數(shù)lnKp與溫度的關(guān)系如圖所示:
①圖中Q點(diǎn)時(shí),反應(yīng)的InKp=________。
②在某恒壓密閉容器中充入lmol CH4和1mol H2O(g)在某溫度下發(fā)生水蒸氣重整反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),CH4的轉(zhuǎn)化率為50%,容器總壓強(qiáng)為1 atm。H2的平衡分壓p(H2)=____atm;此溫度下反應(yīng)的lnKp=___(已知;ln3≈l.1,ln4≈l.4)。
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