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(15分)甲醇來源豐富、價(jià)格低廉、運(yùn)輸貯存方便,是一種重要的化工原料,有著重要的用途和應(yīng)用前景。
⑴工業(yè)生產(chǎn)甲醇的常用方法是:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=-90.8 kJ/mol。
已知:2H2(g)+ O2(g)=2H2O (l) △H=-571.6 kJ/mol
H2(g) +O2(g)= H2O(g) △H=-241.8 kJ/mol
①H2的燃燒熱為 ▲ kJ/mol。
②CH3OH(g)+O2(g)CO(g)+2H2O(g)的反應(yīng)熱△H= ▲ 。
③若在恒溫恒容的容器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),則可用來判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志有 ▲ 。(填字母)
A.CO百分含量保持不變
B.容器中H2濃度與CO濃度相等
C.容器中混合氣體的密度保持不變
D.CO的生成速率與CH3OH的生成速率相等
⑵工業(yè)上利用甲醇制備氫氣的常用方法有兩種:
①甲醇蒸汽重整法。該法中的一個(gè)主要反應(yīng)為CH3OH(g)CO(g)+2H2(g),此反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的原因是 ▲ 。
②甲醇部分氧化法。在一定溫度下以Ag/CeO2—ZnO為催化劑時(shí)原料氣比例對反應(yīng)的選擇性(選擇性越大,表示生成的該物質(zhì)越多)影響關(guān)系如圖所示。則當(dāng)n(O2)/n(CH3OH)=0.25時(shí),CH3OH與O2發(fā)生的主要反應(yīng)方程式為 ▲ ;在制備H2時(shí)最好控制n(O2)/n(CH3OH)= ▲ 。
⑶在稀硫酸介質(zhì)中,甲醇燃料電池負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)式為 ▲ 。
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(12分)某氮肥NH4HCO3中混有少量(NH4)2CO3,現(xiàn)采用下列方案測定該氮肥中(NH4)2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù):稱取5.7 g上述樣品與2.0 mol/L NaOH溶液混合,完全溶解后,低溫加熱使其充分反應(yīng)(該溫度下銨鹽不分解),并使生成的氨氣全部被硫酸吸收,測得氨氣的質(zhì)量與所用NaOH溶液體積的關(guān)系如圖所示:
請回答下列問題:
⑴A點(diǎn)前樣品與NaOH反應(yīng)的離子方程式為 ▲ 。
⑵為使生成的氨氣被硫酸吸收時(shí)不發(fā)生倒吸,可以選用下列裝置中的 ▲ 。
⑶樣品中(NH4)2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是 ▲ %(保留一位小數(shù))。
⑷當(dāng)V[NaOH(aq)]=50 mL時(shí),生成NH3的質(zhì)量為 ▲ 。
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(12分)本題包括A、B兩小題,分別對應(yīng)于“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”和“實(shí)驗(yàn)化學(xué)”兩個(gè)選修模塊的內(nèi)容。請選定其中一題,并在相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答。若兩題都做,則按A題評分。
A.尿素(H2NCONH2)可用于制有機(jī)鐵肥,主要代表有 [Fe(H2NCONH2)6](NO3)3[三硝酸六尿素合鐵(Ⅲ)]。
⑴基態(tài)Fe3+的核外電子排布式為 ▲ 。C、N、O三種元素的第一電離能由大到小的順序是 ▲ 。
⑵尿素分子中C、N原子的雜化方式分別是 ▲ 。
⑶[Fe(H2NCONH2)6](NO3)3中“H2NCONH2”與Fe(Ⅲ)之間的作用力是 ▲ 。與NO3—互為等電子體的一種化合物是 ▲ (寫化學(xué)式)。
⑷CO2和NH3是工業(yè)上制備尿素的重要原料,固態(tài)CO2(干冰)的晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示。
② 1個(gè)CO2分子周圍等距離且距離最近的CO2分子有 ▲ 個(gè)。
②銅金合金的晶胞結(jié)構(gòu)與干冰相似,若頂點(diǎn)為Au、面心為Cu,則銅金合金晶體中Au與Cu原子數(shù)之比為是 ▲ 。
B.脫氫醋酸是一種難溶于水的低毒、高效廣譜抗菌劑,可由乙酰乙酸乙酯經(jīng)脫醇縮合而成,反應(yīng)原理為:
實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①在反應(yīng)器中加入乙酰乙酸乙酯、少量催化劑和數(shù)粒沸石,在瓶口安裝分餾裝置。
②低溫加熱(不超過85℃)60~70min;然后大火加熱蒸出乙醇。
③將反應(yīng)液趁熱倒入燒杯中,冷卻到室溫,有檸檬黃色晶體析出。
④將檸檬黃色晶體轉(zhuǎn)移至圓底燒瓶B中,加水15mL,滴入1滴硫酸,進(jìn)行水蒸氣蒸餾(如圖所示)。從水蒸氣蒸餾液中經(jīng)抽濾可分離出脫氫醋酸,再烘干即得成品。
步驟①中加入沸石的目的是 ▲ 。
步驟②中,在60~70min內(nèi)低溫加熱的目的是 ▲ ,然后大火加熱蒸出乙醇的目的是 ▲ 。
步驟④中水蒸氣蒸餾裝置中燒瓶A的作用是 ▲ ,玻璃管的作用是 ▲ 。
用測得相對分子質(zhì)量的方法,可以檢驗(yàn)所得產(chǎn)物是否純凈,測得相對分子質(zhì)量通常采用的儀器是 ▲ 。
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化學(xué)已經(jīng)滲透到人類生活的各個(gè)方面,下列說法不正確的是。
A. 高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型、高效、多功能水處理劑,既能消毒殺菌又能凈水。
B. “光化學(xué)煙霧”、“臭氧空洞”、“硝酸酸雨”的形成都與氮氧化合物有關(guān)
C. 低碳生活注重節(jié)能減排,盡量使用太陽能等代替化石燃料,減少溫室氣體的排放
D. 高純度的硅單質(zhì)廣泛用于制作光導(dǎo)纖維,光導(dǎo)纖維遇強(qiáng)堿會(huì)“斷路”。
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下列有關(guān)化學(xué)用語表示錯(cuò)誤的是
A.原子核內(nèi)有10個(gè)中子的氧離子:
B.鳥糞石中2種陽離子的電子式分別為
C.氧與氟形成的化合物OF2中,氧元素的化合價(jià)為+2價(jià)
D.在Mg18O晶體中,陰離子結(jié)構(gòu)示意圖可表示為
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LiAlH4()、LiH既是金屬儲(chǔ)氫材料又是有機(jī)合成中的常用試劑,遇水均能劇烈分解釋放出H2,LiAlH4在125 ℃分解為LiH、H2和Al。下列說法不正確的是
A.LiH與D2O反應(yīng),所得氫氣的摩爾質(zhì)量為4 g/mol
B.1 mol LiAlH4在125 ℃完全分解,轉(zhuǎn)移3mol電子
C.LiAlH4溶于適量水得到無色溶液,則化學(xué)方程式可表示為:LiAlH4+2H2O===LiAlO2+4H2↑
D.LiAlH4與乙醛作用生成乙醇,LiAlH4作還原劑
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下列表示對應(yīng)化學(xué)反應(yīng)的離子方程式正確的是
A.向含有Fe2O3懸濁液中通入HI: Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2O
B.少量SO2氣體通入NaClO溶液中:SO2+H2O+ClO- =SO42-+Cl-+2H+
C.誤將潔廁靈與消毒液混合:H++Cl-+HClO=Cl2↑+H2O
D.將1 mol/L NaAlO2溶液和1.5 mol/L HCl溶液等體積互相均勻混合:
6AlO2-+9H++3H2O=5Al(OH)3↓+Al3+
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已知NA代表阿伏加德羅常數(shù),下列說法正確的是
A. 34 g H2O2中含有的陰離子數(shù)為NA
B. 在含Al3+總數(shù)為NA的AlCl3溶液中,Cl-總數(shù)為3NA
C. 1mol重甲基(-CD3)含有電子數(shù)為9NA
D. 1 mol鐵鋁混合物與足量稀鹽酸反應(yīng)時(shí),轉(zhuǎn)移電子數(shù)是3NA
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下列說法中正確的是
A.氯氣通入澄清石灰水中,制取漂粉精
B.可用化合反應(yīng)的方法制取Fe(OH)3
C.選擇合適的試劑,用圖一所示裝置可分別制取少量CO2、NO和O2
D.圖二裝置證明SO2與NaOH發(fā)生了反應(yīng)(系統(tǒng)裝置不漏氣)
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