热门试卷

利用天然气可制得以H2、CO等为主要组成的工业原料合成气，反应为：CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)。

    （1）甲烷与水蒸气反应，被氧化的元素是________，当生成标准状况下35.84L合成气时转移电子的物质的量是________。

（2）将2 mol CH4和5 mol H2O(g)通入容积为100L的反应室，CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图。

①达到A点所需的时间为5min，则v(H2)=________，100℃时平衡常数K=________。

②图中的P1________P2(填“<”、“>”或“=”)，A、B、C三点的平衡常数KA、KB、KC的大小关系是________。

（3）合成气用于合成氨气时需除去CO，发生反应CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)  H<0，下列措施中能使增大的是________（选填编号）。

A．降低温度           

B．恒温恒容下充入He(g)

C．将H2从体系中分离  

D．再通入一定量的水蒸气

可用碳酸钾溶液吸收生成的CO2，常温下pH=10的碳酸钾溶液中水电离的OH-的物质的量浓度为________，常温下，0.1 mol·L-1KHCO3溶液pH>8，则溶液中c(H2CO3)________c(CO32-)（填“>”、“=”或“<”）。

已知：硝酸铜受热易分解。

170℃时，2Cu (NO3)22CuO4NO2↑O2↑开始分解，至250℃分解完全。

（其中2NO2→N2O4，2NO22NOO2等反应忽略不计）。

800℃时，4CuO2Cu2OO2↑ 开始分解，至1000℃以上分解完全。

（1）取5.64g无水硝酸铜，加热至1000℃以上，将生成的气体导入足量的NaOH溶液充分吸收后，还有逸出的气体是　　　　　　　　（填分子式），体积（标准状况）为　　　　　　；

将吸收液加水稀释到100mL，此溶液中的物质的量浓度为　   　　　　　　　　　。

（2），取5.64g无水硝酸铜加热至某温度分解后的残留固体中含有1.60g CuO，则残留固体的质量可能是　　　　  　　　。

实验证明，当温度达到1800℃时，Cu2O也会发生分解：2Cu2O4CuO2↑

（3），取8.00g CuO，加热到1800℃左右，冷却后称得质量为6.88g，通过计算求出反应后剩余固体中各成分的物质的量之比。

（4）取8.00g CuO，通入一定量H2并加热，使其部分还原为Cu和Cu2O，且其中

n (Cu2O)n (Cu)x。将此混合物溶于足量的稀硫酸中（Cu2O2HCuCuH2O），

充分反应后过滤得到Cu y g，试求未被还原的CuO的物质的量（用含x、y的代数式表示）。

孔雀石主要含Cu2（OH）2CO3，还含少量Fe、Si的化合物。某工厂以孔雀石为主要原料制备CuSO4·5H2O及纳米材料G，主要步骤如下：

已知该条件下，通过调节溶液的酸碱性而使Fe3＋、Fe2＋、Cu2＋沉淀完全。Fe3＋、Fe2＋、

Cu2＋开始沉淀及完全沉淀的pH分别如下：

请回答下列问题：

（1）孔雀石主要成分Cu2（OH）2CO3与稀硫酸反应的化学方程式为_______________。

（2）溶液A的金属离子有Cu2＋、Fe2＋、Fe3＋。要检验其中的Fe2＋应选择下列试剂中的___________（填序号）。

a。KMnO4         b。NaOH          C。H2O2          d。KSCN

（3）试剂①是一种氧化剂，加入该氧化剂的作用是______________；

（4）向溶液B中加入试剂②的化学式为__________________。

（5）气体E和气体F应该先通入CaCl2溶液中的是_______________（填化学式）。写出制备G和H的化学反应方程式______________。

（6）欲测定溶液A中Fe2＋的浓度，可用KMnO4标准溶液滴定，反应中还原为    Mn2＋，则该反应的离子方程式为____________。取A溶液20。00 mL，用去0。0240

mol／L KMnO4溶液16。00 mL时，恰好达到滴定终点，则A溶液中Fe2＋浓度为________。

硫的化合物在生产和科研中发挥着重要作用。

（1）SO2Cl2常用于制造医药品、染料、表面活性剂等。已知：

SO2Cl2(g)SO2(g)＋Cl2(g)  △H＝＋97.3 kJ·mol－1

某温度时向体积为1 L的恒容密闭容器中充入0. 20mol SO2Cl2，达到平衡时，容器中含0.18mol SO2，则此过程反应吸收的热量为________kJ，该温度时反应的平衡常数为________。将上述所得混合气体溶于足量BaCl2溶液中，最终生成沉淀的质量为________。

（2）工业上制备硫酸的过程中存在反应：

2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)  △H＝－198kJ·mol－1

400℃，1.01×105Pa，向容积为2L的恒容密闭容器中充入一定量 SO2和O2，n(SO3)和n(O2)随时间的变化曲线如图所示。

①0～20min反应的平均速率υ(O2)＝________。

②下列叙述正确的是________。

a. A点υ正(SO2) ＞υ逆(SO2)

b. B点处于平衡状态

c. C点和D点n(SO2)相同

d. 其它条件不变，500℃时反应达平衡，n(SO3)比图中D点的值大

（3）工业上用Na2SO3溶液吸收烟气中的SO2。将烟气通入1.0 mol·L－1的Na2SO3溶液，当溶液pH约为6时，Na2SO3溶液吸收SO2的能力显著下降，应更换吸收剂。此时溶液中c (SO32－)的浓度是0.2 mol·L－1，则溶液中c(HSO3－)是________mol·L－1。

硝酸工业尾气中氮氧化物（NO 和NO2）是主要的大气污染物之一，可用氨氧混合气体进行选择性还原处理。其主要反应原理如下：

某硝酸厂排放的尾气中氮氧化合物的含量为2490mg/m3(体积已换算成标准状况)，其中NO NO2的物质的量比为41。设尾气中氮氧化物与氨氧混合气恰好完全反应。

（1）尾气中氮氧化物的平均相对原子量为_____________;尾气中NO的含量为_____mg/m3。

（2）要处理5m3的尾气，需要氨氧混合气的体积为_______L。

（3） 另一种处理氮氧化物的方法是用烧碱进行吸收，产物为NaNO2、NaNO3和H2O。现有含0.5mol氮氧化物的尾气，恰好被一定体积25%NaOH溶液（密度1.28g/cm3）完全吸收。NaOH溶液的物质的量浓度为_____________mol/L，体积为_____mL。

（4）已知反应后溶液含有0.35molNaNO2。若将尾气NO 和NO2的平均组成用NOx表示，则x=

黄铁矿石的主要成分为FeS2和少量FeS（假设其他杂质中不含Fe、S元素，且高温下不发生化学变化），是我国大多数硫酸厂制取硫酸的主要原料。某化学兴趣小组对该黄铁矿石进行如下实验探究。

将m 1 g该黄铁矿石的样品放入如下图装置（夹持和加热装置略）的石英管中，从a处不断地缓缓通入空气，高温灼烧黄铁矿样品至反应完全。其反应的化学方程式为：

【实验一】：测定硫元素的含量

反应结束后，将乙瓶中的溶液进行如下处理：

（1）甲、乙两装置的作用分别是_______、_______；

乙瓶内发生反应的离子方程式为_______、_______；

（2）反应后乙瓶中的溶液需加足量H2O2溶液的目的是_______。

（3）该黄铁矿石中硫元素的质量分数为_______。

【实验二】：测定铁元素的含量

（4）②中，若用铁粉作还原剂，则所测得的铁元素的含量_______（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。

（5）③中，需要用到的仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还有_______。

（6）某同学一共进行了三次滴定实验，三次实验结果记录如下：

根据所给数据，计算该稀释液中Fe2+的物质的量浓度为c(Fe2+) ＝_______。

ClO2气体是一种常用的消毒剂，我国从2000年起逐步用ClO2代替氯气对饮用水进行消毒。

（1）消毒水时，ClO2还可将水中的Fe2+、Mn2+等转化成Fe(OH)3和MnO2等难溶物除去，在这个过程中，Fe2+、Mn2+的化合价升高，说明ClO2具有          性。

（2）工业上可以通过下列方法制取ClO2，请完成该反应化学方程式：

2KClO3+ SO2 = 2ClO2 +         。

（3）自来水厂用ClO2处理后的水中，要求ClO2的浓度在0.1~0.8 mg/L之间。碘量法可以检测水中ClO2的浓度，步骤如下：

Ⅰ. 取一定体积的水样，加入一定量的碘化钾，再用氢氧化钠溶液调至中性，并加入淀粉溶液，溶液变蓝。

Ⅱ. 加入一定量的Na2S2O3溶液。（已知：2S2O32-+I2 ═ S4O62-+2I-）

Ⅲ. 加硫酸调节水样pH至1～3。

操作时，不同pH环境中粒子种类如下图所示：

请回答：

① 操作Ⅰ中反应的离子方程式是           。

② 确定操作Ⅱ完全反应的现象是           。

③ 在操作Ⅲ过程中，溶液又呈蓝色，反应的离子方程式是          。

④ 若水样的体积为1.0L,在操作Ⅱ时消耗了1.0×10-3 mol/L 的Na2S2O3溶液10mL，则水样中ClO2的浓度是           mg/L。

随着我国工业化水平的不断发展，解决水、空气污染问题成为重要课题。

（1）汽车尾气的大量排放是造成雾霾、酸雨、光化学烟雾的重要因素，发展燃料电池汽车可以有效地解决上述问题。直接甲醇燃料电池（DMFC）不会产生有害产物，能量转换效率比内燃机要高2～3倍，电池结构如图所示，c处通入的物质为_______外电路中电子从_______到_______（填“A”或“B”）移动。写出电池负极的电极反应方程式_______。

（2）工业废水中常含有一定量的Cr2O72－，它们会对人类及生态系统产生很大损害，电解法是处理铬污染的常用方法。该法用Fe做电极电解含Cr2O72－的酸性废水，随着电解进行，在阴极附近溶液pH升高，产生Cr(OH)3、Fe(OH)3沉淀。

①反应中，1mol的Cr2O72－生成沉淀，外电路通过电子的物质的量为_______mol。

②在阴极发生的电极反应方程式_______。

③常温下，Cr(OH)3的溶度积Ksp=10-32，溶液应调至pH=_______才能将废液排放。（Cr3+浓度小于10-5mol/L时，可认为完全除去）

（3）已知某温度下，H2CO3电离平衡常数Kl=8.5×10-7、K2=1.0×10-10。某碱性溶液中，经测定含有浓度较高的碳酸钠，向溶液中加入少量NaOH固体，[OH-]/[CO32-]_______（填“增大”“减小”或“不变”），该温度下，0.01mol/L的Na2CO3溶液中c(OH-)=_______mol·L -1（只考虑第一步水解，不要求精确计算）。

硫元素价态众多，可与卤素、氮等元素化合形成许多复杂化合物，在科学技术和生成中有重要的应用。根据题意完成下列计算：

（1） 由硫与限量氯气在50～60°C反应16～20小时，可恰好完全反应，得到两种硫的氯化物A和B。A物质中的含硫量为0.131，B物质中的含氯量为0.816，A的相对分子质量比B大71。计算确定这两种氯化物的分子式分别为 _____________   。

若上述反应得到的A、B的物质的量比为3：2，则参加反应的S和氯气的物质的量之比为___________。

（2）硫的卤化物或卤氧化物都有强水解性，可以作脱水剂。SF4吸收V mL液态水（4℃），完全反应，得到3.2gSO2气体（假设SO2完全逸出）和10%的酸溶液，计算吸收的液态水的体积V为 ___________mL。

（3） S4N4是亮橙色固体，不溶于水和有机溶剂，是一种重要的金属有机化学反应物。一般用S2Cl2、SCl2的惰性溶剂（CS2）氨解制得：

6S2Cl2＋16NH3→S4N4＋S8＋12NH4Cl；

24SCl2＋64NH3→4S4N4＋S8＋48NH4Cl。

S2Cl2、SCl2的混合液体52.86g溶于足量的CS2中，再通入35.84L氨气（标准状况）完全氨解，产生14.080g硫单质。剩余氨气用40g水完全吸收形成氨水（密度为0.923g/mL）。

计算：①该混合液体中S2Cl2、SCl2的物质的量之比为 __________-   。

②所得氨水的物质的量浓度为  ___________- （保留1位小数）。

（4） S4N4与Ag在一定条件下反应，失去N2而缩合成(SN)x，(SN)x合成于1910年，过了五十年，才发现它在0.26K的低温下，可转变为超导体（superconductor）。(SN)x的结构式为：

已知1.20×105 mol S4N4与Ag发生缩合，失去了1.20×105 mol N2，生成二百聚物[(SN)200]和三百聚物。测得缩合产物中二百聚物的质量分数为0.50。

计算：①缩合产物中各缩合物的物质的量。

②若Ag的实际使用量为8.64kg，求Ag的循环使用次数。

镁、铝、铁及其化合物在生产和生活中有广泛的应用。

（1） 镁铝合金用在飞机制造业，现有3．90克镁铝合金溶于足量的2mol/L稀硫酸中生成0．2mol氢气，计算并确定镁铝合金中物质的量n(Mg)：n(Al)=______________。

（2）铁矿石的主要成分是FeS2（假设杂质只含有SiO2）是生产硫酸的原料。取某硫铁矿10g在足量的空气中煅烧（4FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2），充分反应后冷却，称得固体质量为7.4g（杂质SiO2不反应）。该硫铁矿中FeS2的质量分数为______________。

（3） 现有一定量的铁粉和铝粉组成的混合物跟100 mL稀硝酸充分反应，反应过程中无任何气体放出，往反应后的澄清溶液中逐渐加入4．00 mol·L－1的NaOH溶液，加入NaOH溶液的体积与产生沉淀的质量的关系如图所示(必要时可加热，忽略气体在水中的溶解)：

纵坐标中A点的数值是　______　　。

（4）炼铁厂生产的生铁常用于炼钢。取某钢样粉末28.12 g(假设只含Fe和C)，在氧气流中充分反应，得到CO2气体224 mL(标准状况)。

①计算此钢样粉末中铁和碳的物质的量之比_______  （最简单的整数比）

②再取三份不同质量的钢样粉末分别加到100 mL相同浓度的H2SO4溶液中，充分反应后，测得的实验数据如下表所示：

则该硫酸溶液的物质的量浓度____   。

③若在实验II中继续加入m g钢样粉末，计算反应结束后剩余的固体质量为多少? (写出必要的步骤，答案保留3位小数)