铜是人类最早使用的金属之一,铜的生产和使用对国计民生各个方面产生了深远的影响,请完成下面的题目。
在化学反应中,铜元素可表现为0、+1、+2价。
(1)在西汉古籍中曾有记载:曾青得铁则化为铜[即曾青(CuSO4)跟铁反应就生成铜]。试写出该反应的化学方程式: _________________________________________________。
(2)铜器表面有时会生成铜绿Cu2(OH)2CO3,Cu2(OH)2CO3也可写成Cu(OH)2·CuCO3,它有Cu(OH)2和CuCO3的化学性质,这层铜绿可用化学方法除去。试写出除去铜绿而不损伤器物的反应的化学方程式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【化学—有机化学基础】
已知由C、H、O三种元素组成的化合物A,其相对分子质量为60,且A能与NaHCO3反应生成CO2;有机物B与A相对分子质量相同,A和B之间能发生酯化反应,生成有机物C;B烃基上的一氯取代产物有3种。请回答下列问题:
(1)C的结构简式是 ______________________;
(2)有机物B在Cu作催化剂的条件下与O2 反应生成D,有机物E是D的氧化产物,F是E的一种同分异构体,F可发生如下图所示的转化,其中Y的分子式为C6H8O4且分子中含有一个由六个原子构成的环。
①写出F的结构简式_____________________
②写出由X生成Y的化学方程式________________________________________
③Z在一定条件下可以聚合生成高分子化合物,写出化学方程式。
【化学—物质结构与性质】
第四周期的Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Zn等许多金属能形成配合物。
(1)Cr的核外电子排布式为;
(2)科学家通过X射线测得胆矾结构示意图可简单表示如下:
图中虚线表示的作用力为;
(3)胆矾溶液与氨水在一定条件下可以生成Cu(NH3)4SO4·H2O晶体。在Cu(NH3)4SO4·H2O晶体中,[Cu(NH3)4]2+为平面正方形结构,则呈正四面体结构的原子团是,其中心原子的杂化轨道类型是;
(4)金属镍粉在CO气流中轻微加热,生成无色挥发性液态Ni(CO)4,呈正四面体构型。试推测四羰基镍的晶体类型是 , Ni(CO)4易溶于下列 。
A.水 | B.四氯化碳 | C.苯 | D.硫酸镍溶液 |
【化学—化学与技术】
硫酸工业生产应考虑综合经济效益问题。
(1)若从下列四个城市中选择一处新建一座硫酸厂,你认为厂址宜选在的郊区(填标号);
A.有丰富黄铁矿资源的城市 B.风光秀丽的旅游城市
C.消耗硫酸甚多的工业城市 D.人口稠密的文化、商业中心城市
(2)CuFeS2 是黄铁矿的另一成分,煅烧时CuFeS2 转化为CuO、Fe2O3和SO2,该反应的化学方程式为。
(3)在硫酸工业制法中,下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都是正确的是。
A.黄铁矿燃烧前需要粉碎,因为大块的黄铁矿不能在空气中燃烧
B.从沸腾炉出来的炉气需净化,因为炉气中二氧化硫会与杂质反应
C.二氧化硫氧化为三氧化硫时需使用催化剂,这样可以提高二氧化硫的转化率
D.三氧化硫用98.3%的浓硫酸吸收,目的是防止形成酸雾,以提高三氧化硫的吸收效率
(4)由硫酸厂沸腾炉排出的矿渣中含有Fe2O3、CuO、CuSO4(由CuO与SO3在沸腾炉中化合而成),其中硫酸铜的质量分数随沸腾炉温度不同而变化(见下表)
沸腾炉温度/℃ |
600 |
620 |
640 |
660 |
炉渣中CuSO4的质量分数/% |
9.3 |
9.2 |
9.0 |
8.4 |
已知CuSO4在低于660℃时不会分解,请简要分析上表中CuSO4 的质量分数随温度升高而降低的原因。
(1)某化学兴趣小组的同学进行Cl2、NH3的制备、性质等实验的流程和部分装置如下:
①请利用A、G装置设计一个简单的实验验证Cl2、Fe3+、I2 的氧化性强弱为Cl2>Fe3+>I2(实验中不断小心振荡G装置中的试管)。请回答A中发生反应的离子方程式,试剂M为溶液,证明氧化性为Cl2>Fe3+>I2的 实验现象是;
②已知3Cl2 +2 NH3 =" 6HCl" + N2 ,当D的烧瓶中充满黄绿色气体后,关闭a、c打开b ,D中的现象为,反应一段时间后,关闭b打开c,观察到的现象为;
③为使实验顺利进行,请简述F中的分液漏斗的正确操作方法 ;
(2)某废水中含有一定量的Na+、SO32-,可能含有CO32-,某研究小组欲测定其中SO32-离子的浓度,设计如下实验方案:
①从下列试剂中选择试剂x为 (填序号):
A.0.1 mol·L-1 KMnO4(H2SO4酸化)溶液 B.0.5 mol·L-1 1NaOH溶液
C.新制氯水 D.KI溶液
②加入试剂x生成SO42-的离子方程式为 ;
③第ⅲ步的“系列操作”包含的操作名称为 、 、 ;
④证明该废水中是否含有CO32-的实验方案为。
氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答下列问题:
(1)用CH4 催化还原NOx 可以消除氮氧化物的污染。例如:
CH4(g) + 4NO2(g) = 4NO(g)+CO2(g) + 2H2O(g)ΔH1=-574 kJ·mol-1
CH4(g) + 4NO(g) =" 2" N2(g)+CO2(g) + 2H2O(g)ΔH2
若1 mol CH4 还原NO2 至N2,整个过程中放出的热量为867 kJ,则ΔH2=;
(2)工业合成氨气需要的反应条件非常高且产量低,而一些科学家采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)实现氨的电化学合成,从而大大提高了氮气和氢气的转化率。电化学合成氨过程的总反应式为:+3
2
,则在电化学合成氨的过程中,阴极反应式为_________;
(3)在一定条件下,将l mol N2 与3 mol H2 混合于一个10 L密闭容器中,反应达到平衡时,A点混合气体中氨占25%,试回答:
①N2的转化率为;
②右图中在状态A时,平衡常数 KA(填写代入数值
的表达式,不要求算出具体数值);当温度由T1变化到T2时,
KA KB(填“>”、“<”或“=”)。
③在容积固定的密闭容器中发生上述反应,各物质的浓度如下表:
反应从0 min到3 min之间,H2的反应速率为;反应在3 min时,条件发生了改变,改变的条件可能是(填序号)。
a.使用催化剂 b.降低温度 c.增加H2的浓度