【化学——选修2:化学与技术】(15分)利用生产磷铵[(NH4)3PO4]排放的废渣磷灰石[(Ca3(PO4)2)]制取硫酸并联产水泥的工艺流程如下:
(1)操作a的名称 ,实验室中进行此操作时用到的玻璃仪器有 。
(2)在实验室中操作b包括____、冷却结晶。
(3)干燥机中发生反应的化学方程式为 。
(4)水泥常用做建筑材料,是利用了水泥的 性质。
(5)SO2的催化氧化反应为2SO2(g)十O2(g)2SO3(g)。实验测得压强及温度对SO2转化率的影响如下表(原料气各成分的体积分数为SO2:7%、02:11%、N2:82%)。
①实际生产中,SO2的催化氧化反应是在常压、400℃—500℃条件下进行。采用常压的主要原因是 ;该反应化学平衡常数大小关系是:K(400℃) K(500℃)(填“>”、“<”或“=”)。
②催化氧化时使用热交换器的原因是 。
(6)制硫酸所产生的尾气除了含有N2、O2外,还含有SO2、微量的SO3和酸雾。下列能用于测定硫酸尾气中SO2含量的试剂组是 。(填写相应字母)
a、NaOH溶液、酚酞试液 b、Na2CO3溶液、酚酞试液
c、碘水、淀粉溶液 d、KMnO4溶液、稀硫酸
(选考)[选修3—物质结构与性质](15分)
原子序数依次增大的X、Y、Z、G、Q、R、T七种元素,核电荷数均小于36。已知X的一种1:2型氢化物分子中既有σ键又有π键,且所有原子共平面;Z的L层上有2个未成对电子;Q原子s能级与P能级电子数相等;R单质是制造各种计算机、微电子产品的核心材料;T处于周期表的ds区,原子中只有一个未成对电子。
(1)Y原子核外共有_________种不同运动状态的电子,T原子有________种不同能级的电子。
(2)X、Y、Z的第一电离能由小到大的顺序为________(用元素符号表示)。
(3)由X、Y、Z形成的离子ZXY-与XZ2互为等电子体,则ZXY-中X原子的杂化轨道类型为_____________
(4)Z与R能形成化合物甲,1 mol甲中含________mol化学键,甲与氢氟酸反应,生成 物的分子空间构型分别为________________________
(5)G、Q、R氟化物的熔点如下表,造成熔点差异的原因为________________。
(6)向T的硫酸盐溶液中逐滴加入Y的氢化物的水溶液至过量,反应的离子方程式为____________。
(7)X单质的晶胞如图所示,一个X晶胞中有________________个X原子。若X晶体的密度为p g/cm3,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶体中最近的两个X原子之间的距离为________cm(用代数式表示)
(15分)目前,“低碳经济”备受关注,CO2的产生及有效开发利用成为科学家研究的重要课题。
(1)向浓CaCl2溶液中通入NH3和CO2,可以制得纳米级碳酸钙(粒子直径在1〜10nm之间)。
①向浓CaCl2溶液中通入NH3和CO2气体制纳米级碳酸钙时,应先通入NH3,后通 入CO2。制备纳米级碳酸钙的离子方程式为______________
②判断产品中是否含有纳米级碳酸钙的实验方法为_____________。
(2)—定条件下,C(s)和H2O(g)反应,能生成CO2(g)和H2(g)。将C(s)和H2O(g)分别加入甲、乙两个密闭容器中,发生反应:C(s)+2H2O(g)CO2(g)+2H2(g),其相关数据如下表所示:
①T10C时,该反应的平衡常数K=_______
②乙容器中,当反应进行到1.5min时,H20(g)的物质的量浓度_______ (填选项字母)。
A.=0.8 mol/LB.-1.4 mol/L
C.<1.4 mol/LD.>1.4 mol/L
③丙容器的容积为1L,t20C时,起始充入a mol C02和bmol H2(g),反应达到平衡时,测得CO2的转化率大于H2的转化率,则的值需满足的条件为______________;
④丁容器的容积为1L,T10C时,按下列配比充入C(s)、H2O(g)、CO2(g)和H2(g),达到平衡时各气体的体积分数与甲容器完全相同的是_______(填选项字母)。
A.0.6 mol、1.0 mol、0.5 mol、1.0 mol
B.0.6 mol、2.0 mol、O mol、O mol
C.1.0 mol、2.0 mol、1.0 mol、2.0 mol
D.0.25 mol、0.5 mol、0.75 mol、1.5 mol
(3)CO2在一定条件下可转化为甲醚(CH3OCH3)。用甲醚燃料电池做电源,用惰性电极电解饱和K2SO4溶液可制取H2SO4和KOH,实验装置如下图所示:
①甲醚燃料电池的负极反应式为________
②A口导出的物质为_____________________(填化学式)。
③若燃料电池通入CH3OCH3(g)的速率为0.1mol/min-1,2 min时,理论上C口收集到标准状况下气体的体积为______________
(14分)X、Y、Z、W均为中学化学中常见的单质或化合物,它们之间的转化关系如下图所示(水及部分产物已略去)。
(1)若X为金属单质,W是某强酸的稀溶液。X与过量W反应生成Y的离子方程式为_________。向Z溶液中加入某种试剂_______(填试剂名称或化学式),若出现蓝色沉淀,即可判断Z溶液中阳离子的存在。
(2)若X为非金属单质,W是空气的主要成分之一。它们之间转化的能量变化如图A所示,则X+W→Z的热化学方程式为_______。
(3)若X、Y为正盐,X的水溶液显酸性,W为一元强碱(化学式为MOH),Z的电离方程式为_______。室温下,若用0.1 mol/L的W溶液滴定V mL 0.1 mol/L HA溶液,滴定曲线如图B所示,则a、b、c、d四点溶液中水的电离程度最大的是______点;a点溶液中离子浓度的大小顺序为______________;取少量c点溶液于试管中,再滴加0.1 mol/L盐酸至中性,此时溶液中除H+、OH-外,离子浓度的大小顺序为______________。
(4)若X为强碱,常温下W为有刺激性气味的气态氧化物。常温时,将Z的水溶液露置于空气中,请在图C中画出其pH随时间(t)的变化趋势曲线图(不考虑水的挥发)。
写出下列离子方程式:
(1)泡沫灭火器原理:__________________________________________________________________
(2)胃舒平治疗胃酸过多:____________________________________________________________
(3)FeS除去废水中铅离子:_____________________________________________________
已知氨水的电离度(电离度是指溶液中已电离的溶质分子数占电离前溶质分子总数的百分率)与醋酸的电离度在同温、同浓度下相等,溶有一定量的氯化铵溶液呈碱性。现象少量的Mg(OH)2悬浊液中加入适量的饱和氯化铵溶液,固体完全溶解.对此:
甲同学的解释是:
Mg(OH)2(s)Mg2++2OH-①
NH4++H2ONH3·H2O+H+②
H++OH-=H2O③
由于NH4+水解显酸性,H+与OH-反应生成水,导致反应①平衡右移,沉淀溶解。
乙同学的解释是:
Mg(OH)2(s)Mg2++2OH-①
NH4++OH-NH3·H2O②
由于NH4Cl电离出的NH4+与Mg(OH)2电离出的OH-结合,生成了弱电解质NH3·H2O,导致反应①平衡右移,沉淀溶解。
(1)丙同学不能肯定那位同学的解释合理,于是,选用下列的一种试剂来证明甲、乙两位同学的解释只有一种正确,他选用的试剂是 (填写编号)
A.NH4NO3 | B.CH3COONH4 | C.Na2CO3 | D.NH3·H2O |
(2)丙同学将所选试剂滴入Mg(OH)2的悬浊液中,Mg(OH)2溶解,由此推知:甲和乙那位同学的解释更合
理(填“甲”和“乙”)。