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【題目】(13分)硫酸銅晶體(CuSO4·5H2O)是銅鹽中重要的無機(jī)化工原料,廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、電鍍、飼料添加劑、催化劑、石油、選礦、油漆等行業(yè)。
Ⅰ.采用孔雀石[主要成分CuCO3·Cu(OH)2]、硫酸(70%)、氨水為原料制取硫酸銅晶體。其工藝流程如下:
(1)預(yù)處理時(shí)要用破碎機(jī)將孔雀石破碎成粒子直徑<1 mm,破碎的目的是____________________。
(2)已知氨浸時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為CuCO3·Cu(OH)2+8NH3·H2O[Cu(NH3)4]2(OH)2CO3+8H2O,蒸氨時(shí)得到的固體呈黑色,請寫出蒸氨時(shí)的反應(yīng)方程式:______________________。
(3)蒸氨出來的氣體有污染,需要凈化處理,下圖裝置中合適的為___________(填標(biāo)號);經(jīng)吸收凈化所得的溶液用途是_______________(任寫一條)。
(4)操作2為一系列的操作,通過加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、___________、洗滌、___________等操作得到硫酸銅晶體。
Ⅱ.采用金屬銅單質(zhì)制備硫酸銅晶體
(5)教材中用金屬銅單質(zhì)與濃硫酸反應(yīng)制備硫酸銅,雖然生產(chǎn)工藝簡潔,但在實(shí)際生產(chǎn)過程中不采用,其原因是______________________(任寫兩條)。
(6)某興趣小組查閱資料得知:Cu+CuCl22CuCl,4CuCl+O2+2H2O2[Cu(OH)2·CuCl2],[Cu(OH)2·CuCl2]+H2SO4CuSO4+CuCl2+2H2O,F(xiàn)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)來制備硫酸銅晶體,裝置如圖:
向銅和稀硫酸的混合物中加入氯化銅溶液,利用二連球鼓入空氣,將銅溶解,當(dāng)三頸燒瓶中呈乳狀渾濁液時(shí),滴加濃硫酸。
①盛裝濃硫酸的儀器名稱為___________。
②裝置中加入CuCl2的作用是______________;最后可以利用重結(jié)晶的方法純化硫酸銅晶體的原因?yàn)?/span>______________________。
③若開始時(shí)加入a g銅粉,含b g氯化銅溶質(zhì)的氯化銅溶液,最后制得c g CuSO4·5H2O,假設(shè)整個(gè)過程中雜質(zhì)不參與反應(yīng)且不結(jié)晶,每步反應(yīng)都進(jìn)行得比較完全,則原銅粉的純度為________。
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【題目】A、B、C、D、E為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,其原子半徑與最外層電子數(shù)的關(guān)系如下圖1。E原子最外層電子數(shù)是D原子最外層電子數(shù)的4倍,D的簡單離子核外電子排布與C2-相同。
試回答:
(1)元素E在元素周期表中的位置是________。
(2)與元素D的簡單離子所含電子數(shù)和質(zhì)子數(shù)均相同的微粒是________(用化學(xué)式作答,下同)。
(3)B和E的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物,酸性較弱的為________。若用上圖2中裝置驗(yàn)證這兩種酸的酸性強(qiáng)弱,則在裝置中加入的試劑分別為:Ⅰ________Ⅱ________,觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是____。
(4)由以上五種元素組成的中學(xué)常見的物質(zhì),其組成和結(jié)構(gòu)信息如下表:
物質(zhì) | 組成和結(jié)構(gòu)信息 |
a | 含有A、C、D的鹽 |
b | C、D組成的化合物,且原子個(gè)數(shù)之比為1∶1 |
c | 化學(xué)組成為AC2 |
①a含有的化學(xué)鍵有____________________________________;
②c的電子式為___________________;
③b與c反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________。
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【題目】在密閉容器中加入CaSO4和CO,在一定溫度下,發(fā)生反應(yīng):CaSO4(s)+CO(g) CaO(s)+SO2(g)+CO2(g) ΔH=+218.4 kJ·mol-1
CO的反應(yīng)速率隨時(shí)間變化如圖所示。下列說法正確的是( )
A.該反應(yīng)是吸熱反應(yīng),升高溫度,正反應(yīng)速率增大,逆反應(yīng)速率減小
B.CaO是固態(tài),不能用CaO表示反應(yīng)的快慢
C.圖示中t1時(shí)改變的條件可能是減小c(CO),同時(shí)增大c(SO2)
D.圖示中t1時(shí)改變的條件可能是增大壓強(qiáng)
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【題目】向絕熱恒容密閉容器中通入和,一定條件下使反應(yīng)達(dá)到平衡,正反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的示意圖如圖所示由圖得出的結(jié)論不正確的是
A. 反應(yīng)過程中壓強(qiáng)始終不變
B. 反應(yīng)物濃度:a點(diǎn)大于b點(diǎn)
C. 反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量
D. 時(shí),的轉(zhuǎn)化率:段小于段
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【題目】將如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置的K閉合,下列判斷正確的是
A. 電子沿Zn→a→b→Cu路徑流動(dòng)
B. 片刻后可觀察到濾紙b點(diǎn)變紅色
C. 片刻后甲池中c(SO42—)增大
D. Cu電極上發(fā)生還原反應(yīng)
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【題目】在一絕熱(不與外界發(fā)生熱交換)的恒容容器中,發(fā)生反應(yīng):2A(g)+B(s) C(g)+D(g),下列描述中能表明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的有( )個(gè)
①容器內(nèi)溫度不變 ②混合氣體的密度不變 ③混合氣體的壓強(qiáng)不變
④混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變 ⑤C(g)的物質(zhì)的量濃度不變
⑥容器內(nèi)A、C、D三種氣體的濃度之比為2:1:1 ⑦某時(shí)刻v(A)=2v(C)且不等于零
⑧單位時(shí)間內(nèi)生成n mol D,同時(shí)生成2n mol A
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
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【題目】下列描述的化學(xué)反應(yīng)狀態(tài),不一定是平衡狀態(tài)的是( )
A.H2(g)+Br2(g) 2HBr(g),恒溫、恒容下,反應(yīng)體系中氣體的顏色保持不變
B.2NO2(g) N2O4(g),恒溫、恒容下,反應(yīng)體系中氣體的壓強(qiáng)保持不變
C.CaCO3(s)CO2(g)+ CaO(s),恒溫、恒容下,反應(yīng)體系中氣體的密度保持不變
D.N2(g)+3H2(g) 2NH3(g),反應(yīng)體系中H2與N2的物質(zhì)的量之比保持3:1
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【題目】(12分)人體必需的元素包括常量元素與微量元素,常量元素包括碳、氫、氧、氮、鈣、鎂等,微量元素包括鐵、銅、鋅、氟、碘等,這些元素形成的化合物種類繁多,應(yīng)用廣泛。
(1)鋅、銅、鐵、鈣四種元素與少兒生長發(fā)育息息相關(guān),請寫出Fe2+的核外電子排布式__________。
(2)1個(gè)Cu2+與2個(gè)H2N—CH2—COO形成含兩個(gè)五元環(huán)結(jié)構(gòu)的內(nèi)配鹽(化合物),其結(jié)構(gòu)簡式為_______________(用→標(biāo)出配位鍵),在H2N—CH2—COO中,屬于第二周期的元素的第一電離能由大到小的順序是__________(用元素符號表示),N、C原子存在的相同雜化方式是_________雜化。
(3)碳酸鹽中的陽離子不同,熱分解溫度就不同,查閱文獻(xiàn)資料可知,離子半徑r(Mg2+)=66 pm,r(Ca2+)=99 pm,r(Sr2+)=112 pm,r(Ba2+)=135 pm;碳酸鹽分解溫度T(MgCO3)=402℃,T(CaCO3)=825℃,T(SrCO3)=1172℃,T(BaCO3)=1360℃。分析數(shù)據(jù)得出的規(guī)律是_____________,解釋出現(xiàn)此規(guī)律的原因是____________________________________。
(4)自然界的氟化鈣礦物為螢石或氟石,CaF2的晶體結(jié)構(gòu)呈立方體形,其結(jié)構(gòu)如下:
①兩個(gè)最近的F之間的距離是___________pm(用含m的代數(shù)式表示)。
②CaF2晶胞體積與8個(gè)F形成的立方體的體積比為___________。
③CaF2晶胞的密度是___________g·cm3(化簡至帶根號的最簡式,NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)。
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【題目】在密閉容器中進(jìn)行如下反應(yīng):2SO2(g) +O2(g) 2SO3(g),已知反應(yīng)過程中某一時(shí)刻SO2、O2、SO3的濃度分別為0.2mol/L、0.1 mol/L、0.2 mol/L,當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),可能存在的數(shù)據(jù)是
A. SO2為0.4mol/L
B. SO2為 0.25mol/L
C. SO2、SO3均為0.15mol/L
D. SO3為0.4mol/L
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【題目】將4 mol A氣體和2 mol B氣體在體積為2 L的密閉容器中混合,并在一定條件下發(fā)生反應(yīng):2A(g)+B(g) xC(g),若經(jīng)2 s后測得A的物質(zhì)的量為2.8 mol,C的物質(zhì)的量濃度為0.6 mol/L,F(xiàn)有下列幾種說法:
①2 s內(nèi)用物質(zhì)A表示的平均反應(yīng)速率為0.3 mol/(L·s);
②2 s內(nèi)用物質(zhì)B表示的平均反應(yīng)速率為0.15 mol/(L·min)
③2 s時(shí)物質(zhì)B的轉(zhuǎn)化率為70%;
④x=2!
其中正確的是:
A. ①④ B. ②③ C. ①②③ D. ①②④
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