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1、填空题  锆产业是极有发展潜力及前景的新兴产业,锆(Zr)元素是核反应堆燃料棒的包裹材料,二氧化锆( ZrO2)可以制造耐高温纳米陶瓷。我国有丰富的锆英石(ZrSiO4),含Al2O3、SiO2、Fe2O3等杂质,生产锆流程之一如下:???

高中化学知识点大全《气体的净化、干燥、吸收与收集》试题预测(2017年最新版)

时间:2017-01-24 19:20:14

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1、填空题  锆产业是极有发展潜力及前景的新兴产业,锆(Zr)元素是核反应堆燃料棒的包裹材料,二氧化锆( ZrO2)可以制造耐高温纳米陶瓷。我国有丰富的锆英石(ZrSiO4),含Al2O3、SiO2、Fe2O3等杂质,生产锆流程之一如下:???
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060707/jkddap3xoq4.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
试回答下列问题:
(1)写出上述流程中高温气化的反应方程式(碳转化成CO):????????????????????
(2)写出ZrOCl2?8H2O在900℃生成ZrO2的反应方程式???????????????????????
(3)关于二氧化锆纳米陶瓷和锆合金的说法不正确的是?????????(单选);
A.二氧化锆纳米陶瓷是新型无机非金属材料
B.1纳米=10-10米
C.锆合金的硬度比纯锆要高
D.日本福岛核电站的爆炸可能是由锆合金在高温下与水蒸气反应产生的氢气爆炸引起

(4)一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O2-。在熔融电解质中,O2-向?????(填正负)极移动。电池正极电极反应为:??????????????????,负极电极反应为:????????????????????


参考答案:(16分)
(1)4C+4Cl2+ZrSiO4

本题解析:
试题分析:(1)依题意,ZrSiO4、Cl2、C在高温下发生氧化还原反应,生成SiCl4、ZrCl4和CO,氯元素由0降为—1价,碳元素由0升为+2价,根据化合价升降总数相等、原子个数守恒,则该反应为ZrSiO4+4Cl2+4C600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060707/c5d23xv4b42.png\" style=\"vertical-align:middle;\">SiCl4+ZrCl4+4CO;(2)ZrOCl2?8H2O在900℃下发生分解反应,生成ZrO2、HCl、H2O,该反应不涉及氧化还原反应,设反应物的系数为1,根据原子个数守恒可得:ZrOCl2?8H2O600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060707/5qxql24vcux.png\" style=\"vertical-align:middle;\">ZrO2+2HCl↑+7H2O↑;(3)陶瓷是传统无机非金属材料,二氧化锆纳米陶瓷是新型陶瓷,故A正确;纳米级二氧化锆是化合物或纯净物,它分散到空气或水中形成的分散系或混合物属于胶体,故B不正确;合金的硬度一般比其成分金属大,熔点比其成分金属低,故C正确;锆和铁都是过渡金属,铁在高温下与水蒸气发生置换反应,放出氢气,混有空气的氢气遇热可能爆炸,由此类比推断锆合金具有类似的性质,故D正确;(4)根据原电池原理,电子从负极出发经过外电路流向正极,则内电路中阴离子移向负极,阳离子移向正极,因此该熔融氧化物为电解质的新型电池中氧离子移向负极;依题意,正极的主要反应物是氧气,氧元素化合价由0降为—2价,1个氧原子得到2个电子,1个氧气分子得到4个电子,则正极反应式为O2 +4e-= 2O2-;负极的主要反应物和产物分别是甲烷和二氧化碳气体,即C4H10→4CO2;碳元素化合价总数由—10升为+16价,则1个丁烷分子失去26个电子,则C4H10—26e-→4CO2;左边带26个正电,右边不带电,根据熔融状态下能传导氧离子,因此用13个氧离子使左右电荷守恒,则C4H10—26e-+13O2-→4CO2;左边比右边多10个H、5个O,根据原子个数守恒配平可得负极反应式:C4H10—26e-+13O2-=4CO2+5H2O。


本题难度:一般



2、填空题  某学生利用以下装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置,C为纯净干燥的氯气与氨气反应的装置。
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060707/eurkul0pzco.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
请回答下列问题:?
(1) F中发生反应的化学方程式为??????????????????????????????????????????????????
(2)C中发生的反应为:8NH3 + 3Cl2===? N2 + 6NH4Cl ,其中氧化剂与还原剂的物质的量之比为?????????;当a mol氯气参加反应时,转移的电子总数为b个,则阿伏加德罗数常数为?????????mol-1(用含a、b的代数式表示);
(3) 将F制得的氯气通人含74g Ca(OH)2的石灰乳中,最多可制得漂白粉??????????????g。


参考答案:
(1)? MnO2 + 4HCl(浓) 600)makesmallpic(this,600,1800);\' s


本题解析:
试题分析:(1)F中是浓盐酸与二氧化锰反应制得氯气的反应。(2)氨气中氮元素从-3价升高到0价,作还原剂。但是8个氮原子中只有两个变价。而氯气全部都变成了氯化铵,所以氧化剂与还原剂之比为3:2。(3)a mol氯气反应,则转移的电子为2a mol ,而电子总数为b个,则阿伏伽德罗常数为b/2a。(3)74g的 Ca(OH)2物质的量为:1mol,则漂白粉主要成分为次氯酸,则次氯酸为1mol,共127g。
点评:本题涉及到了两个重要气体的制备实验,本题在实验装置上没有设置问题,而在方程的关于物质的量计算上有问题设置。其中利用到了元素守恒,电子得失守恒来计算。


本题难度:一般



3、实验题  科学研究发现纳米级的600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060707/l3xh2lrjncj.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">可作为太阳光分解水的催化剂。
Ⅰ.四种制取600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060707/l3xh2lrjncj.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">的方法
(1)火法还原。用炭粉在高温条件下还原CuO;
(2)用葡萄糖600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060707/f35qpunpya4.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">还原新制的600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060707/p5vdonzdfdz.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">。写出化学方程式?????
(3)电解法。反应为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060707/uspmu4eihos.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">。则阳极产物是????????
(4)最新实验研究用肼(600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060707/5komikjna3i.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">)还原新制600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060707/p5vdonzdfdz.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">可制备纳米级600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060707/l3xh2lrjncj.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">,同时放出600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060707/ivbi2hnd01l.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">。该制法的化学方程式为????????????????????????????????????
Ⅱ.用制得的600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060707/l3xh2lrjncj.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">进行催化分解水的实验
(1)一定温度下,在2L密闭容器中加入纳米级600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060707/l3xh2lrjncj.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">并通入0.10mol水蒸气,发生反应:600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060707/ttcnwcgj3wr.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">;△H= +484kJ/mol,不同时段产生600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060707/4dfasyg2yzy.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">的量见下表:

时间/min
20
40
60
80

n(O2)/mol
0.0010
0.0016
0.0020
0.0020


计算:前20min的反应速率600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060707/hcr5vkal1l0.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">??????;达平衡时,至少需要吸收的光能为??????kJ。
(2)用以上四种方法制得的600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060707/l3xh2lrjncj.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">在某相同条件下分别对水催化分解,产生氢气的速率v随时间t变化如图所示。下列叙述正确的是??????
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060707/5fgzh53si33.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
A.c、d方法制得的600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060707/l3xh2lrjncj.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">催化效率相对较高
B.d方法制得的600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060707/l3xh2lrjncj.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">作催化剂时,水的平衡转化率最高
C.催化效果与600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060707/l3xh2lrjncj.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">颗粒的粗细、表面活性等有关
D.Cu2O催化水分解时,需要适宜的温度


参考答案:Ⅰ(2)CH2OH(CHOH)4CHO + 2Cu(OH)2


本题解析:略


本题难度:一般



4、实验题  (16分)如右图所示,B中盛装的是一种固体物质。当A中的溶液滴入B内反应一段时间后,所得产物经装置C后可得到纯净的气体X,每个X分子中含有10个电子。D中盛装的是黑色粉末,当X气体通过D时,黑色粉末逐渐变成红色,最后从E装置中出来的气体是一种纯净的单质Y,Y在标准状况下的密度为1.25g/L。装置中A、B、C、D、E中的药品只能从下列所给试剂a~p中选择,图中某些夹持仪器未画出。
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060707/pwum0afrqyc.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
a.浓硫酸  b.浓硝酸  c.稀硝酸  d.浓盐酸  e.稀硫酸  f.浓氨水
g.铜片  h.锌片  i.碱石灰  j.硫酸铜  k.生石灰  l.硝酸铵晶体
m.固体烧碱  n.稀NaOH溶液  o.CuO  p.MnO2
回答下列问题:
⑴C装置内的药品是?????(用a~p中的字母表示),其作用是??????????
⑵A中溶液和B中固体的所有可能的组合共有???????种。
⑶纯净气体X通过D时,发生反应的化学方程式是??????????????,反应中若转移电子的物质的量为1.2mol,则D装置中黑色固体共失重????????g。
⑷E中的药品是?????????(用a~p中的字母表示),其作用是?????????????


参考答案:⑴i(或k,或m,2分);干燥氨气(2分)
⑵3(3分


本题解析:(1)由题意“单质Y在标准状况下的密度为1.25g/L”可知,M(Y)=28,单质Y为N2。又X气体通过D时,黑色粉末逐渐变成红色,且生成N2,X分子中含有10个电子,那么X为氨气。黑色粉末为CuO。(2)A中溶液和B中固体的所有可能的组合为:浓氨水与生石灰,浓氨水与固体烧碱,硝酸铵晶体与稀NaOH溶液。,共3组。(3)转移电子的物质的量为1.8mol时,参与反应的CuO的物质的量为0.9mol,CuO共失重为:0.9×16=14.4g。⑷E中的药品是用来吸收氨气和水蒸汽,要用浓硫酸。


本题难度:一般



5、实验题  (8分)实验室以含有Mg2+、Cl—、Br—、SO42—等离子的卤水为主要原料制备Mg和Br2,流程如下:
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060707/etz1qifo2wl.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
(1)操作Ⅰ使用的试剂是?????????;所用主要仪器的名称是????????????
(2)为了使Mg2+转化为沉淀,试剂1可以选用?????????????????;加入试剂1后,能够分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是??????????
(3)试剂2可以选用????????????
(4)请写出由无水MgCl2生成Mg的化学反应方程式????????????????


参考答案:(1)CCl4 、分液漏斗(各1分)???(2)NaOH(答


本题解析:(1)单质溴易溶在有机溶剂中,,所以要分离出溴,需要萃取。因为下层中含有单质溴,说明萃取剂的密度大于水的,因此选择四氯化碳。萃取后的分液需要分液漏斗。
(2)要使镁离子转化为氢氧化镁沉淀,加入氢氧化钠即可。氢氧化镁不溶于水,过滤即可。
(3)使氢氧化镁转化为氯化镁需要加入盐酸。
(4)镁是活泼的金属,通过电解冶炼,方程式为MgCl2600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060707/icoo1kmzwrm.png\" style=\"vertical-align:middle;\">Mg+Cl2↑。


本题难度:一般




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