【題目】氯化磷酸三鈉具有良好的滅菌、消毒、漂白作用。濕法磷酸由硫酸分解磷礦石得到,其中含Fe3+、Al3+等雜質(zhì)。以濕法磷酸為原料制取氯化磷酸三鈉的工藝流程如下:
已知:a.溫度高時,NaClO易分解。
b.常溫下,磷酸的物種分布分?jǐn)?shù)與pH的關(guān)系如下圖所示:
回答下列問題:
(1)硫酸分解Ca5(PO4)3F時產(chǎn)生的有毒氣體主要是________________(填化學(xué)式)。
(2)反應(yīng)Ⅰ中磷酸轉(zhuǎn)化為鈉鹽,其鈉鹽再與Fe3+、Al3+作用形成沉淀。
①反應(yīng)Ⅰ中發(fā)生多個反應(yīng),其中磷酸轉(zhuǎn)化為Na2HPO4的主要離子方程式為___________,常溫下應(yīng)控制pH約為_____________________________。
②常溫下,HPO+Fe3+FePO4+H+的lgK為_________。
(3)反應(yīng)Ⅱ中不用Na2CO3溶液的原因是____________________________________________;
(4)反應(yīng)Ⅲ的化學(xué)方程式為____________________________________________;
反應(yīng)Ⅳ中兩種溶液混合后需快速冷卻,其目的是____________________________;
“母液”中的溶質(zhì)有NaClO、_____________________(填2種)。
【答案】HF 10 9.53 Na2CO3溶液的pH難以達(dá)到14,不能將Na2HPO4全部轉(zhuǎn)化為Na3PO4,還會引入Na2CO3雜質(zhì) 減少次氯酸鈉分解 NaCl、Na3PO4
【解析】
首先利用硫酸分解磷礦石[Ca5(PO4)3F]得到濕法磷酸,其中含Fe3+、Al3+,加入碳酸鈉溶液和磷酸反應(yīng),反應(yīng)Ⅰ中磷酸轉(zhuǎn)化為鈉鹽,其鈉鹽再與Fe3+、Al3+作用形成沉淀,過濾得到FePO4和AlPO4沉淀,濾液中主要含Na2HPO4;向濾液中加入NaOH溶液,得到Na3PO4;然后加入NaOH和足量氯氣反應(yīng)后的溶液(主要含NaCl和NaClO),由于氯化磷酸三鈉溶解度較小,所以會析出氯化磷酸三鈉晶體,得到的母液主要含NaCl、NaClO、Na3PO4等。
(1)硫酸分解Ca5(PO4)3F可以得到釋放磷酸,該反應(yīng)應(yīng)為復(fù)分解反應(yīng),根據(jù)元素守恒,再結(jié)合HF為弱酸,可知產(chǎn)生的有毒氣體主要是HF;
(2)①碳酸的酸性弱于磷酸,所以加入碳酸鈉轉(zhuǎn)化為Na2HPO4的主要離子方程式為;據(jù)圖可知pH約為10時,溶液中的P元素主要以的形成存在;
②常溫下,HPO+Fe3+FePO4+H+的K==,所以lgK=lgKa3-lgKsp[FePO4],據(jù)圖可知當(dāng)c()=c(PO)時溶液pH=12.36,而Ka3=,所以lgKa3=-12.36,所以lgK=-12.36-(-21.89)=9.53;
(3)據(jù)圖可知當(dāng)pH=14左右時磷元素主要以PO的形式存在,Na2CO3溶液的pH難以達(dá)到14,不能將Na2HPO4全部轉(zhuǎn)化為Na3PO4,還會引入Na2CO3雜質(zhì);
(4)反應(yīng)III為氯氣和NaOH溶液的反應(yīng),生成氯化鈉和次氯酸鈉,方程式為;NaClO受熱易分解,冷卻混合液可以減少次氯酸鈉的分解;“母液”中的溶質(zhì)有NaClO、NaCl、Na3PO4。
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【題目】在下列各說法中,正確的是
A.ΔH>0表示放熱反應(yīng),ΔH<0表示吸熱反應(yīng)
B.熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)只表示物質(zhì)的量,可以是分?jǐn)?shù)
C.已知C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH=-110.5kJ·mol-1,說明碳的燃燒熱為110.5kJ·mol-1
D.1molH2與0.5molO2反應(yīng)放出的熱就是H2的燃燒熱
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【題目】設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列敘述正確的是( )
A.1.0L0.1mol·L-1乙酸鈉溶液中,CH3COO-數(shù)目為0.1NA
B.11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)正戊烷完全燃燒生成CO2分子的數(shù)目為2.5NA
C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,14g乙烯與2-丁烯的混合物中含有的氫原子數(shù)為2NA
D.含0.1molHNO3的稀硝酸與足量Cu反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.3NA
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【題目】圖1和圖2是A、B兩種物質(zhì)的核磁共振氫譜。請根據(jù)圖1和圖2兩種物質(zhì)的核磁共振氫譜譜圖選擇出可能屬于圖1和圖2的兩種物質(zhì)的分子式( )
圖1 圖2
A.A是C3H6、B是C2H6B.A是C6H6、B是C4H6
C.A是C6H6、B是C2H6D.A是C3H8、B是C6H6
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【題目】表示溶液中濃度的方法通常有兩種:溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(w)和物質(zhì)的量濃度(c),因此在配制溶液時,根據(jù)不同的需要,有不同的配制方法,請完成填空。
(1)用10%(密度為1.01 g·cm-3)的氫氧化鈉溶液配制成27.5 g 2% 的氫氧化鈉溶液。
①計算:需________g 10%(密度為1.01 g·cm3)的氫氧化鈉溶液,其體積為________mL,需加________mL水(ρ水=1 g·cm-3)進(jìn)行稀釋。
②量。河________mL量筒取10% 氫氧化鈉,量取時視線要跟量筒________保持水平,然后倒入燒杯里,用________mL量筒量取蒸餾水也注入燒杯里。
③溶解:用________將上述溶液攪拌均勻,即得27.5 g 2% 的氫氧化鈉溶液。
(2)用98%(密度為1.84 g·cm-3)的濃硫酸稀釋成3 mol·L-1的稀硫酸100 mL,回答下列問題:
①需要取濃硫酸________mL;
②配制操作可分解成如下幾步,以下正確的操作順序是__________________________(填字母,下同)。
A.向容量瓶中注入少量蒸餾水,檢查是否漏水
B.用少量蒸餾水洗滌燒杯及玻璃棒,將溶液注入容量瓶,并重復(fù)操作兩次
C.用已冷卻的稀硫酸注入已檢查不漏水的容量瓶中
D.根據(jù)計算,用量筒量取一定體積的濃硫酸
E.將濃硫酸沿?zé)诼⑷胧⒂姓麴s水的小燒杯中,并不斷用玻璃棒攪拌
F.蓋上容量瓶塞子,振蕩,搖勻
G.用膠頭滴管滴加蒸餾水,使溶液凹面恰好與刻度線相切
H.繼續(xù)往容量瓶中小心地加蒸餾水,使液面接近刻度線
(3)實驗室需配制1 mol·L-1的氫氧化鈉溶液和1 mol·L-1的硫酸溶液各100mL。
①要配制氫氧化鈉溶液,在用托盤天平稱取氫氧化鈉固體時,天平讀數(shù)為________。
A.4.0 g B.4.00 g C.>4.0 g
②在配制氫氧化鈉溶液和硫酸溶液的各步操作中,有明顯不同的是__________。
A.稱量或量取 B.溶解或稀釋 C.移液、洗滌 D.定容
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【題目】有機(jī)物J 是我國自主成功研發(fā)的一類新藥,它屬于酯類,分子中除苯環(huán)外還含有一個五元環(huán)。合成J的一種路線如下:
回答下列問題:
(1)B的結(jié)構(gòu)簡式是________________。C的結(jié)構(gòu)簡式是______________。
(2)D生成 E的化學(xué)方程式為_________________。
(3)J的結(jié)構(gòu)簡式是________________。在一定條件下,H自身縮聚生成高分子化合物的結(jié)構(gòu)簡式是_______________。
(4)根據(jù),X的分子式為______。X有多種同分異構(gòu)體,其中滿足下列條件的同分異構(gòu)體共有______種(已知:碳碳叁鍵或碳碳雙鍵不能與羥基直接相連)。
A.除苯環(huán)外無其他環(huán),且無一O—O—鍵
B.能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)
C.苯環(huán)上一氯代物只有兩種
(5)利用題中信息和所學(xué)知識,寫出以甲烷和甲苯 為原料,合成的路線流程圖(其它試劑自選):____________________________。
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【題目】利用真空碳熱還原冶煉鎂、鋁及錳的單質(zhì)或合金是治金工業(yè)的熱點之一。回答下列問題:
(1)已知體系自由能變化時反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。真空碳熱還原冶煉鎂的主要反應(yīng)為,其自由能變化與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示:
溫度由低到高的順序是_______________,時該反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行的溫度是_________(填“”“”或“”)。
(2)提出的碳熱還原冶煉的機(jī)理如下:
(Ⅰ)
(Ⅱ)
(Ⅲ)
則反應(yīng)的______________(用含a、b、c的代數(shù)式表示);中間體之一與反應(yīng)可用于實驗室制備甲烷,寫出與反應(yīng)的化學(xué)方程式:_________________________________________________________。
(3)制備錳合金的相關(guān)反應(yīng)及平衡時與溫度的關(guān)系如圖所示(為用分壓表示的平衡常數(shù),分壓=總壓×體積分?jǐn)?shù)):
(Ⅰ)
(Ⅱ)
(Ⅲ)
①的反應(yīng)是___________(填標(biāo)號)。
②____________[用、表示];A點___________用[表示]。
③向某恒容密閉容器中充入并加入足量,若只發(fā)生反應(yīng):,達(dá)到B點的平衡狀態(tài)。達(dá)到平衡前,v(正)__________v(逆)(填“大于”“小于”或“等于”),達(dá)到平衡時,_______________(保留小數(shù)點后兩位)。
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【題目】50mL 0.50mol·L-1鹽酸與50mL 0.55mol·L-1NaOH溶液在如圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計算中和熱;卮鹣铝袉栴}:
(1)從實驗裝置上看,圖中尚缺少的一種玻璃儀器是_______________,燒杯間填滿碎泡沫塑料的作用是_________________。
(2)向鹽酸中倒入NaOH溶液的正確操作是:________。
A.沿玻璃棒緩慢倒入 B.分三次少量倒入 C.一次迅速倒入
(3)大燒杯上如果不蓋硬紙板,則求得的中和熱 ________(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。
(4)兩次實驗記錄的數(shù)據(jù)如下表:
實驗用品 | 溶液溫度 | 中和熱 | |||
t1 | t2 | ΔH | |||
① | 50mL 0.55mol/L NaOH溶液 | 50mL 0.5mol/L HCl溶液 | 20℃ | 23.3℃ | |
② | 50mL 0.55mol/L NaOH溶液 | 50mL 0.5mol/L HCl溶液 | 20℃ | 23.4℃ |
已知:Q=cm(t2-t1),反應(yīng)后溶液的比熱容c為4.18kJ/(℃·kg),各溶液的密度均為1g/cm3。則中和熱ΔH=_________kJ·mol-1。
(5)若改用60mL 0.50mol·L-1 鹽酸和50mL 0.55mol·L-1 NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng)與上述實驗相比,所放出的熱量_______(填“相等”“不相等”),若實驗操作均正確,則所求中和熱__________(填“相等”“不相等”)。
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【題目】無水三氯化鉻在工業(yè)上主要用作媒染劑和催化劑。某化學(xué)小組在氮氣的氛圍下用和在高溫下制備無水三氯化鉻,并測定所制得產(chǎn)品中三氯化鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
實驗原理:
已知:①熔點為83℃,易潮解,易升華,易溶于水,高溫下易被氧氣氧化;
②沸點為57.6℃;
③在堿性條件下,能把氧化為;
在酸性條件下,能把還原為。
回答下列問題:
Ⅰ.氮氣的制備
(1)利用工業(yè)氮氣(混有、、)制取純凈干燥的氮氣的實驗裝置如圖1。按氣流方向(用小寫字母表示)寫出其合理的連接順序:a→________。
Ⅱ.無水三氯化鉻的制備
實驗裝置如圖2所示(加熱、夾持等裝置已略去)。
(2)通入的作用是_____________(寫出2點)。
(3)裝置A和裝置C的燒杯中分別盛放________、________。
(4)制備時生成的氣體(俗稱光氣)有毒,遇水發(fā)生水解,反應(yīng)方程式為。為了防止污染環(huán)境,用足量的NaOH溶液吸收光氣,其化學(xué)方程式為________________。
(5)圖2裝置中有設(shè)計不合理的地方,你認(rèn)為應(yīng)該改進(jìn)的措施有______________。
Ⅲ.產(chǎn)品中質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定
a.稱取產(chǎn)品,在強(qiáng)堿性條件下,加入過量的30%溶液,小火加熱使完全轉(zhuǎn)化為,繼續(xù)加熱一段時間;
b.冷卻后加適量的蒸餾水,再滴入適量的濃和濃,使轉(zhuǎn)化為;
c.用新配制的硫酸亞鐵銨標(biāo)準(zhǔn)溶液滴至橙紅色變淺(反應(yīng)原理:),加入5滴二苯胺磺酸鈉指示劑,繼續(xù)滴定至溶液由紫藍(lán)色轉(zhuǎn)變?yōu)榱辆G色且半分鐘內(nèi)不變色即為終點。重復(fù)實驗3次,平均消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液18.00mL。
回答下列問題:
(6)①上述操作a中“繼續(xù)加熱一段時間”的目的是________。
②加濃的目的是為了防止指示劑提前變色。若不加濃,則測得的的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將________(填“偏低”、“偏高”或“不變”)。
③產(chǎn)品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________%(保留一位小數(shù))。
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