【題目】碳和氧元素及其化合物與人類的生產(chǎn)、生活密切相關(guān)。
I.氯的化合物合成、轉(zhuǎn)化一直是科學(xué)研究的熱點。
(1)一定條件下,氯氣與氨氣反應(yīng)可以制備氣態(tài)氯胺(NH2Cl),己知部分化學(xué)鍵的鍵能:
化學(xué)鍵 | N-H | Cl-Cl | N-Cl | H-Cl |
鍵能/KJmol-1 | 391.3 | 243.0 | 191.2 | 431.8 |
則上述反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:__________________。
(2)氯胺是一種長效緩釋含氯消毒劑,有緩慢而持久的殺菌作用,可以殺死H7N9禽流感病毒,其消毒原理為與水緩慢反應(yīng)生成強氧化性的物質(zhì),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________。
II.碳的化合物的轉(zhuǎn)換在生產(chǎn)、生活中具有重要的應(yīng)用。特別是CO2的低碳轉(zhuǎn)型對抵御氣候變化具有重要意義。
(3)在三個容積均為1L的密閉容器中以不同的氫碳比充入H2和CO2,在一定條件下發(fā)生反應(yīng):2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g) △H,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖所示(α、β、2.0分別代表三種氫碳比時的變化曲線)。
請回答下列問題:
①反應(yīng)的△H______0,氫碳比α____β,Q點v(正)_____v(逆)(填“>”或“<”、“=”)
②若起始時,CO2的濃度分別為0.5mol/L,則P點對應(yīng)溫度度的平衡常數(shù)的值為________。
(4)己知:碳酸 H2CO3: K1=4.3×10-7、K2=5.6×10-11;
草酸 H2C2O4: K1=6.0×10-2、K2=6.0×10-5
① 下列微?梢源罅抗泊娴是_______(填字母)。
a.CO32-、HC2O4- b.H2CO3、C2O42- c. C2O42-、HCO3- d.H2C2O4、HCO3-
②若將等物質(zhì)的量濃度的草酸溶液和碳酸溶液等體積混合,溶液中各種離子(除OH-外)濃度由大到小的順序是_________。
【答案】 NH3(g)+Cl2(g)=NH2Cl(g)+HCl(g) △H=+11.3kJ·mol-1 NH2Cl+H2O=NH3+HClO或NH2Cl+2H2O=NH3·H2O+HClO < > > 512 b c c(H+)>c(HC2O4-)>c(C2O42-)>c(HCO3-)>c(CO32-)
【解析】I、(1)一定條件下,氯氣與氨氣反應(yīng)生成氯胺(NH2C1)和HCl氣體,其化學(xué)方程式為:NH3+Cl2=NH2Cl+HCl,反應(yīng)時舊鍵的斷裂需要吸熱,形成新的化學(xué)鍵放熱,則根據(jù)化學(xué)鍵的鍵能可知△H=3×391.3 kJ/mol+243.0kJ/mol-2×391.3 kJ/mol-191.2kJ/mol-431.8 kJ/mol =+11.3kJ/mol,則上述反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:NH3(g)+Cl2(g)=NH2Cl(g)+HCl(g) △H=+11.3kJ/mol;(2)氯胺與水緩慢反應(yīng)NH2-與水電離出來的H+結(jié)合成氨氣,Cl+與OH-結(jié)合生成強氧化性的物質(zhì)HClO,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為NH2Cl+ H2ONH3+HClO或NH2Cl+ 2H2ONH3·H2O +HClO;Ⅱ、(3)根據(jù)圖像可知,隨著溫度的升高CO2的轉(zhuǎn)化率降低,則升高溫度平衡向逆反應(yīng)方向移動,逆反應(yīng)方向吸熱,正反應(yīng)方向放熱,△H小于0;氫碳比越大,CO2的轉(zhuǎn)化率越大,根據(jù)圖像可知,氫碳比。在氫碳比為2.0時,Q點的CO2的轉(zhuǎn)化率小于P點,反應(yīng)會繼續(xù)向右進(jìn)行,達(dá)到平衡,v(正)大于v(逆);②P點CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為50%,平衡時CO2、H2、C2H4、H2O的濃度分別為0.25mol/L、0.25mol/L、0.125mol/L、0.5mol/L,此時;(4)①根據(jù)碳酸和草酸的電離平衡常數(shù)可知,酸性:H2C2O4> HC2O4- > H2CO3> HCO3-,a.CO32-與HC2O4-反應(yīng)生成HCO3-和C2O42-而不能大量共存;b.H2CO3與C2O42-不反應(yīng),能大量共存;c. C2O42-與HCO3-不反應(yīng),能大量共存;d.H2C2O4與HCO3-反應(yīng)生成HC2O4-、CO2和H2O而不能大量共存,答案選bc;②二元弱酸第一步電離比第二步電離強得多,根據(jù)碳酸和草酸的電離平衡常數(shù)可知,若將等物質(zhì)的量濃度的草酸溶液和碳酸溶液等體積混合,溶液中氫離子濃度最大,草酸的第二步電離比碳酸的第一步電離程度大,故各種離子(除OH-外)濃度由大到小的順序是:c(H+)>c(HC2O4-)>c(C2O42-)>c(HCO3-)>c(CO32-)。
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【題目】目前世界上60%的鎂是從海水中提取的.主要步驟如下:
下列說法不正確的是( )
A. 為使海水中的MgSO4轉(zhuǎn)化成Mg(OH)2,試劑①可選擇石灰乳
B. 加入試劑①后,分離得到Mg(OH)2沉淀的方法是過濾
C. 加入試劑②反應(yīng)的離子方程式為:OH﹣+H+=H2O
D. 通過電解熔融的無水MgCl2得到48gMg,共轉(zhuǎn)移4mol電子
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【題目】下列物質(zhì)的保存方法中,錯誤的是:
A. 氫氟酸要保存在塑料瓶中
B. 新制的氯水要保存在棕色細(xì)口瓶中,并放置在陰暗處
C. 少量液溴要保存在帶有橡膠塞的棕色細(xì)口瓶中,并在液溴上面加水封
D. 單質(zhì)碘要保存在棕色廣口瓶中,并放置在陰涼處
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【題目】一定溫度下,某容積為2L的密閉容器內(nèi),某一反應(yīng)中M、N的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時間變化的曲線如下圖,依圖所示:
(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________________。
(2)在圖上所示的三個時刻中,_____(填t1、t2或t3)時刻處于平衡狀態(tài),此時V正____V逆(填>、<或=,);達(dá)到平衡狀態(tài)后,平均反應(yīng)速率v(N)﹕v(M)= _____。
(3)若反應(yīng)容器的容積不變,則“壓強不再改變”_______(填“能”或“不能”)作為該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)。
(4)已知M、N均為氣體,則下列措施能增大反應(yīng)速率的是_____(選填字母)。
A.升高溫度 B.降低壓強 C.減小M的濃度 D.將反應(yīng)容器體積縮小
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【題目】某溫度下,0.200 molL-1的HA溶液與0.200 molL-1的NaOH溶液等體積混合后,所得溶液中部分微粒組分及濃度如下表,下列說法正確的是
微粒 | X | Y | Na+ | A- |
濃度/(mol·L-1) | 8.0010-4 | 2.5010-10 | 0.100 | 9.9210-2 |
A. 0.1mol·L-1HA溶液的pH=1 B. 該溫度下Kw=1.010-14
C. 微粒X表示OH-,Y表示H+ D. 混合溶液中:n(A-)+n(X)=n(Na+)
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【題目】經(jīng)研究知Cu2+對H2O2分解也具有催化作用,為比較Fe3+和Cu2+對H2O2分解的催化效果,某研究小組的同學(xué)分別設(shè)計了如圖甲、乙所示的實驗。回答相關(guān)問題:
(1)定性分析:
①如圖甲可通過觀察_____________________________________,定性比較得出結(jié)論。
②有同學(xué)提出將FeCl3改為Fe2(SO4)3更為合理,其理由是__________________,
③若H2O2在二氧化錳催化作用下發(fā)生反應(yīng),曾檢測出有物質(zhì)MnO3出現(xiàn),寫出整個反應(yīng)過程的兩個化學(xué)方程式:___________________________,________________________。
(2)定量分析:如圖乙所示,實驗時均以生成40 mL氣體為準(zhǔn),其他可能影響實驗的因素均已忽略。圖中儀器A的名稱為________,實驗中需要測量的數(shù)據(jù)是_________________。
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【題目】賞心悅目的雕花玻璃是用下列物質(zhì)中的一種對玻璃進(jìn)行刻蝕而制成的,這種物質(zhì)是
A. 硫酸 B. 燒堿 C. 鹽酸 D. 氫氟酸
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【題目】亞硝酸鈉是一種工業(yè)鹽,外觀與食鹽非常相似,毒性較強。某化學(xué)興趣小組對食鹽與亞硝酸鈉進(jìn)行探究:
Ⅰ. 鑒別NaCl和NaNO2
甲同學(xué)用沉淀分析法
經(jīng)查:常溫下Ksp(AgNO2)=2×10-8,Ksp(AgCl)=1.8×10-10.分別向盛有5mL0.0001mol/L兩種鹽溶液的試管中同時逐滴滴加0.0001mol/L硝酸銀溶液,先生成沉淀的是裝有_____________溶液的試管。
乙同學(xué)測定溶液pH
用pH試紙分別測定0.1mol/L兩種鹽溶液的pH,測得NaNO2溶液呈堿性。該溶液呈堿性的原因是__________(用離子方程式解釋)。
Ⅱ. 如圖是在實驗室進(jìn)行二氧化硫制備與性質(zhì)實驗的組合裝置,部分固定裝置未畫出。
(1)裝置B中試劑X是_______,裝置D中盛放NaOH溶液的作用是_______________________。
(2)關(guān)閉彈簧夾2,打開彈簧夾1,注入硫酸至浸沒三頸燒瓶中固體,檢驗SO2與Na2O2反應(yīng)是否有氧氣生成的方法是_____________________________________。
(3)關(guān)閉彈簧夾1后,打開彈簧夾2,殘余氣體進(jìn)入E、F中,能說明I-還原性弱于SO2的現(xiàn)象為______________;發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_____________________。
Ⅲ. 用電化學(xué)法模擬工業(yè)處理SO2。將硫酸工業(yè)尾氣中的SO2通入右圖裝置(電極均為惰性材料)進(jìn)行實驗,可用于制備硫酸,同時獲得電能:
(1)M極發(fā)生的電極反應(yīng)式為____________________________。
(2)若使該裝置的電流強度達(dá)到2.0 A,理論上每分鐘應(yīng)向負(fù)極通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的體積為_____L(已知:1個e所帶電量為1.6×10-19C)。(保留兩位有效數(shù)字)
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