【題目】C、N、S和Cl元素的單質(zhì)及化合物在工業(yè)生產(chǎn)中的有效利用備受關(guān)注。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)已知:I.2SO2(g)+O2(g)+2H2O(1) =2H2SO4(aq) △H1;
Ⅱ.Cl2(g)+H2O(1)HCl(aq)+HClO(aq) △H2;
Ⅲ.2HClO(aq) =2HCl(aq)+O2(g) △H3
SO2(g)+Cl2(g)+2H2O(1)=2HCl(aq)+H2SO4 (aq) △H4=__________(用含有△H1、△H2和△H3的代數(shù)式表示)。
(2)25℃時(shí),H2SO3溶液中各含硫微粒的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(δ)與溶液pH的變化關(guān)系如圖所示。
已知25℃時(shí),NaHSO3的水溶液pH<7,用圖中的數(shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算解釋原因 ____________________。
(3)利用“ Na-CO2”電池將CO2變廢為寶。我國(guó)科研人員研制出的可充電“ Na-CO2”電池,以鈉箔和多壁碳納米管(MWCNT)為電極材料,總反應(yīng)為4Na+3CO22Na2CO3+C。放電時(shí)該電池“吸入”CO2,其工作原理如圖所示:
①放電時(shí),正極的電極反應(yīng)式為______。
②選用高氯酸鈉—四甘醇二甲醚做電解液的優(yōu)點(diǎn)是_______(至少寫兩點(diǎn))。
(4)氯氨是氯氣遇到氨氣反應(yīng)生成的一類化合物,是常用的飲用水二級(jí)消毒劑,主要包括一氯胺、二氯胺和三氯胺(NH2C1、NHC12和NC13),副產(chǎn)物少于其它水消毒劑。
①一氯胺(NH2Cl)的電子式為_______。一氯胺是重要的水消毒劑,其原因是由于一氯胺在中性、酸性環(huán)境中會(huì)發(fā)生水解,生成具有強(qiáng)烈殺菌作用的物質(zhì),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。
②在恒溫條件下,2molCl2和1molNH3發(fā)生反應(yīng)2Cl2(g)+NH3(g)NHCl2(l)+2HCl(g),測(cè)得平衡時(shí)Cl2和HCl的物質(zhì)的量濃度與平衡總壓的關(guān)系如圖所示:
計(jì)算C點(diǎn)時(shí)該反應(yīng)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp(C)= _______ (Kp是平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))
【答案】(△H1+2△H2+△H3)/2 由圖中數(shù)據(jù)可以計(jì)算出Ka2(H2SO3)=10-7.2 ,Ka1(H2SO3)=10-1.9,所以HSO3—的水解常數(shù)是10-12.1,HSO3—電離程度大于水解程度,溶液顯酸性 3CO2+4Na++4e-═2Na2CO3+C 導(dǎo)電性好、與金屬鈉不反應(yīng)、難揮發(fā)等特點(diǎn) NH2Cl+H2O═NH3+HClO 0.5MPa-1
【解析】
(1)根據(jù)蓋斯定律,反應(yīng)SO2(g)+Cl2(g)+2H2O(l)=2HCl(aq)+H2SO4(aq)是(Ⅰ+2×Ⅱ+Ⅲ)/2,那么△H4=(△H1+2△H2+△H3)/2;
(2)由圖中數(shù)據(jù)可以,求出H2SO3的Ka1和Ka2,;
同理,用pH=7.2的數(shù)據(jù)計(jì)算,可以得到Ka2=10-7.2,HSO3-既可以水解又可以電離,電離常數(shù)為Ka2,水解常數(shù)Kh=Kw/Ka1=10-14/10-1.9=10-12.1,水解大于電離,溶液呈酸性;
(3)根據(jù)總反應(yīng)方程式,正極是CO2得電子變成C,電極反應(yīng)式為3CO2+4Na++4e-═2Na2CO3+C;不選擇水做溶劑,而選擇有機(jī)物做溶劑,可以知道Na不和有機(jī)物發(fā)生反應(yīng),此外可以根據(jù),電解質(zhì)溶液的作用來(lái)答題,應(yīng)該要有導(dǎo)電性好,難揮發(fā)等等;
(4)①可以按照氨氣的電子式來(lái)寫,一氯氨可以當(dāng)做氯代替氨氣中的一個(gè)H。電子式為;根據(jù)水解反應(yīng)的特點(diǎn),要和水發(fā)生作用,一部分結(jié)合氫氧根,一部分結(jié)合氫離子,產(chǎn)生一種具有強(qiáng)烈殺菌的作用,應(yīng)該是次氯酸,可以寫出來(lái)NH2Cl+H2O═NH3+HClO;②C點(diǎn)平衡時(shí)Cl2和HCl的物質(zhì)的量濃度相等,可以利用三段式列出式子,設(shè)轉(zhuǎn)化NH3物質(zhì)的量為x
2Cl2(g) + NH3 (g) NHCl2(l) + 2HCl(g)
開(kāi)始(mol) 2 1 0 0
轉(zhuǎn)換(mol) 2x x 2x
C點(diǎn)的平衡(mol) 2-2x 1-x 2x
則2-2x=2x,解得x=0.5mol,平衡時(shí)Cl2、NH3、HCl物質(zhì)的量依次為1mol、0.5mol、1mol,NHCl2為液體,計(jì)算壓強(qiáng)是不計(jì)入,氣體一共2.5mol,總壓為10MPa,可以Cl2、NH3、HCl分壓為4MPa、2MPa、4MPa;。
(1)根據(jù)蓋斯定律,反應(yīng)SO2(g)+Cl2(g)+2H2O(l)=2HCl(aq)+H2SO4(aq)是(Ⅰ+2×Ⅱ+Ⅲ)/2,那么△H4=(△H1+2△H2+△H3)/2;
(2) 由圖中數(shù)據(jù)可以,求出H2SO3的Ka1和Ka2,;
同理,用pH=7.2的數(shù)據(jù)計(jì)算,可以得到Ka2=10-7.2,水解常數(shù)Kh=Kw/Ka1=10-14/10-1.9=10-12.1,水解大于電離,溶液呈酸性;
(3)根據(jù)總反應(yīng)方程式,正極是CO2得電子變成C,電極反應(yīng)式為3CO2+4Na++4e-═2Na2CO3+C;不選擇水做溶劑,而選擇有機(jī)物做溶劑,可以知道Na不和有機(jī)物發(fā)生反應(yīng),此外可以根據(jù),電解質(zhì)溶液的作用來(lái)答題,應(yīng)該要有導(dǎo)電性好,難揮發(fā)等等;
(4)①可以按照氨氣的電子式來(lái)寫,一氯氨可以當(dāng)做氯代替氨氣中的一個(gè)H。電子式為;根據(jù)水解反應(yīng)的特點(diǎn),要和水發(fā)生作用,一部分結(jié)合氫氧根,一部分結(jié)合氫離子,產(chǎn)生一種具有強(qiáng)烈殺菌的作用,應(yīng)該是次氯酸,可以寫出來(lái)NH2Cl+H2O═NH3+HClO;②C點(diǎn)平衡時(shí)Cl2和HCl的物質(zhì)的量濃度相等,可以利用三段式列出式子,設(shè)轉(zhuǎn)化NH3物質(zhì)的量為x
2Cl2(g) + NH3 (g) NHCl2(l) + 2HCl(g)
開(kāi)始(mol) 2 1 0 0
轉(zhuǎn)換(mol) 2x x 2x
C點(diǎn)的平衡(mol) 2-2x 1-x 2x
則2-2x=2x,解得x=0.5mol,平衡時(shí)Cl2、NH3、HCl物質(zhì)的量依次為1mol、0.5mol、1mol,NHCl2為液體,計(jì)算壓強(qiáng)是不計(jì)入,氣體一共2.5mol,總壓為10MPa,可以Cl2、NH3、HCl分壓為4MPa、2MPa、4MPa;。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】鉑鉆合金是以鉑為基含鉆二元合金,在高溫下,鉑與鉆可無(wú)限互溶,其固溶體為面心立方晶格。鉑鉆合金磁性極強(qiáng),磁穩(wěn)定性較高,耐化學(xué)腐蝕性很好,主要用于航天航空儀表電子鐘表磁控管等。
(1)基態(tài)鈷原子的價(jià)電子排布圖為______。
(2)二氯二吡啶合鉑是由Pt2+、Cl-和吡啶結(jié)合形成的鉑配合物,有順式和反式兩種同分異構(gòu)體(如圖)?茖W(xué)研究表明,順式分子具有抗癌活性。
①吡啶分子是大體積平面配體,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示,每個(gè)分子中含有的σ鍵數(shù)目為______。二氯二吡啶合鉑分子中所含的C、N、Cl三種元素的第一電離能由大到小的順序是______。
②二氯二吡啶合鉑中存在的微粒間作用力有______(填字母)。
a.范德華力b.氫鍵c.金屬鍵d非極性鍵
③反式二氯二吡啶合鉑分子是______(填“極性分子”或“非極性分子”)。
(3)某研究小組將平面型的鉑配合物分子進(jìn)行層狀堆砌,使每個(gè)分子中的鉑原子在某一方向上排列成行,構(gòu)成能導(dǎo)電的“分子金屬”,其結(jié)構(gòu)如圖所示。
①“分子金屬”可以導(dǎo)電,是因?yàn)?/span>______能沿著其中的金屬原子鏈流動(dòng)。
②“分子金屬”中,鉑原子是否以sp3的方式雜化?______(填“是”或“否”),其理由是______。
(4)筑波材料科學(xué)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室一個(gè)科研小組發(fā)現(xiàn)了在5K下呈現(xiàn)超導(dǎo)性的晶體CoO2,該晶體具有層狀結(jié)構(gòu)(如圖所示,小球表示Co原子,大球表示O原子),圖中用粗線畫出的重復(fù)結(jié)構(gòu)單元示意圖不能描述CoO2的化學(xué)組成的是______(填字母)。
(5)金屬鉑品體中,鉑原子的配位數(shù)為12,其立方晶胞沿式x、y或z軸的投影圖如圖所示,若金屬鉑的密度為dgm-3,則晶胞參數(shù)a=______nm(列計(jì)算式)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】25℃時(shí),有體積相同的四種溶液:①pH=3的CH3COOH溶液 ②pH=3的鹽酸 ③pH=11的氨水 ④pH=11的NaOH溶液。下列說(shuō)法不正確的是( )
A. 若將四種溶液稀釋100倍,稀釋后溶液pH大小順序:③>④>②>①
B. 等體積的②和③混合生成強(qiáng)酸弱堿鹽,混合后溶液呈酸性
C. 等體積的③和④分別用等濃度的硫酸溶液中和,消耗硫酸溶液的體積:③>④
D. 等體積的①和②分別與足量的鋅粒反應(yīng)生成的氫氣在同溫同壓下體積:①>②
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列化學(xué)反應(yīng)中元素之間沒(méi)有電子轉(zhuǎn)移的是( )
A.HNO3和NH3反應(yīng)生成NH4NO3
B.Fe在Cl2中點(diǎn)燃生成FeCl3
C.電解H2O制備H2和O2
D.H2和O2在燃料電池中轉(zhuǎn)變H2O
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】用如圖所示裝置(夾持已裝置省略)進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn),能得出相應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的是
選項(xiàng) | ① | ② | ③ | 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 | |
A | 稀硫酸 | Na2S | AgNO3與AgCl的濁液 | Ksp(AgCl)>Ksp(Ag2S) | |
B | 濃硫酸 | 蔗糖 | 溴水 | 濃硫酸具有脫水性、氧化性 | |
C | 稀硫酸 | Na2CO3 | CaCl2溶液 | CO2可與氯化鈣反應(yīng) | |
D | 濃硝酸 | Na2CO3 | Na2SiO3溶液 | 酸性:硝酸>碳酸>硅酸 |
A. AB. BC. CD. D
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】鎮(zhèn)痛藥物J的合成方法如下:
已知:
(1)B的名稱為_________________;F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_______________。
(2)C中含氧官能團(tuán)名稱為_______________;②的反應(yīng)類型為____________反應(yīng)。
(3)③的化學(xué)方程式為_______________________________ 。
(4)有機(jī)物K分子組成比F少兩個(gè)氫原子,符合下列要求的K的同分異構(gòu)體有________種。
A.遇FeCl3顯紫色 B.苯環(huán)上有三個(gè)取代基
(5)是一種重要的化工中間體。以環(huán)已醇()和乙醇為起始原料,結(jié)合己知信息選擇必要的無(wú)機(jī)試劑,寫出的合成路線____________________。(已知:RCH=CHR’RCOOH+R’COOH,R、R'為烴基。用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式表示有機(jī)物,用箭頭表示轉(zhuǎn)化關(guān)系,箭頭上注明試劑和反應(yīng)條件)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】由CO2、CO、CH4組成的混合氣體在同溫同壓下與氮?dú)獾拿芏认嗤,則該混合氣體中CO2、CH4、CO的體積比可為( )
A.11∶4∶7B.3∶4∶1C.4∶3∶7D.3∶2∶1
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列離子方程式中,正確的是 ( )
A. 石灰石與鹽酸反應(yīng):CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
B. 鈉與水的反應(yīng) :
C. 氫氧化銅溶于鹽酸:Cu2++2OH-+2H+=Cu2++2H2O
D. 氯氣與水的反應(yīng):
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知反應(yīng)2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g) △H=-752kJ·mol-1的反應(yīng)機(jī)理如下:
①2NO(g)N2O2(g) (快)
②N2O2(g)+H2(g)N2O(g)+H2O(g) (慢)
③N2O(g)+H2(g)N2(g)+H2O(g) (快)
下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A. ①的逆反應(yīng)速率大于②的正反應(yīng)速率
B. ②中N2O2與H2的碰撞僅部分有效
C. N2O2和N2O是該反應(yīng)的催化劑
D. 總反應(yīng)中逆反應(yīng)的活化能比正反應(yīng)的活化能大
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