【題目】近年來各國都在尋找對環(huán)境無害而作用快速的消毒劑,其中二氧化氯(ClO2)是目前國際上倍受矚目的第四代高效、無毒的消毒劑。工業(yè)上用潮濕的KClO3和草酸(H2C2O4)在60℃時反應制得。某興趣小組的學生設計了如下模擬裝置來制取、收集ClO2并測定其質量。
查閱資料:ClO2是一種黃紅色有刺激性氣味的氣體,其熔點為-59℃,沸點為11.0℃,溫度過高可能引起爆炸,易溶于水,易與堿液反應。
實驗Ⅰ:制取并收集ClO2,如圖1裝置所示。
(1)裝置A中反應產(chǎn)物有K2CO3、ClO2和CO2等,請寫出該反應的化學方程式__________。
(2)裝置A必須添加溫度控制裝置,其溫度要保持在60~80℃之間,控制溫度的目的是__________。裝置B也必須添加溫度控制裝置,應該是__________(填“冰水浴”或“沸水浴”或“60℃的熱水浴”)裝置。
實驗Ⅱ:測定ClO2質量,如圖2裝置所示。過程如下:
在錐形瓶中加入足量的碘化鉀,用100mL水溶解后,再加3mL硫酸溶液;按照圖2組裝好儀器;在玻璃液封管中加入水,浸沒導管口;將生成的ClO2氣體由導管通入錐形瓶的溶液中充分吸收后,把玻璃液封管中的水封液倒入錐形瓶中,再向錐形瓶中加入幾滴淀粉溶液:用cmol/L硫代硫酸鈉標準液滴定錐形瓶中的液體,共用去VmL硫代硫酸鈉溶液(己知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。
(3)裝置中玻璃液封管的作用是____________________。
(4)滴定終點的現(xiàn)象是____________________。
(5)測得通入ClO2的質量m(ClO2)=__________g(用整理過的含c、V的代數(shù)式表示)。
【答案】(1)2KClO3+H2C2O4K2CO3+2ClO2↑+CO2↑+H2O
(2)使反應正常進行且防止溫度過高引起爆炸;冰水浴
(3)吸收殘余的ClO2并使錐形瓶內(nèi)外壓強相等
(4)當最后一滴標準溶液滴入時,溶液由藍色變成無色,且半分鐘內(nèi)不恢復原色
(5)1.35CV×10-2
【解析】
試題分析:(1)潮濕的KClO3和草酸(H2C2O4)在60℃時反應制得K2CO3、ClO2和CO2等,根據(jù)化合價升降相等和原子守恒配平,化學方程式為2KClO3+H2C2O4K2CO3+2ClO2↑+CO2↑+H2O。
(2)為了使反應正常進行且防止溫度過高引起爆炸,裝置A必須添加溫度控制裝置,其溫度要保持在60~80℃之間;裝置B的作用是收集熔點為-59℃,沸點為11.0℃的ClO2,所以用冰水浴進行溫度控制。
(3)裝置中玻璃液封管的作用是吸收殘余的ClO2并使錐形瓶內(nèi)外壓強相等。
(4)該滴定實驗用淀粉作指示劑,則滴定終點的現(xiàn)象是當最后一滴標準溶液滴入時,溶液由藍色變成無色,且半分鐘內(nèi)不恢復原色,說明達到滴定終點。
(5)根據(jù)化學反應:8H++2ClO2+10I-=2Cl-+5I2+4H2O、I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,得關系式:
ClO2——5S2O32—,消耗硫代硫酸鈉的物質的量為CV×10-3mol,則通入ClO2的質量m(ClO2)=CV×10-3 ÷5 ×67.5g/mol=1.35CV×10-2 g.
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】以NaCl等為原料制備KClO4的過程如下:
①在無隔膜、微酸性條件下,發(fā)生反應:NaCl+H2ONaClO3+H2↑(未配平)
②在NaClO3溶液中加入KCl發(fā)生復分解反應,降溫結晶,得KClO3。
③一定條件下反應:4KClO33KClO4+KCl,將產(chǎn)物分離得到KClO4。
(1)電解時,產(chǎn)生質量為2.13g NaClO3,同時得到H2的體積為 L(標準狀況)。
(2)向NaClO3溶液中加入KCl能得到KClO3的原因是 。
(3)該過程制得的KClO4樣品中含少量KCl雜質,為測定產(chǎn)品純度進行如下實驗:
準確稱取5.689g樣品溶于水中,配成250mL溶液,從中取出25.00mL于錐形瓶中,加入適量葡萄糖,加熱使ClO4-全部轉化為Cl-(反應為:3 KClO4+C6H12O6 ═ 6 H2O + 6 CO2↑+ 3 KCl),加入少量K2CrO4溶液作指示劑,用0.20mol/L AgNO3溶液進行滴定至終點,消耗AgNO3溶液體積21.00mL。滴定達到終點時,產(chǎn)生磚紅色Ag2CrO4沉淀。
① 已知: Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=1.1×10-12,若c(CrO42-)=1.1×10-4mol/L,則此時c(Cl-)= mol/L。
② 計算KClO4樣品的純度(請寫出計算過程。)
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】[化學 選修2:化學與技術]
銨鹽是重要的化工原料,以N2和H2為原料制取硝酸銨的流程圖如下,請回答下列問題:
(1)在上述流程圖中,B設備的名稱是 ,其中發(fā)生反應的化學方程式為 。
(2)在上述工業(yè)生產(chǎn)中,N2與H2合成NH3的催化劑是 。1909年化學家哈伯在實驗室首次合成了氨,2007年化學家格哈德·埃特爾在哈伯研究所證實了氫氣與氮氣在固體催化劑表面合成氨的反應過程,示意圖如下:
分別表示N2、H2、NH3 。圖⑤表示生成的NH3離開催化劑表面,圖②和圖③的含義分別是 、 。
(3)NH3和CO2在一定條件下可合成尿素,其反應為:2NH3(g)+CO2(g) CO( NH2)2(s)+H2O(g)
右圖表示合成塔中氨碳比a與CO2轉化率ω的關系。a為[n(NH3)/n(CO2)],b為水碳比[n(H2O)/n(CO2)]。則:
①b應控制在 ; A.1.5.1.6 B.1~1.1 C.0.6~0.7
②a應控制在4.0的理由是 。
(4)在合成氨的設備(合成塔)中,設置熱交換器的目的是 ;在合成硝酸的吸收塔中通入空氣的目的是 。
(5)生產(chǎn)硝酸的過程中常會產(chǎn)生一些氮的氧化物,可用如下兩種方法處理:
堿液吸收法:NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O
NH3還原法:8NH3+6NO27N2+12H2O(NO也有類似的反應)
以上兩種方法中,符合綠色化學的是 。
(6)某化肥廠用NH3制備NH4NO3。已知:由NH3制NO的產(chǎn)率是96%、NO制HNO3的產(chǎn)率是92%,則制HNO3所用去的NH3的質量占總耗NH3質量(不考慮其它損耗)的 %。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】藥物阿司匹林可由水楊酸制得,它們的結構如圖所示。有關說法正確的是
A.服用阿司匹林,身體出現(xiàn)水楊酸不良反應時,可靜脈注射NaHCO3溶液
B.阿司匹林的分子式為C9H10O4
C.1 mol阿司匹林最多可消耗2 mol NaOH
D.水楊酸可以發(fā)生取代、加成、氧化、加聚反應
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】【化學——選修3:物質結構與性質】
A、B、C、D為前四周期元素。A元素的原子價電子排布為ns2np2,B元素原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的3倍,C元素原子的M能層的p能級有3個未成對電子,D元素原子核外的M能層中只有2對成對電子。請回答下列問題:
(1)當n=2時,AB2屬于__________分子(填“極性”或“非極性”),分子中有__________個δ鍵、__________個π鍵。A6H6分子中A原子的雜化軌道類型是__________雜化。
(2)當n=3時,A與B形成的晶體屬于__________晶體。
(3)若A元素的原子價電子排布為3s23p2,A、C、D三種元素的第一電離能由大到小的順序是__________(用元素符號表示).
(4)已知某紅紫色配合物的組成為CoCl3·5NH3·H2O,該配合物中的中心離子鈷離子在基態(tài)時的核外電子排布式為____________________。
(5)金屬鐵的晶體在不同溫度下有兩種堆積方式,晶胞分別如圖所示,體心立方晶胞和面心立方晶胞中實際含有的Fe原子個數(shù)之比為__________。
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【題目】已知:①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H=-572kJ/mol
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);△H=-484kJ/mol
③CH4(g)+2O2(g)=2H2O(l)+CO2(g);△H=-890kJ/mol
(1)已知H-H的鍵能436kJ/molO=O的鍵能496kJ/molH-O的鍵能463kJ/mol,根據(jù)上述數(shù)據(jù)計算①②哪一個反應可以通過鍵能直接計算得出 。并計算寫出反應 H2O ( l ) = H2O ( g )的焓變△H= 。
(2)請根據(jù)題干計算CO2(g)+4H2( g ) =CH4( g ) +2H2O( g )的焓變△H= 。
(3)在①②③三個方程式中哪一個是燃燒熱的熱化學方程式 。(填反應方程式的序號)標準狀況下,取甲烷和氫氣的混合氣體11.2 L完全燃燒后恢復到常溫,則放出的熱量為263.8kJ,試求混合氣體中甲烷和氫氣體積比 。
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【題目】現(xiàn)設計如下路線合成有機物E(C6H8O4),(其中A的相對分子質量是56,B的相對分子質量是125)。
(1)烴A的分子式是,D的結構簡式為______________;
(2)③的反應類型是____________反應;
(3)已知E為順式結構,則其結構簡式是____________;
(4)下列說法正確的是____________(填序號)
a.反應①屬于加成反應
b.B與二氯甲烷互為同系物
c.C存在立體異構體
d.D能使溴水褪色
(5)若C轉化為D經(jīng)過如下4步反應完成:。
則④的化學方程式是____________,⑥所需的無機試劑及反應條件是____________。
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【題目】A、B、C、D、E、F、G、H八種主族元素分布在三個不同的短周期,它們在周期表中位置如下:
A | ||||||
B | C[ | D | ||||
E | F | G | H |
請回答下列問題:
(1)寫出E元素在周期表中的位置 。
(2)B與D可形成三原子分子X,X的電子式為 。
(3)E、F、H所形成的簡單離子的半徑由大到小的順序為 (用離子符號表示)。
(4)G的最高價氧化物與B的單質在高溫下能發(fā)生置換反應,其化學反應方程式為:
。
(5)由A、C、D三種元素組成的強電解質Z溶于水時能促進水的電離,測得Z的水溶液pH<7,其原因是 (用離子方程式來表示)。
(6)鹽Y由B、D、E組成。以熔融鹽Y為電解質構成的燃料電池如圖所示。
寫出石墨(I)電極上發(fā)生的電極反應式 。
(7)用熔融鹽Y的燃料電池作電源,以石墨為電極,電解一定濃度的CuSO4溶液至無色后繼續(xù)電解一段時間。斷開電路,向溶液中加入0.1 mol Cu(OH)2,溶液恢復到電解之前的體積和濃度,則電解過程中轉移電子的物質的量為 。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】今年,霧霾陰影籠罩全國。二氧化硫、氮氧化物和可吸入顆粒物是霧霾的主要組成成分,綜合治理其污染是環(huán)境化學當前的重要研究內(nèi)容。
(1)汽車尾氣中的 NO(g)和CO(g)在一定溫度和催化劑的條件下可凈化。發(fā)生的反應如下:2NO(g)+2CO(g)2CO2 (g)+N2 (g)
①已知:N2(g)+O2 (g)=2NO(g) ΔH=+180.0 kJ/mol。部分化學鍵的鍵能如下(鍵能指氣態(tài)原子形成1mol化學鍵釋放的最小能量)
則反應:2NO(g)+2CO(g)2CO2 (g)+N2 (g) ΔH=__________ kJ/mol
②若上述反應在絕熱、恒容的密閉體系中進行,并在t1時刻達到平衡狀態(tài),則下列示意圖不符合題意的是__________(填選項序號)。(圖中 ω、M、v 正 分別表示質量分數(shù)、混合氣體平均相對分子質量、正反應速率)
(2)尾氣中的SO2可先催化氧化生成SO3,再合成硫酸。已知:2SO2(g)+O2 (g)2SO3(g) ΔH=-196.0 kJ/mol。
①在一定溫度的密閉容器中,SO2的轉化率隨時間的變化關系如圖所示:
則A點的v逆(SO2 )__________(填―大于‖、―小于‖或―等于‖)B 點的 v正(SO2)。
②在某溫度時,向10L的密閉容器中加入4.0 molSO2和10.0 molO2,反應達到平衡,改變下列條件,再次達到平衡時,能使O2的新平衡濃度和原來平衡濃度相同的是______(填選項序號)。
A.在其他條件不變時,減小容器的容積
B.保持溫度和容器內(nèi)壓強不變,再充入2.0 mol SO2和5.0 mol O2
C.保持溫度和容器體積不變,再充入SO2和SO3,使之濃度擴大為原來的兩倍
(3)利用電化學原理,將NO2、O2和熔融KNO3 制成燃料電池,其原理如下圖所示。
該電池在工作過程中NO2轉變成綠色硝化劑Y,Y是一種氧化物,可循環(huán)使用。石墨Ⅱ是電池的____極,石墨Ⅰ附近發(fā)生的電極反應式為________________________。相同條件下,消耗的O2和NO2的體積比為_____。
(4)尾氣中氮氧化物(NO和NO2 )也可用尿素[CO(NH2)2 ]溶液除去,反應生成對大氣無污染的氣體。1 mol 尿素能吸收工業(yè)尾氣中氮氧化物(假設 NO、NO2體積比為 1∶1)的質量為___________g。
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