【題目】研究氮族元素有關物質的結構、性質和轉化有重要意義。
⑴已知P4、P4O6的結構及所含化學鍵鍵能如下:
化學鍵 | P-P | P-O | O=O |
鍵能(kJ·mol-1) | a | b | c |
則P4燃燒的熱化學反應方程式:P4(s)+3O2(g)=P4O6(s) ΔH=_______kJ·mol-1。
⑵亞磷酸(H3PO3) 是一種精細化工產(chǎn)品。已知25℃時,亞磷酸(H3PO3)的Ka1=5×10-2,Ka2=2.5×10-7。0.1 mol·L-1 NaH2PO3溶液中H3PO3、H2PO、HPO的濃度由大到小的順序是_______。
⑶雌黃(As2S3)和雄黃(As4S4)早期都曾用作繪畫顏料,又都因有抗病毒療效而用來入藥。一定條件下,雌黃和雄黃的轉化關系如圖1所示。
圖1 圖2
①反應Ⅰ的離子方程式為______。
②反應Ⅱ中,若1 mol As4S4參加反應,轉移電子的物質的量為______。
⑷常溫下,用NaOH溶液滴定H3AsO3溶液,含As微粒的物質的量分數(shù)隨pH的變化如圖2所示。
①將NaOH溶液滴加到滴有酚酞的H3AsO3溶液中,當溶液由無色變?yōu)榧t色時主要反應的離子方程式為______。
②一定條件下H3AsO3可發(fā)生如下反應: H3AsO3+I2+H2OH3AsO4+2H++2I-利用該反應可設計如圖所示的原電池。負極的電極反應式為_______。當反應達到平衡后,向甲中加
入NaOH,鹽橋中陰離子_______(填“向甲池”、 “向乙池”或“不”)移動。
【答案】(6a+3c-12b) c(H2PO)>c(HPO)>c(H3PO3) 2As2S3+2Sn2++4H+=As4S4+2Sn4++2H2S↑ 28 mol H3AsO3+OH-=H2AsO+H2O H3AsO3-2e-+H2O=H3AsO4+2H+ 向甲池
【解析】
(1)由P4結構知反應斷開6molP-P鍵,斷開3molO=O,形成12molP-O,故ΔH=反應物的鍵能總和-生成物的鍵能總和= (6a+3c-12b) kJ·mol-1。
(2)H2PO 水解常數(shù)Kh== =2×10—13,Ka2> Kh,則H2PO電離程度大于水解程度,則 c(HPO)>c(H3PO3),故三種粒子濃度由大到小的順序為c(H2PO)>c(HPO)>c(H3PO3)。
(3)①由圖判斷反應Ⅰ中反應物為As2S3、Sn2+、H+,生成物為As4S4、Sn4+、H2S,反應中As的化合價由+3價降至+2價,Sn的化合價由+2價升至+4價,根據(jù)得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒,反應的離子方程式為 2As2S3+2Sn2++4H+=As4S4+2Sn4++2H2S↑。
②由圖: 與O2反應生成和,1分子 As4S4共升高價態(tài)1×4+6×4=28,故1 mol As4S4參加反應,轉移電子28mol。
(4)①酚酞溶液變色的pH范圍為8.2~10,由無色變?yōu)闇\紅色,看圖知H3AsO3+OH-=H2AsO+H2O。
②負極失去電子發(fā)生氧化反應,負極的電極反應式:H3AsO3-2e-+H2O=H3AsO4+2H+。向甲中加入NaOH,消耗了H+平衡正向移動,甲池仍作負極,故陰離子向負極甲池移動。
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【題目】短周期主族元素X、Y、Z、R、W原子序數(shù)依次增大,其原子的最外層電子數(shù)之和為22。X與Y位于同一周期,X與Z、Y與W分別位于同一主族;R最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的2倍。下列敘述正確的是
A.五種元素中X元素的原子半徑最小B.最高正價:Y>R
C.最高價氧化物對應水化物的酸性:W>RD.最高價氧化物的水化物堿性:X>Z
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【題目】氯氧化銅[xCuO·yCuCl2·zH2O]在農(nóng)業(yè)上用作殺菌劑。工業(yè)上用銅礦粉(主要含Cu2(OH)2CO3、Fe3O4等)為原料制取氯氧化銅的流程如下:
⑴“調(diào)節(jié)pH”并生成Fe(OH)3時反應的離子方程式為______。
⑵調(diào)節(jié)pH,要使常溫溶液中c(Cu2+)≥0.022mol·L-1,而c(Fe3+)≤1×10-6mol·L-1,則應調(diào)節(jié)pH的范圍為______。{已知Ksp[Cu(OH)2=2.2×10-20],Ksp[Fe(OH)3=1×10-36]}
⑶為測定氯氧化銅的組成,現(xiàn)進行如下實驗:
步驟Ⅰ:稱取0.4470 g氯氧化銅,放入錐形瓶,加入一定量30%的硝酸使固體完全溶解。滴加K2CrO4溶液作指示劑,用0.1000mol·L-1 AgNO3標準溶液滴定溶液中的Cl-,滴定至終點時消耗AgNO3標準溶液20.00 mL;
步驟Ⅱ:稱取0.4470g氯氧化銅,放入錐形瓶,加入一定量硫酸使固體完全溶解。向溶液中加入過量的KI固體,充分反應后向溶液中滴入數(shù)滴淀粉溶液,用0.2000mol·L-1Na2S2O3標準溶液滴定,滴定至終點時消耗Na2S2O3標準溶液20.00mL。
已知步驟Ⅱ中所發(fā)生的反應如下:
2Cu2++4I-=2CuI↓+I2 2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6
①已知Ag2CrO4為磚紅色沉淀,步驟Ⅰ滴定終點時的實驗現(xiàn)象是_______。
②通過計算確定氯氧化銅的化學式________________(寫出計算過程)。
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【題目】KMnO4在實驗室、生活、科學研究、工業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的應用。已知一種制備KMnO4的實驗流程、原理及相關數(shù)據(jù)如下:
原理:反應I:3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O
反應Ⅱ:3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3
(墨綠色) (紫紅色)
已知:25℃物質的溶解度g/100g水
K2CO3 | KHCO3 | KMnO4 |
111 | 33.7 | 6.34 |
(1)步驟②的副反應有少量單質氣體生成,該反應的化學方程式為___________。
(2)步驟⑤中CO2______(填“能”或“不”能)過量,原因是_____________。
(3)流程中可循環(huán)利用的物質主要是_________(寫化學式)。
(4)忽略本流程中含錳物質的循環(huán)利用,理論上0.3mol MnO2最多得到產(chǎn)品KMnO4的質量為________g。某同學在實驗中得到干燥產(chǎn)品的質量多于理論值,排除稱量因素,從步驟⑦分析,可能的原因是_______________。
(5)草酸鈉滴定法分析高錳酸鉀純度步驟如下:
Ⅰ.稱取1.5800g高錳酸鉀產(chǎn)品,配成100mL溶液
Ⅱ.準確稱取三份0.5360g已烘干的Na2C2O4,置于三個不同的潔凈錐形瓶中,分別加入少量蒸餾水使其溶解,再加入少量硫酸酸化;
Ⅲ.錐形瓶中溶液加熱到75~80℃,趁熱用I中配制的高錳酸鉀溶液滴定至終點。記錄實驗數(shù)據(jù)如表
實驗次數(shù) | V1(滴定前讀數(shù)/mL) | V2(滴定后讀數(shù)/mL) | (V2 -V1)/mL |
1 | 2.65 | 22.67 | 20.02 |
2 | 2.60 | 23.02 | 20.42 |
3 | 2.60 | 22.58 | 19.98 |
已知:2MnO4﹣+ 5C2O42﹣+16H+ =2Mn/span>2++ 10CO2↑+ 8H2O,則KMnO4的純度為__________(保留四位有效數(shù)字);若滴定后俯視滴定管讀數(shù),所得KMnO4的純度將___(填“偏高”或“偏低”或“無影響”)。
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【題目】波立維是國家剛剛引進的新藥,它給中風、心肌梗死等心臟病患者帶來福音。波立維屬于硫酸氫鹽,它的結構如圖所示。下列關于它的說法正確的是()
A.該物質的化學式為C16H15ClNO2·H2SO4
B.1mol該物質最多可與6mol氫氣反應
C.波立維能形成硫酸氫鹽是與其結構中的氮原子有關
D.該有機物可以發(fā)生氧化、還原、加成、取代、消去反應
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【題目】某興趣小組設計如下微型實驗裝置。實驗時,現(xiàn)斷開K2,閉合K1,兩極均有氣泡產(chǎn)生;一段時間后,斷開K1,閉合K2,發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉,下列有關描述正確的是
A. 斷開K2,閉合K1時,總反應的離子方程式為:2H++2Cl—Cl2↑+H2↑
B. 斷開K2,閉合K1時,石墨電極附近溶液變紅
C. 斷開K1,閉合K2時,銅電極上的電極反應為:Cl2+2e—=2Cl—
D. 斷開K1,閉合K2時,石墨電極作正極
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【題目】下列文字表述與反應方程式對應且正確的是( 。
A.氧化鐵溶于氫碘酸:Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
B.含等物質的量的KHCO3和Ba(OH)2溶液混合:HCO3-+Ba2++OH-===BaCO3↓+H2O
C.向氯化鋁溶液中加入過量氨水:Al3++4NH3·H2O=== AlO2-+4NH4++2H2O
D.向Ca(ClO)2溶液中通入少量SO2:Ca2++2ClO-+SO2+H2OCaSO3↓+2HClO
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【題目】氯氣用途廣泛,但在使用時,一般會產(chǎn)生氯化氫。工業(yè)上可用O2將HCl轉化為Cl2,以提高效益,減少污染。反應為:O2+4HCl2Cl2 +2H2O。
完成下列填空:
(1)該反應化學平衡常數(shù)K的表達式為___;實驗測得P0壓強下,HCl平衡轉化率α(HCl)隨反應溫度T的變化如圖所示,則正反應是___反應(填“吸熱”或者“放熱”)。
(2)上述實驗中若壓縮體積使壓強由P0增大至P1,在圖中畫出P1壓強下HCl平衡轉化率α(HCl)隨反應溫度T變化的曲線___,并簡要說明理由:___。
(3)該反應在P0、320℃條件下進行,達平衡狀態(tài)A時,測得容器內(nèi)n(Cl2)=7.2×10–3mol,則此時容器中的n(HCl)=___mol。
(4)對該反應達到平衡后,以下分析正確的是___(選填編號)。
a.增加n(HCl),對正反應的反應速率影響更大
b.體積不變加入稀有氣體,對正反應的反應速率影響更大
c.壓強不變加入稀有氣體,對逆反應的反應速率影響更大
d.如果平衡常數(shù)K值增大,對逆反應的速率影響更大
(5)氯元素能形成多種離子。在水溶液中1molCl-、1molClOx–(x=1,2,3,4)能量的相對大小如圖所示,寫出B→A+C反應的化學方程式(用離子符號表示)___;若有1.5molB發(fā)生反應,轉移電子___mol。
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【題目】對于CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O反應,下列說法不正確的是( )
A. 濃硫酸不是反應物B. 濃硫酸作催化劑C. 屬于取代反應D. 屬于加成反應
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