【題目】鉬酸鈉晶體(Na2MoO4·2H2O)可抑制金屬腐蝕。以鉬精礦(主要成分為MoS2,含少量雜質)為原料,制備鉬酸鈉晶體的主要流程圖如下圖。
回答下列問題
(1)完成下列反應:_____MoS2+ _____O2_____SO2+ _____MoO3
在焙燒爐中,空氣從爐底進入礦石經粉碎后從爐頂進入,這樣處理的目的是_____________。
(2)濃氨水浸取粗產品獲得(NH4)2MoO4溶液,其化學反應方程式為___________;該反應說明MoO3______(填“有”或“沒有”)酸性氧化物的性質。
(3)常溫下,沉鉬階段所得廢液為(NH4)2SO4稀溶液。若(NH4)2SO4稀溶液的pH=a,則 =_______(用含a的代數式表示,NH3·H2O的Kb=1.8×10-5),若將此稀溶液蒸發(fā)濃縮,將_________(填“變大”“不變”或“變小”)。
(4)操作X為_________________ ,已知鉬酸鈉在一定溫度范圍內的析出物質及相應物質的溶解度如下表所示,則在操作X中應控制溫度的最佳范圍為________________。
溫度(℃) | 0 | 4 | 9 | 10 | 15.5 | 32 | 51.5 | 100 | >100 |
析出物質 | Na2MoO4·10H2O | Na2MoO4·2H2O | Na2MoO4 | ||||||
溶解度 | 30.63 | 33.85 | 38.16 | 39.28 | 39.27 | 39.82 | 41.27 | 45. |
結晶得到的母液可以在下次結晶時重復使用,但達到一定次數后必須凈化處理,原因是___。
(5)Li、MoS2 可充電電池的工作原理為 [Lix(MOS2)n附著在電極上],則電池充電時陽極的電極反應式為_________________________ 。
【答案】2 7 4 2 增大固氣接觸面積,提高原料利用率(加快反應速率亦可) MoO3+2NH3·H2O=(NH4)2MoO4+H2O 有 1.8×109-a 變大 蒸發(fā)濃縮,冷卻結晶 15.5℃~100℃ 母液中的NaOH濃度越來越大,最后結晶提純時隨Na2MoO4·2H2O析出 Lix(MoS2)nxe=nMoS2+xLi+
【解析】
(1)根據電子轉移數守恒與原子守恒配平氧化還原反應方程式;考慮物質的接觸面積對反應速率的影響;
(2)MoO3與NH3·H2O反應生成(NH4)2MoO4,結合酸性氧化物的含義解答;
(3)根據硫酸銨水解平衡常數、水的離子積及NH3H2O的電離平衡常數分析作答;
(4)對鉬酸鈉溶液進行蒸發(fā)濃縮,冷卻結晶可得到晶體;根據圖表信息回答最適合的溫度范圍;結合溫度對Na2MoO4的水解的影響回答;
(5)充電時陽極Lix(MoS2)n失電子發(fā)生氧化反應,根據電解原理書寫其電極反應式。
(1)MoS2中S元素為-2價,Mo元素為+4價,其中化合價升高的為Mo和S,失電子數為:[(+6)-(+4)] +2[+4-(-2)] = 14,化合價降低的元素為O,得電子數為2×[0-(-2)] = 4,根據氧化還原反應化合價升降相等規(guī)律:Mo由+4價升高到+6價,S由-2價升高+4價,共升高[6-4+2×(4+2)]=14價,O由0價降低到-2價,共降低4價,最小公倍數為28;所以MoS2系數為2,O2系數7,根據原子守恒進行配平,具體如下:2MoS2+7O24SO2+ 2MoO3;在焙燒爐中,空氣從爐底進入礦石經粉碎后從爐頂進入,可增大固氣接觸面積,提高原料利用率,加快化學反應速率,
故答案為:2;7;4;2;增大固氣接觸面積,提高原料利用率(或加快反應速率);
(2)MoO3與NH3·H2O反應生成(NH4)2MoO4,化學反應方程式為MoO3+2NH3·H2O=(NH4)2MoO4+H2O;酸性氧化物是指與堿反應生成鹽和水,發(fā)生非氧化還原反應,整個反應過程,各元素化合價均沒發(fā)生變化,所以MoO3有酸性氧化物的性質;
故答案:MoO3+2NH3·H2O=(NH4)2MoO4+H2O;有。
(3)硫酸銨水解顯酸性,水解平衡常數為Kh=Kw/Kb=c(NH3H2O)×c(H+)/c(NH4+),所以c(NH3H2O)/c(NH4+)=Kw/[Kb×c(H+)],c(H+)=10-amol/L,所以c(NH3H2O)/c(NH4+)=10aKw/Kb,= Kb/10aKw = 1.8×10-5/10a×10-14 =1.8×109-a;若將(NH4)2SO4稀溶液蒸發(fā)濃縮,溶劑減小,濃度增大,NH4+水解能力減弱,所以將變大;
故答案:1.8×109-a;變大;
(4)根據題給圖表信息可知,溫度控制在15.5 ℃~100℃之間,對鉬酸鈉溶液進行蒸發(fā)濃縮,可以得到Na2MoO4·2H2O,然后進行過濾、洗滌、晾干等操作;因為加熱,會促進Na2MoO4的水解,進行多次重復操作后,母液中的NaOH濃度越來越大,也會隨著Na2MoO4·2H2O析出,
故答案為:蒸發(fā)濃縮,冷卻結晶;15.5℃~100℃;母液中的NaOH濃度越來越大,最后結晶提純時隨Na2MoO4·2H2O析出;
(5)可充電電池的工作原理為,則電池充電時陽極的電極反應式為Lix(MoS2)nxe=nMoS2+xLi+,
故答案為:Lix(MoS2)nxe
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】已知熱化學方程式:①CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)ΔH=-283.0kJ·mol-1
②H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)ΔH=-241.8 kJ·mol-1
則下列說法正確的是
A. H2的燃燒熱為241.8kJ·mol-1
B. 由反應①、②可知上圖所示的熱化學方程式為CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH=-41.2 kJ·mol-1
C. H2(g)轉變成H2O(g)的化學反應一定要吸收能量
D. 根據②推知反應H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)ΔH>-241.8 kJ·mol-1
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】NaC1O3可用于制取二氧化氯、亞氯酸鈉及高氯酸鹽等。以原鹽(主要成分為NaC1)為原料制備氯酸鈉的工藝流程如下:
已知:Cr2O72-+H2O2CrO42-+2H+。
回答下列問題:
(1)“粗制鹽水”中加入NaOH和Na2CO3的目的是___________________。
(2)過濾時,使用的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和____________。
(3)在pH:6.4~6.8,溫度:40~50℃的條件下電解,理論上最終產物只有NaC1O3。電解時陽極的產物為C12,溶液中發(fā)生的反應有C12+H2O====HC1O+H++C1-,HC1OH++C1O-和__________。
(4)電解槽中溫度不宜過高,其原因是_________________________。加入的Na2Cr2O7可以調節(jié)電解液酸度,若酸度過大,則電解液中主要存在__________(填“Cr2O72-”或“CrO42-”)。
(5)為檢測電解后鹽水中NaC1O3的物質的量濃度進行下列實驗:
I.準確吸取10.00mL電解后的鹽水,加入適量的3%H2O2溶液充分攪拌并煮沸。
Ⅱ.準確吸取0.10mol·L-1的(NH4)2Fe(SO4)2標準溶液25.00 mL于300mL錐形瓶中,加入足量稀硫酸。
III.將I的溶液加入Ⅱ的錐形瓶中,隔絕空氣煮沸10min,加熱充分反應。冷卻至室溫后,加入10mL0.4mol·L-1MnSO4溶液、5mL 85%磷酸溶液,用c mol·L-1的KMnO4標準溶液滴定剩余的Fe2+至溶液變?yōu)槲⒓t色,即滴定終點,此時消耗高錳酸鉀V mL。
①步驟I中加入H2O2溶液的作用是______________________。
②步驟Ⅱ中C1O3-被Fe2+還原為C1-的離子方程式為________________________。
③該鹽水中NaC1O3的物質的量濃度為________mol·L-1。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】尿素是一種重要的氮肥,它的合成主要發(fā)生以下2步反應:
反應1:2NH3(g)+CO2(g) NH4COONH2(1) △H1=a kJ·mol-1
反應2:NH4COONH2(1)=====NH2CONH2(1)+H2O(1) △H2=b kJ·mol-1
回答下列問題:
(1)寫出合成尿素的熱化學方程式:_____________________(用含a、b的代數式表示)。寫出一種可以提高NH3平衡轉化率的措施:_______________________________。
(2)95℃時,在2L恒容密閉容器中加入3mol氨氣和1molCO2使之充分反應合成尿素,達到平衡時,CO2的轉化率為60%,則此溫度下合成尿素的平衡常數是________________(保留2位小數)。
(3)下表為反應1和反應2在不同溫度下達到平衡時所測得的平衡常數(K)的數據。
①從上表數據可推出b_____(填“>”或“<”)0,理由是______________________。
②升高溫度,反應1的反應速率將_________(填“增大”或“減小”)。
③下圖是合成尿素時溫度對二氧化碳轉化率的影響曲線。從圖中可知A、B、C三點對應的溫度下該反應的平衡常數大小關系是_________________(用KA、KB、KC表示)。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】阿司匹林()是常用的解熱鎮(zhèn)痛藥,下列說法不正確的是( )
A. 分子中含有兩種含氧官能團
B. 阿司匹林與互為同分異構體
C. 阿司匹林可以發(fā)生取代反應、加成反應、酯化反應
D. 1 mol阿司匹林可以與5mol H2發(fā)生加成反應,也可與1 mol碳酸氫鈉反應
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】當不慎有大量Cl2擴散到周圍空間時,處在環(huán)境中的人們可以用浸有一定濃度某種物 質水溶液的毛巾捂住鼻子,以防中毒,該物質最適宜采用的是
A.NaOHB.NaClC.NaHCO3D.NH3H2O
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】呋喃()和吡咯()是較常見的雜環(huán)化合物呋喃通過下列反應可轉化為吡咯:
回答下列問題:
(1)呋喃和吡咯所含元素中:電負性最大的是___________(填元素符號),第一電離能最大的元素的基態(tài)原子電子排布圖是______________________。
(2)呋喃分子中,碳原子的雜化方式是___________,1mol吡咯分子中含________molσ鍵。
(3)NH3與H2O可與Zn2+形成配合物[Zn(NH3)3(H2O)]2+。與Zn2+形成配位鍵的原子是___________(填元素符號);H2O的空間構型為___________;寫出一種與NH3互為等電子體的陽離子:___________(填化學式)。
(4)NH3的相對分子質量比N2O的小,但其沸點卻比N2O的高,其主要原因是___________。
(5)ZnO晶體隨著環(huán)境條件的改變能形成不同結構的晶體,其中一種的晶胞結構如圖所示,已知該ZnO晶體密度為ag·cm-3,NA表示阿伏加德羅常數。則該晶體中與Zn2+等距離且最近的Zn2+共有___________個,該ZnO晶胞中相鄰兩個O2-之間的距離為___________nm。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】工業(yè)生產尿素的原理是以NH3和CO2為原料合成尿素[CO(NH2) 2],反應的化學方程式為 2NH3(g)+ CO2 (g) CO(NH2) 2(l)+ H2O(l)+Q(Q>0)。該反應分兩步進行:① 2NH3(g)+ CO2 (g) NH4COONH2 (s)+ Q1(Q1>0),② NH4COONH2 (s) CO(NH2) 2(l)+ H2O(l)+Q2 (Q2<0).
(1)固體CO2稱干冰,屬于___________晶體。氮原子最外層電子排布式是___________。
(2)氧元素的非金屬性比碳強,用原子結構的知識說明理由_________________
(3)下列示意圖中,能正確表示合成尿素過程中能量變化的是____________。
A、B、
C、D、
(4)寫出合成尿素第一步反應的平衡常數表達式K=_________________________________。
(5)某實驗小組模擬工業(yè)上合成尿素的條件,在恒定溫度下,將氨氣和二氧化碳按2:1的物質的量之比充入一體積為10L的密閉容器中(假設容器體積不變,生成物的體積忽略不計),經20min達到平衡,各物質濃度的變化曲線如圖所示。
① 在上述條件下,從反應開始至20min時,二氧化碳的平均反應速率為___________。
② 為提高合成尿素的產率,下列可以采取的措施有____________。
a. 縮小反應容器的容積 b. 升高溫度
c. 增加反應物的量 d. 使用合適的催化劑
③ 若保持平衡的溫度和體積不變,25min 時再向容器中充入2mol氨氣和1mol二氧化碳,在40min時重新達到平衡,請在下圖中畫出25~50min內氨氣的濃度變化曲線____________。
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