第五主族的磷單質及其化合物在工業(yè)上有廣泛應用。

(1)同磷灰石在高溫下制備黃磷的熱化學方程式為:

4Ca5(PO4)3F(s)+21SiO2(s)+30C(s)=3P4(g)+20CaSiO3(s)+30CO(g)+SiF4(g)H

已知相同條件下:

4Ca3(PO4)2F(s)+3SiO2(s)=6Ca3(PO4)2(s)+2CaSiO3(s)+SiF4(g)  △H1

2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)=P4(g)+6CaO(s)+10CO(g)  △H2

SiO2(s)+CaO(s)=CaSiO3(s)  △H3

用△H1、△H2和△H3表示H,則H=____________________;

(2)三聚磷酸可視為三個磷酸分子(磷酸結構式如圖)之間脫去兩個水分子產(chǎn)物,其結構式為________________________________,三聚磷酸鈉(俗稱“五鈉”)是常用的水處理劑,其化學式為____________;

(3)次磷酸鈉(NaH2PO2)可用于工業(yè)上的化學鍍鎳。

①化學鍍鎳的溶液中含有Ni2+和H2PO2,在酸性等條件下發(fā)生下述反應:

(a)_____  Ni2+ + ____ H2PO2+ _____ → ___Ni++______ H2PO3+ ____

(b)6H2PO-2 +2H+ =2P+4H2PO3+3H2

請在答題卡上寫出并配平反應式(a);

②利用①中反應可在塑料鍍件表面沉積鎳—磷合金,從而達到化學鍍鎳的目的,這是一種常見的化學鍍。請從以下方面比較化學鍍與電鍍。

方法上的不同點:______________________________________________________;

原理上的不同點:______________________________________________________;

化學鍍的優(yōu)點:________________________________________________________。


【知識點】熱化學方程式、氧化還原反應方程式的配平、電解原理

【答案解析】 (1)  △H1—3△H2+18△H(2分)

(2)        (2分)  ,Na5P3O10(2分) 

(3)2Ni2+ + 1H2PO2+ 1H2O 2Ni+ +1H2PO3+ 2H+(3分) 

(4)化學鍍中鍍件直接與電解質溶液接觸反應;(2分) 

電鍍通過外加電流,在鍍件外形成鍍層  ;化學鍍是利用化學腐蝕反應;電鍍是利用電解池,外加電流進行氧化還原反應  ; (2分) 

裝置簡便,節(jié)約能源,操作簡便  (2分)

解析:(1)熱化學方程式4Ca5(PO43F(s)+2lSiO2(s)+30C(s)=3P4(g)+20CaSiO3(s)+30CO(g)+SiF4可以將下列三個反應相加得到:4Ca5(PO43F(s)+3SiO2(s)=6Ca3(PO42(s)+2CaSiO3(s)+SiF4(g)△H1;6Ca3(PO42(s)+30C(s)=3P4(g)+18CaO(s)+30CO(g)3△H2;18SiO2(s)+18CaO(s)=18CaSiO3(s)18△H3;根據(jù)蓋斯定律可得△H=△H1+3△H2+18△H3;
(2)一個磷酸中的羥基與另一個磷酸的H之間可以脫水.結構式則為,“五鈉”即五個鈉原子,所以三聚磷酸鈉的化學式為Na5P3O10,故答案為:Na5P3O10;
(3)①(a)根據(jù)得失電子守恒:鎳元素的化合價降低了1價,磷元素的化合價升高的2價,所以根據(jù)原子守恒結合電荷守恒可得配平的方程式為:2Ni2+ + 1H2PO2+ 1H2O 2Ni+ +1H2PO3+ 2H+;
②從方法上分析,電鍍是利用電解原理通過外加直流電源,在鍍件表面形成的鍍層,鍍層一般只有鎳,而化學鍍是利用氧化還原反應鍍件直接與電解質溶液接觸,在塑料鍍件表面沉積鎳-磷合金,這是兩者的不同;從原理上分析,無論電鍍還是化學鍍均有電子的轉移,均是利用了氧化還原反應,這是兩者的相同點,
故答案為:化學鍍中鍍件直接與電解質溶液接觸反應化學鍍無需通電,而電鍍需要通電;電鍍通過外加電流,在鍍件外形成鍍層;化學鍍是利用化學腐蝕反應;電鍍是利用電解池,外加電流進行氧化還原反應;裝置簡便,節(jié)約能源,操作簡便化學鍍對鍍件的導電性無特殊要求。

【思路點撥】本題考查學生對熱化學方程式含義及對氧化還原反應本質的理解,綜合性較強,難度較大。


練習冊系列答案
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科目:高中化學 來源: 題型:


某氣體的摩爾質量為M g·mol-1,NA表示阿伏加德羅常數(shù), 在一定的溫度和壓強下,體積為V L的該氣體所含有的分子數(shù)為X。則表示的是

A.V L該氣體的質量(以g為單位)

B.1 L該氣體的質量(以g為單位)

C.1 mol該氣體的體積(以L為單位)

D.1 L該氣體中所含的分子數(shù)

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一定條件下,通過下列反應可實現(xiàn)燃煤煙氣中硫的回收:

SO2(g)+2CO(g)2CO2(g)+S(l) ΔH<0

若反應在恒容的密閉容器中進行,下列有關說法正確的是(  )

A.平衡前,隨著反應的進行,容器內(nèi)壓強始終不變

B.平衡時,其他條件不變,分離出硫,正反應速率加快

C.平衡時,其他條件不變,升高溫度可提高SO2的轉化率

D.其他條件不變,使用不同催化劑,該反應的平衡常數(shù)不變

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科目:高中化學 來源: 題型:


已知圖一表示的是可逆反應CO(g)+H2(g) C(s)+H2O(g) ΔH>0的化學反應速率(v)與時間(t)的關系,圖二表示的是可逆反應2NO2(g) N2O4(g) ΔH<0的濃度(c)隨時間t的變化情況。下列說法中正確的是            (  )。

A.圖一t2時改變的條件可能是升高了溫度或增大了壓強

B.若圖一t2時改變的條件是增大壓強,則反應的ΔH增大

C.圖二t1時改變的條件可能是升高了溫度或增大了壓強

D.若圖二t1時改變的條件是增大壓強,則混合氣體的平均相對分子質量將減小

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科目:高中化學 來源: 題型:


298 K時,某容積固定為1 L的密閉容器中發(fā)生如下可逆反應:A(g)2B(g) ΔHa kJ·mol-1。其中B的物質的量濃度隨時間變化如圖所示。

試回答下列問題:

(1)已知298 K時60 s達到平衡,則前60 s內(nèi)A的平均反應速率為________mol·L-1·s-1。

(2)該反應的平衡常數(shù)表達式為________。

(3)若298 K時B的平衡濃度為A的3倍,323 K時(其他條件不變),B的平衡濃度為A的2倍。且達到平衡所需時間為298 K時的。該反應中ΔH________0(填“>”或“<”)。

(4)若反應在298 K進行,在1 L密閉容器中加入1 mol B、0.2 mol Ne,達到平衡時B的轉化率為________(填序號)。

A.等于60% B.等于40%

C.小于40% D.介于40%~60%之間

(5)已知曲線上任意兩點之間連線的斜率表示該時間段內(nèi)B的平均反應速率(例如直線EF的斜率表示20 s~60 s內(nèi)B的平均反應速率),則曲線上任意一點的切線斜率的意義是______________________________________________ __________________________。

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對于反應CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH<0,在其他條件不變的情況下(  )

A.加入催化劑,改變了反應的途徑,反應的ΔH也隨之改變

B.改變壓強,平衡不發(fā)生移動,反應放出的熱量不變

C.升高溫度,反應速率加快,反應放出的熱量不變

D.若在原電池中進行,反應放出的熱量不變

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研究氮氧化物與懸浮在大氣中海鹽粒子的相互作用時,涉及如下反應:

      2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)  K1   ∆H < 0  (I)

      2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)               K2   ∆H < 0  (II)

(1)4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)的平衡常數(shù)K=          (用K1、K2表示)。

(2)為研究不同條件對反應(II)的影響,在恒溫條件下,向2L恒容密閉容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl2,10min時反應(II)達到平衡。測得10min內(nèi)v(ClNO)=7.5×10-3mol•L-1•min-1,則平衡后n(Cl2)=           mol,NO的轉化率а1=        。其它條件保持不變,反應(II)在恒壓條件下進行,平衡時NO的轉化率а2         а1(填“>”“<”或“=”),平衡常數(shù)K2            (填“增大”“減小”或“不變”。若要使K2減小,可采用的措施是                             

(3)實驗室可用NaOH溶液吸收NO2,反應為2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O。含0.2mol NaOH的水溶液與0.2mol NO2恰好完全反應得1L溶液A,溶液B為0.1mol•L‾1的CH3COONa溶液,則兩溶液中c(NO3‾)、c(NO2-)和c(CH3COO‾)由大到小的順序為                    。(已知HNO2的電離常數(shù)Ka=7.1×10-4mol•L‾1,CH3COOH的電離常數(shù)K a=1.7×10-5mol•L‾1,可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是             

     a.向溶液A中加適量水       b.向溶液A中加適量NaOH

     c.向溶液B中加適量水       d..向溶液B中加適量NaOH

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科目:高中化學 來源: 題型:


下列有關化學反應速率的說法中正確的是(  )。

A.100 mL 2 mol·L-1的鹽酸與鋅反應時,加入適量的氯化鈉溶液,生成氫氣的速率不變

B.用鐵片和稀硫酸反應制取氫氣時,改用鐵片和濃硫酸可以加快產(chǎn)生氫氣的速率

C.二氧化硫的催化氧化是一個放熱反應,所以升高溫度,反應速率減慢

D.汽車尾氣中的CO和NO可以緩慢反應生成N2和CO2,減小壓強,反應速率減慢

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科目:高中化學 來源: 題型:


已知某溫度下CH3COOH和NH3·H2O的電離常數(shù)相等,現(xiàn)向10 mL濃度為0.1 mol·L-1的CH3COOH溶液中滴加相同濃度的氨水,在滴加過程中(  )

A.水的電離程度始終增大

B.先增大再減小

C.c(CH3COOH)與c(CH3COO)之和始終保持不變

D.當加入氨水的體積為10 mL時,c(NH)=c(CH3COO)

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