【題目】Ⅰ.現(xiàn)代工業(yè)常以氯化鈉為原料制備純堿,部分工藝流程如下:
已知NaHCO3在低溫下溶解度較小。
反應(yīng)Ⅰ:NaCl+CO2+NH3+H2ONaHCO3↓+NH4Cl,處理母液的兩種方法:
(1)向母液中加入石灰乳,可將其中________循環(huán)利用。
(2)向母液中通入NH3,加入細(xì)小的食鹽顆粒并降溫,可得到NH4Cl晶體。試寫(xiě)出通入NH3后,溶解度較小的酸式碳酸鹽轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙舛容^大的碳酸鹽的離子方程式 ___________。
Ⅱ.某化學(xué)小組模擬“侯氏制堿法”,以NaCl、NH3、CO2和水等為原料以及下圖所示裝置制取NaHCO3,然后再將NaHCO3制成Na2CO3。
(1)裝置丙中冷水的作用是_________;
(2)由裝置丙中產(chǎn)生的NaHCO3制取Na2CO3時(shí),需要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作有_______、洗滌、灼燒。NaHCO3轉(zhuǎn)化為Na2CO3的化學(xué)方程式為______;
(3)若在(2)中灼燒的時(shí)間較短,NaHCO3將分解不完全,該小組對(duì)一份加熱了t1 min的NaHCO3 樣品的組成進(jìn)行了以下探究。
取加熱了t1 min的NaHCO3樣品29.6 g完全溶于水制成溶液,然后向此溶液中緩慢地滴加稀鹽酸,并不斷攪拌。隨著鹽酸的加入,溶液中有關(guān)離子的物質(zhì)的量的變化如圖所示。
則曲線a對(duì)應(yīng)的溶液中的離子是___________(填離子符號(hào)下同);曲線c對(duì)應(yīng)的溶液中的離子是___________;該樣品中NaHCO3和Na2CO3的物質(zhì)的量之比是___________; 21
(4)若取21.0 g NaHCO3固體,加熱了t2rnin后,剩余固體的質(zhì)量為l4.8 g。如果把此剩余固體全部加入到200 mL 2 molL—1的鹽酸中,則充分反應(yīng)后溶液中H+ 的物質(zhì)的量濃度為____________(設(shè)溶液體積變化忽略不計(jì))
【答案】NH3 HCO3–+NH3=NH4++CO32– 冷卻,使碳酸氫鈉晶體析出 過(guò)濾 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ Na+ HCO3- 1:2 0.75 mol/L
【解析】
Ⅰ(1)根據(jù)流程可知,母液中含有氯化銨,加入石灰乳后可以生成氨氣;
(2)根據(jù)氨水電離成銨根和氫氧根離子,增大銨根的濃度有利于氯化銨的析出來(lái)分析,溶液堿性增強(qiáng),使碳酸氫鈉轉(zhuǎn)換為溶解度較大的碳酸鈉;
Ⅱ.(1)溫度越低,NaHCO3的溶解度越;
(2)裝置丙中是氨化的飽和食鹽水中通入二氧化碳生成碳酸氫鈉晶體,通過(guò)過(guò)濾得到晶體洗滌灼燒得到碳酸鈉;NaHCO3轉(zhuǎn)化為Na2CO3的方法是固體加熱分解;
(3)混合物是碳酸鈉和碳酸氫鈉,滴入鹽酸發(fā)生反應(yīng)CO32-+H+=HCO3-; HCO3-+H+=CO2↑+H2O;依據(jù)圖象分析碳酸根離子減小,碳酸氫根離子增多;
(4)依據(jù)反應(yīng)前后質(zhì)量變化是碳酸氫鈉分解的原因,依據(jù)反應(yīng)前后質(zhì)量變化計(jì)算反應(yīng)的碳酸氫鈉和生成的碳酸鈉,結(jié)合試樣質(zhì)量計(jì)算剩余碳酸氫鈉,計(jì)算得到混合物反應(yīng)消耗的氫離子得到。
Ⅰ.(1)向分離出NaHCO3晶體后的母液NH4Cl中加入過(guò)量石灰乳,發(fā)生的反應(yīng)有Ca(OH)2+2NH4Cl=2NH3↑+2H2O+CaCl2,最終產(chǎn)物為氯化鈣、氨氣,其中氨氣可再利用,
故答案為:NH3;
(2)通入NH3后,溶解度較小的酸式碳酸鹽轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙舛容^大的碳酸鹽的離子方程式HCO3–+NH3=NH4++CO32–。
Ⅱ.(1)裝置丙中冷水的作用是降溫,使碳酸氫鈉晶體析出。
(2)由裝置丙中產(chǎn)生的NaHCO3發(fā)生的反應(yīng)為,NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl;制取Na2CO3時(shí)需要過(guò)濾得到晶體,洗滌后加熱灼燒得到碳酸鈉;2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
(3)溶液中有關(guān)離子的物質(zhì)的量的變化為:鈉離子始終不變,碳酸根離子減小,碳酸氫根離子濃度增大,當(dāng)碳酸根離子全部轉(zhuǎn)化為碳酸氫根離子,再滴入鹽酸和碳酸氫根離子反應(yīng)生成二氧化碳,碳酸氫根離子減小,所以c曲線表示的是碳酸氫根離子濃度變化;碳酸根離子濃度0.2mol/L;碳酸氫根離子濃度為0.1mol/L;樣品中NaHCO3和Na2CO3的物質(zhì)的量之比是1:2; 故答案為:Na+ ;HCO3-; 1:2;
(4)若取21g NaHCO3固體物質(zhì)的量==0.25mol,加熱了t1min后,剩余固體的質(zhì)量為14.8g.依據(jù)化學(xué)方程式存在的質(zhì)量變化計(jì)算:
2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O △m
2 1 62
0.2mol 0.1mol 21g-14.8g
反應(yīng)后NaHCO3物質(zhì)的量=0.25mol-0.2mol=0.05mol;NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑;消耗氯化氫物質(zhì)的量0.05mol;
Na2CO3物質(zhì)的量=0.1mol,Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑,消耗氯化氫物質(zhì)的量0.2mol;
剩余氯化氫物質(zhì)的量=0.200L×2mol/L-0.05mol-0.2mol=0.15mol,剩余溶液中c(H+)=
=0.75mol/L故答案為:0.75mol/L。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,兩圓圈相交的陰影部分表示圓圈內(nèi)物質(zhì)相互發(fā)生的反應(yīng)。鈉及其氧化物的物質(zhì)的量 均為0.1 mol,水的質(zhì)量為100 g。下列說(shuō)法正確的是
A.甲、乙、丙都屬于氧化還原反應(yīng)
B.甲反應(yīng)的離子方程式為Na+2H2ONa++2OH-+H2↑
C.丙充分反應(yīng),能產(chǎn)生0.05 mol O2,轉(zhuǎn)移電子0.1 mol
D.甲、乙、丙充分反應(yīng)后所得溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為w1、w2、w3,則2w1=w2=w3
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】環(huán)境監(jiān)測(cè)顯示,某地市的主要?dú)怏w污染物為SO2、NOx、CO等,其主要來(lái)源為燃煤、機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣。進(jìn)行如下研究:
(1)為減少燃煤對(duì)SO2的排放,可將煤轉(zhuǎn)化為清潔燃料水煤氣(CO和H2)。
已知: ΔH=241.8kJ·mol-1,
ΔH=-110.5kJmol-1
寫(xiě)出焦炭與1mol水蒸氣反應(yīng)生成水煤氣的熱化學(xué)方程式:________。
(2)汽車(chē)尾氣中NO是在發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸中生成的,反應(yīng)為N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH>0。
①將含0.8molN2和0.2molO2(近似空氣組成)的混合氣體充入某密閉容器中,保持1300℃反應(yīng)達(dá)到平衡,測(cè)得生成8×10-4molNO。計(jì)算該溫度下此反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=________(填近似計(jì)算結(jié)果)。
②汽車(chē)啟動(dòng)后,汽缸內(nèi)溫度越高,單位時(shí)間內(nèi)NO排放量越大,原因是________.
(3)利用如圖所示裝置(電極均為惰性電極)可吸收SO2,并利用陰極排出的溶液吸收NO2。
①電極A的電極反應(yīng)式為________;
電極B的電極反應(yīng)式為________。
②堿性條件下,用陰極排出的溶液吸收NO2,使其轉(zhuǎn)化為無(wú)害氣體,同時(shí)生成SO32-。該反應(yīng)的離子方程式為________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】常溫下,已知Ka1(H2CO3)=4.3×10-7, Ka2(H2CO3)=5.6×10-11。 某二元酸H2R及其鈉鹽的溶液中,H2R、HR-、R2-三者的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溶液pH變化關(guān)系如圖所示,下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A.H2R的一級(jí)電離常數(shù)Ka1的數(shù)量級(jí)為10-2
B.在pH=4.3的溶液中:3c(R2-)=c(Na+ )+c(H+)-c(OH-)
C.等體積、等濃度的NaOH溶液與H2R溶液混合后,溶液中: c(R2- )>c(H2R)
D.向Na2CO3溶液中加入少量H2R溶液,發(fā)生的反應(yīng)是: CO32- +H2R=HCO3-+HR-
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某溶液A中可能只含有K+、Fe3+、Cu2+、Fe2+、Ag+、Mg2+、Al3+、NH4+、Cl-、NO3-、SO42-中的若干種,為檢驗(yàn)確認(rèn)其中所含的各離子,取1L溶液A,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
已知?dú)怏wA、B的體積都為2.24L(標(biāo)況下),沉淀B的物質(zhì)的量為0.1mol,根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)操作與現(xiàn)象,有關(guān)于該溶液的結(jié)論正確的是:
A.溶液A中肯定存在Fe2+、Ag+、Mg2+、NO3-
B.溶液A中一定不含Al3+
C.溶液A中可能含有Cu2+、Cl-
D.溶液A中c(NO3-)≥1.0mol/L
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】氯化亞銅(CuCl)廣泛應(yīng)用于有機(jī)合成、染料、顏料、催化劑等工業(yè)。它是一種白色粉末,微溶于水,不溶于乙醇、稀硝酸及稀硫酸,可溶于氨水、濃鹽酸,并生成配合物NH4[CuCl2];能在空氣中迅速被氧化成綠色;見(jiàn)光則分解,變成褐色。下圖是實(shí)驗(yàn)室制備氯化亞銅的流程圖及實(shí)驗(yàn)裝置圖。
實(shí)驗(yàn)藥品:銅絲20g、氯化銨20g、65%硝酸l0mL、36%鹽酸15mL、水。
(1)請(qǐng)寫(xiě)出①的化學(xué)方程式____________________________________。
(2)本實(shí)驗(yàn)中通入O2的速率不宜過(guò)大,宜選擇下圖中的____(填字母序號(hào))方案,并說(shuō)明選擇該裝置的理由__________________________________________。
(3)電爐加熱升溫至50℃時(shí)停止加熱,反應(yīng)快速進(jìn)行,當(dāng)燒瓶中液面上方的現(xiàn)象為_____時(shí),停止通入氧氣,打開(kāi)瓶塞,沿C口傾出反應(yīng)液于l000mL大燒杯中,加水500mL,即刻有大量白色沉淀析出。
(4)關(guān)于該實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是_________________。
A 實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí),溫度計(jì)顯示反應(yīng)液溫度可能低于室溫。
B 流程中過(guò)濾操作,可以采用真空抽濾的方式,洗滌固體可以用95%的酒精。
C 該實(shí)驗(yàn)流程中,殘液中補(bǔ)充HCl的主要作用是抑制產(chǎn)物的水解。
D 反應(yīng)裝置中使用長(zhǎng)導(dǎo)管的目的是防止三頸燒瓶?jī)?nèi)氣壓過(guò)大。
(5)氯化亞銅的定量
①稱(chēng)取成品0.25g置于預(yù)先放入玻璃珠30粒和l0mL過(guò)量的FeCl3溶液的250mL錐形瓶中,不斷搖動(dòng);
②待樣品溶解后,加水50mL,鄰菲羅啉指示劑2滴;
③立即用0.l0 mol·L-1硫酸鈰標(biāo)準(zhǔn)溶液滴至綠色出現(xiàn)為終點(diǎn)并記錄讀數(shù),再重復(fù)實(shí)驗(yàn)二次,測(cè)得數(shù)據(jù)如下表。(已知:CuCl + FeCl3 = CuCl2 + FeCl2 ,Fe2+ + Ce4+ = Fe3+ + Ce3+)
實(shí)驗(yàn)序號(hào) | 1 | 2 | 3 |
滴定起始讀數(shù)(mL) | 0.75 | 0.50 | 0.80 |
滴定終點(diǎn)讀數(shù)(mL) | 24.70 | 24.95 | 24.85 |
④數(shù)據(jù)處理:計(jì)算得CuCl的純度為__________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)室用電石制取乙炔的裝置如下圖所示,請(qǐng)?zhí)羁眨?/span>
(1)寫(xiě)出儀器的名稱(chēng):①是________________,②是________________;
(2)制取乙炔的化學(xué)方程式是________________;
(3)儀器①中加入的是________________,其目的是________________;
(4)將乙炔通入KMnO4酸性溶液中觀察到的現(xiàn)象是________________,乙炔發(fā)生了___________反應(yīng)(填“加成”或“取代”或“氧化”,下同);
(5)為了安全,點(diǎn)燃乙炔前應(yīng)________________,乙炔燃燒時(shí)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列離子組一定能大量共存的是
A.能使pH試紙顯紅色的溶液中:Na+、NH4+、I-、NO3-
B.含有0.1mol/L Fe3+的溶液中:K+、Mg2+、S2-、SO32-
C.由水電離出來(lái)的c(H+)=1×10-13mol/L的溶液中:K+、CO32-、Cl-、NO3-
D.常溫下,的溶液:Na+、K+、CO32-、NO3-
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】異丁烷脫氫制異丁烯反應(yīng)為:
副反應(yīng)為裂解反應(yīng):
已知:
化學(xué)鍵 |
|
|
|
|
鍵能 | 412 | 348 | 612 | 436 |
試計(jì)算異丁烷脫氫反應(yīng)的______
不同壓強(qiáng)條件下異丁烷脫氫反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率如圖1所示。下列說(shuō)法不正確的是______。
A.主反應(yīng)和副反應(yīng)均在低溫條件下自發(fā)
B.開(kāi)發(fā)高選擇性的催化劑,有效抑制副反應(yīng)的發(fā)生,可提高異丁烯的選擇性
C.由圖1可知,范圍內(nèi),溫度不變,壓強(qiáng)增大,異丁烷脫氫反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率降低
D.選擇合適的溫度,使催化劑的活性最大,有利于提高異丁烷的平衡轉(zhuǎn)化率
平衡常數(shù)的表達(dá)式中平衡濃度可以用平衡時(shí)各氣體的分壓代替分壓物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)總壓強(qiáng)。圖1中,A點(diǎn)狀態(tài)下的異丁烷脫氫反應(yīng)的平衡常數(shù)______ 保留兩位有效數(shù)字。
常壓、833K條件下,異丁烷脫氫制異丁烯的轉(zhuǎn)化率隨著惰性氣體與異丁烷比例的變化情況如圖2,請(qǐng)解釋隨著惰性氣體與異丁烷比例的增加,異丁烷轉(zhuǎn)化率逐漸增加的原因:______。
請(qǐng)?jiān)趫D2中畫(huà)出溫度為,其他條件不變時(shí),異丁烷轉(zhuǎn)化率圖象。
科學(xué)家發(fā)現(xiàn),以和為原料,熔融為電解質(zhì),納米作催化劑,在和常壓下可實(shí)現(xiàn)電化學(xué)合成氨。陰極區(qū)發(fā)生的變化可視為按兩步進(jìn)行,請(qǐng)補(bǔ)充完整。電極反應(yīng)式:______和。
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