【題目】次硫酸氫鈉甲醛(aNaHSO2bHCHOcH2O)在印染、醫(yī)藥以及原子能工業(yè)中應用廣泛。以Na2SO3、SO2、HCHO和鋅粉為原料制備次硫酸氫鈉甲醛的實驗步驟如下:
步驟1:在如圖所示裝置的燒瓶中加入一定量Na2SO3和水,攪拌溶解,緩慢通入SO2,至溶液pH約為4,制得NaHSO3溶液。
步驟2:將裝置A中導氣管換成橡皮塞。向燒瓶中加入稍過量的鋅粉和一定量甲醛溶液,在80~90℃下,反應約3h,冷卻至室溫,抽濾。
步驟3:將濾液真空蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶。
(1)裝置B的燒杯中應加入的溶液是___。
(2)步驟2中加入鋅粉時有NaHSO2和Zn(OH)2生成。
①寫出加入鋅粉時發(fā)生反應的化學方程式:___。
②生成的Zn(OH)2會覆蓋在鋅粉表面阻止反應進行,防止該現(xiàn)象發(fā)生的措施是___。
(3)冷凝管中回流的主要物質(zhì)除H2O外,還有___(填化學式)。
(4)步驟3中次硫酸氫鈉甲醛不在敞口容器中蒸發(fā)濃縮的原因是___。
(5)步驟2抽濾所得濾渣的成分為Zn和Zn(OH)2,利用濾渣制備ZnO的實驗步驟為:將濾渣置于燒杯中,___,900℃煅燒。(已知:Zn與鋁類似,能與NaOH溶液反應;Zn2+開始沉淀的pH為5.9,沉淀完全的pH為8.9,pH>11時,Zn(OH)2能生成ZnO22-。實驗中須使用的試劑有1.0molL-1NaOH溶液、1.0molL-1HCl溶液、水)
(6)產(chǎn)物組成測定實驗:
準確稱取1.5400g樣品,溶于水配成l00mL溶液;取25.00mL樣品溶液經(jīng)AHMT分光光度法測得溶液吸光度A=0.4000(如圖);另取25.00mL樣品溶液,加入過量碘水后,加入BaCl2溶液至沉淀完全,過濾、洗滌、干燥至恒重得到BaSO4固體0.5825g。
①樣品溶液HCHO濃度為___molL-1。
②通過計算確定aNaHSO2·bHCHOcH2O的化學式為___。
【答案】NaOH溶液(或Na2CO3溶液) Zn+NaHSO3+H2O=NaHSO2+Zn(OH)2 加快攪拌的速度 HCHO 次硫酸氫鈉甲醛被空氣中氧氣氧化 向燒杯中加入1.0mol·L-1HCl溶液,充分攪拌至固體完全溶解。向所得溶液中滴加1.0mol·L-1NaOH溶液,調(diào)節(jié)溶液pH約為10(或8.9≤pH≤11)。過濾、用水洗滌固體2~3次[或向燒杯中加入1.0mol·L-1NaOH溶液,充分攪拌至固體完全溶解。向所得溶液中滴加1.0mol·L-1HCl溶液,調(diào)節(jié)溶液pH約為10(或8.9≤pH≤11)。過濾、用水洗滌固體2~3次 0.1000 NaHSO2·HCHO·2H2O
【解析】
(1)未反應的二氧化硫是酸性氧化物能和堿溶液反應;
(2)①NaHSO3溶液與鋅粉反應生成NaHSO2和Zn(OH)2;
②防止生成的Zn(OH)2會覆蓋在鋅粉表面阻止反應進行;
(3)甲醛易揮發(fā),據(jù)此分析;
(4)次硫酸氫鈉甲醛具有強還原性,遇到空氣中的氧氣易被氧化;
(5)從充分利用原料著手,結(jié)合已知信息,利用Zn(OH)2受熱分解生成ZnO分析設計實驗;
(6)①樣品溶液經(jīng)AHMT分光光度法測得溶液吸光度A=0.4000,根據(jù)圖示可知濃度;
②根據(jù)元素守恒結(jié)合物質(zhì)之間的反應情況來計算。
(1)實驗中未反應的二氧化硫會通過導管進入裝置B,可以用NaOH溶液(或Na2CO3溶液)吸收二氧化硫,以防止污染空氣,故答案為:NaOH溶液(或Na2CO3溶液);
(2)①NaHSO3溶液與鋅粉反應生成NaHSO2和Zn(OH)2,反應中S元素的化合價由+4價降為+2價,Zn元素的化合價由0價升至+2價,根據(jù)得失電子守恒、原子守恒,化學反應方程式為:Zn+NaHSO3+H2O=NaHSO2+Zn(OH)2,故答案為:Zn+NaHSO3+H2O=NaHSO2+Zn(OH)2;
②為防止生成的Zn(OH)2會覆蓋在鋅粉表面阻止反應進行,可以快速攪拌避免氫氧化鋅在鋅粉表面沉積,故答案為:加快攪拌的速度;
(3)甲醛易揮發(fā),在80~90 ℃下會大量揮發(fā),加冷凝管可以使甲醛冷凝回流,提高甲醛利用率,故答案為:HCHO;
(4)次硫酸氫鈉甲醛具有強還原性,在敞口容器中蒸發(fā)濃縮,遇到空氣中的氧氣易被氧化變質(zhì),故答案為:次硫酸氫鈉甲醛被空氣中氧氣氧化;
(5)為了使Zn和氫氧化鋅盡可能轉(zhuǎn)化為ZnO,結(jié)合Zn和氫氧化鋅的性質(zhì),可以先加鹽酸使濾渣完全溶解,后加NaOH溶液調(diào)節(jié)pH使Zn元素完全轉(zhuǎn)化成氫氧化鋅沉淀(或先加NaOH溶液使濾渣完全溶解,后加鹽酸調(diào)節(jié)pH使Zn元素完全轉(zhuǎn)化成氫氧化鋅沉淀),故實驗步驟為:向燒杯中加入1.0mol·L-1HCl溶液,充分攪拌至固體完全溶解。向所得溶液中滴加1.0mol·L-1NaOH溶液,調(diào)節(jié)溶液pH約為10(或8.9≤pH≤11)。過濾、用水洗滌固體2~3次[或向燒杯中加入1.0mol·L-1NaOH溶液,充分攪拌至固體完全溶解。向所得溶液中滴加1.0mol·L-1HCl溶液,調(diào)節(jié)溶液pH約為10(或8.9≤pH≤11)。過濾、用水洗滌固體2~3次,故答案為:向燒杯中加入1.0mol·L-1HCl溶液,充分攪拌至固體完全溶解。向所得溶液中滴加1.0mol·L-1NaOH溶液,調(diào)節(jié)溶液pH約為10(或8.9≤pH≤11)。過濾、用水洗滌固體2~3次[或向燒杯中加入1.0mol·L-1NaOH溶液,充分攪拌至固體完全溶解。向所得溶液中滴加1.0mol·L-1HCl溶液,調(diào)節(jié)溶液pH約為10(或8.9≤pH≤11)。過濾、用水洗滌固體2~3次;
(6)①25.00mL樣品溶液經(jīng)AHMT分光光度法測得溶液吸光度A=0.4000,根據(jù)圖示可知,樣品溶液HCHO濃度為0.1000molL-1,故答案為:0.1000;
②25.00 mL溶液中:根據(jù)S守恒,n(NaHSO2)=n(NaHSO4)=n( BaSO4)==0.0025 mol,n(HCHO)=0.1000mol/L×0.025L=0.0025 mol;100 mL溶液中:n(NaHSO2)=4×0.0025mol=0.01mol,n(HCHO)=4×0.0025mol=0.01 mol,n(H2O)==0.02 mol,a:b:c=n(NaHSO2):n(HCHO):n(H2O)=0.01mol:0.01mol:0.02 mol=1:1:2,所以次硫酸氫鈉甲醛的化學式為NaHSO2·HCHO·2H2O,故答案為:NaHSO2·HCHO·2H2O。
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【題目】回答下列問題:
(1)生產(chǎn)中曾用鋁熱反應焊接鋼軌,鋁與氧化鐵反應的化學方程式為___________。
(2)復方氫氧化鋁治療胃酸過多時,氫氧化鋁表現(xiàn)______性;氫氧化鋁的電離方程式_______________。
(3)鐵、鋁、鐵鋁合金三種物質(zhì)中硬度最大的是_________________。
(4)鋁錠能做成鋁壺燒水,表現(xiàn)鋁的導熱性和______________,表面破損的鋁制品,放久了破損處會有一層“白毛”產(chǎn)生,“白毛”既能溶于酸又能溶于堿溶液,寫出形成“白毛”的化學方程式________________
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【題目】一定溫度下,在某密閉容器中發(fā)生反應:2HI(g)H2(g)+I2(g) ΔH>0,若15s內(nèi)c(HI)由0.1mol·L-1降到0.07mol·L-1,則下列說法正確的是( )
A.0~15 s內(nèi)用I2表示的平均反應速率為v(I2)=0.002 mol·L-1·s-1
B.c(HI)由0.07 mol·L-1降到0.05 mol·L-1所需的反應時間小于10 s
C.升高溫度正反應速率加快,逆反應速率減慢
D.減小反應體系的體積,化學反應速率加快
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【題目】能源是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎,我國目前使用的能源主要是化石燃料,而氫氣、二甲醚等都是很有發(fā)展前景的新能源。
(1)在25℃、101kPa時,1gCH4完全燃燒生成液態(tài)水時放出的熱量是55.64 kJ,則表示甲烷燃燒熱的熱化學方程式是___________________________________________。
(2)液化石油氣的主要成分是丙烷,丙烷燃燒的熱化學方程式為C3H8(g)+5O2(g)===3CO2(g)+4H2O(l)
ΔH=-2 220.0 kJ· mol-1,已知CO氣體燃燒的熱化學方程式為2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH=-565.14 kJ·mol-1,試計算相同物質(zhì)的量的C3H8和CO燃燒產(chǎn)生的熱量的比值________(保留小數(shù)點后一位)。
(3)氫氣既能與氮氣發(fā)生反應又能與氧氣發(fā)生反應,但是反應的條件卻不相同。
已知:2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-483.6 kJ· mol-1
3H2(g)+N2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ· mol-1
計算斷裂1 mol N≡N鍵需要消耗能量________kJ。
(4)由合成氣(組成為H2、CO和少量的CO2)直接制備二甲醚,其中的主要過程包括以下四個反應:
甲醇合成反應:①CO(g)+2H2(g)===CH3OH(g) ΔH1=-90.1 kJ· mol-1
②CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2=-49.0 kJ· mol-1
水煤氣變換反應:③CO(g)+H2O(g)===CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.1 kJ· mol
二甲醚合成反應:④2CH3OH(g)===CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH4=-24.5 kJ· mol-1
由H2和CO直接制備二甲醚(另一產(chǎn)物為水蒸氣)的熱化學方程式為_______________________。根據(jù)化學反應原理,分析增大壓強對直接制備二甲醚反應的影響:_________________________________________________。
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【題目】(1)在熱的稀硫酸中溶解了11.4g FeSO4固體,加入足量 KNO3溶液,使Fe2+全部轉(zhuǎn)化成Fe3+,并放出NO氣體。
①反應中氧化產(chǎn)物是(填化學式)______,FeSO4恰好完全反應時,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是_____。
②配平該反應的方程式:
____FeSO4+____KNO3+____H2SO4=_____K2SO4+____Fe2(SO4)3+____NO↑+____H2O
③用單線橋法表示下面反應中的電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目:_________________
2Mg+CO22MgO+C。
(2)硫代硫酸鈉可用作脫氯劑,已知25.0mL0.10mol/L Na2S2O3溶液恰好把標準狀況下112mLCl2完全轉(zhuǎn)化為Cl-,則S2O32-將轉(zhuǎn)化成______________
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【題目】(1)某無色溶液中只含有下列7種離子中的某幾種:Mg2+、H+、Ag+、Na+、Cl-、HCO3-、OH-,已知該溶液與鋁反應放出氫氣,若反應后生成AlO2-,則溶液中一定存在的離子有______________,一定不存在的離子有______________,可能存在的離子有__________________,該溶液與鋁反應放出氫氣的離子方程式為_____________________________________。
(2)鐵、銅單質(zhì)及其化合物應用范圍很廣,F(xiàn)有含氯化亞鐵雜質(zhì)的氯化銅晶體(CuCl2·2H2O),為制取純凈的CuCl2·2H2O,某興趣小組首先將其制成水溶液。
①通常將氫氧化鈉溶液加入氯化亞鐵溶液的實驗現(xiàn)象是___,
②書寫氫氧化亞鐵在空氣中轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵的化學方程式___。
(3)在所得的FeCl3、CuCl2混合溶液中加入鎂粉,產(chǎn)生的氣體是___。試解釋原因:___。有同學提出加入CuO以除去Fe3+。你認為理由是___。
(4)能不能直接蒸發(fā)CuCl2溶液得到CuCl2·2H2O晶體?___(填“能”或“不能”)。若能,不用回答;若不能,說明理由___。
(5)將FeCl3固體溶于蒸餾水配制溶液時常會出現(xiàn)渾濁,得不到澄清的氯化鐵溶液,其原因是___,如果要得到澄清的氯化鐵溶液,可采取的措施是___。
(6)泡沫滅火器使用NaHCO3和Al(SO4)3溶液反應產(chǎn)生CO2來滅火。試從平衡移動的角度分析以上兩種溶液反應產(chǎn)生CO2的原因:____________________
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【題目】人類生活離不開化學,如:①硫酸亞鐵片用于治療貧血(如圖是其說明書),②復方氫氧化鋁用于治療胃酸過多,③明礬用作凈水劑,等等。
閱讀上方“硫酸亞鐵片”的標簽說明,回答:
(1)“鑒別”中,“加稀鹽酸1滴”的作用是___;不是加稀硫酸的原因是_____。
(2)復方氫氧化鋁治療胃酸過多時,氫氧化鋁作為___(填“酸”或“堿”)中和過多胃酸;氫氧化鋁也能跟燒堿溶液反應,反應的離子方程式為_____。
(3)明礬能凈水是因為①Al3+能水解,②水解產(chǎn)物氫氧化鋁具有____能力。
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【題目】已知偶氮化合物茜草黃()是常用植物染色劑和消炎類藥物,其一種合成路線如圖:
(1)茜草黃中含氧官能團的名稱為___,E的分子式為___。
(2)已知A的系統(tǒng)名稱為苯胺,則D的名稱為___,①的反應類型為___;寫出反應②的化學方程式:___。
(3)1molC與NaOH溶液混合,最多消耗___molNaOH;已知一NH2和一OH對苯環(huán)有相似的影響作用,請寫出A遇濃溴水發(fā)生的化學反應方程式為___。
(4)寫出符合下列條件的F的所有同分異構(gòu)體:___,其中核磁共振氫譜吸收峰最少的有___種。
①芳香族類化合物;②在酸或堿性環(huán)境下均可水解;③可以和甲醛發(fā)生縮聚反應
(5)參照上述合成路線,設計一條以對甲基苯胺和苯酚及必要試劑合成偶氮化合物的路線:___。
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【題目】氮的化合物是造成大氣污染的主要物質(zhì),研究有關反應機理對于消除環(huán)境污染有重要意義。
(1)NO在空氣中存在如下反應:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)△H,上述反應分兩步完成,其反應歷程如圖所示:回答下列問題:
①寫出反應I的熱化學方程式______________。
②升高溫度發(fā)現(xiàn)總反應2NO(g)+O2(g)2NO2(g)的速率反而變慢,結(jié)合上圖判斷下列說法中正確的有_______(反應未使用催化劑)。
A 反應I是快反應,反應II是慢反應 B 總反應的速率由反應I決定
C 升高溫度平衡I、II均向逆反應方向移動 D 對于反應II,濃度的影響大于溫度的影響
(2)用焦炭還原NO2的反應為2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g),在恒溫條件下,1molNO2和足量C發(fā)生該反應,測得平衡時NO2和CO2的物質(zhì)的量濃度與平衡總壓的關系如圖所示:
①A、B兩點的濃度平衡常數(shù)關系:Kc(A)___Kc(B)(填“<”“>”或“=”)
②A、B、C三點中NO2的轉(zhuǎn)化率最低的是___(填“A”“B”或“C”)點。
③計算C點時該反應的壓強平衡常數(shù)Kp(C)=_______(Kp是用平衡分壓代替平衡濃度計算)
(3)一定條件下,將一定濃度NOx(NO2和NO的混合氣體)通入0.05 mol·L1的Ca(OH)2乳濁液中,發(fā)生的反應為:3NO2 + 2OH-= NO +2NO3-+ H2O;NO + NO2 +2OH-= 2NO2- + H2O。改變,NOx的去除率如圖所示:
。
①的合適范圍是____。
②當大于1.4時,NO2去除效率升高,但NO去除效率卻降低。其可能的原因是____ 。
③O3和NO發(fā)生的主要反應為:NO + O3 = NO2 + O2。保持NO的初始濃度不變,改變,將反應后的混合氣體通入0.05mol·L1Ca(OH)2乳濁液中吸收。為節(jié)省O3的用量,又能保持NOx去除效果,則合適的值約為_________。
a 0.6 b 0.8 c 1.4
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