(1)在微生物作用的条件下,NH4+经过两步反应被氧化成NO3—。两步反应的能量变化示意图如下:
1 mol NH4+ (aq) 全部氧化成NO3—(aq)的热化学方程式是_______________。
(2)、电解NO制备 NH4NO3,其工作原理如图所示,
写出该电解池的电极反应式
阳极: __________________________ 阴极:________________________________
可用来制备抗凝血药,通过下列路线合成:
(1)A与银氨溶液反应有银镜生成,写出该反应的离子方程式 。
(2)B→C的反应类型是______________________________________。
(3)写出D→E的化学方程式: _____________________________________。
(4)写出F和过量NaOH溶液共热时反应的化学方程式:___________________________。
(5)下列关于G的说法正确的是_________。
a.能与溴单质反应
b.能与金属钠反应
c.1 mol G最多能和3 mol氢气反应
d.分子式是C9H6O3
(6)E的同分异构体很多,除E外符合下列条件的共 种。
①含苯环且能与氯化铁溶液显色,
②苯环上有两个取代基,
③含酯基。
(7)F分子中有 种不同化学环境的氢原子。
(10分)高铁酸钾(K2FeO4)具有很强的氧化性,是一种新型的高效水处理剂。
(1)高铁酸钾具有强氧化性的原因是 。
(2)高铁酸钾是一种理想的水处理剂,其处理水的原理为 ,____ _____。
(3)制备K2FeO4可以采用干式氧化法或湿式氧化法。
①干式氧化的初始反应是2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑,该反应中每生成2 mol Na2FeO4时转移电子 mol。
②湿式氧化法的流程如下图:
上述流程中制备Na2FeO4的化学方程式是: 。
(4)高铁电池是正在研制中的可充电电池,下图为该电池和常用的高能碱性电池的放电曲线,由此可得出的高铁电池的优点有 。
A、B、C、D均为中学化学中常见的单质或化合物,它们之间的关系如下图所示(部分产物已略去)
(1)若A为金属单质,D是某强酸的稀溶液,则反应C+D→B的离子方程式为____________。
(2)若A、B为盐,D为强碱,A的水溶液显酸性,则①C的化学式为________________。
②反应B+A→C的离子方程式为____________________________。
(3)若A为强碱,D为气态氧化物。常温时,将B的水溶液露置于空气中,其pH随时间t变化可能如上图的图b或图c所示(不考虑D的溶解和水的挥发)
①若图b符合事实,则D为________(填化学式),此时图b中________7(填“﹥”“﹤”“=”)。若图c符合事实,则其pH变化的原因是_____________(用离子方程式表示)。
(4)若A为非金属单质,D是空气的主要成分之一。它们之间转化时能量变化如上图a,请写出1molA和D反应生成C的反应热为ΔH=________________。
2010年8月7日,甘肃甘南藏族自治州舟曲县发生特大泥石流,造成大量人员伤亡,其中饮用水安全在灾后重建中占有极为重要的地位,某研究小组提取三处被污染的水源进行了如下分析:并给出了如下实验信息:其中一处被污染的水源含有A、B两种物质,一处含有C、D两种物质,一处含有E物质,A、B、C、D、E五种常见化合物都是由下表中的离子形成的:
阳离子 |
K+、Na+、Cu2+、Al3+ |
阴离子 |
SO42—、HCO3—、NO3—、OH- |
为了鉴别上述化合物,分别完成以下实验,其结果是:
①将它们溶于水后,D为蓝色溶液,其他均为无色溶液
②将E溶液滴入到C溶液中,出现白色沉淀,继续滴加沉淀溶解
③进行焰色反应,只有B、C为紫色(透过蓝色钴玻璃)
④在各溶液中加入Ba(NO3)2溶液,再加入过量稀硝酸,A中放出无色气体,C、D中产生白色沉淀
⑤将B、D两溶液混合,未见沉淀或气体生成
根据上述实验现象填写下列空白:
(1)写出化学式:A 、B________、C 、D________。
(2)将含1 mol A的溶液与含1 mol E的溶液反应后蒸干,仅得到一种化合物,该化合物为____。
(10分)以黄铁矿(FeS2)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备二氧化氯气体,再用水吸收获得二氧化氯溶液。在此过程中需要控制适宜的温度,若温度不当,副反应增加,影响生成ClO2气体的纯度,且会影响ClO2气体的吸收率。具体情况如下图所示。请回答下列问题:
(1)由图可知,反应时需要控制的适宜温度是 ℃。
(2)黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被ClO3—氧化成SO42—,写出制备二氧化氯的离子方程式 。
(3)某校化学学习小组拟以“m(ClO2)/m(NaClO3)”作为衡量ClO2产率的指标。若取NaClO3样品质量6.0g,通过反应和吸收可得500mLClO2溶液,取出25.00mL,加入42.00mL0.500mol·L—1(NH4)2Fe(SO4)2 溶液充分反应,过量Fe2+再用0.0500mol·L—1K2Cr2O7标准溶液滴定至终点,消耗20.00mL。反应原理如下:
4H++ClO2+5Fe2+==Cl—+5Fe3++2H2O
14H++Cr2O72—+6Fe2+ ==2Cr3++6Fe3++7H2O
试计算ClO2的“产率”(请写出计算过程)。
三氯化铬是化学合成中的常见物质,三氯化铬易升华,在高温下能被氧气氧化。制备三氯化铬的流程如下图所示:
(1)重铬酸铵分解产生的三氧化二铬(Cr2O3难溶于水)需用蒸馏水洗涤,如何用简单方法判断其已洗涤干净? 。
(2)已知CCl4沸点为76.8℃,为保证稳定的CCl4气流,适宜的加热方式是 。
(3)用下图装置制备CrCl3时,
反应管中发生的主要反应为: Cr2O3+3CCl4==2CrCl3+3COCl2,则向三颈烧瓶中通入N2的作用为:
① ;
② 。
(4)样品中三氯化铬质量分数的测定:称取样品0.3000g,加水溶解并定容于250mL容量瓶中。移取25.00mL于碘量瓶(一种带塞的锥形瓶)中,加热至沸后加入1g Na2O2,充分加热煮沸,适当稀释,然后加入过量2mol·L–1H2SO4至溶液呈强酸性,此时铬以Cr2O72–存在,再加入1.1g KI,加塞摇匀,充分反应后铬以Cr3+存在,于暗处静置5min后,加入1mL指示剂,用0.0250mol·L–1标准Na2S2O3溶液滴定至终点,平行测定三次,平均消耗标准Na2S2O3溶液21.00mL。(已知:2Na2S2O3+I2 == Na2S4O6+2NaI)
①滴定实验可选用的指示剂名称为 ,判定终点的现象是 ;若滴定时振荡不充分,刚看到局部变色就停止滴定,则会使样品中无水三氯化铬的质量分数的测量结果 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
②加入Na2O2后要加热煮沸,其主要原因是 。
③加入KI时发生反应的离子方程式为 。
④样品中无水三氯化铬的质量分数为 。(结果保留一位小数)
(14分)氢能以其洁净、高效、高热值、环境友好等特点成为最有前途的新能源,制氢和储氢的方法有很多。
(1)下图所示电化学装置工作时均与H2有关。
①图A所示装置可用于电解K2MnO4制KMnO4,通电一段时间后阴极附近溶液的pH将会 (填“增大”、“减小”或“不变”) 。
②图B所示装置为吸附了氢气的纳米碳管等材料制作的二次电池的原理,
开关连接用电器时,镍电极发生 (填“氧化”或“还原”)反应;开关连接充电器时,阳极的电极反应为 。
(2)热化学循环法制氢。已知:
①2Br2(g)+2CaO(s) == 2CaBr2(s)+O2(g) △H= —146kJ·mol—1
②3FeBr2(s)+4H2O(g) == Fe3O4(s)+6HBr(g)+H2(g) △H= +384kJ·mol—1
③CaBr2(s)+H2O(g) == CaO(s)+2HBr(g) △H= +212kJ·mol—1
④Fe3O4(s)+8HBr(g) == Br2(g)+3FeBr2(s)+4H2O(g) △H= —274kJ·mol—1
则2H2O(g) == 2H2(g)+O2(g)的△H= kJ·mol—1。
(3)光电化学分解制氢,原理如图所示,钛酸锶光电极的电极反应为4OH–– 4e–===O2+2H2O,则铂电极的电极反应为 。
(4)生物质制氢,若将生物质气化炉中出来的气体[主要有CH4、CO2、H2O(g)、CO及H2]在1.01×105Pa下进入转换炉,改变温度条件,各成分的体积组成关系如下图所示。下列有关图像的解读正确的是 。
A.利用CH4与H2O(g)及CO2转化为合成气CO和H2理论上是可行的 |
B.CH4(g)+CO2(g)→2CO(g)+2H2(g)和CH4(g)+H2O(g) → CO(g)+3H2(g),都是放热反应 |
C.CH4与CO2及H2O(g)转化为合成气CO和H2的适宜温度约为900℃ |
D.图像中曲线的交点处表示反应达到平衡 |
(5)LiBH4具有非常高的储氢能力,分解时生成氢化锂和两种单质,试写出该分解反应的化学方程式 。
(10分)以Al(OH)3、H2SO4、工业(NH4)2SO4(含FeSO4)为原料制备透明氧化铝陶瓷的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)写出氧化步骤中发生的主要反应的离子方程式 。
(2)如何检验中和液中的杂质离子已完全除尽? 。
(3)固体NH4Al(SO4)2·12H2O[相对分子质量:453]在加热时,固体残留率随温度的变化如图所示。
633℃时剩余固体的成分化学式为 。
(4)综上分析,流程图中M的主要成分的化学式为 ,M可用一种物质吸收以实现循环利用,该物质的名称是 。
焦亚硫酸钠(Na2S2O5)常用作食品漂白剂。其制备工艺流程如下:
已知:反应Ⅱ包含2NaHSO3Na2S2O5+H2O等多步反应。
(1)实验室制取氨气的化学方程式: 。
(2)“灼烧”时发生反应的化学方程式: 。
(3)已知Na2S2O5与稀硫酸反应放出SO2,其离子方程式为: 。
(4)副产品X的化学式是: ;可循环利用的物质是:__________________。
(5)为了减少产品Na2S2O5中杂质含量,需控制反应Ⅱ中气体与固体的物质的量之比约为 。
新型高效的甲醇燃料电池采用铂为电极材料,两电极上分别通入CH3OH和O2,电解质为KOH溶液。某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源,进行饱和氯化钠溶液电解实验,如图所示。
回答下列问题:
①甲醇燃料电池正极、负极的电极反应分别为___________________、_________________。
②闭合K开关后,a、b电极上均有气体产生,其中a电极上得到的是___________________,电解氯化钠溶液的总反应方程式为____________________________________________。
③若每个电池甲醇用量为3.2g,且反应完全,则理论上通过电解池的电量为__________(法拉第常数F=9.65×104 C · mol-1列式计算),最多能产生的氯气体积为________L(标准状况)。
④若用该装置中的电解池精炼铜,在粗铜的电解过程中,粗铜板应是图中电极________(填“a”或“b”);在电极b上发生的电极反应式为____________________________________。
氯气在298 K、100 kPa时,在1 L水中可溶解0.09 mol,实验测得溶于水的Cl2约有三分之一与水反应。请回答下列问题:
(1)该反应的化学方程式为________________________________________________;
(2)估算该反应的平衡常数________________________________(列式计算);
(3)在上述平衡体系中加入少量NaCl固体,平衡将向________移动;
(4)如果增大氯气的压强,氯气在水中的溶解度将_______(填“增大”、“减小”或“不变”),平衡将向________移动。
(5)已知:H2CO3 HCO3-+ H+ Ka1(H2CO3) = 4.45×10-7
HCO3-CO32-+ H+ Ka2(H2CO3) = 5.61×10-11
HClO H++ ClO- Ka(HClO) = 2.95×10-8
请依据以上碳酸和次氯酸的电离平衡常数,写出在下列条件下所发生反应的离子方程式:
将少量的氯气通入到过量的碳酸钠溶液中____________________________________;
(6)下图是金属镁和卤素反应的能量变化图(反应物和产物均为298K时的稳定状态)。则下列选项中正确的是 。
A.MgI2中Mg2+与I-间的作用力小于MgF2中Mg2+与F-间的作用力 |
B.Mg与X2的反应是放热反应 |
C.化合物的热稳定性顺序为MgI2>MgBr2>MgCl2>MgF2 |
D.MgF2(s)+Br2(l)===MgBr2(s)+F2(g) ΔH=+600 kJ·mol- 1 |
依上图数据写出 MgBr2(s)与 Cl2(g)反应的热化学方程式 。
已知A为淡黄色固体,T、R为两种常见的用途很广的金属单质,D是具有磁性的黑色晶体,C是无色无味的气体,H是白色沉淀,且在潮湿空气中迅速变为灰绿色,最终变为红褐色固体。
(1)写出下列物质的化学式:D:____________,R:_______________;
写出下列物质的电子式A: ;
(2)按要求写下列反应方程式:
H在潮湿空气中变成M的过程中的化学方程式:__________________;
B与R反应的化学方程式:___________________________ ;
D与盐酸反应的离子方程式:________________________。
(3)向沸水中加入W饱和溶液,可制得一种红褐色胶体,该反应的离子方程式为:_________。
Ⅰ.已知下列反应的热化学方程式为:
C(s) + O2(g)CO2(g) ΔH1 =" -393.5" kJ/mol
CH3COOH(l) + 2O2(g)2CO2(g) + 2H2O(l) ΔH 2 =" -870.3" kJ/mol
2H2(g) + O2(g)2H2O(l) ΔH 3 =" -571.6" kJ/mol
请计算2C(s) + 2H2(g) + O2(g)CH3COOH(l) ΔH 4 = 。
Ⅱ.在某温度下,物质(t-BuNO)2在正庚烷或CCl4溶剂中均可以发生反应:
(t-BuNO)2 2(t-BuNO)
该温度下该反应在CCl4溶剂中的平衡常数为1.4mol/L。
(1)向1 L正庚烷中加入0.50 mol (t-BuNO)2,10 min时反应达平衡,此时(t-BuNO)2的平衡转化率为60%(假设反应过程中溶液体积始终为1 L)。反应在前10 min内的平均速率为v(t-BuNO)= 。计算上述反应的平衡常数K。(写出计算过程,计算结果保留3位有效数字)
(2)有关反应:(t-BuNO)2 2(t-BuNO) 的叙述正确的是________
A.压强越大,反应物的转化率越大 B.温度升高,该平衡一定向右移动
C.溶剂不同,平衡常数K值不同
(3)通过比色分析得到40℃时(t-BuNO)2和(t-BuNO)浓度随时间的变化关系的几组数据如下表所示,请在同一图中绘出(t-BuNO)2和(t-BuNO)浓度随时间的变化曲线。
时间(min) |
0 |
1 |
3 |
5 |
7 |
9 |
11 |
c(t-BuNO)2 mol/L |
0.05 |
0.03 |
0.01 |
0.005 |
0.003 |
0.002 |
0.002 |
c(t-BuNO) mol/L |
0 |
0.04 |
0.08 |
0.09 |
0.094 |
0.096 |
0.096 |
Ⅲ.甲醇燃料电池的电解质溶液是KOH溶液。则通入甲醇的电极反应式为 。若通空气的电极上有32g O2参加反应,则反应过程中转移了______ mol e-。
目前世界上已证明“达菲”是治疗禽流感和甲型H1N1流感的良方。“达菲”的主要合成原料是我国盛产的莽草酸。从八角茴香中提取的莽草酸经过多次反应和其他工艺制成“达菲”颗粒。下图是莽草酸和“达菲”有效成分的键线式结构(楔形实线、虚线表示基团的立体结构)。
(1)“达菲”的相对分子质量为410.4,扣除H3PO4后的部分称为“自由基奥司他韦”。试求“自由基奥司他韦”的相对分子质量________;“自由基奥司他韦”能与磷酸结合,说明氨基具有________性。
(2)莽草酸中含有的官能团有__________________________(写名称)。
(3)下列有关莽草酸的说法中正确的是____________________________。
①分子式为C7H10O5
②能使FeCl3溶液显紫色
③能使溴的四氯化碳溶液褪色
④l mol莽草酸与分别足量的Na和NaOH反应,消耗的Na和NaOH的物质的量之比为4:l
(4)莽草酸与C2H5OH发生酯化反应的化学方程式是_________________。
(5)莽草酸在浓硫酸作用下加热可得到B(C7H6O3),B的同分异构体中既含有酚羟基又含有酯基的共有______种,写出其中一种同分异构体的结构简式 。