【題目】閱讀題目,回答問題。
(1)已知: P4(s)+6Cl2(g)=4PCl3(g) ΔH=akJ·mol-1, P4(s)+10Cl2(g)=4PCl5(g) ΔH=b kJ·mol-1,P4具有正四面體結構,PCl5中P—Cl鍵的鍵能為c kJ·mol-1,PCl3中P—Cl鍵的鍵能為1.2c kJ·mol-1。請回答:PCl3(g)和氯氣反應生成PCl5(g)的熱化學方程式為________________________________,Cl—Cl 鍵的鍵能為_________________________。
(2)離子液體是一種室溫熔融鹽非水體系。由有機陽離子、Al2Cl7-利AlCl4-組成的離子液體作電解液時,可在鋼制品上電鍍鋁。則鋼制品應接電源的__________極,已知電鍍過程中不產(chǎn)生其他離子且有機陽離子不參與電極反應,陰極電極反應式為_________________________。
(3)人工腎臟可用間接電化學方法除去代謝產(chǎn)物中的尿素,原理如圖
①電源的負極為_____________(填“A”或“B”)。
②陽極室中發(fā)生的反應為_____________________,______________________。
③電解結束后,陰極室溶液的pH 與電解前相比將____________________。
【答案】 PCl3(g)+Cl2(g)=PC15(g) ΔH=kJ·mol-1 (b-a+5.6c)/4 kJ·mol-1 負 4Al2Cl7-+e-=A1+7AlCl4- B 2C1--2e-= Cl2↑ CO(NH2)2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl 不變
【解析】(1)設已知中的兩個熱化學方程式分別為:①P4(s)+6Cl2(g)=4PCl3(g) ΔH=akJ·mol-1,②P4(s)+10Cl2(g)=4PCl5(g) ΔH=bkJ·mol-1,根據(jù)蓋斯定律,(②-①)÷4得:PCl3(g)+Cl2(g)=PC15(g) ΔH=kJ·mol-1;焓變=反應物鍵能之和-生成物鍵能之和,用E(Cl-Cl)表示Cl—Cl鍵的鍵能,可得:E(Cl-Cl)+3×1.2c-5c=kJmol-1,解得E(Cl-Cl)=(b-a+5.6c)/4 kJ·mol-1。
(2)根據(jù)電鍍原理,鋼鐵上鍍鋁,鋁做陽極與電源正極相連,鋼鐵做陰極與電源負極相連,則鋼制品應接電源的負極;電解質溶液為:有機陽離子、Al2Cl7-和AlCl4-,因為該離子液體是一種室溫熔融鹽,為非水體系,電鍍過程中不產(chǎn)生其他離子且有機陽離子不參與電極反應,所以陰極發(fā)生還原反應生成鋁,鋁元素的化合價降低,根據(jù)離子液體成分,結合電荷守恒分析可得,應為Al2Cl7-得電子,電極反應式為:4Al2Cl7-+3e-=Al+7AlCl4-。
(3)①如圖該裝置為電解池,左室進入NaCl和尿素混合液,產(chǎn)生了Cl2、CO2和N2,發(fā)生氧化反應,故A為電源正極,所以B為電源的負極,右室電解產(chǎn)物為H2,發(fā)生還原反應。②由圖可知,陽極室首先是Cl-放電生成Cl2,然后Cl2再氧化尿素生成氮氣和二氧化碳,同時生成HCl,故陽極室中發(fā)生的反應為:2C1-2e-=Cl2↑、CO(NH2)2+3Cl2+H2O=N2+CO2+6HCl。③陰極反應為2H2O+2e-=2OH-+H2↑,根據(jù)兩極的反應及電子守恒可看出,兩極上產(chǎn)生的OH-、H+的數(shù)目相等,陽極室中產(chǎn)生的H+通過質子交換膜進入陰極室與OH-恰好反應生成水,所以電解結束后,陰極室溶液的pH與電解前相比不變。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】已知某化學反應的平衡常數(shù)表達式為K=,在不同的溫度下該反應的平衡常數(shù)如下表:
下列有關敘述不正確的是( )
A. 該反應的化學方程式是CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)
B. 上述反應的正反應是放熱反應
C. 若在一定體積的密閉容器中通入CO2和H2各1mol,5 min后溫度升高到830℃,此時測得CO2為0.4 mol時,該反應達到平衡狀態(tài)
D. 若平衡濃度符合下列關系式: ,則此時的溫度為1000℃
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列關于電化學的實驗事實正確的是( )
出現(xiàn)環(huán)境 | 實驗事實 | |
A | 以稀H2SO4為電解質的Cu-Zn原電池 | Cu為正極,正極上發(fā)生還原反應 |
B | 電解CuCl2溶液 | 電子經(jīng)過負極→陰極陽極→正極 |
C | 弱酸性環(huán)境下鋼鐵腐蝕 | 負極處產(chǎn)生H2,正極處吸收O2 |
D | 將鋼閘門與外加電源負極相連 | 犧牲陽極陰極保護法,可防止鋼閘門腐蝕 |
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】已知咖啡酸的結構如右圖所示。關于咖啡酸的描述正確的是
A. 與咖啡酸的官能團完全相同(不含咖啡酸),且苯環(huán)上只有3個取代基的同分異構體(不包括順反異構)有11種
B. 咖啡酸的分子式為C9H6O4
C. 咖啡酸與互為同系物
D. 1mol 咖啡酸與足量NaHCO3溶液反應產(chǎn)生3mol 氣體
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】如下圖所示,A為銀白色金屬,A、B、C、D、E、F中均含有同一種元素。常溫下G為液態(tài),H為氣態(tài)。
試回答:
(1)寫出化學式:C________,D________,F________,H________。
(2)A與水反應的化學方程式為___________________________________________________。
(3)寫出F→E的化學方程式:___________________________________________________。
(4)若向E的飽和溶液中通入足量的H,實驗現(xiàn)象為_________________________________。
(5)寫出F的一種用途___________________________________________________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】鈉、鋁、鐵是三種重要的金屬。請回答:
(1)鈉元素的金屬性比鋁的________(填“強”或“弱”)。
(2)將一小塊金屬鈉投入水中,發(fā)生反應的離子方程式為______________________;可觀察到的實驗現(xiàn)象是________(填序號)。
a.鈉沉到水底 b.鈉熔成小球 c.小球四處游動
(3)呼吸面具的原理:________________,_______________________。
(4)填寫a、b、c化學式并書寫①、②的離子方程式(a、b、c均為含Al化合物);
a:____________,b:_____________,c:____________;
①____________________________________________;
②____________________________________________;
(5)Fe跟Cl2在一定條件下反應,所得產(chǎn)物的化學式是________。將該產(chǎn)物溶于水配成溶液,分裝在兩支試管中。請回答:
a.若向其中一支試管中滴加KSCN溶液,則溶液變成________色。
b.向另一支試管中滴加NaOH溶液,現(xiàn)象為___________________________,反應的離子方程式是________________________________________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】將AgCl分別加入盛有:①5 mL水;② 6 mL0.5mol·L-1 NaCl溶液;③10 mL0.2mol·L-1 CaCl2溶液;④50 mL0.1mol·L-1鹽酸的燒杯中,均有固體剩余,各溶液中c(Ag+)從大到小的順序排列正確的是
A. ④③②① B. ②③④① C. ①④③② D. ①③②④
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】肼是重要的化工原料。某探究小組利用下列反應制取水合肼(N2H4·H2O):CO(NH2)2+2NaOH+NaClO=Na2CO3+N2H4·H2O+NaCl。
實驗一:制備NaClO溶液(實驗裝置如圖1所示)
(1)錐形瓶中發(fā)生反應的離子方程式是________________________________________________。
實驗二:制取水合肼.(實驗裝置如圖2所示)
已知水合肼具有還原性,被氧化生成氮氣。
控制反應溫度,將分液漏斗中溶液緩慢滴入三頸燒瓶中,充分反應。加熱蒸餾三頸燒瓶內(nèi)的溶液,收集108~114℃餾分。
(2)分液漏斗中的溶液是______(填標號).
A.CO(NH2)2溶液 B.NaOH和NaClO混合溶液
選擇的理由是____________________________________________________。
實驗三:測定餾分中水合肼的質量分數(shù)。采用下列步驟:
a.稱取餾分5.000g,加入適量NaHCO3固體,加水配成250mL溶液。
b.移取25.00mL溶液于錐形瓶中,加入10mL水,搖勻。
c.用0.2000 mol·L-1的I2溶液滴定,至溶液出現(xiàn)微黃色且半分鐘內(nèi)不消失,滴定過程中,溶液的pH保持在6.5左右,記錄消耗碘的標準溶液的體積。
d.進一步操作與數(shù)據(jù)處理。
(3)水合肼與碘溶液反應的化學方程式為:_______________________;
(4)滴定過程中,NaHCO3能控制溶液的pH在6.5左右,原因是_______________。
(5)滴定時,碘的標準溶液盛放在___________(填“酸式”或“堿式”)滴定管中;若三次滴定消耗碘的標準溶液的平均體積為18.00mL,則餾分中水合肼(N2H4·H2O)的質量分數(shù)為____________________(保留三位有效數(shù)字)。
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