【題目】亞硝酸鈉是一種工業(yè)鹽,用途廣泛;外觀與食鹽非常相似,但毒性較強,食品添加亞硝酸鈉必須嚴(yán)格控制用量。某化學(xué)興趣小組對食鹽與亞硝酸鈉進(jìn)行了如下探究:
㈠鑒別NaCl和NaNO2
(1)測定溶液PH
用PH試紙分別測定0.1mol·L-1兩種鹽溶液的PH,測得NaNO2溶液呈堿性。NaNO2溶液呈堿性的原因是 ________________________(用離子方程式解釋)。NaNO2溶液中c(HNO2)=_____________(用溶液中其它離子的濃度關(guān)系式表示)
(2)沉淀法
取2mL0.1 mol·L-1兩種鹽溶液于試管中,分別滴加幾滴稀硝酸銀溶液。兩只試管均產(chǎn)生白色沉淀。分別滴加幾滴稀硝酸并振蕩,盛NaNO2溶液的試管中沉淀溶解。
該溫度下Ksp(AgNO2)=2×10-8(mol·L-1)2; Ksp(AgCl)=1.8×10-10(mol·L-1)2
則反應(yīng)AgNO2(s) +Cl-(aq)AgCl(s)+ NO2-(aq)的化學(xué)平衡常數(shù)K=__________
(3)氧化法
取2mL0.1 mol·L-1兩種鹽溶液于試管中,分別滴加幾滴酸性KMnO4溶液。使酸性KMnO4溶液褪色的是NaNO2溶液。該反應(yīng)的離子方程式為____________。
㈡NaNO2性質(zhì)探究
該興趣小組同學(xué)用下圖裝置探究亞硝酸鈉與硫酸反應(yīng)及氣體產(chǎn)物成分。
已知: 氣體液化的溫度:NO221℃ 、 NO –152℃
(1)為了檢驗裝置A中生成的氣體產(chǎn)物,儀器的連接順序為(從左向右連接):A→______→ ______→_______→_______;組裝好儀器后,接下來進(jìn)行的操作是________________。
(2)反應(yīng)前應(yīng)打開彈簧夾,先通入一段時間氮氣,排除裝置中的空氣。
(3)在關(guān)閉彈簧夾,打開分液漏斗活塞,滴入70%硫酸后,A中產(chǎn)生紅棕色氣體。
①如何確認(rèn)A中產(chǎn)生氣體是否含有NO _________。(寫出實驗操作、現(xiàn)象和結(jié)論)
②裝置E的作用是_______________________。
③若向D中通入過量O2,則裝置B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________。
【答案】NO2-+H2OHNO2+OH- c(OH-)-c(H+) 111.1 5NO2-+ 2MnO4-+ 6H+ = 5NO3-+ 2Mn2+ + 3H2O D E C B 檢驗裝置的氣密性 打開活塞,向D中通入O2,若出現(xiàn)紅棕色氣體,證明A中產(chǎn)生氣體含有NO ;若無紅棕色氣體出現(xiàn),則不含NO 冷凝,使NO2完全液化 4NO2+O2+4NaOH=4NaNO3+2H2O
【解析】
(一)(1)NaNO2溶液顯示堿性,NaNO2說明為強堿弱酸鹽,亞硝酸根離子水解導(dǎo)致溶液顯示堿性;根據(jù)亞硝酸鈉溶液中的質(zhì)子守恒分析;
(2)寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式,然后根據(jù)Ksp(AgNO2)、Ksp(AgCl)進(jìn)行計算;
(3)酸性高錳酸鉀具有強氧化性,將亞硝酸根離子氧化成硝酸根離子;
(二)(1)根據(jù)各部分裝置的作用進(jìn)行連接;
(3)①根據(jù)一氧化氮和氧氣反應(yīng)生成紅棕色二氧化氮氣體判斷;
②溫度低于二氧化氮液化溫度時,二氧化氮變成液態(tài);
③氧氣過量,進(jìn)入B中可理解為先生成硝酸,硝酸再與氫氧化鈉反應(yīng)生成硝酸鈉和水。
(一)(1)由于NaNO2溶液顯示堿性,說明NaNO2為強堿弱酸鹽,NO2-在溶液中存在水解平衡,NO2-+H2OHNO2+OH-;根據(jù)亞硝酸鈉溶液中的質(zhì)子守恒可得:c(OH-)=c(HNO2)+c(H+),則c(HNO2)=c(OH-)-c(H+)。
(2)反應(yīng)AgNO2(s)+Cl-(aq)═AgCl(s)+NO2-(aq)的化學(xué)平衡常數(shù)K=,根據(jù)Ksp(AgCl)=c(Cl-)×c(Ag+)、Ksp(AgNO2)=c(NO2-)×c(Ag+)可知,K= = ==111.1;
(3)酸性高錳酸鉀具有強氧化性,能夠?qū)喯跛徕c氧化成硝酸鈉,根據(jù)得失電子守恒和原子守恒配平,反應(yīng)的離子方程式為5NO2-+ 2MnO4-+ 6H+ = 5NO3-+ 2Mn2+ + 3H2O;
(二)(1)C吸收水蒸氣,B尾氣處理,防止污染空氣,D檢驗NO,E冷卻二氧化氮,利用檢驗NO,所以裝置的連接為:A→D→E→C→B;組裝好儀器后,接下來進(jìn)行的操作實驗是檢查裝置氣密性。
(3)①確認(rèn)A中產(chǎn)生氣體是否含有NO的方法為:打開活塞,向D中通入O2,若出現(xiàn)紅棕色氣體,證明A中產(chǎn)生氣體含有NO;若無紅棕色氣體出現(xiàn),則不含NO。
②二氧化氮的液化溫度是21℃,低于此溫度時,二氧化氮氣體變成液態(tài),所以裝置E的作用是冷凝使NO2完全液化。
③如果向D中通入過量O2,則裝置B中二氧化氮、氧氣和氫氧化鈉反應(yīng)生成硝酸鈉和水,其反應(yīng)方程式為:4NO2+O2+4NaOH=4NaNO3+2H2O。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】對于可逆反應(yīng)4NH3+5O24NO+6H2O(g),下列敘述正確的是( )
A.達(dá)到平衡狀態(tài),2 v正(NH3)= 3v逆(H2O)
B.單位時間內(nèi)生成x mol NO的同時,消耗x mol NH3,則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
C.達(dá)到化學(xué)平衡時,若增加容器體積,則正反應(yīng)速率減小,逆反應(yīng)速率增大
D.反應(yīng)達(dá)到平衡時,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定小于100%
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】CO、SO2是大氣污染氣體,利用化學(xué)反應(yīng)是治理污染的重要方法。
Ⅰ.甲醇可以補充和部分替代石油燃料,緩解能源緊張,利用CO可以合成甲醇:CO+2H2CH3OH(g)。一定條件下,在容積為VL的密閉容器中充入a mol CO與2a mol H2合成甲醇,平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如圖所示。
(1)下列能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_______(填序號)。
①v逆(CO)=2v正(H2)
②c(CO)=c(CH3OH)
③混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變
④單位時間內(nèi)生成2n mol H2的同時生成n mol CH3OH
(2)該反應(yīng)在A點的平衡常數(shù)K_________(用a和V表示)。
(3)寫出既能增大v(CO)又能提高CO轉(zhuǎn)化率的一項措施:________
Ⅱ.某學(xué)習(xí)小組以SO2為原料,采用電化學(xué)方法制取硫酸。
(4)原電池原理:該小組設(shè)計的原理示意圖(如圖1所示),寫出該電池正極的電極反應(yīng)式_______。
(5)電解原理:該小組用Na2SO3溶液充分吸收SO2得到NaHSO3溶液,然后電解該溶液制得了硫酸(原理如圖2所示)。寫出開始電解時陽極的電極反應(yīng)式_______。
Ⅲ.硫代硫酸鈉(Na2S2O3)俗稱大蘇打,有著廣泛的用途。用SO2可制Na2S2O3。某小組同學(xué)制備、預(yù)測并探究硫代硫酸鈉的性質(zhì)(反應(yīng)均在溶液中進(jìn)行)。
預(yù)測 | 實驗操作 | 實驗現(xiàn)象 | |
探究1 | Na2S2O3溶液呈堿性 | 把pH試紙放在玻璃片上,用玻璃棒蘸取溶液滴在試紙上 | pH=8 |
探究2 | Na2S2O3具有還原性 | 向新制氯水中滴加Na2S2O3溶液 | 黃綠色顏色變淺,甚至褪去 |
(6)分析SO2能制備Na2S2O3的理論依據(jù)是_________。
(7)用離子方程式表示Na2S2O3溶液具有堿性的原因_________。
(8)探究2反應(yīng)的離子方程式為_________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖容器底部是培養(yǎng)基,其中含有植物生長所需的全部養(yǎng)分,如果有人在配制培養(yǎng)基的礦質(zhì)元素中使用了NH4NO3、KNO3、CaCl2·2H2O、MgSO4·7H2O、螯合鐵溶液、微量元素溶液,但缺少了一種必需元素,為補充這種元素,應(yīng)添加的化合物是( )
A.Ca(NO3)2B.KClC.KH2PO4D.K2SO4
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】隨新能源汽車的發(fā)展,新能源電池技術(shù)也在不斷創(chuàng)新,典型的鋰離子電池一般以LiCoO2或LiFePO4等為正極材料,以石墨碳為負(fù)極材料,以溶有LiPF6等的有機溶液為電解質(zhì)溶液。
(1)P原子的電子排布式為_________。Fe2+中未成對電子數(shù)為___________。
(2)N、O、F原子的第一電離能由小到大的順序為_______。
(3)等電子體具有相似的化學(xué)鍵特征,它們的許多性質(zhì)是相近的。ClO4-與PO43-互為等電子體,ClO4-的立體構(gòu)型為_______,中心原子的雜化軌道類型為________。
(4)烷烴同系物中,CH4的沸點最低,原因是______________。
(5)向CuSO4溶液中加入氨水,首先形成藍(lán)色沉淀,繼續(xù)加氨水,沉淀溶解,得到深藍(lán)色溶液,在此溶液中加入乙醇,析出深藍(lán)色的晶體。由藍(lán)色沉淀得到深藍(lán)色溶液的離子方程式為_______________;深藍(lán)色晶體中存在的化學(xué)鍵類型有__________ 。(填代號)
A.離子鍵
B.σ鍵
C.非極性共價鍵
D.配位鍵
E.金屬鍵
F.氫鍵
(6)如圖所示為Co的某種氧化物的晶胞結(jié)構(gòu)圖,則該氧化物的化學(xué)式為______;若該晶胞的棱長為a pm,則該晶體的密度為_____________g/cm3。(NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】藥物阿莫西林能殺滅或抑制細(xì)菌繁殖,它的合成路線如下:
已知:1.兩個羥基同時連在同一個碳原子上的結(jié)構(gòu)是不穩(wěn)定的,它將發(fā)生脫水反應(yīng)
+H2O
2.RCHO
(1)關(guān)于阿莫西林分子,下列說法正確的是_______________。
A.分子式為C16H18N3O5 B.分子中含4個手性碳原子
C.1 mol該物質(zhì)最多能與3mol NaOH反應(yīng) D.能發(fā)生取代、加成、氧化、縮聚等反應(yīng)
(2)反應(yīng)①的化學(xué)方程式為_______________,CH3I的作用為__________。
(3)寫出甘氨酸(H2N-CH2-COOH)和C發(fā)生縮合生成二肽的結(jié)構(gòu)簡式: ________。
(4)試寫出3種同時滿足下列條件的化合物C的同分異構(gòu)體:___________。
①分子中含苯環(huán),不含過氧鍵“-O-O-”;
②分子中含有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子。
(5)利用己有知識和題中涉及的反應(yīng),設(shè)計從的路線。(用流程圖表示,無機試劑任選)__________________
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】BHT是一種常用的食品抗氧化劑,從 出發(fā)合成BHT的方法有如下兩種。下列說法不正確的是( )
A. 方法一和方法二的反應(yīng)類型都是加成反應(yīng)
B. BHT與 都能使酸性KMnO4溶液褪色
C. 推測BHT在水中的溶解度小于苯酚
D. BHT與互為同系物
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】由N、P、Ti等元素組成的新型材料有著廣泛的用途,請回答下列問題。
(1)鈦元素基態(tài)原子未成對電子數(shù)為____個,能量最高的電子占據(jù)的能級符號為__。
(2)磷的一種同素異形體—白磷(P4)的立體構(gòu)型為____,推測其在CS2中的溶解度____(填“大于”或“小于”)在水中的溶解度。
(3)兩種三角錐形氣態(tài)氫化物膦(PH3)和氨(NH3)的鍵角分別為93.6°和107°,試分析PH3的鍵角小于NH3的原因:________。
(4)工業(yè)上制金屬鈦采用金屬還原四氯化鈦。先將TiO2(或天然的金紅石)和足量炭粉混合加熱至1000~1100K,進(jìn)行氯化處理,生成TiCl4。寫出生成TiCl4的化學(xué)反應(yīng)方程式:______。
(5)有一種氮化鈦晶體的晶胞如圖所示,該晶體的化學(xué)式為____,已知晶體的密度為pg·cm-3,阿伏加德羅常數(shù)為NA,則晶胞邊長為____cm(用含p、NA的式子表示)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】相同溫度下,體積均為0.25L的兩個恒容密閉容器中發(fā)生可逆反應(yīng):X2(g) + 3Y2(g) 2XY3(g) △H=-92.6kJ/mol
實驗測得反應(yīng)在起始、達(dá)到平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示:
容器 編號 | 起始時各物質(zhì)物質(zhì)的量/mol | 達(dá)平衡時體系能量的變化 | ||
X2 | Y2 | XY3 | ||
① | 1 | 3 | 0 | 23.15 kJ |
② | 0.6 | 1.8 | 0.8 | Q kJ |
下列敘述正確的是
A. 容器①、②中反應(yīng)的平衡常數(shù)不相等
B. 達(dá)平衡時,兩個容器中XY3的物質(zhì)的量濃度均為2 mol/L
C. 容器②中反應(yīng)達(dá)到平衡時放出的熱量為23.15kJ
D. 若容器①體積為0.20 L,則達(dá)平衡時放出的熱量小于23.15 kJ
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