【題目】氟的單質(zhì)及其化合物在生產(chǎn)殺蟲(chóng)劑、滅火劑及特種塑料等方面用途廣泛。
(1)在2%的氫氧化鈉溶液中通入氟氣,發(fā)生反應(yīng):2F2+2NaOH═2NaF+H2O+OF2。該反應(yīng)氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為____,OF2的電子式為___。
(2)SF6是一種優(yōu)良的絕緣氣體材料,分子結(jié)構(gòu)中只存在S-F鍵,已知1molS(s)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)硫原子時(shí)吸收能量280kJ,形成1molF-F、S-F鍵需放出的能量分別為160kJ、330kJ,試寫(xiě)出固態(tài)S單質(zhì)和氟氣反應(yīng)生成SF6氣體的熱化學(xué)方程式______。
(3)用含氟牙膏刷牙,氟離子會(huì)與牙釉質(zhì)[主要成分為Ca5(PO4)3OH]發(fā)生反應(yīng): Ca5(PO4)3OH(s)+F-(aq)Ca5(PO4)3F(s)+OH-(aq),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_____(已知Ksp[Ca5(PO4)3OH]=7×l0-37,Ksp[Ca5(PO4)3F]=2.8×l0-61)。
(4)聚四氟化烯常用于炊具的“不粘涂層”。制備四氟化烯的反應(yīng)原理為:2CHClF2(g)C2F4(g)+2HCl(g)△H1(反應(yīng)I),副反應(yīng)為:3CHClF(g)C3F6(g)+3HCl(g)△H2(反應(yīng)II),反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)各氣體的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)隨溫度的變化如圖所示:
① 在恒溫恒容的條件下,下列能夠說(shuō)明反應(yīng)I達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是:_________(填標(biāo)號(hào))。
A.混合氣體密度不再改變 B.混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變
C.v正(C2F4)=2V逆(HCl) D.c(C2F4)與c(HCl)比值保持不變
② 圖中曲線A表示的物質(zhì)是:______(填化學(xué)式)。
③反應(yīng)2CHClF2(g)C2F4(g)+2HCl(g)的△H_____0(填“>”或“<”)。
④工業(yè)上常在900℃以上通過(guò)裂解CHClF2來(lái)制取C2F4,其原因是______。
(5)25℃時(shí),向amol/L的NaF溶液中滴加等體積bmol/L的鹽酸使溶液呈中性(不考慮鹽酸與氫氟酸的揮發(fā),忽略溶液體積變化),則HF的電離平衡常數(shù)Ka=______。(用含a和b的代數(shù)式表示)
【答案】2:1 S(s) + 3F2(g) = SF6(g) ΔH = -1220kJ/mol 2.5×1024 BD HCl > C2F4的產(chǎn)率高,副產(chǎn)物C3F6的含量幾乎為0
【解析】
⑴2F2+2NaOH═2NaF+H2O+OF2,該反應(yīng)中F的化合價(jià)從0價(jià)變?yōu)?/span>-1價(jià),O元素的化合價(jià)從-2價(jià)變?yōu)?/span>+2價(jià),氧化劑為F2,還原劑為NaOH,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2:1,二氟化氧分子中F原子最外層達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),其正確的電子式為。
⑵反應(yīng)熱ΔH=反應(yīng)物總鍵能生成物總鍵能,所以對(duì)于S(s) + 3F2(g) = SF6(g),其反應(yīng)熱ΔH = 280kJ/mol+3×160kJ/mol - 6×330kJ/mol = -1220kJ/mol。
⑶Ca5(PO4)3F溶度積比Ca5(PO4)3OH小,該反應(yīng)的平衡常數(shù)。
⑷①A選項(xiàng),制備四氟化烯反應(yīng)前后都為氣體,在恒容的條件下,混合氣體密度始終保持改變,故A錯(cuò)誤;B選項(xiàng),制備四氟化烯的反應(yīng),反應(yīng)前后物質(zhì)的量在變化,混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量,氣體的質(zhì)量在反應(yīng)前后是守恒的,是一個(gè)反應(yīng)前后物質(zhì)的量會(huì)變化的反應(yīng),所以當(dāng)M不變時(shí),達(dá)到了平衡,故B正確;C選項(xiàng),v正(C2F4)=2V逆(HCl),一正一逆滿足,但不滿足登記計(jì)量系數(shù)之比,故C錯(cuò)誤;D選項(xiàng),c(C2F4)與c(HCl)比值保持不變,說(shuō)明各物質(zhì)的量不變,達(dá)到了平衡,故D正確。
②根據(jù)兩個(gè)方程式得出可知氯化氫的物質(zhì)的量一直在增加,且增加量最大,因此A為氯化氫。
③根據(jù)圖示可知,隨著溫度的升高CHClF2物質(zhì)的量在減少,所以正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),即2CHClF2(g)C2F4(g)+2HCl(g)的△H > 0。
④通過(guò)圖示可知,在900C以上,副產(chǎn)物C3F6的含量幾乎為0,工業(yè)上常在900C以上通過(guò)裂解CHClF2來(lái)制取C2F4,其原因是C2F4的產(chǎn)率高,副產(chǎn)物C3F6的含量幾乎為0。
⑸鹽酸和NaF之間反應(yīng)生成氯化鈉和HF,溶液顯示中性,所以NaF會(huì)剩余,則生成的
c(HF) = 0.5bmol/L,溶液呈中性,溶液顯中性,故c(H+)= c(OH-)=1×10-7mol/L,根據(jù)電荷守恒,c(Cl-)=0.5bmol/L,c(F-) + c(Cl-)=c(Na+) =0.5amol/L,所以c(F-) = (0.5a
-0.5b) mol/L,HF的電離常數(shù)。
⑴2F2+2NaOH═2NaF+H2O+OF2,該反應(yīng)中F的化合價(jià)從0價(jià)變?yōu)?/span>-1價(jià),O元素的化合價(jià)從-2價(jià)變?yōu)?/span>+2價(jià),氧化劑為F2,還原劑為NaOH,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2:1,二氟化氧分子中F原子最外層達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),其正確的電子式為,故答案為:2:1;。
⑵反應(yīng)熱ΔH=反應(yīng)物總鍵能生成物總鍵能,所以對(duì)于S(s) + 3F2(g) = SF6(g),其反應(yīng)熱ΔH = 280kJ/mol+3×160kJ/mol - 6×330kJ/mol = -1220kJ/mol,故答案為:S(s) + 3F2(g) = SF/span>6(g) ΔH = -1220kJ/mol。
⑶Ca5(PO4)3F溶度積比Ca5(PO4)3OH小,該反應(yīng)的平衡常數(shù);故答案為:2.5×1024。
⑷①A選項(xiàng),制備四氟化烯反應(yīng)前后都為氣體,在恒容的條件下,混合氣體密度始終保持改變,故A錯(cuò)誤;B選項(xiàng),制備四氟化烯的反應(yīng),反應(yīng)前后物質(zhì)的量在變化,混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量,氣體的質(zhì)量在反應(yīng)前后是守恒的,是一個(gè)反應(yīng)前后物質(zhì)的量會(huì)變化的反應(yīng),所以當(dāng)M不變時(shí),達(dá)到了平衡,故B正確;C選項(xiàng),v正(C2F4)=2V逆(HCl),一正一逆滿足,但不滿足登記計(jì)量系數(shù)之比,故C錯(cuò)誤;D選項(xiàng),c(C2F4)與c(HCl)比值保持不變,說(shuō)明各物質(zhì)的量不變,達(dá)到了平衡,故D正確;綜上所述,答案為:BD。
②根據(jù)兩個(gè)方程式得出可知氯化氫的物質(zhì)的量一直在增加,且增加量最大,因此A為氯化氫,故答案為:HCl。
③根據(jù)圖示可知,隨著溫度的升高CHClF2物質(zhì)的量在減少,所以正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),即2CHClF2(g)C2F4(g)+2HCl(g)的△H > 0,故答案為:> 。
④通過(guò)圖示可知,在900C以上,副產(chǎn)物C3F6的含量幾乎為0,工業(yè)上常在900C以上通過(guò)裂解CHClF2來(lái)制取C2F4,其原因是C2F4的產(chǎn)率高,副產(chǎn)物C3F6的含量幾乎為0,故答案為:C2F4的產(chǎn)率高,副產(chǎn)物C3F6的含量幾乎為0。
⑸鹽酸和NaF之間反應(yīng)生成氯化鈉和HF,溶液顯示中性,所以NaF會(huì)剩余,則生成的
c(HF) = 0.5bmol/L,溶液呈中性,溶液顯中性,故c(H+)= c(OH-)=1×10-7mol/L,根據(jù)電荷守恒,c(Cl-)=0.5bmol/L,c(F-) + c(Cl-)=c(Na+) =0.5amol/L,所以c(F-) = (0.5a
-0.5b) mol/L,HF的電離常數(shù),故答案為:。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列離子方程式中,正確的是( 。
A.Fe3+的檢驗(yàn):Fe3++3KSCN═Fe(SCN)3+3K+
B.氯氣用于自來(lái)水消毒:Cl2+H2O═H++Cl-+HClO
C.證明H2O2具有還原性:2MnO4-+6H++3H2O2═2Mn2++4O2↑+6H2O
D.用CuCl2溶液做導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn),燈泡發(fā)光:CuCl2 Cu2++2Cl-
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列離子方程式能用來(lái)解釋相應(yīng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的是( )
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 | 離子方程式 | |
A | 向氫氧化鎂懸濁液中滴加氯化銨溶液,沉淀溶解 | |
B | 向沸水中滴加飽和氯化鐵溶液得到紅褐色液體 | |
C | 二氧化硫使酸性高錳酸鉀溶液褪色 | |
D | 氧化亞鐵溶于稀硝酸 |
A. AB. BC. CD. D
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列實(shí)驗(yàn)與對(duì)應(yīng)的圖象符合的是( )
A.①是向一定量的CH3COOH溶液中通入氨氣
B.②是向等物質(zhì)的量的HCl和AlCl3溶液中滴入NaOH溶液至過(guò)量
C.③是對(duì)于達(dá)到平衡狀態(tài)的反應(yīng),在t1時(shí)縮小容器,并在t2時(shí)又達(dá)到平衡。
D.④是將pH=2的鹽酸和醋酸分別加水稀釋
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在下,將m的醋酸溶液與n的氫氧化鈉溶液等體積混合,恰好使反應(yīng)后的溶液呈中性,則下列觀點(diǎn)正確的是
A.反應(yīng)后的溶液中:
B.反應(yīng)前溶液的物質(zhì)的量濃度:
C.反應(yīng)后的溶液中:
D.該溫度下,醋酸的電離平衡常數(shù)的表達(dá)式為:
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】按要求填空:
(1)用系統(tǒng)命名法命名下列物質(zhì)或者根據(jù)名稱寫(xiě)出對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。
_________________________
3,4,4-三甲基-1-戊炔_________________________________
(2)寫(xiě)出下列物質(zhì)中的官能團(tuán)的名稱。
_________
(3)苯環(huán)上含 -C2H5、-CH3、-Br三個(gè)取代基的同分異構(gòu)體有_____種。
(4)某研究性學(xué)習(xí)小組為確定一種從煤中提取的液態(tài)烴X的結(jié)構(gòu),對(duì)其進(jìn)行探究。
步驟一:這種碳?xì)浠衔镎魵馔ㄟ^(guò)熱的氧化銅(催化劑),氧化成二氧化碳和水,再用裝有無(wú)水氯化鈣和固體氫氧化鈉的吸收管完全吸收。2.12g有機(jī)物X的蒸氣氧化產(chǎn)生7.04g二氧化碳和1.80g水。
步驟二:通過(guò)儀器分析得知X的相對(duì)分子質(zhì)量為106。
步驟三:用核磁共振儀測(cè)出X的1H核磁共振譜有2個(gè)峰,其面積之比為2:3 (如圖Ⅰ)。
步驟四:利用紅外光譜儀測(cè)得X分子的紅外光譜如圖Ⅱ。試填空:
①X的分子式為___________;X的習(xí)慣命名為___________;
②步驟二中的儀器分析方法稱為___________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】常溫下,現(xiàn)有0.1 mol/L的NH4HCO3溶液,pH=7.8。已知含氮(或含碳)各微粒的分布分?jǐn)?shù)(平衡時(shí)某種微粒的濃度占各種微粒濃度之和的分?jǐn)?shù))與pH的關(guān)系如下圖所示。下列說(shuō)法不正確的是( )
A.NH4HCO3溶液中存在下列守恒關(guān)系:c(NH)+c(NH3·H2O)=c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3)
B.往該溶液中逐滴滴加氫氧化鈉時(shí)NH和HCO濃度逐漸減小
C.通過(guò)分析可知常溫下Kb(NH3·H2O)>Ka1(H2CO3)
D.當(dāng)溶液的pH=9時(shí),溶液中存在下列關(guān)系:c(HCO)>c(NH)>c(NH3·H2O)>c(CO)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在標(biāo)準(zhǔn)狀況下進(jìn)行甲、乙、丙三組實(shí)驗(yàn)。三組實(shí)驗(yàn)各取同濃度的鹽酸30mL,加入同一種鎂鋁合金粉末,產(chǎn)生氣體。有關(guān)數(shù)據(jù)列表如下(氣體體積均為標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)得):
實(shí)驗(yàn)序號(hào) | 甲 | 乙 | 丙 |
合金質(zhì)量/g | 0.255 | 0.385 | 0.459 |
生成氣體/ml | 280 | 336 | 336 |
(1)該鹽酸的物質(zhì)的量濃度____________;
(2)合金中Mg、Al的物質(zhì)的量之比為___________;
(3)在丙組實(shí)驗(yàn)后,向容器中加入1mol/L的NaOH溶液,恰好使合金中的鋁元素全部轉(zhuǎn)化為AlO2-,并使Mg2+剛好沉淀完全,則溶液中AlO2-的物質(zhì)的量為__________mol;溶液中Na+的物質(zhì)的量為_________mol;所加NaOH溶液的體積為_________mL。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】二氧化硫—空氣質(zhì)子交換膜燃料電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的同時(shí),實(shí)現(xiàn)了制硫酸、發(fā)電、環(huán)保三位一體的結(jié)合,降低了成本提高了效益,其原理如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A. Pt1電極附近發(fā)生的反應(yīng)為:SO2+2H2O-2e-===SO+4H+
B. Pt2電極附近發(fā)生的反應(yīng)為O2+4e-===2O2-
C. 該電池放電時(shí)電子從Pt1電極經(jīng)過(guò)外電路流到Pt2電極
D. 相同條件下,放電過(guò)程中消耗的SO2和O2的體積比為2∶1
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