【題目】氟的單質(zhì)及其化合物在生產(chǎn)殺蟲劑、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) = SF6(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】(1)反應(yīng)Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) ΔH1,平衡常數(shù)為K1;反應(yīng)Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g) ΔH2,平衡常數(shù)為K2;在不同溫度K1、K2值如下表:
700 ℃ | 900 ℃ | |
K1 | 1.47 | 2.15 |
K2 | 2.38 | 1.67 |
①反應(yīng)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH平衡常數(shù)為K,則ΔH=________(用ΔH1和ΔH2表示),K=________(用K1和K2表示)。
②能判斷CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是____(填字母)。
A.容器中壓強(qiáng)不變
B.混合氣體中c(CO)不變
C.v正(H2)=v逆(H2O)
D.c(CO)=c(CO2)
(2)一定溫度下,向某密閉容器中加入足量鐵粉并充入一定量的CO2氣體,發(fā)生反應(yīng)Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g) ΔH>0,CO2的濃度與時(shí)間的關(guān)系如圖所示。
①該條件下反應(yīng)的平衡常數(shù)為________;若鐵粉足量,CO2的起始濃度為2.0 mol·L-1,則平衡時(shí)CO2的濃度為________ mol·L-1。
②下列措施中能使平衡時(shí)增大的是________(填字母)。
A.升高溫度 B.增大壓強(qiáng)
C.充入一定量的CO2 D.再加入一定量鐵粉
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】同溫同壓下兩相同圓底燒瓶中分別充滿①NH3,②NO2倒扣于水中進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn),經(jīng)充分反應(yīng)后,瓶?jī)?nèi)溶液的物質(zhì)的量濃度為
A. ①>② B. ①<② C. ①=② D. 不能確定
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】中和熱的測(cè)定實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是要比較準(zhǔn)確地配制一定的物質(zhì)的量濃度的溶液,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要盡量避免熱量的散失,要求比較準(zhǔn)確地測(cè)量出反應(yīng)前后溶液溫度的變化。回答下列問(wèn)題:
(1)從實(shí)驗(yàn)裝置上看,圖中尚缺少的一種玻璃用品是______________________。
(2)在大小燒杯之間填滿碎泡沫(或紙條)其作用是____________________;大燒杯上如不蓋硬紙板,求得的中和熱數(shù)值__________(填“偏大、偏小、無(wú)影響”)。
(3)做一次完整的中和熱實(shí)驗(yàn),溫度計(jì)需要使用______次;
(4)該實(shí)驗(yàn)常用0.50 mol·L-1HCl和0.55 mol·L-1的NaOH溶液各50 mL。若上述HCl、NaOH溶液的密度都近似為1 g/cm3,中和后生成的溶液的比熱容c=4.18 J/(g·℃),反應(yīng)后溫度升高了△t,則生成1mol水時(shí)的反應(yīng)熱ΔH=___________ kJ/mol(填表達(dá)式)。
(5)如果用50mL0.50mol/L醋酸與50mL0.55mol/LNaOH溶液進(jìn)行反應(yīng),與上述實(shí)驗(yàn)相比,所放出的熱量______(填“相等、不相等”),簡(jiǎn)述理由____________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】環(huán)境問(wèn)題已成為全球普遍的熱門話題。
(1)利用甲烷催化還原氨氧化物。已知:CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H1=-867kJmol-1,CH4(g) +4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H2=-574kJmol-1,則CH4將NO還原為N2的熱化學(xué)方程式為___。
(2)用NH3催化還原NOX也可以消除氮氧化物的污染.如圖采用NH3作還原劑,煙氣以一定的流速通過(guò)兩種不同催化劑,測(cè)量逸出氣體中氮氧化物含量,從而確定煙氣脫氮率(注:脫氮率即氮氧化物轉(zhuǎn)化率),反應(yīng)原理為:NO(g) +NO2(g) +2NH3(g) 2N2(g)+3H2O(g)。
①該反應(yīng)的△S___0,△H___0(填“>”、“=”或“<”)。
②對(duì)于氣體反應(yīng),用某組分(B)的平衡壓強(qiáng)(pB )代替物質(zhì)的量濃度(cB)也可以表示平衡常數(shù)(記作Kp),則上述反應(yīng)的Kp=______。
③以下說(shuō)法正確的是___(填標(biāo)號(hào))。
A.第②種催化劑比第①種催化劑脫氮率高
B.相同條件下,改變壓強(qiáng)對(duì)脫氮率沒(méi)有影響
C.催化劑①、②分別適合于250℃和450℃左右脫氮
(3)催化反硝化法和電化學(xué)沉解法可用于治理水中硝酸鹽的污染。
①催化反硝化法中,用H2能NO3-還原為N2,一段時(shí)間后,溶液的堿性明顯增強(qiáng),則反應(yīng)離子方程式為____。
②電化學(xué)降解NO3-的原理如圖所示。電源正極為______(填A或B),陰極反應(yīng)式為______。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】非金屬單質(zhì)A經(jīng)如圖所示的過(guò)程轉(zhuǎn)化為含氧酸D,已知D為強(qiáng)酸,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)若A在常溫下為固體,B是能使品紅溶液褪色的有刺激性氣味的無(wú)色氣體。
①D的化學(xué)式是___;
②在工業(yè)生產(chǎn)中B氣體的大量排放被雨水吸收后形成了____而污染了環(huán)境。
(2)若A在常溫下為氣體,C是紅棕色的氣體。
①A、C的化學(xué)式分別是:A_____;C____。
②D的濃溶液在常溫下可與銅反應(yīng)并生成C氣體,請(qǐng)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式____。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在一密閉容器中,反應(yīng)aA(g)≒bB(g)達(dá)平衡后,保持溫度不變,將容器體積增加一倍,當(dāng)達(dá)到新的平衡時(shí),B的濃度是原來(lái)的60%,則( )
A.平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)了B.物質(zhì)A的轉(zhuǎn)化率減少了
C.物質(zhì)B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小了D.a>b
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列操作達(dá)不到預(yù)期目的是( )
用乙醇與3mol/L的H2SO4混合共熱制乙烯;
將飽和食鹽水滴入盛有電石的燒瓶中制乙炔;
將苯和溴水混合后加入Fe粉制溴苯;
分餾石油時(shí)將溫度計(jì)的水銀球位于蒸餾燒瓶的支管口處,實(shí)驗(yàn)室制乙烯則是伸入到混合液中;
制硝基苯時(shí),應(yīng)先加濃硝酸,再加濃硫酸,待液體冷卻后再加苯;
將與NaOH的醇溶液共熱制備CH3-CH=CH2
A.B.C.D.
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】利用水鈷礦(主要成分為Co2O3,含少量Fe2O3、A12O3、MnO、MgO、CaO、SiO2等)可以制取多種化工試劑,以下為草酸鈷晶體和氯化鈷晶體的制備流程,回答下列問(wèn)題:
已知:①浸出液中含有的陽(yáng)離子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+、Mg2+、Ca2+等.
②沉淀I中只含有兩種沉淀。
③流程中部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見(jiàn)下表.
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Co(OH)2 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 |
開(kāi)始沉淀 | 2.7 | 7.6 | 7.6 | 4.0 | 7.7 |
完全沉淀 | 3.7 | 9.6 | 9.2 | 5.2 | 9.8 |
(1)浸出過(guò)程中Co2O3發(fā)生反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為___________。
(2)NaClO3在浸出液中發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為_________________。
(3)加入Na2CO3調(diào)PH至5.2,目的是__________________________;萃取劑層含錳元素,則沉淀II的主要成分為_____________。
(4)操作I包括:將水層加入濃鹽酸調(diào)整PH為2~3,___________、____________、過(guò)濾、洗滌、減壓烘干等過(guò)程。
(5)為測(cè)定粗產(chǎn)品中CoCl2·6H2O含量,稱取一定質(zhì)量的粗產(chǎn)品溶于水,加入足量硝酸酸化的硝酸銀溶液,過(guò)濾、洗滌、干燥,測(cè)沉淀質(zhì)量。通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)粗產(chǎn)品中CoCl2·6H2O質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于100%,其原因可能是____________________(回答一條原因即可)。
(6)將5.49g草酸鈷晶體(CoC2O4·2H2O)置于空氣中加熱,受熱過(guò)程中不同溫度范圍內(nèi)分別得到一種固體物質(zhì),其質(zhì)量如下表.
溫度范圍/℃ | 固體質(zhì)量/g |
150~210 | 4.41 |
290~320 | 2.41 |
經(jīng)測(cè)定,整個(gè)受熱過(guò)程,只產(chǎn)生水蒸氣和CO2氣體,則290~320℃溫度范圍,剩余的固體物質(zhì)化學(xué)式為__。
[已知: CoC2O4·2H2O的摩爾質(zhì)量為183g·mol-1]
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