【題目】氨是重要的基礎(chǔ)化工原料,可以制備亞硝酸(HNO2)、連二次硝酸(H2N2O2)、尿素[CO(NH2)2]等多種含氮的化工產(chǎn)品
(1)已知:25℃時(shí),亞硝酸和連二次硝酸的電離常數(shù)如下表所示:
化學(xué)式 | HNO2 | H2N2O2 |
電離常數(shù) | Ka=5.1×104 | Ka1=6.17×108 、Ka2=2.88×1012 |
①物質(zhì)的量濃度相同的NaNO2和NaHN2O2溶液的pH(NaNO2)_________pH(NaHN2O2)(填“>”“<”或“=”)。
②25℃時(shí),NaHN2O2溶液中存在水解平衡,其水解常數(shù)Kh=____(保留三位有效數(shù)字)。
③0.1mol/L NaHN2O2溶液中離子濃度由大到小為:________________________________
(2)以NH3與CO2為原料可以合成尿素[CO(NH2)2],涉及的化學(xué)反應(yīng)如下:
反應(yīng)I:2NH3(g)+CO2(g)NH2CO2NH4(s) ΔH1=159.5 kJ·mol1;
反應(yīng)II:NH2CO2NH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH2=+116.5 kJ·mol1;
反應(yīng)III:H2O(l)H2O(g) ΔH3=+44.0 kJ·mol1。
則反應(yīng)IV:NH3與CO2合成尿素同時(shí)生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為__________________。
(3)T1℃時(shí),向容積為2 L的恒容密閉容器中充入n(NH3)∶n(CO2)=2∶1的原料氣,使之發(fā)生反應(yīng)IV,反應(yīng)結(jié)束后得到尿素的質(zhì)量為30 g,容器內(nèi)的壓強(qiáng)(p)隨時(shí)間(t)的變化如圖1所示。
①T1℃時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的值為______________。
②圖2中能正確反映平衡常數(shù)K隨溫度變化關(guān)系的曲線為________(填曲線標(biāo)記字母)。
【答案】<1.62×107c(Na+)>c(HN2O2-)>c(OH-)>c(H+)>c(N2O22-)2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(l) ΔH=87.0 kJ·mol1128(mol/L)-3a
【解析】
(1)①根據(jù)“越弱越水解”的規(guī)律,可知NaHN2O2的水解程度大于NaNO2,故pH(NaNO2) <pH(NaHN2O2)。
②根據(jù)NaHN2O2的水解方程式,可得關(guān)系式:Kh= =1.62×107。
③由HN2O2-的電離平衡常數(shù)Ka2=2.88×1012小于HN2O2-的水解平衡常數(shù)Kh =1.62×107,所以NaHN2O2溶液呈堿性,所以NaHN2O2溶液中離子濃度由大到小為:c(Na+)>c(HN2O2-)>c(OH-)>c(H+)>c(N2O22-)。
(2)根據(jù)蓋斯定律:I式-II式-III式得方程式2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(l),則ΔH=159.5 kJ·mol1-116.5 kJ·mol1-44.0 kJ·mol1=87.0 kJ·mol1。
(3)①尿素的質(zhì)量為30g,則尿素的物質(zhì)的量為30g÷60g/mol=0.5mol,因?yàn)?/span> n(NH3)∶n(CO2)=2∶1,設(shè)n(NH3)為2 a,n(CO2)為a,則根據(jù)反應(yīng)方程式的三段式:
化學(xué)反應(yīng)方程式:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(l)
起始物質(zhì)的量/mol 2a a 0 0
轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量/mol 1 0.5 0.5 0.5
平衡物質(zhì)的量/mol 2a1 a0.5 0.5 0.5
恒溫恒容條件下,壓強(qiáng)之比等于氣體物質(zhì)的量之比,由圖像可知:(2 a + a):( 2a1+ a0.5)=9:3,解之得:a=0.75,平衡時(shí)c(NH3)=(2 a -1)mol/2L=0.25 mol·L1,c(CO2)=( a0.5)mol/2L =0.125 mol·L1;根據(jù)反應(yīng)可知平衡常數(shù)K= =128(mol/L)-3。
②正反應(yīng)放熱,升溫平衡向左移動(dòng),故平衡常數(shù)K減小,故a曲線表。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】X、Y、Z、M、W五種短周期元素。X原子的質(zhì)子數(shù)與電子層數(shù)相同,W原子核外電子數(shù)是M原子最外層電子數(shù)的2倍,Y、Z、M、W在周期表中的相對(duì)位置如圖所示。下列說法不正確的是
A. 原子半徑:W>Y>Z>M>X
B. 熱穩(wěn)定性:XM>X2Z
C. 僅由X、Y、Z三種元素形成的化合物中不可能含離子鍵
D. WM4分子中每個(gè)原子最外層均滿足8電子結(jié)構(gòu)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】將金屬鈉分別投入下列物質(zhì)的溶液中,有氣體放出,且溶液質(zhì)量減輕的是( )
A.稀鹽酸
B.K2SO4稀溶液
C.CuCl2稀溶液
D.水
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】為了探究硫酸亞鐵的分解產(chǎn)物,進(jìn)行了如下圖裝置所示的實(shí)驗(yàn),打開K1和K2,緩緩?fù)ㄈ隢2,一段時(shí)間后加熱,實(shí)驗(yàn)后反應(yīng)管中殘留固體為紅色粉末,BaCl2溶液中有白色沉淀產(chǎn)生,品紅溶液中紅色褪去,檢查氫氧化鈉溶液出口處無氧氣產(chǎn)生。下列說法錯(cuò)誤的是
A. 氫氧化鈉溶液的作用是吸收多余的SO2氣體
B. 反應(yīng)管內(nèi)產(chǎn)生的紅色粉末可能是Fe2O3
C. BaCl2溶液的目的是檢驗(yàn)SO3的存在,此處用Ba(NO3)2溶液也可以檢驗(yàn)SO3
D. 反應(yīng)管內(nèi)得到的氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物物質(zhì)的量之比為1:1
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氯堿工業(yè)所用的精鹽由粗鹽提純,粗鹽中含有泥沙等不溶性雜質(zhì),以及可溶性雜質(zhì):Ca2+,Mg2+,SO42-等,提純的流程如下圖:
(1)整個(gè)流程中所用試劑: ①NaOH溶液、②BaCl2溶液、③Na2CO3溶液、 ④鹽酸,下列加入試劑順序正確的是___________________。
A ①②③④ B ①③②④ C ①②④③ D ②③①④ E ③②①④
除去Mg2+的化學(xué)方程式__________________________________________
(2)實(shí)驗(yàn)室需配置480mL0.2mol/L的NaCl溶液,用電子天平稱取___________g上述精鹽,配置時(shí)需要的儀器燒杯、玻璃棒外,還需要________________________________。使用容量瓶配制溶液時(shí),由于操作不當(dāng),會(huì)引起誤差,下列情況會(huì)使所配溶液濃度偏低的是______________(填編號(hào))。
①向容量瓶中轉(zhuǎn)移溶液時(shí)不慎將液滴灑在容量瓶外面
②溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶后,燒杯及玻璃棒未用蒸餾水洗滌
③轉(zhuǎn)移溶液前容量瓶?jī)?nèi)有少量蒸餾水
④定容時(shí),仰視容量瓶的刻度線
⑤定容后搖勻,發(fā)現(xiàn)液面降低,又補(bǔ)加少量水,重新達(dá)到刻度線
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】1 L某混合溶液,可能含有的離子如下表:
陽離子 | H+、K+、Mg2+、Al3+、NH4+、Fe2+、Fe3+ |
陰離子 | Cl-、Br-、I-、CO32-、AlO2- |
(1)向該溶液中逐滴加入cmol/L NaOH溶液,產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量(n)與加入NaOH溶液的體積(V)的關(guān)系如圖所示。則該溶液中一定含有的離子是______________。
(2)根據(jù)圖像數(shù)據(jù)計(jì)算a=_______________mL
(3)經(jīng)檢測(cè),該溶液中還含有大量的Cl-、Br-、I-,若向1 L該混合溶液中通入一定量的Cl2,溶液中Cl-、Br-、I-的物質(zhì)的量與通入Cl2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的關(guān)系如下表所示,分析后回答下列問題:
Cl2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況) | 2.8 L | 5.6 L | 11.2 L |
n(Cl-) | 1.25 mol | 1.5 mol | 2 mol |
n(Br-) | 1.5 mol | 1.4 mol | 0.9 mol |
n(I-) | x mol(x≠0) | 0 | 0 |
①當(dāng)通入Cl2的體積為5.6L時(shí),溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______________。
②原溶液中Cl-、Br-、I-的物質(zhì)的量濃度之比為____________________________。
③x=_________________mol
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】根據(jù)下表中部分短周期元素的原子半徑及主要化合價(jià)信息:
元素代號(hào) | L | M | Q | R | T |
原子半徑/nm | 0.152 | 0.143 | 0.160 | 0.102 | 0.074 |
主要化合價(jià) | +1 | +3 | +2 | +6、-2 | -2 |
請(qǐng)判斷以下敘述正確的是( )
A. 氫化物的沸點(diǎn)為H2T<H2R
B. L+與T2-的核外電子數(shù)相等
C. 單質(zhì)L在空氣中燃燒生成的氧化物中,氧元素化合價(jià)為-1價(jià)
D. M與T形成的二元化合物具有兩性
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】檢驗(yàn)二氧化硫中是否混有二氧化碳?xì)怏w,可采用的方法是( )
A.通過品紅溶液
B.先通過氫氧化鈉溶液,再通過澄清石灰水
C.通過澄清石灰水
D.先通過酸性高錳酸鉀溶液,再通過澄清石灰水
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象預(yù)測(cè)正確的是( )
A. 實(shí)驗(yàn)Ⅰ:振蕩后靜置,上層溶液顏色保持不變
B. 實(shí)驗(yàn)Ⅱ :酸性 KMnO4 溶液中出現(xiàn)氣泡,且顏色逐漸褪去
C. 實(shí)驗(yàn)Ⅲ:微熱稀 HNO3 片刻,溶液中有氣泡產(chǎn)生,廣口瓶?jī)?nèi)始終保持無色
D. 實(shí)驗(yàn)Ⅳ:滴入 FeCl3 后,可形成帶電的膠體,該分散系導(dǎo)電能力增強(qiáng)
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