【題目】CH4、NH3、H2O、HF是第二周期的氫化物,也是生產(chǎn)生活中的重要物質(zhì)。
(1)在25 ℃、101 kPa時,16 g CH4完全燃燒生成液態(tài)水時放出的熱量是890.31 kJ,則CH4的燃燒熱為________________。
(2) NH3和H2O中穩(wěn)定性較高的是:___________,NH3和PH3中沸點較高的是:__________。
(3)如圖所示組成閉合回路,其中,甲裝置是由CH4、O2和CO2為反應(yīng)物,稀土金屬材料為電極,以熔融碳酸鹽為電解質(zhì)形成的原電池;乙裝置中a、b為石墨,b極上有紅色物質(zhì)析出,CuSO4溶液的體積為200 mL。
①裝置中氣體A為________(填“CH4”或“O2和CO2”),d極上的電極反應(yīng)式為_______________________________________。
②乙裝置中a極上的電極反應(yīng)式為___________________。
若在a極產(chǎn)生112 mL(標準狀況)氣體,則甲裝置中消耗CH4________mL(標準狀況),乙裝置中所得溶液的pH=________(忽略電解前后溶液體積變化)。
【答案】ΔH=-890.31 kJ·mol-1 H2O NH3 CH4 O2+4e-+2CO2===2CO32- 4OH--4e-===O2↑+2H2O 56 1
【解析】
(1)根據(jù)熱化學方程式的書寫方法進行書寫;
(2)根據(jù)元素周期律以及氫鍵的原理進行分析;
(3)①根據(jù)電解池中b極析出銅,說明b為陰極,則c為負極,d為正極,電池中陰離子向負極移動,燃料電池中正極上氧氣得電子生成碳酸根離子;
②a為陽極,陽極上氫氧根離子失電子生成氧氣,根據(jù)串聯(lián)電路中轉(zhuǎn)移的電子守恒分析計算。
(1)16g甲烷的物質(zhì)的量是1mol,16gCH4完全燃燒生成液態(tài)水時放出的熱量是890.31kJ,即1molCH4完全燃燒生成液態(tài)水時放出的熱量是890.31kJ,所以甲烷的燃燒熱化學方程式為CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-890.31 kJ·mol-1,故答案為:ΔH=-890.31 kJ·mol-1 。
(2)元素的非金屬性越強,其氫化物的穩(wěn)定性越強,非金屬性O>N,則氫化物的穩(wěn)定性,NH3<H2O;結(jié)構(gòu)相似時,相對分子質(zhì)量越大,分子間作用力越大,但氨氣分子間還存在氫鍵,則NH3的沸點高于PH3;故答案為:H2O ,NH3。
(3)①b電極上有紅色物質(zhì)生成,則b是陰極,所以a是陽極,c是負極、d是正極,通入甲烷的電極是負極,所以A是CH4、B是二氧化碳和氧氣,d電極上氧氣得電子和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸根離子,電極反應(yīng)式為:O2+4e-+2CO2===2CO32-,故答案為:CH4 ,O2+4e-+2CO2===2CO32-。
②a是陽極,陽極上氫氧根離子放電生成氧氣,電極反應(yīng)式為4OH--4e-===O2↑+2H2O, a極上生成n(O2)=0.112L÷22.4L/mol=0.005mol,生成0.005mol氧氣轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量=0.005mol×4=0.02mol,根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等計算消耗甲烷體=0.02mol/8×22.4L/mol=56mL;
電池反應(yīng)式為2Cu2++2H2O=4H++O2↑+2Cu,根據(jù)方程式知,n(H+)=4n(O2)=4×0.005mol=0.02mol,c(H+)=0.02mol/0.2L=0.1mol/L,則溶液的pH=1,
故答案為:4OH--4e-===O2↑+2H2O,56 ,1。
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【題目】下列各種關(guān)于酸的使用,其中正確的是
A. 為了抑制Fe2+的水解,用稀硝酸酸化 B. 檢驗溶液中是否含有SO時,先用鹽酸酸化
C. 乙酸與乙醇的酯化反應(yīng)中,濃硫酸起到了催化劑和脫水劑的作用 D. 為了增強KMnO4溶液的氧化能力,用濃鹽酸酸化
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【題目】常溫下,將Cl2緩慢通入100 mL水中至飽和,然后向所得飽和氯水中逐滴加入0.1 mol·L-1 NaOH溶液,整個過程中pH的變化如圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是
A. 曲線③④段有離子反應(yīng):HClO+OH-===ClO-+H2O
B. 可依據(jù)②處數(shù)據(jù)計算所溶解的n(Cl2)
C. ③處表示氯氣與氫氧化鈉溶液恰好反應(yīng)完全
D. ①處c(H+)約為②處c(H+)的兩倍
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【題目】中學化學常用的酸堿指示劑酚酞的結(jié)構(gòu)簡式如圖所示,下列關(guān)于酚酞的說法不正確的是( )
A. 酚酞屬于芳香族化合物
B. 酚酞的分子式為C20H14O4
C. 分子中所有碳原子可能共平面
D. 酚酞具有官能團羥基能與鈉發(fā)生反應(yīng)
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【題目】下列有關(guān)說法正確的是( )
A. 糖類、油脂和蛋白質(zhì)都是天然高分子化合物
B. 煤的干餾和石油的分餾都是化學變化
C. C4H9C1有4種同分異構(gòu)體
D. 油脂都不能使溴的四氯化碳溶液褪色
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【題目】興趣小組同學用下圖所示的裝置來制備溴苯并探究其反應(yīng)類型。
(1)儀器a名稱為_________。B裝置的作用是__________________。
(2)打開a的活塞將苯和溴的混合液滴入b中,反應(yīng)立即開始。寫出b中發(fā)生有機反應(yīng)的化學方程式______________________。
(3)實驗開始后,首先觀察到b中液體沸騰,且裝置內(nèi)充滿紅棕色氣體。然后觀察到B中倒扣的漏斗內(nèi)現(xiàn)象是__________________,說明b中反應(yīng)有HBr生成,證明制備溴苯的反應(yīng)是取代反應(yīng)。
(4)甲同學向B裝置的燒杯中滴入幾滴AgNO3溶液,觀察到_________________,據(jù)此進一步確證有HBr生成。乙同學認為甲同學的判斷并不準確,則可能的理由是___________。如果要排除干擾,可在A、B之間增加一個洗氣瓶,內(nèi)裝試劑可以是__________________(選填序號)。
①NaOH溶液 ②飽和Na2CO3溶液 ③Na2SO3溶液 ④CCl4
(5)純硝基苯是無色、難溶于水,密度比水大,具有苦杏仁味的油狀液體。實驗室制備硝基苯的裝置如圖所示,主要步驟如下(并非正確順序):
a.配制一定比例的濃硫酸與濃硝酸混合酸,加入反應(yīng)器中。
b.在50~60 ℃下發(fā)生反應(yīng),直至反應(yīng)結(jié)束。
c.將用無水CaCl2干燥后的粗硝基苯進行蒸餾,得到純硝基苯。
d.向室溫下的混合酸中逐滴加入一定質(zhì)量的苯,充分振蕩,混合均勻。
e.除去混合酸后,粗產(chǎn)品依次用蒸餾水和5%NaOH溶液洗滌,最后再用蒸餾水洗滌。
回答下列問題:
①步驟b中的加熱方法為__________,其優(yōu)點是_________________________________________。
②粗產(chǎn)品用5%NaOH溶液洗滌的目的是_____________。
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【題目】下列反應(yīng)中,屬于取代反應(yīng)的是( 。
A.由苯和液溴制溴苯B.由丙烯與水反應(yīng)制丙醇
C.乙醛使溴水褪色D.由乙烯制聚乙烯
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【題目】如圖所涉及的物質(zhì)均為中學化學中的常見物質(zhì),其中D為黃綠色的氣體,E為Fe單質(zhì),它們存在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系,反應(yīng)中生成的水及次要產(chǎn)物均已略去.
(1)寫出有關(guān)物質(zhì)的名稱:B__________,F(xiàn)______________
(2)寫出F與金屬鋁在高溫下的反應(yīng)化學方程式____________________________
(3)若反應(yīng)①是在加熱條件下進行的,則A是____________ (填化學式);
(4)指出MnO2在相關(guān)反應(yīng)中的作用:反應(yīng)②中是________劑.
(5)寫出B與MnO2共熱獲得D的化學方程式: __________________________.
(6)實驗室檢驗H中的陽離子的方法是______________________________
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【題目】在2A+B3C+4D反應(yīng)中,表示該反應(yīng)速率最快的是
A. v(B)=0.3 mol·L-1· s-1B. v(A)=0.5mol·L-1· s-1
C. v(C)=0.8 mol·L-1· s-1D. v(D)=30 mol·L-1·min-1
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