【題目】氯化鈷(CoCl2)可溶于水,常用作濕度和水分的指示劑,工業(yè)上也可用于制取鈷。
(1)鈷元素的常見化合價與鐵元素相同。往CoCl2溶液中加入NaOH溶液產(chǎn)生粉紅色沉淀,露置于空氣中一段時間后,沉淀變?yōu)樽睾稚?/span>
① 化合態(tài)鈷的常見化合價有_______。
② 沉淀由粉紅色變?yōu)樽睾稚磻?yīng)的化學(xué)方程式為_______________。
(2)將CoCl2溶于濃鹽酸中能形成[CoCl4]2-,溶液中存在平衡:[Co(H2O)6]2++4Cl-[CoCl2]2-+6H2O
T1℃時,將0.025mol CoCl2·6H2O溶于50mL 12mol/L濃鹽酸中,再加水稀釋至100 mL。溶液中c(Cl-)與溫度(T)的關(guān)系如右圖所示。
① Tl ℃時,取10mL上述溶液稀釋至l00mL,稀釋后的溶液中c(Cl-)______0.6mol·L-1(填“>”“=”或“<”)。
② 由圖可知,上述反應(yīng)的△H______0(填“>”“=”或“<”)。
③ 根據(jù)A點數(shù)據(jù),計算出T1℃時上述反應(yīng)的平衡常數(shù)為________。
(3)采用下圖所示裝置(Ti-Ru電極為惰性電極)電解CoCl2溶液制取鈷。Co能與強酸反應(yīng)產(chǎn)生H2,不利于Co的沉積,故電解過程中,CoCl2溶液的pH通?刂圃3.9~4.2。
① Co沉積在_______(填“Ti-Ru”或“Ti”) 電極上。
② CoCl2溶液中常含有少量Cu2+、Fe3+、Na+等,為提高產(chǎn)品的純度和電流效率,電解前必須將其中的_______(填離子符號)除去。
③ 若用CoSO4溶液代替CoCl2溶液,會使產(chǎn)率降低。其原因是_____________。
【答案】 +2、+3 4Co(OH)2+2H2O+O2=4Co(OH)3 > > 7.72×10-4(mol/L)-4 Ti Cu2+、Fe3+ OH-在陽極放電,使溶液的pH降低
【解析】(1)①鈷元素的常見化合價與鐵元素相同,因此化合態(tài)鈷的常見化合價有+2、+3價。②沉淀由粉紅色變?yōu)樽睾稚,說明+2價Co被氧化為+3價,反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Co(OH)2+2H2O+O2=4Co(OH)3。(2)①Tl ℃時,取10mL上述溶液稀釋至l00mL,稀釋向逆反應(yīng)方向進行,則稀釋后的溶液中c(Cl-)>0.6mol·L-1。②由圖可知,升高溫度氯離子濃度降低,則升高溫度平衡向正反應(yīng)方向進行,所以上述反應(yīng)的△H>0。③根據(jù)方程式可知
[Co(H2O)6]2++4Cl-[CoCl2]2-+6H2O
起始濃度(mol/L) 0.25 6.5 0
轉(zhuǎn)化濃度(mol/L) 0.125 0.5 0.125
平衡濃度(mol/L) 0.125 6 0.125
因此T1℃時上述反應(yīng)的平衡常數(shù)為。
(3)①Co2+在陰極得到電子,Ti電極與電源負(fù)極相連,是陰極,因此Co沉積在Ti電極上。②Co能與強酸反應(yīng)產(chǎn)生H2,說明金屬性較強,因此Cu2+、Fe3+的氧化性強于Co2+,所以電解前必須將其中的Cu2+、Fe3+除去。③若用CoSO4溶液代替CoCl2溶液,OH-在陽極放電,使溶液的pH降低,導(dǎo)致產(chǎn)率降低。
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【題目】氮可以形成多種離子,如N3-,NH2-,N3-,NH4+,N2H5+,N2H62+等,已知N2H5+與N2H62+是由中性分子結(jié)合質(zhì)子形成的,類似于NH4+,因此有類似于 NH4+的性質(zhì)。
⑴寫出N2H62+在堿性溶液中反應(yīng)的離子方程式______________________。
⑵NH2-的電子式為_______________。
⑶N3-有________個電子。
⑷寫出二種由多個原子組成的含有與N3-電子數(shù)相同的物質(zhì)的化學(xué)式_____、____。
⑸等電子數(shù)的微粒往往具有相似的結(jié)構(gòu),試預(yù)測N3—的構(gòu)型___________________。
⑹據(jù)報道,美國科學(xué)家卡爾·克里斯特于1998年11月合成了一種名為“N5”的物質(zhì),由于其具有極強的爆炸性,又稱為“鹽粒炸彈”。迄今為止,人們對它的結(jié)構(gòu)尚不清楚,只知道“N5”實際上是帶正電荷的分子碎片,其結(jié)構(gòu)是對稱的,5個N排成V形。如果5個N結(jié)合后都達到8電子結(jié)構(gòu),且含有2個N≡N鍵。則“N5”分子碎片所帶電荷是___________。
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【題目】有機酸種類繁多,廣泛分布于中草葯的葉、根、特別是果實中,是有機合成、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要原料,請回答下列有關(guān)問題:
(1)乙酸是合成乙酸乙酯的重要原料,制備原理如下:
CH3COOH(l)+ C2H5OH(l) CH3COOHC2H5(l)+H2O(l) △H=-8.62kJ/mol
已知:CH3COOH、C2H5OH和CH3COOC2H5的沸點依次為118℃、78 ℃和77℃。在其他條件相同時,某研究小組進行了多次實驗,實驗結(jié)果如圖所示:
①該研究小組的實驗?zāi)康氖?/span>________________。60℃下反應(yīng)40min與70℃下反應(yīng)20min相比,前者的平均反應(yīng)速率___________后者(填“小于”、“等于”或“大于”)。
②如圖所示,反應(yīng)時間為40min、溫度超過80℃時,乙酸乙酯產(chǎn)率下降的原因可能是___________;
③利用此原理制得的乙酸乙酯粗品中常含有一定量的乙酸、乙醇以及微量的硫酸,提純時可向粗品中加入__________溶液進行充分洗滌,分離出有機層,并加入無水硫酸鈉干燥,最后經(jīng)過__________、_______兩步操作即可得到純品。
(2)乙二酸俗名草酸(二元弱酸,結(jié)構(gòu)簡式:HOOC—COOH),被廣泛的應(yīng)用于抗生素類藥物的合成。
①實驗室中經(jīng)常利用酸性KMnO4溶液滴定法測其純度。已知草酸與酸性KMnO4溶液反應(yīng)過程有無色無味氣體產(chǎn)生,且KMnO4溶液紫色褪去,寫出草酸與酸性KMnO4溶液反應(yīng)的離子方程式_____________________;
②資料表明:25℃時草酸的電離平衡常數(shù)Ka1=6.0×10-2;Ka2=6.4×10-5;據(jù)此分析,室溫時草酸氫鉀(KHC2O4)的水解反應(yīng)平衡常數(shù)Kh=________(單位省略,計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字),其溶液中c(H2C2O4)________c(C2O42-)(填“小于”、“等于”或“大于”)。
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【題目】下圖是H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)反應(yīng)過程中的能量變化圖。
(1)由圖可知,1 mol H2(g)和1 mol Cl2(g)的總能量____(填“>”、“<”或者“=”) 2 mol HCl(g)的能量。
(2)該反應(yīng)是___________(填“吸”或者 “放”)熱反應(yīng),從化學(xué)鍵的角度進行解釋__________________________。
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【題目】下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)的說法錯誤的是( )
A.熱穩(wěn)定性:HCl>H2S
B.原子半徑:N>O
C.結(jié)合質(zhì)子能力:S2﹣>Cl﹣
D.酸性:H2SO3>H2SO4
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【題目】如圖曲線 a 和 b 是鹽酸與氫氧化鈉溶液相互滴定的滴定曲線,下列敘述正確的是 ( )。
A.鹽酸的物質(zhì)的量濃度為 1 mol·L-1
B.P 點時恰好完全中和,溶液呈中性
C.曲線 a 是鹽酸滴定氫氧化鈉溶液的滴定曲線
D.酚酞不能用作本實驗的指示劑
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【題目】【化學(xué)―選修5:有機化學(xué)基礎(chǔ)】
苯并環(huán)己酮是合成萘()或萘的取代物的中間體。由苯并環(huán)己酮合成1-乙基萘的一種路線如下圖所示:
己知:
回答下列問題:
(l)萘的分子式為_______;苯并環(huán)己酮所含官能團是_______(填名稱)。
(2)Y的結(jié)構(gòu)簡式為_________。
(3)步驟Ⅲ的反應(yīng)屬于_________(填反應(yīng)類型)。
(4)步驟Ⅳ反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________(標(biāo)明反應(yīng)條件)。
(5)苯并環(huán)己酮用強氧化劑氧化可生成鄰苯二甲酸。鄰苯二甲酸和乙二醇經(jīng)縮聚反應(yīng)生成的高分子化合物的結(jié)構(gòu)簡式是________。
(6)1-乙基萘的同分異構(gòu)體中,屬于萘的取代物的有_______種(不含1-乙基萘)。W也是1 -乙基萘的同分異構(gòu)體,它是含一種官能團的苯的取代物,核磁共振氫譜顯示W(wǎng)有三種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,且個數(shù)比為1:1:2,W的結(jié)構(gòu)簡式為_________。
(7)仍以苯并環(huán)己酮為原料,上述合成路線中,只要改變其中一個步驟的反應(yīng)條件和試劑,便可合成萘。完成該步驟:__________(表示方法示例:A B)。
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【題目】在一定溫度下的恒容容器中,可逆反應(yīng)N2+3H2 2NH3已達到平衡,下列有關(guān)說法中正確的有( )
①1個N≡N鍵斷裂的同時,有3個H—H鍵形成 ②反應(yīng)混合物中各組分的體積分?jǐn)?shù)保持不變 ③N2 H2的轉(zhuǎn)化率一定相等 ④1個N≡N鍵斷裂的同時,有6個N—H 鍵形成 ⑤氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變 ⑥N2 H2 NH3的物質(zhì)的量之比一定為1∶3∶2,
A. ①②⑤ B. ①②④⑤ C. ③⑤⑥ D. ②④⑤⑥
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【題目】下列化合物分子中的所有碳原子不可能處于同一平面的是( )
A. 甲苯B. 苯甲酸
C. 2,3-二甲基-2-丁烯D. 2,2-二甲基丙烷
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