【題目】海洋資源的利用具有廣闊前景。
(1)下圖是從海水中提取鎂的簡單流程。
①工業(yè)上常用于沉淀Mg2+的試劑A是__________(填化學(xué)式),Mg(OH)2轉(zhuǎn)化為MgCl2的離子方程式為________________________。
②由無水MgCl2制取Mg的化學(xué)方程式是______________________。
(2)海帶灰中富含以I-形式存在的碘元素,實驗室提取I2的途徑如下所示:
①灼燒海帶至灰燼時所用的主要儀器是__________(填名稱);
②向酸化的濾液中加過氧化氫溶液,該反應(yīng)的離子方程式為__________;
③反應(yīng)結(jié)束后,加入CCl4作萃取劑,采用萃。忠旱姆椒◤牡馑刑崛〉猓饕僮鞑襟E如下圖:
甲.加入萃取劑后振蕩 乙.靜置分層 丙.分離
甲、乙、丙3步實驗操作中,錯誤的是__________(填“甲”、“乙”或“丙”)。
(3)海水中部分離子的含量如下:
成分 | 含量(mg/L) | 成分 | 含量(mg/L) |
Na+ | 10560 | Cl- | 18980 |
Mg2+ | 1272 | Br- | 64 |
Ca2+ | 400 | SO42- | 2560 |
若從100L該海水中提取鎂,理論上需加入試劑A__________g。
【答案】Ca(OH)2 Mg(OH)2+ 2H+= Mg2++H2O MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑ 坩堝 2H++H2O2+2I-=I2+2H2O 丙 392.2g
【解析】
(1)①工業(yè)上用可溶性堿與鎂離子反應(yīng)生成 Mg(OH)2,所以工業(yè)上常用于沉淀Mg2+的試劑A是Ca(OH)2,氫氧化鎂是堿,能與酸反應(yīng)生成鎂鹽和水,則Mg(OH)2轉(zhuǎn)化為MgCl2的離子方程式是Mg(OH)2+ 2H+= Mg2++H2O;
②氯化鎂是離子化合物,由無水MgCl2制取Mg的化學(xué)方程式是MgCl2(熔融) Mg+Cl2↑;
(2)①坩堝可以加強熱,所以灼燒固體用坩堝;
②過氧化氫具有氧化性,碘離子具有還原性,在酸性溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成碘單質(zhì)和水,該反應(yīng)的離子方程式為2H++H2O2+2I-=I2+2H2O;
③ 在萃取、分液操作中,分液時,先把下層液體從分液漏斗的下口流出,然后上層液體從分液漏斗上口倒出,所以甲、乙、丙3步實驗操作中,不正確的是丙;
(3)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知Mg2+的物質(zhì)的量濃度是;100L的海水中Mg2+的含量=0.053mol/L100L=5.3mol,加入A即氫氧化鈣發(fā)生沉淀反應(yīng),1mol Mg2+需要1mol氫氧化鈣完全沉淀,因此若從100L的海水中提取鎂,理論上加入沉淀劑氫氧化鈣的質(zhì)量=5.3mol74g/mol=392.2g。
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【題目】下列反應(yīng)常溫時能自發(fā)進行,既能用焓判據(jù)又能用熵判據(jù)解釋的是( )
A.HCl+NH3=NH4Cl
B.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
C.2N2O5(g)=4NO2(g)+O2(g)
D.Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O
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【題目】灰錫(以粉末狀存在)和白錫是錫的兩種同素異形體。已知:
①Sn (s、白)+2HCl (aq)=SnCl2 (aq)+H2 (g);DH1
②Sn (s、灰)+2HCl (aq)=SnCl2 (aq)+H2 (g);DH2
③Sn (s、灰)Sn (s、白);DH3=+2.1 kJ/mol
下列說法正確的是( )
A. DH1>DH2
B. 錫在常溫下以灰錫狀態(tài)存在
C. 灰錫轉(zhuǎn)化為白錫的反應(yīng)是放熱反應(yīng)
D. 錫制器皿長期處于低于13.2 ℃的環(huán)境中,會自行毀壞
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【題目】甲醛是一種重要的化工產(chǎn)品,可利用甲醇催化脫氫制備。甲醛與氣態(tài)甲醇之間轉(zhuǎn)化的能量關(guān)系如圖所示。
(1)甲醇催化脫氫轉(zhuǎn)化為甲醛的反應(yīng)是_______(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng);
(1)過程Ⅰ與過程Ⅱ的反應(yīng)熱______(填“相同”或“不同”),原因是___________________________________________________________;
(2)寫出甲醇催化脫氫轉(zhuǎn)化為甲醛的熱化學(xué)方程式
__________________________________________________________;
(3) 甲醇催化脫氫轉(zhuǎn)化為甲醛的過程中,如果要使反應(yīng)溫度維持在700℃,需向體系中通入空氣,通過計算確定進料甲醇與空氣的物質(zhì)的量理論比值為___________________________。(假設(shè):H2(g)+1/2O2(g)===H2O(g) ΔH=-a kJ·mol-1,空氣中氧氣含量為20%)
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【題目】依據(jù)題意,完成下列各題:
(1)1.0 g乙醇完全燃燒生成液態(tài)水放出1.37 kJ熱量,表示乙醇的燃燒熱的熱化學(xué)方程式為__________________________________________________;
(2) “長征”2號火箭的發(fā)動機中用“偏二甲肼”(分子式為C2H8N2)和四氧化二氮作為液態(tài)燃料。已知a g偏二甲肼與b g四氧化二氮在發(fā)動機內(nèi)燃燒生成穩(wěn)定的、對環(huán)境友好的物質(zhì)。若生成1 mol N2(g) 的反應(yīng)熱為c kJ,寫出熱化學(xué)方程式______________________________________________;
(3) T ℃時,如圖所示, 對應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________;
(4) 向足量的H2SO4溶液中加入100 mL 0.4 mol·L-1的Ba(OH)2溶液,放出的熱量是5.12 kJ。向足量的Ba(OH)2溶液中加入100 mL 0.4 mol·L-1的HCl溶液,放出的熱量為2.2 kJ。則Na2SO4溶液與BaCl2溶液反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為Ba2+(aq)+SO42-(aq)===BaSO4(s) ΔH=______________;
(5) 研究表明,化學(xué)反應(yīng)的能量變化(ΔH)與反應(yīng)物和生成物的鍵能有關(guān)。鍵能可以簡單地理解為斷開1 mol化學(xué)鍵時所需吸收的能量。下表是部分化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù):
化學(xué)鍵 | P—P | P—O | O==O | P==O |
鍵能kJ/mol | 197 | 360 | 499 | x |
已知白磷(P4)的燃燒熱為2378.0 kJ/mol,白磷完全燃燒的產(chǎn)物(P4O10)的結(jié)構(gòu)如圖所示,則上表中x=_________________。
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【題目】下列熱化學(xué)方程式或敘述正確的是
A. 1 mol液態(tài)肼在足量氧氣中完全燃燒生成水蒸氣,放出642 kJ的熱量:N2H4(l)+O2(g) ===N2(g)+2H2O(g) ΔH=+642 kJ·mol-1
B. 12 g石墨轉(zhuǎn)化為CO時,放出110.5 kJ的熱量:2C(石墨,s)+O2(g) ===2CO(g) ΔH=-110.5 kJ·mol-1
C. 已知:H2(g)+ O2(g) ===H2O(l) ΔH=-286 kJ·mol-1,則:2H2O(l) ===2H2(g)+O2(g)的ΔH=+572 kJ·mol-1
D. 已知N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1,則在一定條件下向密閉容器中充入0.5 mol N2(g)和1.5 mol H2(g)充分反應(yīng)放出46.2 kJ的熱量
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【題目】恒溫條件下,在體積不變的5L密閉容器中,充入2molCO、3molH2發(fā)生反應(yīng):CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),平衡后CH3OH的物質(zhì)的量為1mol。下列敘述正確的是
A. 隨反應(yīng)的進行,氣體的平均相對分子質(zhì)量逐漸減小
B. H2的平衡轉(zhuǎn)化率為50%
C. 該溫度反應(yīng)的平衡常數(shù)K=25L2·mol-2
D. 平衡后再往容器中通入3mol CO,平衡不移動
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【題目】H2和I2在一定條件下能發(fā)生反應(yīng):H2(g) + I2(g)2HI(g) ΔH=-a kJ·mol-1
已知:(a、b、c均大于零)
下列說法不正確的是( )
A. 反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量
B. 斷開1 mol H-H鍵和1 mol I-I鍵所需能量大于斷開2 mol H-I鍵所需能量
C. 斷開2 mol H-I鍵所需能量約為(c+b+a) kJ
D. 向密閉容器中加入2 mol H2和2 mol I2,充分反應(yīng)后放出的熱量小于2a kJ
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【題目】氮和碳一樣也存在一系列氫化物如NH3、N2H4、N3H5、N4H6等。
(1)N3H5的電子式為_______。
(2)已知4NH3(g)+5O2(g)===4NO(g)+6H2O(g) ΔH1=a kJ/mol K1①;
4NH3(g)+3O2(g)===2N2(g)+6H2O(g) ΔH2=b kJ/mol K2②;
寫出N2與O2反應(yīng)生成1 mol NO氣體的熱化學(xué)方式程式為________________________;
(3)已知NH3·H2O為一元弱堿,N2H4·H2O為二元弱堿,在水溶液中的一級電離方程式表示為N2H4·H2O+H2ON2H5·H2O++OH-,則可溶性鹽鹽酸肼(N2H6Cl2)溶液中離子濃度由大到小的順序為___________________________________。
(4)如圖所示,隔板Ⅰ固定不動,活塞Ⅱ可自由移動,M、N兩個容器均發(fā)生如下反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
①向M、N中,各通入2 mol N2和6 mol H2。初始M、N容積相同,并保持溫度不變。則到達平衡時H2的轉(zhuǎn)化率α(H2)為M________N(填“>”“=”“<”)。
②若在某條件下,反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)在容器N中達到平衡,測得容器中含有1.0 mol N2、0.4 mol H2、0.2 mol NH3,此時容積為2.0 L。則此條件下的平衡常數(shù)為_______。
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