【題目】肼(N2H4)是一種無色、易溶于水和具有強還原性的液體,沸點為113.5℃。廣泛應用于醫(yī)藥等領域。工業(yè)上利用尿素法生產(chǎn)肼,同時得到副產(chǎn)品Na2CO3·10H2O,其工藝流程如下:
完成下列填空:
制肼過程的反應為:CO(NH2)2 + NaClO + 2NaOH → N2H4 + Na2CO3 + NaCl + H2O。
(1)將Cl2通入水中,所得溶液中具有氧化性的微粒是______________________。
(2)寫出I吸收時發(fā)生反應的離子方程式__________________________。為保證后續(xù)反應充分,理論上需要通入氯氣與燒堿溶液的質(zhì)量之比應為71:____。
(3)已知氯酸鈉有一定的氧化性。而在氯氣和燒堿反應時,需控制反應溫度防止氯酸鈉生成。原因是______、____________。
(4)上述流程合成的Na2CO3·10H2O中含有雜質(zhì)。若要檢驗雜質(zhì)的陰離子,選擇的試劑是________________________。
(5)Na2CO3·10H2O的純度可用氣體法測定,在一定溫度和壓強下,還需要測定的物理量___________________。
【答案】Cl2、HClO、ClO- Cl2 + 2OH—=ClO—+ Cl—+ 2H2O 640 次氯酸鈉的氧化性強于氯酸鈉 節(jié)省能源 稀硝酸、硝酸銀溶液 反應前固體總質(zhì)量、氣體體積
【解析】
(1)氯氣和水反應的方程式為:Cl2+H2O=HClO+HCl,氯水的成分:Cl2、HCl、H2O,H+、Cl﹣、ClO﹣、OH﹣,具有強氧化性的含氯元素的微粒為:Cl2、HClO、ClO﹣,故答案為Cl2、HClO、ClO﹣;
(2)由Cl2+H2O=HCl+HClO,可知Cl2與NaOH溶液發(fā)生反應時,氯氣先與水反應,生成的鹽酸、次氯酸再與氫氧化鈉反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水,所以反應物是氯氣和氫氧化鈉,生成物是氯化鈉、次氯酸鈉和水,用觀察法配平即可,所以方程式是:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,離子方程式Cl2+2OH﹣=ClO﹣+Cl﹣+2H2O;根據(jù)氯氣和氫氧化鈉反應的方程式可知:投入的液氯與燒堿的質(zhì)量之比為:35.5×2:2×40=71:80,再根據(jù)方程式:CO(NH2)2(尿素)+NaClO+2NaOH=N2H4+Na2CO3+NaCl+H2O,可知還需要氫氧化鈉兩份質(zhì)量,所以液氯與燒堿的質(zhì)量之比為71:160,則通入氯氣與燒堿溶液的質(zhì)量之比應為71:160/0.25=71:640;
(3)次氯酸鈉的氧化性強于氯酸鈉,溫度高時生成氯酸鈉,低溫可節(jié)省能源,故答案為次氯酸鈉的氧化性強于氯酸鈉;節(jié)省能源;
(4)Na2CO310H2O中含有含有氯離子,實驗室用硝酸酸化的硝酸銀溶液檢驗氯離子,故答案為稀硝酸、硝酸銀溶液;
(5)碳酸鈉能與鹽酸反應生成二氧化碳,根據(jù)二氧化碳的體積能確定碳酸鈉的物質(zhì)的量,然后可求出Na2CO310H2O的純度,故答案為反應前固體總質(zhì)量、氣體體積。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】芳香化合物A是一種基本化工原料,可以從煤和石油中得到。OPA是一種重要的有機化工中間體。A、B、C、D、E、F和OPA的轉(zhuǎn)化關系如下所示:
回答下列問題:
(1)A的化學名稱是 ;
(2)由A生成B 的反應類型是 。在該反應的副產(chǎn)物中,與B互為同分異構(gòu)體的化合物的結(jié)構(gòu)簡式為 ;
(3)寫出C所有可能的結(jié)構(gòu)簡式 ;
(4)D(鄰苯二甲酸二乙酯)是一種增塑劑。請用A、不超過兩個碳的有機物及合適的無機試劑為原料,經(jīng)兩步反應合成D。用化學方程式表示合成路線 ;
(5)OPA的化學名稱是 ,OPA經(jīng)中間體E可合成一種聚酯類高分子化合物F,由E合成F的反應類型為 ,該反應的化學方程式為 。(提示)
(6)芳香化合物G是E的同分異構(gòu)體,G分子中含有醛基、酯基和醚基三種含氧官能團,寫出G所有可能的結(jié)構(gòu)簡式
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】2019年諾貝爾化學獎頒給了日本吉野彰等三人,以表彰他們對鋰離子電池研發(fā)的卓越貢獻。
(1)自然界中主要的鋰礦物為鋰輝石、鋰云母、透鋰長石和磷鋰鋁石等。為鑒定某礦石中是否含有鋰元素,可以采用焰色反應來進行鑒定,當觀察到火焰呈________,可以認為存在鋰元素。
A.紫紅色 B.紫色 C.黃色
(2)工業(yè)中利用鋰輝石(主要成分為LiAlSi2O6,還含有FeO、CaO、MgO等)制備鈷酸鋰(LiCoO2)的流程如下:
已知:部分金屬氫氧化物的pKsp(pKsp=-lgKsp)的柱狀圖如圖1。
回答下列問題:
①鋰輝石的主要成分為LiAlSi2O6,其氧化物的形式為________。
②為提高“酸化焙燒”效率,常采取的措施是________。
③向“浸出液”中加入CaCO3,其目的是除去“酸化焙燒”中過量的硫酸,控制pH使Fe3+、A13+完全沉淀,則pH至少為_______。(已知:完全沉淀后離子濃度低于1×l0-5)mol/L)
④“沉鋰”過程所獲得的“母液”中仍含有大量的Li+,可將其加入到“___________”步驟中。
⑤Li2CO3與Co3O4在敞口容器中高溫下焙燒生成鈷酸鋰的化學方程式為__________
(3)利用鋰離子能在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運動的特性,開發(fā)出石墨烯電池,電池反應式為LiCoO2+C6 LixC6+Li1-xCoO2 ,其工作原理如圖2。
下列關于該電池的說法正確的是___________(填字母)。
A.電池反應式中過程1為放電過程
B.該電池若用隔膜可選用質(zhì)子交換膜
C.石墨烯電池的優(yōu)點是提高電池的儲鋰容量進而提高能量密度
D.充電時,LiCoO2 極發(fā)生的電極反應為LiCoO2-xe-=xLi++Li1-xCoO2
E.對廢舊的該電池進行“放電處理”讓Li+嵌入石墨烯中而有利于回收
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】硼鎂泥是一種工業(yè)廢料,主要成份是MgO(占40%),還有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等雜質(zhì),以此為原料制取的硫酸鎂,可用于印染、造紙、醫(yī)藥等工業(yè)。從硼鎂泥中提取MgSO4·7H2O的流程如下:
根據(jù)題意回答下列問題:
(1)實驗中需用1mol/L的硫酸80mL,若用98%的濃硫酸來配制,除量筒、玻璃棒外,還需要的玻璃儀器有_________。
(2)濾渣的主要成份除含有Fe(OH)3、Al(OH)3、MnO2外,還有_________。
(3)加入的NaClO可與Mn2+反應產(chǎn)生MnO2沉淀,該反應的離子方程式_________。在調(diào)節(jié)pH=5-6之前,還有一種離子也會被NaClO氧化,該反應的離子方程式為________________。
(4)如何檢驗濾液中Fe3+是否被除盡,簡述檢驗方法_________。
(5)已知MgSO4、CaSO4的溶解度如下表:
溫度(℃) | 40 | 50 | 60 | 70 |
MgSO4 | 30.9 | 33.4 | 35.6 | 36.9 |
CaSO4 | 0.210 | 0.207 | 0.201 | 0.193 |
“除鈣”是將MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去,根據(jù)上表數(shù)據(jù),簡要說明操作步驟_________、_________。
(6)如果提供的硼鎂泥共100 g,得到的MgSO4·7H2O 196.8 g,則MgSO4·7H2O的產(chǎn)率為_________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】草酸晶體(H2C2O4·2H2O)無色,熔點為101℃,易溶于水,受熱脫水、升華,170℃以上分解。某學生擬用下圖裝置做草酸晶體的分解實驗并驗證部分產(chǎn)物,下列說法錯誤的是
A. 裝置A中的大試管口應略向下傾斜,是因為加熱草酸晶體時會產(chǎn)生水
B. 裝置B的主要作用是冷凝(水蒸氣、草酸)等,防止草酸進入裝置C中,干擾CO2的檢驗
C. 裝置C中可觀察到的現(xiàn)象是有氣泡冒出,澄清石灰水變渾濁
D. 本實驗能證明草酸晶體的分解產(chǎn)物有二氧化碳
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】常溫下,下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是
A. 滴入酚酞顯紅色的溶液:Na+、NH4+、NO3-、Cl-
B. 0.1mol·L-1Fe(NO3)2溶液:H+、Al3+、SO42-、Cl-
C. 0.1mol·L-1氨水溶液:K+、Na+、NO3-、A1O2-
D. c(H+)/c(OH-)=1012mol·L-1的溶液:Ca2+、NH4+、Cl-、HCO3-
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】氫氟酸可用于半導體工業(yè),也常用來蝕刻玻璃,其刻蝕反應原理如下:6HF+Na2SiO3→2NaF+SiF4↑+3H2O
完成下列填空:
(1)根據(jù)HF的___(選填編號)大于H2O,可推斷氟元素的非金屬性強于氧元素。
a.酸性 b.熔沸點 c.穩(wěn)定性 d.鍵的極性
(2)SiF4與甲烷結(jié)構(gòu)相似,SiF4是含___鍵的___分子(均選填“極性”或“非極性”)?涛g反應中的三種元素可組成同時含離子鍵和共價鍵的化合物,該化合物的電子式為___。
(3)Si原子核外電子有___種不同能量的電子,其中最高能量的電子處于___軌道。
(4)在相同條件下,Na2SiO3、CaSiO3分別與等濃度等體積的氫氟酸反應,兩個反應原理相似,但前者的反應速率明顯大于后者。原因是___。
(5)同濃度的H2SO3和HF兩溶液的pH為:H2SO3___HF(選填“>”或“<”)。濃度均為0.01mol/L的H2SO3和HF的1L混合溶液中,通入0.02molNH3充分反應后,SO32-、HSO3-、F-、NH4+濃度從大到小的順序為:___。
已知:H2SO3 Ki1=1.54×10-2 Ki2=1.02×10-7;HF Ki=6.8×10-4;NH3H2O Ki=1.8×10-5。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】如圖中的a和b為氫鎳可充電堿性電池的電極,該電池總反應式為2Ni(OH)2H2+2NiO(OH)。
(1)為了實現(xiàn)銅與稀硫酸反應,用Z通入氧氣的同時,將開關K與Y相連即可。石墨電極的反應式為______________________________,總反應的化學方程式為________________________________________;
(2)不通入氧氣,直接將K與X相連也能實現(xiàn)銅與稀硫酸反應。則氫鎳堿性電池的負極為________(填“a”或“b”),電解槽內(nèi)總反應的離子方程式為_____________________________________________;
(3)當給氫鎳堿性電池充電時,該電池的陽極反應式為__________________,氫鎳電池放電時,負極附近的pH會________(填“變大”、“不變”或“變小”);
(4)若將圖中的稀硫酸換成CuSO4溶液,并且將氫鎳堿性電池的電極反接,將K連接X,通電一段時間后,向所得溶液中加入0.2 mol堿式碳酸銅[Cu2(OH)2CO3]后,恰好恢復到原來的濃度和pH(不考慮CO2的溶解),則電解過程中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為____________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】化學實驗課用KCl和NaNO3來制備KNO3的實驗要用到減壓過濾,下圖是減壓過濾的裝置,請回答下列問題:
(1)寫出圖中A、B兩種儀器的名稱,
A_________________;B ___________________
(2)該裝置圖有幾處錯誤,請指出B儀器處關鍵性的錯誤_____________________
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