精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
7.N是重要的非金属元素,尿素、羟胺、硝酸、亚硝酸钠均为重要的含氮化合物.
(1)尿素[CO(NH22]是人类利用无机物合成的第一种有机物.
①尿素中元素原子半径最大的原子结构示意图为
②尿素在土壤中的脲酶作用下会水解生成碳酸铵或碳酸氢铵,若与碱性肥料混合施用,会造成氮元素损失,请用离子方程式解释其原因NH4++OH-=NH3.H2O=NH3↑+H2O;
③已知:20℃时,H2CO3:Ka1=4.2×10ˉ7、Ka2=5.6×10ˉ11;NH3•H2O:Kb=1.7×10ˉ5,碳酸氢铵溶液中HCO3ˉ、NH4+、OHˉ、H+四种离子浓度由大到小的顺序为c(NH4+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+);
(2)羟胺(NH2OH)可看做是氨分子内的1个氢原子被羟基取代的物质,常用作还原剂.
①利用羟胺的还原性,可以除去含Fe2+中的Fe3+,氧化产物是一种性质稳定、无污染的气体,写出反应的离子方程式2NH2OH+2Fe3+=2Fe2++N2↑+2H2O+2H+
②制备NH2OH•HCl(盐酸羟胺)的一种工艺流程如图所示:

ⅰ步骤中,发生反应的化学方程式为2NH2OH+2Fe3+=2Fe2++N2↑+2H2O+2H+
ⅱ步骤中使用的NaNO2外观酷似食盐,误食会中毒.可用电解法将工业废水中少量的NO2-转化为N2以降低其危害.写出NO2ˉ在酸性条件下转化为氮气的电极反应式为2NO2-+8H++6e-=N2+4H2O.
ⅲ步骤中,X为氯化钡(填名);若要使滤液Y中SO42ˉ、SO32ˉ浓度均小于1×10ˉ5mol/L,溶液中Ba2+浓度应不小于5.0×10-5mol/L.[已知KSP(BaSO3)=5.0×10ˉ10;KSP(BaSO4)=1.1×10ˉ10]
③用惰性电极电解硝酸溶液可制备NH2OH.写出其阳极反应式4OH--4e-=O2↑+2H2O或2H2O-4e-=O2↑+4H+
(2)某恒温密闭容器中,可逆反应A(s)?B+C(g)△H=+Q kJ•mol-1(Q>0)达到平衡.缩小容器体积,重新达到平衡时,C(g)的浓度与缩小体积前的平衡浓度相等.以下分析正确的是BC
A.产物B的状态只能为固态或液态
B.平衡时,v(A)消耗﹕n(C)消耗=1﹕1
C.保持体积不变,向平衡体系中加入B,平衡可能向逆反应方向移动
D.若开始时向容器中加入1molB和1molC,达到平衡时放出热量Q kJ.

分析 (1)①尿素[CO(NH22]中C原子半径最大;
②碱性条件下,铵根离子和氢氧根离子反应生成一水合氨,一水合氨不稳定易分解生成氨气和水;
③电离平衡常数越大,其电离程度越大,则其离子水解程度越小;
(2)①羟胺被氧化生成氮气;
②i二氧化硫和氢氧化钙反应生成盐和水;
ii电解时,得电子的微粒在阴极上发生还原反应,电解亚硝酸根离子溶液时,阴极上亚硝酸根离子得电子发生还原反应生成氮气和水;
ⅲ由转化前后的物质可知,生成物中引入钡离子和氯离子;Y中SO42ˉ、SO32ˉ浓度均小于1×10ˉ5mol/L,以KSP(BaSO3)计算;
③用惰性电极电解硝酸溶液可制备NH2OH,阳极上氢氧根离子失去电子,阴极上N得到电子;
(3)A、若B为气体,因容器保持恒温,缩小容器体积,达到新平衡时平衡常数不变,则气体C的浓度也一定不变;
B、平衡时,各物质的量不再改变,正反应速率和逆反应速率相等,因此单位时间内n(A)消耗=n(C)消耗;
C、依据A分析可知B为非气体,加入B平衡不动;
D、因反应为可逆反应,故加入1molB和1molC至反应达到平衡时不能完全消耗,放出热量小于Q

解答 解:(1)①原子的电子层数越多,其原子半径越大,相同周期的元素中,原子半径随着原子序数的增大而减小,所以原子半径最大的元素是C元素,其原子结构示意图为
故答案为:
②碱性条件下,铵根离子和氢氧根离子反应生成一水合氨,一水合氨不稳定易分解生成氨气和水,所以其离子方程式为:NH4++OH-=NH3.H2O=NH3↑+H2O,
故答案为:NH4++OH-=NH3.H2O=NH3↑+H2O;
③电离平衡常数越大,其电离程度越大,则其离子水解程度越小,根据电离平衡常数知,电离程度大小关系是NH3•H2O>H2CO3>HCO3-,则水解程度CO32->HCO3->NH4+,所以碳酸氢铵溶液呈碱性,溶液中还存在碳酸根离子等,所以HCO-3、NH+4、OH-、H+四种离子浓度由大到小c(NH4+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+),
故答案为:c(NH4+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+);
(2)①羟胺被氧化生成氮气和水,反应的离子方程式为2NH2OH+2Fe3+=2Fe2++N2↑+2H2O+2H+
故答案为:2NH2OH+2Fe3+=2Fe2++N2↑+2H2O+2H+
②i二氧化硫和氢氧化钙反应生成盐和水,反应化学方程式:Ca(OH)2+2SO2=Ca(HSO32
故答案为:Ca(OH)2+2SO2=Ca(HSO32
ⅱ电解时,得电子的微粒在阴极上发生还原反应,电解亚硝酸根离子溶液时,阴极上亚硝酸根离子得电子发生还原反应生成氮气和水,电极反应式为2NO2-+8H++6e-=N2↑+4H2O,
故答案为:2NO2-+8H++6e-=N2+4H2O;
ⅲ由转化前后的物质可知,生成物中引入钡离子和氯离子,则X为BaCl2;Y中SO42ˉ、SO32ˉ浓度均小于1×10ˉ5mol/L,溶液中Ba2+浓度应不小于$\frac{5.0×1{0}^{-10}}{1×1{0}^{-5}}$=5.0×10-5mol/L,
故答案为:氯化钡;5.0×10-5mol/L;
③用惰性电极电解硝酸溶液可制备NH2OH,阳极上氢氧根离子失去电子,阳极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O或2H2O-4e-=O2↑+4H+
故答案为:4OH--4e-=O2↑+2H2O或2H2O-4e-=O2↑+4H+
(3)达到平衡.缩小容器体积,重新达到平衡时,C(g)的浓度与缩小体积前的平衡浓度相等;
A、若B为气体,因容器保持恒温,缩小容器体积,达到新平衡时平衡常数不变,则气体C的浓度也一定不变;若B是非气体,平衡常数K=c(C),由于C(g)的浓度不变,因此B可以是气体或是非气体,故A错误;
B、平衡时,各物质的量不再改变,正反应速率和逆反应速率相等,因此单位时间内n(A)消耗=n(C)消耗,C浓度不变,故B正确;
C、保持体积不变,B可以是气体或是非气体,则向平衡体系中加入B,平衡可能不移动,也可能逆向进行,故C正确;
D、因反应为可逆反应,故加入1molB和1molC至反应达到平衡时转化率一定小于100%,因此放出热量小于Q,故D错误;
故选BC.

点评 本题考查较综合,涉及离子浓度大小比较、溶度积的计算、电解、氧化还原反应等,注重高频考点的考查,综合性较强,题目难度中等.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

17.下列说法正确的个数是(  )
①用四氯化碳萃取溴水中的溴,分液时有机层从分液漏斗的下端放出
②乙酸与乙醇的混合溶液可用分液漏斗进行分离
③在含FeCl2杂质的FeCl3溶液中通足量Cl2后,充分加热,除去过量的Cl2,即可得到较纯净的FeCl3溶液
④利用饱和Na2CO3溶液能够除去二氧化碳中的氯化氢
⑤加稀盐酸后过滤,除去混在铜粉中的少量镁粉和铝粉
⑥用溶解、过滤的方法分离KNO3和NaCl固体的混合物
⑦将O2和H2的混合气体通过灼热的氧化铜,以除去其中的H2
A.2B.3C.4D.5

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

18.下列离子反应方程式正确的是(  )
A.硫酸铝与氨水反应:Al3++3OH-═Al(OH)3
B.碳酸钙溶于醋酸:CaCO3+2H+═Ca2++H2O+CO2
C.少量Ca(OH)2溶液与大量NaHCO3溶液:Ca2++OH-+HCO3-═CaCO3↓+H2O
D.盐酸中滴入Na2CO3溶液:2H++CO32-═CO2↑+H2O

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

15.中和4g某NaOH的溶液,用去盐酸25mL,求该盐酸的浓度.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

2.将磷肥生产中形成的副产物石膏(CaSO4•2H2O)转化为硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料,无论从经济效益、资源综合利用还是从环境保护角度看都具有重要意义.以下是石膏转化为硫酸钾和氯化钙的工艺流程示意图.
(1)本工艺中所用的原料除CaSO4•2H2O、(NH42CO3外,还需要KCl、H2O等原料;
(2)石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后反应的化学方程式为CaSO4+(NH42CO3=CaCO3↓+(NH42SO4
(3)过滤Ⅰ操作所得固体有CaCO3、CaSO4(填化学式)等物质,该固体可用作生产水泥的原料;
(4)过滤Ⅰ操作所得滤液是(NH42SO4溶液.检验滤液中含有NH4+的方法是:在溶液中加入氢氧化钠溶液、加热,若有刺激性气味的气体产生,则有NH4+
(5)氯化钙结晶水合物(CaCl2•6H2O)是目前常用的无机储热材料,选择的依据除熔点较低和熔化的热效应高外,还因为其无毒,举出该晶体的无水物在实验室的一种用途用作干燥剂.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

12.写出分子组成为C4H8O2属于羧酸或酯的各种同分异构体的结构简式.CH3CH2CH2COOH、CH3CH(COOH)CH3;HCOOCH2CH2CH3、HCOOCH(CH32、CH3COOCH2CH3、CH3CH2COOCH3

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:多选题

19.分子式为C6H9Br的有机物其结构不可能是(  )
A.含有一个双键的链状有机物B.含有三个双键的链状有机物
C.含有一个双键的环状有机物D.含有一个三键的链状有机物

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

16.下列说法不正确的是(  )
A.从海带中提取溴单质的过程涉及氧化还原反应
B.通常泉水、深井水等地下水硬度比河水等地表水大
C.赤潮主要是由工农业生产和生活废水引起沿海水域的富营养化而造成的
D.实践证明,喝硬度大的水会引起肠胃不适,所以饮用水硬度越小越好

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

17.下列溶液中,与100mL 0.5mol/L NaCl溶液所含的Cl-物质的量浓度相同的是(  )
A.100 mL 0.5 mol/L MgCl2溶液B.200 mL 0.25 mol/L AlCl3溶液
C.50 ml 1 mol/L NaCl溶液D.50 ml 0.5 mol/L HCl溶液

查看答案和解析>>

同步练习册答案