【题目】硼氢化钠(NaBH4)在化工等领域具有重要的应用价值,某研究小组采用偏硼酸钠NaBO2为主要原料制备NaBH4,其流程如下:
已知:NaBH4常温下能与水反应,可溶于异丙胺(沸点:33℃)。
(1)在第①步反应加料之前,需要将反应器加热至100℃以上并通入氩气,该操作的目的是_____,原料中的金属钠通常保存在____中,实验室取用少量金属钠需要用到的实验用品有_____,_____,玻璃片和小刀等。
(2)请配平第①步反应的化学方程式:□NaBO2+□SiO2+□Na+□H2=□NaBH4+□Na2SiO3 ______________
(3)第②步分离采用的方法是______;第③步分离(NaBH4)并回收溶剂,采用的方法是______。
(4)NaBH4(s)与水(l)反应生成NaBO2(s)和氢气(g),在25℃,101kPa下,已知每消耗3.8克NaBH4(s)放热21.6kJ,该反应的热化学方程式是_______。
【答案】除去反应器中的水蒸气和空气 煤油 镊子 滤纸 1、2、4、2、1、2 过滤 蒸馏 NaBH4(s)+2H2O(l) = NaBO2(s)+4H2(g) △H=-216kJ/mol
【解析】
(1)由于NaBH4常温下能与水反应,且Na比较活泼,在第①步反应加料之前,需要将反应器加热至100℃以上并通入氩气,其目的是除去反应器中的水蒸气和空气,避免影响反应;常温下Na易与空气中O2、H2O等反应,故少量金属钠保存在煤油里,以隔绝空气;实验室取用少量金属钠需要用到的实验用品有镊子(用镊子夹取钠块),滤纸(滤纸吸干表面的煤油),玻璃片和小刀等;
(2)根据氧化还原反应原理,得失电子总数相等,结合原子守恒可以配平此反应为:NaBO2+2SiO2+4Na+2H2=NaBH4+2Na2SiO3;
(3)从流程图中可以看出第②步分离的是固体和液体混合物,所以选用过滤的方法;第③步分离(NaBH4)并回收溶剂,只能先将溶剂蒸发再冷凝回收,即蒸馏的方法分离;
(4)n(NaBH4)=3.8g÷38g/mol=0.1mol,每消耗3.8克NaBH4(s)放热21.6kJ,则消耗1molNaBH4放热216kJ,故热化学方程式为:NaBH4(s)+2H2O(l) = NaBO2(s)+4H2(g) △H=-216kJ/mol。
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【题目】(1)写出次氯酸的结构式________;
(2)NaHCO3的俗名是_______;
(3)第四周期第ⅦA原子序数为______,元素符号为_________,其最高价氧化物的水化物化学式为_______;
(4)写出工业上制氯气的离子方程式_______。
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【题目】下列热化学方程式中,正确的是
A.甲烷的燃烧热为890.3kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-890.3kJ·mol-1
B.500℃、30MPa下,将0.5molN2(g)和1.5molH2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g)放热19.3kJ,其热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=-38.6kJ·mol-1
C.HCl和NaOH反应的中和热△H=-57.3kJ·mol-1,则H2SO4和Ca(OH)2反应的中和热△H=2×(-57.3)kJ·mol-1
D.在101kPa时,2gH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)△H=-571.6kJ·mol-1
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【题目】铝是重要的金属材料,铝土矿(主要成分是Al2O3和少量的SiO2、Fe2O3杂质)是工业上制取铝的原料。实验室模拟工业上以铝土矿为原料制取Al2(SO4)3和铵明矾晶体[NH4Al(SO4)2·12H2O]的工艺流程如图所示:
请回答下列问题:
(1)固体a的化学式为________。
(2)写出Ⅱ中加过量的烧碱涉及到的反应离子方程式______________、_____________;Ⅲ中通入足量CO2气体发生反应的离子方程式为_________________。
(3)由Ⅲ中得到滤液c的实验操作为__________,从铵明矾溶液中获得铵明矾晶体的实验操作依次为(填操作名称)________、冷却结晶、过滤洗涤。
(4)滤液c显________性,日常生活中常用其溶质来________________(任写一点);
(5)若同时制取铵明矾和硫酸铝,通过控制硫酸的用量调节两种产品的产量。若欲使制得的铵明矾和硫酸铝的物质的量之比为1∶1,则投料时铝土矿中的Al2O3和H2SO4的物质的量之比为________。
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【题目】海水是巨大的资源宝库,从海水中提取食盐和溴的过程如下:
(1)请列举海水淡化的两种方法:________、________。
(2)步骤Ⅰ中已获得Br2,步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-,其目的是_________。
(3)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可达95%,有关反应的离子方程式为_______,由此反应可知,除环境保护外,在工业生产中应解决的主要问题是_______。
(4)某化学研究性学习小组为了了解从工业溴中提纯溴的方法,查阅了有关资料知:Br2的沸点为59 ℃,微溶于水,有毒并有强腐蚀性。他们参观生产过程后,画了如下装置简图:
请你参与分析讨论:
①图中仪器B的名称是____________。
②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管,其原因是__________。
③实验装置气密性良好,要达到提纯溴的目的,操作中如何控制关键条件?___________。
④C中液体颜色为________________。为除去该产物中仍残留的少量Cl2,可向其中加入NaBr溶液,充分反应后,再进行的分离操作是________________。
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【题目】现有某有机物A,欲推断其结构,进行如下实验:
(1)取15gA 完全燃烧生成22gCO2和9gH2O,该有机物的实验式为_________________。
(2)质谱仪检测得该有机物的相对分子质量为90,则该物质的分子式为__________。
(3)若该有机物在浓硫酸共热的条件下,既能与乙酸反应,又能与乙醇反应,还能2分子A 反应生成含六元环的物质,则A 的结构简式为__________________。
(4)写出A发生缩聚反应生成高分子化合物的方程式___________________。
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【题目】NiCl2是化工合成中最重要的镍源,工业上以金属镍废料(含Fe、Ca、Mg等杂质)为原料生产NiCl2,继而生产Ni2O3的工艺流程如下:
流程中相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示:
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Ni(OH)2 |
开始沉淀的pH | 1.1 | 6.5 | 7.1 |
沉淀完全的pH | 3.2 | 9.7 | 9.2 |
(1)为了提高镍元素的浸出率,在“酸浸”时可采取的措施有:①适当升高温度;②搅拌;③_______________等。
(2)加入H2O2的目的是____________,所发生的离子方程式为____________________。
(3)“除铁”时,控制溶液pH的范围为_____________________。
(4)滤渣B的主要成分的化学式为___________________,滤液中的阳离子有________。
(5)“氧化”生成Ni2O3的离子方程式为________________。
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【题目】如图为一“铁链”图案,小明在图案上分别写了H2、CO2、Na2O、NaCl、FeCl3五种物质,图中相连的两种物质均可归属为一类,相交部分A、B、C、D为其相应的分类依据代号。请回答下列问题:
(1)请将分类依据代号填入相应的括号内:
(_____)两种物质都不是电解质
(_____)两种物质都是钠的化合物
(_____)两种物质都是氧化物
(_____)两种物质都是盐
(2)用洁净的烧杯取少量蒸馏水,用酒精灯加热至沸腾,向烧杯中逐滴加入上图中某种物质M的饱和溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色.
①物质M的化学式为___。
②证明有红褐色胶体生成的实验操作是__。
(3)以下A~D四个涉及H2O2的反应,请填空:
A.Na2O2+2HCl=H2O2+2NaCl
B.Ag2O+H2O2=2Ag+O2↑+H2O
C.2H2O2=2H2O+O2↑
D. H2O2+KMnO4+H2SO4→MnSO4+K2SO4+H2O+O2↑
①配平D方程式,系数填在方框内__;该反应的还原剂是__;
②H2O2既体现氧化性,又体现还原性的反应是__,H2O2既不作氧化剂又不作还原剂的反应是__。(请用代号作答)
③请用双线桥法表示B反应中电子转移的方向和数目:__。
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【题目】将一定量的Na、Na2O、Na2O2的混合物与足量的水反应,在标准状况下得到a L混合气体。将该混合气体通过电火花引燃,恰好完全反应,则原混合物中Na、Na2O、Na2O2的物质的量之比可能为
A. 2:1:1
B. 1:1:2
C. 1:2:1
D. 4:3:1
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