【题目】氯化钠是日常生活的必需品,也是重要的化工原料。粗盐除含NaCl外,还含有少量MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质。以下是粗盐提纯的操作流程。
限选试剂:Na2CO3溶液、K2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、饱和NaCl溶液。
(1)欲除去溶液I中的MgCl2、CaCl2、Na2SO4,从提供的试剂中选出a所代表的试剂,按滴加顺序依次为:过量的NaOH溶液、______、____。
(2)在滤液中加盐酸发生反应的化学方程式是_____;
(3)对溶液II处理得到晶体时,所必须使用到的玻璃仪器有_____种。
(4)得到的NaCl纯品经测定发现其含有的NaCl与粗盐中NaCl的质量一致,某同学认为此次实验非常成功没有误差,你是否同意他的观点?____(填“是”或“否”),并给出你的理由____。
【答案】过量的BaCl2 过量的Na2CO3 Na2CO3+2HCl=2NaCl +CO2↑+H2O、NaOH+HCl=H2O+NaCl 3 否 加入Na2CO3后与HCl反应也得到了一定量的NaCl,故制得的纯品中NaCl的质量应比粗盐中NaCl的质量要大
【解析】
要除去溶液I中的MgCl2、CaCl2、Na2SO4,又不增加新的杂质,根据酸、碱、盐的性质及复分解反应的条件,用NaOH除去氯化镁,用BaCl2除硫酸钠,用Na2CO3除氯化钙与多余的BaCl2,最后将沉淀滤出,向混合液加入盐酸,除去剩余的氢氧根、碳酸根离子,得到氯化钠溶液,蒸发结晶得到氯化钠固体。
(1)除去溶液I中的MgCl2、CaCl2、Na2SO4,则用氢氧化钠除掉氯化镁,用氯化钡除掉硫酸钠,用碳酸钠除掉氯化钙与多余的氯化钡;
(2)滤液中加盐酸的作用,应考虑除去NaOH、Na2CO3溶液;
(3)蒸发结晶得到晶体的操作是:蒸发结晶,用到玻璃仪器:酒精灯、蒸发皿、玻璃棒;
(4)根据粗盐提纯时,加入Na2CO3后与HCl反应也得到了一定量的NaCl来分析判断。
(1)要除去溶液I中的MgCl2、CaCl2、Na2SO4,又不增加新的杂质,根据酸、碱、盐的性质及复分解反应的条件,用NaOH除去氯化镁,用BaCl2除硫酸钠,用Na2CO3除氯化钙与多余的BaCl2,正确滴加顺序依次为:过量BaCl2溶液、过量Na2CO3溶液,产生的难溶物分别是Mg(OH)2、CaCO3、BaCO3、BaSO4。
(2)在滤液中加盐酸可以跟过量的NaOH和过量的Na2CO3反应,除去NaOH、Na2CO3溶液,反应为:CO32-+2H+=CO2↑+H2O、OH-+H+=H2O,故答案为:Na2CO3+2HCl=2NaCl +CO2↑+H2O 、NaOH+HCl=H2O+NaCl;
(3)对溶液Ⅱ处理得到晶体时,需要蒸发结晶操作,用到玻璃仪器:酒精灯、蒸发皿、玻璃棒,所必须使用到的玻璃仪器有3种;
(4)加入Na2CO3后与HCl反应也得到了一定量的NaCl,故制得的纯品中NaCl的质量应比粗盐中NaCl的质量要大。
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【题目】一种用于隐形眼镜材料的聚合物片段如下:
下列关于该高分子说法正确的是
A. 结构简式为:
B. 氢键对该高分子的性能没有影响
C. 完全水解得到的高分子有机物,含有官能团羧基和碳碳双键
D. 完全水解得到的小分子有机物,具有4种不同化学环境的氢原子
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【题目】含氮化合物在材料方面的应用越来越广泛。
(1)甲胺(CH3NH2)是合成太阳能敏化剂的原料。工业合成甲胺原理:
CH3OH(g)+NH3(g)CH3NH2(g)+H2O(g)△H。
①已知键能指断开1mol气态键所吸收的能量或形成1mol气态键所释放的能量。几种化学键的键能如下表所示:
化学键 | C-H | C-O | H-O | N-H | C-N |
键能/kJ·mol-1 | 413 | 351 | 463 | 393 | 293 |
则该合成反应的△H=______________。
②一定条件下,在体积相同的甲、乙、丙、丁四个容器中,起始投入物质如下:
NH3(g)/mol | CH3OH(g)/mol | 反应条件 | |
甲 | 1 | 1 | 498K,恒容 |
乙 | 1 | 1 | 598K,恒容 |
丙 | 1 | 1 | 598K,恒压 |
丁 | 2 | 3 | 598K,恒容 |
达到平衡时,甲、乙、丙、丁容器中的CH3OH转化率由大到小的顺序为_______________。
(2)工业上利用镓(Ga)与NH3在高温下合成固体半导体材料氮化镓(GaN),其反应原理为2Ga(s)+2NH3(g)2GaN(s)+3H2(g)△H=-30.81kJ·mol-1。
①在密闭容器中充入一定量的Ga与NH3发生反应,实验测得反应体系与温度、压强的相关曲线如图所示。图中A点与C点的化学平衡常数分别为KA和KC,下列关系正确的是_________(填代号)。
a.纵轴a表示NH3的转化率 b.纵轴a表示NH3的体积分数 c.T1<T2 d.KA<Kc
②镓在元素周期表位于第四周期第ⅢA族,化学性质与铝相似。氮化镓性质稳定,不溶于水,但能缓慢溶解在热的NaOH溶液中,该反应的离子方程式为_____________________。
(3)用氮化镓与铜组成如图所示的人工光合系统,利用该装置成功地以CO2和H2O为原料合成CH4。铜电极表面发生的电极反应式为___________。两电极放出O2和CH4相同条件下的体积比为________,为提高该人工光合系统的工作效率,可向装置中加入少量的__________(填“盐酸”或“硫酸”)。
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【题目】氰化钠(NaCN)是一种基本化工原料,同时也是一种剧毒物质。一旦泄漏需要及时处理,一般可以通过喷洒双氧水或过硫酸钠(Na2S2O8)溶液来处理,以减轻环境污染。
I.(1)NaCN用双氧水处理后,产生一种酸式盐和一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,该反应的化学方程式是____________________。
Ⅱ.工业制备过硫酸钠的反应原理如下:
主反应
副反应:
某化学小组利用上述原理在实验室制备过硫酸钠,并用过硫酸钠溶液处理含氰化钠的废水。
实验一:实验室通过如下图所示装置制备Na2S2O8。
(2)装置中盛放双氧水的仪器名称是_________。
(3)装置a中反应产生的气体需要持续通入装置c的原因是______________________。
(4)上述装置中还需补充的实验仪器或装置有__________(填字母)。
A.温度计 B.洗气瓶 C.水浴加热装置 D.环形玻璃搅拌棒
实验二:测定用过硫酸钠溶液处理后的废水中氰化钠的含量。
已知:①废水中氰化钠的最高排放标准为0.50mg/L。
②,,AgI呈黄色,优先与反应。实验如下:取1L处理后的NaCN废水,浓缩为10.00mL置于锥形瓶中,并滴加几滴KI溶液作指示剂,用mol/L的标准溶液滴定,消耗溶液的体积为5.00mL。
(5)滴定终点的现象是__________________________________。
(6)处理后的废水中氰化钠的浓度为_________mg/L;处理后的废水是否达到排放标准?___________(填“是”或“否”)。
Ⅲ.(7)常温下,含硫微粒主要存在形式,受pH影响。利用电化学原理,用惰性电极电解饱和溶液也可以制备过硫酸钠。已知在阳极放电的离子主要为,则阳极反应方程式为_____________________。
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【题目】ⅣA族元素(C、Si、Ge、Sn、Pb)及其化合物在材料等方面有重要用途。回答下列问题:
(1) Pb的价层电子排布图为:____________;
(2)GeC14的中心原子的价层电子对数为____________,分子的立体构型为___________。GeC14可水解生成一种氧化物和一种无氧酸,其化学反应方程式为:________________________________。
(3)四卤化硅的沸点和二卤化铅的熔点如下图所示。
①的沸点依F、CI、Br、I次序升高的原因是____________。
②结合的沸点和的熔点的变化规律,可推断:依F、Cl、Br、I次序,中化学键的离子性__________(填“增强”“不变”或“减弱”,下同)、共价性__________。
(4)碳的另一种单质可以与钾形成低温超导化合物,晶胞结构如图所示。此化合物可看成是K填充在形成的所有四面体间隙和八面体间隙之中,其四面体间隙数目为_________。另有一种碱金属X(相对原子质量为M)与可形成类似化合物,但X只填充形成的八面体间隙的一半,此化合物的化学式为:__________,其晶胞参数为1.4nm,晶体密度为_________(用含M和阿伏伽德罗常数的值的式子表示)
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【题目】甲胺(CH3NH2)是一种应用广泛的一元弱碱,其电离方程式为:CH3NH2+H2OCH3NH3++OH-常温下,向20.0mL0.10mol/L的甲胺溶液中滴加VmL0.10mol/L的稀盐酸,混合溶液的pH与相关微粒浓度的关系如图所示。下列说法中错误的是( )
A. b点对应加入盐酸的体积V<20.00mL
B. 常温下,甲胺的电离常数为Kb,则Kb=10-3.4
C. b点可能存在关系:c(Cl-)>c(CH3NH3+)>c(H+)>cOH-)
D. V=20.00mL时,溶液中水电离的c(H+)>10-7mol/L
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【题目】一定条件下,通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收:
SO2(g)+2CO(g)2CO2(g)+S(l)△H<0 若反应在恒容的密闭容器中进行,下列有关说法正确的是
A. 平衡前,随着反应的进行,容器内压强始终不变
B. 平衡时,其他条件不变,分离出硫,正反应速率加快
C. 平衡时,其他条件不变,升高温度可提高SO2的转化率
D. 其他条件不变,使用不同催化剂,该反应平衡常数不变
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【题目】下列叙述中正确的是( )
A. 摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
B. 铁的摩尔质量就是铁原子的相对原子质量
C. 含有NA个氧原子的硫酸的物质的量是0.25mol
D. 40gNaOH溶于1L水,溶质的物质的量浓度为1mol·L-1
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【题目】氮和氮的化合物在国防建设、工农业生产和生活中都有极其广泛的用途。请回答下列与氮元素有关的问题:
(1)NaCN广泛用于电镀工业上,实验测得浓度相同的NaCN溶液和NaHCO3溶液,前者的pH大,则酸性:HCN___________H2CO3(填“强于”或“弱于”)。
(2)亚硝酰氯(结构式为Cl-N=O)是有机合成中的重要试剂。它可由C12和NO在通常条件下反应制得,反应方程式为:2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)。已知几种化学键的键能数据如下表:
当Cl2与NO反应生成ClNO的过程中转移了5mol电子,理论上热量变化为___________kJ。
(3)在一个恒容密闭容器中充入2 mol NO(g)和1molCl2(g)发生(2)中反应,在温度分别为T1、T2时测得NO的物质的量(单位:mol)与时间的关系如下表所示:
①T1___________T2(填“>”“≤”或“=”),理由是___________。
②若容器容积为1L,温度为T1℃时,反应开始到5min时,C12的平均反应速率为_______。
③温度为T2℃时,在相同容器中,充入1 molNO(g)和0.5mo1Cl2(g),则NO的平衡转化率___________50%(填“大于”、“等于”或“小于”)
④温度为T2℃时,起始时容器内的压强为p0,则该反应的平衡常数Kp=___________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(4)近年来,地下水中的氮污染已成为一个世界性的环境问题。在金属Pt、Cu和铱(Ir)的催化作用下,密闭容器中的H2可高效转化酸性溶液中的硝态氮(NO3-),其工作原理如图所示:
①Ir表面发生反应的方程式为___________。
②若导电基体上的Pt颗粒增多,造成的结果是___________。
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