【题目】铜及其化合物在工农业生产及日常生活中应用非常广泛.
(1)纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注,下表为制取Cu2O的三种方法:
①工业上常用方法Ⅱ和方法Ⅲ制取Cu2O而很少用方法I,其原因是____________。
②已知:
2Cu(s)+1/2O2(g)═Cu2O(s)△H=-169kJmol-1,
C(s)+1/2O2(g)═CO(g)△H=-110.5kJmol-1,
Cu(s)+1/2O2(g)═2CuO(s)△H=-157kJmol-1
则方法I发生的反应:2CuO(s)+C(s)=Cu20(s)+CO(g); △H=____________kJ/mol。
(2)氢化亚铜是一种红色固体,可由下列反应制备:4CuSO4+3H3PO2+6H2O=4CuH↓+4H2SO4+3H3PO4.
该反应每转移3mol电子,生成CuH的物质的量为____________。
(3)氯化铜溶液中铜各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与c(Cl-)的关系如图所示。
①当c(Cl-)=9molL-1时,溶液中主要的3种含铜物种浓度大小关系为____________。
②在c(Cl-)=1molL-1的氯化铜溶液中,滴入AgNO3溶液,含铜物种间转化的离子方程式为____________(任写一个).
(4)已知:Cu(OH)2是二元弱碱;亚磷酸(H3PO3)是二元弱酸,与NaOH溶液反应,生成Na2HPO3.
①在铜盐溶液中Cu2+发生水解反应的平衡常数为____________,(已知:25℃时,Ksp[Cu(OH)2]=2.0×10-20mol3L-3)
②电解Na2HPO3溶液可得到亚磷酸,装置如图(说明:阳膜只允许阳离子通过,阴膜只允许阴离子通过),则产品室中反应的离子方程式为____________。
【答案】(1)①反应不易控制,易还原产生Cu②+34.5
(2)1mol;(3)①c(CuCl2)>c(CuCl+)>c(CuCl3-);②CuCl+═Cu2++Cl-;
(4)①5×10-9;②HPO32-+2H+=H3PO3
【解析】
试题分析:(1)①工业上常用方法Ⅱ和方法Ⅲ制取Cu2O而很少用方法I,其原因是反应不易控制,易还原产生Cu,故答案为反应不易控制,易还原产生Cu;
②已知A.2Cu(s)+1/2O2(g)═Cu2O(s)△H=-169kJmol-1,
B.C(s)+1/2O2(g)═CO(g)△H=-110.5kJmol-1,
C.Cu(s)+1/2O2(g)═2CuO(s)△H=-157kJmol-1
据盖斯定律,a+b-2c可得:C(s)+2CuO(s)=Cu2O(s)+CO(g)△H =(-169kJmol-1)+(-110.5kJmol-1) -(-314kJmol-1) =+34.5kJ/mol,故答案为:C(s)+2CuO(s)=Cu2O(s)+CO(g)△H=+34.5kJ/mol
(2)从反应4CuSO4+3H3PO2+6H2O=4CuH↓+4H2SO4+3H3PO4分析,Cu从+2价变成+1,4molCu得到4mol电子,H从+1价变成-1价,4mol-1价的H得到8mol电子,共得电子12mol,P从+1价变成+5价,3molP共失电子12mol。每生成4molCuH转移电子12mol,所以,转移电子3mol时应生成CuH1mol,故答案为:1mol;
(3)①在c(Cl-)=9molL-1处,做一条平行与纵轴的虚线,可见溶液中主要含铜物种浓度大小关系为:c(CuCl2)>c(CuCl+)>c(CuCl3-)>c(Cu2+)>c(CuCl42-),故答案为:c(CuCl2)>c(CuCl+)>c(CuCl3-);
②从图上可见,在c(Cl-)=1molL-1的氯化铜溶液中,主要是Cu2+与Cl-结合生成CuCl+,加入硝酸银后,氯离子浓度下降,方程式为:CuCl+═Cu2++Cl-,故答案为:CuCl+═Cu2++Cl-;
(4)①铜离子水解离子反应为Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+,Ksp=c(Cu2+)×c2(OH-)=2.0×10-20mol3L-3,则K=====5×10-9,故答案为:5×10-9;
②阳极上氢氧根离子失电子发生氧化反应,电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑,产品室中HPO32-和氢离子结合生成亚磷酸,反应离子方程式为:HPO3
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【题目】某化学小组以苯甲酸为原料,制取苯甲酸甲酯,已知有关物质的沸点如下表:
物质 | 甲醇 | 苯甲酸 | 苯甲酸甲酯 | |
沸点/℃ | 64.7 | 249 | 199.6 | |
密度/g.cm-3 | 0.792 | 1.2659 | 1.0888 | |
Ⅰ.合成苯甲酸甲酯粗产品
在圆底烧瓶中加入12.2 g苯甲酸和20 mL甲醇(密度约为0.79 g·cm-3),再小心加入3 mL浓硫酸,混匀后,投入几块碎瓷片,小心加热使反应完全,得苯甲酸甲酯粗产品。
(1)浓硫酸的作用是______________;若反应产物水分子中有同位素18O,写出能表示反应前后18O位置的化学方程式:_________________________________________。
(2)甲和乙两位同学分别设计了如图所示的两套实验室合成苯甲酸甲酯的装置(夹持仪器和加热仪器均已略去)。根据有机物的沸点,最好采用__________装置(填“甲”或“乙”)
(3)反应物CH3OH应过量,理由是__________________________。
Ⅱ.粗产品的精制
(4)苯甲酸甲酯粗产品中往往含有少量甲醇、苯甲酸和水等,现拟用下列流程图进行精制,请在流程图中方括号内填入操作方法的名称。
(5)通过计算,苯甲酸甲酯的产率为__________。
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【题目】为了探究化学反应速率和化学反应限度的有关问题,某研究小组进行了以下实验
Ⅰ.以H2O2的分解反应为研究对象,实验方案与数据记录如下表,t表示收集a mL O2所需的时间。
序号 | 反应 温度/℃ | c(H2O2)/ mol·L-1 | V(H2O2) /mL | m(MnO2) /g | t/min |
1 | 20 | 2 | 10 | 0 | t1 |
2 | 20 | 2 | 10 | 0.1 | t2 |
3 | 20 | 4 | 10 | 0.1 | t3 |
4 | 40 | 2 | 10 | 0.1 | t4 |
(1)设计实验2和实验3的目的是研究________________________对化学反应速率的影响。
(2)为研究温度对化学反应速率的影响,可以将实验________和实验________(填序号)作对比。
(3)将实验1和实验2作对比,t1________t2(填“>”、“<”或“=”)。
Ⅱ.以KI和FeCl3反应为例(2Fe3++2I-===2Fe2++I2)设计实验,探究此反应存在一定的限度。可选试剂:①0.1 mol·L-1 KI溶液 ②0.1 mol·L-1 FeCl3溶液
③0.1 mol·L-1 FeCl2溶液 ④0.1 mol·L-1 盐酸
⑤0.1 mol·L-1 KSCN溶液 ⑥CCl4
实验步骤:(1)取5 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液,再滴加几滴0.1 mol·L-1 FeCl3溶液
(2)充分反应后,将溶液分成三份
(3)取其中一份,加试剂⑥,振荡,CCl4层显紫色,说明反应生成碘
(4)另取一份,加试剂________(填序号),现象________________________,说明此反应存在一定的限度。
Ⅲ.N2O4可分解为NO2。在100 mL密闭容器中投入0.01 mol N2O4,利用现代化学实验技术跟踪测量c(NO2)。c(NO2)随时间变化的数据记录如下图所示。
(1)反应容器中最后剩余的物质有________________,其中N2O4的物质的量为________mol。
(2)c(NO2)随时间变化的曲线表明,实验测得的化学反应速率在逐渐减小,从开始到平衡建立这段时间的平均反应速率为________。
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【题目】室温下进行相关实验。下列结论正确的是
A.向NaHCO3溶液中通CO2至pH=7:c(Na+)=c(HCO3-)+c(CO32-)
B.向CH3COONa溶液中加入等浓度等体积的盐酸:c(Na+)>c(Cl-)
C.向浓度为0.1mol/LNaHSO4溶液中加入等浓度等体积的Ba(OH)2溶液:pH<13
D.将0.1molAgCl投入到100mL0.1mol/LNaCl溶液中:c(Ag+)=c(Cl-)
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【题目】甲醇是重要的化工原料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇,发生的主反应如下:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H1=—99kJ.mol-1,
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H2=—58kJ.mol-1
③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H3
回答下列问题:
(1)写出CO2的结构式__________。
(2)由上述数据计算出△H3=kJ.mol-1
(3)在容积为2L的密闭容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他条件不变的情况下,温度T1、T2对反应的影响,下列正确的是__________(填序号)
①温度为T1时,从反应到平衡,生成甲醇的平均速率为:v(CH3OH)=nA/tAmol/(L·min)
②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小
③当生成1mol甲醇的同时,生成1molCO2,说明反应达到平衡
④处于A点的反应体系从T1变到T2,达到平衡时n(H2)与n(CH3OH)比值增大
(4)在T1温度时,将2molCO2和6molH2充入一密闭恒容器中,充分反应达到平衡后,若CO2转化率为50%,,则容器内的压强与起始压强之比为__________;该温度条件下,反应平衡常数为__________(计算出结果)
(5)在直接以甲醇为燃料电池中,电解质溶液为硫酸性,负极的电极反应式为__________。
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【题目】碳、氮、硫是中学化学重要的非金属元素,在工农业生产中有广泛的应用。
(1)用于发射“天宫一号”的长征二号火箭的燃料是液态偏二甲肼(CH3)2N-NH2,氧化剂是液态四氧化二氮。二者在反应过程中放出大量能量,同时生成无毒、无污染的气体。已知室温下,1 g燃料完全燃烧释放出的能量为42.5kJ,请写出该反应的热化学方程式 。
(2)298 K时,在2L的密闭容器中,发生可逆反应:2NO2(g) N2O4(g) ΔH=-a kJ·mol-1 (a>0) 。N2O4的物质的量浓度随时间变化如图。达平衡时,N2O4的浓度为NO2的2倍,回答下列问题。
①298K时,该反应的平衡常数为________。
②在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是 。
a.A、C两点的反应速率:A>C
b.B、C两点的气体的平均相对分子质量:B<C
c.A、C两点气体的颜色:A深,C浅
d.由状态B到状态A,可以用加热的方法
③若反应在398K进行,某时刻测得n(NO2)=0.6 mol 、n(N2O4)=1.2mol,
则此时V(正) V(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
(3)NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。现向100 mL 0.1 mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L-1NaOH溶液,得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示。试分析图中a、b、c、d、e五个点,
①水的电离程度最大的是 ;
②其溶液中c(OH-)的数值最接近NH3·H2O的电离常数
K数值的是 ;
③在c点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是
。
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【题目】[化学-选修2:化学与技术]碳酸钠的用途很广,可用做冶金、纺织、漂染等工业的基本原料。请根据题意回答下列问题:
Ⅰ.世界最早工业生产碳酸钠的方法是路布兰(N.Leblanc)法。其流程如下:
(1)流程I的另一产物是____,流程Ⅱ的反应分步进行:a.
b.Na2S与石灰石发生复分解反应,总反应方程式可表示为__________________。
Ⅱ.1862年,比利时人索尔维(ErnestSolvay)用氨碱法生产碳酸钠。反应原理如下:
20℃时一些物质在水中的溶解度/g(100gH2O)
(2)氨碱法生成纯碱的原料是____________,可循环利用的物质有____________。
(3)饱和NaCl溶液通NH3和CO2能生成NaHCO3的原因有:_________、__________、_________。
Ⅲ.我国化工专家侯德榜研究出联合制碱法,其反应原理和氨碱法类似,但将制氨和制碱联合,提高了原
料利用率。
(4)生产中需向分离出NaHCO3后所得的溶液中加入NaCl固体并通入NH3,在________(填温度范围)下析出________(填化学式)。
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【题目】Q、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,X、Y是金属元素,Q、W、Z是非金属元素。X是同周期中金属性最强的元素,五种元素核电荷数之和为55,对应原子最外层电子数之和为21。W、Z最外层电子数相同,但Z的核电荷数是W的2倍。
(1)Q在周期表中位置是 。
(2)X、Y各自的最高价氧化物对应的水化物可以发生反应生成盐和水,请写出该反应的离子方程式: 。
(3)X单质能在W单质中燃烧可生成化合物R,R的电子式 ___,该物质所含有的微粒间作用力的类型为 。
(4)Z的氢化物与W的一种氢化物发生反应可生成Z的单质,写出其化学方程式 。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】按要求完成下列填空。
(1)同温同压下烷烃A蒸气的密度是H2的15倍,烷烃A的分子式:______________;结构简式 。
(2)烷烃B的分子中含有200个氢原子,烷烃B的分子式:________。
(3)含有5个碳原子的烷烃D,烷烃D的分子式: ___________。
(4)分子中含有22个共价键的烷烃,烷烃的分子式:__________。
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