【题目】元素镍(Ni)、锰(Mn)及其化合物常用作工业生产的催化剂。已知Ni(OH)2(蓝绿色)、Mn(OH)2(紫色)均难溶于水,Ksp[Ni(OH)2]=6×1018,Ksp[Mn(OH)2]=2×1013,回答下列问题:
(1)某溶液中含有浓度较大的Ni2+和Mn2+,向其中滴加NaOH溶液,当Ni2+恰好沉淀完全(恰好完全沉淀时Ni2+浓度等于1.0×105mol·L1)时,溶液中的c(H+)=_______mol/L,此时溶液中c(Mn2+)=_______mol/L(提示:)。
(2)血红蛋白(Hb)与O2和CO存在如下平衡:Hb(aq)+O2(g)HbO2(aq)K1,Hb(aq)+CO(g)
HbCO(aq)K2,正常体温下血红蛋白与两种气体的结合度(α)(注:α
=),随两气体平衡分压的变化关系如下图所示:
①若平衡常数K1远小于K2,则上图中曲线1代表的气体是_______;利用图中所给数据计算曲线2所代表平衡的平衡常数_______(用气体的平衡分压代替气体的平衡浓度)
②CO和Ni能发生反应生成四羰基镍:Ni+4CONi(CO)4(四羰基镍),已知四羰基镍在温度高的条件下易分解,则该反应的正反应是_______(填“放热反应”或“吸热反应”),四羰基镍进入人体血液后更容易释放出金属镍,从而使人镍中毒,分析其中的原因_______。
(3)已知Ni(OH)3难溶于水,它可由Ni(OH)2与NaClO溶液反应得到,试写出该反应的离子方程式_______。
【答案】1.3×10-8 0.34或0.33都可得分 CO 2.00kPa-1 放热反应 Ni(CO)4进入血液后,CO会与血红蛋白结合,使平衡Ni+4CONi(CO)4逆向移动,从而使人体内金属镍增多 2Ni(OH)2+ClO-+H2O=2Ni(OH)3+Cl-
【解析】
(1)根据Ksp的表达式进行相关计算;(1)根据平衡移动原理分析并计算平衡常数;(3)根据电子守恒及电荷守恒书写并配平离子方程式。
(1)Ni2+恰好完全完全沉淀时c(Ni2+)=1×10-5,根据Ksp[Ni(OH)2]=c(Ni2+)×c2(OH-)=6×10-18,解得c(OH-)=7.7×10-7,则c(H+)=(mol/L);Ksp[Mn(OH)2]=c(Mn2+)×c2(OH-)=c(Mn2+)×(7.7×10-7)2=2×10-13,解得c(Mn2+)=0.34(mol/L)[注:由Ni(OH)2的Ksp表达式求得c2(OH-),将该值整体代入Mn(OH)2的Ksp表达式中可求得c(Mn2+)=0.33(mol/L)也可得分],故答案为:1.3×10-8;0.34或0.33;
(2)①因为血红蛋白与CO反应的平衡常数大,说明CO更容易与血红蛋白结合,因此在同一条件下CO与血红蛋白的结合度(其实就是血红蛋白的转化率)大于O2与血红蛋白的结合度,故曲线1代表的气体是CO。设Hb(aq)的初始浓度为c,当氧气的平衡分压p(O2)=2.00kPa时,c(HbO2)平衡=0.80c;c(Hb)平衡=0.20c;故Hb(aq)+O2(g)HbO2(aq)在正常体温下的平衡常数K=
,故答案为:CO ;2.00kPa-1;
②高温下Ni(CO)4易分解,说明升温会使反应Ni+4CONi(CO)4逆向移动,故逆反应为吸热反应,则正反应为放热反应;由于血红蛋白与CO结合能力非常强,故Ni(CO)4进入血液后,血红蛋白结合CO,使Ni+4CO
Ni(CO)4逆向移动,金属镍在血液中沉积,故答案为:放热反应;Ni(CO)4进入血液后,CO会与血红蛋白结合,使平衡Ni+4CO
Ni(CO)4逆向移动,从而使人体内金属镍增多;
(3)NaClO具有强氧化性,将+2价Ni氧化为+3价,根据得失电子守恒和电荷守恒,离子方程式为:2Ni(OH)2+ClO-+H2O=2Ni(OH)3+Cl-,故答案为:2Ni(OH)2+ClO-+H2O=2Ni(OH)3+Cl-。
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【题目】Ⅰ.据报道,我国在南海北部神狐海域进行的可燃冰(甲烷的水合物)试采获得成功。甲烷是一种重要的化工原料。
(1)甲烷重整是提高甲烷利用率的重要方式,除部分氧化外还有以下二种:
水蒸气重整:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) ΔH1=+205.9kJ·mol-1 ①
CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41.2kJ·mol-1 ②
二氧化碳重整:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ΔH3 ③
则反应 ①自发进行的条件是________________,ΔH3 =_____________kJ·mol-1。
Ⅱ.氮的固定一直是科学家研究的重要课题,合成氨则是人工固氮比较成熟的技术,其原理为N2(g)+3H2(g)2NH3(g)
(2)在不同温度、压强和相同催化剂条件下,初始时N2、H2分别为0.1mol、0.3mol时,平衡后混合物中氨的体积分数(φ)如下图所示。
①其中,p1、p2和p3由大到小的顺序是________,其原因是_________________。
②若分别用vA(N2)和vB(N2)表示从反应开始至达平衡状态A、B时的化学反应速率,则vA(N2)______ vB(N2)(填“>”“<”或“=”)
③若在250℃、p1为105Pa条件下,反应达到平衡时容器的体积为1L,则该条件下B点N2的分压p(N2)为_________Pa (分压=总压×物质的量分数,保留一位小数)。
Ⅲ.以连二硫酸根(S2O42-)为媒介,使用间接电化学法也可处理燃煤烟气中的NO,装置如图所示:
①阴极区的电极反应式为_____________________________。
②NO吸收转化后的主要产物为NH4+,若通电时电路中转移了0.3mole-,则此通电过程中理论上吸收的NO在标准状况下的体积为_______mL。
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【题目】一定温度下可逆反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)达平衡的标志是( )
A.v正(N2)=v逆(N2)B.v正(N2)=3v正(H2)
C.v正(H2)=3v逆(NH3)D.N2、H2、NH3的体积比为1:3:2
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【题目】下列叙述中,不能用勒夏特列原理解释的是( )
A.红棕色的NO2,加压后颜色先变深后变浅
B.高压比常压有利于合成NH3的反应
C.由H2、I2(g)、HI(g)气体组成的平衡体系加压后颜色变深
D.黄绿色的氯水光照后颜色变浅
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【题目】恒温恒容条件下,下列叙述中不是可逆反应2A(g)+3B(g)2C(g)达到平衡的标志的是
①C的生成速率与C的分解速率相等②单位时间生成amolA,同时消耗1.5molB;③各组分的浓度不再变化;④混合气体的密度不再变化;⑤混合气体的总压强不再变化;⑥混合气体的物质的量不再变化;⑦混合气体的平均摩尔质量不再变化;⑧A、B、C的分子数目比为2: 3: 2.
A. ⑤⑥⑧ B. ②⑤⑧ C. ①③④ D. ②④⑦
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【题目】丙烯是化工合成中的重要原料,某化学小组以丙烯为初始原料制备某药物的中间体F,其合成路线如下图所示(部分产物及反应条件已经略去)。
(1)C不能使溴水褪色,核磁共振氢谱显示C中只有一类氢,则C的名称为_______,F中官能团名称为_______
(2)B能与氯化铁溶液发生显色反应,则由B生成D的反应类型为_______,反应的化学方程式为_______,已知A中有五种不同化学环境的氢,试写出由丙烯生成A的化学方程式为_______。
(3)D的同分异构体有多种,其中属于芳香族化合物、且与D同类的异构体,除D外还有_______种,其中能发生银镜反应,且核磁共振氢谱有四个峰的同分异构体的结构简式为_______。
(4)参照上述合成路线结合下面给出的信息,利用为初始原料设计合成
的路线_______。已知:
。
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【题目】2019年诺贝尔化学奖授予了锂离子电池开发的三位科学家。一种锂离子电池的结构如图所示,电池反应式为 LixC6 + Li1-xCoO2C6+LiCoO2(x<1)。下列说法正确的是( )
A.充电时 a 极接外电源的负极
B.放电时Li+在电解质中由b极向a极迁移
C.充电时若转移0.02 mol电子,石墨电极将减重0.14 g
D.该废旧电池进行“放电处理”有利于锂在石墨极回收
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【题目】新型塑料膜材料ETFE[名称为聚氟乙烯,化学式(C2H2F2)n],美观、耐用,可以使用15至20年,以下关于聚氟乙烯的说法不正确的是( )
A.聚氟乙烯属于有机物B.聚氟乙烯是加聚反应的产物
C.聚氟乙烯溶于水,易与空气中的氧气反应D.聚氟乙烯中碳元素的质量分数为37.5%
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【题目】化学与生产、生活密切相关,下列叙述正确的是( )
A. 淀粉、油脂和蛋白质都是天然高分子化合物
B. 葡萄糖注射液不能产生丁达尔效应现象,不属于胶体
C. 14C可用于文物年代的鉴定,14C与12C互为同素异形体
D. 从海水中可以得到NaCl,电解饱和NaCl溶液可以得到金属Na
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