【题目】研究氮族元素有关物质的结构、性质和转化有重要意义。
⑴已知P4、P4O6的结构及所含化学键键能如下:
化学键 | P-P | P-O | O=O |
键能(kJ·mol-1) | a | b | c |
则P4燃烧的热化学反应方程式:P4(s)+3O2(g)=P4O6(s) ΔH=_______kJ·mol-1。
⑵亚磷酸(H3PO3) 是一种精细化工产品。已知25℃时,亚磷酸(H3PO3)的Ka1=5×10-2,Ka2=2.5×10-7。0.1 mol·L-1 NaH2PO3溶液中H3PO3、H2PO、HPO的浓度由大到小的顺序是_______。
⑶雌黄(As2S3)和雄黄(As4S4)早期都曾用作绘画颜料,又都因有抗病毒疗效而用来入药。一定条件下,雌黄和雄黄的转化关系如图1所示。
图1 图2
①反应Ⅰ的离子方程式为______。
②反应Ⅱ中,若1 mol As4S4参加反应,转移电子的物质的量为______。
⑷常温下,用NaOH溶液滴定H3AsO3溶液,含As微粒的物质的量分数随pH的变化如图2所示。
①将NaOH溶液滴加到滴有酚酞的H3AsO3溶液中,当溶液由无色变为红色时主要反应的离子方程式为______。
②一定条件下H3AsO3可发生如下反应: H3AsO3+I2+H2OH3AsO4+2H++2I-利用该反应可设计如图所示的原电池。负极的电极反应式为_______。当反应达到平衡后,向甲中加
入NaOH,盐桥中阴离子_______(填“向甲池”、 “向乙池”或“不”)移动。
【答案】(6a+3c-12b) c(H2PO)>c(HPO)>c(H3PO3) 2As2S3+2Sn2++4H+=As4S4+2Sn4++2H2S↑ 28 mol H3AsO3+OH-=H2AsO+H2O H3AsO3-2e-+H2O=H3AsO4+2H+ 向甲池
【解析】
(1)由P4结构知反应断开6molP-P键,断开3molO=O,形成12molP-O,故ΔH=反应物的键能总和-生成物的键能总和= (6a+3c-12b) kJ·mol-1。
(2)H2PO 水解常数Kh== =2×10—13,Ka2> Kh,则H2PO电离程度大于水解程度,则 c(HPO)>c(H3PO3),故三种粒子浓度由大到小的顺序为c(H2PO)>c(HPO)>c(H3PO3)。
(3)①由图判断反应Ⅰ中反应物为As2S3、Sn2+、H+,生成物为As4S4、Sn4+、H2S,反应中As的化合价由+3价降至+2价,Sn的化合价由+2价升至+4价,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,反应的离子方程式为 2As2S3+2Sn2++4H+=As4S4+2Sn4++2H2S↑。
②由图: 与O2反应生成和,1分子 As4S4共升高价态1×4+6×4=28,故1 mol As4S4参加反应,转移电子28mol。
(4)①酚酞溶液变色的pH范围为8.2~10,由无色变为浅红色,看图知H3AsO3+OH-=H2AsO+H2O。
②负极失去电子发生氧化反应,负极的电极反应式:H3AsO3-2e-+H2O=H3AsO4+2H+。向甲中加入NaOH,消耗了H+平衡正向移动,甲池仍作负极,故阴离子向负极甲池移动。
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【题目】短周期主族元素X、Y、Z、R、W原子序数依次增大,其原子的最外层电子数之和为22。X与Y位于同一周期,X与Z、Y与W分别位于同一主族;R最外层电子数是电子层数的2倍。下列叙述正确的是
A.五种元素中X元素的原子半径最小B.最高正价:Y>R
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:W>RD.最高价氧化物的水化物碱性:X>Z
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【题目】氯氧化铜[xCuO·yCuCl2·zH2O]在农业上用作杀菌剂。工业上用铜矿粉(主要含Cu2(OH)2CO3、Fe3O4等)为原料制取氯氧化铜的流程如下:
⑴“调节pH”并生成Fe(OH)3时反应的离子方程式为______。
⑵调节pH,要使常温溶液中c(Cu2+)≥0.022mol·L-1,而c(Fe3+)≤1×10-6mol·L-1,则应调节pH的范围为______。{已知Ksp[Cu(OH)2=2.2×10-20],Ksp[Fe(OH)3=1×10-36]}
⑶为测定氯氧化铜的组成,现进行如下实验:
步骤Ⅰ:称取0.4470 g氯氧化铜,放入锥形瓶,加入一定量30%的硝酸使固体完全溶解。滴加K2CrO4溶液作指示剂,用0.1000mol·L-1 AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl-,滴定至终点时消耗AgNO3标准溶液20.00 mL;
步骤Ⅱ:称取0.4470g氯氧化铜,放入锥形瓶,加入一定量硫酸使固体完全溶解。向溶液中加入过量的KI固体,充分反应后向溶液中滴入数滴淀粉溶液,用0.2000mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定,滴定至终点时消耗Na2S2O3标准溶液20.00mL。
已知步骤Ⅱ中所发生的反应如下:
2Cu2++4I-=2CuI↓+I2 2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6
①已知Ag2CrO4为砖红色沉淀,步骤Ⅰ滴定终点时的实验现象是_______。
②通过计算确定氯氧化铜的化学式________________(写出计算过程)。
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【题目】KMnO4在实验室、生活、科学研究、工业生产中有广泛的应用。已知一种制备KMnO4的实验流程、原理及相关数据如下:
原理:反应I:3MnO2+KClO3+6KOH3K2MnO4+KCl+3H2O
反应Ⅱ:3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3
(墨绿色) (紫红色)
已知:25℃物质的溶解度g/100g水
K2CO3 | KHCO3 | KMnO4 |
111 | 33.7 | 6.34 |
(1)步骤②的副反应有少量单质气体生成,该反应的化学方程式为___________。
(2)步骤⑤中CO2______(填“能”或“不”能)过量,原因是_____________。
(3)流程中可循环利用的物质主要是_________(写化学式)。
(4)忽略本流程中含锰物质的循环利用,理论上0.3mol MnO2最多得到产品KMnO4的质量为________g。某同学在实验中得到干燥产品的质量多于理论值,排除称量因素,从步骤⑦分析,可能的原因是_______________。
(5)草酸钠滴定法分析高锰酸钾纯度步骤如下:
Ⅰ.称取1.5800g高锰酸钾产品,配成100mL溶液
Ⅱ.准确称取三份0.5360g已烘干的Na2C2O4,置于三个不同的洁净锥形瓶中,分别加入少量蒸馏水使其溶解,再加入少量硫酸酸化;
Ⅲ.锥形瓶中溶液加热到75~80℃,趁热用I中配制的高锰酸钾溶液滴定至终点。记录实验数据如表
实验次数 | V1(滴定前读数/mL) | V2(滴定后读数/mL) | (V2 -V1)/mL |
1 | 2.65 | 22.67 | 20.02 |
2 | 2.60 | 23.02 | 20.42 |
3 | 2.60 | 22.58 | 19.98 |
已知:2MnO4﹣+ 5C2O42﹣+16H+ =2Mn/span>2++ 10CO2↑+ 8H2O,则KMnO4的纯度为__________(保留四位有效数字);若滴定后俯视滴定管读数,所得KMnO4的纯度将___(填“偏高”或“偏低”或“无影响”)。
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【题目】波立维是国家刚刚引进的新药,它给中风、心肌梗死等心脏病患者带来福音。波立维属于硫酸氢盐,它的结构如图所示。下列关于它的说法正确的是()
A.该物质的化学式为C16H15ClNO2·H2SO4
B.1mol该物质最多可与6mol氢气反应
C.波立维能形成硫酸氢盐是与其结构中的氮原子有关
D.该有机物可以发生氧化、还原、加成、取代、消去反应
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【题目】某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时,现断开K2,闭合K1,两极均有气泡产生;一段时间后,断开K1,闭合K2,发现电流表指针偏转,下列有关描述正确的是
A. 断开K2,闭合K1时,总反应的离子方程式为:2H++2Cl—Cl2↑+H2↑
B. 断开K2,闭合K1时,石墨电极附近溶液变红
C. 断开K1,闭合K2时,铜电极上的电极反应为:Cl2+2e—=2Cl—
D. 断开K1,闭合K2时,石墨电极作正极
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【题目】下列文字表述与反应方程式对应且正确的是( )
A.氧化铁溶于氢碘酸:Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
B.含等物质的量的KHCO3和Ba(OH)2溶液混合:HCO3-+Ba2++OH-===BaCO3↓+H2O
C.向氯化铝溶液中加入过量氨水:Al3++4NH3·H2O=== AlO2-+4NH4++2H2O
D.向Ca(ClO)2溶液中通入少量SO2:Ca2++2ClO-+SO2+H2OCaSO3↓+2HClO
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【题目】氯气用途广泛,但在使用时,一般会产生氯化氢。工业上可用O2将HCl转化为Cl2,以提高效益,减少污染。反应为:O2+4HCl2Cl2 +2H2O。
完成下列填空:
(1)该反应化学平衡常数K的表达式为___;实验测得P0压强下,HCl平衡转化率α(HCl)随反应温度T的变化如图所示,则正反应是___反应(填“吸热”或者“放热”)。
(2)上述实验中若压缩体积使压强由P0增大至P1,在图中画出P1压强下HCl平衡转化率α(HCl)随反应温度T变化的曲线___,并简要说明理由:___。
(3)该反应在P0、320℃条件下进行,达平衡状态A时,测得容器内n(Cl2)=7.2×10–3mol,则此时容器中的n(HCl)=___mol。
(4)对该反应达到平衡后,以下分析正确的是___(选填编号)。
a.增加n(HCl),对正反应的反应速率影响更大
b.体积不变加入稀有气体,对正反应的反应速率影响更大
c.压强不变加入稀有气体,对逆反应的反应速率影响更大
d.如果平衡常数K值增大,对逆反应的速率影响更大
(5)氯元素能形成多种离子。在水溶液中1molCl-、1molClOx–(x=1,2,3,4)能量的相对大小如图所示,写出B→A+C反应的化学方程式(用离子符号表示)___;若有1.5molB发生反应,转移电子___mol。
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【题目】对于CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O反应,下列说法不正确的是( )
A. 浓硫酸不是反应物B. 浓硫酸作催化剂C. 属于取代反应D. 属于加成反应
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