水合肼是一种重要的精细化工原料,纯品为无色透明的油状液体,在高温下分解,水合肼具有还原性,在农药、医药及有机合成中有广泛用途。
用尿素法制备水合肼,反应方程式为:CO(NH2)2+NaClO+2NaOH=N2H4•H2O+NaCl+Na2CO3
实验步骤:
步骤1.向30%的NaOH溶液中通入Cl2,保持温度在30℃以下,至溶液显浅黄绿色停止通Cl2.静置,检测NaClO的浓度后,倾出上层清液,配制所需浓度的NaClO和NaOH的混合溶液.
步骤2.称取一定质量尿素配成溶液,置于冰水浴.将一定体积步骤1配得的溶液倒入分液漏斗中,慢慢滴加到尿素溶液中(如图),0.5h左右滴完.
步骤3.在三口烧瓶(见图)中加入5g KMnO4作催化剂,急速升温,在108℃回流5min,制取粗产品.
(1)配制30%的NaOH溶液需要的玻璃仪器有___________、__________和烧杯。
(2)用如图装置制取NaClO。
①Ⅱ中的导管a的作用是___________。
②已知3NaClO2NaCl+NaClO3,Ⅱ中用冰水浴控制温度在30℃以下,其主要目的是________。
③氯气中含有氯化氢,能降低NaClO产率,除去杂质气体的试剂是__________。
(3)步骤2中若将尿素滴加到NaClO中,降低水合肼的产率,原因是________(用化学方程式表示)。
(4)步骤1中检测NaClO浓度的目的是__________。
(5)N2H4有较强的还原性,在银的提取过程中有重要的应用,N2H4可以直接还原AgCl得到银单质,反应的化学方程式是____________。
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对温室气体二氧化碳的研究一直是科技界关注的重点。
I.在催化剂存在下用H2还原CO2是解决温室效应的重要手段之一,相关反应如下:
主反应:CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g) △H1①
副反应:CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) △H2=+41.2kJ/mol
已知H2和CH4的燃烧热分别为-285.5kJ·mol-1和-890.0kJ·mol-1
H2O(l)=H2O(g) △H=+44 kJ·mol-1
(1)△H1=______kJ·mo l-1。
(2)有利于提高CH4平衡产率的反应条件是(至少写两条)_________。工业上提高甲烷反应选择性的关键因素是_____________。
(3)T℃时,若在体积恒为2L的密闭容器中同时发生上述反应,将物质的量之和为5mol的H2和CO2以不同的投料比进行反应,结果如图所示。若a、b表示反应物的转化率,则表示H2转化率的是______,c、d分别表示CH4(g)和CO(g)的体积分数,由图可知=______时,甲烷产率最高。若该条件下CO的产率趋于0,则T℃时①的平衡常数K=________。
II.溶于海水的CO295%以HCO3-形式存在。在海洋中,通过如下左图钙化作用实现碳自净。
(4)写出写出钙化作用的离子方程式____________。
(5)电解完成后,a室的pH值______(“变大”、“变小”或“几乎不变”);其间b室发生反应的离子方程式为____________。
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黄铁矿主要成分是FeS2 。某硫酸厂在进行黄铁矿成分测定时,取0.1000 g样品在空气中充分灼烧,将生成的SO2气体与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后,用浓度为0.02000 mol/L的K2Cr2O7标准溶液滴定至终点,消耗K2Cr2O7溶液25.00 mL 。(M(FeS2)=120g/mol)
已知:SO2 + Fe3+ + H2O ——SO42- +Fe2+ + H+
Cr2O7 2-+ 6 Fe2+ + 14 H+ ==== 2 Cr3+ + 6 Fe3+ + 7 H2O
(1)将此方程式配平:_______________________________________________________________H+
(2)样品中FeS2的质量分数是(假设杂质不参加反应)________________。
(3)煅烧10 t上述黄铁矿,理论上产生SO2的体积(标准状况)为_______________L,制得98%的硫酸 质量为__________ t 。
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A、B、C、D、E均为易溶于水的化合物,其离子组成如下表。(各化合物中离子组成不重复)
阳离子 | Na+、Al3+、Ag+、Ba2+、Fe3+ |
阴离子 | Cl-、CO32-、SO42-、NO3-、OH- |
分别取溶液进行如下实验:
①用pH试纸分别测得B、C溶液均呈碱性,且0.1 molL B溶液pH>13;
②D溶液加入铜粉,溶液质量增加;
③在E溶液中逐滴滴入B至过量,先生成白色沉淀,后沉淀完全溶解;
④在A溶液中逐滴滴入氨水至过量,先生成白色沉淀,后沉淀完全溶解。
请回答下列问题:
(1)B的名称;_______________,E的名称;______________。
(2)C水溶液呈碱性原因:_____________(用离子方程式表示);0.1mol/L的C溶液中和0.1mol/L的NaHCO3溶液中,阴离子的总数:C溶液___________NaHCO3溶液。(填“>”或 “<”)
(3)D溶液呈________(填“酸性”“碱性”或“中性”)。若将D溶液加热蒸干得到固体应是__________(填化学式)。若将E溶液加热蒸干后再高温灼烧得到固体应是___________ (填化学式)。
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I.人们对酸碱的认识,已有几百年的历史。1923年丹麦化学家布朗斯特和英国化学家劳莱提出了质子论。凡是能够释放质子(氢离子)的任何含氢原子的分子或离子都是酸;凡是能与质子(氢离子)结合的分子或离子都是碱。按质子理论,下列水溶液既可看作酸又可看作碱的是__________ (填字母序号)。
A.H2O B. NH4+ C. OH- D. HCO3- E. CH3COOO- F. Cl-
Ⅱ.建筑工地常用的NaNO2因外观和食盐相似,又有咸味,容易使人误食中毒。已知NaNO2能发生如下反应:
□NaNO2+□HI→□NO↑+□I2+□NaI+□H2O
(1)配平上面方程式______________。
(2)上述反应的氧化剂是__________;若有1mol的还原剂被氧化,则反应中转移电子的数目是_______________。
(3)某厂废液中,含有2%~5%的NaNO2,直接排放会造成污染,能使NaNO2转化为不引起二次污染的N2,反应的化学方程式为_________________。
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(1)已知下表数据:
化学式 | 电离平衡常数(25℃) |
HCN | K=5.0×10-10 |
CH3COOH | K=1.8×10-5 |
H2CO3 | K1=4.4×10-7 ,K2=4.7×10-11 |
① 25℃时,等浓度的四种溶液:a.NaCN溶液 b.Na2CO3溶液 c.CH3COONa溶液 d.NaHCO3溶液,pH由大到小的顺序为_______(填序号)。
② 将0.2mol/LHCN溶液和0.1mol/L的NaOH溶液等体积混合后,溶液显碱性,则c(HCN)、c(H+)、c(OH-)、c(CN-)、c(Na+)浓度排序为_______,c(HCN)+c(CN-)_____(填“>”、“<”或“=”)0.1mol/L。
③ 相同条件下,取等体积等pH的a.HCN溶液 b. CH3COOH溶液 c.H2CO3溶液,各稀释100 倍,稀释后的溶液,其pH大小关系为_______(填序号)。
④ 25℃时,将体积为Va,pH = 13的某一元强碱与体积为Vb,pH=2的某二元强酸混合,若所得溶液的pH=11,则Va:Vb=________。
(2)温度为T℃时水的离子积常数为Kw,该温度下,将浓度为amol/L的H2SO4与bmol/L的一元碱AOH等体积混合。则可判断溶液呈中性的是_______(填序号)。
①混合溶液的pH=7 ②c(SO42-)=c(A+)
③混合溶液中c(H+)c(OH-)=Kw ④ 混合溶液中c(OH-)=
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自然界中的溶洞景观,千奇百怪,引人入胜。在惊叹自然界美丽之余,你是否想过,如此坚硬的石头怎么会溶成一个大洞呢?请解释之。
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某研究小组以烃A为主要原料,采用以下路线合成药物X和高聚物Y:
已知:
请回答下列问题:
(1)X的分子是为_____,X中的含氧官能团有_____________(填名称)。
(2)若反应①、反应②的原子利用率均为100%。则A的名称为_______。
(3)E的结构简式为_______,反应③的条件为______,反应⑤的反应类型是_______。
(4)写出反应④的化学方程式:_______。
(5)写出符合下列条件的E的所有同分异构体的结构简式_______。
①属于酚类化合物,且是苯的对位二元取代物; ②能发生银镜反应和水解反应。
(6)以CH3CHO为起始原料合成Z的线路(无机试剂及溶剂任选):_______。
合成路线的书写格式参照如下示例流程图:由乙醇合成乙烯的反应流程图可表示为CH3CH2OHCH2=CH2。
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X是一种日常生活中常见的金属,它既能与盐酸反应生成X3+和H2,又能与烧碱溶液反应生成XO2-和H2O.X的氢氧化物具有两性,但不与氨水反应;而Zn(OH)2与氨水反应生成[Zn(NH3)4]2+.试回答下列问题:
(1)X元素在元素周期表中的位置是______。
(2)X的氧化物也具有两性,写出其溶于烧碱溶液的离子方程式:_______。
(3)分离X3+与Zn2+的最佳方法是加入过量的____________。
(4)与O同周期的第VA族元素Z形成的最常见氢化物也可表示为ZH3,Z还可形成多种氢化物及其微粒,如Z2H4、Z2H5+、ZH4+等.
①写出Z2H4的电子式:________。
工业上利用尿素[CO(NH2)2]、NaClO在NaOH溶液中发生反应生成水合肼(Z2H4·H2O)、Na2CO3等产物,则该反应的化学方程式为_________。
查资料得,在高温下肼可将锅炉内壁表面的铁锈转化为致密的氧化膜。取3.2g肼与96g该铁锈样品(可看作是Fe2O3)在搞完下恰好完全反应生成氮气等产物,写出该反应的化学方程式:_______。
②若某一物质组成为Z4H4,则它的一种离子化合物的化学式为______.
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已知A、B、C、D、E、F为周期表前四周期原子序数依次增大的六种元素。其中A是元素周期表中原子半径最小的元素,B原子最外层电子数是内层电子数的2倍。D、E为同主族元素,且E的原子序数为D的2倍。F元素在地壳中含量位于金属元素的第二位。试回答下列问题:
(1)F元素价层电子排布式为 _______________。
(2)关于B2A2的下列说法中正确的是 _________________。
A. B2A2中的所有原子都满足8电子结构
B. 每个B2A2分子中σ键和π键数目比为1:1
C. B2A2是由极性键和非极性键形成的非极性分子
D. B2A2分子中的B-A键属于s —spσ键
(3)B和D形成的一种三原子分子与C和D形成的一种化合物互为等电子体,则满足上述条件的B和D形成的化合物的空间构型是 ___________________。
(4)C元素原子的第一电离能比B、D两元素原子的第一电离能高的主要原因 _____________________________。
(5)A与D可以形成原子个数比分别为2:1,1:1的两种化合物X和Y,其中 Y含有__________键(填“极性键”“非极性键”),A与C组成的两种化合物M和N所含的电子数分别与X、Y相等, N的结构式为__________。
(6)E的氢化物的价层电子对互斥理论模型为 _______,E 原子的杂化方式为 ________杂化。
(7)F单质的晶体在不同温度下有两种堆积方式,晶胞分别如右图所示。面心立方晶胞和体心立方晶胞的棱边长分别为acm、bcm,则F单质的面心立方晶胞和体心立方晶胞的密度之比为____________,F原子配位数之比为__________________。
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