【題目】過氧化尿素[CO(NH2)2·H2O2]是一種無毒、無味的白色結晶粉末,具有尿素和過氧化氫雙重性質,是一種新型的氧化劑和消毒劑,廣泛應用于漂白、紡織、醫(yī)藥、農業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)等領域。其合成如圖:
試回答下列問題:
(1)實際生產中需控制n(H2O2):n(CO(NH2)2)]=1.2:1,其主要原因是____。
(2)從母液中分離出H2O2和尿素,采用的操作是____。
a.鹽析、過濾 b.分液、過濾 c.減壓蒸餾、結晶 d.常壓蒸餾、萃取
(3)為測定產品中活性氧的含量(活性氧16%,相當于H2O2 34%),稱取干燥樣品12.000g,溶解,在250mL容量瓶中定容。準確量取25.00mL于錐形瓶中,加入1mL 6mol/L的硫酸,然后用0.2000 mol/LKMnO4標準溶液滴定,三次滴定平均消耗KMnO4溶液20.00mL(KMnO4溶液與尿素不反應)。
①滴定終點的現(xiàn)象是:滴入最后一滴KMnO4溶液后____。
②容量瓶在使用前必須進行的操作是____。
③完成并配平方程式:__MnO4-+___H2O2+___H+=___Mn2++____H2O+____,__
④若滴定前滴定管尖嘴處有氣泡,滴定后消失,會使測得的活性氧含量___(選填:“偏高”、“偏低”或“不變”)。
⑤根據(jù)滴定結果,確定產品中活性氧的質量分數(shù)__。
【答案】H2O2在實驗過程中會有部分分解,增大過氧化氫的量可提高過氧化尿素的純度 c 錐形瓶內溶液顯淺紅色且半分鐘內不褪色 檢查是否漏夜 2 5 6 2 8 5O2 偏高 13.3%
【解析】
(1)根據(jù)流程,合成過氧化尿素的反應方程式為H2O2+CO(NH2)2 CO(NH2)2·H2O2,H2O2與尿素的系數(shù)比為1:1,因過氧化氫不穩(wěn)定,受熱易分解,因此需要增大過氧化氫的量,提高尿素的利用率或提高過氧化尿素的純度;
答案為H2O2在實驗過程中會有部分分解,增大過氧化氫的量可提高過氧化尿素的純度;
(2)母液中含有H2O2和尿素,H2O2沸點比尿素低,且H2O2受熱易分解,因此從母液中分離出H2O2和尿素,應使溶液在較低溫度下蒸發(fā),采用的操作是減壓蒸餾,然后結晶,故選項c正確;
答案為c;
(3)①滴定終點的而現(xiàn)象是:滴入最后一滴KMnO4溶液后,錐形瓶內溶液的顏色由無色變?yōu)闇\紫(紅)色且半分鐘或30s內不恢復原來顏色;
答案為錐形瓶內溶液的顏色由無色變?yōu)闇\紫(紅)色且半分鐘或30s內不恢復原來顏色;
②容量瓶在使用前必須進行的操作是檢查是否漏液;
答案為檢查是否漏液;
③MnO4-中Mn的化合價又+7→+2價,化合價降低,MnO4-作氧化劑,H2O2作還原劑,H2O2被氧化成O2,H2O2中O由-1價→0價,H2O2整體升高2價,利用化合價升降法進行配平,然后利用原子守恒和離子守恒配平其他,即離子方程式為2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑;
答案為2 5 6 2 8 5O2;
④滴定前滴定管尖嘴處有氣泡,滴定后消失,消耗的標準液的體積增大,即會使測得H2O2的含量增大,活性氧含量偏高;
答案為偏高;
⑤高錳酸鉀溶液滴定的H2O2,根據(jù)得失電子數(shù)目守恒,過氧化氫的含量=×100%=28.3%,活性氧16%,相當于H2O234%,則活性氧的含量為13.3%;
答案為13.3%。
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【題目】已知常溫時HClO的Ka=3.0×10-8,HF的Kb=3.5×10-4,F(xiàn)將pH和體積都相同的次氯酸和氫氟酸溶液分別加蒸餾水稀釋,pH隨溶液體積的變化如圖所示,下列敘述正確的是( )
A. 曲線Ⅰ為次氯酸稀釋時pH變化曲線
B. 取a點的兩種酸溶液,中和相同體積、相同濃度的NaOH溶液,消耗氫氟酸的體積較小
C. b點溶液中水的電離程度比c點溶液中水的電離程度小
D. 從b點到d點,溶液中保持不變(HR代表HClO或HF)
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【題目】化合物H具有似龍延香、琥珀香氣息,香氣淡而持久,廣泛用作香精的稀釋劑和定香劑.合成它的一種路線如圖:
已知以信息:
①;
②核磁共振氫譜顯示A的苯環(huán)上有四種化學環(huán)境不同的氫原子,且取代基的位置相鄰;
③在D中滴加幾滴FeCl3溶液,溶液呈紫色;
④芳香烴 F的相對分子質量介于90~100之間,0.1 mol F充分燃燒可生成7.2 g水;
⑤R1COOH+RCH2ClR1COOCH2R+HCl。
回答下列問題:
(1)A的化學名稱是____,由C生成D的反應的化學方程式為______________。
(2)由F生成G的反應的化學方程式為____________,反應類型為____。
(3)H的結構簡式為_________。
(4)苯環(huán)上有三個取代基且其中兩個與A中所含的官能團相同,同時又能發(fā)生銀鏡反應的C的同分異構體有 (不考慮立體異構)_____種,其中核磁共振氫譜中有5組峰,且峰面積之比為1∶2∶2∶2∶1的同分異構體的結構簡式是________(任寫一種即可)。
(5)由苯酚和已有的信息經以下步驟可以合成化合物
反應1所用的試劑為___,K的結構簡式為____,反應3所用的試劑為___。
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【題目】回答下列問題:
(1)用釕的配合物作催化劑,一定條件下可直接光催化分解CO2,發(fā)生反應:2CO2(g)===2CO(g)+O2(g),該反應的ΔH________(填“>”“<”或“=”)0,ΔS________(填“>”“<”或“=”)0,在低溫下,該反應________(填“能”或“不能”)自發(fā)進行。
(2)超音速飛機在平流層飛行時,尾氣中的NO會破壞臭氧層。科學家正在研究利用催化技術將尾氣中的NO和CO轉變成CO2和N2,化學方程式為2NO+2CO2CO2+N2。反應在常溫下能夠自發(fā)進行,則反應的ΔH________(填“>”“<”或“=”)0。
(3)已知在100 kPa、298 K時石灰石分解反應CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g)的ΔH>0,ΔS>0,則:
①該反應常溫下________(填“能”或“不能”)自發(fā)進行。
②據(jù)本題反應數(shù)據(jù)分析,溫度________(填“能”或“不能”)成為反應方向的決定因素。
(4)已知CaSO4(s)+CO(g) CaO(s)+SO2(g)+CO2(g),ΔH=+218 kJ·mol-1,該反應能夠自發(fā)進行的反應條件是________。
(5)某吸熱反應能自發(fā)進行,則該反應的ΔS________(填“>”或“<”)0。
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【題目】A、B是兩種有刺激氣味的氣體。試根據(jù)下列實驗事實填空。
(1)寫出A~F各物質的化學式:
A__________、B__________、C__________、D__________、E__________、F__________。
(2)寫出A、B跟水反應的離子方程式:______________________。
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【題目】高鐵電池是一種新型可充電電池,與普通高能電池相比,該電池能長時間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應為:
3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH 。關于該電池的說法正確的是( )
A. 放電時,Zn作負極,發(fā)生還原反應
B. 放電時,K2FeO4附近溶液pH減小
C. 充電時,鋅極附近溶液pH減小
D. 充電時,陽極電極反應為:Fe(OH)3-3e-+5OH-==FeO42-+4H2O
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【題目】氮及其化合物的轉化過程如圖所示。下列分析合理的是
A.N2與H2反應生成NH3的原子利用率為100%
B.催化劑a表面發(fā)生了極性共價鍵的斷裂和形成
C.在催化劑b表面形成氮氧鍵時,不涉及電子轉移
D.催化劑a、b能提高反應的平衡轉化率
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【題目】已知某化學反應A2(g)+2B2(g)===2AB2(g)(AB2的分子結構為B—A—B)的能量變化如圖所示,下列有關敘述中正確的是:
A. 該反應的進行一定需要加熱
B. 該反應的ΔH=-(E1-E2) kJ·mol-1
C. 斷裂1 mol A—A鍵和2 mol B—B鍵,放出E1 kJ能量
D. 該反應中,反應物的鍵能總和大于生成物的鍵能總和
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【題目】過碳酸鈉(2Na2CO33H2O2)又名過氧碳酸鈉,白色顆粒狀粉末,其水溶液呈堿性,50℃可分解為碳酸鈉和過氧化氫,具有Na2CO3和H2O2的雙重性質,是很好的消毒劑、漂白劑、供氧劑。以工業(yè)碳酸鈉和H2O2為原料制備過碳酸鈉的實驗裝置及步驟:
I.稱取10.0g碳酸鈉,溶于40mL蒸餾水中,冷卻至273K待用。
II.量取15mL30%的H2O2溶液加入到三頸燒瓶中,冷卻至273K后,加入復合穩(wěn)定劑,攪拌均勻。
III.在控溫及攪拌條件下,將碳酸鈉溶液滴入到步驟II的混合液中,待反應液冷卻至268K左右,邊攪拌邊加入4.0gNaCl,靜置結晶。
IV.過濾,用無水乙醇洗滌后,真空干燥。
請回答以下問題:
(1)球形冷凝管中回流的主要物質除H2O外還有__________________(填化學式)。
(2)制備過程中涉及的反應及干燥等操作均需在較低溫度下進行,原因是________________。
(3)步驟II中加入復合穩(wěn)定劑的目的之一是與工業(yè)碳酸鈉中含有的Fe3+生成穩(wěn)定的配合物,以防Fe3+對制備反應產生不良影響。該不良影響是指__________________________。
(4)步驟IV中完成"過濾”操作所需玻璃儀器有燒杯、____________和____________.
(5)產品中H2O2含量的測定
準確稱取產品0.1000g于碘量瓶中,加入50mL蒸餾水,并立即加入6mL2mol·L-1H3PO4溶液,再加入lgKI固體(過量),搖勻后于暗處放置10min,加入適量指示劑,用0.1000rnol·L-1Na2S2O3標準液滴定至終點,消耗Na2S2O3標準溶液17.00mL。(已知:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)
①所加指示劑的名稱是____________;確定達到滴定終點的依據(jù)是_____________
②若加入KI固體搖勻后未將碘量瓶“在暗處放置10min”,就立即進行滴定操作,測定的結果將會____________(選填“偏大"、“偏小”或“無影響”)。
③根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算產品中H2O2的質量分數(shù)為____________%。
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