【題目】過氧化尿素[CO(NH2)2·H2O2]是一種白色粉末,溶于水形成的溶液呈弱酸性。過氧化尿素不穩(wěn)定,在痕量重金屬離子等活性催化劑的存在下迅速分解。工業(yè)生產(chǎn)過氧化尿素的原理和流程如下。
原理:CO(NH2)2+H2O2 CO(NH2)2·H2O2
流程:
回答下列問題:
(l)已知過氧化尿素[CO(NH2)2·H2O2]中的CO(NH2)2與H2O2以氫鍵連接,其中碳元素的化合價是___________。(填序號)
A. +2價 B. -l價 C. 0價 D. +4價
(2)過氧化尿素鑒定反應:在重鉻酸鉀酸性溶液中加入乙醚和少許過氧化尿素,振蕩。上層乙醚呈藍色,這是由于在酸性溶液中過氧化尿素中的過氧化氫與重鉻酸鉀反應生成較穩(wěn)定的藍色過氧化鉻(CrO5)。寫出H2O2與重鉻酸鉀反應的離子方程式__________。
(3)經(jīng)過上述化學工藝后的產(chǎn)品是粗產(chǎn)品。已知30℃時尿素的溶解度遠大于過氧化尿素的溶解度,則提純粗產(chǎn)品的操作順序是___________ (填序號)。
①冷卻至30℃結晶 ②過濾 ③蒸發(fā)濃縮 ④溶解 ⑤洗滌
(4)在實驗室中采用上述原理制取過氧化尿素,攪拌器的材質一般用玻璃而非鐵質,原因是___。
(5)電解尿素[CO(NH2)2]的堿性溶液制氫的裝置示意圖見圖(電解池中隔膜僅阻止氣體通過,陰、陽極均為惰性電極)。電解時,陽極的電極反應式為________。
(6)Ⅰ.為測定產(chǎn)品中H2O2的含量,常用KMnO4溶液滴定H2O2,高錳酸鉀標準溶液通常放置時間較長,因此在滴定H2O2前,常用現(xiàn)配的草酸鈉溶液先標定出KMnO4標準溶液的濃度。
Ⅱ.稱取過氧化尿素樣品4.000g ,溶解在250mL容量瓶中定容。準確量取25.00mL于錐形瓶中,加入1.00mL 6mo1/L的硫酸,用標定過的0.2000mol/L的高錳酸鉀標準溶液滴定至滴入最后一滴時溶液顯淺紅色且半分鐘內(nèi)不褪色,三次滴定平均消耗KMnO4標準溶液10.00mL,(KMnO4與尿素不反應)。
①H2O2的質量分數(shù)是_______ (精確至0.1%)。
②若裝草酸鈉溶液的滴定管水洗后未潤洗,最終H2O2的質量分數(shù)______ (填“偏大”、“偏小”或“不變”)
【答案】 D 4H2O2+Cr2O72-+2H+=2CrO5+5H2O ④③①②⑤ H2O2水溶液呈弱酸性,故H2O2可與鐵單質反應;②進而氧化生成可催化H2O2分解的 Fe3+ 42.5% 偏大
【解析】(l)CO(NH2)2H2O2以氫鍵連接為分子間作用力,氫元素為+1價,氧元素化合價為-2價,氮元素化合價-3價,計算得到碳元素化合價為+4價,故選D;
(2)在酸性溶液中過氧化尿素中的過氧化氫與重鉻酸鉀反應生成較穩(wěn)定的藍色過氧化鉻(CrO5),H2O2與重鉻酸鉀反應的離了方程式位:4H2O2+Cr2O72-+H+=2CrO5+5H2O;
(3)經(jīng)過上述化學工藝后的產(chǎn)品是粗產(chǎn)品.已知30℃時尿素的溶解度遠大于過氧化尿素的溶解度,則提純粗產(chǎn)品溶解、蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶,過濾洗滌、干燥得到晶體,操作順序是④③①②⑤;
(4)在實驗室中采用上述原理制取過氧化尿素,攪拌器的材質一般用玻璃而非鐵質,原因是H2O2水溶液呈弱酸性,故H2O2可與鐵單質反應,進而氧化生成可催化H2O2分解的Fe3+;
(5)由圖可知,CO(NH2)2在陽極放電生成N2,C元素價態(tài)未變化,故還有碳酸鉀生成與水生成,電極反應式為CO(NH2)2+8OH--6e-=CO32-+N2↑+6H2O;
(6)①5H2O2+2MnO4-+6H+═2Mn2++5O2↑+8H2O,
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n0.1000mol/L×0.008L×
計算過氧化氫物質的量n=0.02mol,計算過氧化氫的質量分數(shù)=×100%=34.0%;
②若裝草酸鈉溶液的滴定管水洗后未潤洗,消耗標定溶液體積增大,高錳酸鉀溶液濃度偏小,則滴定實驗中消耗標準溶液體積增大,測定結果會增大。
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【題目】反應4NH3(氣)+5O2(氣) 4NO(氣)+6H2O(氣)在10L密閉容器中進行,半分鐘后,水蒸氣的物質的量增加了0.45mol,則此反應的平均速率 (X)(反應物的消耗速率或產(chǎn)物的生成速率)可表示為
A.(NH3) = 0.010 mol/(L·s)
B. (O2) = 0.0010 mol/(L·s)
C. (NO) = 0.0010 mol/(L·s)
D. (H2O) = 0.045 mol/(L·s)
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【題目】某化學興趣小組為探究元素性質的遞變規(guī)律,設計了如下系列實驗。
Ⅰ.(1)將鈉、鉀、鎂、鋁各1 mol分別投入到足量的0.1 mol·L-1的鹽酸中,寫出與鹽酸反應最慢的金屬發(fā)生反應的離子方程式__________。
(2)將NaOH溶液與NH4Cl溶液混合生成NH3·H2O,從而驗證NaOH的堿性大于NH3·H2O,繼而可以驗證Na的金屬性大于N,你認為此設計是否合理___________?并說明理由:________________。
Ⅱ.利用下圖裝置可以驗證非金屬性的變化規(guī)律。
(3)實驗室中現(xiàn)有藥品Na2S、KMnO4、濃鹽酸、MnO2,請選擇合適藥品設計實驗驗證氯的非金屬性大于硫:裝置B中所裝藥品為_____________,裝置C中的實驗現(xiàn)象為有淡黃色沉淀生成,離子方程式為_________________________。
(4)若要證明非金屬性:C>Si,則A中加________、B中加Na2CO3、C中加Na2SiO3,觀察到C中的實驗現(xiàn)象為有白色沉淀物生成。離子方程式為____________________(假設所通氣體是過量的)。
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【題目】常溫下,下列無色溶液中一定能大量共存的離子組是
A. K+、Cu2+、NO3-、SO42- B. K+、H+、Fe2+、NO3-
C. NH4+、K+、OH-、SO42- D. Na+、NH4+、Cl-、NO3-
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【題目】利用右圖所示裝置進行下列實驗,能得出相應實驗結論的是( )
選項 | ① | ② | ③ | 實驗結論 | 實驗裝置 |
A | 稀硫酸 | Na2S | AgNO3與AgCl的溶液 | Ksp(AgCl)>Ksp(Ag2S) | |
B | 濃硫酸 | 蔗糖 | 溴水 | 濃硫酸具有脫水性、氧化性 | |
C | 稀鹽酸 | Na2SO3 | Ba(NO3)2 溶液 | SO2與可溶性鋇鹽均可以生成白色沉淀 | |
D | 濃硝酸 | Na2CO3 | Na2SiO3溶液 | 酸性:硝酸>碳酸>硅酸 |
A. A B. B C. C D. D
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【題目】取一小塊金屬鈉,放在燃燒匙里加熱,下列實驗現(xiàn)象描述正確的是:①金屬先熔化;②在空氣中燃燒,放出黃色火花;③燃燒后得白色固體;④燃燒時火焰為黃色;⑤燃燒后生成淺黃色固體物質 ( )
A.①② B.①②③ C.①④⑤ D.④⑤
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【題目】苯乙烯是重要的基礎有機化工原料.工業(yè)中以乙苯(C6H5-CH2CH3)為原料,采用催化脫氫的方法制取苯乙烯(C6H5-CH=CH2)的反應方程式為:C6H5-CH2CH3(g)C6H5-CH=CH2(g) +H2(g)ΔH=a kJmol﹣1
(1)向體積為VL的密閉容器中充入n mol乙苯,反應達到平衡狀態(tài)時,平衡體系組成(物質的量分數(shù))與溫度的關系如圖所示:
600℃時,該反應的平衡常數(shù)_____________。
(2)乙苯在特定催化劑下發(fā)生氧化脫氫:
C6H5-CH2CH3(g)+1/2O2(g)C6H5-CH=CH2(g)+H2O(g) ΔH1
已知 H2的燃燒熱ΔH= b kJ/mol,水的汽化熱為c J/g,則 ΔH1=____________。
(3)在汽車上安裝三元催化轉化器可實現(xiàn)反應:2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g) △H<0。則該反應在_________ (填“高溫”、“低溫”或“任何溫度”)下能自發(fā)進行。在某溫度下,2L 密閉容器中充入NO、CO各0.4mol進行反應,測得NO物質的量變化如圖所示,5分鐘末反應達到平衡。第6分鐘繼續(xù)加入0.2 mol NO、0.2 mol CO、0.2 mol CO2和0.3 mol N2,請在圖中畫出到9分鐘末反應達到平衡NO的物質的量隨時間的變化曲線_________。
(4)沉淀物并非絕對不溶,且在水及各種不同的溶液中溶解度有所不同,同離子效應、絡合物的形成等都會使沉淀物的溶解度有所改變。已知AgCl+Cl-═[AgCl2]-,如圖是某溫度下AgCl在NaCl溶液中的溶解情況.
由以上信息可知:
①由圖知該溫度下AgCl的溶度積常數(shù)為_________。
②AgCl在NaCl溶液中的溶解出現(xiàn)如圖所示情況(先變小后變大)的原因是:_______________。
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