D. V = 20.00mL时,溶液pH<7,是因为H2CO3 【答案】C 【解析】 【分析】
-HCO3+ H+
【详解】A.V=5.00mL时,溶液中为Na2CO3、NaHCO3和NaCl,溶液呈碱性,说明此时溶液中OH-浓度大于H+,由于碳酸根水解能力大于碳酸氢根电离能力,故溶液中碳酸氢根浓度大于碳酸根浓度,故溶液中c(HCO3)>c(CO3)>c(OH-)>c(H+),A正确;
B.V=10.00mL时,溶质为NaHCO3和NaCl,此时溶液中的物料守恒为c(Na+)=c(HCO3)+c(CO3)+c(H2CO3)+c(Cl-),B正确;
C.a点的溶液,加入盐酸的体积大于10mL,此时溶液中的碳酸氢根与H+反应生成CO2溢出,故溶液中所有含碳元素形体的总物质的量小于0.001mol,C错误;
D.V=20.00mL时,此时溶液中的溶质全部为NaCl,但由于之前的反应有CO2生成,少量CO2溶于水生成碳酸,导致溶液pH<7,D正确; 故选C。
14.研究金属钠的性质,实验如下:
实验方案 实验装置 液体a 现象 -2--2-蒸馏水 I.钠浮在水面,剧烈反应,有少量白雾 0.1 mol·L-1盐酸 II.钠浮在液面,反应比Ⅰ剧烈,有白雾产生 III.钠浮在液面,反应比Ⅰ缓慢,产生大量白雾,浓盐酸 烧杯底部有白色固体 下列说法不正确的是
A. II中反应的离子方程式为2Na + 2H+ === 2Na+ + H2↑
B. 对比I、II、III可知,随着c(H+) 增大,反应的剧烈程度增大
C. 实验I、II、III均有白雾产生,说明Na与水或酸反应均放出大量热 D. 推测III中浓盐酸的c(Cl-)以及生成的NaCl固体对反应剧烈程度有影响 【答案】B 【解析】
A.【详解】实验Ⅱ中金属钠与盐酸反应,过程为金属钠失去电子生成Na+,溶液中的H+得到电子生成氢气,因盐酸中阳离子以H+占大多数,故在书写离子方程式时需要写成H+形式,选项中的离子方程式书写正确,A正确;
B.从三个反应的实验现象可以看出,随着盐酸浓度的升高,反应的剧烈程度有所提高,但是在浓盐酸的溶液中Na的反应并不是很剧烈,说明随着c(H+) 增大,反应的剧烈程度增大,当达到某一浓度时,反应程度会随之减弱,B错误;
C.Na与水反应放热,可以将溶液中的水分子或氯化氢分子蒸出到空气中,空气温度较低使水蒸气在空气中凝结形成白雾或HCl溶在空气中的水蒸气中形成白雾,C正确;
D.反应Ⅲ中盐酸浓度较高,反应一段时间后烧杯底部有白色固体生成,该白色固体为NaCl,反应Ⅲ的反D正确;应剧烈程度比反应Ⅰ缓慢,说明溶液中Cl-浓度和生成的NaCl都会对反应的剧烈程度有一定的影响, 故选B。
第二部分
FePO4作为制备锂离子电池正极材料LiFePO4的重要原料而成为研究热点。H3PO4、一种以FeCl3、15.近年来,
氨水为主要原料制备FePO4的流程如下图。
已知:H3PO4是弱电解质
(1)将FeCl3溶液与H3PO4溶液按n?FeCl3?:n?H3PO4?=1:1混合,没有明显现象,逐渐滴加氨水至pH = 1.5左2H2O沉淀。 右,生成FePO4·①操作a为______。
2H2O的离子方程式是______。 ②生成FePO4·
③控制氨水用量,避免因pH偏高而产生______杂质。 (2)测定产物样品中铁元素的质量分数,主要步骤如下:
i.取a g样品,加入过量盐酸充分溶解,再滴加SnCl2(还原剂)至溶液呈浅黄色;
ii.加入TiCl3,恰好将i中残余的少量Fe3+还原为Fe2+;
iii.用c mol·L–1 K2Cr2O7标准溶液滴定Fe2+,消耗v mLK2Cr2O7标准溶液。 ①将步骤iii的离子方程式补充完整:
2-+____Cr2O7____Fe2++___=____Cr3++____Fe3++____;
②产物中铁元素的质量分数为_____。
【答案】 (1). 过滤 (2). Fe3++H3PO4+3NH3?H2O
FePO4?2H2O↓+3NH4+H2O (3). Fe(OH)3
0.336cv a+(4). 1 (5). 6 (6). 14H+ (7). 2 (8). 6 (9). 7H2O (10). 【解析】 【分析】
向FeCl3和H3PO4的混合溶液中加入氨水并水浴加热,由于H3PO4为弱电解质,在水中电离程度较小导致磷酸铁的产率不高,向溶液中加入氨水,氨水可以和磷酸反应生成磷酸根,同时水浴加热加快反应速率,使磷酸铁的产率升高,据此分析。
(1)①将制得的悬浊液通过过滤的方式将固体和液体分开,2H2O固体,【详解】得到FePO4·故答案为:过滤; H2O②生成磷酸铁的离子方程式为Fe3++H3PO4+3NH3·
FePO4·2H2O↓+3NH4+H2O;
+③在滴加氨水的过程中需要控制溶液pH,因氨水呈碱性,氨水中的一水合氨电离出的氢氧根可以与溶液中的Fe3+反应生成沉淀,因此需要控制溶液pH,以保证溶液中的Fe3+全部转化为磷酸铁,故答案为Fe(OH)3; (2)①利用化合价升降法配平化学方程式;根据题目中所给出的反应物与生成物可知,生成物中存在铁离子和铬离子,因此反应应该在酸性环境下进行,反应前溶液中含有大量的H+,故方程式中反应前有H+参加反
2-应,反应后生成水;反应前后Cr2O7中的Cr元素的化合价从+6下降到+3,Fe元素的化合价从+2上升到+3,2-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7HO根据反应前后得失电子守恒计算,正确配平的离子方程式为Cr2O72; 2-2-②根据上题的化学方程式,与Fe2+的物质的量关系为1:6,说明每消耗1molCr2O7需要消耗Fe2+ 6mol,Cr2O710-3mol的Fe2+,故原样品中含有因此,消耗浓度为c的重铬酸钾标准溶液v mL,则溶液中含有6cv×
-36cv?10mol?56g/mol0.336cv6cv×10-3mol的Fe,原样品中Fe的质量分数为=。
aga16.尿素??CO?NH2?2??是一种重要的化工产品,工业生产尿素的主要流程如下:
(1)工业合成氨的化学方程式是_______。
(2)尿素分子中C、N原子间的共用电子对偏向N原子,从原子结构的角度解释原因:______。
(3)由NH3和CO2合成尿素分为两步反应(均为可逆反应),其能量变化示意图如下:
①合成尿素总反应的热化学方程式是_______。
②粗尿素中含有NH2COONH4杂质。通过控制温度和压强,可将NH2COONH4分解为NH3和CO2。研究温度和压强对NH2COONH4分解率的影响,结果如下:
X代表_____(填“温度”或“压强”),L1_____L2(填“>”或“<”)。
(4)工业上含尿素的废水需经处理后才能排放。一种利用电化学方法降解尿素的装置示意图如下:
写出尿素被降解的电极反应式是______。
垐高温、高压垐【答案】 (1). N2+3H2噲垐垐垐??2NH3 (2). N和C电子层数相同,核电荷数N>C,原子半径N<催化剂C,mol-1 (4). 原子核吸引电子能力N>C (3). CO2(g) + 2NH3(g) ? CO(NH2)2(l) + H2O(l) ΔH = –101.5 kJ·压强 (5). < (6). CO(NH2)2+8OH––6e–=CO3+N2↑+6H2O 【解析】 【分析】
N原子的得失电子能力分析共用电子对发生偏移的原因;根据C、根据图示的反应物与生成物的能量关系和盖斯定律正确书写热化学方程式;根据图示的电解池装置分子阳极失电子的物质和阴极得电子的物质,正确书写电极反应式。
2-垐高温、高压垐【详解】(1)工业合成氨化学方程式为:N2+3H2噲垐垐垐??2NH3; 催化剂(2)C、N原子位于同一周期,且N原子的原子序数较大,N原子的原子半径较小,原子核对核外电子的吸引
能力较强,C原子和N原子间的共用电子对也会向着N原子一方偏移;
(3)①根据图示的反应流程,氨和二氧化碳反应生成尿素的反应分两步,第一步反应的热化学方程式为2NH3(g)+CO2(g)?NH2COONH4(l) ΔH=-117 kJ·mol-1,第二步反应的热化学方程式为
NH2COONH4(l)?CO(NH2)2(l)+H2O(l) ΔH=+15.5 kJ·mol-1,根据盖斯定律,将第一步反应和第二步反应相加即mol-1 得到合成尿素的热化学方程式,热化学方程式为CO2(g)+2NH3(g)?CO(NH2)2(l)+H2O(l) ΔH=-101.5 kJ·②根据图像分析,NH2COONH4分解为NH3和CO2的反应为吸热反应,若X代表温度,升高温度平衡向吸热反应方向进行,NH2COONH4的分解率会逐渐增大,与图示不符;若X代表压强,增大压强平衡向气体系数和小的方向移动(即逆反应方向),NH2COONH4的分解率会逐渐降低,与图示相符,故X代表压强;NH2COONH4的分解率会逐渐增大,图示中L代表温度,在相同温度下,升高温度平衡向吸热反应方向进行,故L2>L1;
(4)根据图示的电解池装置,左侧a电极生成N2,说明尿素在此电极上失电子,为阳极,右侧b电极生成H2,说明水中的H+在此电极上得电子,为阴极,阳极的电极方程式为CO(NH2)2+8OH--6e-=CO3+N2↑+6H2O,阴极的电极方程式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑,电解池的总反应为CO(NH2)2+2OH–=CO3+N2↑+3H2↑。 抗肿瘤作用。合成汉黄芩素的中间体M的路线如下: 17.中药黄芩的有效成分之一——汉黄芩素具有抗病毒、
2-2-
(1)A属于芳香烃,A的名称是______。 (2)由A生成B的化学方程式是_______。 (3)D中含有的官能团是________。 (4)E的结构简式是_______。
(5)K与X在一定条件下转化为L, X的分子式是C4H8O2。 ①有机物X的结构简式是______。
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