用NA表示阿伏伽德罗常数,下列有关说法正确的是 ( )
A.lmolOH一中含有9NA个电子
B.46gNO2和N2O4混合物中所含原子数目为3NA
C.常温常压下50g46%的乙醇溶液中,所含氧原子数目为0.5NA
D.常温下,56g铁粉与足量浓硝酸反应,电子转移数目为3NA
《实验化学》
以苯甲醛为原料制取苯甲醇和苯甲酸的合成反应如下:
相关物质的部分物理性质见下表:
名称 | 相对密度 | 熔点(℃) | 沸点(℃) |
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溶解度 |
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水 | 乙醚 |
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苯甲醛 | 1.04 | -26 | 179.6 | 微溶 | 易溶 |
苯甲酸 | 1.27 | 122.1 | 249 | 25 ℃微溶,95 ℃可溶 | 易溶 |
苯甲醇 | 1.04 | -15.3 | 205.7 | 微溶 | 易溶 |
乙醚 | 0.71 | -116.3 | 34.6 | 不溶 | — |
实验流程如下:
(1) 萃取时苯甲醇在分液漏斗的________(填“上”或“下”)层,分液漏斗振摇过程中需慢慢开启旋塞几次,其原因是________。
(2) 用NaHSO3溶液、10%Na2CO3溶液、H2O洗涤乙醚层。
① 用10%Na2CO3溶液洗涤目的是________;
② 操作Ⅰ名称是________。
(3)抽滤操作结束时先后进行的操作是________。
(4)提纯粗产品乙的实验方法为________。
《物质结构与性质》
元素X位于第四周期,其基态原子有4个未成对电子。Y原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍,元素Z基态原子的3p轨道上有4个电子。
(1) Y与Z可形成多种化合物。
① 元素Y与Z中电负性较大的是________(用元素符号描述)。
② 离子ZY的空间构型为________(用文字描述)。
③ 写出一种与ZY2互为等电子体的氧化物分子的化学式:________。
(2) Y的氢化物(H2Y)在乙醇中的溶解度大于H2Z,其原因是________。
(3) 含X2+的溶液与KCN、氨水反应可得到化合物K3[X(CN)5(NH3)]。
① 基态X2+的电子排布式是________。
② 1 mol配合物K3[X(CN)5(NH3)]中含σ键的数目为________。
(4) 右图为X与Z所形成的一种化合物的基本结构单元,推测该化合物的化学式为________。
利用氨水吸收烟气中的二氧化硫,其相关反应的主要热化学方程式如下:
SO2(g)+NH3·H2O(aq)===NH4HSO3(aq);ΔH1=a kJ·mol-1
NH3·H2O(aq)+NH4HSO3(aq)===(NH4)2SO3(aq)+H2O(l);ΔH2=b kJ·mol-1
2(NH4)2SO3(aq)+O2(g)===2(NH4)2SO4(aq);ΔH3=c kJ·mol-1
(1) 反应2SO2(g)+4NH3·H2O (aq)+O2(g)===2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(l)的ΔH=_______kJ·mol-1。
(2) 用空气氧化(NH4)2SO3的速率随温度的变化如右图所示,当温度超过60℃时,(NH4)2SO3氧化速率下降的原因可能是________。
(3)以磷石膏废渣和碳酸铵为原料制备硫酸铵,不仅解决了环境问题,还使硫资源获得二次利用。反应的离子方程式为CaSO4(s)+CO(aq)SO(aq)+CaCO3(s),该反应的平衡常数K=________。
[已知Ksp( CaCO3) =2.9×10-9,Ksp( CaSO4) =9.1×10-6]
(4) (NH4)2SO4在工农业生产中有多种用途。
① 将黄铜精矿(主要成分Cu2S)与硫酸铵混合后在空气中进行焙烧,可转化为硫酸铜同时产生氨气。该反应的化学方程式为________。
② 研究硫酸铵的分解机理有利于对磷石膏的开发。在500 ℃下硫酸铵分解过程中得到4种产物,其含氮物质随时间变化关系如图甲所示。写出该条件下硫酸铵分解的化学方程式,并用单线桥标出电子转移的方向及数目:________。
③ (NH4)2SO4是工业制备K2SO4的重要原料。根据图乙中相关物质的溶解度曲线,简述工业上制备K2SO4晶体的设计思路:________。
如下图所示(B中冷却装置未画出),将氯气和空气(不参与反应)以体积比约1∶3混合通入含水8%的碳酸钠中制备Cl2O,并用水吸收Cl2O制备次氯酸溶液。
已知:Cl2O极易溶于水并与水反应生成HClO;Cl2O的沸点为3.8 ℃,42 ℃以上分解为Cl2和O2。
(1)① 实验中控制氯气与空气的体积比的方法是________。
② 为使反应充分进行实验中采取的措施有________。
(2)① 装置B中产生Cl2O的化学方程式为________。
② 若B无冷却装置,进入C中的Cl2O会大量减少。其原因是________。
(3)装置C中采用棕色圆底烧瓶是因为________。
(4)已知次氯酸可被H2O2、FeCl2等物质还原成Cl-。测定C中所得次氯酸溶液的物质的量浓度的实验方案为:用________量取20.00 mL次氯酸溶液,________。(可选用的试剂有H2O2溶液、FeCl2溶液、AgNO3溶液。除常用仪器外须使用的仪器有电子天平,真空干燥箱)
电解法处理含氮氧化物废气,可回收硝酸,具有较高的环境效益和经济效益。实验室模拟电解法吸收NOx的装置如右图所示(图中电极均为石墨电极)。
(1)若用NO2气体进行模拟电解法吸收实验。
① 写出电解时NO2发生反应的电极反应式:________。
② 若有标准状况下2.24 L NO2被吸收,通过阳离子交换膜(只允许阳离子通过)的H+为________mol。
(2)某小组在右室装有10 L 0.2 mol·L-1硝酸,用含NO和NO2(不考虑NO2转化为N2O4)的废气进行模拟电解法吸收实验。
①实验前,配制10 L 0.2 mol·L-1硝酸溶液需量取________mL密度为1.4 g·mL-1、质量分数为63%的浓硝酸。
②电解过程中,有部分NO转化为HNO2。实验结束时,测得右室溶液中含3 mol HNO3、0.1 mol HNO2,同时左室收集到标准状况下28 LH2。计算原气体中NO和NO2的体积比(假设尾气不含氮氧化物,写出计算过程)。