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(15分)氨基甲酸铵(H2NCOONH4)是一种白色固体,易分解、易水解,可用做...

(15分)氨基甲酸铵(H2NCOONH4)是一种白色固体,易分解、易水解,可用做肥料、灭火剂、洗涤剂等。某化学兴趣小组用如下方法制备氨基甲酸铵,反应的化学方程式如下:

2NH3(g)+CO2(g)满分5 manfen5.comH2NCOONH4(s)  ΔH<0

(1)实验室通常采用1装置制取氨气,你所选择的试剂是                  

(2)制备氨基甲酸铵的装置如图2所示,把氨气和二氧化碳通入四氯化碳中,不断搅拌混合,生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中。当悬浮物较多时,停止制备。

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注:四氯化碳与液体石蜡均为惰性介质。

①发生器用冰水冷却的原因是                                           

液体石蜡鼓泡瓶的作用是                                               

②从反应后的混合物中分离出产品的实验方法            (填操作名称)。为了得到干燥产品,应采取的方法是________(填写选项序号)。

a.常压加热烘干         b.高压加热烘干        c.真空40 ℃以下烘干

③尾气处理装置如图3所示。能否将浓H2SO4改为稀H2SO4        (填“能”或“否”),理由是                           

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(3)取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品1.570 g,用足量石灰水充分处理后,使碳元素完全转化为碳酸钙,过滤、洗涤、干燥,测得质量为2.000 g。则样品中氨基甲酸铵的质量分数为_______。

[Mr(NH2COONH4)=78、Mr(NH4HCO3) =79、Mr(CaCO3)=100]

 

(1)氯化铵和氢氧化钙 (2分)(2)① 此反应为放热反应,降低温度,提高反应物转化率(或降低温度,防止因反应放热造成产物分解) (2分) 通过观察气泡,调节NH3与CO2通入比例 (2分) ② 过滤(1分) c (2分) ③ 否 (1分)浓硫酸可以防止水蒸气进入反应容器使氨基甲酸铵水解(或者稀硫酸中水蒸气可能进入反应容器导致氨基甲酸铵水解)(2分) (3)0.4968或49.68%(有效数字没有考虑不扣分,在0.5000~0.4900范围内可以得分)(3分) 【解析】 试题分析:(1)图1 是固体与固体之间加热制备气体的实验装置,因此实验室如果采用图1装置制取氨气,所选择的试剂是氯化铵和氢氧化钙。 (2)①由于此反应为放热反应,降低温度,有利于平衡向正反应方向进行,可以提高反应物转化率,因此发生器用冰水冷却。由于气体之间的反应量不易控制,因此通过液体石蜡鼓泡瓶可通过观察气泡,调节NH3与CO2通入比例。 ②由于生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中,所以从反应后的混合物中分离出产品的实验方法过滤。又因为氨基甲酸铵易分解、易水解,所以为了得到干燥产品,应采取的方法是真空40 ℃以下烘干,答案选c。 ③二者虽然都能吸收氨气,当由于浓硫酸还可以防止水蒸气进入反应容器使氨基甲酸铵水解,所以尾气处理装置中不能将浓H2SO4改为稀H2SO4。 (3)设混合物则碳酸氢铵和氨基甲酸铵的物质的量分别是amol和bmol,则79a+78b=1.57。碳酸钙的物质的量是2.00g÷100g/mol=0.02mol,则根据碳原子守恒可知a+b=0.02,解得a=b=0.01,所以样品中氨基甲酸铵的质量分数为。 考点:考查物质制备实验方案设计与探究  
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(13研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义

(1)已知拆开1 mol H2、1 mol O2液态水中1 mol OH键使之成为气态原子所需的能量分别为436 kJ、496 kJ和462 kJCH3OH(g)的燃烧热为627 kJ·mol-1则CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(l)  H   kJ·mol-1

2将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为:2CO2(g)+6H2(g)满分5 manfen5.comCH3OCH3(g)+3H2O(l)

①该反应平衡常数表达式K=         

②已知在某压强下,该反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率图所示。该反应的H     0(填“>”或“<”)。若温度不变,减小反应投料比[n(H2)/n(CO2)],则K将       (填“增大”、“减小”或“不变”)。

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③某温度下,向体积一定的密闭容器中通入CO2(g)与H2(g)发生上述反应,当下列物理量不再发生变化时能表明上述可逆反应达到化学平衡的是      

A二氧化碳的浓度           B容器中的压强

C气体的密度               DCH3OCH3与H2O的物质的量之比

(3)向澄清的石灰水中通入CO2至溶液中的Ca2+刚好完全沉淀时,则溶液中c(CO32-)=        。[已知:Ksp(CaCO3)=2.8×109]

 

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15分)海洋资源开发利用具有广阔的前景海水的pH一般在7.5~8.6之间。某地海水中主要离子的含量如下表:

成分

Na+

K+

Ca2+

Mg2+

Cl

SO42-

HCO3

含量/mgL-1

9360

83

160

1100

16000

1200

118

(1)海水显弱碱性的原因是(用离子方程式表示):             ,该海水中Ca2+的物质的量浓度为__________mol/L

(2)电渗析法是近年发展起来的一种较好的海水淡化技术,其原理如下图所示。其中阴(阳)离子交换膜只允许阴(阳)离子通过,电极均为惰性电极。

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开始时阳电极反应式为                

电解一段时间,     极(填“阴”或“阳”)会产生水垢,其成份为      (填化学式)

淡水的出口为a、b、c中的__________出口。

(3)海水中锂元素储量非常丰富,从海水中提取锂的研究极具潜力。锂是制造化学电源的重要原料,如LiFePO4电池某电极的工作原理如图所示:

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该电池电解质为能传导 Li+的固体材料。

上面左图中的小黑点表示      (填粒子符号),充电时该电极反应式为       

(4)利用海洋资源可获得MnO2 。MnO2可用来制备高锰酸钾:将MnO2与KOH混合后在空气中加热熔融,得到绿色的锰酸钾(K2MnO4),再利用氯气将锰酸钾氧化成高锰酸钾。该制备过程中消耗相同条件下氯气和空气的体积比为          (空气中氧气的体积分数按20%计)。

 

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仅用下表提供的仪器和药品,就能达到相应实验目的是

编号

仪器

药品

实验目的

A

托盘天平(带砝码)、胶头滴管、量筒、烧杯、药匙、玻璃棒

NaCl固体、蒸馏水

配制一定质量分

数的NaCl溶液

B

分液漏斗、烧瓶、锥形瓶、 导管及橡皮塞

盐酸、大理石、硅酸钠溶液

证明非金属性:

Cl>C>Si

C

酸式滴定管、胶头滴管、铁架台(带铁夹)

已知浓度的盐酸、

待测NaOH溶液

测定NaOH溶液

的物质的量浓度

D

烧杯、分液漏斗、胶头滴管、铁架台

待提纯的A1C13溶液、NaOH溶液

提纯混有MgC12

杂质的AlCl3溶液

 

 

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25°C时,c(CH3COOH)c(CH3COO)0.1 mol/L的醋酸、醋酸钠混合溶液中,c(CH3COOH)

c(CH3COO)pH的关系如图所示。下列有关该溶液的叙述不正确的是

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A.pH5的溶液中:c(CH3COOH)c(CH3COO)c(H+)c(OH)

B.溶液中:c(H+)c(Na+)c(CH3COO)c(OH)

C.由W点可以求出25°CCH3COOH的电离常数

D.pH 4的溶液中:c(H+)c(Na+)c(CH3COOH)c(OH)0.1 mol/L

 

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根据原子结构及元素周期律的知识,下列叙述正确的是

A由于相对分子质量:HCl>HF,沸点:HCl>HF

B硅处于金属与非金属的过渡位置,硅可用作半导体材料

C由于氮元素的最低化合价只有-3价故NH5这种物质不可能存在

DCl、S2-、Ca2+、K半径逐渐减小

 

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