联氨(又称肼,N2H4,无色液体)是一种应用广泛的化工原料,可用作火箭燃料。
I、(1)联氨分子的电子式为______________,
(2)联氨为二元弱碱,在水中的电离方式与氨相似。联氨第一步电离反应的方程式_______________。联氨与盐酸反应生成的正盐的化学方程式为__________________
II、某探究小组利用下列反应制取水合肼(N2H4·H2O):CO(NH2)2+2NaOH+NaClO===Na2CO3+N2H4·H2O+NaCl
实验一:制备NaClO溶液(实验装置如上图所示)
(1)配制30%NaOH溶液时,所需的玻璃仪器除量筒外,还有________(填标号)。
A.容量瓶 B.烧杯 C.烧瓶 D.玻璃棒
实验二:制取水合肼(实验装置如右图所示)。
控制反应温度,将分液漏斗中溶液缓慢滴入三颈烧瓶中,充分反应。加热蒸馏三颈烧瓶内的溶液,收集108~114 ℃馏分。(已知:N2H4·H2O+2NaClO===N2↑+3H2O+2NaCl)
(2)分液漏斗中的溶液是________(填标号)。
A.CO(NH2)2溶液 B.NaOH和NaClO混合溶液
选择的理由是__________________________________________________
实验三:测定馏分中水合肼的含量。
称取馏分5.000 g,加入适量NaHCO3固体,加水配成250 mL溶液,移取25.00 mL,用0.100 0 mol·L-1的I2溶液滴定。滴定过程中,溶液的pH保持在6.5 左右。(已知:N2H4·H2O+2I2===N2↑+4HI+H2O)
(3)滴定过程中,NaHCO3能控制溶液的pH在6.5左右,原因是_____________________。
(4)本实验用____________做指示剂,当滴定达到终点时的现象为_____________________。
(5)实验测得消耗I2溶液的平均值为18.00 mL,馏分中水合肼(N2H4·H2O)的质量分数为________。
人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素(CO(NH2)2),原理如图所示。
(1)电源的正极为________(填“A”或“B”)。
(2)阳极室中发生的反应依次为_________、_________。
(3)电解结束后,阴极室溶液的pH与电解前相比将__________;(填“增大”、“减小”或“不变”),若两极共收集到气体8.96 L(标准状况),则除去的尿素为________ g(忽略气体的溶解)。
室温下,已知: CH3COOH的电离平衡常数Ka=1.8×10-5;H2SO3的电离平衡常数Kal=1.0×10-2、Ka2=1.0×10-7,回答下列问题:
(1)室温时,0.5 mol·L-1的醋酸溶液中由醋酸电离出的c(H+)约是由水电离出的c(H+)的________倍。
(2)室温时,NaHSO3的水解平衡常数Kh=________,NaHSO3溶液中的各离子浓度由大到小的顺序为________________。若向NaHSO3溶液中加入少量I2,则溶液中c(H2SO3)/c(HSO3-)将________(填“增大”、“减小”或“不变”)
(3)室温时,0.1 mol/L Na2SO3溶液的pH=________
亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂,可由NO和Cl2反应得到,化学方程式为2NO(g)+Cl2(g) 2NOCl(g)。
(1)氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酰氯,涉及如下反应:
①2NO2(g)+NaCl(s) NaNO3(s)+NOCl(g)
②4NO2(g)+2NaCl(s) 2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)
③2NO(g)+Cl2(g) 2NOCl(g)
设反应①②③对应的平衡常数依次为K1、K2、K3,则K1、K2、K3之间的关系为____________。
(2)300 ℃时,2NOCl(g) 2NO(g)+Cl2(g)。正反应速率的表达式为v正=k·cn(NOCl)(k为速率常数,只与温度有关),测得速率与浓度的关系如表所示:
序号 | c(NOCl)/mol·L-1 | v/mol·L-1·s-1 |
① | 0.30 | 3.60×10-9 |
② | 0.60 | 1.44×10-8 |
③ | 0.90 | 3.24×10-8 |
n=________,k=________。
(3)在1 L恒容密闭容器中充入2 mol NO(g)和1 mol Cl2(g),在不同温度下测得c(NOCl)与时间t的关系如图A所示:反应开始到10 min时Cl2的平均反应速率v(Cl2)=________ mol·L-1·min-1。
(4)在密闭容器中充入NO(g)和Cl2(g),改变外界条件[温度、压强、、与催化剂的接触面积],NO的转化率变化关系如图B所示。X代表________。
氢能是发展中的新能源,它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题:
(1)与汽油相比,氢气作为燃料有许多优点,但是氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池,写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式:________________________________。
(2)氢气可用于制备H2O2。
已知:H2(g)+A(l)===B(l) ΔH1
O2(g)+B(l)===A(l)+H2O2(l) ΔH2
其中A、B为有机物,两反应均为自发反应,则H2(g)+O2(g)===H2O2(l)的ΔH________0(填“>”“<”或“=”)。
(3)在恒温恒容的密闭容器中,某储氢反应:MHx(s)+yH2(g) MHx+2y(s) ΔH<0达到化学平衡。下列有关叙述正确的是________。
a.容器内气体压强保持不变 b.吸收y mol H2只需1 mol MHx
c.若降温,该反应的平衡常数增大 d.若向容器内通入少量氢气,则v(放氢)>v(吸氢)
(1)硅和氯两元素的单质反应生成1 mol Si的最高价化合物,恢复至室温,放热687 kJ,已知该化合物的熔、沸点分别为-69 ℃和58 ℃,写出该反应的热化学方程式__________________________________________。
(2)比较下列溶液中指定微粒浓度的大小:浓度均为0.1 mol·L-1的①H2S、②NaHS、③Na2S、④H2S和NaHS混合液,溶液pH从大到小的顺序是_____________。(填序号)c(H2S)从大到小的顺序是__________。(填序号)
(3)已知Ksp[Cu(OH)2] = 1×10-20 。要使0.2 mol / L 的CuSO4溶液中Cu2+沉淀较为完全,则应向溶液里加入NaOH溶液,调整溶液的pH范围为_________________。