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氮是一种重要的元素,可用来合成NH3与 HNO3等一系列重要化工产品。 (1)在...

氮是一种重要的元素,可用来合成NH3 HNO3等一系列重要化工产品。

(1)在标准状况下,1体积水溶解700体积氨气,所得溶液的密度为0.9g/mL,则该氨水的物质的量浓度是_______(小数点后保留一位)。

(2)合成氨的原料气N2H2通常是以焦炭、水和空气为原料来制取的。其主要反应是:

2C + O2 → 2CO    C + H2O(g) → CO + H2    CO + H2O(g) → CO2 + H2

某次生产中将焦炭、H2O(g)和空气(设空气中N2O2的体积比为4:1,下同)混合反应,所得气体产物经分析,组成如下表:

气体

CO

N2

CO2

H2

O2

体积(m3)(标准状况)

x

20

12

60

1.0

 

则计算参加反应的H2O(g)和氧气的体积比V(H2O)/V(氧气)=__________上表中x=________m3,实际消耗了___________ kg焦炭。

(3)工业生产硝酸时尾气必须充分处理以避免环境污染,常用NaOH溶液吸收,吸收时发生反应:

2NO2 + 2NaOH→NaNO3 + NaNO2 + H2O

NO + NO2 + 2NaOH→2NaNO2 + H2O

现将22.4升(标准状况)NOx(只含NONO2,忽略其它成分)气体缓缓通入足量NaOH溶液中,充分反应,气体全部被吸收。则反应中产生NaNO3NaNO2各多少克?(用含x的代数式表示)____________________

 

18.4 mol/L 15 44 30 85(x-1.5);69(2.5-x) 【解析】 (1)由标准状况下的体积可计算氨气的物质的量,利用氨气的质量和溶液的体积来计算物质的量浓度; (2)N2的体积为20m3,空气中N2和O2的体积比为4:1,故O2的体积为5m3,故参加反应的O2的体积为5m3-1.0m3=4m3,根据方程式,结合表格数据进行计算,得出正确结论; (3)NOx气体的物质的量为=1mol,NO、NO2的平均组成为NOx,则NO与NO2的物质的量之比为,设NO为amol,则NO2为(1-a)mol,则=,解得a=2-x,1-a=x-1, 根据方程式进行计算,得出正确结论。 (1)设水的体积为1L,氨气的体积为700L,则氨气的物质的量为=31.25mol, 溶液的质量为1000g+31.25mol×17g/mol=1531.25g, 溶液的体积为=1.7L, 则氨水的物质的量浓度为c==18.4 mol/L; (2)N2的体积为20m3,空气中N2和O2的体积比为4:1,故O2的体积为=5m3,故参加反应的O2的体积为5-1.0m3=4m3, ①2C+O2→2CO ②C+H2O(g)→CO+H2 ③CO+H2O(g)→CO2+H2 4 8 48 48 12 12 12 生成氢气的体积为12m3,故消耗的水的体积为60m3,则参加反应的H2O(g)和氧气的体积比V(H2O)/V(氧气)==15; 产物中二氧化碳的体积为12m3,故反应③生成氢气的体积为12m3,消耗CO的体积为12m3, 则反应②生成氢气的体积为60-12=48m3,故反应②生成CO的体积为48m3,消耗的C的物质的量为; 参加反应的O2的体积为4m3,故反应①生成CO的体积为8m3,消耗的C的物质的量为; 则所得气体产物中CO的体积为8m3+48m3-12m3=44m3,消耗的C的质量为=×12=30000g=30kg; (3)NOx气体的物质的量为=1mol,NO、NO2的平均组成为NOx,则NO与NO2的物质的量之比为, 设NO为amol,则NO2为(1-a)mol,则=,解得a=2-x,1-a=x-1, ①2NO2+2NaOH→NaNO3 +NaNO2 +H2O ②NO+NO2 +2NaOH→2NaNO2+H2O 2x-3 (x-1.5)(x-1.5)2-x 2-x 4-2x 反应②中反应的NO2的物质的量为(2-x)mol,则反应②中反应的NO2的物质的量为(2-x)mol,生成的NaNO2的物质的量为2×(2-x)=(4-2x)mol, 则反应①中反应的NO2的物质的量为x-1-(2-x)=(2x-3)mol,则反应①中生成的NaNO2的物质的量为=(x-1.5)mol,生成的NaNO3的物质的量为(x-1.5)mol, 故反应中产生NaNO3的质量为85×(x-1.5)=(85x-127.5)g, 产生NaNO2的质量为69×(4-2x+x-1.5)=(172.5-69x)g, 答:产生NaNO3和NaNO2分别为(85x-127.5)g、(172.5-69x)g。  
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PLLA塑料不仅具有良好的机械性能,还具有良好的可降解性。它可由石油裂解气为原料合成。下列框图是以石油裂解气为原料来合成PLLA塑料的流程图(图中有部分产物及反应条件未列出)。

请回答下列问题:

(1)属于取代反应的有______________(填编号)。

(2)写出下列反应的化学方程式:

反应③:________________________________

反应⑤:______________________________

(3)已知EC3H6O3)存在三种常见不同类别物质的异构体,请各举一例(E除外)并写出其结构简式:_______________________________________________________

(4)请写出一定条件下PLLA废弃塑料降解的化学方程式___________________________

(5)已知:,炔烃也有类似的性质,设计丙烯合成的合成路线_______

(合成路线常用的表示方法为:AB……目标产物)

 

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生产符合人类需要的特定性能的物质是化学服务于人类的责任。解热镇痛药水杨酸改进为阿司匹林、缓释阿司匹林、贝诺酯就是最好的实例。下图表示这三种药物的合成:

(1)反应①的条件是____________;物质B含有的官能团名称是________________

(2)已知乙酸酐是2分子乙酸脱去1分子水的产物,写出M的结构简式__________

(3)反应③的类型____________,写出该反应④的一种副产物的结构简式________

(4)水杨酸与足量Na2CO3溶液能发生反应,写出化学方程式____________________

(5)1mol阿司匹林和1mol缓释长效阿司匹林与NaOH溶液充分反应,最多消耗NaOH的物质的量分别是____________________

 

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结晶硫酸亚铁部分失水时,分析结果如仍按FeSO4·7H2O的质量分数计算,其值会超过100%。国家标准规定,FeSO4·7H2O的含量:一级品99.50%~100.5%;二级品99.00%~100.5%;三级品98.00%~101.0%。

为测定样品中FeSO4·7H2O的质量分数,可采用在酸性条件下与高锰酸钾溶液进行滴定。

5Fe2MnO48H→5Fe3Mn24H2O

2MnO45C2O4216H→2Mn210CO28H2O

测定过程:粗配一定浓度的高锰酸钾溶液1L,然后称取0.200 g 固体Na2C2O4(式量为134.0)放入锥形瓶中,用蒸馏水溶解并加稀硫酸酸化,加热至70℃~80℃。

(1)若要用滴定法测定所配的高锰酸钾溶液浓度,滴定终点的现象是_______________

(2)将溶液加热的目的是____;反应刚开始时反应速率较小,其后因非温度因素影响而增大,根据影响化学反应速率的条件分析,其原因可能是______________________

(3)若滴定时发现滴定管尖嘴部分有气泡,滴定结束气泡消失,则测得高锰酸钾浓度_____(填偏大”“偏小”“无影响)。

(4)滴定用去高锰酸钾溶液29.50mL,则c(KMnO4)_____mol/L(保留四位有效数字)。

(5)称取四份FeSO4·7H2O试样,质量均为0.506g,,用上述高锰酸钾溶液滴定达到终点,记录滴定数据

滴定次数

实验数据

1

2

3

4

V(高锰酸钾)/mL(初读数)

0.10

0.20

0.00

0.20

V(高锰酸钾)/mL(终读数)

17.76

17.88

18.16

17.90

 

该试样中FeSO4·7H2O的含量(质量分数)为_________(小数点后保留两位),符合国家______级标准。

(6)如实际准确值为99.80%,实验绝对误差=____%,如操作中并无试剂、读数与终点判断的失误,则引起误差的可能原因是:__________

 

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某课外小组制备SO2并探究SO2的相关性质,他们设计了如图装置(夹持仪器省略):

(1)实验需要大约100mL1:1硫酸(浓硫酸与溶剂水的体积比),配制该硫酸时需要的玻璃仪器是:玻璃棒、_____________,配制过程_______________________________

(2)图中装置A的作用是________________________________

(3)若需要对比干燥SO2和湿润的SO2的漂白性,则各仪器中需要加入的试剂分别是:

C_____________D_________ E:品红溶液   FNaOH溶液

若需要先后验证SO2的氧化性与还原性,则各仪器中需要加入的试剂分别是:

C:空瓶        D_____________ E_________ FNaOH溶液

写出验证SO2还原性装置中的离子反应方程式__________________________________

(4)亚硫酸钠易被氧化,在下列方框内设计一个实验流程图测定亚硫酸钠的质量分数,设样品质量为W克,流程图样例如下,需要测定的数据自行设定符号表示,列出亚硫酸钠质量分数的计算表达式___________________,并说明各符号的意义:________________

 

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碳是一种极其重要的元素,工业上,生活中到处可见。

(1)碳原子核外有________种能量不同的电子,这些电子占据了______个纺锤形轨道。

(2)下列方法可以比较碳与硫的非金属性强弱的是__________

a.比较原子最外层电子数多少        b.比较其最高价氧化物对应水化物的酸性

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(3)煤的气化是煤高效洁净利用的方向之一。在一定温度下的某容积可变的密闭容器中   建立下列化学平衡:C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)Q,可认定该可逆反应在一定条件下已达到化学平衡状态的是_____(选填序号)。

a.体系的压强不再发生变化          bv(CO)v(H2O)

c.生成n molCO的同时生成n mol H2   d1mol HH键断裂同时断裂2mol HO

(4)若上述化学平衡状态从正反应开始建立,达到平衡后,给平衡体系加压(缩小体积),则容器内气体的平均相对分子质量将______(填写不变、变小、变大、无法确定)。若工业上以此方法生产水煤气,提高产率的措施为____。(写出两条措施)

(5)空气中的CO2浓度增大,会导致温室效应,有人提出将CO2通过管道输送到海底,这可减缓空气中CO2浓度的增加。但长期下去,海水的酸性也将增强,破坏海洋的生态系统。请你结合CO2的性质,从平衡角度分析酸性增强原因 _____________________

 

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