利用含淀粉的物质可以生产醋酸。下面是生产醋酸的流程,根据流程回答下列问题:
B是日常生活中有特殊香味的常见有机物,在有些饮料中含有B。
(1)写出化学方程式,并注明反应类型:
①B与醋酸反应:_____________________________________,_________________反应。
②B→C:___________________________________________,_________________反应。
(2)可用于检验A的试剂是_________________________________________。
(15分)(一)尿素又称碳酰胺,是含氮量最高的氮肥,工业上利用二氧化碳和氨气在一定条件下合成尿素。其反应分为如下两步:
第一步:2NH3(l)+CO2(g)H2NCOONH4(氨基甲酸铵) (l) △H1=" -330.0" kJ·mol-1
第二步:H2NCOONH4(l)H2O(l)+H2NCONH2(l) △H2=" +" 226.3 kJ·mol-1
某实验小组模拟工业上合成尿素的条件,在一体积为0.5 m3 密闭容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳,实验测得反应中各组分的物质的量随时间的变化如下图所示:
①已知总反应的快慢由慢的一步决定,则合成尿素总反应的快慢由第 步反应决定。
②反应进行到10 min时测得CO2的物质的量如上图所示,则用CO2表示的第一步反应的速率v(CO2)= mol/(L·min)。
③当反应在一定条件下达到平衡,若在恒温、恒容下再充入一定量气体He,则CO(NH2)2(l)的质量_______(填“增加”、“减小”或“不变”)。
(二)氨是制备尿素的原料,氨气溶于水得到氨水,在25℃下,将a mol/L的氨水与b mol/L的硫酸以3∶2体积比混合反应后溶液呈中性。用含a和b的代数式表示出氨水的电离平衡常数为_________。此溶液中各离子浓度由大到小的顺序为_________。
(三)氢气是合成氨的原料。“氢能”将是未来最理想的新能源。
(1)在25℃,101KPa条件下,1 g氢气完全燃烧生成液态水时放出142.9kJ热量,则表示氢气燃烧热的热化学方程式为 。
(2)氢气通常用生产水煤气的方法制得。其中C(s)+ H2O(g) CO(g)+H2(g),在850℃时平衡常数K=1。若向1升的恒定密闭真空容器中同时加入x mol C和6.0mol H2O。
①当加热到850℃反应达到平衡的标志有______________ 。
A.容器内的压强不变 |
B.消耗水蒸气的物质的量与生成CO的物质的量相等 |
C.混合气的密度不变 |
D.单位时间有n个H—O键断裂的同时有n个H—H键断裂 |
②x应满足的条件是 。
某工业废水仅含下表中的某些离子,且各种离子的物质的量浓度相等,均为0.1mol/L(此数值忽略水的电离及离子的水解)。
阳离子 |
K+ Ag+ Mg2+ Cu2+ Al3+ NH4+ |
阴离子 |
Cl- CO32- NO3- SO42- SiO32- I- |
甲同学欲探究废水的组成,进行了如下实验:
Ⅰ、取该无色溶液5 mL,滴加一滴氨水有沉淀生成,且离子种类增加。
Ⅱ、用铂丝蘸取溶液,在火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察,无紫色火焰。
Ⅲ、另取溶液加入过量盐酸,有无色气体生成,该无色气体遇空气变成红棕色。
Ⅳ、向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成。
请推断:
(1)由I、Ⅱ判断,溶液中一定不含有的阳离子是。
(2)Ⅲ中加入盐酸生成无色气体的离子方程式是。
(3)甲同学最终确定原溶液中所含阳离子有,阴离子有;并据此推测原溶液应该呈性,原因是(请用离子方程式说明)。
(4)在100mlHNO3和H2SO4的混合溶液中,两种酸的物质的量浓度之和为0.6mol/L。向该溶液中加入足量的铜粉,加热,充分反应后,所得溶液中Cu2+的物质的量浓度最大(反应前后溶液体积变化忽略不计),则H2SO4和HNO3两种酸的物质的量浓度之比为。
【化学——选修3:物质结构与性质】
A、B、C、D、E是元素周期表中五种短周期元素,原子序数依次增大。A、B、C、D位于同一周期。已知A原子核外有3个能级,且每个能级上的容纳的电子数目相同。C与E同主族,且C的单质为空气中的主要成份。X元素的原子核外有26个运动状态完全不相同的电子。回答下列问题:
(1)C、D、E中第一电离能最大的是(填元素符号),X的价电子排布式为。
(2)B的气态氢化物分子呈形。该分子的中心原子的杂化方式为。
(3)A的一种单质相对分子质量为720,分子构型为一个32面体,其中有12个五元环,20个六元环(如图1)。则1molA的这种单质中π键的数目为。
(4)X元素对应的单质在形成晶体时,采用如图2所示的堆积方式。
则这种堆积模型的配位数为,如果X的原子半径为a cm,阿伏加德常数的值为NA,则计算此单质的密度表达式为g/cm3(不必化简)。
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)H2NCOONH4(s) ΔH<0
(1)实验室通常采用图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。
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。
(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]
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和液态水中1 mol O—H键使之成为气态原子所需的能量分别为436 kJ、496 kJ和462 kJ;CH3OH(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)CH3OCH3(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的转化率如图所示。该反应的∆H0(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”)。
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 | D.CH3OCH3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)=2.8×10-9]