氨基甲酸铵常用于生产医药试剂、发酵促进剂、电子元件等,是一种可贵的氨化剂。某学习小组研究在实验室中制备氨基甲酸铵的化学原理。
(1)将体积比为2:1的NH3和CO2混合气体充入一个容积不变的真空密闭容器中,在恒定温度下使其发生反应并达到平衡:2NH3(g)+CO2(g) NH2COONH4(s)
将实验测得的不同温度下的平衡数据列于下表:
温度(℃) |
15.0 |
20.0 |
25.0 |
30.0 |
35.0 |
平衡总压强(kPa) |
5.7 |
8.3 |
12.0 |
17.1 |
24.0 |
平衡气体总浓度 (10-3mol/L) |
2.4 |
3.4 |
4.8 |
6.8 |
9.4 |
①上述反应的的焓变:∆H 0,熵变∆S 0(填“>”、“<”或“=”)
根据表中数据,计算出25.0℃时2NH3(g)+CO2(g) NH2COONH4(s)的化学平衡常数K= 。
③若从已达平衡状态的上述容器中分离出少量的氨基甲酸铵晶体,反应物的转化率将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)氨基甲酸铵极易水解:NH2COONH4+2H2O NH4HCO3+NH3·H2O。该学习小组为亲身体验其水解反应,分别取两份制得的样品,将其溶于水中并配制成不同浓度的氨基甲酸铵溶液,绘制出c(NH2COO—)随时间(t)变化的曲线如图所示,若A、B分别为不同温度时测定的曲线,则 (填“A”或“B”)曲线所对应的实验温度高,判断的依据是 。
NH4Al(SO4)2是食品加工中最为快捷的食品添加剂,用于焙烤食品,工业上常用铝土矿(主要成分为Al2O3)来生产铵明矾NH4Al(SO4)2•12H2O,其工艺流程图如下
(1)流程图中X的电子式 , Y为 (填化学式)溶液
(2)反应Ⅱ的离子方程式为
(3)流程中可以循环使用的物质的名称是
(4)反应Ⅵ的化学方程式为
(5)对铵明矾NH4Al(SO4)2·12H2O高温分解的气体产物的预测不合理的是 。
A.NH3、N2、SO2、H2O B.NH3、SO3、H2O
C.NH3、SO2、H2O D.NH3、N2、SO3、SO2、H2O
(6)若同时制取铵明矾和硫酸铝,通过控制硫酸的用量调节两种产品的产量。若欲使制得的铵明矾和硫酸铝的物质的量之比为1:1,则投料时铝土矿中Al2O3和H2SO4的物质的量之比为____。
(7)向硫酸铝铵溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液,不可能发生的反应是
A.4NH4Al(SO4)2+3Ba(OH)2=2(NH4)2SO4+3BaSO4↓+ Al2 (SO4)3+2Al(OH)3↓
B.2NH4Al(SO4)2+4Ba(OH)2=(NH4)2SO4+3BaSO4↓+Ba(AlO2)2
C.2NH4Al(SO4)2+3Ba(OH)2=(NH4)2SO4+3BaSO4↓+2Al(OH)3↓
D.NH4Al(SO4)2+2Ba(OH)2=NH3·H2O+2BaSO4↓+ Al(OH)3↓
1862年,比利时化学家索尔维发明了氨碱法制碱,1926年,我国化学家侯德榜创立了
更为进侯德榜制碱法,也叫联合制碱法,两种制碱的生产流程可简要表示如下图:
氨碱法生产流程联合制碱法生产流程
(1)向沉淀池中通入CO2和氨气时,应先通入氨气的原因是 。
(2)沉淀池中发生反应的化学反应方程式是 从沉淀池中分离沉淀的操作是 。
(3)氨碱法生产流程示意图中的Y是 ,从原料到产品,氨碱法总反应过程用化学方程式表示,可写为 。
(4)联合制碱法中从滤液中提取氯化铵晶体的过程推测,所得结论正确是 (选填编号)。
a.常温时氯化铵的溶解度比氯化钠小
b.通入氨气能增大NH4+的浓度,使氯化铵更多析出
c.加入食盐细粉能提高Na+的浓度, 使NaHCO3结晶析出
d.通入氨气能使NaHCO3转化为Na2CO3,提高析出的NH4Cl纯度
(5)联合制碱法相比于氨碱法,氯化钠利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了循环Ⅰ,联合制碱法的另一项优点是 。
(6)产品纯碱中含有碳酸氢钠,可以用加热分解的方法测定产品中纯碱的质量分数,已知样品质量为ag,加热至质量不再改变时称重为bg,则纯碱的质量分数为 。
亚铁盐在空气中易被氧化,但形成复盐可稳定存在。硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O]是一种重要化学试剂,实验室可用纯铁片来制取硫酸亚铁铵,流程如下:
请回答下列问题:
(1)操作Ⅰ的名称是 ,所用主要仪器和用品有(铁架台、铁圈除外) 。
(2)若A物质为CuSO4,其加入的目的是 ,则固体B的成分为 。
(3)加少量硫酸可以调节pH为 1~2,其作用是 。
短周期主族元素A、B、C、D、E在元素周期表中的位置如下图所示,其中A为地壳中含量最高的金属元素。
请用化学用语回答下列问题:(1)D元素在周期表中的位置:
(2)A、D 、E元素简单离子半径由大到小的顺序为_____>______ >______ (填微粒符号 )(3)F与D同主族且相邻,其气态氢化物稳定性的大小 > (填微粒符号)
(4)用高能射线照射含有10电子的D元素氢化物分子时,一个分子能释放一个电子,同时产生一种具有较高氧化性的阳离子,试写出该阳离子的电子式 ,该阳离子中存在的化学键有 。(5)C元素的简单氢化物与E元素的最高价氧化物的水化物反应,生成化合物K,则K的水溶液显_____性(填“酸性”、“碱性”或“中性”),用离子方程式表示其原因 .
(6)化合物AC导热性好,热膨胀系数小,是良好的耐热冲击材料。其中制备AC的一种方法为:用A元素的氧化物、焦炭和C的单质在1600 ~ 1750℃生成AC,每生成1 mol AC,消耗18 g碳,吸收b kJ的热量。(热量数据为25℃、101.3 kPa条件下)写出该反应的热化学方程式 。
(7)在Fe和Cu的混合物中加入一定量C的最高价氧化物的水化物稀溶液,充分反应后,剩余金属m1 g;再向其中加入稀硫酸,充分反应后,金属剩余 m2 g 。下列说法正确的是 。
a.加入稀硫酸前和加入稀硫酸后的溶液中肯定都有Cu2+
b.加入稀硫酸前和加入稀硫酸后的溶液中肯定都有Fe2+
c.m1一定大于m2
d.剩余固体m1 g 中一定有单质铜,剩余固体m2 g 中一定没有单质铜
X,Y,Z,Q,R是五种短周期元素,原子序数依次增大。X,Y两元素最高正价与最低负价代数和均为0;Q与X同主族;Z是地壳中含量最高的非金属元素,R的简单离子在同周期离子中半径最小。请回答下列问题:
(1)画出Z的原子结构示意图 ,工业上制取R单质的化学方程式为
(2)已知,由X,Y两种元素组成的相对分子质量最小的化合物W 3.2g在氧气中完全燃烧生成稳定化合物(常温常压下)放出178.06KJ的热量,写出W燃烧的热化学方程式
(3)由以上某些元素组成的化合物A,B,C,D有如下转化关系:(在水溶液中进行)。其中C是产生温室效应的气体;D是淡黄色固体。写出C的结构式 ;D的电子式
①如果A,B均由三种元素组成,B为两性化合物,且不溶于水,则由A转化为B的离子方程式为
②如果A,B均为由以上某些元素组成的盐,则A溶液显 性,原因是(用离子方程式表示) 。浓度均为0.1mol/L的A,B的溶液等体积混合,混合溶液中离子浓度由大到小的顺序为 。