题目内容
【题目】过氧化钙(CaO2)是一种白色、无毒、难溶于水的固体,加热至350 ℃左右开始分解放出氧气。过氧化钙能杀菌消毒,广泛用于果蔬保鲜、空气净化、污水处理等方面。其工业制备的主要流程如下:
(1)搅拌的目的是______。流程②中没有采用加热措施的可能原因是______、______。流程②的化学反应方程式为________________。
(2)整个流程中,除水外还可以循环使用的物质是______。
(3)取上述制得的CaO2·nH2O晶体进行热重分析,其热分解时晶体的质量随温度变化的曲线如右图。请通过计算给出过氧化钙晶体(CaO2·nH2O)的化学式(写出计算过程) __________________。
【答案】加快反应速率 减少H2O2分解 防止氨气大量逸出 CaCl2+H2O2+2NH3+nH2O=CaO2·nH2O↓+2NH4Cl NH4Cl 从图中看出:m(CaO2)=1.08g,m(H2O)=3.24 g-1.08 g=2.16 g,则由CaO2·nH2O可知m(CaO2):m(H2O)=72:18n=1.08 g:2.16 g,解得n=8,所以化学式为CaO2·8H2O
【解析】
流程①中向NH4Cl溶液中加入Ca(OH)2,发生反应生成CaCl2和NH3·H2O,混合液进入流程②;向混合液中加入30%H2O2,并且不断搅拌,目的是加快反应速率,得到产物CaO2·nH2O和NH4Cl;然后经陈化、过滤、水洗得到CaO2·nH2O晶体,然后干燥得到CaO2,据此分析解答。
(1)搅拌的目的是使反应物充分接触,加快化学反应速率;由于双氧水易分解,氨水易挥发,则流程②中没有采用加热措施的可能原因是减少H2O2分解、防止氨气大量逸出;CaCl2与氨气、过氧化氢发生反应生成CaO2nH2O,则流程②的化学反应方程式为CaCl2+H2O2+2NH3+nH2O=CaO2·nH2O↓+2NH4Cl;
(2)由工艺流程分析可知,开始用到氯化铵,制备CaO2nH2O时又生成氯化铵,所以循环使用的物质是NH4Cl;
(3)由图可知,分解前CaO2·nH2O的质量为3.24g,分解后CaO2的质量为1.08g,最后的0.84g是CaO2加热分解放出氧气后的质量,则根据反应的方程式可知:
CaO2·nH2OCaO2+nH2O
72+18n 72
3.24 1.0g
即(72+18n):3.24=72:1.08
解得n=8
故晶体的化学式为CaO2·8H2O。
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【题目】目前世界上广泛采用氨和二氧化碳高温高压下制备尿素,主要反应为两步:
第一步:生成氨基甲酸铵 | 第二步:氨基甲酸铵脱水生成尿素 |
2NH3(l)+CO2(g) | H2NCOONH4(l)
|
快速放热 | 慢速吸热 |
(1)写出制备尿素的总反应化学方程式:____________________________,该反应热为,则
______________(“大于”“小于”或“等于”)
。
(2)下列说法正确的是________________。
A.利用二氧化碳制备尿素是减缓温室效应的有效方法
B.第二步反应高温条件下自发进行
C.提高投料中的水碳比有利于尿素的生成
D.第一步反应的活化能大于第二步反应
(3)尿素生产过程中转化率通常用二氧化碳转化率来表示,当二氧化碳起始浓度为时(
,水碳比=0.5),尿素平衡转化率随氨碳比
的变化如表所示:
氨碳比/浓度比 | 2.95 | 3.10 | 3.20 | 3.50 |
尿素平衡转化率/% | 56.4 | 57.5 | 57.9 | 60.0 |
提高氨碳比有利于生成尿素,主要有两个原因:一是增大氨气浓度有利于反应正向移动;二是_____________。氨碳比为3.50时,求该状态下的制备尿素总反应平衡常数K=___________.
(4)一定条件下,在图中绘制氨基甲酸铵()在反应过程中物质的量与时间的关系图。
_______________
(5)通过直接尿素燃料电池装置,实现了“尿素能”的利用,且产生无污染的产物,写出负极反应:____________________________.
【题目】将一铁、铜混合物粉末平均分成三等份,分别加入到同浓度、不同体积的稀硝酸中,充分反应后,收集到NO气体的体积及剩余固体的质量如表 (设反应前后溶液的体积不变,气体体积已换算为标准状况时的体积):
实验序号 | 稀硝酸的体积/mL | 剩余固体的质量/g | NO的体积/L |
1 | 100 | 17.2 | 2.24 |
2 | 200 | 8.00 | 4.48 |
3 | 400 | 0 | V |
下列说法正确的是( )
A. 表中V=7.84 L
B. 原混合物粉末的质量为25.6 g
C. 原混合物粉未中铁和铜的物质的量之比为2:3
D. 实验3所得溶液中硝酸的物质的量浓度为0.875 molL﹣1
【题目】某学生用0.10 mol/L标准NaOH溶液滴定某浓度的盐酸。记录数据如下:
实验编号 | NaOH溶液的浓度(mol/L) | 消耗NaOH溶液的体积(mL) | 待测盐酸溶液的体积(mL) |
1 | 0.10 | 19.98 | 20.00 |
2 | 0.10 | 20.02 | 20.00 |
3 | 0.10 | 20.00 | 20.00 |
(1)滴定时可用的指示剂是__________________。
A.品红溶液 B.酚酞试液 C.石蕊试液
(2)排去碱式滴定管中气泡的方法应采用操作_________,然后轻轻挤压玻璃球使尖嘴部分充满碱液。
(3)滴定操作时,眼睛应注视____________________________________________。
(4)滴定达到终点的现象____________________________________________________。
(5)碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失,对测定结果的影响是_______(填“偏高”或“偏低”或“不影响”,下同);碱式滴定管滴定前仰视滴定后俯视,对测定结果的影响是_______;锥形瓶用水洗净后没用酸润洗,结果会________。
(6)根据上述数据,计算出该盐酸的浓度约为__________________(保留两位有效数字)。