题目内容

【题目】水合肼(N2H4·H2O)是一种强还原性的碱性液体,是一种用途广泛的化工原料,实验室用如图装置制备(部分装置省略)。

步骤1关闭K2、K3,打开K1,制备NaClO。

步骤2关闭K1、K2,打开K3,通入N2一段时间;关闭K3,打开K2,通入NH3,制备N2H4·H2O。

回答下列问题:

(1)盛放碱石灰的仪器的名称为___________。

(2)配制30%NaOH溶液时,所需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

(3)步骤2中通入N2一段时间的原因是____________________。

(4)本装置中制备氨气的化学方程式是______________________________。

(5)NH3与NaClO反应生成N2H4·H2O的化学方程式为____________________。

【答案】干燥管 BD 排除空气及多余氯气 Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O 2NH3+NaClO=N2H4·H2O+NaCl

【解析】

(1)盛放碱石灰的仪器的名称为球形干燥管,故答案为:干燥管;

(2)配制30%NaOH溶液时,用天平称量质量,用量筒量取蒸馏水倒在烧杯中溶解NaOH固体,并用玻璃棒搅拌,需要玻璃仪器除量筒外还有烧杯、玻璃棒,故答案为:BD。

(3)步骤2中通入N2一段时间的原因是排除空气及多余氯气,故答案为:排除空气及多余氯气。

(4)本装置中使用氢氧化钙和氯化铵加热制备氨气的,反应的方程式为:Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O,故答案为:Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O。

(5)NH3与NaClO反应生成N2H4·H2O和NaCl,化学方程式为:2NH3+NaClO=N2H4·H2O+NaCl,故答案为:2NH3+NaClO=N2H4·H2O+NaCl。

练习册系列答案
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(1)已知汽车气缸中氮及其化合物发生如下反应:

①N2(g)+O2(g) 2NO(g) △H=+180 kJ/mol

②N2(g)+2O2(g) 2NO2(g) △H=+68 kJ/mol

则2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) △H=_____kJ/mol

(2)对于反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的反应历程如下:

第一步:2NO(g)N2O2(g)(快速平衡)

第二步:N2O2(g)+O2(g)2NO(g)(慢反应)

其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡,第一步反应中:υ正=k1 正·c2(NO),υ 逆=k1 逆·c(N2O2),k1正、k1 逆为速率常数,仅受温度影响。下列叙述正确的是_____

a.整个反应的速率由第一步反应速率决定

b.同一温度下,平衡时第一步反应的越大,反应正向程度越大

c.第二步反应速率慢,因而平衡转化率也低

d.第二步反应的活化能比第一步反应的活化能高

(3)将氨气与二氧化碳在有催化剂的反应器中反应 △H=-87.0 kJ/mol,体系中尿素的产率和催化剂的活性与温度的关系如图1所示:

①a点_____(填是或不是)处于平衡状态,T1之后尿素产率下降的原因可能是 _____________。

②实际生产中,原料气带有水蒸气,图2表示CO2的转化率与氨碳比、水碳比的变化关系。曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的水碳比最大的是_____,测得b点氨的转化率为30%,则x=______________。

(4)N2H4可作火箭推进剂。已知25℃时N2H4水溶液呈弱碱性:N2H4+H2ON2H5++OH- K1=;N2H5++H2ON2H62++OH - K2=;

①25℃时,向N2H4水溶液中加入H2SO4,欲使c(N2H5+ )>c(N2H4 ),同时c(N2H5+)>c(N2H62+),应控制溶液pH范围__________(用含a、b式子表示)。

②水合肼(N2H4·H2O)的性质类似一水合氨,与硫酸反应可以生成酸式盐,该盐的化学式为__________。

【题目】H2O2的制取及其在污水处理方面的应用是当前科学研究的热点。 回答下列问题:

(1)阴阳极同步产生过氧化氢和过硫酸铵[(NH4)2S2O8]的原理如图所示。阳极发生氧化反应的离子是_______,阴极的电极反应式为_________。

(2)100℃时,在不同金属离子存在下,纯过氧化氢24h的分解率见下表:

离子

加入量/(mg·L-1)

分解率/%

离子

加入量/(mg·L-1)

分解率/%

无

—

2

Fe3+

1.0

15

Al3+

10

2

Cu2+

0.1

86

Zn2+

10

10

Cr3+

0.1

96

由上表数据可知,能使过氧化氢分解反应活化能降低最多的离子是_______。贮运过氧化氢时,可选用的容器材质为________(填标号)。

A 纯铝 B 黄铜 C 铸铁 D 不锈钢

(3)在弱碱性条件下,H2O2的一种催化分解机理如下:

H2O2(aq)+Mn2+(aq)=OH(aq)+Mn3+(aq)+OH-(aq) ΔH=a kJ/mol

H2O2(aq)+Mn3+(aq)+2OH-(aq)=Mn2+(aq)+·O2- (aq)+2H2O(l) Δ=b kJ/mol

OH(aq)+·O2-(aq)=O2(g)+OH-(aq) ΔH=c kJ/mol

则2H2O2(aq)=2H2O(l)+O2(g)的ΔH=_________,该反应的催化剂为________。

(4)298 K时,将10 mL a mol·L1 NaH2PO2、10 mL 2a mol·L1 H2O2溶液和10 mL NaOH溶液混合,发生反应:H2PO2-(aq)+2H2O2(aq)+2OH(aq)PO43-(aq)+4H2O(l)。溶液中c(PO43-)与反应时间(t)的关系如图所示。

①下列可判断反应达到平衡的是_______(填标号)。

a c(H2PO2-)=y mol·L1

b 溶液的pH不再变化

c v(H2O2)=2v(H2PO2-)

d c(PO43-)/c(H2PO2-)不再变化

②tm时v逆_____tn时v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。

③若平衡时溶液的pH=12,则该反应的平衡常数K为___________。

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