题目内容

【题目】第VA族元素在生产、生活中有重要用途。回答下列问题:

(1)三聚磷酸钠(俗称“五钠”常用于食品生产中,作水分保持剂、品质改良剂等。

①磷酸的结构式如图所示,其主要的电离方程式为______________。

②三聚磷酸是三分子磷酸脱去两分子水后的产物,三聚磷酸钠的化学式为_______________。

(2)在碱性条件下,次磷酸盐(H2PO2-)可用于化学镀银,写出其反应的离子方程式______________。(氧化产物与还原产物物质的量之比为1:4)

(3)由工业白磷(含少量砷、铁、镁等)制备高纯白磷(熔点44℃,沸点280℃),主要生产流程如下:

①除砷过程在75 ℃下进行,其合理的原因是____________(填字母代号)。

a,使白磷熔化,并溶于水 b.降低白磷的毒性

c.温度不宜过高,防止硝酸分解 d.适当提高温度,增大反应速率

②硝酸氧化除砷时被还原为NO,写出砷转化为亚砷酸的化学方程式:______________________________。

③某条件下,用一定量的硝酸处理一定量的工业白磷,砷的脱除率及磷的产率随硝酸质量分数的变化如图所示,砷的脱除率从a点到b点降低的原因是__________________。

(4)常温下银氨溶液中存在平衡:Ag+(aq) + 2NH3(aq) Ag(NH3)2+(aq),K=l.10×107 ;已知常温下Ksp(AgCl)=1.45×10-10计算可逆反应AgCl(s) +2NH3(aq)Ag(NH3)2+(aq)+Cl-(aq)的化学平衡常数K=_________(保留2位有效数字)。1L1mol/L氨水中最多可以溶解AgCl ______mol(保留1位有效数字)。

【答案】 Na5P3O10 cd 硝酸浓度大,氧化性强,有较多的硝酸用于氧化白磷,脱砷率低 1.6×10-3 0.04

【解析】

(1)①磷酸是三元弱酸,分步电离,主要的电离方程式为;

②三聚磷酸是三分子磷酸脱去两分子水后的产物,根据原子守恒可知三聚磷酸的分子式是H5P3O10,三聚磷酸中羟基的氢原子被钠离子取代生成三聚磷酸钠,三聚磷酸钠的化学式为:Na5P3O10;

(2)化学镀银,氧化产物与还原产物物质的量之比为1:4,所以P元素化合价由+1升高为+5,H2PO2–被氧化为,根据得失电子守恒,反应的离子方程式是 ;

(3)①a.白磷不溶于水,故a错误;b.熔化不能改变其毒性,故b错误;c.温度过高,硝酸会分解,需要控制合适的温度,故c正确;d.提高温度可以加快反应速率,故d正确;选cd;

②硝酸把砷氧化为亚砷酸,砷元素化合价由0升高为+3,N元素化合价由+5降低为+2,根据得失电子守恒,化学方程为;

③硝酸浓度大,氧化性强,从a点到b点,有较多的硝酸用于氧化白磷,所以脱砷率低;

(4)Ag+(aq) + 2NH3(aq) Ag(NH3)2+(aq),K=l.10×107, ;Ksp(AgCl)=1.45×10-10,则,逆反应AgCl(s) +2NH3(aq)Ag(NH3)2+(aq)+Cl-(aq)的化学平衡常数1.6×10-3;

,x=0.04,1L1mol/L氨水中最多可以溶解AgCl 0.04mol。

练习册系列答案
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(1)甲烷重整是提高甲烷利用率的重要方式,除部分氧化外还有以下两种:

水蒸气重整:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) ΔH1=+205.9 kJ·mol-1  ①

CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g) ΔH2=-41.2 kJ·mol-1 ②

二氧化碳重整:CH4(g)+CO2(g) 2CO(g)+2H2(g) ΔH3 ③

则反应①自发进行的条件是______________,ΔH3=________kJ·mol-1。

Ⅱ.氮的固定一直是科学家研究的重要课题,合成氨则是人工固氮比较成熟的技术,其原理为N2 (g)+3H2 (g) 2NH3(g)。

(2)在不同温度、压强和相同催化剂条件下,初始N2、H2 分别为0.1 mol、0.3 mol时,平衡后混合物中氨的体积分数(φ)如下图所示。

①其中,p1、p2 和p3 由大到小的顺序是____________,该反应ΔH _______0(填“>”“<”或“=”)。

②若分别用vA(N2)和vB(N2)表示从反应开始至达平衡状态A、B时的化学反应速率,则vA(N2)________vB(N2)(填“>”“<”或“=”)。

③若在250 ℃、p1 为105 Pa条件下,反应达到平衡时容器的体积为1 L,则该条件下B点N2 的分压p(N2)为_______Pa (分压=总压×物质的量分数,保留一位小数)。

Ⅲ.以连二硫酸根(S2O42-)为媒介,使用间接电化学法也可处理燃煤烟气中的NO,装置如图所示:

(3)①阴极区的电极反应式为___________。

②NO吸收转化后的主要产物为NH4+,若通电时电路中转移了0.3 mol e-,则此通电过程中理论上吸收的NO在标准状况下的体积为________mL。

Ⅳ.(4)常温下,将a mol·L-1的醋酸与b mol·L-1Ba(OH)2 溶液等体积混合,充分反应后,溶液中存在2c(Ba2+)=c(CH3COO-),则该混合溶液中醋酸的电离常数Ka=___________(用含a和b的代数式表示)。

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