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20070126
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（2013?绵阳模拟）尿素[CO（NH
2
）
2
]是一种非常重要的高氮化肥，以天然气（含H
2
S）为原料 合成尿素的主要步骤如图1所示（图中某些转化步骤未列出）．
请回答下列问题：
（1）反应①的离子方程式是
CO
3
2-
+CO
2
+H
2
O═2HCO
3
-
CO
3
2-
+CO
2
+H
2
O═2HCO
3
-
（2）天然气脱硫后产生的Fe
2
S
3
和H
2
O与0
2
反应的化学方程式是
2Fe
2
S
3
+6H
2
O+3O
2
═4Fe（OH）
3
+6S
2Fe
2
S
3
+6H
2
O+3O
2
═4Fe（OH）
3
+6S
．
（3）反应②是放热反应，温度升高，该反应的平衡常数
减小
减小
（填“增大”、“减小”或“不变”）．H
2
NCOONH
4
（氨基甲酸铵）是合成尿素的中间体，其中碳原子的杂化轨道类型是
sp
2
sp
2
杂化．
（4）如果整个生产过程釆用绿色化学工艺，则生产 120t尿素理论上需要CH
4
4.48×10
4
4.48×10
4
m
3
（标准状况）．
（5）化学家正在研究尿素动力燃料电池，尿液也能发电！用这种电池直接去除城市废水中的尿素，既能产 生净化的水又能发电．尿素燃料电池结构如图2所示，工作时负极的电极反应式为
CO（NH
2
）
2
+H
2
O-6e
-
═N
2
↑+CO
2
↑+6H
+
CO（NH
2
）
2
+H
2
O-6e
-
═N
2
↑+CO
2
↑+6H
+
．
运用化学反应原理研究氮、氧等单质及其化合物的反应有重要意义．
（1）合成氨反应，在2L密闭容器中通入2mol的N
2
和6mol的H
2
，5min时反应达到平衡，此时容器内的压强变为原来的3/4，0-5min该反应的化学反应速率为V（H
2
）=
0.3mol/（L．min）
0.3mol/（L．min）
，N
2
的转化率=
50%
50%
，化学平衡常数K=
0.59
0.59
．
（2）NH
3
（g）与CO
2
（g）经过两步反应生成尿素〔CO（NH
2
）
2
〕，两步反应的能量变化示意图1：
则NH
3
（g） 与CO
2
（g） 反应生成尿素的热化学方程式为
2NH
3
（g）+CO
2
（g）=CO（NH
2
）
2
（s）+H
2
O（l）△H=-134kJ/mol
2NH
3
（g）+CO
2
（g）=CO（NH
2
）
2
（s）+H
2
O（l）△H=-134kJ/mol
．
（3）用CO合成甲醇（CH
3
OH）的化学方程式为CO（g）+2H
2
（g）?CH
3
OH（g）△H＜0，按照相同的物质的量投料，测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图2所示．下列说法正确的是
BCD
BCD
（填字母）
A．温度：T
1
＞T
2
＞T
3
B．平衡常数：K（a）＞K（c）
C．平衡常数：K（b）=K（d）
D．正反应速率：v（b）＞v（d）
E．平均摩尔质量：M（a）=M（c）
（4）在25℃下，将a mol?L
-1
的氨水与0.01mol?L
-1
的盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中C（NH
+
4
）=C（Cl?），则溶液显（
中
中
）性（填“酸”“碱”或“中”）；用含a的代数式表示NH
3
?H
2
O的电离常数K
b
=
10
-9
a-0.01
10
-9
a-0.01
．
硒是制光电池的一种原料，人体缺少硒就会得“克山病”，从电解精炼铜的阳极泥中提取硒的流程如图1，请回答下列问题：
（1）实验室中电解精炼铜的简易装置如图2所示，请在图中标出电极材料和电解液的名称
．
（2）阳极泥中硒以Se、Ag
2
Se、Cu
2
Se等形式存在，Se和浓硫酸反应的化学方程式为
Se+2H
2
SO
4
（浓）
△
.
SeO
2
↑+2SO
2
↑+2H
2
O
Se+2H
2
SO
4
（浓）
△
.
SeO
2
↑+2SO
2
↑+2H
2
O
．
（3）SeO
2
溶于水得H
2
SeO
3
（K
a1
=3.5×10
-3
，K
a2
=5.0×10
-8
），亚硒酸溶液与SO
2
反应制硒的离子方程式为
H
2
SeO
3
+2SO
2
+H
2
O═Se+2SO
4
2-
+4H
+
H
2
SeO
3
+2SO
2
+H
2
O═Se+2SO
4
2-
+4H
+
．电解亚硒酸溶液可制得强酸H
2
SeO
4
，则电解时的阳极反应式为
H
2
SeO
3
-2e
-
+H
2
O═SeO
4
2-
+4H
+
H
2
SeO
3
-2e
-
+H
2
O═SeO
4
2-
+4H
+
．
（4）上述硒的提取过程中存在的主要问题是
浓硫酸的腐蚀性强
浓硫酸的腐蚀性强
、
焙烧过程中产生大量有毒气体SO
2
，污染环境
焙烧过程中产生大量有毒气体SO
2
，污染环境
．
实验题
如图所示，是制取氯气并探究氯气的性质的实验装置．图1中：①氯气发生装置；②溴化亚铁溶液；③15mL 30% KOH溶液，并置于水浴中；④石灰乳；⑤尾气吸收装置．已知：氯气和碱的反应为放热反应．温度较高时，氯气和碱还能发生如下反应：
3Cl
2
+6OH
-
△
.
5Cl
-
+ClO
3
-
+3H
2
O
（1）实验时为了除去氯气中的氯化氢气体，可在①与②之间安装盛有
B
B
（填写下列编号字母）的净化装置．
A．碱石灰 B．饱和食盐水 C．浓硫酸 D．饱和碳酸氢钠溶液
（2）通入足量氯气后，②中反应的化学方程式为
3Cl
2
+2FeBr
2
=2FeCl
3
+Br
2
3Cl
2
+2FeBr
2
=2FeCl
3
+Br
2
，实验结束后，将②中液体与适量CCl
4
溶液混合，充分静止、振荡，现象为
分层，上层水层黄色，下层有机层橙红色
分层，上层水层黄色，下层有机层橙红色
．
（3）利用③反应后的溶液可制备KClO
3
晶体，实验过程：溶液→蒸发浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤→干燥→氯酸钾晶体．蒸发浓缩时，当
出现少量晶体
出现少量晶体
时，应停止加热；洗涤时，如何检验晶体已洗涤干净（请简述操作方法）：
取最后一次洗涤液，加入硝酸酸化的硝酸银，不产生白色沉淀则干净
取最后一次洗涤液，加入硝酸酸化的硝酸银，不产生白色沉淀则干净
．
（4）④的产物中Ca（ClO）
2
的质量明显小于理论值．为探究产物的组成，另取一定量的石灰乳，缓慢、匀速地通入足量氯气，ClO
-
、ClO
3
-
两种离子的物质的量（n）与反应时间（t）的关系曲线如图2所示（不考虑氯气和水的反应）．则图2中曲线I表示
ClO
-
ClO
-
离子的物质的量随反应时间变化的关系，所取石灰乳中含有Ca（OH）
2
的物质的量为
0.25
0.25
mol．
有机化学知识在生活中应用广泛．
（1）糖类、油脂和蛋白质是动物性和植物性食物中的基本营养物质．
①下列有关说法中，正确的是
BCEF
BCEF
；
A．棉、麻、木材、蚕丝的主要成分都是纤维素
B．油脂是产生能量最高的营养物质
C．蛋白质在人体内发生水解最终生成氨基酸
D．糖类都是有甜味的物质
E．淀粉、纤维素、蛋白质都是天然高分子化合物
F．硫酸铵或乙酸铅溶液加入到蛋白质溶液中，蛋白质都能从溶液中析出
②葡萄糖是最重要、最简单的单糖，除了是一种营养物质，还能用在制镜等工业上．写出葡萄糖发生银镜反应的化学方程式：
CH
2
OH（CHOH）
4
CHO+2Ag（NH
3
）
2
OH
水浴
2Ag↓+CH
2
OH（CHOH）
4
COONH
4
+3NH
3
+H
2
O
CH
2
OH（CHOH）
4
CHO+2Ag（NH
3
）
2
OH
水浴
2Ag↓+CH
2
OH（CHOH）
4
COONH
4
+3NH
3
+H
2
O
．
（2）苹果酸常用作汽水、糖果的添加剂，其结构简式为
，该分子中官能团的名称为
羧基，羟基
羧基，羟基
，可以和醇类物质发生
酯化
酯化
反应，还可以发生分子内脱水生成马来酸，马来酸能使溴水褪色，则马来酸的结构简式为
HOOC-CH=CH-COOH
HOOC-CH=CH-COOH
．
（3）实验室合成乙酸乙酯的步骤如下：在圆底烧瓶内加入乙醇、浓硫酸和乙酸，瓶口竖直安装通有冷却水的冷凝管（使反应混合物的蒸气冷凝为液体流回烧瓶内），加热回流一段时间后换成蒸馏装置进行蒸馏（如图1所示），得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品．请回答下列问题：（已知：乙醇、乙酸、乙酸乙酯的沸点依次是78.4℃、118℃、77.1℃）
①在烧瓶中除了加入乙醇、浓硫酸和乙酸外，还应放入几块碎瓷片，其目的是
防止烧瓶中的液体暴沸
防止烧瓶中的液体暴沸
；
②生成乙酸乙酯的反应是可逆反应，反应物不能完全变成生成物，反应一段时间后，就达到了该反应的限度，即达到化学平衡状态．下列描述能说明该反应已达到化学平衡状态的有（填序号）
BDE
BDE
；
A．单位时间里，生成1mol乙酸乙酯，同时生成1mol水
B．单位时间里，生成1mol乙酸乙酯，同时生成1mol乙酸
C．单位时间里，消耗1mol乙醇，同时消耗1mol乙酸
D．正反应的速率与逆反应的速率相等
E．混合物中各物质的浓度不再变化
③现拟分离含乙酸、乙醇和水的乙酸乙酯粗产品，如图2所示是分离操作步骤流程图．
试剂a是
饱和Na
2
CO
3
溶液
饱和Na
2
CO
3
溶液
，分离方法①是
分液
分液
；分离方法②是
蒸馏
蒸馏
，试剂b是
（浓）硫酸
（浓）硫酸
；
④写出C→D 反应的化学方程式
2CH
3
COONa+H
2
SO
4
→2CH
3
COOH+Na
2
SO
4
2CH
3
COONa+H
2
SO
4
→2CH
3
COOH+Na
2
SO
4
．
关 闭
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