题目内容

4．Ⅰ．在发射“神舟”七号的火箭推进器中装有肼（N2H4）和过氧化氢，当两者混合时即产生气体，并放出大量的热．
已知：N2H4（l）+2H2O2（l）═N2（g）+4H2O（g）△H=-641kJ•mol-1
H2O（l）═H2O（g）△H=+44 kJ•mol-1
（1）若用3.2g液态肼与足量过氧化氢反应生成氮气和液态水，则整个过程中转移的电子的物质的量为0.4mol，该反应的热化学方程式为N2H4（l）+2H2O2（l）=N2 （g）+4H2O （l）△H=-817.6 kJ/mol．
（2）肼（N2H4）中N元素的杂化方式是sp3杂化，过氧化氢的电子式为
Ⅱ．某市对大气进行监测，发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5，因此，对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义．请回答下列问题：
（3）将PM2.5样本用蒸馏水处理制成室温待测试样．
若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表：
离子K+Na+NH4+SO42-NO3-Cl-
浓度/mol•L-14×10-66×10-62×10-54×10-53×10-52×10-5
根据表中数据判断PM2.5待测试样的pH=4．
（4）为减少SO2的排放，常采取的措施有：①将煤转化为清洁气体燃料水煤气．
写出焦炭与水蒸气反应的化学方程式（注明反应条件）：C+H2O $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO+H2．
水煤气除可用作燃料气外，请列举一种水煤气的其他用途做还原剂冶炼金属
②洗涤含SO2的烟气．以下物质可作洗涤剂的是bd．
a． Na2SO4 b．Na2CO3         c．CaCl2 d．NaHS．

分析 （1）热化学方程式结合盖斯定律计算分析得到热化学方程式；依据反应前后元素化合价变化分析计算氧化还原反应的电子转移；
（2）肼分子中每个N原子形成3个共价键，且还含有一个孤电子对，根据价层电子对互斥理论确定N原子杂化类型；过氧化氢为共价化合物，据此书写电子式；
（3）先根据溶液中电荷守恒计算氢离子的浓度，然后求出pH；
（4）①碳和水蒸气反应生成一氧化碳和氢气，水煤气中一氧化碳、氢气具有还原性，可以还原金属氧化物；
②二氧化硫是一种酸性氧化物可以和碱反应，二氧化硫溶于水得亚硫酸，酸性强于碳酸，所以可以和碳酸钠溶液反应．

解答 解：（1）①N2H4（l）+2H2O2（l）═N2（g）+4H2O（g）△H=-641.6kJ/mol
②H2O（l）═H2O（g）△H=+44kJ/mol；
依据盖斯定律，①-②×4得到：N2H4（l）+2H2O2（l）=N2 （g）+4H2O （l）△H=-817.6 kJ/mol；依据反应前后元素化合价变化可知，N2H4～N2～4e-；3.2g液态肼物质的量=$\frac{3.2g}{32g/mol}$=0.1mol；依据电子守恒计算得到转移电子为0.4mol；
故答案为：0.4mol； N2H4（l）+2H2O2（l）=N2 （g）+4H2O （l）△H=-817.6 kJ/mol；
（2）肼分子中每个N原子形成3个共价键，且还含有一个孤电子对，其价层电子对个数是4，所以氮原子的杂化方式为sp3杂化，过氧化氢为共价化合物，据此书写电子式为：，
故答案为：sp3杂化；；
（3）观察表格中发现NH4+水解显酸性，PM2.5的酸碱性为酸性；试样的pH值根据溶液中电荷守恒：c（H+）+c（K+）+c（Na+）+c（NH4+）=2c（SO42-）+c（NO3-）+c（Cl-）计算H+离子浓度为10-4，该样本的pH=4，
故答案为：4；
（4）①焦炭与水蒸气高温反应的化学方程式为：C+H2O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO+H2，一氧化碳可以还原氧化铁生成铁做还原剂，
故答案为：C+H2O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO+H2；做还原剂冶炼金属；
②a．二氧化硫是酸性氧化物所以具有酸性氧化物的通性能够与碱反应：和硫酸钠不反应，故a错误；
b．二氧化硫水溶液是亚硫酸所以也能够与碳酸钠反应：SO2+Na2CO3=Na2SO3+CO2↑，可以用碳酸钠溶液做洗涤剂，故b正确；
c．二氧化硫与氯化钙溶液不反应，不能用氯化钙溶液吸收二氧化硫，故c错误；
d．二氧化硫与硫氢化钠溶液反应生成硫单质，所以可以用硫氢化钠溶液吸收，故d正确；
故选：bd．

点评 本题考查了热化学方程式的书写方法、盖斯定律的计算应用，氧化还原反应的电子转移计算、溶液pH值的计算，掌握盖斯定律的含义，明确溶液中电荷守恒规律及pH计算公式是解题关键，题目难度中等

练习册系列答案
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A．CH4和C4H8B．CH4和C3H6C．C2H6 和C3H6D．C2H6 和C4H8
15．图中X为电源，Y为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸，滤纸中央滴有一滴KMnO4溶液，通电后Y中央的紫红色斑向d端扩散．下列判断正确的是（　　）
A．滤纸上c点附近会变红色B．Cu电极质量减小，Pt电极质量增大
C．Z中溶液的pH先减小，后增大D．溶液中的SO42-向Cu电极定向移动
12．下列关于能源的说法错误的是（　　）
A．煤的干馏包括化学变化和物理变化
B．沼气（主要成分是CH4）是可再生能源
C．人类利用的能源都是通过化学反应获得的
D．石油是由1-50个碳原子的烷烃和环烷烃组成的混合物
19．按要求写出下列方程式：
（1）实验室制取氨气Ca（OH）2+2NH4Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O
（2）写出Cu在Cl2中燃烧的化学方程式：Cu+Cl2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CuCl2
（3）铵态氮肥不稳定，受热易分解．写出氯化铵（NH4Cl）受热发生分解反应的化学方程式NH4Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+HCl↑
（4）NaHCO3是制作糕点的常用膨松剂，写出NaHCO3受热分解的化学方程式：2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+CO2↑+H2O．
（5）硫燃烧的产物是形成酸雨的主要气体之一．写出硫在空气中燃烧的化学方程式：S+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$SO2．
（6）写出木炭与浓硫酸在加热条件下反应的化学方程式：2H2SO4（浓）+C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+2SO2↑+2H2O．
（7）医疗上“胃舒平”（主要成分为Al（OH）3）可治疗胃酸（含盐酸）过多的原因是NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑．
9．CH2=CHCH=CH2与Br2 按照1：1比例反应，产物可能是（　　）
A．CH2=CHCH（Br）CH2BrB．CH2=CH（Br）CHCH2BrC．CH2=CH2CH2CHBr2D．CH Br2CH=CHCH3
16．如图中的实验装置可用于制取乙炔． 请填空：
（1）图中，A管的作用是调节水面的高度来控制反应的发生和停止；制取乙炔的化学方程式是CaC2+2H2O→Ca（OH）2+CH≡CH↑．
（2）乙炔通入溴的CCl4溶液中观察到的现象是溴的四氯化碳溶液褪色；乙炔发生了加成反应．
（3）写出由乙炔制取聚氯乙烯的化学方程CH≡CH+HCl→CH2=CHCl、nCH2=CHCl$\stackrel{引发剂}{→}$．
13．酸雨给人类带来了种种灾祸，严重地威胁着地球生命生存的生态环境，下列有关减少或者防止酸雨形成的措施中不可行的是（　　）
A．对燃煤进行脱硫
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C．人工收集雷电作用所产生的氮的氧化物
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14．如图是常见四种有机物的比例模型示意图．下列说法正确的是（　　）
A．
甲能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B．
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C．
丙中的碳碳键是碳碳单键和碳碳双键交替结合
D．
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