题目内容
【题目】化合物C可用于制造高性能的现代通讯材料——光导纤维,C与烧碱反应生成化合物D。
(1)易与C发生化学反应的酸是________,反应的化学方程式是____________________。
(2)将C与纯碱混合高温熔融时发生化学反应生成D,同时还生成能使澄清石灰水变浑浊的氧化物E;将少量的E 通入D的水溶液中,生成化合物F。
①分别写出生成D和F的化学方程式:______________________________________
②要将纯碱高温熔化,下列坩埚中不可选用的是_______________________________。
A.普通玻璃坩埚
B.石英玻璃坩埚
C.铁坩埚
(3)100 g C与石灰石的混合物充分反应后,生成的气体在标准状况下的体积为11.2 L,100 g混合物中石灰石的质量分数是________。
【答案】氢氟酸(或HF) SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O SiO2+Na2CO3
Na2SiO3+CO2↑,Na2SiO3+CO2+H2O===Na2CO3+H2SiO3↓ AB 50%
【解析】
二氧化硅用作光导纤维,则C是SiO2;二氧化硅与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水,故D是硅酸钠。
(1)二氧化硅为酸性氧化物,一般与酸不反应,但能与HF反应生成四氟化硅和水,反应的化学方程式是SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O,故答案为:氢氟酸(或HF);SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O;
(2)①二氧化硅与碳酸钠高温反应生成硅酸钠和二氧化碳气体,E是二氧化碳,少量的二氧化碳通入硅酸钠溶液中,生成硅酸沉淀和碳酸钠,化学方程式分别是SiO2+Na2CO3
Na2SiO3+CO2↑,Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓,故答案为:SiO2+Na2CO3
Na2SiO3+CO2↑,Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓;
②纯碱为碳酸钠,高温下碳酸钠与二氧化硅发生反应,所以不能使用含有二氧化硅的坩埚,如石英坩埚、普通玻璃坩埚,应选择铁坩埚,则AB正确,故答案为:AB;
(3)二氧化硅和碳酸钙高温反应生成硅酸钙和二氧化碳,化学方程式是SiO2+CaCO
CaSiO3+CO2↑,生成二氧化碳的物质的量是
=0.5mol,所以碳酸钙的质量是0.5mol×100g·mol-1=50g,则混合物中碳酸钙的质量分数是
×100%=50%,故答案为:50%。
【题目】I.氮是地球上含量丰富的一种元素,氨、肼(N2H4)、尿素、偏二甲肼(C2H8N2)是氮的常见化合物,在科学技术和生产中有重要的应用。
(1)肼(N2H4)是一种高能燃料,写出肼的电子式________,有关化学反应的能量变化如下图所示,已知H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44kJ·mol-1,写出肼燃烧的燃烧热的热化学方程式为__________。
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(2)火箭使用偏二甲肼(C2H8N2)作燃料,四氧化二氮(N2O4)为氧化剂,燃烧反应放出巨大能量把火箭送入太空,该反应的化学方程式为____________。
II.氨的合成是最重要的化工生产之一。
已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1
在甲、乙、丙三个不同密闭容器中,按不同方式投料,起始温度和容积相同,相关数据如下表所示:
容器 | 甲 | 乙 | 丙 |
相关条件 | 恒温恒容 | 绝热恒容 | 恒温恒压 |
反应物投料 | 1molN2、3molH2 | 2molNH3 | 2molNH3 |
平衡时容器体积 | V甲 | V乙 | V丙 |
反应的平衡常数K | K甲 | K乙 | K丙 |
平衡时NH3的浓度/molL-1 | c甲 | c乙 | c丙 |
平衡时NH3的反应速率/molL-1min-1 | υ甲 | υ乙 | υ丙 |
则平衡时容器的体积V甲____________V丙,平衡常数K丙_________K乙(填>、<或=)
III.尿素(H2NCONH2)是一种非常重要的高氮化肥,在工农业生产中有着非常重要的地位。
(1)合成尿素的第一步反应为:2NH3(g)+CO2(g)H2NCOONH4(氨基甲酸铵)(l) △H1 ,若加入恒温、恒容容器中的NH3和CO2的物质的量之比为2:1,能说明反应达到化学平衡状态的是________
a. CO2的浓度不再变化 b. NH3的百分含量不再变化 c. 容器内气体的密度不再变化 d. 混合气体的平均相对分子质量不再变化 e. 2υ(NH3)正=υ (CO2)逆
(2)尿素(NH2CONH2) 燃料电池结构如图所示。其工作时负极电极反应式可表示为:_________。
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