(CN)2被称为拟卤素,它的阴离子CN-作为配体形成的配合物有重要用途。⑴ HgCl2和Hg(CN)2反应可制得 (CN)2, 写出反应方程式。
题型:不详难度:来源:
(CN)2被称为拟卤素,它的阴离子CN-作为配体形成的配合物有重要用途。 ⑴ HgCl2和Hg(CN)2反应可制得 (CN)2, 写出反应方程式。 ⑵画出CN-、(CN)2的路易斯结构式。 ⑶写出(CN)2 (g) 在O2 (g) 中燃烧的反应方程式。 ⑷ 298 K下,(CN)2 (g) 的标准摩尔燃烧热为-1095 kJ mol-1,C2H2 (g) 的标准摩尔燃烧热为-1300 kJ mol-1,C2H2 (g) 的标准摩尔生成焓为227 kJ mol-1,H2O (l) 的标准摩尔生成焓为-286 kJ mol-1,计算 (CN)2 (g) 的标准摩尔生成焓。 ⑸ (CN)2在300~500 oC形成具有一维双链结构的聚合物,画出该聚合物的结构。 ⑹电镀厂向含氰化物的电镀废液中加入漂白粉以消除有毒的CN-,写出化学方程式(漂白粉用ClO-表示)。 |
答案
⑴HgCl2 + Hg(CN)2 = Hg2Cl2 + (CN)2 ⑵ 必须画出孤对电子 ⑶(CN)2(g) + 2O2(g) = 2CO2(g) + N2(g) ⑷(CN)2(g) + 2O2(g) = 2CO2(g) + N2(g) 2ΔfHmy(CO2)-ΔfHmy[(CN)2] =-1095 kJ·mol-1 2ΔfHmy(CO2) =-1095 kJ·mol-1+ΔfHmy[(CN)2] C2H2(g)+ 2.5O2(g)= 2CO2(g)+ H2O(l) 2ΔfHmy(CO2) +ΔfHmy(H2O) -ΔfHmy(C2H2) =-1300 kJ mol-1 2ΔfHmy(CO2) =-1300 kJ·mol-1+ 286kJ·mol-1+ 227 kJ mol-1 ΔfHmy[(CN)2] =" 1095" kJ·mol-1-1300 kJ·mol-1+ 286kJ·mol-1+ 227 kJ·mol-1 =" 308" kJ·mol-1 ΔfHmy[(CN)2] = 1095-1300+ 286+ 227 = 308(kJ mol-1)也可以。 ⑸ 或 或 ⑹2CN- + 5ClO-+ H2O = 2HCO3-+ N2 + 5Cl- HCO3-写成CO32-也可 |
解析
⑴根据题意,可以确定两种反应物和一种生成物[(CN)2],利用元素守恒,则另一种物质为Hg2Cl2。 ⑵CN-是N2的等电子体,根据N2的路易斯结构式,写出CN-的路易斯结构式;(CN)2分子有18个价电子,需要32个电子使每个原子都满足八电子结构,因此还差14个电子,需形成7个共价键。电负性大的N原子作为端点原子,所有的共振式中,只有有“∶N≡C-C≡N∶”是形式电荷最小的路易斯结构(也可以通过CN-的结构进行推测)。 本题在书写路易斯结构式时,应注意以下几个问题: ①结构式中每个原子都必须满足8电子结构,因此不足八电子的原子一定要通过添加孤对电子的方式使其满足; ②如果分子具有一定的空间构型,尽可能表示出来。 ⑶(CN)2在燃烧时,C元素转化成CO2,N元素转化成N2,根据以上产物,可配平燃烧的化学方程式。 ⑷标准摩尔燃烧热指的是一定温度下,1mol物质完全燃烧时的热效应,如“298 K下,(CN)2 (g) 的标准摩尔燃烧热为-1095 kJ·mol-1”可用如下热化学方程式表示出来: (CN)2(g)+O2(g)=CO2(g)+N2(g);⊿Hm(1)="-1095" kJ/mol ……① 同理,“C2H2 (g) 的标准摩尔燃烧热为-1300 kJ/mol-1”即 C2H2(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+H2O(l);⊿Hm(2)="-1300" kJ/mol ……② (CN)2的标准摩尔生成热为一定温度下,由最稳定的单质生成每生成1 mol物质时的热效应,如“C2H2 (g) 的标准摩尔生成焓为227 kJ·mol-1”用热化学方程式表示为: 2C(石墨,s)+H2(g)=C2H2(g);⊿Hm(3)="227" kJ·mol-1 ……③ 同理,“H2O (l) 的标准摩尔生成焓为-286 kJ/mol-1”即 H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l);⊿Hm(3)="-286" kJ·mol-1 ……④ (CN)2的标准摩尔生成热即以下反应的热效应 2C(石墨,s)+N2(g)=(CN)2(g);⊿Hm ……⑤ 根据盖斯定律,⑤式可由②+③-①-④得,即: ΔfHmy[(CN)2] =(1095-1300+ 286+ 227)kJ/mol= 308kJ/mol ⑸根据(CN)2的路易斯结构式,C、N三键“打开”形成C、N双键,碳碳相连形成双链结构。在书写高聚物的结构时,注意把构型表示出来。 ⑹这是一个碱性条件下的次氯酸根氧化CN-的氧化还原方程式的书写,可使用离子-电子法进行配平: 氧化反应:2CN-+12OH--10e-→2CO32-+N2+6H2O ……① 还原反应:ClO-+H2O+2e-→Cl-+2OH- ……② ①+②×5,即: 2CN- + 5ClO-+ 2OH-= 2CO3-+ N2 + 5Cl- + H2O |
举一反三
甲醛是一种重要的化工产品,可利用甲醇脱氢制备,反应式如下: CH3OH(g) CH2O(g) + H2(g) =" 84.2" kJ·mol-1 ⑴ 向体系中通入空气,通过以下反应提供反应(1) 所需热量: H2(g) + 1/2O2(g)=H2O(g) =" –241.8" kJ·mol-1 (2) 要使反应温度维持在700℃,计算进料中甲醇与空气的摩尔数之比。已知空气中氧气的体积分数为0.20。 |
有3个热化方程式:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g);△H ="a" kJ/mol H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l);△H =bkJ/mol 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H =ckJ/mol 关于它们的下列表述正确的是( )A.a+b=c | B.1mol H2O由气态变为液态吸收(a-b)kJ热量 | C.氢气的燃烧热为c/2 kJ | D.1molH2 O由液态变为气态吸收l c/2-al kJ热量 |
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盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。已知3.6g碳在6.4g氧气中燃烧,至反应物耗尽,放出了X kJ热量。已知碳完全燃烧的焓变△H= 一Y kJ·mol-1,则lmol C与O2反应生成CO的反应热△H为 ( ) kJ·mol-1A.一Y | B.—(10X—Y) | C.一(5X—O.5Y) | D.+(10X—Y) |
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化学反应中反应热的大小与下列选项无关的是( )A.反应物的多少 | B.反应的快慢 | C.反应物和生成物的状态 | D.反应物的性质 |
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有关能量的判断或表示方法正确的是 ( )A.由:H++OH—→H2O+57.3KJ,可知:含0.5mol H2SO4的浓溶液与含1molNaOH的溶液混合,放热量大于57.5KJ | B.从C(石墨)→C(金刚石)-119KJ,可知:金刚石比石墨更稳定 | C.等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量更多 | D.2gH2完全燃烧生成液态水放出285.8KJ热量,则氢气燃烧的热化学方程式为: | 2H2(g)+O2(g)→2H2O(1)+285.8KJ |
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