【題目】甲、乙兩化學活動小組對中學化學教材中“氨的催化氧化”進行了實驗探究。
(1)甲小組設(shè)計了如圖l所示的實驗裝置(固定裝置已略去)。
①若裝置A中使用的藥品是NH4HCO3固體,則A需要的儀器有試管、導管、橡膠塞和_____(填選項序號)。
a.錐形瓶 b.酒精燈 c.燒瓶 d.蒸發(fā)皿
②裝置B的作用是______________;裝置D的作用是____________。
③裝置C中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為_________________。
④若A、B中藥品足量,則可以觀察到裝置F中的實驗現(xiàn)象是_______________。
⑤該裝置存在的主要缺陷是____________________。
(2)乙小組認為可將甲小組的裝置中A、B部分換成如圖2所示裝置(其余部分相同)進行實驗。
①燒瓶中加入的是過氧化鈉固體,則分液漏斗中加入的最佳試劑是______,U型管中加入試劑是______。
②實驗室制備氨氣的化學反應(yīng)方程式是________________。
【答案】b與水和二氧化碳反應(yīng),產(chǎn)生C中所需的反應(yīng)物氧氣防止E中液體倒吸4NH3+5O2===4NO+6H2O銅片逐漸溶解,表面有氣泡產(chǎn)生,溶液逐漸變藍,液面上方氣體逐漸變紅棕色F中液體可能會倒吸,尾氣產(chǎn)生的NO2會污染環(huán)境濃氨水堿石灰(或氫氧化鈉、氯化鈣)2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O
【解析】4NH3+5O24NO+6H2O,進行氨的催化氧化實驗,需氨氣和氧氣,氨氣用碳酸氫銨制備,氧氣用二氧化碳與過氧化鈉反應(yīng)制備,氨氣和氧氣催化氧化需用鉑粉作催化劑,一氧化氮二氧化氮都是空氣污染物,所以需進行尾氣吸收;
(1)①若A中使用的藥品是NH4HCO3固體,加熱NH4HCO3固體需要酒精燈,故答案為b;
②裝置B中盛放過氧化鈉,碳酸氫銨,受熱分解生成NH3、CO2和H2O,過氧化鈉和水反應(yīng)2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,該反應(yīng)能提供氧氣,二氧化碳與過氧化鈉,2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2,該反應(yīng)也能提供氧氣,所以裝置B的作用是與水和二氧化碳反應(yīng),產(chǎn)生C中所需的反應(yīng)物氧氣,裝置D作用是防止E中液體倒吸;
③NH3與過量O2在催化劑、加熱條件下發(fā)生反應(yīng)生成一氧化氮和水,反應(yīng)方程為:4NH3+5O24NO+6H2O;
④若A、B中藥品足量,則進入裝置F中的氣體為一氧化氮、氧氣的混合氣體,4NO+3O2+2H2O=4HNO3,硝酸能將銅氧化,反應(yīng)現(xiàn)象為:銅片逐漸溶解,表面有氣泡產(chǎn)生,溶液逐漸變藍,液面上方氣體逐漸變紅棕色;
⑤該裝置存在的主要缺陷是,F(xiàn)中液體因為壓強變化的關(guān)系可能會倒吸,一氧化氮以及生成的二氧化氮均有毒,應(yīng)加一個尾氣吸收裝置;
(2)①A裝置提供二氧化碳、水蒸氣、氨氣,裝置B為干燥氨氣,所以當有過氧化鈉存在時需用濃氨水,省略了將二氧化碳、水蒸氣轉(zhuǎn)化成氧氣,氨氣為堿性氣體,干燥氨氣的物質(zhì)應(yīng)為堿性或中性需選用堿石灰(或氫氧化鈉、氧化鈣);
②實驗室利用氯化銨和硝石灰混合加熱制備氨氣,發(fā)生反應(yīng)的化學反應(yīng)方程式是2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O。
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【題目】前四周期元素A、B、C、D、E的原子序數(shù)依次增大,基態(tài)A原子核外電子占據(jù)3個軌道,基態(tài)B原子核外電子占據(jù)3個能級且每個能級上電子數(shù)相等,C的雙原子單質(zhì)分子中σ鍵和π鍵數(shù)目之比為1:2,D的最高正化合價和最低負化合價之和等于4;基態(tài)E原子核外有6個未成對電子。
(1)基態(tài)E原子的核外電子排布式為______;基態(tài)D原子核外電子占據(jù)的能量最高的能級符號為_____________。
(2)A元素的各級電離能如下:
能級(I) | I1 | I2 | I3 | I4 | I5 |
電離能/kJ·mol-1 | 800.6 | 2427 | 3660 | 25026 | 32827 |
分析上表數(shù)據(jù)知,相鄰兩個電子的電離能中,I3和I4之間差異最大,其主要原因是__________。
(3)A、B、C元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物酸性依次增強,其原因是________。
(4)氯元素與A、B、C元素組成的共價分子ACl3、BCl4、CCl3中,中心原子采用sp3雜化、立體構(gòu)型為三角錐形的是_______(填分子式)。
(5)(DC)4為熱色性固體,且有色溫效應(yīng)。低于-30℃時為淡黃色,室溫下為橙黃色,高于100℃時為深紅色。在淡黃色→橙黃色→深紅色的轉(zhuǎn)化中,破壞的作用力是____;在常壓下,(DC)4高于130℃分解為相應(yīng)的單質(zhì),這一變化中破壞的作用力是_______。在B、C、D的簡單氣態(tài)氫化物中,屬于非極性分子的是______(填分子式,下同),常與Cu2+、Zn2+、Ag+等形成配離子的是_______________。
(6)A、C形成立方晶體,晶體結(jié)構(gòu)類似金剛石,如圖所示。已知:該晶體密度為ρg·㎝-3,NA代表阿伏伽德羅常數(shù)的值。
①該晶體的化學式為__________。
②在該晶體中,A與C形成共價鍵的鍵長(d)為_____pm。
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【題目】室溫下,在強酸性和強堿性溶液中都不能大量共存的離子組是
A. NH4+、Cu2+、 Cl-、NO3- B. K+、Na+、CO32-、S2-
C. K+、Na+、 CH3COO-、SO42- D. Ba2+、Mg2+、HCO3-、Cl-
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【題目】分離下列各組物質(zhì),采用的方法正確的是
A. 鋁粉中混有鐵粉:加氫氧化鈉溶液過濾 B. 乙醇和水:分液
C. 氯化鈉和氯化銨固體:加熱 D. 苯和苯酚:加水后分液
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【題目】右圖為1molSO2Cl2(g)和1molSCl2(g)反應(yīng)生成SOCl2(g)能量變化的示意圖,已知E1=xkJ/mol,E2=ykJ/mol,下列有關(guān)說法正確的是( )
A. 若在反應(yīng)體系中加人催化劑,E1不變
B. 若在反應(yīng)體系中加入催化劑,△H減小
C. 反應(yīng)的活化能等于y kJmol-1
D. 1 mol SO2Cl2(g)和1 mol SCl2(g)反應(yīng)生成SOCl2(g)的△H=(x-y) kJmol-1
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【題目】在稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中,加入銅粉。
(1)若將50mL 4mol/L 稀HNO3和200mL 0.5mol/L稀H2SO4混合后,加入19.2g 銅粉,微熱,充分反應(yīng)。
①若忽略溶液體積變化,溶液中銅離子物質(zhì)的量濃度為________mol/L。
②若使銅粉全部溶解,還需加入0.5mol/L H2SO4________________________mL。
(2)若c(SO42—)+c(NO3—)=a mol·L-1。取200 mL該混合酸,則能溶解銅的最大物質(zhì)的量為___________mol(用含a的式子表示)。
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【題目】3molA和2.5molB混合于容積為2L的容器內(nèi),使它們發(fā)生反應(yīng)2A(s)+3B(g)2C(g)+D(g),經(jīng)過5min生成0.5molD,下列說法正確的是( )
A.B的平均消耗速率為0.3mol/(Lmin)
B.若反應(yīng)容器內(nèi)氣體的密度不再發(fā)生變化,說明反應(yīng)已經(jīng)達到平衡
C.平衡后,增大壓強,平衡將向正反應(yīng)方向移動
D.C的平衡濃度為2mol/L
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【題目】雷雨天閃電時空氣中有臭氧(O3)生成.下列說法正確的是( )
A.O2和O3互為同位素
B.O2轉(zhuǎn)化為O3為化學變化
C.相同物質(zhì)的量的O2和O3的體積相同
D.相同質(zhì)量的O2和O3含有相同的分子數(shù)
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【題目】 煤燃燒排放的煙氣含有SO2和NOx,形成酸雨、污染大氣,采用NaClO2溶液作為吸收劑可同時對煙氣進行脫硫、脫硝。回答下列問題:
(1)NaClO2的化學名稱為_______。
(2)在鼓泡反應(yīng)器中通入含有SO2和NO的煙氣,反應(yīng)溫度為323 K,NaClO2溶液濃度為5×103 mol·L1 。反應(yīng)一段時間后溶液中離子濃度的分析結(jié)果如下表。
離子 | SO42 | SO32 | NO3 | NO2 | Cl |
c/(mol·L1) | 8.35×104 | 6.87×106 | 1.5×104 | 1.2×105 | 3.4×103 |
①寫出NaClO2溶液脫硝過程中主要反應(yīng)的離子方程式__________。增加壓強,NO的轉(zhuǎn)化率______(填“提高”、“不變”或“降低”)。
②隨著吸收反應(yīng)的進行,吸收劑溶液的pH逐漸______ (填“增大”“不變”或“減小”)。
③由實驗結(jié)果可知,脫硫反應(yīng)速率______脫硝反應(yīng)速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同,還可能是___________。
(3)在不同溫度下,NaClO2溶液脫硫、脫硝的反應(yīng)中,SO2和NO的平衡分壓pe如圖所示。
①由圖分析可知,反應(yīng)溫度升高,脫硫、脫硝反應(yīng)的平衡常數(shù)均______________(填“增大”、“不變”或“減小”)。
②反應(yīng)ClO2+2SO32===2SO42+Cl的平衡常數(shù)K表達式為___________。
(4)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2,也能得到較好的煙氣脫硫效果。
①從化學平衡原理分析,Ca(ClO)2相比NaClO具有的優(yōu)點是_______。
②已知下列反應(yīng):
SO2(g)+2OH (aq) ===SO32 (aq)+H2O(l) ΔH1
ClO (aq)+SO32 (aq) ===SO42 (aq)+Cl (aq) ΔH2
CaSO4(s) ===Ca2+(aq)+SO42(aq) ΔH3
則反應(yīng)SO2(g)+ Ca2+(aq)+ ClO (aq) +2OH (aq) === CaSO4(s) +H2O(l) +Cl (aq)的ΔH=______。
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