【題目】某研究性學習小組對Mg和Al的性質進行了下列的實驗及研究。
(1)以鎂條、鋁片為電極,稀NaOH溶液為電解質構成的原電池(如圖1所示)時發(fā)現(xiàn),剛開始時,電流表指針向右偏轉,鎂條做負極;但隨后很快指針又向左偏轉,鎂條表面有極少量的氣泡產(chǎn)生。
①開始階段,負極發(fā)生的反應是________。
②隨后階段,鋁片發(fā)生的電極反應式是_______;則鎂電極發(fā)生的電極反應式是________。
(2)經(jīng)研究測定,鎂與不同濃度的硝酸反應,生成氣體產(chǎn)物的含量隨HNO3濃度變化曲線如圖2所示,溶液中的產(chǎn)物有Mg(NO3)2、NH4NO3和H2O。96 mg Mg在1 L 4molL﹣1的HNO3中完全溶解,并可收集到22.4mL(標準狀況下)氣體(忽略反應過程中HNO3濃度的變化),該反應的化學方程式是________。
【答案】 Mg+2OH--2e-=Mg(OH)2↓ Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O 2H++2e-=H2↑(或2H2O+2e-=H2↑+2OH-) 40Mg+100HNO3=5NO↑+H2↑+NO2↑+3N2↑+4NH4NO3+40Mg(NO3)2+41H2O
【解析】
(1)①鎂較活潑所以做負極,Mg失電子變成Mg2+,負極反應為Mg+2OH--2e-=Mg(OH)2↓;
②Mg雖比Al活潑,但Mg不能與NaOH溶液反應,而Al可與NaOH溶液反應,故Al作負極,失電子生成Al3+,Al3+結合OH-生成AlO2-,鎂做正極,H+在鎂電極上得電子生成氫氣,電極反應式分別是Al+4OH--3e-=AlO2-+2H2O、2H++2e-=H2↑或2H2O+2e-=H2↑+2OH-;
(2)金屬鎂的物質的量是0.004mol,氣體的物質的量是0.001mol,Mg與總氣體物質的量比值為4:1,由圖知:NO2:H2:N2:NO=1:1:3:5,設NO2、H2、N2、NO系數(shù)分別為1,1,3,5,Mg為40。根據(jù)電子轉移的數(shù)目:產(chǎn)生1molNO2,轉移1mol。同理H2:2mol,N2:10mol,NO:3mol,因此總共轉移電子為(1×1+1×2+3×10+5×3)mol=48mol,但是40mol的Mg,轉移80mol電子,還差了32mol,所以一定是還有NH4NO3生成,生成1molNH4NO3,轉移8mol電子,現(xiàn)在有32mol電子,所以是4molNH4NO3,再根據(jù)N守恒,H守恒可知反應為40Mg+100HNO3=5NO↑+H2↑+NO2↑+3N2↑+4NH4NO3+40Mg(NO3)2+41H2O。
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【題目】(14分)碳、氮、硫是中學化學重要的非金屬元素,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的應用。
(1)用于發(fā)射“天宮一號”的長征二號火箭的燃料是液態(tài)偏二甲肼(CH3)2N-NH2,氧化劑是液態(tài)四氧化二氮。二者在反應過程中放出大量能量,同時生成無毒、無污染的氣體。已知室溫下,1 g燃料完全燃燒釋放出的能量為42.5kJ,請寫出該反應的熱化學方程式________________________________________。
(2)298 K時,在2L的密閉容器中,發(fā)生可逆反應:
2NO2(g)N2O4(g) ΔH=-a kJ·mol-1(a>0)
N2O4的物質的量濃度隨時間變化如圖。達平衡時,N2O4的濃度為NO2的2倍,回答下列問題。
①298k時,該反應的平衡常數(shù)為________。
②在溫度為T1、T2時,平衡體系中NO2的體積分數(shù)隨壓強變化曲線如圖所示。下列說法正確的是
a.A、C兩點的反應速率:A>C
b.B、C兩點的氣體的平均相對分子質量:B<C
c.A、C兩點氣體的顏色:A深,C淺
d.由狀態(tài)B到狀態(tài)A,可以用加熱的方法
③若反應在398K進行,某時刻測得n(NO2)="0.6" mol n(N2O4)=1.2mol,則此時V(正) V(逆)(填“>”、“<”或“=”)。
(3)NH4HSO4在分析試劑、醫(yī)藥、電子工業(yè)中用途廣泛。現(xiàn)向100 mL 0.1 mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L-1NaOH溶液,得到的溶液pH與NaOH溶液體積的關系曲線如圖所示。
試分析圖中a、b、c、d、e五個點,
①水的電離程度最大的是__________;
②其溶液中c(OH-)的數(shù)值最接近NH3·H2O的電離常數(shù)K數(shù)值的是 ;
③在c點,溶液中各離子濃度由大到小的排列順序是_______。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某小組利用如圖裝置,用苯與溴在FeBr3催化作用下制備溴苯:
苯 | 溴 | 溴苯 | |
密度/g·cm-3 | 0.88 | 3.10 | 1.50 |
沸點/°C | 80 | 59 | 156 |
水中溶解性 | 微溶 | 微溶 | 微溶 |
實驗過程:在a中加入15mL無水苯和少量鐵屑,在b中小心加入4.0mL液態(tài)溴。向a中滴入幾滴溴。反應劇烈進行。反應停止后按如下流程分離提純產(chǎn)品:
(1)燒瓶中有大量紅棕色蒸氣,試管d中的現(xiàn)象是:①______________;② 蒸餾水逐漸變成黃色。c的作用是___________________________________。
(2)分離提純時,操作Ⅰ為______________,操作Ⅱ為_________________。
(3)“水洗”需要用到的玻璃儀器是_________、燒杯,向“水洗”后所得水相中滴加KSCN溶液,溶液變紅色。推測水洗的主要目的是除去__________________。
(4)“NaOH溶液洗”時反應的化學方程式是________________________。
(5)已知苯與溴發(fā)生的是取代反應,推測反應后試管d中液體含有的兩種大量離子是H+和Br-,設計實驗方案驗證推測。(限選試劑:Mg、CCl4、AgNO3aq、H2O)
實驗步驟 | 預期現(xiàn)象 | 結論 |
步驟1:將試管d中液體轉入分液漏斗, __________________________________,將所取溶液等分成兩份,置于A、B兩試管中,進行步驟2、3。 | ||
步驟2: 。 | 證明有 存在 | |
步驟3: 。 | 證明有 存在 |
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【題目】溫度為T1時,在三個容積均為1L的恒容密閉容器中僅發(fā)生反應:2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)(正反應吸熱)。實驗測得:v正=v(NO2)消耗=k正c2(NO2), v逆= v(NO)消耗= 2v (O2 )消耗= k逆c2 (NO)·c(O2 ),k正、k逆為速率常數(shù),受溫度影響。
容器編號 | 物質的起始濃度(mol/L) | 物質的平衡濃度(mol/L) | ||
c(NO2) | c(NO) | c(O2) | c(O2) | |
Ⅰ | 0.6 | 0 | 0 | 0.2 |
Ⅱ | 0.3 | 0.5 | 0.2 | |
Ⅲ | 0 | 0.5 | 0.35 |
下列說法正確的是
A. T1時,該反應的平衡常數(shù)為1
B. 達平衡時,容器Ⅰ與容器Ⅱ中的總壓強之比為 4∶5
C. 達平衡時,容器Ⅲ中 NO 的體積分數(shù)小于50%
D. 當溫度改變?yōu)?/span> T2時,若 k正=k逆,則 T2> T1
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【題目】過氧化尿素是一種新型漂泊、消毒劑,廣泛應用與農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、日用化工等領域。用低濃度的雙氧水和飽和尿素溶液在一定條件下可以合成過氧化尿素。反應的方程式為:
CO(NH2)2+H2O2CO(NH2)2·H2O2。過氧化尿素的部分性質如下:
分子式 | 外觀 | 熱分解溫度 | 熔點 | 溶解性 |
CO(NH2)2·H2O2 | 白色晶體 | 45℃ | 75~85℃ | 易溶于水、有機溶劑 |
合成過氧化尿素的流程及反應裝置圖如圖:
請回答下列問題:
(1)儀器X的名稱是__________;冷凝管中冷卻水從____(填“a”或“b”)口出來;
(2)該反應的溫度控制30℃而不能過高的原因是_______________________。
(3)步驟①宜采用的操作是_____________。
A.加熱蒸發(fā) B.常壓蒸發(fā) C.減壓蒸發(fā)
(4)若實驗室制得少量該晶體,過濾后需要用冷水洗滌,具體的洗滌操作是_________________。
(5)準確稱取1.000g產(chǎn)品于250mL錐形瓶中,加適量蒸餾水溶解,再加2mL6mol·L﹣1H2SO4,用0.2000mol·L﹣1KMnO4標準溶液滴定至終點時消耗18.00mL(尿素與KMnO4溶液不反應),則產(chǎn)品中CO(NH2)2·H2O2的質量分數(shù)為_____________;若滴定后俯視讀數(shù),則測得的過氧化尿素含量________(填“偏高”、“偏低”或“不變”)。
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【題目】H2Y2-是乙二胺四乙酸根()的簡寫,可與多種金屬離子形成絡合物。
I. H2Y2-與Fe2+形成的絡合物FeY2-可用于吸收煙氣中的NO。其吸收原理:
FeY2-(aq)+NO(g)FeY2-(NO)(aq) △H<0
(1)將含NO的煙氣以一定的流速通入起始溫度為50℃的FeY2-溶液中。NO吸收率隨通入煙氣的時間變化如右圖。時間越長,NO吸收率越低的原因是_________。
(2)生成的FeY2-(NO)(aq)可通過加入鐵粉還原再生,其原理:FeY2-(NO)(aq)+Fe+H2O→FeY2-(aq)+Fe(OH)2+NH3(未配平)。
若吸收液再生消耗14g鐵粉,則所吸收的煙氣中含有NO的物質的量為_______。
II.絡合銅(CuY2-)廢水的處理一直是環(huán)境工程領域的研究熱點。
(1)H2Y2-與Cu2+、Fe3+、Ca2+絡合情況如下表:
絡合反應 | lgK(K為平衡常數(shù)) |
Cu2++H2Y2-CuY2-+2H+ | 18.8 |
Fe3++H2Y2-FeY-+2H+ | 25.1 |
Ca2++H2Y2-CaY2-+2H+ | 10.7 |
①表中最不穩(wěn)定的金屬絡合物是_____(填化學式)。向含有絡合銅(CuY2-)廢水中加入一種黃色的鹽溶液A可解離出Cu2+,則鹽A中陽離子為________(填化學式)。
②調節(jié)pH可將解離出的Cu2+轉化為Cu(OH)2沉淀,若要使c(Cu2+)≤2.2×10-4mol/L,pH應不低于________(常溫下Ksp[Cu(OH)2]= 2.2×10-20)。
(2)羥基自由基(-OH)、Na2FeO2都可氧化絡合銅中的Y4-而使Cu2+得到解離。
①酸性條件下,-OH可將Y4-(C10H12O8N24-)氧化生成CO2、H2O、N2。該反應的離子方程式為___________________。
②Na2FeO4在酸性條件下不穩(wěn)定。用Na2FeO4處理后的廢水中Cu2+的濃度與pH的關系如右圖。pH越大,/span>廢水處理效果越好,這是因為______________。
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【題目】香煙中含有微量的210Po,吸煙者會將210Po直接吸入肺部,危害人體健康。210Po中的210代表 ( )
A. 質子數(shù) B. 中子數(shù) C. 相對原子質量 D. 質量數(shù)
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