【題目】氮氧化物進入大氣后,不僅會形成硝酸型酸雨,還可能形成光化學煙霧,對含有氮氧化物的廢氣進行處理。
(1)用氫氧化鈉溶液可以吸收廢氣中的氮氧化物,反應的化學方程式如下:
NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O①
2NO2+2NaOH===NaNO2+NaNO3+H2O②
在反應①中,氧化劑是________________,還原劑是________________,在反應②中,氧化劑和還原劑的物質的量之比為___________________________________________。
(2)汽車尾氣中含有CO和NO,消除這兩種物質對大氣的污染的方法是安裝催化轉化器,使它們發(fā)生反應生成N2和CO2,該反應的化學方程式為____________________________。
(3)由反應②判斷二氧化氮是否為酸性氧化物(填“是”或“不是”)________,原因是________________________________________________________________________。
(4)目前有一種治理方法是在一定條件下,用氨氣將氮氧化物轉化為無污染的物質,請寫出該反應的化學方程式:________________________________________________,該反應中,氧化劑是________,氧化產物是________,生成1.4 mol氮氣時,轉移電子的物質的量為_______________________________________________。
(5)為了保護環(huán)境,工業(yè)上常通入NH3使氮的氧化物和氨轉化為無毒的N2,F(xiàn)有NO2和NO的混合氣體3 L,通入3 L(同溫同壓下)NH3,恰好使其完全轉化為N2,則原混合氣體中NO2和NO的物質的量之比為______。
【答案】NO2 NO 1∶1 2NO+2CON2+2CO2 不是 因為二氧化氮與堿反應生成兩種鹽,且氮元素化合價發(fā)生變化 6NO2+8NH37N2+12H2O NO2 N2 4.8 mol 1∶1
【解析】
(1)氧化還原反應中氧化劑得電子化合價降低,還原劑失電子化合價升高;
(2)根據(jù)電子守恒和元素守恒配平方程式;
(3)該反應中二氧化氮化合價發(fā)生變化;
(4)根據(jù)原子守恒定律結合題目信息可知,氨氣和二氧化氮反應后生成的無污染的物質為氮氣和水。
(5)根據(jù)電子守恒進行計算。
(1)在反應①中NO2中的氮元素化合價降低做氧化劑,NO中氮元素化合價升高做還原劑;在反應②中氧化劑和還原劑都是NO2,它們的物質的量之比為1∶1,故答案為:NO2;NO;1:1;
(2)根據(jù)原子守恒定律結合題目信息可知,一氧化氮與一氧化碳反應后生成的對大氣無污染的物質應為氮氣和二氧化碳,根據(jù)電子守恒和元素守恒可得方程式為:2NO+2CON2+2CO2,故答案為:2NO+2CON2+2CO2;
(3)二氧化氮與堿反應生成兩種鹽,且氮元素化合價發(fā)生變化,二氧化氮不是酸性氧化物,故答案為:不是;因為二氧化氮與堿反應生成兩種鹽,且氮元素化合價發(fā)生變化;
(4)根據(jù)原子守恒定律結合題目信息可知,氨氣和二氧化氮反應后生成的無污染的物質為氮氣和水。NO2中+4價的N被NH3中-3價的N還原為N2中0價的N,剩下的氫、氧元素結合成水,因而氧化劑是NO2,氧化產物、還原產物均為N2;生成7 mol N2時,轉移電子24 mol;則生成1.4 mol N2時,轉移電子4.8 mol,故答案為:6NO2+8NH37N2+12H2O;NO2;N2;4.8 mol;
(5) 設NO2的體積為x,則NO的體積為(3 L-x)。NO2N2,NON2,NH3N2。根據(jù)得失電子守恒原理得:,解得x=1.5 L。因為同溫下氣體的物質的量之比等于其體積之比,所以n(NO2)∶n(NO)=1∶1,故答案為:1:1;
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【題目】海洋植物如海帶、海藻中含有豐富的碘元素。碘元素以碘離子的形式存在。實驗室從海藻中提取碘的流程如下:
(1)指出從海藻中提取I2的實驗操作名稱:
①____________,③__________②的離子方程式__________,。
(2)提取碘的過程中,可供選擇的有機溶劑是(____)。
A 甲苯、酒精 B 四氯化碳、苯
C 汽油、乙酸 D 汽油、甘油
(3)為使海藻中I-轉化為碘的有機溶液,實驗室里有燒杯、玻璃棒、集氣瓶、酒精燈、導管、圓底燒瓶、石棉網以及必要的夾持儀器。還缺少的儀器是________。
(4)從含碘的有機溶劑中提取碘,還要經過蒸餾,指出下列蒸餾裝置中的錯誤之處__________。
(5)進行蒸餾操作時,使用水浴加熱的原因是_________________,最后晶態(tài)碘在________中。
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【題目】表示溶液中濃度的方法通常有兩種:溶液中溶質的質量分數(shù)(w)和物質的量濃度(c),因此在配制溶液時,根據(jù)不同的需要,有不同的配制方法,請完成填空。
(1)用10%(密度為1.01 g·cm-3)的氫氧化鈉溶液配制成27.5 g 2% 的氫氧化鈉溶液。
①計算:需________g 10%(密度為1.01 g·cm3)的氫氧化鈉溶液,其體積為________mL,需加________mL水(ρ水=1 g·cm-3)進行稀釋。
②量取:用________mL量筒取10% 氫氧化鈉,量取時視線要跟量筒________保持水平,然后倒入燒杯里,用________mL量筒量取蒸餾水也注入燒杯里。
③溶解:用________將上述溶液攪拌均勻,即得27.5 g 2% 的氫氧化鈉溶液。
(2)用98%(密度為1.84 g·cm-3)的濃硫酸稀釋成3 mol·L-1的稀硫酸100 mL,回答下列問題:
①需要取濃硫酸________mL;
②配制操作可分解成如下幾步,以下正確的操作順序是__________________________(填字母,下同)。
A.向容量瓶中注入少量蒸餾水,檢查是否漏水
B.用少量蒸餾水洗滌燒杯及玻璃棒,將溶液注入容量瓶,并重復操作兩次
C.用已冷卻的稀硫酸注入已檢查不漏水的容量瓶中
D.根據(jù)計算,用量筒量取一定體積的濃硫酸
E.將濃硫酸沿燒杯壁慢慢注入盛有蒸餾水的小燒杯中,并不斷用玻璃棒攪拌
F.蓋上容量瓶塞子,振蕩,搖勻
G.用膠頭滴管滴加蒸餾水,使溶液凹面恰好與刻度線相切
H.繼續(xù)往容量瓶中小心地加蒸餾水,使液面接近刻度線
(3)實驗室需配制1 mol·L-1的氫氧化鈉溶液和1 mol·L-1的硫酸溶液各100mL。
①要配制氫氧化鈉溶液,在用托盤天平稱取氫氧化鈉固體時,天平讀數(shù)為________。
A.4.0 g B.4.00 g C.>4.0 g
②在配制氫氧化鈉溶液和硫酸溶液的各步操作中,有明顯不同的是__________。
A.稱量或量取 B.溶解或稀釋 C.移液、洗滌 D.定容
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【題目】下列反應的離子方程式正確的是
A.向Ca(ClO)2溶液中通入過量CO2制次氯酸:2ClO + H2O + CO2=2HClO +
B.[Ag(NH3)2]OH與較濃鹽酸反應生成AgCl:[Ag(NH3)2]+ + OH + 3H+ + Cl=AgCl↓+2+ H2O
C.Cl2與熱的NaOH溶液反應制取NaClO3:2Cl2 + 6OH3Cl ++ 3H2O
D.向酸性KMnO4溶液中通入SO2:2+ 5SO2 + 4OH=2Mn2+ + 5+ 2H2O
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【題目】消除含氮化合物對大氣和水體的污染是環(huán)境保護的重要研究課題。
(1) 化學上采用NH3處理NxOy不僅可以消除污染,還可作為工業(yè)生產的能量來源。
已知:2NO(g)=N2(g)+O2(g) △H=-177kJ/mol
4NH3(g)+3O2(g)===2N2(g)+6H2O(g) △H=-1253.4kJ/mol
則用NH3處理NO生成氮氣和氣態(tài)水的熱化學方程式為___________________。
(2)已知:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H<0。不同溫度下,向三個容器中分別投入相同量的反應物進行反應,測得不同壓強下平衡混合物中NH3的物質的量分數(shù)如圖所示。
①M點的v正_________Q點的v正(填“>”“<”或“=”)。
②T3溫度下,將1molN2和3molH2充入2L的密閉容器中,維持壓強為60MPa不變,達到N點的平衡狀態(tài),反應的濃度平衡常數(shù)K=_____________ (用最簡分數(shù)表示),M點的平衡常數(shù)比N點的平衡常數(shù)_________(填“大”“小”或“相等”)。
(3)水體中過量氨氮(以NH3表示)會導致水體富營養(yǎng)化。
①用次氯酸鈉除去氨氮的原理如圖所示。寫出總反應化學方程式:_____________。
②取一定量的含氨氮廢水,改變加入次氯酸鈉的用量,反應一段時間后,溶液中氨氮去除率、總氮(溶液中所有可溶性的含氮化合物中氮元素的總量)去除率以及剩余次氯酸鈉的含量隨m(NaClO)∶m(NH3)的變化情況如上圖所示。點B剩余NaClO含量低于點A的原因是____。當m(NaClO)∶m(NH3)>7.6時,水體中總氮去除率反而下降,可能的原因是__________。
(4)電極生物膜電解脫硝是電化學和微生物工藝的組合。某微生物膜能利用電解產生的活性原子將NO3-還原為N2,工作原理如題圖所示。若陽極生成標準狀況下2.24 L氣體,理論上可除去NO3-的物質的量為_____mol。
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【題目】草酸亞鐵晶體(FeC2O4·2H2O,M=180g/mol)呈淡黃色,可用作曬制藍圖。某實驗小組對其進行了一系列探究。
I.純凈草酸亞鐵晶體熱分解產物的探究
(1)氣體產物成分的探究。小組成員采用如下裝置可重復選用)進行實驗:
①E中盛裝堿石灰的儀器名稱為_________。
②按照氣流從左到右的方向,上述裝置的接口順序為a→g→f→_____→尾氣處理裝置(儀器可重復使用)。
③實驗前先通入一段時間N2,其目的為__________________。
④實驗證明了氣體產物中含有CO,依據(jù)的實驗現(xiàn)象為_____________。
(2)小組成員設計實驗證明了A中分解后的固體成分為FeO,則草酸亞鐵晶體分解的化學方程式為____________________。
(3)曬制藍圖時,以K3[Fe(CN)6]溶液為顯色劑,該反應的化學方程式為______________。
Ⅱ.草酸亞鐵晶體樣品純度的測定
工業(yè)制得的草酸亞鐵晶體中常含有FeSO4雜質,測定其純度的步驟如下:
步驟1:稱取mg草酸亞鐵晶體樣品并溶于稀HSO4中,配成250mL溶液;
步驟2:取上述溶液25.00mL,用 cmol/L KMnO4標準液滴定至終點,消耗標準液V1mL;
步驟3:向反應后溶液中加入適量鋅粉,充分反應后,加入適量稀H2SO4,再用 cmol/L KMnO4標準溶液滴定至終點,消耗標準液V2mL。
(4)步驟2中滴定終點的現(xiàn)象為______________;步驟3中加入鋅粉的目的為_______。
(5)草酸亞鐵晶體樣品的純度為________;若步驟1配制溶液時部分Fe2+被氧化變質,則測定結果將____(填“偏高”、“偏低”或“不變”)。
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【題目】某化學興趣小組為探究二氧化硫的性質,按如圖所示裝置進行實驗。
請回答下列問題:
(1)裝置A中盛放亞硫酸鈉的儀器名稱是__________,反應的化學方程式為_______________。
(2)裝置B中的現(xiàn)象是__________________,反應的離子方程式為_________________。
(3)裝置C中的現(xiàn)象是____________________,該現(xiàn)象說明二氧化硫具有的性質是________________________。
(4)裝置D的目的是探究二氧化硫與品紅作用的可逆性,寫出實驗操作及現(xiàn)象_____________。
(5)尾氣可采用__________溶液吸收。
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【題目】I.研究金屬腐蝕和防腐的原理很有現(xiàn)實意義。
(1)甲圖為人教版教材中探究鋼鐵的吸氧腐蝕的裝置。某興趣小組按該裝置實驗,導管中液柱的上升緩慢,下列措施可以更快更清晰觀察到水柱上升現(xiàn)象的有______(填序號)。
A.用純氧氣代替試管內空氣 B.用酒精燈加熱試管提高溫度
C.將鐵釘換成鐵粉和炭粉混合粉末 D.換成更細的導管,水中滴加紅墨水
(2)該小組將甲圖裝置改進成乙圖裝置并進行實驗,導管中紅墨水液柱高度隨時間的變化如下表,根據(jù)數(shù)據(jù)判斷腐蝕的速率隨時間逐漸______(填“加快”、“不變”、“減慢”),你認為影響因素為_______。
時間/min | 1 | 3 | 5 | 7 | 9 |
液柱高度/cm | 0.8 | 2.1 | 3.0 | 3.7 | 4.2 |
(3)為探究鐵釘腐蝕實驗 a、b 兩點所發(fā)生的反應,進行以下實驗,請完成表格空白:
實驗操作 | 實驗現(xiàn)象 | 實驗結論 |
向NaCl溶液中滴加2~3滴酚酞指示劑 | a點附近溶液出現(xiàn)紅色 | a點電極反應為_____ |
然后再滴加2~3滴鐵氰化鉀溶液 | b點周圍出現(xiàn)藍色沉淀 | b點電極反應為 Fe -2e-=Fe2+ |
(4)設計下面裝置研究弱酸性環(huán)境中腐蝕的主要形式。測定錐形瓶內氣壓和空氣中氧氣的體積分數(shù)隨時間變化見圖,從圖中可分析,t1~t2之間主要發(fā)生_______腐蝕(填吸氧或析氫),原因_______。
(5)金屬陽極鈍化是一種電化學防腐方法。將Fe作陽極置于H2SO4溶液中,一定條件下Fe鈍化形成致密Fe3O4氧化膜,試寫出該陽極電極反應式______。
II.已知草酸晶體(H2C2O4·XH2O)可溶于水,并可與酸性高錳酸鉀溶液完全反應:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O。現(xiàn)用氧化還原滴定法測定草酸晶體的結晶水分子數(shù)X,步驟如下:
①用分析天平稱取草酸晶體1.260g,將其配制成100.00mL待測草酸溶液
②用移液管移取25.00mL待測草酸溶液于錐形瓶中,并加入適量硫酸酸化
③用濃度為span>0.1000mol/L的KMnO4 標準溶液進行滴定,三次結果如下:
第一次滴定 | 第二次滴定 | 第三次滴定 | |
待測溶液體積(mL) | 25.00 | 25.00 | 25.00 |
標準溶液體積(mL) | 9.99 | 10.01 | 10.00 |
已知H2C2O4的相對分子質量為90,請回答下列問題:
(1)滴定時,KMnO4標準溶液應該裝在______(填“酸式”或“堿式”)滴定管中。
(2)到達滴定終點的標志是________。
(3)根據(jù)上述數(shù)據(jù)計算X=_______。
(4)誤差分析(填偏高、偏低或無影響):若滴定開始時仰視滴定管刻度,滴定結束時俯視滴定管刻度,則X值________;
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【題目】有機物數(shù)量眾多,分布極廣,與人類關系非常密切。
(1)石油裂解得到某烴A,其球棍模型為,它是重要的化工基本原料。
①A的結構簡式為_________,A的名稱是____________。
②A與溴的四氯化碳溶液反應的化學方程式為_______________。
③A→C的反應類型是____,C+D→E的化學方程式為_______,鑒別C和D的方法是_______。
④A的同系物B的相對分子質量比A大14,B的結構有____種。
(2)生蘋果肉遇碘酒變藍,熟蘋果汁能與銀氨溶液反應,蘋果由生到成熟時發(fā)生的相關反應方程式為__________。
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