(14分)欲用浓硝酸法(测定反应后生成气体的量)测定某铜银合金中铜的质量分数。资料表明:①反应中除生成NO2气体外还有少量的NO生成;②常温下N02与N2O4混合存在,在低于0℃时几乎只有无色N2O4液体或晶体存在。为完成测定并验证有NO生成,有人设计下图实验装置。
(1)实验开始前要先打开A部分的活塞K1,持续通一段时间的氮气再关闭K1,这样做的目的是________________________________________________。
(2)装置B瓶的作用是___________________________________________。
(3)A中反应停止后,打开D中的活塞K2并通人氧气,若反应中确有NO产生,则D中应出现的现象是________________;实验发现,通人氧气温度的高低对实验现象有较大影响,则为了便于观察应通人_______________(填“冷”或“热”)的氧气。
(4)为了减少测量误差,在A中反应完成和D中出现现象后,还应继续进行的操作是: ___________________________________________________。
(5)实验测得下列数据:所用铜银合金质量为15.0 g,浓硝酸的体积为40 mL,浓度为13.5mol·L-1。实验后:A中溶液体积为40mL,H+浓度为1.0mol·L-1。若设反应中硝酸既无挥发也无分解,则:
①参加反应的硝酸的物质的量为______________;
②若已测出反应后E装置的生成物含氮元素的质量,则为确定合金中铜的质量分数,还需要测定的数据是__________。
(6)实验中只测定铜的质量分数,不验证NO的产生,则在铜银合金与硝酸反应后,只需简单的实验操作就可以达到目的,请简述实验过程_______________ ____。
A、B、C、D、E五种物质中含有同一种元素,其相互转化关系如下图所示。其中A、B、C、D在常温下都是气体,B为红棕色。
(1)写出各下列物质的化学式:则A是 D是 。
(2)写出下列反应的化学方程式:
B→C的化学方程式为 。
E→C的化学方程式为
短周期元素的单质X、Y、Z在通常状况下均为气态,并有下列转化关系(反应条件略去):
已知: a.常见双原子单质分子中,X分子含共价键最多。
b.甲分子中含10个电子,乙分子含有18个电子。
(1)X的电子式是 。
(2)实验室可用下图所示装置(缺少收集装置,夹持固定装置略去)制备并收集甲
①在图中方框内绘出用烧瓶收集甲的仪器装置简图。
②试管中的试剂是(填写化学式) 。
③烧杯中溶液由无色变为红色,其原因是(用电离方程式表示)
(3)磷在Z中燃烧可生成两种产物,其中一种产物丁分子中各原子最外层不全是8电子结构,丁的化学式是 。
(4)nmol丁与nmol丙在一定条件下反应,生成4nmol乙和另一化合物,该化合物蒸气的密度是相同状况下氢气的174倍,其化学式是_ ___。
工业上用NH3、氧气和水作原料,合成化肥硝酸铵100 t。
(1)需要NH3 吨,需要氧气 吨。
(2)若NH3制NO转化率为96%,NO制HNO3转化率为92%,需要NH3 吨(保留两位小数)。
将9 g铜和铁的混合物投入100mL稀硝酸中,充分反应后得到标准状况下1.12L NO,剩余4.8 g金属;继续加入100mL等浓度的稀硝酸,金属完全溶解,又得到标准状况下1.12L NO。若向反应后的溶液中加入KSCN溶液,溶液不变红,则下列说法正确的是( )
A.原混合物中铜和铁各0.075mo |
B.稀硝酸的物质的量浓度为0.5mol·L-1 |
C.第一次剩余4.8g金属为铜和铁 |
D.再加入上述100mL稀硝酸,又得到标准状况下1.12L NO |
(本题共16分)防治环境污染是当前环保工作的重要研究内容之一。二氧化硫和氮氧化物是大气的主要污染物。
1.将1.5 mol SO2用氢氧化钠溶液、石灰及氧气处理后,假设硫元素不损失,理论上可得到_________________g石膏(CaSO4•2H2O)。
2.用CH4消除NOx污染的化学方程式为:
CH4+4NO → 2N2+CO2+2H2O; CH4+2NO2 → N2+CO2+2H2O
现有11.2 L NO2、NO的混合气体NOx,将其还原为N2,需要4.48 L 的CH4,则混合气体中NO2、NO的物质的量分别为___________________。(体积都已换算为标准状况)
3.(1)常温下用氧缺位铁酸锌ZnFe2Oy可以消除NOx污染,使NOx转变为N2,同时ZnFe2Oy转变为ZnFe2O4。若2 mol ZnFe2Oy与足量NO2可生成0.5 mol N2,则y=_______________。
(2)氧缺位铁酸锌ZnFe2Oz化学式的氧化物形式为aZnO•bFeO•cFe2O3。已知1 mol ZnFe2Oz最多能使4.0 L(标况)NO1.4转化为N2。则上述氧化物形式的化学式可具体表示为______________________________。
4.低温臭氧氧化脱硫脱硝技术可以同时吸收烟气中的氮氧化物和二氧化硫,反应原理是将NOx氧化成N2O5,通过洗涤形成硝酸盐,二氧化硫形成硫酸盐。其主要反应如下:
NO+O3 → NO2+O2 ……………………………………………①
2NO2+O3 → N2O5+O2 …………………………………………②
N2O5+2NH3+H2O → 2NH4NO3 ………………………………③
SO2+O3+2NH3+H2O → (NH4)2SO4+O2 ……………………④
某热电厂烟气中平均含NOx 4.5‰、SO2 9.0‰(体积分数),压缩空气经臭氧发生器变成臭氧空气,其中O3浓度为90 L/m3,臭氧空气与加湿氨气和烟气混合反应。若流量比为y,请通过计算列出y与x的关系式。
下列四组混合气体(体积比) ①NO2:O2="2:1," ②NO:O2="2:1," ③NH3:O2=2:1,
④NO2:NO:O2="1:1:1," 将分别盛满上述各种气体的容积相等的四支试管倒置于盛有水的水槽中, 最后看到试管内液面上升的高度由低到高的顺序是
A.③①④② | B.③②④① | C.④①②③ | D.③②①④ |
X、Y、Z、W为常见含有相同电子数的离子或分子,其中X有5个原子核,这些微粒与一氧化氮间有如下转化关系(图中部分反应物、产物及反应条件已略去)。
(1)Z →NO反应的化学方程式是:
液态 Z与水的电离相似,其中存在的电子数相同的两种微粒是 。
(2)实验室中检验Z的化学试剂及现象是:
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化学试剂 |
现象 |
方法一 |
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方法二 |
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(3)由构成X、Y的三种元素所组成的一种离子化合物,且三种元素原子数之比为2:4:3,该离子化合物是 (填写化学式)。
(4)一定条件下,Z与一氧化氮或二氧化氮反应均可生成两种很稳定的产物。若有二氧化氮与Z的混合气体20 mL在该条件下反应,实际参加反应的二氧化氮比Z少2 mL,则原混合气体中Z与二氧化氮的体积比是 。
磷单质及其化合物的有广泛应用。
(1)三聚磷酸可视为三个磷酸分子(磷酸结构式见图)之间脱去两个分子产物,其结构式为 。三聚磷酸钠(俗称“五钠”)是常用的水处理剂,其化学式为
(2)次磷酸钠(NaH2PO2)可用于化学镀镍。
①NaH2PO2中P元素的化合价为 。
②化学镀镍的溶液中含有Ni2+和H2PO2-,在酸性等条件下发生下述反应:
(a)
(b)6H2PO2- +2H+ = 2P+4H2PO3-+3H2↑
某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL,平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉,最多能溶解19.2 g(已知硝酸只被还原为NO气体)。向另一份中逐渐加入铁粉,产生气体的量随铁粉质量增加的变化如下图所示。下列分析或结果错误的是
A.原混合酸中NO3-物质的量为0.2 mol |
B.OA段产生的是NO,AB段的反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+, BC段产生氢气 |
C.第二份溶液中最终溶质为FeSO4 |
D.H2SO4浓度为2.5 mol·L-1 |
(16)某课外活动小组设计了以下实验方案验证Cu与浓硝酸反应的过程中可能产生NO。其实验流程图如下:
(1)测定硝酸的物质的量
反应结束后,从下图B装置中所得100mL溶液中取出25.00mL溶液,用0.1mol·L-1的NaOH溶液滴定,用酚酞作指示剂,滴定前后的滴定管中液面的位置如右上图所示。在B容器中生成硝酸的物质的量为 mol。
(2)测定NO的体积
①从上图所示的装置中,你认为应选用 装置进行Cu与浓硝酸反应实验,选用的理由是 。
②选用上图所示仪器组合一套可用来完成实验并测定生成NO体积的装置,其合理的连接顺序是(填各导管口编号) 。
③在测定NO的体积时,若量筒中水的液面比集气瓶的液面要低,此时应将量筒的位置
(“下降”或“升高”),以保证量筒中的液面与集气瓶中的液面持平。
(3)气体成分分析:若实验测得NO的体积为112.0mL(已折算到标准状况),则Cu与浓硝酸反应的过程中 (填“有”或“没有”)NO产生,作此判断的依据是 。
(4)实验前,用托盘天平称取的铜片至少应为 g。
(l6分)某校化学研究性学习小组的同学在学习了氨的性质时讨论:既然氨气具有还原性,能否像H2那样还原CuO呢?他们设计实验制取氨气并探究上述问题。请你参与该小组的活动并完成下列研究:
(1)制取氨气
①写出实验制取氨气的化学方程式 ;
②在实验室中,还可以用浓氨水与 (填写一种试剂)快速制取少量氨气;
③有同学模仿排饱和食盐水收集氯气的方法,想用排饱和氯化铰溶液的方法收集氨气。你认为他能否达到目的? (填“能”或“否”),理由是 。
(2)该小组中某同学设计了下图所示的实验装置(夹持及尾气处理装置未画出),探究氨气的还原性:
该装置在设计上有一定缺陷,为保证实验结果的准确性,对该装置的改进措施是
;
②利用改进后的装置进行实验,观察到CuO变为红色物质,无水CuSO4变蓝色,同时生成一种无污染的气体写出氨气与CuO反应的化学方程式 。
(3)问题讨论
有同学认为:NH3与CuO反应生成的红色物质中可能含有Cu2O。已知:Cu2O是一种碱性氧化物;在酸性溶液中,Cu+ 的稳定性比Cu2+ 差(2Cu+ Cu+ Cu2+ )。请你设计一个简单的实验检验该红色物质中是否含有Cu2O 。
已知A、B、C、D、E、F是含有同一种元素的化合物,其中F是能使红色湿润石蕊试纸变蓝的气体,它们之间能发生如下反应
① A + H2O → B + C ② C + F → D ③ D + NaOH F + E + H2O
(1)写出它们的化学式:A 、B 、 D 、
E 、F ;
(2)写出各步反应的离子方程式,并指反应①的氧化剂和还原剂物质的量比。
① 、氧化剂与还原剂物质的量比为: 。
② 。
③ 。
(3)工业生产C的过程中有如下一步反应,即F经催化氧化生成B和H2O,写出该步反应的化学方程式 。
一定量的铁与一定量的浓HNO3反应,得到硝酸铁溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体,这些气体与3.36 L O2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铁溶液中加入2 mol·L-1的NaOH 溶液至Fe3+恰好沉淀,则消耗NaOH 溶液的体积是 ( )
A.300 mL | B.150 mL | C.120 mL | D.90 mL |
试题篮
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