【題目】現(xiàn)有鐵和銅組成的合金共a mol,其中銅的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為x。將此合金研成粉末狀后全部投入含b mol硝酸的稀溶液中,微熱使其充分反應(yīng),硝酸的還原產(chǎn)物只有NO。
(1)用粒子符號填寫下列空白(列舉出全部可能出現(xiàn)的情況):
(2)當(dāng)溶液中金屬離子只有Fe2+、Cu2+時,則b的取值范圍為 (用a、x表示)
(3)當(dāng)x=0.5時,溶液中Fe3+和 Fe2+的物質(zhì)的量相等,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下共生成672毫升NO氣體,求a= ,b= 。
【答案】(1)
組序成 分 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ | ⑥ |
殘留固體成分 | Fe、Cu | Cu | Cu | 無 | 無 | 無 |
溶液中金屬離子 | Fe2+ | Fe2+ | Fe2+ Cu2+ | Fe2+ Cu2+ | Fe2+、Cu2+Fe3+ | Fe3+ Cu2+ |
(2)[8a(1-x)/3]<b≤8a/3 (3)a=0.04;b=0.12
【解析】
試題分析:(1)Fe、Cu與稀HNO3反應(yīng)時,由于還原性由強到弱順序為Fe>Cu>Fe2+,所以下列物質(zhì)先后順序反應(yīng)為:3Fe+8HNO33Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O、3Cu+8HNO33Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O、
3Fe(NO3)2+4HNO33Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,HNO3的量由小到大時,依次發(fā)生如上反應(yīng),就有6種情況見答案(1)。
(2)溶液中只有Fe2+,Cu2+時,F(xiàn)e2+為a(1-x)mol,Cu2+為0<n(Cu2+)≤ax,HNO3完全反應(yīng),依據(jù)電子得失相等可求出體現(xiàn)氧化性的硝酸:[2×a(1-x)+2n(Cu2+)]×1/3mol,體現(xiàn)出酸性的硝酸2a(1-x)+2n(Cu2+)(根據(jù)溶液呈電中性),總HNO3為[2×(1-x)+2n(Cu2+)]÷3+2a(1-x)+2n(Cu2+)=b,因為0<n(Cu2+)≤a x,所以,[8a(1-x)/3]<b≤8a/3 。
(3)x=0.5時,0.5a Cu,0.5a Fe0.25a Fe3+,0.25a Fe2+,0.5a Cu2+,根據(jù)電子得失相等有:0.25a×3+0.25a×2+0.5a×2=0.672÷22.4×3,解得a=0.04;溶液中NO3-:0.25a×3+0.25a×2+0.5a×2=2.25a=2.25×0.04=0.09mol,轉(zhuǎn)化成NO消耗的HNO3為0.03mol,所以b=0.09+0.03=0.12mol。
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【題目】電解法處理含氮氧化物廢氣,可回收硝酸,具有較高的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。實驗室模擬電解法吸收NOx的裝置如右圖所示(圖中電極均為石墨電極)。
(1)若用NO2氣體進(jìn)行模擬電解法吸收實驗。
①寫出電解時NO2發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式: 。
②若有標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24 LNO2被吸收,通過陽離子交換膜(只允許陽離子通過)的H+為 mol。
(2)某小組在右室裝有10 L 0.2 mol/L硝酸,用含NO和NO2(不考慮NO2轉(zhuǎn)化為N2O4)的廢氣進(jìn)行模擬電解法吸收實驗。
①實驗前,配制10 L 0.2mol/L硝酸溶液,需量取 mL的密度為1.4 g/mL、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63%的濃硝酸。
②電解過程中,有部分NO轉(zhuǎn)化為HNO2。實驗結(jié)束時,測得右室溶液中含3 molHNO3、0.1 molHNO2,同時左室收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下28 L H2。計算原氣體中NO和NO2的體積比(假設(shè)尾氣中不含氮氧化物,寫出計算過程)。
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【題目】高分子材料PET聚酯樹脂和PMMA的合成路線如下:
已知:
Ⅰ.RCOOR′+R″18OH RCO18OR″+R′OH(R、R′、R″代表烴基)
Ⅱ.
(1)①的反應(yīng)類型是_____________.
(2)②的化學(xué)方程式為_____________.
(3)PMMA單體的官能團名稱是_____________、_____________。
(4)F的核磁共振氫譜顯示只有一組峰,⑤的化學(xué)方程式為_____________。
(5)G的結(jié)構(gòu)簡式為_____________。
(6)下列說法正確的是_____________(填字母序號).
a.⑦為酯化反應(yīng)
b.B和D互為同系物
c.D的沸點比同碳原子數(shù)的烷烴高
d.1mol與足量NaOH溶液反應(yīng)時,最多消耗4molNaOH
(7)寫出由PET單體制備PET聚酯(化學(xué)式為C10nH8nO4n或C10n+2H8n+6O4n+2)并生成B的化學(xué)方程式_____________。
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【題目】著名丹麥物理學(xué)家尼·玻爾(N·Bohr)將他鐘愛的金制諾貝爾獎?wù)掠猛跛芙獬伞敖鹑芤骸,化學(xué)方程式可簡單表示為:Au+HNO3+3HCl===AuCl3+NO↑+2H2O,AuCl3+HCl===HAuCl4(四氯合金酸)。納粹分子對這種溶液“愚笨”得視而不見、毫無所知。戰(zhàn)爭結(jié)束后,物理學(xué)家又根據(jù)以下反應(yīng),煉出黃金并鑄出更加燦爛奪目的獎?wù)拢?/span>2HAuCl42HCl↑+3Cl2↑+2Au。表現(xiàn)出偉大科學(xué)家對祖國的無比熱愛和非凡智慧。下列敘述中正確的是( )
A.王水能溶解黃金,但不能溶解白金
B.HAuCl4具有很強的氧化性
C.鹽酸有很強的還原性
D.濃鹽酸和濃硝酸按照體積比1:3能配成王水
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【題目】一種處理污水的燃料電池模型如下圖所示。該電池工作時,只需把污水注入反應(yīng)池,細(xì)菌就可將污水中的有機物分解,在此過程中釋放出電子、質(zhì)子和乙。下列敘述不正確的是
A. B電極為正極
B. 氣體乙可能為CO2
C. O2在A電極得電子
D. 電池工作時,B電極附近的pH逐漸減小
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【題目】己二酸是一種工業(yè)上具有重要意義的有機二元酸,在化工生產(chǎn)、有機合成工業(yè)、醫(yī)藥、潤滑劑制造等方面都有重要作用,能夠發(fā)生成鹽反應(yīng)、酯化反應(yīng)等,并能與二元醇縮聚成高分子聚合物等,己二酸產(chǎn)量居所有二元羧酸中的第二位.實驗室合成己二酸的反應(yīng)原理和實驗裝置示意圖如下:
可能用到的有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
物質(zhì) | 密度(20℃) | 熔點 | 沸點 | 溶解性 | 相對分子質(zhì)量 |
環(huán)己醇 | 0.962g/cm3 | 25.9℃ | 160.8℃ | 20℃時水中溶解度3.6g,可混溶于乙醇、苯 | 100 |
乙二酸 | 1.36g/cm3 | 152℃ | 337.5℃ | 在水中的溶解度:15℃時,1.44g,25℃時2.3g,易溶于乙醇,不溶于苯 | 146 |
實驗步驟如下:
I、在三口燒瓶中加入16mL50%的硝酸(密度為1.31g/cm3),再加入1~2粒沸石,滴液漏斗中盛放有5.4mL環(huán)己醇。
Ⅱ、水浴加熱三口燒瓶至50℃左右,移去水浴,緩慢滴加5~6滴環(huán)己醇,搖動三口燒瓶,觀察到有紅棕色氣體放出時再慢慢滴加剩下的環(huán)己醇,維持反應(yīng)溫度在60℃~65℃之間。
Ⅲ、當(dāng)環(huán)己醇全部加入后,將混合物用80℃~90℃水浴加熱約10min(注意控制溫度),直至無紅棕色氣體生成為止。
IV、趁熱將反應(yīng)液倒入燒杯中,放入冰水浴中冷卻,析出晶體后過濾、洗滌得粗產(chǎn)品。
V、粗產(chǎn)品經(jīng)提純后稱重為5.7g。
請回答下列問題:
(1)滴液漏斗的細(xì)支管a的作用是_____________,儀器b的名稱為_____________。
(2)已知用NaOH溶液吸收尾氣時發(fā)生的相關(guān)反應(yīng)方程式為:
2NO2+2NaOH═NaNO2+NaNO3+H2O,NO+NO2+2NaOH═2NaNO2+H2O;如果改用純堿溶液吸收尾氣時也能發(fā)生類似反應(yīng),則相關(guān)反應(yīng)方程式為:_____________、_____________。
(3)向三口燒瓶中滴加環(huán)己醇時,要控制好環(huán)己醇的滴入速率,防止反應(yīng)過于劇烈導(dǎo)致溫度迅速上升,否則。可能造成較嚴(yán)重的后果,試列舉一條可能產(chǎn)生的后果:_____________。
(4)為了除去可能的雜質(zhì)和減少產(chǎn)品損失,可分別用冰水和_____________洗滌晶體。
(5)粗產(chǎn)品可用_____________法提純(填實驗操作名稱).本實驗所得到的己二酸產(chǎn)率為_____________。
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【題目】【化學(xué)—選修3物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它們的原子序數(shù)依次增大。其中A元素原子的核外p電子數(shù)比s電子數(shù)少1。C是電負(fù)性最大的元素。D原子次外層電子數(shù)是最外層電子數(shù)2倍,E是第Ⅷ族中原子序數(shù)最小的元素。
(1)寫出基態(tài)C原子的電子排布式 。
(2)A、B兩種元素的第一電離能由大到小的順序為____ (用元素符號表示),原因是 。
(3)已知DC4常溫下為氣體,則該物質(zhì)的晶體類型是 ,組成微粒的中心原子的軌道雜化類型為 ,空間構(gòu)型是 。
(4)Cu2+容易與AH3形成配離子[Cu(AH3)4]2+,但AC3不易與Cu2+形成配離子,其原因是 。
(5)A、B兩元素分別與D形成的共價鍵中,極性較強的是 。A、B兩元素間能形成多種二元化合物,其中與A3—互為等電子體的物質(zhì)的化學(xué)式為 。
(6)已知E單質(zhì)的晶胞如圖所示,則晶體中E原子的配位數(shù)為 ,一個E的晶胞質(zhì)量為 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)變化、能量變化、速率變化及反應(yīng)的限度均是化學(xué)工作者研究的內(nèi)容。
(1)對于基元反應(yīng)(即反應(yīng)物一步轉(zhuǎn)化為生成物的反應(yīng))mA+nBpC+qQ來說,其反應(yīng)速率v=k正cm(A)cn(B)(可逆反應(yīng)也存在類似的表達(dá)式),k為只與溫度有關(guān)的速率常數(shù);對于非基元反應(yīng)(即不是一步完成的反應(yīng)),則速率公式中的m、n就不一定均等于A、B的化學(xué)計量數(shù),若某一物質(zhì)對反應(yīng)速率無影響,則其不會出現(xiàn)在上述公式中。
某科研小組測量反應(yīng)“H2O2+2I+2H+I2+H2O”的部分實驗數(shù)據(jù)如下表所示
c(H2O2)/(mol·L1) | c(I)/(mol·L1) | c(H+)/(mol·L1) | I2的生成速率(mol·L1·s1) |
0.010 | 0.010 | 0.010 | 1.75106 |
0.030 | 0.010 | 0.10 | 5.25106 |
0.030 | 0.020 | 0.10 | 1.05105 |
0.030 | 0.020 | 0.20 | 1.05105 |
該反應(yīng)的反應(yīng)速率與濃度關(guān)系表達(dá)式為_________________,速率常數(shù)k=____________,該反應(yīng)_______(填“是”或“不是”)基元反應(yīng)。
(2)氮的氧化物是造成大氣污染的主要成分之一,有多種方法消除氮氧化物的污染。下列 反應(yīng)是消除污染的方法之一。
反應(yīng)Ⅰ:2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH =746 kJ·mol1
反應(yīng)Ⅱ:CO(g)+NO2(g)CO2(g)+ NO(g) ΔH=227 kJ·mol1
①寫出CO將NO2還原為單質(zhì)的熱化學(xué)方程式 。
②已知C≡O(shè)的鍵能為1076 kJ·mol1、C=O的鍵能為745 kJ·mol1,則使1 mol NO2(g)、1 mol NO(g)分解成相應(yīng)的原子所需要的能量之差是___________。
(3)向某密閉容器中通入等物質(zhì)的量的CO、NO,在一定條件下發(fā)生如下反應(yīng):2CO(g)+2NO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH =746 kJ·mol1。測得反應(yīng)在不同溫度、壓強條件下,平衡混合物中CO2的體積分?jǐn)?shù)如圖1所示。又知該反應(yīng)的逆反應(yīng)速率公式為v逆=
k逆c2(CO2)·c(N2),實驗測得平衡時v逆與c(N2)的關(guān)系如圖2所示。
①圖Ⅰ中,A、B兩點對應(yīng)的平衡常數(shù)K(A)_________K(B)(填“>”、“<”或“=”,下同),p1_______p2,C點所對應(yīng)的反應(yīng)中N2的產(chǎn)率是_______________。
②圖Ⅱ中,當(dāng)x點升高到某一溫度時,反應(yīng)重新達(dá)到平衡,則變?yōu)橄鄳?yīng)的點為__________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氮是重要的非金屬元素,單質(zhì)用途之一是制取氨氣,反應(yīng)方程式為:
N2(g)+3H2(g)2NH3(g);回答下列問題:
(1)氮元素在元素周期表的位置為______________,N2的結(jié)構(gòu)式為______________
(2)在一個容積為2L的密閉容器中上述反應(yīng)。反應(yīng)開始時,各物質(zhì)的量分別為:n(N2)=2mol,n(H2)=4mol,2min后n(H2)=1mol。
v表示反應(yīng)速率,下列正確的是______________
A.2min末時n(NH3)=2.0molB.v(N2)=0.25mol·L-1·min-1
C.v(NH3)=1.0mol·L-1·min-1D.2min末時N2的濃度為0.5mol·L-1
(3)在350℃、30MPa下合成氨氣時,n(NH3)和n(H2)(n表示物質(zhì)的量)隨時間變化的關(guān)系如下圖所示,下列正確的是______________。
A.點a的正反應(yīng)速率比點b的大
B.點c處反應(yīng)達(dá)到平衡
C.點d(t1時刻)和點e(t2時刻)處n(N2)不一樣
D.其他條件不變,如果加入適當(dāng)催化劑可以使該反應(yīng)加快
(4)氮可以形成多種離子和分子,如N3-、NH2-、N2H4、N2H5+、N2H62+等,已知N2H5+、N2H62+是中性分子N2H4結(jié)合質(zhì)子生成的,有與NH4+相似的性質(zhì)。
①寫出N2H5+與強堿反應(yīng)的離子方程式為:______________。
②在火箭推進(jìn)器中裝有還原劑肼(N2H4)和強氧化劑H2O2,兩者反應(yīng)生成兩種不污染環(huán)境的物質(zhì)。寫出N2H4電子式______________,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________。
③寫出與N3-電子數(shù)相等的一種分子的分子式______________。
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