【題目】亞硝酸鈉(NaNO2)在纖維紡織品的染色和漂白、照相、生產(chǎn)橡膠、制藥等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用,也常用于魚類、肉類等食品的染色和防腐。但因其有毒,所以在食品行業(yè)中的用量有嚴(yán)格限制,F(xiàn)用下圖所示儀器(夾持裝置已省略)及藥品,探究亞硝酸鈉與硫酸反應(yīng)及氣體產(chǎn)物的成分。
已知:①NO+NO2+2OH-===2NO2-+H2O;
②氣體液化的溫度:NO2為21 ℃,NO為-152 ℃。
(1)為了檢驗裝置A中生成的氣體產(chǎn)物,儀器的連接順序(按左→右連接)為A、C、________、________、________。
(2)反應(yīng)前應(yīng)打開彈簧夾,先通入一段時間氮?dú)猓懦b置中的空氣,目的是________________________________________________________________________。
(3)在關(guān)閉彈簧夾、打開分液漏斗活塞、滴入70%硫酸后,A中產(chǎn)生紅棕色氣體。
①確認(rèn)A中產(chǎn)生的氣體含有NO,依據(jù)的現(xiàn)象是________________________。
②裝置E的作用是_________________________________________________。
(4)如果向D中通入過量O2,則裝置B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。
(5)通過上述實驗探究過程,可得出裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________。
【答案】E D B 防止可能產(chǎn)生的NO被氧氣氧化成NO2,造成對A中反應(yīng)產(chǎn)物檢驗的干擾 裝置D中通入氧氣后出現(xiàn)紅棕色氣體 冷凝,使NO2完全液化 4NO2+O2+4NaOH===4NaNO3+2H2O 2NaNO2+H2SO4===Na2SO4+NO2↑+NO↑+H2O
【解析】
本實驗是探究亞硝酸鈉與硫酸反應(yīng)及氣體產(chǎn)物的成分。NaNO2中氮元素顯+3價,在酸性條件下能發(fā)生岐化反應(yīng),氮由+3價升高到+4價可產(chǎn)生NO2氣體,降到+2價可產(chǎn)生NO氣體,可推測NaNO2和H2SO4反應(yīng)產(chǎn)物中可能含有NO2和NO氣體。NO2為紅棕色易液化的氣體,無色的NO氣體極易被O2氧化為NO2。根據(jù)NO、NO2的液化溫度和性質(zhì)可知裝置D用于檢驗NO,裝置E用于檢驗并分離NO2,裝置B為尾氣處理裝置,NO2會干擾NO的檢驗,由此分析解答。
(1) NaNO2中氮元素顯+3價,在酸性條件下能發(fā)生岐化反應(yīng),氮由+3價升高到+4價可產(chǎn)生NO2氣體,降到+2價可產(chǎn)生NO氣體,可推測NaNO2與H2SO4反應(yīng)產(chǎn)物中可能含NO和NO2。根據(jù)NO、NO2的液化溫度和性質(zhì)可知裝置D用于檢驗NO,裝置E用于檢驗并分離NO2,裝置B為尾氣處理裝置,NO2會干擾NO的檢驗,所以為了檢驗裝置A中的氣體產(chǎn)物,儀器的連接順序是A、C、E、D、B;
(2)由于NO極易被空氣中的氧氣氧化為NO2,所以先通入一段時間氮?dú)猓懦鲅b置中的空氣,防止可能產(chǎn)生的NO被氧化成NO2,造成對A中反應(yīng)產(chǎn)物檢驗的干擾;
(3)①利用裝置D檢驗NO,根據(jù)2NO+O2=2NO2可知,開始時裝置D中無色,通入氧氣后出現(xiàn)紅棕色氣體即可證明NO的存在;
②裝置E的作用是降溫冷凝,使NO2完全液化,除去氣體中的NO2,避免干擾NO的檢驗;
(4)因為NO2、O2和水共同作用可以產(chǎn)生HNO3,所以裝置B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為4NO2+O2+4NaOH=4NaNO3+2H2O;
(5)根據(jù)上述實驗探究可知,NaNO2和H2SO4反應(yīng)產(chǎn)生NO2、NO。根據(jù)元素守恒、化合價升降守恒可寫出裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是2NaNO2+H2SO4=Na2SO4+NO2↑+NO↑+H2O。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】室溫下,在1L 0.1mol·L-1NH4Cl溶液中,
(1)水解的離子反應(yīng)方程式________
(2)溶液中存在的微粒種類:H2O、________
(3)溶液中各種離子濃度從大到小的順序為:________
(4)溶液中存在的電荷守恒等式 ________
(5)溶液中存在的物料守恒等式 ________
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】工業(yè)上可用一氧化碳合成可再生能源甲醇。
(1)已知:Ⅰ.3CO(g)+6H2(g) CH3CH=CH2(g)+3H2O(g) △H1=-301.3kJ/mol;
Ⅱ.3CH3OH(g) CH3CH=CH2(g)+3H2O(g) △H2=-31.0kJ/mol。
則CO與H2合成氣態(tài)甲醇的熱化學(xué)方程式為___________________________________
(2)某科研小組在Cu2O/ZnO作催化劑的條件下,在500℃時,研究了n(H2)∶n(CO)分別為2∶1、5∶2時CO的轉(zhuǎn)化率變化情況(如圖1所示),則圖中表示n(H2)∶n(CO)=2∶1的變化曲線為________(填“曲線a”或“曲線b”),原因是_________________。
(3)某科研小組向密閉容器中充入一定量的CO和H2合成氣態(tài)甲醇,分別在A、B兩種不同催化劑作用下發(fā)生反應(yīng),一段時間后測得CH3OH的產(chǎn)率與溫度的關(guān)系如圖2所示。下列說法正確的是____________(填選項字母)。
a.使用催化劑A能加快相關(guān)化學(xué)反應(yīng)速率,但催化劑A并未參與反應(yīng)
b.在恒溫恒壓的平衡體系中充入氬氣,CH3OH的產(chǎn)率降低
c.當(dāng)2v(CO)正=v(H2)逆時,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)
(4)一定溫度下,在容積均為2L的兩個恒容密閉容器中,按如下方式加入反應(yīng)物,一段時間后達(dá)到平衡。
容器 | 甲 | 乙 |
反應(yīng)物起始投入量 | 2 mol CO、6 mol H2 | a mol CO、b mol H2、c mol CH3OH(g)(a、b、c均不為零) |
若甲容器平衡后氣體的壓強(qiáng)為開始時的,則該溫度下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=_______,要使平衡后乙容器與甲容器中相同組分的體積分?jǐn)?shù)相等,且起始時維持化學(xué)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行,則乙容器中c的取值范圍為_____________________________________。
(5)CO與日常生產(chǎn)生活相關(guān)。
①檢測汽車尾氣中CO含量,可用CO分析儀,工作原理類似于燃料電池,其中電解質(zhì)是氧化釔(Y2O3)和氧化鋯(ZrO2)晶體,能傳導(dǎo)O2-。則負(fù)極的電極反應(yīng)式為__________________。
②碳酸二甲酯[(CH3O)2CO]毒性小,是一種綠色化工產(chǎn)品,用CO合成(CH3O)2CO,其電化學(xué)合成原理為4CH3OH+2CO+O22(CH3O)2CO+2H2O,裝置如圖3所示:寫出陽極的電極反應(yīng)式:________________________________________
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要作用。
(1)某小組進(jìn)行工業(yè)合成氨N2(g)+3H2(g)2NH3(g)+Q的模擬研究,在1L密閉容器中,分別加入0.1molN2和0.3molH2。實驗①、②、③中c(N2)隨時間(t)的變化如圖所示,實驗②從開始到達(dá)平衡狀態(tài)的過程中,用H2表示的平均反應(yīng)速率為____。與實驗①相比,實驗②所采用的實驗條件可能為____(填字母)
a.增大壓強(qiáng) b.減小壓強(qiáng) c.升高溫度 d.降低溫度 e.使用催化劑
(2)NH3用于處理廢氣中的氮氧化物,其反應(yīng)原理為2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)2N2(g)+3H2O(g)+Q,欲提高廢氣中氮氧化物的轉(zhuǎn)化率,可采取的措施是____(填字母);
a.升高溫度 b.增大壓強(qiáng) c.增大NH3的濃度
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氮氧化物是目前的主要空氣污染物之一,它的轉(zhuǎn)化和綜合利用既有利于節(jié)約資源,又有利于保護(hù)環(huán)境。
(1)的消除。可以用碳酸鈉溶液來進(jìn)行吸收,在產(chǎn)生的同時,會生成,是工業(yè)鹽的主要成分,在漂白、電鍍等方面應(yīng)用廣泛。
①寫出碳酸鈉溶液消除的化學(xué)方程式:________________。
②寫出兩種能提高消除率的措施:________________。
③經(jīng)過一系列后續(xù)操作可以得到產(chǎn)品,但一般會混有一定量________的雜質(zhì)。
(2)的消除?諝庵主要來自于汽車尾氣的排放和硝酸工廠廢氣的排放,利用強(qiáng)氧化劑過硫酸鈉()氧化脫除可以消除污染,其流程如下:
①反應(yīng)1的離子方程式為________________。
②反應(yīng)2中的初始濃度為,反應(yīng)為。不同溫度下,達(dá)到平衡時的脫除率與過硫酸鈉()初始濃度的關(guān)系如下圖所示。
圖中點a和點b的平衡常數(shù)K的大小關(guān)系為________________。判斷依據(jù)是________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】實驗室可由、、為原料制備,若反應(yīng)后廢液中的排入水中,則過量的氮元素會使水體富營養(yǎng)化。此外考慮到其他污染源,污水一般還會含有、、等。
(1)已知化學(xué)式可表示為,由常溫下逐漸升溫的過程中會發(fā)生分解。已知起始狀態(tài)到A點是失去了部分結(jié)晶水,B點對應(yīng)的物質(zhì)是釩的氧化物,如下圖所示。
①寫出起始狀態(tài)到A點發(fā)生分解反應(yīng)的化學(xué)方程式:________________。
②B點對應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)式是______________。
(2)廢水中和的處理。通過形成鐵炭(鐵和活性炭)原電池可對廢水中的有機(jī)物及含氮物質(zhì)等進(jìn)行處理,將酸性廢水中以和形式存在的氮元素轉(zhuǎn)化為除去。
①寫出在正極發(fā)生的電極反應(yīng)式______________。
②不同的脫氮效果如圖1所示,則合適的=________。
③實驗測得當(dāng)時,對廢水中的氮也有一定的脫除率,其原因為________。
(3)廢水中的處理。用電解法可對廢水進(jìn)行脫氮處理。
①電解時含氯離子轉(zhuǎn)化為次氯酸,與反應(yīng)生成,當(dāng)生成時,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為________mol。
②氯離子含量對廢水脫氮效果的影響如圖2所示,投氯比是指氨氮與氯離子物質(zhì)的量的比,三種情況下投料為時脫氮效果________(填“最好”“最差”或“居中”),原因可能是________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】根據(jù)如圖能量關(guān)系示意圖,下列說法正確的是( )
A.1molC(s)與1 molO2(g)的能量之和為393.5kJ
B.反應(yīng)2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)中,生成物的總能量大于反應(yīng)物的總能量
C.由C(s)→CO(g)的熱化學(xué)方程式為:2C(s)+O2(g)= 2CO(g) ΔH=-221.2kJ·mol-1
D.CO的燃燒熱ΔH=-282.9kJ
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】聚合硫酸鐵[Fe(OH)SO4]n能用作凈水劑(絮凝劑),可由綠礬(FeSO4·7H2O)和KClO3在水溶液中反應(yīng)得到。下列說法不正確的是( )
A.KClO3作氧化劑,每生成1mol [Fe(OH)SO4]n消耗mol KClO3
B.綠礬長時間置于空氣中易被氧化
C.聚合硫酸鐵可在水中形成氫氧化鐵膠體而凈水
D.聚合硫酸鐵與漂白粉都是純凈物
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】硫酸亞鐵晶體(FeSO4·7H2O)在醫(yī)藥上作補(bǔ)血劑。某課外小組測定該補(bǔ)血劑中鐵元素的含量,并檢驗該補(bǔ)血劑是否變質(zhì)。實驗步驟如下:
請回答下列問題:
(1)向操作①的濾液中滴加KSCN溶液后變?yōu)榧t色,則該濾液中含有______(填離子符號)。
(2)操作②中反應(yīng)的離子方程式:__________________________________。
(3)操作③中反應(yīng)的離子方程式:__________________________________。
(4)操作④中一系列處理的操作步驟:過濾、______、灼燒、_______、稱量。
(5)假設(shè)實驗中的損耗忽略不計,則每片補(bǔ)血劑含鐵元素的質(zhì)量為______g。(用含a的代數(shù)式表示)
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