(Ⅰ)某化学兴趣小组的同学得上用下图所示实验装置进行实验(图中a、b、c表示止水夹)。
(1)请利用上述装置设计一个简单的实验验证Cl-和Br-的还原性强弱。
①选择合理的装置连接: → → (填字母编号)。
②选择所需的试剂: (填字母编号)。
a.固体氯化钠 b.固体二氧化锰 c.浓硫酸
d.浓盐酸 e.稀盐酸 f.溴化钠溶液
③实验现象及结论: 。
(Ⅱ)电极材料由Ni(OH)2、碳粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成。由于电池使用后电极材料对环境有危害,某兴趣小组对该电池电极材料进行资源回收并制备NiSO4·7H2O晶体,设计实验流程如下:
已知:①NiSO4易溶于水,Fe3+不能氧化Ni2+
②某温度下一些金属氢氧化物的KSP及析出理论pH如下表所示:
M(OH)n |
Ksp |
pH |
|
开始沉淀 |
沉淀完全 |
||
Al(OH)3 |
1.9×10-23 |
3.43 |
4.19 |
Fe(OH)3 |
3.8×10-38 |
2.53 |
2.94 |
Ni(OH)2 |
1.6×10-14 |
7.60 |
9.75 |
回答下列问题:
(1)根据上表数据判断操作2依次析出的沉淀I是 沉淀II是 (填化学式),pH1 pH2(填“>”、“<”或“=”);
(2)操作1和操作2所用到的仪器除铁架台(带铁圈)、酒精灯、烧杯、玻璃棒外还需要的主要仪器为 。
(3)“调节pH为2-3”的目的是 ;
(4)NiSO4在强碱溶溶中用NaClO氧化,可制得碱性镍镉电池电极材料——NiOOH。该反应的离子方程式是 。
A、B、C、D、E、F、G、H是元素周期表中八种原子序数依次增大的短周期元素。
①A元素的原子半径在周期表中最小
②B元素的原子最外层电子数是次外层电子数的两倍
③C元素的最高价氧化物的水化物和氢化物反应生成盐
④D元素和E元素可以形成E2D、E2D2两种离子化合物
⑤G与D两种元素同主族,F、G、H三种元素同周期
⑥F元素是同周元素中离子半径最小的元素,H元素是同周期元素中原子半径最小的元素
(1)写出A、D、E三种元素形成的化合物的电子式 ;
(2)用惰性电极电解由E与H两元素形成的化合物的水溶液,其化学方程式为 ;
(3)八种元素中任意三种组成的易溶于水的酸性物质,能促进水电离的是 ,能抑制水电离的是 (各写一种化学式);
(4)某科研单位依据电化学原理用GD2来制备一种强酸R,装置如右图,电极为含有某种催化剂的多孔材料,能吸附气体,同时也能使气体与电解质溶液充分接触。通入GD2的电极为 极,其电极反应式为 ;
(5)甲、乙、丙分别是B、F、G三种元素最高价含氧酸的钠盐,甲、乙都能与丙发生反应,且丙用量不同,反应产物不同。回答问题:
①向甲溶液中缓慢滴加过量的丙溶液,可观察到的实验现象是 ;
②向乙溶液中缓慢滴加过量的丙溶液发生反应的离子方程式为 、 。
(I)某氮肥厂氨氮废水中的氮元素多以NH4+和NH3·H2O的形式存在。在微生物作用下,NH4+经过两步反应被氧化成NO3-,两步反应的能量变化示意图如下:
(1)1molNH4+(aq)全部氧化成NO3-(aq)的热化学方程式是 。
(2)在一定条件下,向废水中加入CH3OH,将HNO3还原成N2,若该反应消耗32gCH3OH转移6mol电子,则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是 。
(Ⅱ)超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,化学方程式如下:
2NO+2CO2CO2+N2 △H
某温度下用气体传感器测得不同的时间的NO和CO浓度如下表:
时间/s |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
C(NO)(×10-4mol·L-1) |
10.0 |
4.50 |
2.50 |
1.50 |
1.00 |
1.00 |
C(CO)(×10-3mol·L-1) |
3.60 |
3.05 |
2.85 |
2.75 |
2.70 |
2.70 |
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
(1)在上述条件下反应能够自发进行,则反应的△H 0(填写“>”、“<”、“=”)
(2)前2s内的平均反应速率v(N2)= ;
(3)在该温度下,反应的平衡常数K= (只写出计算结果);
(4)某同学设计了三组实验,分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,部分实验条件如下表:
实验编号 |
T/℃ |
NO初始浓度/mol·L-1 |
CO初始浓度/mol·L-1 |
催化剂的比表面积/m2·g-1 |
I |
280 |
1.20×10-3 |
5.80×10-3 |
82 |
II |
280 |
1.20×10-3 |
5.80×10-3 |
124 |
III |
350 |
1.20×10-3 |
5.80×10-3 |
124 |
该同学画出了表中三个实验条件下,混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图,请在图上标明各条曲线的实验编号;
(5)有人认为:催化剂比表面积增大,会提高NO和CO的反应效率,从而使污染物NO和CO的转化率提高。请用化学基本理论对此观点进行评价: 。
复分解反应存在这样一个规律:较强酸可制取较弱酸。盐类的水解也是复分解反应,弱酸强碱盐对应的弱酸越弱,其盐越容易发生水解。已知在常温下测得浓度均为0.1mol·L-1的5种溶液的pH:
溶质 |
CH3COONa |
NaHCO3 |
Na2CO3 |
NaClO |
NaCN |
pH |
8.1 |
8.8 |
11.6 |
10.3 |
11.1 |
请根据上述信息判断下列反应不能发生的是 ( )
A.CO2+H2O+2NaClO=Na2CO3+2HClO
B.CO2+H2O+ NaClO= NaHCO3+HC1O
C.CH3COOH+ NaCN= CH3COONa+ HCN
D.CH3COOH+Na2CO3=NaHCO3+CH3COONa
300 mL 2 mol·L-1硝酸与一定量的铝镁铁合金反应生成3.36 L NO(标准状况)和铁盐、铝盐、镁盐等,再向反应后的溶液中加入3 mol·L—1的NaOH溶液,使铝镁铁元素恰好全部转化为沉淀,则所加NaOH溶液的体积是 ( )
A.150 mL B.200 mL C.450 mL D.无法计算
反应3A2(g)+B2(g)2BA3(g)达到平衡时,不断改变反应条件(不改变A2、B2和BA3的量),右图表示反应速率与反应过程的关系,其中表示平衡混合物中BA3的含量最高的一段时间是 ( )
A.t0—t1
B.t2—t3
C.t3—t4
D.t5—t6