(13分)(1)“天宫一号”于2011年9月在酒泉卫星发射中心发射,标志着我国的航空航天技术迈进了一大步。火箭的第一、二级发动机中,所用的燃料为偏二甲胼和四氧化二氮,偏二甲肼可用胼来制备。
①用肼(N2H4)为燃料,四氧化二氮做氧化剂,两者反应生成氮气和气态水。
已知:N2(g)+2O2(g)=N2O4(g) △H=10.7kJ· mol-1[
N2H4(g)+02(g)=N2(g)+2H20(g) △H=-543 kJ· mol-1
写出气态肼和N2O4反应的热化学方程式为 .
②已知四氧化二氮在大气中或在较高温度下很难稳定存在,它很容易转化为二氧化氮。试推断由二氧化氮制取四氧化二氮的反应条件(或措施): 。
(2)科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池,其效率更高,可用于航天航空。如图l所示装置中,以稀土金属材料做惰性电极,在两极上分别通入CH4和空气,其中固体电解质是掺杂了Y203的Zr02固体,它在高温下能传导阳极生成的02-离子(02+4e →202-)。
①c电极的名称为 ,d电极上的电极反应式为 。
②如图2所示电解l00mL0.5 mol·L-1CuS04溶液,a电极上的电极反应式为
。若a电极产生56mL(标准状况)气体,则所得溶液的pH= (不考虑溶液体积变化),若要使电解质溶液恢复到电解前的状态,可加入 (填序号)。
a. CuO b. Cu(OH)2 c.CuC03 d.Cu2(OH)2C03
(l4分)向2L固定容积的密闭容器中加入一定量的NH3,H2和N2三种气体。一定条件下发生反应2NH3 N2+3H2,各物质浓度随时间变化如图1所示。图2为t时刻后改变容器中条件,平衡体系中反应速率随时间变化的情况,且两个阶段各改变一种不同的条件。
(1)能证明反应达到平衡状态的是 (填标号,下同)。
A.容器内压强不再发生变化 B. N2的体积分数不再发生变化
C. 容器内气体质量不再发生变化 D. 容器内气体密度不再发生变化
(2)若tl=15 s,则t0-t1阶段以H2浓度变化表示的反应速率为 。
(3)t3-t4阶段改变的条件为 。
(4)上述反应的平衡常数K= (保留两位小数);向容器中再通入1.4molNH3、0.8 molH2,平衡 移动(填“向右”、“向左”或“不移动”)。
(5)25OC时,将a mol·L-1的氨水与0.1 mol·L-1的盐酸等体积混合。
①当溶液中离子浓度关系满足c(NH4+)<c(Cl-)时,则反应的情况可能为
a.盐酸不足,氨水剩余 b. 氨水与盐酸恰好完全反应 c.盐酸过量
②当溶液中c(NH4+)=c(Cl-)时,用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb= 。
(13分)安全气囊是行车安全的重要设施。当车辆发生碰撞的瞬间,安全装置通电点火使其中的粉末分解释放出大量的氮气形成气囊,从而保护司机及乘客。为研究安全气囊工作的化学原理,取安全装置中的粉末进行研究。经实验分析,确定该粉末是一种混合物且只含Na、Fe、N、0四种元素。
(1)氧元素在元素周期表中的位置是 ,Na原子结构示意图为 ,其中三种主族元素的离子半径从大到小的顺序是 (用离子符号表示)
(2)水溶性实验表明,安全气囊中固体粉末部分溶解。不溶物为一种红棕色固体,可溶于盐酸。已知该不溶物能发生铝热反应,写出反应的化学方程式 。
(3)氮的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应生成一种盐,该盐晶体中含有的化学键类型是 ,其水溶液显 性(填“酸”、“碱”或“中”),原因是
(用离子方程式表示)。
(16分)印刷电路的废腐蚀液含有大量CuCl2、FeCl2和FeCl3,任意排放将导致环境污染及资源的浪费,可从该废液中回收铜,并将铁的化合物全部转化为FeCl3溶液,作为腐蚀液原料循环使用。
(1)测得某废腐蚀液中含CuCl2 1.5 mol·L-1、FeCl23.O mol·L-1、FeCl3 1.0 mol·L-1、HCl3.0 mol·L-1。取废腐蚀液200mL按如下流程在实验室进行实验:
回答下列问题:
① 废腐蚀液中加入过量铁粉后,发生反应的离子方程式为 。
② 检验废腐蚀液中含有Fe3+的实验操作是 ;
在上述流程中,“过滤”用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 。
③由滤渣得到纯铜,除杂所需试剂是 。
(2)某化学兴趣小组利用下图装置制取氯气并通入到FeCl2溶液中获得FeCl3溶液。
①实验开始前,某同学对实验装置进行了气密性检查,方法是 。
②浓盐酸与二氧化锰反应的化学方程式为 ;
烧杯中NaOH溶液的作用是 。
③参考(1)中数据,按上述流程操作,需称取Fe粉的质量应不少于 g,
需通入Cl2的物质的量应不少于 mol.
(4分)下列实验操作或实验所得出的结论正确的是 (填序号)。
A.镀锌层破损后即对镀锌铁(白铁)制品失去保护作用
B.制备Fe(OH)3胶体时,应向沸水中逐滴加入1 mol·L-1的FeCl3溶液,并继续加热到液体呈透明的红褐色为止
C.用托盘天平称取5.85gNaCl,称量时砝码放在右盘,氯化钠放在左盘
D.用灼烧闻气味的方法可以区别合成纤维和羊毛
E.用新制Cu(OH)2悬浊液与病人尿液共热,可检验尿液中是否含有葡萄糖
某温度下,在一个2L的密闭容器中,加入4molA和2molB进行如下反应: 3A(g)+2B(g) 4C(g)+D(g),反应2min后达到平衡,测得生成l.6molC,下 列说法正确的是
A.前2min,D的平均反应速率为0.2mol·L-1·min-1。
B.此时,B的平衡转化率是40%
C.增大该体系的压强,平衡不移动,化学平衡常数不变
D. 增加B,平衡向右移动,B的平衡转化率增大