(15分)固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。以Mg(NO3)2为研究对象,四个学习小组拟通过实验探究其热分解的产物,分别提出如下4种猜想:
甲组:Mg(NO2)2、NO2、O2 乙组:MgO、NO2、O2
丙组:MgO、NO2、N2 丁组:Mg3N2、O2
(1)实验前,小组成员经讨论认定 组的猜想一定不成立,理由是_____________。
查阅资料得知:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
针对其他小组猜想,设计如下图所示的实验装置(图中加热、夹持仪器等均省略)进行探究:
A B C D
(2)实验过程
①简述检验该装置气密性的方法 。
②称取硬质试管A的质量为18.0g,试管A与Mg(NO3)2固体共21.8 g置于A中,加热前通入N2以驱尽装置内的空气,其目的是 ;关闭K,用酒精灯加热时,正确操作是先 然后固定在管中固体部位下加热。
③观察到A中有红棕色气体生成,C中有气泡。
④待样品完全分解,A装置冷却至室温、称量,测得硬质试管A和剩余固体的总质量为19.0g。
⑤取少量剩余固体于试管中,加入适量水,未见明显现象。
(3)实验结果分析讨论
①证明一定有O2生成的依据是 ,与此相关的化学原理为(用化学方程式表示) 。
根据实验现象和剩余固体的质量经分析可初步确认猜想_______组结论是正确的。
②一位同学认为上述装置不能确认分解产物中有O2,他的理由你认为可能是 , 如果需改进装置,应该 。
(4)据以上分析,Mg(NO3)2分解的化学方程式为 。
(15分)NH4Al(SO4)2是食品加工中最为快捷的食品添加剂,用于焙烤食品,工业上常用铝土矿(主要成分为Al2O3和少量的 SiO2、Fe2O3杂质)生产铵明矾晶体
NH4Al(SO4)2•12H2O,其工艺流程图如下:
(1)废渣a、b 的成分分别是:_________、_____________。(写名称)
(2)流程图中X的化学式为:_______________。
(3)反应Ⅲ的离子方程式为:_________________________________________;从铵明矾溶液中获得铵明矾晶体的操作依次为(填操作名称)_________、冷却结晶、过滤洗涤。
(4)过硫酸铵[(NH4)2S2O8]在工业生产中有广泛的用途,可以作为氧化剂和漂白剂,广泛地用于蓄电池工业;还用作聚合的引发剂、纤维工业的脱浆剂。在上述的工艺流程中用惰性电极电解X与反应Ⅵ所得物质的混合溶液可以得到过硫酸铵。
写出阳极反应式:________________________ ____。
(5)反应Ⅶ的化学方程式为:_________________________ _____________;
NH4HSO4溶液中离子浓度由大到小顺序为:__________________________ _。
(6)向硫酸铝铵溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液,不可能发生的反应是 (填选项字母)
A.4NH4Al(SO4)2+3Ba(OH)2=2(NH4)2SO4+3BaSO4↓+ Al2 (SO4)3+2Al(OH)3↓
B.2NH4Al(SO4)2+4Ba(OH)2=(NH4)2SO4+3BaSO4↓+Ba(AlO2)2
C.2NH4Al(SO4)2+3Ba(OH)2=(NH4)2SO4+3BaSO4↓+2Al(OH)3↓
D.NH4Al(SO4)2+2Ba(OH)2=NH3·H2O+2BaSO4↓+ Al(OH)3↓
(10分)
(1)制备氢氧化铁胶体的化学方程式为 。
(2)碳酸氢钠在水溶液中的电离方程式为 。
(3)能证明Na2SO3溶液中存在SO32-+H2OHSO3-+OH-水解平衡的事实是 (填选项字母)。
A.滴入酚酞溶液变红,再加入H2SO4溶液后红色退去
B.滴入酚酞溶液变红,再加入氯水后红色退去
C.滴入酚酞溶液变红,再加入BaCl2溶液后产生沉淀且红色褪去
(4)现有可逆反应:2A(g)+2B(g)C(g)+3D(s),在密闭容器的容积、温度都相同的条件下,分别从以下两条途径建立平衡:Ⅰ. A、B的起始物质的量均为2 mol,Ⅱ.C、D的起始物质的量分别为2 mol和6 mol。以下说法中正确的是 (填选项字母)。
A.Ⅰ、Ⅱ两条途径最终达到平衡时,体系内混合气体的百分组成相同
B.达到平衡时,途径Ⅱ所得混合气密度为途径Ⅰ所得混合气密度的2倍
C.达到平衡时,途径ⅡC的平衡浓度大于途径ⅠC的平衡浓度的2倍
(5)在恒容绝热(不与外界交换能量)条件下进行2A (g)+ B(g)2C(g)+ D(s)反应,按下表数据投料,反应达到平衡状态,测得体系压强升高。简述该反应的平衡常数与温度的变化关系: 。
物质 | A | B | C | D |
起始投料/mol | 2 | 1 | 2 | 0 |
4.6g铜镁合金完全溶解于100mL密度为1.40g·mL-1、质量分数为63%的浓硝酸中,得到4480mLNO2和336 mLN2O4 的混合气体(标准状况),向反应后的溶液中加入1.0mol·L-1NaOH溶液至离子恰好全部沉淀时,下列说法不正确的是
A.该合金中铜与镁的物质的量之比是46:69
B.该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0mol·L-1
C.产生沉淀8.51 g
D.离子恰好完全沉淀时,加入NaOH溶液的体积是230mL
常温下,将amol·L-1 的氨水与bmol·L-1盐酸等体积混合,已知相同条件下氨水的电离程度大于NH4+的水解程度,则下列有关推论不正确的是
A.若混合后溶液pH=7,则c(NH4+)=c(Cl-)
B.若b=2a,则c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)
C.若a=2b,则c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)
D.若混合后溶液满足c(H+)=c(OH-)+c(NH3·H2O),则可推出a=b
美国圣路易斯大学研制新型的乙醇燃料电池,用质子(H+)溶剂,在200oC左右供电。电池总反应为:C2H5OH+3O2→2CO2+3H2O,下图是该电池的示意图,下列说法正确的是
A.a极为电池的正极
B.电池工作时电流由a极沿导线经灯泡再到b极
C.电池正极的电极反应为:4H+ + O2 + 4e-=2H2O
D.电池工作时,1mol乙醇被氧化时就有6mol电子转移