为了探究AgNO3的氧化性和热稳定性,某化学兴趣小组设计了如下实验。
Ⅰ.AgNO3的氧化性
将光亮的铁丝伸入AgNO3溶液中,一段时间后将铁丝取出。为检验溶液中Fe的氧化产物,将溶液中的Ag+除尽后,进行了如下实验。可选用试剂:①KSCN溶液 ②NaOH溶液 ③酸性KMnO4溶液 ④K3[Fe(CN)6]溶液。
(1)请完成下表:
操作 | 现象 | 结论 |
取少量除尽Ag+后的溶液于试管中,加入KSCN溶液,振荡 |
| 存在Fe3+ |
取少量除尽Ag+后的溶液于试管中,加入1~2滴 (填序号)溶液,振荡 |
| 存在Fe2+ |
【实验结论】Fe的氧化产物为Fe2+和Fe3+
Ⅱ.AgNO3的热稳定性
用下图所示的实验装置A加热固体,产生红棕色气体,在装置D中收集到无色气体。当反应结束以后,试管中残留固体为黑色。
(2)装置B的作用是 。
(3)经小组讨论并验证该无色气体为O2,其操作方法是 。
(4)【查阅资料】①Ag2O和粉末的Ag均为黑色;②Ag2O可溶于氨水。
【提出假设】试管中残留的黑色固体可能是:①Ag;②Ag2O;③Ag和Ag2O。
【实验验证】该小组为验证上述设想,分别取少量黑色固体,进行了如下实验:
实验编号 | 操 作 | 现 象 |
a | 加入足量氨水,振荡 | 黑色固体不溶解 |
b | 加入足量稀硝酸,振荡 | 黑色固体溶解,并有气体产生 |
【实验评价】根据上述实验,不能确定固体产物成分的实验是 (填实验编号)。
【实验结论】根据上述实验结果,得出AgNO3固体受热分解的化学方程式为 。
【实验拓展】另取2.0g AgNO3样品充分受热分解,共收集到标准状况下气体的体积为336mL,则样品中AgNO3的百分含量为 。
中国环境监测总站数据显示,PM2.5、SO2、NOx等是连续雾霾过程影响空气质量显著的污染物,其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此,对它们进行研究具有重要意义。请回答:
(1)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表:
离子 | K+ | Na+ | NH | SO | NO | Cl- |
浓度(mol/L) | 4×10−6 | 6×10−6 | 2×10−5 | 4×10−5 | 3×10−5 | 2×10−5 |
根据表中数据计算PM2.5待测试样的pH = 。
(2)NOx是汽车尾气的主要污染物之一。汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,其能量变化示意图如下:
N2(g)+O2(g)2NO(g) △H= 。
(3)消除氮氧化物和硫氧化物有多种方法。
Ⅰ.NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图所示:
①由图可知SCR技术中的氧化剂为 。
②用Fe做催化剂时,在氨气足量的情况下,当=1:1时,脱氮率最佳,已知每生成28g N2 放出的热量为QkJ,该反应的热化学方程式为 。
Ⅱ.工业上变“废”为宝,吸收工业中SO2和NO,可获得Na2S2O4和NH4NO3产品的流程图如下(Ce为铈元素):
①装置Ⅰ中的主要反应的离子方程式为 。
②装置Ⅲ还可以使Ce4+再生,若用甲烷燃料电池电解该装置中的溶液,当消耗1mol CH4时,
理论上可再生 mol Ce4+。
Ⅲ.用活性炭还原法可以处理氮氧化物。如发生反应:
C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) △H=Q kJ/mol。
在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
时间(min) 浓度(mol/L) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
NO | 1.00 | 0.58 | 0.40 | 0.40 | 0.48 | 0.48 |
N2 | 0 | 0.21 | 0.30 | 0.30 | 0.36 | 0.36 |
CO2 | 0 | 0.21 | 0.30 | 0.30 | 0.36 | 0.36 |
①Tl℃时,该反应的平衡常数K= 。
②30 min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡,根据上表中的数据判断改变的条件可能是________(答一种即可)。
铁、铝、铜及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用。请回答下列问题:
(1)铝离子的结构示意图为 。
(2)制造电路板的工艺中,FeCl3溶液可以蚀刻铜箔,该反应的离子方程式为 。
(3)氢氧化铝是医用的胃酸中和剂的一种。用离子方程式表示其作用机理是 。
(4)与明矾相似,硫酸铁也可用作絮凝剂,在使用时发现硫酸铁并不能使酸性废水中的悬浮物沉降除去,其原因是 。
(5)下表中,对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性的判断都正确的是 (填字母序号)。
选项 | 陈述Ⅰ | 陈述Ⅱ | 判断 |
A | 铁是地壳中含量最高的金属元素 | 铁是人类最早使用的金属材料 | Ⅰ对;Ⅱ对。 |
B | 常温下铁与稀硫酸反应生成氢气 | 高温下氢气能还原氧化铁生成铁 | Ⅰ对;Ⅱ对。 |
C | 铁比铝更易锈蚀 | 铝比铁活泼 | Ⅰ错;Ⅱ对。 |
D | 铝在空气中表面生成致密氧化膜 | 可用铝罐储存运输浓硫酸、浓硝酸 | Ⅰ错;Ⅱ对。 |
(6)钢铁的析氢腐蚀简单示意图如下图所示,正极的电极反应式为 。该图某处稍作修改即可成为钢铁电化学防护的简单示意图,其中一种方法是将C换成Zn等比Fe活泼的金属,请完善另一种方法的示意图。
中学化学常见有机物A(C6H6O)能合成紫外线吸收剂BAD和某药物中间体F,合成路线为:
(1)C中含氧官能团的名称为 ,W的结构简式为 。
(2)写出反应类型 A→B: ,E→F: 。
(3)下列关于E物质说法正确的是 (填字母序号)。
a.在核磁共振氢谱中有五组吸收峰
b.可以用酸性高锰酸钾溶液鉴别C和E
c.可以发生加成反应、聚合反应、氧化反应和消去反应
d.1mol E与NaOH溶液反应,最多消耗3mol NaOH
(4)C通过发生聚合反应可生成多种高分子化合物,写出C在一定条件下发生缩聚反应的化学方程式 。
(5)写出D和过量NaOH溶液反应的化学方程式 。
(6)W的同分异构体有多种,其中属于酚类且能发生银镜反应的同分异构体有 种,写出其中同时满足下列条件的同分异构体的结构简式 。
①不能发生水解反应
②跟饱和溴水反应时与Br2的物质的量之比为1∶2
常温下,1L pH=3的H2SO4溶液与下列溶液混合,其说法正确的是
A.与等体积pH=11的氨水混合后所得溶液pH小于7
B.与pH=3的CH3COOH溶液混合后所得溶液pH小于3
C.与等浓度的CH3COONa溶液混合后所得溶液pH一定小于7
D.与10L Ba(OH)2溶液恰好完全反应,则Ba(OH)2溶液的pH一定等于10
用下列装置进行相应实验,能达到实验目的的是