(16分)某课外活动小组对“外界条件对铜与稀硝酸反应速率的影响”作了如下探究.
(1)现有以下仪器和用品:橡胶管、秒表、温度计、amol/L稀硝酸、bmol/L稀硝酸及下图中仪器.
①写出本实验的化学方程式,并标出电子转方向和数目: .
②设计实验方案:在 下,测定 .
③在答卷的图中将A、B、C、D、几处用橡胶管以正确方式连接起来,以测定反应所产生气体的体积(三个容器中的液体和水都已画出).
④测定前,为避免NO被氧化为NO2,要用CO2排出锥形瓶和橡胶管中的空气:在锥形瓶中加入铜片后松开K2弹簧夹,从K2处的橡胶管向装置中通入CO2,此时K1处应进行的操作是 ,则空气已排尽.
(2)注入稀硝酸后,在给定条件下设计实验探究浓度和温度对化学反应速率的影响:温度25℃、50℃;时间t1、t2、t3;收集气体体积V1、V2.请完成下表:
实验 编号 | 稀硝酸的浓度/(mol/L) | 稀硝酸的体积/mL | 温度 /℃ | 时间 /min | 收集气体 的体积/mL |
① | a | V | 25 | t1 | V1 |
② |
| V |
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③ |
| V |
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(16分)纳米氧化铝在陶瓷、电子、生物医药等方面有广泛的用途,它可通过硫酸铝铵晶体热分解得到[已知:硫酸铝铵晶体的化学式为Al2(NH4)2(SO4)4·24H2O,相对分子质量为906].制备硫酸铝铵晶体的实验流程如下:
(1)H2O2氧化FeSO4的离子方程式为 .
(2)加入氨水的目的是 ,其化学反应方程式为 .
(3)若要保证产品的纯度,必须检验加入氨水后杂质是否除尽?其实验操作是:用试管取少量滤液, ,则说明杂质已除净.
(4)上述流程中,“分离”所包含的操作依次为: 、 、过滤、洗涤、干燥;请完成硫酸铝铵晶体高温分解的化学方程式:2Al2(NH4)2(SO4)4·24H2OAl2O3+ NH3↑+ SO3↑+ .
(5)取4.53 g 硫酸铝铵晶体加热分解,最终剩余0.51 g Al2O3固体.加热过程中,固体质量随温度的变化如图所示.请计算确定400℃时(硫酸铵未分解)剩余固体成分的化学式为 (不必写出计算过程).
(16分)
(1)汽车发动机工作时会引发N2和O2反应,生成NOx等污染大气.其中生成NO的能量变化示意图如右图:
①该反应的热化学方程式为 .
②根据下图所示,只改变条件R,当N2的转化率从a3到a1时,平衡常数K .
A.可能增大
B.一定不变
C.可能不变
D.可能减小
E.增大、减小、不变均有可能
(2)尿素(又称碳酰胺)是含氮量最高的氮肥,工业上利用CO2和NH3在一定条件下合成尿素的反应分为:
第一步:2NH3(g)+CO2(g) H2NCOONH4(氨基甲酸铵) (l)
第二步:H2NCOONH4(l) H2O(g)+H2NCONH2(l)
某实验小组模拟工业上合成尿素的条件,在一体积为500 L的 密闭容器中投入4 mol氨和1 mol二氧化碳,验测得反应中各组分的物质的量随时间的变化如图所示:
①合成尿素总反应的快慢由第 步反应决定.
②反应进行到10 min时测得 CO2 的物质的量如上图所示,则用CO2表示的第一步反应的速率v(CO2)= mol/(L·min).
③由氨基甲酸铵和CO2曲线变化可得出关于浓度变化和平衡状态的两条结论是:
a. ;
b. .
(16分)已知某反应为:
(1)1molM完全燃烧需要 molO2.
(2)有机物N不可发生的反应为 :
A.氧化反应
B.取代反应
C.消去反应
D.还原反应
E.加成反应
(3)M有多种同分异构体,其中能使FeCl3溶液显紫色、苯环上只有两个取代基、无环物质的同分异构体有 种.
(4)物质N与H2反应生成的P(结构简式为)发生缩聚反应产物的结构简式为 ;P物质的钠盐在适当条件下氧化为芳香醛Q,则Q与银氨溶液发生反应的化学方程式为 .
(5)有机物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的转化关系为:
有机物Ⅱ的结构简式为 ;A、B可以发生类似①的反应生成有机物Ⅰ,则该反应的化学方程式为 .
下列操作和现象与结论均正确的是
选项 | 操作 | 现象 | 结论 |
A | 向盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液中通入SO2 | 有白色沉淀生成 | BaSO3难溶于酸 |
B | 向等浓度的KCl、KI混合液中滴加AgNO3溶液 | 先出现黄色沉淀 | Ksp(AgCl)> Ksp(AgI) |
C | 溴乙烷与NaOH水溶液共热后,加HNO3酸化,滴加AgNO3溶液 | 出现淡黄色沉淀 | 溴乙烷含溴元素 |
D | 取久置的Na2O2粉末,向其中滴加过量的盐酸 | 产生无色气体 | Na2O2没有变质 |
短周期主族元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大,其中A与C同主族,A与其它元素不在同一周期,B与D同主族,常温下D的单质为淡黄色固体.下列推断正确的是
A.原子半径由小到大的顺序:r(C)<r(D)<r(E)
B.元素D、E分别与A形成的化合物的热稳定性:E>D
C.元素D的最高价氧化物对应水化物的酸性比E的强
D.元素B分别与A、C形成的化合物中化学键的类型不同