(15分)某化学兴趣小组拟用下图装置制备氢氧化亚铁并观察其颜色。提供化学药品:铁粉、稀硫酸、氢氧化钠溶液。
(1)稀硫酸应放在 中(填写仪器编号)。
(2)本实验通过控制A、B、C三个开关,将仪器中的空气排尽后,再关闭开关 、打开开关 就可观察到氢氧化亚铁的颜色。试分析实验开始时排尽装置中空气的理由 。
(3)实验时为防止仪器2中铁粉通过导管进入仪器3中,可采取的措施是 。
(4)在FeSO4溶液中加入(NH4)2SO4固体可制备硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O] (式量为392),该晶体比一般亚铁盐稳定,不易被氧化,易溶于水,不溶于乙醇。
①为洗涤(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O粗产品,下列方法中最合适的是 。
A.用冷水洗 B.先用冷水洗,后用无水乙醇洗
C.用30%的乙醇溶液洗 D.用90%的乙醇溶液洗
②为了测定产品的纯度,称取a g产品溶于水,配制成500mL溶液,用浓度为c mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定。每次所取待测液体积均为25.00mL,实验结果记录如下:
实验次数 | 第一次 | 第二次 | 第三次 |
消耗高锰酸钾溶液体积/mL | 25.52 | 25.02 | 24.98 |
则该产品纯度为 。上表中第一次实验中记录数据明显大于后两次,其原因可能是 。
A.实验结束时俯视刻度线读取滴定终点时酸性高锰酸钾溶液的体积
B.滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定结束无气泡
C.第一次滴定用的锥形瓶用待装液润洗过,后两次未润洗
D.该酸性高锰酸钾标准液保存时间过长,有部分变质,浓度降低
(15分)工业上用N2和H2 合成NH3 “N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) ∆H<0”,而氨又可以进一步制备硝酸,在工业上一般可进行连续生产。请回答下列问题:
(1)已知:N2(g) + O2(g) =2NO(g) ∆H1= +a kJ·mol-1
N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) ∆H2=-b kJ·mol-1
2H2(g) + O2(g) =2H2O(g) ∆H3=-c kJ·mol-1
若有34 g 氨气经催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气所放出的热量为 。
(2)合成NH3达到平衡后,某时刻改变下列条件 ,在达到新平衡的过程中正反应速率始终增大。
A.升温 B.加压 C.增大c(N2) D.降低c(NH3)
(3)某科研小组研究:在其他条件不变的情况下,改变起始物氢气的物质的量对合成NH3反应的影响。实验结果如图所示:(图中T表示温度,n表示起始时H2物质的量)
①图像中T2和T1的关系是:T2 T1(填“>”、“<”、“=”或“无法确定”)。
②比较在a、b、c三点所处的平衡状态中,反应物N2 的转化率最大的是 (填字母)。
③若容器容积为1L,b点对应的n=0.15mol,测得平衡时H2的转化率为60%,则平衡时N2的物质的量浓度
为 mol·L-1。
(4)一定温度下,将2mol N2和4mol H2置于1L的恒容密闭容器中反应,测得不同条件、不同时间段内合成NH3反应中N2的转化率,得到数据如下表:
上表中a、b、80%三者的大小关系为 (填“>”、“=”、“<”、“无法比较”)。
(5)向绝热、恒容的密闭容器中通入H2、N2使其在一定条件下合成NH3,请在下图中画出平衡常数K随时间的变化曲线。
(18分)Ⅰ.(6分)短周期的5种主族元素A、B、C、D、E,原子序数依次增大。A、B、C三种元素原子电子层数之和是5;B原子的最外层电子数是其电子层数的2倍;D的一种单质是一种有特殊臭味的淡蓝色气体,可用于杀菌消毒;E与A在同一主族。请回答下列问题:
(1)写出A与E形成的化合物的电子式 。
(2)B、D、E组成的一种盐中,B的质量分数为17.91%,其水溶液能使酸性高锰酸钾溶液褪色,写出该盐的化学式 。
(3)写出工业制备单质E的化学方程式 。
Ⅱ.(12分)某研究小组为了探究仅一种白色粉末状固体X(仅含四种元素)的组成和性质,称取6.3g固体X,设计并完成了如下实验:
已知:Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O
请回答下列问题:
(1)画出沉淀丙中金属元素的原子结构示意图 ,写出气体甲的电子式 。
(2)X的化学式是 。
(3)生成砖红色沉淀的原因是 (用化学方程式表示)。
(4)在加热条件下,用氢气还原砖红色沉淀,写出该反应的化学方程式 ,有人提出产物中可能还含有Cu2O,请设计实验方案验证之 。
(10分)CO不仅是家用煤气的主要成分,也是重要的化工原料。工业上用简单有机物合成高分子涂料黏胶剂I的过程如下:
请回答下列问题:
(1)A的结构式 。
(2)G分子中官能团名称是 。
(3)写出反应①的化学方程式 ,指出②的反应类型 。
(4)写出反应③的化学方程式 。
某溶液可能含有Al3+、NH4+、Fe2+、Na+、CO32–、SO42–、Cl–、NO3–中的若干种。若在该溶液中逐滴加入稀盐酸至过量无明显现象,并得到X溶液,对X溶液进行如下实验:(已知该题忽略水的电离,且原溶液中各离子浓度均为0.5mol·L-1)。
下列结论正确的是
A.原溶液中可能含有NO3–和Al3+
B.白色沉淀C可能是Al(OH)3
C.原溶液中一定存在NH4+、Fe2+、SO42–、Cl–
D.沉淀B可能是Fe(OH)2和Fe(OH)3的混合物
Ⅰ.将广泛应用于航空工业的某合金(两种金属组成)投入过量浓硝酸中,合金与硝酸剧烈反应,放出红棕色气体X和蓝绿色溶液Y。若将少量Y滴入NaCl溶液中,只产生白色沉淀。
(1)氯元素在周期表中的位置: 。
(2)组成合金的金属是 (填选项字母)。
A.Cu,Mg B.Cu,Al C.Cu,Fe D.Cu,Ag
(3)X是大气污染物之一,利用氨水可以将SO2和X同时吸收处理,原理如下图所示:
NO2被吸收的离子方程式是 。
II.某研究小组为了探究一种无机盐A(只含四种元素)的组成,设计并完成了如下实验:取少量无机盐A,加入足量6%的H2O2溶液,充分反应后除了生成水外还有4种产物,分别是:气态氧化物B,气态单质C,盐D和含氧强酸E。将B、C、D、E均通(加)入Ba(OH)2溶液中,B、D、E与Ba(OH)2生成了白色沉淀,再向白色沉淀中加入足量稀硝酸,只有B生成的沉淀溶解且放出气体B。A、D的焰色呈紫色。C在标况下的密度为1.25g/L。请回答下列问题:
(1)A的化学式是 ,C的结构式为 。
(2)A与双氧水反应的化学方程式为 。
(3)B与Ba(OH)2反应生成沉淀的离子方程式为 。
(4)一种短周期的金属单质R在B、C中都能燃烧,则相同条件下,等体积的B、C完全反应消耗金属单质R的质量比为 。
(5)请利用题中出现的物质[即A~E、H2O2溶液和Ba(OH)2溶液等]检验(NH4)2Fe(SO4)2晶体中含有Fe2+ 。