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HNO3 与金属反应时,还原产物可能是NO2、NO、N2O、N2和NH3 中的一...

HNO3 与金属反应时,还原产物可能是NO2、NO、N2O、N2NH3 中的一种或几种。某同学取一定量的Al、Fe混合物,与2.0L极稀的HNO3充分反应,假设HNO3的还原产物全部为铵盐。在反应后的溶液中,逐滴加入4mol/L的NaOH溶液,所加NaOH溶液的体积与产生的沉淀的物质的量的关系如图所示。分析图像回答问题:

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(1)与HNO3反应后Fe元素的化合价是     

(2)DE段发生反应的离子方程式为:         

(3)B点对应的沉淀的物质的量为      mol.

(4)原硝酸溶液的物质的量浓度为      mol/L.

 

(1)+3价 (2分) (2)NH4+ +OH-=NH3•H2O(2分) (3)0.056(2分) (4)0.0755(2分) 【解析】 试题分析:(1)根据图像可知,逐滴加入NaOH溶液,开始并没有出现沉淀,说明硝酸与铁、铝反应后,硝酸有剩余,则与HNO3反应后Fe元素的化合价是+3价。 (2)由图可知,从31mL到34 mL区间内发生的反应是氢氧根离子与铵根离子的反应,离子方程式为NH4+ +OH-=NH3•H2O。 (3)由图像可知,由34ml到36ml发生的反应为Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,消耗NaOH的物质的量为4mol/L×0.002L=0.008mol,从1mL到31mL发生的是Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓、Al3++3OH-=Al(OH)3↓,该阶段消耗的NaOH的物质的量为4mol/L×0.03L=0.12mol,其中Al3+消耗NaOH的物质的量为0.008×3=0.024mol,则Mg2+的物质的量为(0.12-0.024)÷2=0.048mol,所以B点对应的沉淀是0.008molAl(OH)3和0.048molMg(OH)2,总的物质的量为0.056mol. (4)根据上述分析,在D点的溶液是NaNO3和NH4NO3 的混合溶液,共(0.031×4+0.003×4)=0.136mol,则体现酸性的硝酸有0.136mol,根据上述分析,镁、铝分别为0.048mol、0.008mol,共失去的电子数为0.048×2+0.008×3=0.12mol,硝酸中N元素由+5价得电子生成-3价的铵盐,则作氧化剂的硝酸有0.12÷8=0.015mol,所以原硝酸的物质的量为0.151mol,浓度为0.0755mol/L。 考点:考查硝酸的化学性质,氧化还原反应,化学计算等知识。  
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红矾钠(重铬酸钠:Na2Cr2O7•2H2O)是重要的化工原料,工业上用铬铁矿(主要成分是FeO•Cr2O3)制备红矾钠的过程中会发生如下反应:4FeO(s)+Cr2O3(s)+8Na2CO3(s)+7O2(g)满分5 manfen5.com8Na2CrO4(s)+

2Fe2O3(s)+8CO2(g) ΔH<0

(1)请写出上述反应的化学平衡常数表达式:K=             

(2)图1、图2表示上述反应在t1时达到平衡,在t2时因改变某个条件而发生变化的曲线。由图1判断,反应进行至t2时,曲线发生变化的原因是____________________(用文字表达);

由图2判断,t2到t3的曲线变化的原因可能是________(填写序号)。

A.升高温度    B.加了催化剂    C.通入O2     D.缩小容器体积

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(3) 工业上可用上述反应中的副产物CO2来生产甲醇:CO2(g)+3H2(g)满分5 manfen5.comCH3OH(g)+H2O(g),已知该反应能自发进行,在容积固定的密闭容器中,由CO2和H2合成甲醇,则下列图像正确的是      

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CoCl2•6H2O是一种饲料营养强化剂。一种利用水钴矿(主要成分为Co2O3、Co(OH)3,还含有少量Fe2O3、Al2O3、MnO等)制取CoCl2•6H2O的工艺流程如下:

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已知:①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等,还原性Fe2+>Cl>Co2+

②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:(金属离子浓度为:0.01mol/L)

沉淀物

Fe(OH)3

Fe(OH)2

Co(OH)2

Al(OH)3

Mn(OH)2

开始沉淀

2.7

7.6

7.6

4.0

7.7

完全沉淀

3.7

9.6

9.2

5.2

9.8

③CoCl2•6H2O熔点为86℃,加热至110~120℃时,失去结晶水生成无水氯化钴。

回答下列问题:

(1)写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式                            

(2)写出NaClO3发生反应的主要离子方程式                      ;若不慎向“浸出液”中加过量NaClO3时,可能会生成有毒气体,写出生成该有毒气体的离子方程式                       

(3)“加Na2CO3调pH至a”,过滤所得到的沉淀成分为                       

(4)“操作1”中包含的基本实验操作,它们依次是         和过滤、减压烘干。

(5)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图。向“滤液”中加入萃取剂的目的是             ;其使用的最佳pH范围是                 。.

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A.2.0~2.5       B.3.0~3.5

C.4.0~4.5        D.5.0~5.5

 

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有机物A可发生如下转化(方框内物质均为有机物,部分无机产物已略去):

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已知:满分5 manfen5.com

请回答下列问题:

(1)F的蒸气密度是相同条件下H2密度的31倍,且分子中无甲基。已知1mol F与足量金属钠作用产生H2 22.4L(标准状况),则F的分子式是______。

(2)G与F的相对分子质量之差为4,则G的性质是______(填字母)。

a.可与银氨溶液反应

b.可与乙酸发生酯化反应

c.可与氢气发生加成反应

d.1mol G最多可与2mol新制Cu(OH)2发生反应

(3)D能与NaHCO3反应,且两分子D可以反应得到含有六元环的酯类化合物,E可使溴的四氯化碳溶液褪色,则D→E的化学方程式是______。

(4)B的同分异构体较多,写出一种不含甲基能发生银镜反应的同分异构体结构简式          

(5)A转化为B和F的化学方程式是______                      

(6)某烃分子H的碳原子数小于10,核磁共振氢谱只有一组峰,在相同条件下也可发生类似B→C的反应并只生成一种有机物I,I的结构简式:             

 

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将绿矾(FeSO4•7H2O)隔绝空气条件下加强热分解,已知产物全部为氧化物,为探究绿矾分解的反应产物,某同学进行了以下实验:

【实验一】为探究固体产物中铁元素的价态,该同学将固体产物溶于足量的稀硫酸得到相应的溶液,进行以下猜想和实验:

猜想

实验操作

预期现象

猜想一:铁元素只显       

① 取溶液样品,滴入KSCN溶液;

②取溶液样品,滴入稀酸性KMnO4溶液

加入KSCN溶液无明显现象

稀酸性KMnO4溶液颜色

猜想二:铁元素只显       

加入KSCN溶液呈       色;

稀酸性KMnO4溶液颜色无变化

猜想三:铁元素显+2,+3

加入KSCN溶液呈血红色;

稀酸性KMnO4溶液颜色褪色

【实验二】为进一步探究该反应的产物,进行了如下图所示的实验:

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(1)实验开始时,点燃C处酒精喷灯之前应先打开A处活塞通CO2,其目的是         

(2)饱和NaHCO3的作用是       ,其水溶液呈碱性的原因(用离子方程式解释)            

(3)该组同学称取了55.6克绿矾按如图装置进行试验,待绿矾分解完全后,E瓶中只出现白色沉淀且质量为23.3克;C中固体产物加入足量稀硫酸中,固体产物全部溶解,取溶液样品,加入KSCN,溶液呈血红色,取另一份溶液,加入酸性KMnO4,不褪色。根据这些实验现象和数据,可以得知绿矾分解的化学方程式为                            

(4)该组同学设计的装置存在着一个明显的缺陷是                          

 

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某固体粉末甲中可能含有K2CO3KNO3NaNO2、K2SO3、FeO、Fe2O3中的若干种,某同学为确定该固体粉末的成分,取甲进行连续实验,实验过程及现象如下:

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该同学得出的结论正确的是(  

A.根据现象1可推出该固体粉末中含有钠元素,但不含钾元素

B.根据现象2可推出该固体粉末中一定含有NaNO2

C.根据现象3可推出该固体粉末中一定含有Na2SO4

D.根据现象4和现象5可推出该固体粉末中一定含有FeO和Fe2O3

 

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