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硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]是分析化学中的重要试剂,在不同温度下加...

硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]是分析化学中的重要试剂,在不同温度下加热分解产物不同。设计如图实验装置(夹持装置略去),在500℃时隔绝空气加热A中的硫酸亚铁铵至分解完全,确定分解产物的成分。

(1)B装置的作用是_________________________________________

(2)实验中,观察到C中无明显现象,D中有白色沉淀生成,可确定产物中一定有____________气体产生,写出D中发生反应的离子方程式______________________。若去掉C,能否得出同样结论____________(填“是”或“否”) ,原因是____________________________

(3)A中固体完全分解后变为红棕色粉末,某同学设计实验验证固体残留物仅为Fe2O3,而不含FeO,请帮他完成表中内容。(试剂,仪器和用品自选)

实验步骤

预期现象

结论

___________________________

________________________

固体残留物仅为Fe2O3

 

 

(4)若E中收集到的气体只有N2,其物质的量为xmol,固体残留物Fe2O3的物质的量为ymol,D中沉淀物质的量为zmol,则x、y和z应满足的关系为________________________

(5)结合上述实验现象,完成硫酸亚铁铵在500℃时隔绝空气加热完全分解的化学方程式_______________

 

检验产物中是否有水生成 SO2 SO2+H2O2+Ba2+=BaSO4↓+2H+ 否 若有SO3也有白色沉淀生成 步骤:取少量A中残留物于试管中,加入适量稀硫酸,充分振荡使其完全溶解;将溶液分成两份,分别滴加高锰酸钾溶液、KSCN溶液(或:依次滴加K3Fe(CN)6溶液、KSCN溶液或其他合理答案) 现象:若高锰酸钾溶液不褪色,加入KSCN溶液后变红(或:加入K3Fe(CN)6溶液无现象,加入KSCN溶液后变红,或其他合理答案) 3x+y=z 2(NH4)2Fe(SO4)2Fe2O3+2 NH3↑+N2↑+4SO2↑+5H2O 【解析】(1)B装置中硫酸铜粉末的作用是检验产物中是否有水生成; (2)装置C中BaC12溶液的作用是为了检验分解产物中是否有SO3气体生成,若含有该气体,会生成硫酸钡白色沉淀,观察到的观象为溶液变浑浊;现C中无明显现象,说明不含有SO3气体,再结合观察到D中有白色沉淀生成,说明含有SO2气体;装置D中通入二氧化硫和过氧化氢发生氧化还原反应,生成硫酸和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,反应的离子方程式为:SO2+H2O2+Ba2+=BaSO4↓+2H+;若去掉C,不能得出相同的结构,原因是无法排除SO3的干扰,因若有SO3也有白色沉淀生成; (3)根据亚铁离子的还原性,可以用高锰酸钾溶液检验,方法为:取少量A中残留物与试管中,加入适量稀硫酸,充分振荡使其完全溶解,在所得溶液中滴加高锰酸钾溶液,并振荡,若高锰酸钾溶液褪色,则残留物中含有FeO;若高锰酸钾溶液不褪色,则残留物中不含FeO; (4)若E中收集到的气体只有N2,其物质的量为xmol,固体残留物Fe2O3的物质的量为ymol,D中沉淀物质的量为zmol,其中N2和Fe2O3均为氧化产物,而SO2为还原产物,根据电子守恒规律,可知2×3xmol+2ymol=2Zmol,即3x+y=z; (5)综合实验现象并结合电子守恒和原子守恒,硫酸亚铁铵在500℃时隔绝空气加热完全分解的化学方程式为2(NH4)2Fe(SO4)2Fe2O3+2 NH3↑+N2↑+4SO2↑+5H2O。  
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汽车尾气中含有上百种化合物,污染物中以NO为主。请回答下列与NO相关的问题:

(1)汽车发动机工作时燃料燃烧会使氮气转化为NO。

已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+akJ·mol-1。NO中氮氧键键能为b kJ·mol-1、O=O键能为 c kJ·mol-1

计算N_N的键能为____________kJ·mol-1(用含a、b、c的代数式表示)。

(2)NO和CO在一定温度和催化剂的条件下可发生反应:

2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)    △H=-538 kJ·mol-1

一定温度下,向体积为2L的密闭容器中充入一定量的NO和CO,发生上述反应。反应过程中测定的部分数据见下表:

时间/min

n(NO)/mol

n(CO)/mol

n(N2)/mol

n(CO2)/mol

0

0.100

0.200

0

0

4

 

 

0.020

 

6

 

 

 

0.050

8

 

 

0.025

 

 

①反应在0~4 min内的平均速率v(CO)=_____________

②下列叙述中,能说明反应已达到平衡的是____________

a.NO的消耗速率和CO2的生成速率相等        b.容器内的压强不再变化

c.混合气体的密度不再变化                    d.N2的百分含量不再变化

③计算该温度下的平衝常数K=____________

④8min时,其他条件不变,向该反应容器中再通入0.05molNO和0.100CO,重新达到平衡时混合气体中N2的百分含量将____________(填“减小”、“增大”或“不变” )。   

(3)工业上采用电解NO的方法制备NH4NO3,其工作原理如图。X、Y皆为Pt电极,为使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充NH3

①Y电极上的电极反应式为_______________________________

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硼及硼的化合物有着广泛的用途。请回答下列问题:

(1)硼在元素周期表中的位置为____________,硼元素有两种天然同位素10B和11B,硼元素的近似相对原子质量为10.8,则两种同位素原子的原子个数之比为_____________

(2)单质硼(B)在一定条件下与NaOH溶液反应生成NaBO2和一种气体,请写出该反应的化学方程式__________________________

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① 经测定B2H6中B原子最外层也满足8电子结构,由此推测B2H6与C2H6分子结构____________(填“相同”或“不相同”)。

②B2H6可由BF3与NaBH4在一定条件下反应制得,写出该反应的化学方程式_____________

③B2H6是强还原剂,它与水反应生成H3BO3和H2。若有0.1mol B2H6与水完全反应,则产生H2在标准状况下的体积为____________L。

 

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短周期元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大,X与Q同主族,X的最外层电子数是次外层电子数的2倍,W的最外层电子数等于其电子层数,Y与Z的核外电子数之和等于X与Q的核外电子数之和,下列说法正确的是(  )

A. Z、W、Q、X、Y原子半径依次减小

B. W最高价氧化物对应水化物一定能溶于Z最高价氧化物对应水化物的溶液中

C. Y与Q形成化合物在常温下一定为气态

D. Z、Q元素的单质都可以将X元素的单质从其氧化物中置换出来

 

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常温下,下列说法不正确的是(  )

A. 将pH=4的某酸稀释10倍,测得其pH<5,则该酸为弱酸

B. 相同pH 的 CH3COONa、NaOH 和 Na2CO3三种溶液:c(NaOH)<c(Na2CO3) <c(CH3COONa)

C. 0.1 mol/L NaHA 溶液 pH=5,则溶液:c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(H2A)

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下列实验装置(固定装置略去)能完成相应实验目的的是(  )

                           

A. 分离CCl4和水    B. 酸碱中和滴定    C. 吸收HCl尾气    D. 中和热的测定

 

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