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一氧化氮、二氧化氮等氮氧化物是常见的大气污染物,然而它们在工业上有着广泛的用途。...

一氧化氮、二氧化氮等氮氧化物是常见的大气污染物,然而它们在工业上有着广泛的用途。

已知:①室温下,2NO+Na2O2=2NaNO2;②酸性条件下,NO或NO2都能与MnO4反应生成NO3

Ⅰ.以木炭、浓硝酸、水和铜为原料生成的一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠的装置如下图所示:

(1)A中反应的化学方程式_____________

(2)装置B中观察到的主要现象______________

(3)仪器D的名称是___________________

(4)A中滴入浓硝酸之前,应先通入N2一段时间,原因是____________

(5)写出NO被酸性KMnO4氧化的离子反应方程式______________

(6)若无装置D,则E中产物除NaNO2外,还有_______(填化学式)。

Ⅱ.某研究性学习小组对NO2与Na2O2能否发生反应进行探究。

步骤1:提出假设

假设一:NO2与Na2O2不反应;

假设二:NO2能被Na2O2氧化;

假设三:______________________________________________

步骤2:设计实验

(1)实验时,将NO2气体通入盛有Na2O2的玻璃管中,淡黄色粉末完全变成白色,说明假设________不成立。

(2)为验证假设二是否成立,该小组同学进行如下定性实验研究,请完成下表内容。

实验步骤(不要求写具体操作过程,试剂、仪器任选)

预期的实验现象及结论

取适量的白色固体置于试管中,加蒸馏水溶解,

__________________________________________

___________________________

 

 

 

 

C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O 溶液变蓝,铜片溶解,有无色气体冒出 (球形)干燥管 排尽装置中的空气,防止对后续实验有干扰 5NO+3MnO4-+4H+=5NO3-+3Mn2++2H2O Na2CO3(或Na2CO3、NaOH ) NO2能被Na2O2还原 一 再滴加稀硫酸酸化,最后滴加高锰酸钾溶液 若高锰酸钾溶液不褪色,则假设二成立 若高锰酸钾溶液褪色,则假设二不成立(或再滴加稀硫酸酸化,最后加铜粉,若铜粉溶解且溶液变蓝色,则假设二成立,若铜粉不溶解,则假设二不成立,其他合理答案也可) 【解析】 I.(1)装置A中是浓硝酸和碳加热发生反应,生成二氧化氮、二氧化碳和水,依据氧化还原反应电子守恒和原子守恒配平; (2)装置B中是A装置生成的二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,硝酸和铜反应生成硝酸铜,一氧化氮和水; (3)依据仪器D的结构判断其名称; (4)空气中含有O2、二氧化碳和水蒸气,会影响实验结论的判断; (5)NO会被酸性高锰酸钾溶液氧化为NO3-,高锰酸钾被还原为Mn2+; (6)一氧化氮中混有二氧化碳和水蒸气,二氧化碳和过氧化钠发生的反应生成碳酸钠和氧气,水与过氧化钠反应生成氢氧化钠; II.依据Na2O2中O元素的化合价及已知的二种假设,推断假设三; (1)依据Na2O2与通入的气体在玻璃管中发生反应,淡黄色粉末完全变成白色说明假设一不成立; (2)若假设二成立,反应产生了NO3-,NO3-无还原性,不能使酸性高锰酸钾溶液溶液褪色。 (1)装置A中是浓硝酸和碳加热发生反应,生成二氧化氮、二氧化碳和水,反应的化学方程式为C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O; (2)装置B中是A装置生成的二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮,3NO2+H2O=2HNO3+NO,硝酸和铜反应生成硝酸铜,一氧化氮和水,所以反应现象为气体变为无色,溶液变蓝,铜片溶解,导管口有无色气体冒出; (3)仪器D的名称是干燥管; (4)A中滴入浓硝酸之前,应先通入N2一段时间,原因是由于装置内有空气,空气中的氧气、二氧化碳及水蒸气会影响后续试验,先通入N2一段时间,排尽装置中的空气,防止对后续实验有干扰; (5)NO具有还原性,会被酸性高锰酸钾溶液溶液氧化为NO3-,反应的离子方程式为:5NO+3MnO4-+4H+=5NO3-+3Mn2++2H2O; (6)装置D中盛有碱石灰,碱石灰可以吸收CO2、水蒸气,二氧化碳和过氧化钠发生的反应生成碳酸钠和氧气,水与过氧化钠反应生成氢氧化钠,故C产物中除亚硝酸钠外还含有副产物碳酸钠和氢氧化钠。 II.探究NO2与Na2O2能否发生反应,依据假设一:NO2与Na2O2不反应;假设二:NO2能被Na2O2氧化;假设三:NO2能被Na2O2还原 (1)实验时,将NO2气体通入盛有Na2O2的玻璃管中,淡黄色粉末完全变成白色,说明NO2气体与Na2O2发生了化学反应,证明假设一不成立。 (2)假设二:NO2能被Na2O2氧化,则NO2被氧化变为NO3-,根据酸性条件下,NO或NO2-都能与MnO4-反应生成NO3-,可取适量的白色固体置于试管中,加蒸馏水溶解,然后向该溶液中滴加稀硫酸酸化,最后滴加高锰酸钾溶液 若高锰酸钾溶液不褪色,则假设二成立。
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二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土氧化物。平板电脑显示屏生产过程中有大量的废玻璃粉末(SiO2Fe2O3CeO2以及其他少量可溶于稀酸的物质)产生。某课题组以此粉末为原料回收铈,设计实验流程如下:

(1)滤渣A的主要成分是_____________;洗涤滤渣A除去的阳离子主要是________(填离子符号),检验该离子是否洗净的操作是________________________

(2)步骤②中反应的离子方程式是_____________________

(3)萃取是分离稀土元素的常用方法。已知化合物TBP作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来,TBP________(不能”)与水互溶。实验室进行萃取操作时用到的主要玻璃仪器有________、烧杯、玻璃棒、量筒等;

(4)步骤④中反应化学方程式为______________________________

 

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有关物质的转化关系如下图所示(部分条件已略去),在通常状况下,B是黑色的金属氧化物,DEF是气体单质,C是一种水溶液显碱性的气体,I为红棕色气体,G为紫红色的金属。

(1)B的化学式为__________A的结构式为___________

(2)写出反应①的化学方程式:_____________________________

(3)写出反应②的离子方程式: ___________ ,该反应是________(填放热吸热)反应;

(4)实验室制备C时,检验是否收集满C的方法是____________________

 

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.如图是旺旺同学设计的一个简易的原电池装置,请回答下列问题。

(1) a电极材料为碳、b溶液为 FeCl3溶液,则正极的电极反应式为____,当有1.6g负极材料溶解时,转移的电子为____mol

(2) a 电极材料为铁、b溶液为浓硝酸,电流表的指针也会偏转,则电子的流向为________________(填电极材料,下同),溶液中的NO3-________极移动;

(3)氢氧燃料电池已用于航天飞机。这种电池以30%KOH溶液为电解质溶液,供电时总反应为:2H2+O2=2H2O,则正极的电极方程式为________________

Ⅱ.已知H-H 键、N-H 键、N≡N 键的键能分别为 436kJ/mol391kJ/mol946 kJ/mol,关于工业合成氨的反应,请根据键能的数据判断下列问题:

(4)若有 1 mol NH3生成 ,可________(吸收放出)热量________kJ;该反应的能量变化可用图__________表示。(填

 

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下表是元素周期表短周期的一部分:

请按要求用化学用语回答下列问题:

(1)元素④、⑥、⑨的离子半径由大到小的顺序为________________

(2)元素②、③、④的简单氢化物的沸点由低到高的顺序: _____________________

(3)用电子式表示元素④与元素⑥形成的化合物的形成过程____________

(4)比元素⑦的原子序数多17的元素在周期表的位置为________________

(5)写出由①④⑤三种元素组成的一种离子化合物的电子式_______________,若将其溶于水,破坏了其中的__________(填“离子键”、“共价键”或“离子键和共价键”);

(6)元素①和元素④形成的化合物及元素①和元素⑧形成的化合物均为18电子分子,请写出这两种化合物按物质的量之比4 :1反应的离子方程式________

 

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向一定量Fe、FeO和Fe2O3的混合物中加入150 mL一定浓度的稀硝酸恰好使混合物完全溶解,同时可得到标准状况下1.12 L NO气体。向所得到的溶液中再加入KSCN溶液,无红色出现。若用足量的CO在加热条件下还原相同质量的混合物得到11.2 g铁单质。下列说法正确的是(   )

A. 往所得溶液中加入KSCN溶液,无红色出现,则溶液中无Fe2+

B. 原稀硝酸的物质的量浓度为3mol/L

C. 能确定铁和三氧化二铁的物质的量之比

D. 混合物中铁单质为0.075mol

 

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