二氧化氯(ClO2))是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂,而且与Cl2相比不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。某课题组以惰性电极电解盐酸和NH4Cl的混合溶液获得NCl3溶液,再以NCl3溶液和NaClO2反应制得ClO2。回答下列问题:
(1)ClO2被I-还原为ClO2-、Cl-的转化率与溶液pH的关系如图所示:
①pH≤2时,ClO2与I-反应生成I2的离子方程式为_________________。
②在用ClO2进行水处理时,除了杀菌消毒外,还能除去水中的Fe2+和Mn2+,ClO2氧化Mn2+生成MnO2的反应中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为________。
(2)NCl3的水解产物有NHCl2、NH2Cl等。
①NCl3的电子式为________,其中氯元素的化合价是________;NH2Cl仍可缓慢发生水解,其化学方程式为_________________。
②NCl3在NaOH溶液中水解生成N2,NaClO和NaCl,其化学方程式为______________。
③NCl3与NaClO2按物质的量之比1∶6混合,在溶液中恰好反应生成ClO2和氨,该反应的离子方程式为___________________。
(3)有下列两种方法制备ClO2:
方法一:2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O
方法二:2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+Na2SO4+O2↑+2H2O
用方法二制备的ClO2更适合用于饮用水消毒,其主要原因是_______________。
(4)电解获得NCl3溶液的化学方程式为__________________。
三草酸合铁酸钾晶体{K3[Fe(C2O4)3]·3H2O}易溶于水,难溶于乙醇,可用于摄影和蓝色印刷.以铁屑为原料的制备流程如下:
回答下列问题:
(1)流程中“①”加入的稀硫酸需稍过量,其目的是________________;若要从所得溶液中得到绿矾FeSO4·7H2O,必须进行的实验操作是________(按顺序填写)。
a.过滤洗涤 b.蒸发浓缩 c.冷却结晶 d.灼烧 e.干燥
(2)流程中“②”需过滤分离,则加入H2C2O4发生反应的化学方程式为__________。
(3)流程中“③”需控制溶液温度不高于40 ℃,理由是________________;该步反应的化学方程式为________________________;得到K3[Fe(C2O4)3]溶液后,加入乙醇,然后进行过滤,加入乙醇的理由是________________________________。
(4)所得晶体中C2O42-含量的测定可用酸性KMnO4标准溶液滴定。滴定过程中发现,开始时滴入1滴KMnO4标准溶液,紫红色褪去很慢,滴入一定量后,紫红色很快褪去,原因可能是______。
(5)三草酸合铁酸钾晶体在110 ℃可完全失去结晶水,继续升高温度可发生分解反应。
①分解得到的气体产物用如下装置进行实验:
检查装置气密性后,先通一段时间的N2,其目的是____________________;结束实验时,先熄灭酒精灯再通入N2至常温。实验过程中观察到B、F中澄清石灰水都变浑浊,E中有红色固体生成,则分解得到的气体产物是______________。
②分解得到的固体产物含有K2CO3、FeO、Fe,加水溶解、过滤、洗涤、干燥,得到含铁样品。现设计下列两种实验方案对该样品进行铁元素含量测定:
(甲)
(乙) 酸性KMnO4溶液V mL
你认为以上________(填“甲”或“乙”)方案可确定样品的组成,测得铁元素的含量是________。
氨可用于制取氨水、氮肥、硝酸、铵盐、纯碱等,因此被广泛应用于化工、轻工、化肥、制药、合成纤维、塑料等行业.
(1)以甲烷为原料可制得合成氨用的氢气,有关反应的能量变化如下图所示:
写出CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式:_______________。
(2)已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g);△H= -94.4kJ·mol-1,在某容积为2L的恒容容器中发生合成氨反应,体系中各物质浓度随时间变化的曲线如图所示:
①前20min内v(NH3)=________mol/(L·min),放出的热量为________。
②45min时采取的措施是________;时段III条件下反应的平衡常数为________(保留3位有效数字)。
(3)一定温度下,将不同量的CO2、NH3分别通入某恒容密闭容器中进行下列反应:2NH3(g)+CO2(g)=CO(NH2)2(l)+H2O(g);△H<0,得到如下数据:
实验组 | 起始量/mol | 平衡时的转化率 | 平衡时气体平均相对分子质量 | ||
NH3(g) | CO2(g) | NH3(g) | CO2(g) | ||
1 | 2 | 1 | a1 | a2 | M1 |
2 | 4 | 2 | a3 | a4 | M2 |
3 | n1 | n2 | a5 | a6 | M3 |
①a1________a4(填“<”、“=”或“>”);M1________ M2(填“<”、“=”或“>”)。
②若a5>a6,则n1,n2必须满足的关系是________。
(4)室温时将氨通入500mL 0.1mol·L-1盐酸中至pH=6,所得溶液中离子浓度由大到小的顺序是____________________________________________。
(5)氨、空气、KOH溶液可构成燃料电池,反应原理为4NH3+3O2=2N2+6H2O,反应一段时间后,电解质溶液的pH将________(填“增大”“减小”或“不变”)。
下列有关电解质溶液的说法中正确的是
A.pH均为5的HCl和NH4Cl溶液中,两溶液中水的电离程度相同
B.常温下,在pH=12的氢氧化钠溶液中加入pH=2的HA溶液至pH刚好等于7,所得溶液中一定存在c(A-)=c(Na+)>c(H+)=c(OH-)
C.等体积、等浓度的NaX溶液和弱酸HX溶液混合后的溶液中一定存在:c(X-)>c(Na+)>c(HX)>c(H+)>c(OH-)
D.浅绿色的Fe(NO3)2溶液中存在着如下的平衡:Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+,若在此溶液中加入盐酸, c(H+)增大,平衡左移,溶液的绿色变深
已知X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的五种短周期主族元素。其中只有Z是金属,W的质子数是Y的2倍,X、Y、W在周期表中的相对位置关系如下图。下列说法正确的是
A.五种元素中原子半径最大的是X,离子半径最大的是Q离子
B.五种元素中Q的最高价氧化物所对应的水化物的酸性最强
C.Y与Z形成的化合物一定是碱性氧化物
D.Z与Q形成的化合物水溶液一定显酸性
下列实验中,所选用的装置、药品及对应原理都正确的是
选项 | 目的 | 装置 | 原理 |
A | 分离乙酸乙酯和乙醇 | 乙酸乙酯和乙醇的密度不同 | |
B | 实验室制备氨气 |
| |
C | 证明非金属性N>C>Si | 最高价含氧酸酸性:硝酸>碳酸>硅酸 | |
D | 除去丁醇中的乙醚 | 丁醇和乙醚的沸点不同 |
A.A B.B C.C D.D