某实验小组同学探究铜与硝酸的反应。
(1)用浓硝酸和水按照不同体积比配成不同浓度的硝酸溶液,各取10 mL硝酸溶液分别与铜片反应,实验记录如下:
序号 |
浓硝酸与水的体积比 |
实验现象 |
Ⅰ |
1:1 |
反应速率快,溶液很快变成蓝色,铜丝表面有大量气泡冒出,气体呈红棕色 |
Ⅱ |
1:3 |
反应速率较快,溶液变成蓝色,铜丝表面有大量气泡冒出,气体无色 |
Ⅲ |
1:5 |
反应速率慢,微热后速率加快,溶液变成蓝色,铜丝表面有气泡冒出,气体无色 |
铜与稀硝酸反应的离子方程式为 ;若生成标准状况下0.56 L NO气体,反应中被还原的HNO3的质量为 g(小数点后保留两位有效数字)。
依据上表,制备NO气体最适宜的是实验II,理由是 。
(2)为防止有毒气体逸散造成空气污染,该小组同学改进实验装置,如右图所示(夹持仪器略去)。
用该装置进行铜与稀硝酸的反应并验证产生NO气体的性质,实验步骤如下:
Ⅰ.安装好装置后,检查装置气密性。
Ⅱ.打开旋塞C,从B管上端加入所选浓度的硝酸,至铜丝下沿(不接触铜丝)。
Ⅲ.向上移动B管,使A管液面上升至与橡皮塞恰好接触,关闭旋塞C,反应开始。
Ⅳ.当液面重新下降至与铜丝脱离接触时,反应停止。
Ⅴ.打开旋塞C,向下移动B管,使A中迅速进入少量空气,关闭旋塞C,观察现象。
……
①步骤Ⅰ中检查装置气密性的操作是:关闭旋塞C,从B管上端加入水,若观察到 ,说明装置的气密性良好。
②步骤Ⅲ操作的目的是 。
③为使A管内的NO气体完全被溶液吸收,可进一步采取的操作是 ,能确定NO完全被溶液吸收的现象是 。
氯气常用于自来水厂杀菌消毒。
(1)工业上用铁电极和石墨做为电极电解饱和食盐水生产氯气,铁电极作 极,石墨电极上的电极反应式为 。
(2)氯氧化法是在碱性条件下,用Cl2将废水中的CN-氧化成无毒的N2和CO2。该反应的离子方程式为 。
(3)氯胺(NH2Cl)消毒法是在用液氯处理自来水的同时通入少量氨气,发生反应:Cl2 + NH3 = NH2Cl + HCl,生成的NH2Cl比HClO稳定,且能部分水解重新生成HClO,起到消毒杀菌的作用。
①氯胺能消毒杀菌的原因是 (用化学用语表示)。
②氯胺消毒法处理后的水中,氮元素多以NH4+的形式存在。
已知:NH4+(aq) + 1.5O2(g)= NO2-(aq) + 2H+(aq) + H2O (l) ΔH=-273 kJ·mol-1
NH4+(aq) + 2O2(g)= NO3-(aq) + 2H+(aq) + H2O (l) ΔH =-346 kJ·mol-1
NO2-(aq)被O2氧化成NO3-(aq)的热化学方程式为 。
(4)在水产养殖中,可以用Na2S2O3将水中残余的微量Cl2除去,某实验小组利用下图所示装置和药品制备Na2S2O3。
结合上述资料回答:
开始通SO2时,在B口检测到有新的气体生成,判断从B口排出的气体中是否含有H2S,并写出判断依据 。
为获得较多的Na2S2O3,当溶液的pH接近7时,应立即停止通入SO2,其原因是 。
钠硫电池作为一种新型储能电池,其应用逐渐得到重视和发展。
(1)Al(NO3)3是制备钠硫电池部件的原料之一。由于Al(NO3)3容易吸收环境中的水分,需要对其进行定量分析。具体步骤如下图所示:
①加入试剂a后发生反应的离子方程式为 。
②操作b为 ,操作c为 。
③Al(NO3)3待测液中,c (Al3+) = mol·L-1(用m、v表示)。
(2)钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠(Na2Sx)分别作为两个电极的反应物,固体Al2O3陶瓷(可传导Na+)为电解质,其反应原理如下图所示:
①根据下表数据,请你判断该电池工作的适宜温度应控制在 范围内(填字母序号)。
物质 |
Na |
S |
Al2O3 |
熔点/℃ |
97.8 |
115 |
2050 |
沸点/℃ |
892 |
444.6 |
2980 |
a.100℃以下 b.100℃~300℃ c. 300℃~350℃ d. 350℃~2050℃
②放电时,电极A为 极。
③放电时,内电路中Na+的移动方向为 (填“从A到B”或“从B到A”)。
④充电时,总反应为Na2Sx = 2Na + xS(3<x<5),则阳极的电极反应式为 。
光刻胶是一种应用广泛的光敏材料,其合成路线如下(部分试剂和产物略去):
已知:
Ⅰ.(R,R’为烃基或氢)
Ⅱ. (R,R’为烃基)
(1)A分子中含氧官能团名称为 。
(2)羧酸X的电离方程式为 。
(3)C物质可发生的反应类型为 (填字母序号)。
a.加聚反应 b. 酯化反应 c. 还原反应 d.缩聚反应
(4)B与Ag(NH3)2OH反应的化学方程式为 。
(5)乙炔和羧酸X加成生成E,E的核磁共振氢谱为三组峰,且峰面积比为3:2:1,E能发生水解反应,则E的结构简式为 。
(6)与C具有相同官能团且含有苯环的同分异构体有4种,其结构简式分别为
、、 和 。
(7)D和G反应生成光刻胶的化学方程式为 。
己知反应A(g) + B(g) C(g) + D(g)的平衡常数K值与温度的关系如表所示。830℃时,向一个2 L的密闭容器中充入0.20 mol A和0.20 mol B,10 s时达平衡。下列说法不正确的是
温度/℃ |
700 |
830 |
1200 |
K值 |
1.7 |
1.0 |
0.4 |
A.达到平衡后,B的转化率为50%
B.增大压强,正、逆反应速率均加快
C.该反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动
D.反应初始至平衡,A的平均反应速率v(A) = 0.005 mol·L-1·s-1
下述根据下列操作和现象,所得结论正确的是
实验操作及现象 实验结论
A 分别向2 mL 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液和2 mL 0.1 mol·L-1 H3BO3溶液中滴加等浓度的NaHCO3溶液,前者有气泡产生,后者无明显现象 酸性:
CH3COOH > H2CO3> H3BO3
B 向2 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液中滴加3滴0.1 mol·L-1 MgCl2溶液,出现白色沉淀后,再滴加3滴0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,出现红褐色沉淀 溶解度:Mg(OH)2>Fe(OH)3
C 在少量无水乙醇中加入金属Na,生成可以在空气中燃烧的气体 CH3CH2OH是弱电解质
D 用3 mL稀H2SO4溶液与足量Zn反应,当气泡稀少时,加入
1 mL浓H2SO4,又迅速产生较多气泡 H2SO4浓度增大,反应速率加快