(12分)现有一块铁碳合金,某化学兴趣小组为了测定合金中铁的质量分数,并探究浓硫酸的某些性质,设计了下图所示的实验装置进行实验(夹持仪器已省略),请你参与此项活动并回答相应的问题。
(1)以下有关合金的说法,正确的是 (填写字母)
A.铁碳合金的熔点高于纯铁和碳
B.铁碳合金的熔点介于纯铁和碳之间
C.铁碳合金的硬度大于纯铁
D.其他条件相同时,铁碳合金的耐腐蚀性强于纯铁
(2)按图示连接好装置,检验气密性,加入药品,称量F的质量,将m g合金样品放入A中,再通过B加入过量的浓硫酸。未点燃酒精灯前,A中无明显现象,其原因是: 。
(3)点燃酒精灯,反应一段时间后,C、D中可观察到明显的现象。写出合金样品在A中反应的化学方程式_______ , _____________________________。
(4)C中的现象是_______________________,D中足量酸性KMnO4 溶液的作用是 。
(11分)以食盐为原料进行生产并综合利用的某些过程如下图所示。
(1)除去粗盐中的Ca2+、Mg2+和SO42-离子,加入下列沉淀剂的顺序是(填字母) 。
a.Na2CO3 b.NaOH c.BaCl2
(2)将滤液的pH调至酸性除去的离子是 。
(3)电解饱和食盐水可得到H2和另外两种产物,这两种物质相互反应的离子方程式为 ,欲从饱和食盐水中获得食盐晶体,可采用的实验方法是 。
(4)气体X可增大饱和食盐水吸收CO2的量,有利于NaHCO3晶体的生成和析出,X的化学式是 。
(5)下列有关NaHCO3和纯碱的说法正确的是 (填字母)
A.NaHCO3属于盐类,纯碱属于碱
B.分别往同浓度的NaHCO3溶液和纯碱溶液中滴加稀盐酸,产生气泡的速率相同
C.常温下在水中的溶解度,NaHCO3大于纯碱
D.除去NaHCO3溶液中的纯碱,应往溶液中通入足量的CO2
(10分)汽车尾气是城市空气的主要污染物,如何减少汽车尾气(CO、NOx等)的污染是重要的科学研究课题。
(1) 已知:N2(g) + O2(g)2NO(g) ΔH1
N2(g) + 3H2(g)2NH3(g) ΔH2
2H2(g) + O2(g)2H2O(g) ΔH3
则4NO(g) + 4NH3(g) + O2(g)4N2(g) + 6H2O(g) ΔH =____________(用ΔH1、ΔH2、ΔH3表达)
(2) 在密闭容器中,一定条件下,进行如下反应:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),下列说法不能说明该反应达到平衡的是__________ (填字母)
A.NO的生成速率与NO的消耗速率相等
B.v(CO)=v(CO2)
C.体系的压强保持不变
D.各物质的浓度保持不变
(3) 可用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应的化学方程式为:
C(s) + 2NO(g)N2(g) + CO2(g) ΔH >0
某研究小组向密闭容器加入一定量的活性炭和NO,恒温(T1℃)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
浓度/mol·L-1 时间/min | NO | N2 | CO2 |
0
| 0.100
| 0
| 0
|
10
| 0.058
| 0.021
| 0.021
|
20
| 0.040
| 0.030
| 0.030
|
30
| 0.040
| 0.030
| 0.030
|
40
| 0.032
| 0.034
| 0.017
|
① 写出该反应的平衡常数表达式:K= 。
② 30 min后,改变某一条件,平衡发生了移动,则改变的条件是 ;若升高温度,NO浓度将 (填“增大”、“不变”或“减小”)。
(12分)直接生成碳碳键的反应是近年来有机化学研究的热点之一,例如反应①
化合物I可由化合物A通过以下步骤制备
请回答下列问题:
(1)化合物A的结构中不含甲基,则化合物A的结构简式是 ,其官能团的名称是 ,1 mol A 完全燃烧消耗O2 mol。
(2)写出由Ⅲ生成Ⅳ的化学反应方程式 。
(3)一分子与一分子能发生类似①的反应,生成有机化合物Ⅴ,则Ⅴ的结构简式为 。
(4)A的一种同分异构体Ⅵ,与新制Cu(OH)2共热产生砖红色沉淀,化合物Ⅵ苯环上的一氯代物只有两种,则Ⅵ的结构简式为 。
下列实验现象预测正确的是
A.实验I:打开止水夹,烧瓶内出现红色喷泉
B.实验II:酸性KMnO4溶液中出现气泡,颜色无明显变化
C.实验III:静置一段时间,小试管内有晶体析出
D.实验IV:烧杯中液体变为红褐色后,继续加热煮沸,会出现浑浊
反应A(g) + B(g) C(g) + D(g) 发生过程中的能量变化如下图,△H 表示反应的焓变。下列说法正确的是
A.该反应为吸热反应
B.反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1减小,E2增大
C.反应体系中加入催化剂,反应速率增大,△H不变
D.反应达到平衡时,降低温度,A的转化率增大