下图是工业生产硝酸的流程。
合成塔中内置铁触媒,氧化炉中内置Pt-Rh合金网。请回答下列问题:
(1)1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨。2007年化学家格哈德·埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程,示意如下:分别表示N2、H2、NH3。图⑤表示生成的NH3离开催化剂表面,图②和图③的含义分别是 。
(2)合成氨反应的化学方程式为N2(g)+3H2(g)2NH3(g),写出该反应的化学平衡常数表达式K=
。在一定温度和压强下,将H2和N2
按3∶1(体积比)混合后进入合成塔,反应达到平衡时,平衡混合气中NH3的体积分数为15%,此时H2的转化率为 。
(3)吸收塔中通入空气的目的是 。
有A、B、C三种短周期元素在周期表中相对位置如图:
(1)A与B形成的液态化合物是常见的重要有机溶剂,则A、B、C三种元素最高价氧化物对应的水化物酸性由强到弱的顺序是:________>________>________(用化学式表示)。
①写出X与Z反应的离子方程式:_________________。
②已知丙能与稀硫酸反应生成使品红褪色的气体。丁的化学式_____,丁的水溶液pH>7的原因:________________________(用离子方程式表示)。
③将20 mL 0.5 mol·L-1丙溶液逐滴加入20 mL 0.2 mol·L-1 KMnO4溶液(硫酸酸化)中,恰好褪色。写出反应的离子方程式_____________________________。
某化学兴趣小组在实验室探究氨的有关性质,设计了下图所示实验,A处是气体发生装置,A中所用的实验药品从下列物质中选取.
①碳酸钠②碳酸氢钠③碳酸氢铵④氯化铵⑤熟石灰⑥氢氧化钠
按上图连接好各仪器,现将C处的铂丝网加热至红热,再将A处产生的气体通过B装置片刻后撤去C处酒精灯,部分实验的现象如下:铂丝继续保持红热状态,D中的铜片慢慢溶解,回答下列问题:
(1)若A中制取气体时只用了一种药品,则该药品是____(填物质序号)
(2)B装置的作用为
(3)D中铜片发生反应的离子方程式为,为了使Cu片溶解的速率加快,可向D处的溶液中加入下列少量物质中的(填下列各项序号)
A.Na2CO3 | B.AgNO3 | C.H2SO4 | D.FeSO4 |
(4)图E中持续通人氧气的作用为。
(5)有人认为他们设计的这套实验装置还存在明显的不足,对其不足之处以及应如何改进,谈谈你的意见:。
半导体生产中常需要控制掺杂,以保证控制电阻率,三氯化磷(PCl3)是一种重要的掺杂剂。实验室要用黄磷(即白磷)与干燥的Cl2模拟工业生产制取PCl3,装置如下图所示:(部分夹持装置略去)
已知黄磷与少量Cl2反应生成PCl3,与过量Cl2反应生成PCl5。PCl3遇水会强烈水解生成H3PO3和HCl;遇O2会生成POCl3,POCl3溶于PCl3。PCl3、POCl3的熔沸点见下表:
请回答下列问题:
(1)A装置中制氯气的离子方程式为 。
(2)B中所装试剂是,E中冷水的作用是 ,F中碱石灰的作用是。
(3)实验时,检查装置气密性后,先打开K3通入干燥的CO2,再迅速加入黄磷。通干燥CO2的作用是。
(4)粗产品中常含有POC13、PCl5等。加入黄磷加热除去PCl5后.通过(填实验操作名称),即可得到较纯净的PCl3。
(5)通过下面方法可测定产品中PCl3的质量分数
①迅速称取1.00g产品,加水反应后配成250 mL溶液;
②取以上溶液25.00mL,向其中加入10.00 mL 0.1000 mol/L碘水,充分反应;
③向②所得溶液中加入几滴淀粉溶液,用0.1000 mol/L的Na2S2O3,溶液滴定
④重复②、③操作,平均消耗Na2S2O3,溶液8.40ml已知:,假设测定过程中没有其他反应。根据上述数据,该产品中PCl3的质量分数为。
下图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持设备已略)。
(1)装置A是氯气的发生装置,请写出相应反应的化学方程式:。
(2)装置B中饱和食盐水的作用是;同时装置B也是安全瓶,监测实验进行时C中是否发生堵塞,请写出发生堵塞时B中的现象:。
(3)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,为此C中I、II、III处依次放入物质的组合应是 (填字母编号)。
编号 |
I |
II |
III |
a |
干燥的有色布条 |
碱石灰 |
湿润的有色布条 |
b |
干燥的有色布条 |
无水硫酸铜 |
湿润的有色布条 |
c |
湿润的有色布条 |
浓硫酸 |
干燥的有色布条 |
d |
湿润的有色布条 |
无水氯化钙 |
干燥的有色布条 |
(4)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘单质的氧化性。反应一段时间后,打开活塞,将装置D中少量溶液加入装置E中,振荡,观察到的现象是 ,该现象(填“能”或“不能”)说明溴单质的氧化性强于碘,原因是。
(5)装置F的作用是,其烧杯中的溶液不能选用下列中的 (填字母编号)。
a.饱和NaOH溶液 b.饱和Ca(OH)2溶液
c.饱和Na2SO3溶液 d.饱和Na2CO3溶液
某学生对SO2与漂粉精的反应进行实验探究:
操作 |
现象 |
取适量漂粉精固体,加入100mL水 |
部分固体溶解,溶液略有颜色 |
过滤,测漂粉精溶液的pH |
pH试纸先变蓝,后褪色 |
![]() |
液面上方出现白雾; 稍后,出现浑浊,溶液变为黄绿色; 稍后,产生大量白色沉淀,黄绿色褪去 |
(1)写出C12和Ca(OH)2制取漂粉精的化学方程式;
(2)向水中持续通入SO2,未观察到白雾。推测现象i的白雾由HCl小液滴形成,进行如下实验:
a.用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾,无变化;
b.用酸化的AgNO3溶液检验白雾,产生白色沉淀。
①实验a目的是;
②由实验a、b不能判断白雾中含有HC1,理由是;
(3)将A瓶中混合物过滤、洗涤,得到沉淀X
①向沉淀X中加入稀HC1,无明显变化。取上层清液,加入BaC12溶液,产生白色沉淀。则沉淀X中含有的物质是;
②用离子方程式解释现象iii中黄绿色褪去的原因:。
(4)测定漂粉精有效成分的质量分数。称取2.000 g漂粉精于锥形瓶中,加水溶解,调节溶液的pH,以淀粉为指示剂,用0.2000 mol·L-1 KI溶液进行滴定,溶液出现稳定浅蓝色时为滴定终点。反应原理为:3C1O-+ I- ="=" 3C1-+ IO3-
IO3- + 5I- + 3H2O ="=" 6OH-+ 3I2
实验测得数据如下表所示。
滴定次数 |
1 |
2 |
3 |
KI溶液体积/mL |
19.98 |
20.02 |
20.00 |
该漂白粉中有效成分的质量分数为。