某校化学实验兴趣小组在“探究溴水与氯化亚铁溶液反应”的实验中发现:在足量的稀氯化亚铁溶液中,加入1—2滴溴水,振荡后溶液呈黄色。查阅资料显示:溴水是溴(Br2)的水溶液,呈黄色;溴水中含有溴单质。
⑴提出问题:Fe3+、Br2,谁的氧化性更强。
⑵猜想:
①甲同学认为氧化性:Fe3+>Br2,故上述实验现象不是发生化学反应所致,则溶液呈黄色是含 (填化学式,下同)所致
②乙同学认为氧化性:Br2>Fe3+,故上述实验现象是发生化学反应所致,则溶液呈黄色是含 所致。
⑶设计实验并验证
丙同学为验证乙同学的观点,选用下列某些试剂设计出两种方案进行实验,并通过观察实验现象,证明了乙同学的观点确实是正确的。
除氯化亚铁溶液和溴水外,还有供选用的试剂:
a、酚酞试液;b、CCl4;c、无水酒精;d、KSCN溶液。
请你在下表中写出丙同学选用的试剂及实验中观察到的现象(试剂填序号)
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选用试剂 |
实验现象 |
方案1 |
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方案2 |
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⑷结论:氧化性:Br2>Fe3+。故在足量的稀氯化亚铁溶液中,加入1—2滴溴水,溶液呈黄色所发生的离子反应方程式为
⑸实验后的思考
①根据上述实验推测,若在溴化亚铁溶液中通入氯气,首先被氧化的离子是 (填离子的化学式)。
②在100mLFeBr2溶液中通入2.24LCl2(标准状况),溶液中有1/2的Br-被氧气成单质Br2,则原FeBr2溶液中FeBr2的物质的量浓度为 。
T ℃时,向2 L恒容密闭容器中充入1 mol NO2与2mol SO2发生如下反应:
NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) ΔH=-41.8 kJ·mol-1。
(1)下列能说明该反应达到平衡状态的是。
a.体系压强保持不变
b.混合气体颜色保持不变
c.SO3和NO的体积比保持不变
d.每消耗n mol SO3的同时生成n mol NO2
(2)反应进行到20 s 时,测得反应速率v(NO) =" 0.005" mol·L-1·s-1,则消耗的NO2为mol。
(3)下列措施能使反应加快的是(仅改变一个条件)
a.降低温度b.缩小容积 c.使用效率更高的催化剂
(4)若上述容器为绝热容器(与外界无热交换),则到达平衡所需时间将。
a.延长b.缩短 c.不变 d.无法确定
X、Y、Z、Q、R是原子序数依次增大的短周期主族元素。已知:气体YX3能使润湿的红色石蕊试纸变蓝,Z和X在同一主族,Q原子的最外层电子数是其周期序数的2倍。回答下列问题:
(1)Z原子的结构示意图为,YX3的电子式为(用元素符号表示)。
(2)Z、Q、R原子的半径从大到小的顺序是 (用元素符号表示)。
(3)Q分别与X、Z形成的化合物类型分别为、(填离子化合物或共价化合物)。
(4)能证明R的非金属性比Q强的实验事实是(填字母序号)。
a.HR的水溶液酸性比H2Q的水溶液酸性强
b.R2与H2化合比Q与H2化合容易,且HR的稳定性比H2Q强
c.H2Q的水溶液中通少量的R2气体可置换出单质Q
工业上,可以由下列反应合成三聚氰胺:
CaO+3CCaC2+CO↑;CaC2+N2
CaCN2+C;CaCN2+2H2O=NH2CN+Ca(OH)2
NH2CN与水反应生成尿素[CO(NH2)2],再由尿素合成三聚氰胺。
(1)写出与Ca在同一周期的Cu原子的基态电子排布式。
(2)写出CaC2中阴离子C22-的一种等电子体的化学式。
(3)1mol 尿素分子[CO(NH2)2]中含有的π键与σ键的数目之比为。
(4)三聚氰胺俗称“蛋白精”,其结构为。其中氮原子的杂化方式有。
(5)CaO晶胞如下图所示,CaO晶体中与O2-距离最近的O2-的个数为。CaO晶体的熔点比NaCl晶体的熔点高的主要原因是。
金属单质及其化合物与工农业生产、日常生活有密切的联系。请回答下列问题:
(1)一定条件下,用Fe2O3、NiO或Cr2O3作催化剂,利用如下反应回收燃煤烟气中的硫。反应为:2CO(g)+SO2(g)2CO2(g)+S(l)△H=-270kJ∙mol-1
其他条件相同、催化剂不同时,SO2的转化率随反应温度的变化如图1,不考虑催化剂的价格因素,选择为该反应的催化剂较为合理。(选填序号)
a.Cr2O3b.NiOc.Fe2O3
选择该催化剂的理由是:。
某科研小组用选择的催化剂,在380℃时,研究了n(CO) : n(SO2)分别为1:1、3:1时,SO2转化率的变化情况(图2)。则图2中表示n(CO) : n(SO2)=3:1的变化曲线为。
(2)科研小组研究利用铁屑除去地下水中NO3-的反应原理。
①pH=2.5时,用铁粉还原KNO3溶液,相关离子浓度、pH随时间的变化关系如图3(部分副反应产物曲线略去)。请根据图中信息写出t1时刻前发生反应的离子方程式;t1时刻后,反应仍在进行,溶液中NH4+的浓度在增大,Fe2+的浓度却没有明显变化,可能的原因是。
②若在①的反应中加入活性炭,可以提高除去NO3-的效果,其原因可能是。正常地下水中含有CO32-,会影响效果,其原因有:a.生成FeCO3沉淀覆盖在反应物的表面,阻止了反应的进行;b.。
(3)LiFePO4电池具有稳定性高、安全、环保等优点,可用于电动汽车。电池反应为:FePO4+LiLiFePO4,电池的正极材料是LiFePO4,负极材料是石墨,含Li+导电固体为电解质。放电时电池正极反应为。
(1)联氨(N2H4)是一种高能燃料。工业上可以利用氮气和氢气制备联氨。
已知:N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) △H=" +" 50.6kJ·mol-1; 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H="-571.6" kJ·mol-1
则①N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l)△H=kJ·mol-1
②N2(g)+2H2(g)=N2H4(l) 不能自发进行的原因是。
③用次氯酸钠氧化氨,可以得到N2H4的稀溶液,该反应的化学方程式是。
(2)在纳米钴的催化作用下,N2H4可分解生成两种气体,其中一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。若反应在不同温度下达到平衡时,混合气体中各组分的体积分数如图所示,则N2H4发生分解反应的化学方程式为。
(3)N2H4与亚硝酸反应可生成氮的另一种氢化物,在标准状况下,该氢化物气体的相对分子质量为43.0,其中氮原子的质量分数为0.977。该氢化物受撞击后可完全分解为两种单质气体。该氢化物分解的化学方程式为。
(4)氨氧化法制硝酸工业尾气中的NO、NO2气体可用氨水吸收,反应方程式为6NO+4NH3===5N2十6H2O,6NO2+8NH3===7N2+12H2O。若尾气中NO和NO2共18 mol被氨水完全吸收后,产生了15.6 mol N2,则此尾气中NO与NO2的体积比为。