(11) 某校化学兴趣小组的同学对硝酸盐的受热分解进行探究。他们设计了如下装置分别加热了Ca(NO3)2、Cu(NO3)2、AgNO3三种固体。(加热及夹持装置未画出)
(1)甲同学加热的是Ca(NO3)2。加热过程发现:装置②中产生 气泡,部分石蕊试液被压至装置③中;用带火星的木条检验②中的气体,木条复燃;分析装置①中剩余的固体得知,剩余固体中含有N元素,且显+3价。请写出Ca(NO3)2受热分解后生成产物的化学式: 、 。
(2)乙同学加热的是Cu(NO3)2。加热过程发现:装置②中也有气泡产生,但在上升的过程中消失。石蕊试液逐渐变为红色,液体几乎不被压至装置③中。装置①中的固体逐渐变为黑色。请写出Cu(NO3)2受热分解的化学方程式: ;
(3)丙同学加热的是AgNO3。加热过程发现:装置②中也有气泡产生,但在上升的过程中气泡部分消失,剩余的气体也能使带火星的木条复燃。石蕊试液也逐渐变为红色,有少量液体被压至装置③中。装置①中的固体逐渐变为黑色。丙同学据此写出了AgNO3受热分解可能的两种化学方程式:
(Ⅰ)4AgNO3 2Ag2O+4NO2↑+O2↑ (Ⅱ)2AgNO3
2Ag+2NO2↑+O2↑。
Ⅰ、Ⅱ中正确的是 ,并说明理由: 。
请你设计一个简单的实验证明你的结论是正确的: 。
(4)由上述3个实验的结果,请你推测硝酸盐受热分解的规律: 。
(5)标况下如丙同学操作,称量ag硝酸银,受热完全分解后,读取量筒体积为bml,求硝酸银的分解率:____________(化简成整数比例关系,可不用化成小数)
CH3CHO是有毒物质,易溶于水,含高浓度CH3CHO的废水可以用隔膜电解法处理,总反应为:
2CH3CHO(l) + H2O(l) CH3CH2OH(l) + CH3COOH(l) ;△H
(1)依次写出该反应中三个有机物的官能团名称_____、_______、_______(每空1分)
(2)已知CH3CH2OH、CH3CHO、CH3COOH的燃烧热分别为1366.8 kJ/mol、1166.4kJ/mol、874.8kJ/mol,则△H=_____________
(3)现在实验室中模拟乙醛废水的处理过程,模拟废水为一定浓度的乙醛—Na2SO4溶液,其装置示意图如下图所示。
①b是直流电源的______极。
②Na2SO4的作用是_______________________________________。
③阳极除去乙醛的电极反应为
(4)在实际工艺处理中,阴极区乙醛的去除率可达60%。若在两极区分别注入1 m3乙醛的含量为3000 mg/L的废水,可得到乙醇kg(计算结果保留小数点后1位)。
(9分)某二元酸H2A在水中的电离方程式:H2A==H++HA-;HA-H++A2-
试完成下列问题:
(1)Na2A溶液显(填“酸性”、“中性”或“碱性”)。理由是
___________________________________________(用离子方程式表示)
(2)在0.1 mol/L的Na2A溶液中,下列离子浓度关系不正确的是。
A.c(A2-)+c(HA-)=0.1 mol/L |
B.c(H+)=c(OH-)+c(HA-) |
C.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+c(A2-) |
D.c(Na+)=2c(A2-)+2c(HA-) |
(3) 0.1 mol/LNaHA溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是。
(14分)金属氢化物-镍(MH—Ni)电池由于其高能、安全、无污染、无记忆效应、价格适宜,已成为目前最具发展前景的“绿色能源”电池之一,电池总反应为MH+NiOOH M+Ni(OH)2,M为储氢合金,MH为吸附了氢原子的储氢合金。电解质溶液为浓KOH溶液。
(1)写出放电时的负极反应_________________
(2)充电时,阳极的电极反应为__________________
镍氢电池正极材料由Ni(OH)2、碳粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成。某兴趣小组对该电池电极材料进行资源回收研究,设计实验流程如下:
已知:①NiCl2易溶于水,Fe3+不能氧化Ni2+
②某温度下一些金属氢氧化物的Ksp及沉淀析出的理论pH如下表所示:
M(OH)x |
Ksp |
pH |
|
开始沉淀 |
沉淀完全 |
||
Al(OH)3 |
1.9×10-23 |
3.43 |
4.19 |
Fe(OH)3 |
3.8×10-38 |
2.53 |
2.94 |
Ni(OH)2 |
1.6×10-14 |
7.60 |
9.75 |
回答下列问题:
(3)根据上表数据判断步骤②先析出的沉淀Ⅱ为,后析出的沉淀为Ⅲ为__________________(填化学式),则pH1pH2(填填“>”、“=”或“<”),
(4)已知溶解度:NiC2O4 > NiC2O4·H2O > NiC2O4·2H2O,则③的化学方程式是。
(5)④中阳极的电极反应为,验证阳极产物的试剂为。
(6)试写出⑥的离子方程式。
(18分)在容积不同的多个密闭容器内,分别充入同量的N2和H2,在不同温度下,同时发生反应N2+3H22NH3,并分别在t秒时测定其中NH3的体积分数,绘图如右:
(1)A,B,C,D,E五点中,尚未达到化学平衡状态的点是。
(2) 向一恒容容器中加入1 mol N2 和3 mol H2,T3时,测得体系压强为原来的7/8,并放出23.1 kJ的热量,则该反应的热化学方程式为。
(3)当上述反应处于平衡状态时,在体积不变的条件下,下列措施中有利于提高NH3产率的有(填字母)
A.升高温度 | B.降低温度 | C.增大压强 | D.减小压强 |
E.加入催化剂 F.吸收NH3 G.通入N2
(4)AC段的曲线和CE段曲线变化趋势相反,试从反应速率和平衡角度说明理由。
。
(8分)现有甲、乙、丙三名同学分别进行Fe(OH)3胶体的制备实验。
甲同学:向1 mol·L-1的FeCl3溶液中加少量NaOH溶液。
乙同学:直接加热饱和FeCl3溶液。
丙同学:向25 mL沸水中逐滴加入5~6滴FeCl3饱和溶液;继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热。
试回答下列问题:
⑴其中操作正确的同学是________。
⑵证明有Fe(OH)3胶体生成利用的胶体性质是________。
⑶在胶体中加入电解质溶液或带有相反电荷的胶体微粒能使胶体微粒沉淀出来。丁同学利用所制得的Fe(OH)3胶体进行实验:
①将其装入U形管内,用石墨作电极,通电一段时间后发现与电源负极相连的电极区附近的颜色逐渐变深,这表明Fe(OH)3胶体微粒带__________(填“正”或“负”)电荷。
②若向其中加入饱和Na2SO4溶液,产生的现象是。
③若向其中加入浓盐酸溶液,产生的现象是。
(4)Fe(OH)3胶体制备的化学方程式为。