氨既是实验室中常用试剂,也是工业上重要原料。
(1)某学习小组欲制备少量的氨水。供选用的试剂有:
①NH4Cl ②(NH4)2CO3 。提供的装置如下,请回答下列问题:
①装置A试管内发生反应的化学方程式为 ;
②从提供的仪器中选择并组装一套本实验的合理、简洁装置,按气流方向连接顺序为(用图中标注的导管口符号表示)a→ ;
(2)氨在氧气中燃烧,生成水和一种单质。
已知: N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H= -92.4kJ·mol-1
2H2(g)+ O2(g)= 2H2O(l) △H= -572kJ·mol-1
写出氨在氧气中燃烧生成液态水和气态单质的热化学方程式: ;
(3)已知在一定条件下,将1molN2和3molH2混合于一个10L的密闭容器中发生的
反应为N2+3H22NH3,5min后达到平衡,平衡时氨的体积分数为25%。
①该反应的平衡常数表达式K = ;
②从反应开始到平衡时,N2的反应速率(N2)= _________________;
(4)工业上以氨气、空气为主要原料制取硝酸。在容积恒定的密闭容器中进行反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H>0。该反应的反应速率(
)随时间(
)变化的关系如图所示。若
时刻只改变一个条件,下列说法正确的是(填选项序号) 。
A.在时,可依据容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态
B.在时,采取的措施可以是升高温度
C.在时,可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态
D.在时,容器内
的体积分数是整个过程中的最大值
(5)为检验氨气与酸反应得到的某种常见氮肥的成分,某同学进行了以下实验:
①加热氮肥样品产生气体,其中一种气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,另一种气体能使澄清石灰水变浑浊。②取少量该氮肥样品溶于水,并加入少量BaCl2溶液,没有明显变化。由此可知该氮肥的主要成分可能是_____________(填选项序号);
A.NH4Cl B.(NH4)2CO3 C.NH4HCO3 D.NH4NO3
(6)硝酸厂常用Na2CO3溶液吸收处理尾气NO2生成CO2。若9.2g NO2和Na2CO3溶液完全反应时转移电子0.1mol,则反应的离子方程式是:
。
【原创】(13分)根据下列有机物的结构完成问题
(1)可鉴别风信子醛和冬青油的试剂是 。
(2)下列关于冬青油和突厥酮的说法中正确的是 (填序号)。
A.都属于芳香族化合物 | B.都能使酸性高锰酸钾溶液褪色 |
C.突厥酮的分子式为C13H20O | D.都能发生水解反应 |
(3)突厥酮与溴水反应的化学方程式为 。
(4)写出符合下列条件的风信子醛的同分异构体的结构简式______;(任写一种)
a.含有苯环,苯环上有两个支链
b.与新制氢氧化铜浑浊液共热无砖红色沉淀芳香烃
由Cu、N、B等元素组成的新型材料有着广泛用途。
(1)基态Cu+ 的核外电子排布式为 。在高温下CuO能分解生成Cu2O,试从原子结构角度解释其原因: 。
(2)立方氮化硼是一种新型的超硬、耐磨、耐高温的结构材料,它属于 晶体。
(3)化合物A (H3BNH3) 是一种潜在的储氢材料,它可由六元环状化合物 (HB=NH)3通过
3CH4+2(HB=NH)3 + 6H2O →3CO2 + 6H3BNH3 制得。
①与上述化学方程式有关的叙述不正确的是 。(填标号)
A.反应前后碳原子的轨道杂化类型不变 |
B.CH4、H2O、CO2分子空间构型分别是:正四面体形、V形、直线形 |
C.第一电离能:N>O>C>B |
D.化合物A中存在配位键 |
②1个(HB=NH)3分子中有 个σ键。
(4)在硼酸盐中,阴离子有链状、环状等多种结构形式。图(a)是一种链状结构的多硼酸根,则多硼酸根离子符号为 。图(b)是硼砂晶体中阴离子的环状结构,其中硼原子采取的杂化类型为 。
如图所示,某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,其中乙装置中X为阳离子交换膜。请按要求回答相关问题:
(1)甲烷燃料电池负极反应式是 ;
(2)石墨(C)极的电极反应式为 ;
(3)若在标准状况下,有2.24 L氧气参加反应,则乙装置中铁极上生成的气体体积为________L ,丙装置中阴极析出铜的质量为________g ;
(4)某同学利用甲烷燃料电池设计电解法制取漂白液或Fe(OH)2的实验装置(如图所示)。
若用于制漂白液,a为电池的________极,电解质溶液最好用________;若用于制Fe(OH)2,使用硫酸钠作电解质溶液,阳极选用________作电极。
短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置如图所示,其中W的氧化物是酸雨形成的主要物质。
(1)写出W的原子结构示意图: 。
(2)将足量X的最高价氧化物通入含Y元素的阴离子溶液中。反应的离子方程式为 。
(3)已知:①X(s) + O2(g) =XO2(g)ΔH=-393.5 kJ·mol-1
②H2(g) + 1/2 O2(g) =H2O(g)ΔH=-242.0 kJ·mol-1
③XH4(g) + 2O2(g) =XO2(g) + 2H2O(g) ΔH=-802.0 kJ·mol-1
则XH4气体分解成氢气和X固体的热化学方程式为 。
(4)ZO是由单质X和ZO2反应制取单质Z的中间产物。隔绝空气时,ZO与NaOH溶液反应(产物含有一种固体单质和一种钠盐)的化学方程式为_______________。
(5)利用原电池原理,可用W的一种氧化物、O2和H2O来制备W的最高价氧化物对应水化物。写出该电池负极反应式___________。
(6)将W的气态氢化物通入一定量的NaOH溶液中,在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量,生成气体与HCl的物质的量的关系如图所示(忽略气体的溶解和HCl的挥发)。
①O点溶液中所含溶质的化学式为____________。
②a点溶液中,c(Na+): c(Cl-)=_______________。
软锰矿的主要成分为MnO2,还含有Fe2O3、MgO、Al2O3、CaO等杂质,工业上用软锰矿制取MnSO4·H2O的流程如下:
已知:Fe3+、Al3+、Mn2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的pH分别为3.2、5.2、10.4、12.4;温度高于27℃时,MnSO4的溶解度随温度的升高而逐渐降低。
(1)“浸出”过程中MnO2转化为Mn2+的离子方程式为________。
(2)“浸出”过程中Fe2O3转化为Fe3+和Fe2+,相关反应的离子方程式为________。
(3)“滤渣1”的主要成分是__________,“调pH至5~6”所加的试剂是_________(填“石灰水”或“稀硫酸”)。
(4)根据下表数据,选择“第2步除杂”所加的物质A(由一种阳离子和一种阴离子组成),物质A的化学式为________。
![]() Ksp ![]() 阳离子 |
CO32- |
F- |
OH- |
Ca2+ |
5.0×10-9 |
1.5×10-10 |
4.7×10-6 |
Mg2+ |
3.8×10-6 |
7.4×10-11 |
5.6×10-12 |
Mn2+ |
2.2×10-11 |
5.3×10-3 |
2.1×10-13 |
Zn2+ |
1.2×10-10 |
3.0×10-2 |
6.9×10-17 |
(5)采用“趁热过滤”操作的原因是________。