(16分)氮及其化合物在工农业生产中具有重要作用,人工固氮是指将氮元素由游离态转化为化合态的过程。
(1)最近一些科学家研究采用高质子导电性的SCY陶瓷(能传递H+)实验氮的固定一电解法合成氨,大大提高了氮气和氢气的转化率。总反应式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),则在电解法合成氨的过程中,应将H2不断地通入_________极(填“阴”或“阳”;向另一电极通入N2,该电极的反应式为__________________________。
(2)目前工业合成氨的原理是:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-93.0kJ/mol。某小组进行工业合成氨的模拟研究,在1L密闭容器中,分别加入0.1mol N2和0.3mol H2。实验①、②、③中c(N2)随时间(t)的变化如图所示。
实验②从开始到达到平衡状态的过程中,用H2表示的平均反应速率为 。与实验①相比,实验②所采用的实验条件可能为 (填字母),实验③所采用的实验条件可能为 (填字母)。
a.增大压强
b.减小压强
c.升高温度
d.降低温度
e.使用催化剂
(3)NCl3遇水发生水解反应,生成NH3的同时得到 (填化学式)。ClO2是广谱高效消毒剂,制备原理为NCl3+6ClO2-+3H2O=NH3↑+6ClO2+3OH-+3Cl-。若制取27g ClO2,则反应中转移电子的物质的量是 。
(4)25℃时,将amol·L-1的氨水与bmol·L-1盐酸等体积混合,反应后溶液恰好显中性,则a b(填“>”、“<”或“=”)。用a、b表示NH3·H2O的电离平衡常数为 。
除去下列物质中的杂质,写出化学方程式(括号内的物质为杂质)。
(1)CO2(SO2)化学方程式 ___________________________________________________
(2)Cu (Al)化学方程式 ____________________________________________________
(10分)下图所涉及的物质中,C、D、E均为单质,且E为日常生活中常见金属,其余均为化合物
。它们之间的转化关系如图所示(反应中生成的水及次要产物均已略去)。
请回答:
(1)写出有关物质的化学式
A ,F ,H 。
(2)指出MnO2在相关反应中的作用:反应①中是 剂,反应②中是 剂。
(3)若反应①是在加热条件下进行,则A是 (填化学式)。
(4)写出反应②的化学方程式 。
(5)向G中加入NaOH溶液,观察到的现象为 。
(4分)某无色溶液由①Na+②Al3+③NH4+④SO42-中的若干种离子组成。按以下步骤进行实验:
(1)取少量原溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,说明原溶液中一定含有的离子是
(填序号,下同);
(2)取少量原溶液,向其中逐滴加入氢氧化钠浓溶液,有白色沉淀产生,沉淀又逐渐溶解至消失;再加热混合液,产生使湿润的红色石蕊试液变蓝的气体,说明原溶液中一定含有的离子是
(3)取少量原溶液加入少量盐酸使溶液酸化,再加入氯化钡溶液,产生白色沉淀,说明原溶液中一定含有的离子是。
(3分)某同学为了检验家中的一瓶补铁药(成分为FeS04)是否变质,设计了如下实验:将药片除去糖衣研细后,溶解过滤,取滤液分别加入两支试管中,再进行如下图所示操作。请填出该同学实验中出现以下现象时所应得到的结论:
(12分)氧化还原反应知识的学习,为我们研究化学物质和化学反应提供了新的视角。 (1)在氧化还原反应中,氧化剂 电子,发生 反应。
(2)理论上,处于最低价态的元素通常具有 性,在氧化还原反应中常作 剂。
(3)下列物质在氧化还原反应中,常作还原剂的有 ;常作氧化剂的有 (均填序号)。
①KmnO4②铝③氯水④FeCl3⑤一氧化碳⑥Na2S
(4)钠与水反应的化学方程式为 。
铁与水反应的化学方程式为 ;在该反应中,若消耗3molFe,则转移的电子为( ) mol。
事实证明,钠的还原性比铁的还原性(填“强”或“弱”) 。