氮的重要化合物如氨(NH3)、肼(N2H4)、三氟化氮(NF3)等,在生产、生活中具有重要作用。
(1) 利用NH3的还原性可消除氮氧化物的污染,相关热化学方程式如下:
H2O(l)=H2O(g) △H1=44.0 kJ·mol-1
N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H2=229.3 kJ·mol-1
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H3=-906.5 kJ·mol-1
4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(l) △H4
则△H4= kJ·mol-1。
(2) 使用NaBH4为诱导剂,可使Co2+与肼在碱性条件下发生反应,制得高纯度纳米钴,该过程不产生有毒气体。
① 写出该反应的离子方程式: 。
② 在纳米钴的催化作用下,肼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下图1所示,则N2H4发生分解反应的化学方程式为: ;为抑制肼的分解,可采取的合理措施有 (任写一种)。
图1 图2
(3) 在微电子工业中NF3常用作氮化硅的蚀刻剂,工业上通过电解含NH4F等的无水熔融物生产NF3,其电解原理如上图2所示。
① 氮化硅的化学式为 。
② a电极为电解池的 (填“阴”或“阳”)极,写出该电极的电极反应式: ;电解过程中还会生成少量氧化性极强的气体单质,该气体的分子式是 。
二十一世纪世界资源争夺的重点是海洋。海底有石油、可燃冰、石油气、矿砂、锰结核的资源,海水中除有渔业资源外,还有食盐、溴、碘等许多化学资源,所有资源中最丰富的是水资源。
(1)海水中质量分数最高的元素是氧,该元素的原子核外电子占据的轨道共有________个能级,有________个未成对电子。
(2)水的沸点为100℃,氟化氢的沸点为19.5℃,水与氟化氢比较,稳定性较强的是________。水的沸点比硫化氢高,其原因是___________________。
(3)提取碘是将海带灼烧成灰,溶于水过滤,滤液中通入氯气,反应的离子方程式为_______________________________,再用四氯化碳将生成的单质碘______(填写实验操作名称)出来,最后用_________(填写实验操作名称)使碘和四氯化碳分离。
(4)海洋元素中的氯、溴、碘统称为海水中的卤素资源,它们的最外层电子排布都可表示为_____________________。
由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气,这些杂质可采用吹气精炼法除去,产生的尾气经处理后可用钢材镀铝。工艺流程如下:
(1)精炼前,需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂,防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质,相关的化学方程式为①____和②。
(2)将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体,杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除Cl2外还含有;固态杂质粘附于气泡上,在熔体表面形成浮渣,浮渣中肯定存在。
(3)在用废碱液处理A的过程中,所发生反应的离子方程式为。
(4)钢材镀铝后,表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀,其原因是____。
短周期主族元素A、B、C、D、E原子序数依次增大,A元素单质常温常压下是最轻的气体,B元素所形成化合物种类最多,C的最高价氧化物对应水化物甲与其气态氢化物乙能够化合形成盐丙;D元素的离子半径是同周期元素形成的简单离子中最小的。
(1)已知相关物质之间存在如下变化:
①丁与乙和水反应生成戊和丙的离子方程式为,由物质已电解得到单质D的化学方程式为;
②0.lmoL/L的丙溶液中所含离子浓度由大到小排列顺序为。
(2)已知E及其化合物有以下变化:
写出单质E与化合物Z在一定条件下反应生成.X和水的化学方程式。
由A、B、C、D、E5种元素中的.两种元素,可形成既含极性键又含非极性键的18电子的分子,该分子的分子式为____(任写一个即可)。
(3)C有多种氧化物,其中之一是一种无色气体,在空气中迅速变成红棕色,在一定条件下,2L的该无色气体与0.5L的氧气相混合,若该混合气体被足量的NaOH溶液全吸收后没有气体残留,所生成R的含氧酸盐只有一种,则该含氧酸盐的化学式是。
某反应体系中的物质有:Cr2(SO4)3、K2S2O8、K2Cr2O7、K2SO4、H2SO4、H2O。已知K2S2O8的氧化性比K2Cr2O7强。
(1)请将以上反应物与生成物编写成一个氧化还原反应方程式(要求配平)。
(2)反应中,被还原的物质是,Cr2(SO4)3是。
(3)在酸性条件下K2Cr2O7与草酸(H2C2o4)反应的产物是:Cr2(SO4)3、CO2、K2SO4和H2O,则还原剂与氧化剂物质的量之比为。
汽车尾气(含烃类、CO、NO与SO2等)是城市主要污染源之一,治理的办法之一是在汽车排气管上装催化转化器,它使NO与CO反应生成可参与大气生态循环的无毒气体,反应原理:2NO(g)+2CO(g)===N2(g)+2CO2(g),在298 K、100 kPa下,ΔH=-113 kJ/mol,ΔS=-145 J/(mol·K).
(1)为了提高该反应的速率和NO的转化率,采取的正确措施为________.
A.加催化剂同时升高温度 |
B.加催化剂同时增大压强![]() |
C.升高温度同时充入N2 |
D.降低温度同时增大压强 |
(2)该反应达到平衡时若增大压强,则混合气体的平均相对分子质量________,若升高温度,则该反应的平衡常数________(均填“增大”、“减小”或“不变”).
(3)在如图中画出在某时刻条件改变后的图象(其他条件不变).t1:增大NO的浓度t2:降低温度
(4)判断该条件下反应能否自发.