【題目】I.化合物甲和化合物乙的混合粉末是汽車安全氣囊中存放的化學物質(zhì),經(jīng)組成分析,確定該混合粉末僅含 Na、Fe、N、O 四種元素。為研究安全氣囊工作的化學原理,進行以下實驗操作:
請回答下列問題:
(1)工業(yè)上冶煉單質(zhì)2的化學方程式為 ________;
(2)若化合物丙在空氣中轉(zhuǎn)化為碳酸氫鹽,則反應的化學方程式為 ________;
(3)化合物甲可用下列方法制備:30℃時,將水合肼(N2H4H2O)、亞硝酸甲酯(CH3ONO)、NaOH 混合,充分反應后先回收得到 CH3OH,母液降溫結(jié)晶,過濾得到化合物甲。寫出用該法制備化合物甲的化學反應方程式 ________。
II.晶體硅是一種重要的非金屬材料。實驗室用 SiHCl3 與過量 H2 反應制備純硅的裝置如下(熱源及夾持裝置略)。制備純硅的主要反應為:SiHCl3+H2 = Si(純)+3HCl
已知①SiHCl3 沸點 33.0℃,上述反應在 1000~1100℃進行;②SiHCl3 能與 H2O 強烈反應,在空氣中易自燃。
請回答下列問題:
(1)下列說法不正確的是___________;
A.裝置B中的溶液可以是濃硫酸
B.裝置C中的燒瓶需要加熱,其目的是使滴入燒瓶中的 SiHCl3 氣化
C.裝置D中觀察到的現(xiàn)象是有固體物質(zhì)生成
D.裝置D可以采用普通玻璃管代替石英管
E.為保證制備純硅實驗的成功,關(guān)鍵的操作步驟有檢查實驗裝置的氣密性,控制好反應溫度以及排盡裝置中的空氣、干燥氣體
F.尾氣處理裝置中可以將導管直接插入盛有NaOH 溶液的燒杯中
(2)為檢驗某粗硅中存在的鐵元素,可采取的實驗操作方法是__________;
【答案】Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 Na2O+2CO2+H2O=2NaHCO3 N2H4·H2O+CH3ONO+NaOH==NaN3+CH3OH+3H2O DF 取樣品,先加入足量NaOH 溶液,充分反應后過濾,在濾渣中加入一定量稀硫酸充分反應,在反應后的溶液中滴加氯水,再滴加 KSCN 溶液,若溶液變紅, 說明存在 Fe 元素
【解析】
I.化合物甲和化合物乙的混合粉末僅含Na、Fe、N、O四種元素,將13.0g化合物甲加熱,使其完全分解,生成氮氣和單質(zhì)1,則甲中含有兩種元素,其中一種為N元素,單質(zhì)1在高溫隔絕空氣的條件下與化合物反應生成化合物丙和另一種單質(zhì)2,化合物乙應為金屬氧化物,應為Fe2O3,生成的另一種單質(zhì)2為Fe,單質(zhì)1為Na,化合物丙則為鈉的氧化物,能在潮濕的空氣中生成可溶性鹽,丙為Na2O;氮氣物質(zhì)的量==0.3mol,氮氣的質(zhì)量=0.3mol×28g/mol=8.4g,故Na元素質(zhì)量=13g-8.4g=4.6g,Na物質(zhì)的量=4.6g÷23g/mol=0.2mol,故甲中Na、N原子數(shù)目之比=0.2mol:0.3mol×2=1:3,則甲為NaN3;
II.裝置A中利用稀硫酸和Zn作用生成的H2,經(jīng)B中濃硫酸干燥后與D中SiHCl3 生成Si和HCl,尾氣可用NaOH溶液吸收,但要有防倒吸措施。
I.由分析知:甲為NaN3、乙為Fe2O3,、單質(zhì)1為Na、單質(zhì)2為Fe、化合物丙為Na2O,可溶性鹽X可能為Na2CO3或NaHCO3;
(1)工業(yè)上利用CO在高溫下還原氧化鐵來冶煉Fe,發(fā)生反應的化學方程式為Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;
(2)Na2O在空氣中轉(zhuǎn)化為碳酸氫鹽,酸式鹽為NaHCO3,則反應的化學方程式為Na2O+2CO2+H2O=2NaHCO3;
(3) 30℃時,將水合肼(N2H4H2O)、亞硝酸甲酯(CH3ONO)、NaOH 混合,可得到 CH3OH和NaN3,則發(fā)生反應的化學反應方程式N2H4·H2O+CH3ONO+NaOH==NaN3+CH3OH+3H2O;
II.(1) A.裝置B的作用是干燥H2,可以選擇濃硫酸,故A正確;
B.SiHCl3沸點為33.0℃,易氣化,則可選擇用熱水浴加熱裝置C,使滴入燒瓶中的 SiHCl3 氣化,有利于和H2充分混合,故B正確;
C.裝置D在高溫下有Si生成,則觀察到的現(xiàn)象是有固體物質(zhì)生成,故C正確;
D.裝置D中反應在 1000~1100℃進行,普通玻璃管會軟化或熔化,不能用來代替石英管,故D錯誤;
E.SiHCl3 能與 H2O 強烈反應,且在空氣中易自燃,則為保證制備純硅實驗的成功,除裝置氣密性好并控制溫度外,還需要排盡裝置中的空氣、干燥氣體,故E正確;
F.HCl易溶于水或NaOH溶液,尾氣處理裝置中不可以將導管直接插入盛有NaOH 溶液的燒杯中,要有防倒吸措施,故F錯誤;
故答案為DF;
(2)檢驗某粗硅中存在的鐵元素,采取的實驗操作方法是取樣品,先加入足量NaOH 溶液,充分反應后過濾,在濾渣中加入一定量稀硫酸充分反應,在反應后的溶液中滴加氯水,再滴加 KSCN 溶液,若溶液變紅, 說明存在 Fe 元素。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】已知反應A(g)+B(g)C(g)+D(g)的平衡常數(shù)和溫度的關(guān)系如下:
溫度/℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
平衡常數(shù) | 1.7 | 1.1 | 1.0 | 0.6 | 0.4 |
現(xiàn)有兩個相同的2L恒容絕熱(與外界沒有熱量交換)密閉容器Ⅰ、Ⅱ,在Ⅰ中充入1molA和1molB,在Ⅱ中充入1molC和1 molD,800℃條件下開始反應。達到平衡時,下列說法正確的是( )
A.容器Ⅰ、Ⅱ中的壓強相等B.容器Ⅰ、Ⅱ中反應的平衡常數(shù)相同
C.容器Ⅰ中C的體積分數(shù)比容器Ⅱ中的小D.容器Ⅰ中A的濃度比容器Ⅱ中的小
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某含氧物質(zhì)X僅含三種元素,在198℃以下比較穩(wěn)定,溫度高時易分解.,某研究小組設(shè)計并完成如下實驗:
試回答如下問題:
(1)X的化學式為__________,寫出X與H2O反應的離子方程式__________________
(2)工業(yè)上由紅棕色固體2可以制備其單質(zhì),寫出化學方程式____________________
(3)保存X時應注意_________________.
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】H2和I2在一定條件下能發(fā)生反應:H2(g)+I2(g)2HI(g)△H=-akJ/mol,已知: (a、b、c均大于零)
下列說法正確的是
A.碰撞理論認為,反應速率的大小與單位時間內(nèi)反應物微粒間碰撞次數(shù)成正比,只要有足夠的能量就可以發(fā)生有效碰撞
B.斷開2molHI分子中的化學鍵所需能量約為(c+b+a)kJ
C.相同條件下,1molH2(g)和1molI2(g)總能量小于2molHI(g)的總能量
D.向密閉容器中加入2molH2(g)和2molI2(g),充分反應后放出的熱量為2akJ
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】高鐵酸鉀(K2FeO4)既能消毒殺菌,又能凈水,是一種理想的水處理劑。工業(yè) 上制備高鐵酸鉀的一種工藝流程如下:
(1)K2FeO4中鐵元素的化合價為 ____。
(2) “反應I”中參加反應的Fe3+與ClO-的物質(zhì)的量之比為2 : 3,則濾液中含氯物質(zhì)的化學式為____。寫出“反應I”的離子方程式:_____。
(3)K2FeO4在水中發(fā)生反應:4K2FeO4+ 10H2O = 4Fe(OH)3 (膠體)+8KOH+3O2 ↑。高鐵酸鉀能消毒殺菌是因為____;它能凈水是因為_____。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】工業(yè)利用含鎳廢料(以鎳鐵鈣合金為主)制取NiC2O4(草酸鎳),再經(jīng)高溫煅燒NiC2O4制取Ni2O3的流程如圖:
已知:NiC2O4、CaC2O4均難溶于水;Fe3+完全沉淀的pH約為3.2。
(1)“酸溶”時硫酸不宜過多的原因為________。
(2)加入H2O2發(fā)生的主要反應的離子方程式為________;
(3)加入Na2CO3溶液調(diào)節(jié)pH至4.0~5.0,其目的為_________。
(4)加入NH4F溶液可將Ca2+轉(zhuǎn)化為CaF2沉淀除去,已知25℃時Ksp(CaF2)=1.6×10-10,要使溶液中Ca2+沉淀完全[c(Ca2+)≤1.0×10-5 mol·L-1],則“除鈣”時需控制NH4F的濃度至少為_______mol·L-1。
(5)NiC2O4隔絕空氣高溫煅燒可制得Ni2O3,NiC2O4受熱分解的化學方程式為_____。
(6)Ni2O3還可用于制備合成氨的催化劑ConNi(1-n)Fe2O4。在其他條件相同時,合成氨的相對初始速率隨催化劑中n值變化的曲線如圖,由圖可知Co2+、Ni2+兩種離子中催化效果更好的是_______。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】一種由CuO和KHC2O4溶液反應的到的藍色結(jié)晶[KaCub(C2O4)cdH2O]。為測定其組成,進行了如下實驗:
步驟1稱取3.5400 g該晶體,加入過量稀硫酸,待樣品完全溶解后加入適量水,配制成100 mL溶液A.
步驟2量取20.00 mLA溶液,滴加0.2000 mol L-1 KMnO4溶液至恰好完全反應時,消耗KMnO4溶液8.00 mL。
步驟3另取20.00 mLA溶液,加入足量NaOH溶液,充分反應后,經(jīng)過濾、洗滌、灼燒、稱重,得到黑色固體粉末0.16 g。
己知:步驟2 中發(fā)生反應:2MnO4- + 5H2C2O4 + 6H+ = 2Mn2+ +10CO2↑ + 8H2O。
(1)步驟1中配制溶液A時,需要用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、_____。
(2)3.5400 g 該樣品中含 n(C2O42-)= ____mol。
(3)3.5400 g 該樣品中含 n(Cu2+)= ____mol。
(4)通過計算確定該藍色晶體的化學式__________(計算過程)。
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【題目】1g氫氣在氧氣中燃燒生成液態(tài)水,放出142.9kJ的熱量,表示該反應的熱化學方程式是()
A.H2(g)+O2 (g)=H2O(l) △H=-285.8kJ·mol-1
B.H2(g)+O2 (g)=H2O(g) △H=-285.8kJ·mol-1
C.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-285.8kJ
D.H2+O2=H2O △H=-285.8kJ·mol-1
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】NA為阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,下列說法正確的是( )
A. 將含1molFeCl3的溶液滴入沸水中,所制得的Fe(OH)3膠體粒子為NA
B. 常溫常壓下,1 mol甲基(-CH3)所含電子數(shù)為10NA
C. 常溫常壓下,92g的NO2和N2O4混合氣體含有的原子數(shù)為6NA
D. 標準狀況下,11.2L三氯甲烷中含有的極性共價鍵數(shù)目為1.5NA
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