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【题目】氮化镁(Mg3N2)是一种高强度钢冶炼的添加剂,现某学习小组利用下列装置制备少量氮化镁。

已知:Ⅰ.3MgN2Mg3N2;Ⅱ.Mg3N26H2O=3Mg(OH)22NH3

1)检查该装置气密性的方法是___

2)写出装置A中发生反应的化学方程式:___,装置B中试剂的名称是___

3)反应一段时间后装置C中黑色固体变为红色,并有水珠出现。装置C中发生反应的化学方程式为___

4)装置DFeSO4溶液的作用是___

5)实验过程中装置AF应该先加热的是___处。

6)装置F中有氮化镁生成,写出通过实验验证氮化镁生成的操作及现象:取少量装置F反应后的固体于试管中,___,说明其中含氮化镁。

【答案】在装置A处微微加热,G处出现气泡,(停止微热后,G中导管内出现一段水柱) Ca(OH)22NH4ClCaCl22NH3H2O 碱石灰 3CuO2NH33CuN23H2O 吸收装置中的O2,以免O2Mg发生反应 A 加入少量水,微热,用湿润的红色石蕊试纸于试管口检验所得气体,若气体变蓝

【解析】

1)用加热法检查该装置气密性;

2)装置A中氯化铵和氢氧化钙在加热条件下生成氯化钙、氨气、水;装置B的作用是除去氨气中的水蒸气;

3)反应一段时间后装置C中黑色氧化铜固体变为红色,并有水珠出现,说明氨气与氧化铜反应生成铜、氮气、水;

4FeSO4具有还原性,能吸收空气中的氧气;

5)为防止氧气与镁反应,应先通一段时间的氨气,排出装置中的空气;

6)根据Mg3N26H2O=3Mg(OH)22NH3,检验Mg3N2的存在。

(1). 在装置A处微微加热,G处出现气泡,停止微热后,G中导管内出现一段水柱,说明装置气密性良好;

2)装置A中氯化铵和氢氧化钙在加热条件下生成氯化钙、氨气、水,反应方程式是Ca(OH)22NH4ClCaCl22NH3H2O;装置B的作用是除去氨气中的水蒸气,装置B中试剂的名称是碱石灰;

3)反应一段时间后装置C中黑色氧化铜固体变为红色,并有水珠出现,说明氨气与氧化铜反应生成铜、氮气、水,反应方程式是3CuO2NH33CuN23H2O

4FeSO4具有还原性,能吸收空气中的氧气,装置DFeSO4溶液的作用是吸收装置中的O2,以免O2Mg发生反应;

5)为防止氧气与镁反应,应先通一段时间的氨气,排出装置中的空气,所以应该先加热的是A处;

6Mg3N26H2O=3Mg(OH)22NH3,验证氮化镁生成的操作及现象:取少量装置F反应后的固体于试管中,加入少量水,微热,用湿润的红色石蕊试纸于试管口检验所得气体,若气体变蓝,说明其中含氮化镁。

练习册系列答案
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①则从开始到达到平衡状态的过程中,平均反应速率υ(CO2)=____,该温度下反应的平衡常数K=____(结果保留两位有效数字)

20min时改变的条件可能是____

A.增大压强 C.减小CO2浓度且改用更高效的催化剂

B.降低温度 D.在恒温恒容条件下,充入He气体

③若保持温度不变,20min时向容器中充入CON20.6mol,平衡将____(正向”“逆向”)移动。

3)用焦炭还原NO2的反应为:2NO2(g)2C(s)N2(g)2CO2(g),在恒温条件下,向1L密闭容器中加入不同物质的量的NO2和足量C发生该反应,测得平衡时NO2CO2的物质的量浓度与平衡总压强的关系如图3所示。

①下列不能说明该反应已达到平衡状态的是_____

a.C的质量不变 b. 混合气体的密度不再发生改变

c. v(N2)υ(CO2) d.混合气体的颜色不再改变

②计算C点时该反应的平衡常数Kp(C)=___(Kp是用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)

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(1)利用光催化制甲酸原理如图所示。

该装置能量转化方式为___

(2)另一种以Ru化合物为催化剂,用H2CO2制取甲酸的反应机理如下:

第一步:Ru(OH)2+2H2RuH2+2H2O 快速平衡

第二步:RuH2+2CO2→Ru(OOCH)2 慢反应(近似认为不影响第一步反应的平衡)

第三步:Ru(OOCH)2+2H2O→2HCOOH+Ru(OH)2 快反应

下列表述正确的是___ (填序号)

A.平衡时v(第一步的逆反应)v(第二步反应)

B.反应的中间产物只有Ru(OOCH)2

C.第二步反应中RuH2CO2的碰撞仅部分有效

D.第三步反应的活化能较低

(3)CO2加氢也可制备甲酸(HCOOH)

①工业上利用甲酸的能量关系转换图如图:

反应CO2(g)+H2(g) HCOOH(g)的焓变H=___kJ·mol-1

②温度为T1℃时,将等物质的量的CO2H2充入体积为1L的密闭容器中发生反应:CO2(g)+H2(g) HCOOH(g) K=2

实验测得:v=kc(CO2c(H2)v=kc(HCOOH)kk为速率常数。T1℃时,k=___(k表示)

③当温度改变为T2℃时,k=1.9k,则T2℃时平衡压强___T1℃时平衡压强(”““=”),理由是___

(4)甲酸是唯一能和烯烃发生加成反应的羧酸,目前,科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝(NO)原理,其脱硝机理示意图如图1,脱硝率与温度、负载率(分子筛中催化剂的质量分数)的关系如图2所示。

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(5)T℃,甲酸与醋酸钠溶液反应:HCOOH+CH3COO- HCOO-+CH3COOH,该反应的平衡常数为12.5,则该温度下醋酸的电离常数Ka(CH3COOH)=___(T℃时甲酸的电离常数为2×10-4)

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