题目内容

【题目】将潮湿的Cl2通过甲装置后,再通过放有干燥红色布条的 乙装置,红色布条不褪色,则甲装置中所盛试剂可能是

①浓硫酸 ②饱和食盐水 ③水 NaOH溶液

A. ①② B. ②③ C. ①④ D. ②③④

【答案】C

【解析】

将潮湿的Cl2通过甲装置后,再通过放有干燥红色布条的乙装置,红色布条不褪色,说明甲装置能吸收水或能和氯气反应.

①将潮湿的氯气通过浓硫酸时,浓硫酸有吸水性,导致氯气中不含水分,再通过放有干燥红色布条的乙装置,红色布条不褪色,故选;

②饱和NaCl溶液与氯气不反应,抑制氯气的溶解,但通过饱和食盐水时导致氯气中含有水分,所以红色布条会褪色,故不选;

③氯气通过水时导致氯气中含有水分,所以红色布条会褪色,故不选;

④氯气和氢氧化钠反应,将潮湿的氯气通过NaOH溶液后,再通过放有干燥红色布条的乙装置,红色布条不褪色,故选;

故选C。

练习册系列答案
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【题目】含氮化合物在工农业生产中都有重要应用。

(1)氮和肼(N2H4)是两种最常见的氮氢化物。

已知:4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) ΔH1=-541.8 kJ·mol-1,化学平衡常数为K1。N2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g) ΔH2=-534 kJ·mol-1,化学平衡常数为K2。则用NH3和O2制取N2H4的热化学方程式为__________________,该反应的化学平衡常数K=________(用K1、K2表示)。

(2)对于2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g),在一定温度下,于1 L的恒容密闭容器中充入0.1 mol NO和0.3 mol CO,反应开始进行。

①下列能说明该反应已经达到平衡状态的是______(填字母代号)。

A.c(CO)=c(CO2)

B.容器中混合气体的密度不变

C.v(N2)正=2v(NO)逆

D.容器中混合气体的平均摩尔质量不变

②图1为容器内的压强(p)与起始压强(p0)的比值随时间(t)的变化曲线。0~5min内,该反应的平均反应速率v(N2)=________,平衡时NO的转化率为________

(3)使用间接电化学法可处理燃烧烟气中的NO,装置如图所示。已知电解池的阴极室中溶液的pH在4~7之间,写出阴极的电极反应式:____________________。用离子方程式表示吸收池中除去NO的原理____________________________________________

【答案】 4NH3(g)+O2(g)2N2H4(g)+2H2O(g)ΔH=+526.2 kJ·mol-1 K1/K22 D 0.006 mol·L-1·min-1 80% 2HSO3-+2e+2H===S2O42-+2H2O 2NO+2S2O42-+2H2O===N2+4HSO3-

【解析】(1)4NH3(g)+3O2(g) 2N2(g)+6H2O(g) ΔH1=-541.8kJ/mol,化学平衡常数为K1N2H4(g)+O2(g) N2(g)+2H2O(g) ΔH2=-534kJ/mol,化学平衡常数为K2。根据盖斯定律,将-×2得:4NH3(g)+O2(g) = 2N2H4(g)+2H2O(g) ΔH=(-541.8kJ/mol)-(-534kJ/mol)×2=+526.2kJ/mol,该反应的化学平衡常数K=,故答案为:4NH3(g)+O2(g) = 2N2H4(g)+2H2O(g) ΔH=+526.2kJ/mol;

(2)对于2NO(g)+2CO(g) N2(g)+2CO2(g),在一定温度下,于1L的恒容密闭容器中充入0.1molNO和0.3molCO,反应开始进行。

A.c(CO)=c(CO2),不表示浓度变化,不能判断是否为平衡状态,故A错误;B.反应中气体的质量不变,体积不变,容器中混合气体的密度始终不变,不能判断是否为平衡状态,故B错误;C.v(N2)=2v(NO)表示,应该是2v(N2)=v(NO),才表示正逆反应速率相等,故C错误;D.该反应属于气体的物质的量发生变化的反应,容器中混合气体的平均摩尔质量不变时表示气体的物质的量不变, 说明是平衡状态,故D正确;故选D;

根据容器内的压强(P)与起始压强(P0)的比值(P/P0)随时间(t)的变化曲线,0~5min内,=0.925,根据阿伏伽德罗定律及其推论, =0.925,平衡时 =0.90,

2NO(g)+ 2CO(g) N2(g)+2CO2(g)

起始(mol) 0.1 0.3 0 0

反应 2x 2x x 2x

5min及平衡 0.1-2x 0.3-2x x 2x

5min时,=0.925,解得x=0.03mol,v(N2)= = 0.006mol·L1·min1;平衡时,=0.90,解得x=0.04mol,NO的转化率=×100%=80%,故答案为:0.006 mol·L1·min1;80%;

(3)阴极发生还原反应,是亚硫酸氢根离子,得电子,生成硫代硫酸根离子,电极反应式为:2HSO3-+2e-+2H+═S2O42-+2H2O;硫代硫酸根离子与一氧化氮发生氧化还原反应,生成氮气,离子反应方程式为:2NO+2S2O42-+2H2O═N2+4HSO3-;故答案为:2HSO3-+2H++2e-=S2O42-+2H2O;2NO+2S2O42-+2H2O=N2+4HSO3-

型】填空
束】
10

【题目】锂离子电池是目前具有最高比能量的二次电池。LiFePO4可极大地改善电池体系的安全性能,且具有资源丰富、循环寿命长、环境友好等特点,是锂离子电池正极材料的理想选择。生产LiFePO4的一种工艺流程如图:

已知:Ksp(FePO4·xH2O)=1.0×10-15Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38

(1)在合成磷酸铁时,步骤Ⅰ中pH的控制是关键。如果pH<1.9,Fe3+沉淀不完全,影响产量;如果pH>3.0,则可能存在的问题是________________

(2)步骤Ⅱ中,洗涤是为了除去FePO4·xH2O表面附着的________等离子。

(3)取3组FePO4·xH2O样品,经过高温充分煅烧测其结晶水含量,实验数据如下表:

实验序号

1

2

3

固体失重质量分数

19.9%

20.1%

20.0%

固体失重质量分数=×100%,则x_______(精确至0.1)。

(4)步骤Ⅲ中研磨的作用是__________________________________

(5)在步骤Ⅳ中生成了LiFePO4、CO2和H2O,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为________

(6)H3PO4是三元酸,如图是常温下溶液中含磷微粒的物质的量分数(δ)随pH变化示意图。则PO第一步水解的水解常数K1的表达式为______K1的数值最接近______(填字母)。

A.10-12.4  B.10-1.6 C.10-7.2 D.10-4.2

【题目】开发新型储氢材料是氢能源利用的重要研究方向之一。请回答以下问题:

(1)Ti(BH4)3是一种储氢材料,可由TiCl4和LiBH4反应制得。

①基态Ti3+的电子排布式为____________________;LiBH4中Li、B、H元素的电负性由大到小的排列顺序为_________________

②另有一种含钛元素的新型材料,其理论结构模型如图所示,图中虚线框内碳原子的杂化轨道类型为____________

(2)氨硼烷(NH3BH3)是优良的储氢材料,少量氨硼烷可以由硼烷(B2H6)和NH3合成。

①NH3BH3中是否存在配位键__________(填“是”或“否”);与NH3BH3互为等电子体的分子的化学式为__________

②B、C、N与O元素的第一电离能由大到小的顺序为___________________

③氨硼烷在高温下释放氢后生成的立方氮化硼晶体,具有类似金刚石的结构,硬度略小于金刚石。则立方氮化硼晶体可用作___________(选填下列字母序号)。

a.切削工具 b.钻探钻头 c.导电材料 d.耐磨材料

(3)一种有储氢功能的铜合金晶体具有面心立方最密堆积的结构,晶胞中Cu原子处于面心,Au原子处于顶点位置,氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中。

①若将Cu原子与Au原子等同看待,该晶体储氢后的晶胞结构与CaF2的结构相似,该晶体储氢后的化学式为________________

②铜与其它许多金属及其化合物都可以发生焰色反应,其原因是_______________

(4)金属氢化物也是具有良好发展前景的储氢材料。某储氢材料是短周期金属元素R的氢化物。R的部分电离能如下表所示:

I1/KJ·mol-1

I2/KJ·mol-1

I3/KJ·mol-1

I4/KJ·mol-1

I5/KJ·mol-1

738

1451

7733

10540

13630

①该金属元素是___________(填元素符号)..

②若氢化物的晶胞结构如图所示(有4个H原子位于面上,其余H原子位于晶胞内),已知该晶体的密度为ρg·cm-3,则该晶胞的体积为__________cm3[用含ρ、NA的代数式表示(其中NA为阿伏加德罗常数的值)]。

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