题目内容
(08年广东卷) 下列各组离子一定能大量共存的是( )
A.在含有大量[Al(OH)4]-的溶液中:NH4+、Na+、Cl-、H+
B.在强碱溶液中:Na+、K+、CO32-、NO3-
C.在pH=12的溶液中:NH4+、Na+、SO42-、Cl-
D.在c(H+)=0.1mol?L-1的溶液中:K+、I-、Cl-、NO3-
答案:B
对应考点: 离子反应的概念;离子反应发生的条件;常见离子的检验方法
试题解析:A. [Al(OH)4]-即为AlO2-,不能在酸性溶液中存在,与NH4+会发生双水解反应;
B. 强碱溶液中,CO32-是可以存在的;
C. NH4+在碱性条件下会与溶液中的OH-结合生成一水合氨分子,不能大量存在;
D. 在酸性溶液中,NO3-具有强氧化性,可将I-氧化(但不能将Cl-氧化)。
易错点: 离子共存问题是考查考生对无机化合物性质、氧化还原反应理解的常见题型。应该注意氧化还原是否能够发生:
氧化:F2 > Cl2 > Br2 > Fe3+ > I2 > Cu2+ > S > H2 > Fe2+
还原:F- < Cl- < Br- < Fe2+ < I- < Cu < S2- < H+ < Fe
以上表格中,两种物质连线斜率为负的均可反应(除Cu2+与S2-生成CuS外),在上的称为氧化X,在下的称为还原X。如Cl2与Br-连线斜率为负,可反应,其中Cl2为氧化剂,Br-为还原剂;而生成的产物为它们对应上/下方的产物,Cl-为还原产物,Br2为氧化产物。
注意Cl2、Br2可与Fe反应生成Fe3+,而I2只能生成Fe2+。
(08年广东卷)科学家一直致力研究常温、常压下“人工围氮”的新方法。曾有实验报道:在常温、常压、学照条件下,N2在催化剂(掺有少量Fe2O3的TiO2)表面与水发生反应,生成的主要产物为NH3。进一步研究NH3生成量与温度的关系,部分实验数据见下表(光照、N2压力1.0×105Pa、反应时间3 h):
T/K | 303 | 313 | 323 | 353 |
NH3生成量/(10-6mol) | 4.8 | 5.9 | 6.0 | 2.0 |
相应的热化学方程式如下:
N2(g)+3H2O(1)=2NH3(g)+O2(g) ΔH=+765.2kJ?mol-1
回答下列问题:
(1)请在答题卡的坐标图中画出上述反应在有催化剂与无催化剂两种情况下反应过程中体系能量变化示意图,并进行必要标注。
(2)与目前广泛使用的工业合成氨方法相比,该方法中固氮反应速率慢。请提出可提高其反应速率且增大NH3生成量的建议:_________。
(3)工业合成氨的反应为N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)。设在容积为2.0L的密闭容器中充入0.60mol N2(g)和1.60 mol H2(g),.反应在一定条件下达到平衡时,NH3的物质的量分数(NH2的物质的量与反应体系中总的物质的量之比)为。计算
① 该条件下N2的平衡转化率;
②该条件下反应2NH3(g) N2(g)+3H2(g)的平衡常数。