【题目】(一)检验火柴头中氯元素的其中一种方法是将火柴头浸于水中,片刻后取少量溶液于试管中,加AgNO3溶液、稀硝酸和NaNO2溶液,若出现白色沉淀,说明含氯元素。写出上述检验原理的总离子方程式:___________________________

(二)肼(N2H4)作为一种重要的氮氢化合物,氢质量分数高达12.5%,完全分解产物为H2和N2,是一种理想的液体氢源。N2H4分解过程中发生完全分解和不完全分解。

完全分解: N2H4(g) N2(g) + 2H2(g) ΔH1 = -50.6 kJ·mol-1 I

不完全分解: 3N2H4(g) 4NH3(g) + N2(g) ΔH2 II

反应II的焓变不易测量,现查表得如下数据:

2NH3(g) N2(g) + 3H2(g) ΔH3 = +92 kJ·mol-1 (该反应实际未发生)

(1)反应II在__________(填高温、低温或任意温度)条件下可以自发进行。

(2)在体积固定的密闭容器中,以Ir/Al2O3为催化剂,在不同温度下(催化剂均未失活)分解等量N2H4(一开始体系中无其他气体),测得反应相同时间后的N2H4、NH3和H2体积分数如图1所示:

①下列说法正确的是_____________

A.据图可知200℃时,反应 I的活化能低于反应II的活化能

B.300℃后N2H4的体积分数略有提高,可能由于反应II逆向移动导致

C.换用选择更高的Ni/Ir复合催化剂可提高N2H4的平衡转化率

D.400℃是该制氢工艺比较合适的生产温度

②若某温度下在1 L体积固定的密闭容器中加入1molN2H4,反应一段时间后达到平衡状态,此时H2与NH3的物质的量均为0.4mol。请计算该温度下反应 I的平衡常数KC=___________________Kc为用气体的浓度表示的平衡常数)

③若在600~1000°C下进行上述实验,请预测并在上图中补充H2体积分数的变化趋势_______

(3)近期,来自四位非洲的女孩打造了一台靠尿液驱动的发电机,其原理是把尿液以电解的方式分离出提供设备发电使用的氢气的技术,同时将尿液脱氮(转化为大气循环的无污染气体)减轻生活污水处理。以纯尿液为电解液(以NH4+表示尿液中氮元素的存在形式),写出该电解过程的总反应方程式:________________________________________

【题目】铁有两种氯化物,都是重要的化工试剂,一些性质及制备方法如下:

氯化铁:熔点306℃,沸点315℃,易吸收空气中的水分而潮解。工业上采用向500600℃的铁粉中通入氯气来生产无水氯化铁。

氯化亚铁:熔点670℃, 易升华。工业上采用向炽热铁粉中通入氯化氢来生产无水氯化亚铁。实验室可用下图所示的装置模拟工业生产无水氯化铁,请回答相关问题。

(1)装置A用于KMnO4固体与浓盐酸反应制氯气,反应的离子方程式为______________

(2)弯曲的a管所起的作用是_____________________;装置采用较粗的导管来连接装铁粉的硬质玻璃管和广口瓶C,其目的是_____________________________________

(3)导管b 口应与_______________ (从虚线框装置中选择装置的字母序号)连接,这样可避免反应系统与环境间的相互影响。

(4)实验完成后,取广口瓶C中收集到的产物进行如下测定

①称取4.52g样品溶于过量的稀盐酸中:②加入足量H2O2;③再加入足量NaOH溶液:④过滤、洗涤后灼烧沉淀;⑤称量所得红棕色固体为2.40g。则该样品中Fe元素的质量分数为______%。

(5)由上分析数据和计算得出结论:

①用此装置制得的无水氯化铁含铁_________偏高,偏低),显然其中含有较多________的杂质。

②若要得到较纯净的无水氯化铁,可采取的装置改进措施是___________________

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