题目内容
【题目】(1)利用如图装置,进行NH3与金属氧化物MxOy反应生成M、N2、H2O,通过测量生成水的质量来测定M的相对原子质量。a中试剂是浓氨水。
①仪器a的名称为_________,仪器b中装入的试剂可以是___________。
②按气流方向正确的装置连接顺序为_________(填字母,装置可重复使用)。
(2)亚硝酸钠是一种工业盐,在生产、生活中应用广泛。现用下图所示装置(夹持装置已省略)及药品,探究亚硝酸钠与硫酸反应及气体产物成分。
已知:ⅰ.NO+NO2+2OH-=2NO2-+H2O
ⅱ.气体液化的温度:NO2(21℃)、NO(-152℃)
①反应前应打开弹簧夹,先通入一段时间氮气,目的是________________。
②为了检验装置A中生成的气体产物,仪器的连接顺序(从左向右连接):A→_________;组装好仪器后,接下来进行的操作是__________。
【答案】分液漏斗 NaOH或生石灰或碱石灰 BDADC 排出装置中的空气,防止干扰NO的检验 CEDB 检查装置的气密性
【解析】
(1)①根据仪器的结构判断仪器名称,仪器b中加入的是氢氧化钠固体或碱石灰,能够吸收水蒸气;
②从发生装置中出来的氨气带有水蒸气,必须干燥,故B接D,D接A,吸收反应生成的水用装置D,最后多余的氨气用装置C吸收;
(2)①NO易遇空气中的氧气反应生成二氧化氮;
②根据各部分装置的作用进行连接。有气体参与或生成的反应装置,实验前通常需要检验气密性;
(1)通过测量生成水的质量来测定M的相对原子质量,a中试剂是浓氨水。
①仪器a名称为分液漏斗,用来盛放和滴加液体,a中试剂是浓氨水,仪器b中加入的是氢氧化钠固体或碱石灰,滴入浓氨水固体溶解放热使一水合氨分解生成氨气;
②从发生装置中出来的氨气带有水蒸气,必须先进行干燥,又NH3的水溶液显碱性,因此要使用碱性干燥剂碱石灰干燥氨气,故B接D,干燥后的氨气在装置A中与MxOy发生氧化还原反应,得到N2和H2O,所以D接A,再通过碱石灰的U型管吸收反应生成的H2O蒸气,这时的气体中含有未完全反应的氨气,不能直接排入大气,要通过盛有浓硫酸的C装置吸收氨气后再排入大气,所以还需要装置C,故按气流方向正确的装置连接顺序为BDADC;
(2)①反应前应打开弹簧夹,先通入一段时间氮气,目的是排出装置中的空气,防止反应产生的NO被装置中空气中含有的氧气氧化产生NO2,干扰NO的检验;
②装置A中反应制取NO、NO2的混合气体,装置C吸收水蒸气,E冷却NO2,使其转化为无色的N2O4,利用D检验NO,NO、NO2都是大气污染物,不能直接排入大气,利用二者能够与NaOH溶液反应的性质,利用装置B进行尾气处理,防止污染空气,所以装置的连接为A→C→E→D→B,组装好仪器后,接下来进行的操作实验是检查装置气密性。
【题目】C、N、S的氧化物常会造成一些环境问题,科研工作者正在研究用各种化学方法来消除这些物质对环境的不利影响。
(1)在催化剂存在的条件下,用H2将NO还原为N2。已知:
则氢气和一氧化氮反应生成氮气和水蒸气的热化学方程式是_____。
(2)在500℃下合成甲醇的反应原理为:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)在1L的密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,压强为p0,测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。(可逆反应的平衡常数可以用平衡浓度计算,也可以用平衡分压Kp代替平衡浓度,计算分压=总压×物质的量分数)
①反应进行到4min时,v(正)__v(逆) (填“>”“<”或“=”)。0~4min,H2的平均反应速率v(H2)=_mol·L-1·min-1。
②CO2平衡时的体积分数为___,该温度下Kp为__(用含有p0的式子表示)。
③下列能说明该反应已达到平衡状态的是___。
A.v正(CH3OH)=3v逆(H2)
B.CO2、H2、CH3OH和H2O浓度之比为1:3:1:1
C.恒温恒压下,气体的体积不再变化
D.恒温恒容下,气体的密度不再变化
④500℃、在2个容积都是2L的密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下:
容器 | 容器甲 | 容器乙 |
反应物起始投入量 | 1mol CO2,3mol H2 | 0.5mol CO2,1mol H2 1mol CH3OH,1mol H2O |
CH3OH的平衡浓度/mol ·L-1 | C1 | C2 |
则乙容器中反应起始向___方向进行;c1___c2。(填“>”“<”或“=”)
(3)甲醇作为一种燃料还可用于燃料电池。在温度为650℃的熔融盐燃料电池中用甲醇、空气与CO2的混合气体作反应物,镍作电极,用Li2CO3和Na2CO3混合物作电解质。该电池的负极反应式为___。
【题目】Zn是一种应用广泛的金属。用闪锌矿(主要成分为ZnS,还含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS、砷化合物杂质等)为原料制备金属Zn和ZnSO4·7H2O的流程如图所示:
①相关金属离子[c(Mn+)=0.1 mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子 | Fe3+ | Fe2+ | Zn2+ | Cd2+ |
开始沉淀的pH | 1.5 | 6.3 | 6.2 | 7.4 |
沉淀完全的pH | 2.8 | 8.3 | 8.2 | 9.4 |
②FeAsO4难溶于水;ZnSO4·7H2O易溶于水,难溶于酒精。
回答下列问题:
(1)滤渣1的主要成分除SiO2外还有______,焙烧后产生的气体对环境造成的常见危害为______。
(2)氧化除杂工序中加入ZnO的作用是___________。
(3)制得的ZnSO4·7H2O需洗涤,洗涤晶体时应选用的试剂为____________。
(4)溶液中的Cd2+可用锌粉除去,还原除杂工序中反应的离子方程式为___________。不能省去“还原除杂”步骤,直接在“氧化除杂”步骤中除去Cd2+,理由是________。
(5)回收所得的Cd可用于制造镍镉碱性二次电池,电池工作时,正极NiO(OH)转化为Ni(OH)2,则充电时电池的阳极反应式为_____________;沉积锌后的电解液可返回______工序继续使用。
(6)酸浸液中砷元素以AsO33-存在,在氧化除杂时加入酸性KMnO4溶液,KMnO4可与AsO33-发生反应生成FeAsO4,写出该反应的离子方程式为___________。