题目内容
【题目】一种制备高效漂白剂NaClO2的实验流程如图所示,反应I中发生的反应为3NaClO3+4SO2+3H2O====2ClO2+Na2SO4+3H2SO4+NaCl,下列说法中正确的是
A. 反应Ⅱ中H2O2做还原剂
B. 产品中含有SO42-、Cl-
C. NaClO2的漂白原理与SO2相同
D. 实验室进行结晶操作通常在坩埚中进行
【答案】A
【解析】
A. 反应I中发生的反应为3NaClO3+4SO2+3H2O=2ClO2+Na2SO4+3H2SO4+NaCl,反应产生的ClO2气体进入反应II装置,发生反应:2ClO2+2H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2+2H2O,H2O2中氧元素的化合价由反应前的-1变为反应后中O2中的0价,化合价升高,失去电子,H2O2作还原剂,A正确;
B.反应II是在NaOH溶液中进行,操作过程没有经过洗涤步骤,因此得到的NaClO2中可能混有NaOH引入杂质离子OH-,不可能含SO42-、Cl-,B错误;
C. NaClO2中Cl元素化合价为+3价,该物质具有强的氧化性,因而具有漂白性,NaClO2的漂白是氧化漂白;而SO2能与某些有色物质结合,产生不稳定的无色物质,因此二者的漂白原理不相同,C错误;
D. 实验室进行结晶操作通常在蒸发皿中进行,坩埚是灼烧使用的仪器,D错误;
故本题合理选项是A。
【题目】研究氮及其化合物的性质在人类进步过程中具有极为重要的意义。
(1)肼(N2H4)与N2O4分别是火箭发射中最常用的燃料与氧化剂。已知2N2H4(l)+N2O4(l)===3N2(g)+4H2O(l) ΔH=-1 225 kJ·mol-1。几种化学键的键能数据如下:
化学键 | N—H | N—N | N≡N | O—H |
键能/(kJ·mol-1) | 390 | 190 | 946 | 460 |
则1 mol N2O4(l)完全分解成相应的原子时需要吸收的能量是________。
(2)N2O4与NO2转化的热化学方程式为N2O4(g)2NO2(g) ΔH=+24.4 kJ·mol-1。
①将一定量的N2O4投入固定容积的真空容器中,下述现象能说明反应达到平衡的是________(填字母)。
a.v正(N2O4)=2v逆(NO2) b.体系颜色不变
c.气体平均相对分子质量不变 d.气体密度不变
②在一密闭容器中发生该反应,达到平衡后,保持体积不变升高温度,再次达到平衡时,则混合气体的颜色________(填“变深”“变浅”或“不变”),判断理由______________________________________。
③平衡常数K可用反应体系中气体物质平衡分压表示,即K表达式中平衡浓度可用平衡分压代替,分压=总压×物质的量分数[例如:p(NO2)=p总×x(NO2)]。写出上述反应平衡常数K的表达式________(用p总、各气体物质的量分数x表示);影响K的因素为________。
(3)氨是一种重要的化工原料,在工农业生产中有广泛的应用。在773 K时,分别将2.00 mol N2和6.00 mol H2充入一个固定容积为1 L的密闭容器中,限着反应的进行,气体混合物中n(H2)、n(NH3)与反应时间(t)的关系如表所示:
t/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
n(H2/span>)/mol | 6.00 | 4.50 | 3.60 | 3.30 | 3.03 | 3.00 | 3.00 |
n(NH3)/mol | 0 | 1.00 | 1.60 | 1.80 | 1.98 | 2.00 | 2.00 |
①该温度下,若向同容积的另一容器中投入N2、H2、NH3,其浓度均为3 mol·L-1,则此时v正________________(填“大于”“小于”或“等于”)。
②由表中的实验数据可得到“c—t”的关系,如图1所示,表示c(N2)—t的曲线是________。在此温度下,若起始充入4 mol N2和12 mol H2,则反应刚达到平衡时,表示c(H2)—t的曲线上相应的点为________。
(4)有人设想以N2和H2为反应物,以溶有A的稀盐酸为电解质溶液,可制造出既能提供电能,又能固氮的新型燃料电池,装置如图2所示。电池正极的电极反应式是____________________,A是_______________________________。