题目内容
【题目】I.化合物甲和化合物乙的混合粉末是汽车安全气囊中存放的化学物质,经组成分析,确定该混合粉末仅含 Na、Fe、N、O 四种元素。为研究安全气囊工作的化学原理,进行以下实验操作:
请回答下列问题:
(1)工业上冶炼单质2的化学方程式为 ________;
(2)若化合物丙在空气中转化为碳酸氢盐,则反应的化学方程式为 ________;
(3)化合物甲可用下列方法制备:30℃时,将水合肼(N2H4H2O)、亚硝酸甲酯(CH3ONO)、NaOH 混合,充分反应后先回收得到 CH3OH,母液降温结晶,过滤得到化合物甲。写出用该法制备化合物甲的化学反应方程式 ________。
II.晶体硅是一种重要的非金属材料。实验室用 SiHCl3 与过量 H2 反应制备纯硅的装置如下(热源及夹持装置略)。制备纯硅的主要反应为:SiHCl3+H2 = Si(纯)+3HCl
已知①SiHCl3 沸点 33.0℃,上述反应在 1000~1100℃进行;②SiHCl3 能与 H2O 强烈反应,在空气中易自燃。
请回答下列问题:
(1)下列说法不正确的是___________;
A.装置B中的溶液可以是浓硫酸
B.装置C中的烧瓶需要加热,其目的是使滴入烧瓶中的 SiHCl3 气化
C.装置D中观察到的现象是有固体物质生成
D.装置D可以采用普通玻璃管代替石英管
E.为保证制备纯硅实验的成功,关键的操作步骤有检查实验装置的气密性,控制好反应温度以及排尽装置中的空气、干燥气体
F.尾气处理装置中可以将导管直接插入盛有NaOH 溶液的烧杯中
(2)为检验某粗硅中存在的铁元素,可采取的实验操作方法是__________;
【答案】Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 Na2O+2CO2+H2O=2NaHCO3 N2H4·H2O+CH3ONO+NaOH==NaN3+CH3OH+3H2O DF 取样品,先加入足量NaOH 溶液,充分反应后过滤,在滤渣中加入一定量稀硫酸充分反应,在反应后的溶液中滴加氯水,再滴加 KSCN 溶液,若溶液变红, 说明存在 Fe 元素
【解析】
I.化合物甲和化合物乙的混合粉末仅含Na、Fe、N、O四种元素,将13.0g化合物甲加热,使其完全分解,生成氮气和单质1,则甲中含有两种元素,其中一种为N元素,单质1在高温隔绝空气的条件下与化合物反应生成化合物丙和另一种单质2,化合物乙应为金属氧化物,应为Fe2O3,生成的另一种单质2为Fe,单质1为Na,化合物丙则为钠的氧化物,能在潮湿的空气中生成可溶性盐,丙为Na2O;氮气物质的量==0.3mol,氮气的质量=0.3mol×28g/mol=8.4g,故Na元素质量=13g-8.4g=4.6g,Na物质的量=4.6g÷23g/mol=0.2mol,故甲中Na、N原子数目之比=0.2mol:0.3mol×2=1:3,则甲为NaN3;
II.装置A中利用稀硫酸和Zn作用生成的H2,经B中浓硫酸干燥后与D中SiHCl3 生成Si和HCl,尾气可用NaOH溶液吸收,但要有防倒吸措施。
I.由分析知:甲为NaN3、乙为Fe2O3,、单质1为Na、单质2为Fe、化合物丙为Na2O,可溶性盐X可能为Na2CO3或NaHCO3;
(1)工业上利用CO在高温下还原氧化铁来冶炼Fe,发生反应的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;
(2)Na2O在空气中转化为碳酸氢盐,酸式盐为NaHCO3,则反应的化学方程式为Na2O+2CO2+H2O=2NaHCO3;
(3) 30℃时,将水合肼(N2H4H2O)、亚硝酸甲酯(CH3ONO)、NaOH 混合,可得到 CH3OH和NaN3,则发生反应的化学反应方程式N2H4·H2O+CH3ONO+NaOH==NaN3+CH3OH+3H2O;
II.(1) A.装置B的作用是干燥H2,可以选择浓硫酸,故A正确;
B.SiHCl3沸点为33.0℃,易气化,则可选择用热水浴加热装置C,使滴入烧瓶中的 SiHCl3 气化,有利于和H2充分混合,故B正确;
C.装置D在高温下有Si生成,则观察到的现象是有固体物质生成,故C正确;
D.装置D中反应在 1000~1100℃进行,普通玻璃管会软化或熔化,不能用来代替石英管,故D错误;
E.SiHCl3 能与 H2O 强烈反应,且在空气中易自燃,则为保证制备纯硅实验的成功,除装置气密性好并控制温度外,还需要排尽装置中的空气、干燥气体,故E正确;
F.HCl易溶于水或NaOH溶液,尾气处理装置中不可以将导管直接插入盛有NaOH 溶液的烧杯中,要有防倒吸措施,故F错误;
故答案为DF;
(2)检验某粗硅中存在的铁元素,采取的实验操作方法是取样品,先加入足量NaOH 溶液,充分反应后过滤,在滤渣中加入一定量稀硫酸充分反应,在反应后的溶液中滴加氯水,再滴加 KSCN 溶液,若溶液变红, 说明存在 Fe 元素。

【题目】已知反应A(g)+B(g)C(g)+D(g)的平衡常数和温度的关系如下:
温度/℃ | 700 | 800 | 830 | 1000 | 1200 |
平衡常数 | 1.7 | 1.1 | 1.0 | 0.6 | 0.4 |
现有两个相同的2L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器Ⅰ、Ⅱ,在Ⅰ中充入1molA和1molB,在Ⅱ中充入1molC和1 molD,800℃条件下开始反应。达到平衡时,下列说法正确的是( )
A.容器Ⅰ、Ⅱ中的压强相等B.容器Ⅰ、Ⅱ中反应的平衡常数相同
C.容器Ⅰ中C的体积分数比容器Ⅱ中的小D.容器Ⅰ中A的浓度比容器Ⅱ中的小