17.氮化铝(AlN)是一种新型无机材料,广泛应用于集成电路生产领域.某化学研究小组利用Al2O3+3C+N2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2AlN+3CO制取氮化铝,设计如图1实验装置:

试回答:
(1)实验中用饱和NaNO2与NH4Cl溶液制取氮气的化学方程式为NaNO2+NH4Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NaCl+N2↑+2H2O.
(2)装置中分液漏斗与蒸馏烧瓶之间的导管A的作用是c(填写序号).
a.防止NaNO2饱和溶液蒸发   b.保证实验装置不漏气   c.使NaNO2饱和溶液容易滴下
(3)按图连接好实验装置,检查装置气密性的方法是在干燥管D末端连接一导管,将导管插入烧杯中的液面下,用酒精灯微热蒸馏烧瓶,导管口有气泡冒出,撤掉酒精灯一段时间,导管内上升一段水柱,证明气密性良好.
(4)化学研究小组的装置存在严重问题,请说明改进的办法在干燥管D末端连接一个尾气处理装置.
(5)反应结束后,某同学用图2装置进行实验测定氮化铝样品的质量分数(实验中导管体积忽略不计).已知:氮化铝和NaOH溶液反应生成NaAlO2和氨气.
①广口瓶中的试剂X最好选用c(填写序号).
a.汽油   b.酒精  c.植物油  d.CCl4
②广口瓶中的液体没有装满(上方留有空间),则实验测得NH3的体积将不变(填“偏大”、“偏小”或“不变”).
③若实验中称取氮化铝样品的质量为10.0g,测得氨气的体积为3.36L(标准状况),则样品中AlN的质量分数为61.5%.
14.甲醇合成反应及其能量变化如图a所示:

(1)写出合成甲醇的热化学方程式CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H=-(b-a)KJ/mol.
(2)实验室在1L的密闭容器中进行模拟合成实验.将1mol CO和2mol H2通入容器中,分别恒温在300℃和500℃反应,每隔一段时间测得容器内CH3OH的浓度如下表所示:
时间浓度(mol/L)温度10min20min30min40min50min60min
300℃0.400.600.750.840.900.90
500℃0.600.750.780.800.800.80
在300℃反应开始10min内,H2的平均反应速率为v(H2)=0.08mol/(L•min).
(3)在500℃达到平衡时,平衡常数K=25.
(4)在另一体积不变的密闭容器中,充入1.2mol CO和2.0mol H2,一定条件下达到平衡,测得容器中压强为起始压强的一半.计算该条件下H2的转化率为80%.
(5)铜基催化剂具有活性高、选择性好和条件温和的特点,已广泛地使用于CO/CO2的加氢合成甲醇.使用铜基催化剂后,该反应中a的大小变化对反应热△H有无影响,无影响.(填“有影响”或“无影响”)
(6)2009年,长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术上获得新突破,原理如图b所示.请写出从C口通入O2发生的电极反应式O2+4e-+4H+=2H2O.
(7)用上述电池做电源,用图c装置电解饱和食盐水(C1、C2均为石墨电极).
①该反应的离子方程式2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2OH-+H2↑+Cl2↑.
②电解开始后在电极C2的周围(填“C1”或“C2”)先出现红色.
12.尿素[H2NCONH2]既是一种非常重要的高氮化肥,又是多种有机、无机产品的生产原料.工业上以合成氨厂的NH3和CO2为原料生产尿素.请回答下列问题:
(1)某实验室模拟工业合成氨在三个不同条件下的密闭容器中分别加入N2和H2,浓度均为c(N2)=0.100mol/L,c(H2)=0.300mol/L,进行反应时,N2的浓度随时间的变化分别如图曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ所示.
①0~20min时,实验Ⅰ中v(N2)=0.002mol/(L•min)
②实验Ⅱ中H2的平衡转化率为40%
③与实验Ⅰ相比,实验Ⅱ、Ⅲ分别仅改变一个反应条件.写出所改变的条件及判断的理由:Ⅱ加入催化剂,到达平衡时间缩短,平衡时氮气浓度未变;
Ⅲ升高温度,正反应为放热反应,平衡正向移动,缩短到达平衡时间,平衡时氮气的浓度增大.
(2)合成尿素的反应为2NH3(l)+CO2(g)?H2O(l)+H2NCONH2(l)△H=-101.99kJ/mol,该反应在进行时分为如下两步:
第一步:2NH3(l)+CO2(g)?H2NCOONH4(l)△H1
第二步:H2NCOONH4(l)?H2O(l)+H2NCONH2(l)△H2=+15.05kJ/mol
①若总反应的快慢由第二步反应决定,则第二步反应的反应速率<(填“>”、“<”或“=”)第一步反应的反应速率.
②△H1=-117.04kJ/mol.
(3)尿素施入土壤,先要与土壤中微生物作用水解为碳酸铵或碳酸氢铵,才能被农作物根系吸收,写出尿素水解为碳酸铵的化学方程式H2NCONH2+2H2O=(NH42CO3
(4)尿素湿法烟气净化工艺早被科学家联合开发.该方法用尿素作为吸收液脱除烟气中的NOx,取得了较好的效果.烟气中NO和NO2按物质的量之比1:1经尿素溶液处理后变成无毒无害气体.则1mol尿素能吸收上述烟气(假设烟气只含有NO和NO2,其体积比为1:1)的质量为76g.
10.阿司匹林可由水杨酸与乙酸酐作用制得.其制备原理如下:
主反应:
副反应:

已知:
①水杨酸可溶于水,乙酰水杨酸的钠盐易溶于水,聚水杨酸(固体)难溶于水;
②阿司匹林,白色针状或板状结晶或粉末,微溶于水;
阿司匹林可按如下步骤制取和纯化:
步骤1:在干燥的50mL圆底烧瓶中加入2g水杨酸、5mL乙酸酐和5滴浓硫酸,振荡使水杨酸全部溶解;
步骤2:按图所示装置装配好仪器,通水,在水浴上加热5~10min,用电炉控制温度在85~90℃;
步骤3:反应结束后,取下反应瓶,冷却,再放入冰水中冷却、结晶、过滤、冷水洗涤2~3次,继续过滤得粗产物;
步骤4:将粗产物转移至150mL烧杯中,在搅拌下加入25mL饱和碳酸氢钠溶液,充分搅拌,然后过滤;
步骤5:将滤液倒入10mL 4mol/L盐酸溶液,搅拌,将烧杯置于冰浴中冷却,使结晶完全.过滤,再用冷水洗涤2~3次.
(1)主反应中,生成物中化合物A是乙酸(CH3COOH);
(2)步骤2中组装仪器还需要一种玻璃仪器,名称是温度计,该仪器的位置如何摆放?温度计的水银球浸在水浴中,但不触及容器底部;冷凝管的作用是冷凝回流,冷凝管通水,水应从b(填“a”或“b”)口进.
(3)步骤4过滤得到的固体为聚水杨酸;
(4)经过步骤5得到产物,发生反应的化学方程式为
(5)最后得到的阿司匹林可能会有少量未反应的水杨酸.如何用实验的方法检验步骤5中得到的晶体是否含有水杨酸?取少量步骤5获得的晶体于试管中,加入适量的水溶解,再加入1~2滴三氯化铁溶液,若溶液变紫色,则有水杨酸,若溶液没有变紫色,则没有水杨酸.若阿司匹林晶体含有水杨酸,还需要采用重结晶方法,进一步纯化晶体.
 0  172259  172267  172273  172277  172283  172285  172289  172295  172297  172303  172309  172313  172315  172319  172325  172327  172333  172337  172339  172343  172345  172349  172351  172353  172354  172355  172357  172358  172359  172361  172363  172367  172369  172373  172375  172379  172385  172387  172393  172397  172399  172403  172409  172415  172417  172423  172427  172429  172435  172439  172445  172453  203614 

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网