5.(2008江苏化学20)(10分)将一定量的SO和含0.7mol氧气的空气(忽略CO2)放入一定体积的密闭容器中,550℃时,在催化剂作用下发生反应:2SO2+O2 2SO3(正反应放热)。反应达到平衡后,将容器中的混合气体通过过量NaOH溶液,气体体积减少了21.28L;再将剩余气体通过焦性没食子酸的碱性溶液吸收O2,气体的体积又减少了5.6L(以上气体体积均为标准状况下的体积)。(计算结果保留一位小数)
请回答下列问题:
(1)判断该反应达到平衡状态的标志是 。(填字母)
a.SO2和SO3浓度相等 b.SO2百分含量保持不变
c.容器中气体的压强不变 d.SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等
e.容器中混合气体的密度保持不变
(2)欲提高SO2的转化率,下列措施可行的是 。(填字母)
a.向装置中再充入N2 b.向装置中再充入O2
c.改变反应的催化剂 d.生高温度
(3)求该反应达到平衡时SO3的转化率(用百分数表示)。
(4)若将平衡混合气体的5%通入过量的BaCl2溶液,生成沉淀多少克?
4.(2008海南化学13)(8分)下图表示某固态单质A及其化合物之间的转化关系(某些产物和反应条件已略去)。花合物B在常温常压下为气体,B和C的相对分子质量之比为4:5,化合物D是重要的工业原料。
(1)写出A在加热条件下与H2反应的化学方程式
(2)写出E与A的氢化物 反应生成A的化学方程式
(3)写出一个由D生成B的化学方程式 ;
(4)将5mL0.10mol.L-4的E溶液与10mL0.10 mol.L-4的NaOH溶液混合。
①写出反应的离子方程式 ;
②反应后溶液的pH 7(填“大于”、“小于”或“等于”),理由是 ;
③加热反应后的溶液,其pH (填 “增大”、“不变”或“减小”),理由是 。
3.(2008山东理综28)(14分)黄铜矿(CuFeS2)是制取铜及其化合物的主要原料之一,还可制备硫及铁的化合物。
(1)冶炼铜的反应为8CuFeS2+2lO2====== 8Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2
若CuFeS2中Fe的化合价为+2,反应中被还原的元素是 (填元素符号)。
(2)上述冶炼过程中大量SO2。下列处理方案中合理的是 (填代号)。
a.高空排放 b.用于制备硫酸
c.用纯碱溶液吸收制Na2SO3 d.用浓硫酸吸收
(3)过二硫酸钾(K2S2O8)具有强氧化性,可将I-氧化I2: S2O+2I-====== 2SO+I2 通过改变反应途径,Fe3+、Fe2+均可催化上述反应。试用离子方程式表示Fe3+对上述反应催化的过程。 、 (不必配平)
(4)利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣(含Fe2O3、、Foe、SiO2、Al2O3)可制备Fe2O3。方法为
①用稀盐酸浸取炉渣,过滤。
②滤液先氧化,再加入过量NaOH溶液,过滤,将沉淀洗涤、干燥、煅烧Fe2O3。
据以上信息回答下列问题: a.除去Al3+的离子方程式是 。
b.选用提供的试剂,设计实验验证炉渣中含有FeO。
提供的试剂:稀盐酸 稀硫酸 KSCN溶液 KmnO4溶液 NaOH溶液 碘水
所选试剂为 。
证明炉渣中含有FeO的实验现象为 。
2.(2008上海化学19)研究发现,空气其中少量的NO2能参与硫酸型酸雨的形成,反应过程如下:
①SO2+NO2→SO3+NO ②SO3+H2O→H2SO4 ③2NO+O2→2NO2
NO2在上述过程中的作用,与H2SO4在下列变化中的作用相似的是 ( )
A.潮湿的氯气通过盛有浓H2SO4的洗气瓶
B.硫化氢通入浓H2SO4中
C.浓H2SO4滴入萤石中,加热
D.加入少量H2SO4使乙酸乙酯水解
1.(2008广东文基68) O3和H2O2都是常见的氧化剂,下列有关说法错误的是 ( )
A.O3和O2互为同位素
B.O2和H2O2的分子内都含有共价键
C.H2O2具有氧化性,可以用于消毒杀菌
D.高空中的O3层保护人类免受紫外线伤害
15.答案:(1)0.25。 (2)1.64。
(3)不符合 因吸收后烟气总体积减小,NOx含量仍超过400 mg/m3。
(4)(i) n(NO)×30 g·mol-1+×46 g·mol-1 = g
解得n(NO) = 0.057 mol
设被HNO3氧化的NO的物质的量为y,有:
NO+2HNO3 3NO2+H2O
y 2y 3y
满足:=
得 y = 0.0176 mol n(HNO3) = 2y = 0.035 mol
(ii)经HNO3氧化后,
n(NO)后 = 0.057 mol-0.0176 mol = 0.0394 mol
n(NO2)后 = mol+3×0.0176 mol = 0.0591 mol
先发生反应①,之后再发生反应②,所以有:
n(NaNO2) = 2n(NO)后+[n(NO2)后-n(NO)后] = 0.0887 mol
m(NaNO2) = 0.0887 mol×69 g·mol-1×90% = 5.5 g
[解析](1)1 L烟气中最高允许含NO质量为0.4 g×0.85 = 0.34 g
其体积为×22.4 L·mol-1 = 0.25 L
(2)利用物质的量浓度与质量分数的换算公式求解:
c(Na2CO3) = = 1.64 mol·L-1
(3)吸收率为80%,1 m3废气被碳酸钠溶液吸收后,剩余NOx为400 mg,吸收后烟气总体积减小,所以吸收后烟气中NOx的含量仍超标。
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14.答案:(1)三、II A、或。
(2)水分子之间存在氢键,比硒化氢的分子间作用力强。
(3)4NH3+3O22N2+6H2O(3分)
(4)Mg3N2+8HNO3 = 3Mg(NO3)2+2NH4NO3。
(5)2。
[解析]“B与冷水缓慢反应,与沸水迅速反应,放出氢气”,这是单质镁的性质,由此推知A是N2,D是Mg3N2。再根据“C为淡黄色固体化合物,O能与G的水溶液反应生成蓝色沉淀”推知C是Na2O2,H是O2,G是NaOH,J是H2O,能够跟O2反应生成N2的I应该是NH3,L是NO,M是NO2,N是硝酸,O是硝酸铜。最后确定F是硝酸铵,E是硝酸镁,K是硝酸钠。做出正确推断后,相关问题就迎刃而解了。
(3)氨在无催化剂存在时在纯氧中燃烧生成N2。
(5)Na2O2、NO2与水的反应都是歧化反应,Na2O2、NO2既做氧化剂又做还原剂。
13.答案:(1)固体NH4Cl和Ca(OH)2; 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O[其他合理答案也给分]。
(2)碱石灰(或CaO); 除去NH3流中的水蒸气。
(3)黑色粉末部分逐渐变为红色; 2NH3+3CuON2+3H2O+3Cu。
(4)出现无色液体; 氨水;
用红色石蕊试纸检验,试纸变蓝;用无水硫酸铜检验,无水硫酸铜变蓝。
[解析]理解实验原理是解实验题的前提和根本。从本题的目的可推出:A处应产生NH3[用NH4Cl和Ca(OH)2];B处应干燥NH3(用碱石灰);C处应是CuO,发生与NH3的反应:2NH3+3CuON2+3H2O+3Cu;D处使物质冷却(H2O液化,过量氨溶于H2O);E处收集N2。
清楚了这些原理,其设问就迎刃而解了。
要特别注意实验题易出现的问题:回答不完整。如(4)中物质的检验,若只考虑检验NH3,或只考虑检验H2O,都是不完整的。
12.答案:(1)3 mo/L的稀硝酸 浓硝酸 氢氧化钠溶液。
(2)通入CO2一段时间,关闭弹簧夹,将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶内。
(3)Cu+4HNO3(浓) = Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。
(4)将NO2转化为NO; 3NO2+H2O = 2HNO+NO。
(5)装置③中液面上方的气体仍为无色,装置④中液面上方的气体由无色变为红棕色。
(6)a c d。
[解析]本题主要考查HNO3的性质、化学基本实验设计和评价能力。
先根据装置特点和实验目的来分析装置中各盛放什么物质:装置④盛放浓HNO3以验证HNO3氧化NO成NO2,NO2由装置⑥(NaOH)来吸收;装置③应盛放稀硝酸以验证稀HNO3不能氧化NO,NO不能被NaOH吸收,所以由装置⑤来收集。②应是水,以使NO2变为NO。
(2)由于装置中的空气能氧化NO而对实验产生干扰,所以滴加浓HNO3之前需要通入一段时间CO2赶走装置中的空气,之后要将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶内,以防止反应产生的NO气体逸出。
(5)NO被氧化后生成红棕色的NO2,所以可从气体是否变为红棕色来证明浓、稀HNO3是否氧化了NO。
(6)方法一:将溶解的NO2赶走(a、c方案)再观察颜色是否变化;方法二:配制一饱和Cu(NO3)2溶液与该溶液比较颜色;方法三:在饱和的纯Cu(NO3)2溶液中通入NO2气体(方案d),观察颜色是否变化;方法四:稀释该溶液(方案c),但该法使Cu(NO3)2稀释的同时也与NO2反应,所以没有可比性。
11.答案:A
[解析]确定氮元素的还原产物是N2是解题的关键:气态NxOy中氮元素降价,由于NH3能被CuO氧化(2NH3+3CuO3Cu+N2↑+3H2O),所以氮的还原产物为N2。再根据22.4→11.2及2NxOy→xN2,可得x = 1,只有A项符合。
[点评]本题主要考查气体摩尔体积、阿伏加德罗定律等知识,题目较为老套,而且这种题目在若干年前就已经经常出现了。