题目内容
常温下,下列各组离子在给定溶液中一定能大量共存的是
A.1.0 mol·L-1的KNO3溶液:H+、Fe2+、Cl-、SO42-
B.Kw=1.01×10-14的某无色溶液:NH4+、K+、AlO2-、Cl-
C.与铝反应产生大量氢气的溶液:Na+、Ba2+、HCO3-、NO3-
D.由水电离出来的c(H+)=1.0×10-13 mol·L-1的溶液:K+、Na+、NO3-、Cl-
(16分)学习小组设计了如下图实验(部分装置),将氯气依次通过下列装置以验证氯气的性质:
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(1)通入氯气后,A中的现象是 。C装置中发生反应的离子方程式为: 。
(2)通入氯气一段时间后,B瓶的溶液中有一部分SO32-氧化成SO42-。计试验方案,检验B瓶溶液中Cl-和SO42-的存在。
实 验 步 骤 | 预期现象和结论 |
步骤1:取适量B瓶中溶液于一干净试管中,滴加 。 | 若产生白色沉淀,则B瓶溶液中存在SO42-。 |
| 产生白色沉淀。 |
步骤3:取步骤2后试管中的上层清液于一干净试管中,滴加0. 1 mol/L AgNO3溶液,振荡。 | 。 |
实验步骤2的目的是: 。
(3)为准确测定通入氯气一段时间后C瓶中剩余FeCl2的物质的量。实验如下:
①配制250 mL 溶液:将C瓶中全部溶液取出盛于250 mL容量瓶中,并准确配制成250 mL溶液。确保C瓶中的溶液全部取出(溶质无损失),需进行的操作是 。
②滴定:准确量取25.00 mL所配溶液于锥形瓶中,将0.20 mol/L KMnO4溶液装入 滴定至终点,记录数据。重复滴定2次。平均消耗KMnO4溶液V mL。
(反应方程式: Fe2++MnO4-+H+ — Fe3++Mn2++H2O,未配平)
③计算:C瓶中剩余FeCl2的物质的量,n(FeCl2)= mol。
(14分)氮的氢化物NH3、N2H4等在工农业生产、航空航天等领域有广泛应用。
(1)液氨作为一种潜在的清洁汽车燃料已越来越被研究人员重视。它在安全性、价格等方面较化石燃料和氢燃料有着较大的优势。氨的燃烧实验涉及下列两个相关的反应:
①4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(l)
H1
②4NH3(g)+6NO(g)=5N2(g)+6H2O(l)
H2
则反应4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(l)
H= 。(请用含有
H1、
H2的式子表示)
(2)合成氨实验中,在体积为3 L的恒容密闭容器中,投入4 mol N2和9 mol H2在一定条件下合成氨,平衡时仅改变温度测得的数据如下表所示:
温度(K) | 平衡时NH3的物质的量(mol) |
T1 | 2.4 |
T2 | 2.0 |
已知:破坏1 mol N2(g)和3 mol H2(g)中的化学键消耗的总能量小于破坏2 mol NH3(g)中的化学键消耗的能量。
①则T1 T2(填“>”、“<”或“=”)
②在T2 K下,经过10min达到化学平衡状态,则0~10min内H2的平均速率v(H2)= ,平衡时N2的转化率α(N2)= 。
③下列图像分别代表焓变(H)、混合气体平均相对分子质量(
)、N2体积分数φ(N2)和气体密度(ρ)与反应时间的关系,其中正确且能表明该可逆反应达到平衡状态的是 。
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(3)某N2H4(肼或联氨)燃料电池(产生稳定、无污染的物质)原理如图1所示。
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①M区发生的电极反应式为 。
②用上述电池做电源,用图2装置电解饱和氯化钾溶液(电极均为惰性电极),设饱和氯化钾溶液体积为500 mL,当溶液的pH值变为13时(在常温下测定),若该燃料电池的能量利用率为80%,则需消耗N2H4的质量
为 g(假设溶液电解前后体积不变)。