题目内容

18．氮的氧化物（NOx）是大气污染物之一，工业上在一定温度和催化剂条件下用NH3将NOx还原生成N2．某同学在实验室中对NH3与NOx反应进行了探究：收集足量NH3充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入NO2（两端用夹子K1、K2夹好）．在一定温度下按图示装置进行实验．

操作步骤实验现象解释原因
打开K1，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢通入Y管中①Y管中红棕色气体慢慢变浅②反应的化学方程式
8NH3+6NO2 $\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$7N2+12H2O
将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温Y管中有少量水珠生成的气态水凝集
打开K2③Z中NaOH溶液产生倒吸现象④反应后气体分子数减少，Y管中压强小于外压

分析 打开K1，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢充入Y管中，则氨气与二氧化氮发生归中反应生成无色氮气，所以看到现象为：红棕色变浅；
依据8NH3+6NO2=7N2+12H2O以及气态水凝聚判断，反应后气体分子数减少从而判断打开K2发生的现象．

解答 解：打开K1，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢充入Y管中，则氨气与二氧化氮发生归中反应 生成无色氮气，所以看到现象为：红棕色气体慢慢变浅；
根据反应8NH3+6NO2$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$7N2+12H2O以及装置恢复至室温后气态水凝聚可判断，反应后气体分子数减少，装置内压强降低，所以打开K2在大气压的作用下发生倒吸；
故答案为：

操作步骤实验现象解释原因
红棕色气体慢慢变浅8NH3+6NO2$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$7N2+12H2O
Z中NaOH溶液产生倒吸现象反应后气体分子数减少，Y管中压强小于外压

点评 本题考查了氮氧化物的性质和反应现象的分析判断，明确装置的原理及制备气体的一般程序是解题关键，题目难度不大．

练习册系列答案
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8．高铁酸钾（K2FeO4）不仅是一种绿色高效多功能水处理剂，还是一种环保碱性电池的正极活性物质，应用前景十分广阔．已知干燥的高铁酸钾稳定，但含有少量水分的高铁酸钾热稳定性差．目前，国内外有关高铁酸钾的合成方法主要有：高温氧化法（干法）、次氯酸盐氧化法（湿法）和电解法．
（1）上述三种方法通常先制备Na2FeO4，再根据原理Na2FeO4（s）+2KOH=K2FeO4（s）+2NaOH在某低温条件下制得K2FeO4，说明此温度下Ksp（K2FeO4）＜Ksp（Na2FeO4）（填“＞”“=”或“＜”）
（2）干法是用Na2O2作为氧化剂，与FeSO4在较高温度下发生反应：
2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑
若该反应生成氧气840mL（标准状况下），则反应转移的电子的物质的量为0.375mol．
（3）改进后的湿法可直接制备高铁酸钾，基本流程如图所示：

①反应II的离子方程式为2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O；该反应一般控制在30℃以下的原因是防止生成的高铁酸钠发生分解，抑制K2FeO4与水的反应．
②洗涤粗品时选用无水乙醇而不用水的原因是减少K2FeO4的溶解损失．
③反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响．图1为不同的温度下，不同质量浓度的Fe（NO3）3对K2FeO4生成率的影响；图2为一定温度下，Fe（NO3）3质量浓度最佳时，KClO浓度对K2FeO4的生成率的影响．则生产中最佳温度为26℃，此时KClO与Fe（NO3）3两种溶液的最佳质量浓度之比为5：6（填最简整数比）．

（4）电解法是以铁丝网为阳极电解NaOH溶液，然后在阳极液中加入50%的KOH溶液，充分反应后，过滤、用无水乙醇洗涤、干燥，即可制得K2FeO4．
①阳极的电极反应是Fe+8OH--6e-=FeO42-+4H2O．
②电解过程中，维持电流强度为1A，电解15分钟后，理论上消耗铁0.26g．（已知F=96500C•mol-1，结果保留2位有效数字）
9．某烃A的相对分子质量为84．回答下列问题：
（1）烃A的分子式为C6H12
（2）下列物质与A以任意比例混合，若总物质的量一定，充分燃烧消耗氧气的量不变的是A；若总质量一定，充分燃烧消耗氧气的量不变的是C．
A． C7H8       B．C6H14       C．C7H14       D．C8H8
（3）若烃A为链烃，分子中所有的碳原子在同一平面上，该分子的一氯取代物只有一种．
①A的结构简式为名称为2，3-二甲基-2-丁烯
②链烃A与Br2的CCl4溶液反应生成B，写出由A生成B的化学方程式：Br2+→
③与A互为同分异构体，且主链碳原子个数与A相同的链烃有3种（不包括A）
（4）若A不能使溴水褪色，且其一氯代物只有一种，则A的结构简式为．
6．如表是不同温度下水的离子积常数：
温度/℃2590℃100℃
水的离子积常数1×10-143.8×10-131×10-12
试回答以下问题：
（1）90℃时，将pH=3的硫酸和pH=11的氢氧化钠溶液等体积混合，则混合溶液中的c（H+）=2.05×10-11mol/L（保留三位有效数字）．
（2）25℃时，将pH=11的苛性钠溶液V1L与pH=1的稀硫酸V2L混合（设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和），所得混合溶液的pH=2，则V1：V2=90：11；
（3）假设H2SO4是强酸，但常温下0.1mol•L-1H2SO4的溶液中c（H+）=0.11mol•L-1，则Na2SO4溶液呈碱性（填“酸”、“碱”或“中”），0.1mol•L-1的NaHSO4溶液的c（H+）＞0.01mol•L-1（填“＞”、“＜”或“=”） H2SO4溶液与Na2SO4溶液反应的离子方程式为H++SO42-=HSO4-．
（4）25℃时pH=5的H2SO4溶液加水稀释到10倍，则稀释后c（SO42-）与c（H+）的比值为1：2；再加水稀释到100倍，则稀释后c（SO42-）与c（H+）的比值为1：20．
13．下列各组微粒能大量共存，当加入相应试剂后会发生化学变化，且发生反应的离子方程式书写正确的是（　　）
选项微粒组所加试剂离子方程式
ANH4+、Mg2+、SO42-少量Ba（OH）2溶液NH4++SO42-+Ba2++OH-=BaSO4↓+NH3•H2O
BMg2+、HCO3-、Cl-过量NaOH溶液 Mg2++2HCO3-+2OH-=MgCO3-↓+CO32-+2H2O
CH+、Na+、NO3-Fe粉Fe+2H+=Fe2++H2↑
DCa2+、NH3•H2O、Cl-通入过量CO2NH3•H2O+CO2=NH4++HCO3-
A．AB．BC．CD．D
3．蚂蚁分泌的蚁酸主要成分是甲酸（结构式为，Ka=1.8×10-4），通常情况下是一种无色易挥发的液体．甲酸在浓硫酸作用下容易分解产生CO．某化学兴趣小组的同学对HCOOH的性质进行了以下探究：
I、该组同学选择如图1所示的装置探究HCOOH在浓硫酸作用下分解产生了CO，请完成下列各小题．

（1）写出甲酸分解的化学方程式HCOOH$\stackrel{H_{2}SO_{4}}{→}$CO↑+H2O；
（2）装置的连接顺序acbfged；
（3）HCOOH的分解产物中有CO的现象D中黑色粉末变成红色，C中澄清石灰水变浑浊；
（4）该实验设计有一处明显的缺陷是无尾气处理装置；
II、该组同学分析了甲酸分子结构后，认为甲酸能发生银镜反应，并设计了如图2所示的实验．
（5）依图所示的实验，加热20分钟后并没有出现光亮的银镜．请解释实验中没有产生银镜的原因由于HCOOH的酸性较强，破坏了发生银镜反应的碱性条件；
（6）请设计实验来验证你的解释先将HCOOH用NaOH溶液中和至弱碱性，再加入到银氨溶液中进行银镜反应，若产生光亮的银镜，说明HCOOH发生银镜反应需在碱性环境下进行．
10．下列物质既能与强酸反应，也能与强碱反应的是（　　）
①Al  ②Al2O3③Al（OH）3 ④NaHSO3⑤（NH4）2CO3⑥（CH3COO）2Cu⑦NH2-CH2-COOH．
A．①②③⑦B．除⑤⑥外C．②③⑦D．全部
7．在固定容积的密闭容器中，有可逆反应nA（g）+mB（g）?pC（g）处于平衡状态（已知n+m＞p，△H＞0）．升高温度时$\frac{c（B）}{c（C）}$的比值减小；加入催化剂，气体的总物质的量不变；充入C，则A、B的物质的量增大．（增大、减小、不变、不确定）
20．ClO2是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂，易溶于水．制备方法如下：

（1）步骤Ⅰ：电解食盐水制备氯酸钠．用于电解的食盐水需先除去其中的  Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质．在除杂操作时，往粗盐水中先加入过量的BaCl2（填化学式），至沉淀不再产生后，再加入过量的Na2CO3和NaOH，充分反应后将沉淀一并滤去．
（2）步骤Ⅱ：将步骤Ⅰ得到的食盐水在特定条件下电解得到氯酸钠（NaClO3），再将它与盐酸反应生成ClO2与Cl2，ClO2与Cl2的物质的量比是2：1．
（3）学生拟用如图1所示装置模拟工业制取并收集ClO2，用NaClO3和草酸（H2C2O4）恒温在60℃时反应制得．
反应过程中需要对A容器进行加热，加热的方式为水浴加热；加热需要的玻璃仪器除酒精灯外，还有温度计、大烧杯；
（4）反应后在装置C中可得亚氯酸钠（NaClO2）溶液．已知NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时，析出的晶体是NaClO2•3H2O，在温度高于38℃时析出的是NaClO2．根据如图所示NaClO2的溶解度曲线，请完成从NaClO2溶液中制得NaClO2•3H2O的操作步骤：①蒸发浓缩；②冷却（大于38℃）结晶；③洗涤；④干燥．
（5）目前我国已成功研制出利用NaClO2制取二氧化氯的新方法，将Cl2通入到NaClO2溶液中．现制取270kg二氧化氯，需要亚氯酸钠的质量是362kg．
（6）ClO2和Cl2均能将电镀废水中的剧毒CN-氧化为无毒物质，自身被还原为Cl-．处理含CN-相同量的电镀废水，所需Cl2的物质的量是ClO2的2.5倍．

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