题目内容
下列离子组在给定条件下离子共存判断及反应的离子方程式均正确的是![]()
C
【解析】
试题分析:A项Al3+与氨水不能大量供共存,发生反应:Al3++ NH3·H2O= Al(OH)3↓+ NH4+,故A项错误;B项由水电离的H+浓度为10-12mol/L,则该溶液为强酸性或强碱性,抑制了水的电离,强酸性时,各离子间不发生反应可大量共存于溶液中,强碱性时NH4+与OH—发生反应:NH4++ OH—= NH3·H2O,故B项错误;C项pH=1的溶液为酸性溶液,酸性条件下MnO4-会氧化Fe2+,C项正确;D项ClO—强氧化性,会将SO2氧化为SO42—,故D项错误;本题选C。
考点:离子反应、离子共存。
(14分)汽车尾气中的主要污染物是NO和CO。为了减轻大气污染,人们提出通过以下反应来处理汽车尾气:
(1)2NO(g)+2CO(g)≒2CO2(g)+N2(g) △H=-746.5KJ/mol (条件为使用催化剂)
已知:
2C (s)+O2(g)≒2CO(g) △H=-221.0KJ/mol
C (s)+O2(g)≒CO2(g) △H=-393.5KJ/mol
则N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H= kJ·mol-1。
(2)T℃下,在一容积不变的密闭容器中,通入一定量的NO和CO,用气体传感器测得不同时间NO和CO的浓度如下表
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
C(NO)10-4 mol/L | 10.0 | 4.50 | C1 | 1.50 | 1.00 | 1.00 |
C(CO)10-3 mol/L | 3.60 | 3.05 | C2 | 2.75 | 2.70 | 2.70 |
①c1合理的数值为 。(填字母标号)
A.4.20 B.4.00 C.3.50 D.2.50
②前2s内的平均反应速率v(CO2)= 。
③不能作为判断该反应达到平衡状态的标志是 。(填字母标号)
a.
b.容器中混合气体的密度保持不变
c.容器中气体的压强不变
d.CO2的体积分数不变
(3)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率。根据下表设计的实验测得混合气体中NO的浓度随时间t变化的趋势如下图所示:
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实验 编号 | T/oC | NO初始浓 度/10-3mol·L-1 | CO初始浓 度/10-3mol·L-1 | 催化剂的比 表面积/m2·g-1 |
① | 350 | 1.20 | 5.80 | 124 |
② | 280 | 1.20 | 5.80 | 124 |
③ | 280 | 1.20 | 5.80 | 82 |
则曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的实验编号依次为 。
(4)已知:CO通入新制的银氨溶液中可生成银镜,同时释放一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。某温度下,向1L密闭容器中充入1molNO和1molCO,反应达到平衡后,将平衡混合气体通入足量新制的银氨溶液中,生成43.2g Ag,则该温度下,反应2NO(g)+2CO(g)≒2CO2(g)+N2(g)(条件为使用催化剂)的化学平衡常数K= 。
(5)CO可作燃料电池的燃气。用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物做电解质,空气与CO2的混合气为正极助燃气,制得650oC下工作的燃料电池。该电池总反应方程式为2CO+O2=2CO2则负极反应式为 。
(12分)【选做题】本题包括A、B两小题,请选定其中一小题,并在相应的答题区域内作答。若多做,则按A小题评分。
A.[物质结构与性质]
过渡元素铁可形成多种配合物,如:[Fe(CN)6]4-、Fe(SCN)3等。
(1)Fe2+基态核外电子排布式为 。
(2)科学研究表明用TiO2作光催化剂可将废水中CN-转化为OCN-、并最终氧化为N2、CO2。OCN-中三种元素的电负性由大到小的顺序为 。
(3)与CN-互为等电子体的一种分子为 (填化学式);1mol Fe(CN)63-中含有σ键的数目为 。
(4)铁的另一种配合物Fe(CO)5熔点为-20.5℃,沸点为103℃,易溶于CCl4,据此可以判断Fe(CO)5晶体属于 (填晶体类型)。
(5)铁铝合金的一种晶体属于面心立方结构,其晶胞可看成由8个小体心立方结构堆砌而成。已知小立方体如图所示。
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该合金的化学式为 。
B.[实验化学]
工业上常用水杨酸与乙酸酐反应制取解热镇痛药阿司匹林(乙酰水杨酸)。
【反应原理】
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【物质性质】
试剂 | 沸点(℃) | 溶解度 | 化学性质 |
水杨酸 | 211 | 微溶于冷水,易溶于热水 | |
乙酸酐 |
| 在水中逐渐分解 | |
乙酰水杨酸 | 微溶于水 | 与碳酸钠反应生成水溶性盐 |
【实验流程】
(1)物质制备:向125 mL的锥形瓶中依次加入4 g水杨酸、10 mL乙酸酐(密度为1.08g/mL)、0.5 mL浓硫酸,振荡锥形瓶至水杨酸全部溶解,在85℃~90℃条件下,用热水浴加热5~10 min。
①加入水杨酸、乙酸酐后,需缓慢滴加浓硫酸,否则产率会大大降低,其原因是 。
②控制反应温度85℃~90℃的原因 。
(2)产品结晶:取出锥形瓶,加入50 mL蒸馏水冷却。待晶体完全析出后用布氏漏斗抽滤,再洗涤晶体,抽干。简要叙述如何洗涤布氏漏斗中的晶体? 。
(3)产品提纯:将粗产品转移至150 mL烧杯中,向其中慢慢加入试剂X并不断搅拌至不再产生气泡为止。进一步提纯最终获得乙酰水杨酸3.6 g。
①试剂X为 。
②实验中乙酰水杨酸的产率为 (已知:水杨酸、乙酰水杨酸的相对分子质量分别为138和180)。
(4)纯度检验:取少许产品加入盛有5 mL水的试管中,加入1~2滴FeCl3溶液,溶液呈浅紫色,其可能的原因是 。
(14分)氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答下列问题:
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(1)图1是1mol NO2和1mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图(a、b均大 于0),且已知: 2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H=-c kJ·mol-1(c>0),请写出CO将NO2还原至N2时的热化学方程式 ;
(2)图2是实验室在三个不同条件的密闭容器中合成氨时,N2的浓度随时间的变化曲线(以a、b、c表示)。已知三个条件下起始加入浓度均为:c(N2)=0.1mol·L-1, c(H2)=0.3mol·L-1;
合成氨的反应:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) △H< 0
①计算在a达平衡时H2的转化率为 ;
②由图2可知,b、c各有一个条件与a不同,则c的条件改变可能是 ; 试写出判断b与a条件不同的理由 ;
(3)利用图2中c条件下合成氨(容积固定)。已知化学平衡常数K与温度(T)的关系如 下表:
T/(K) | 298 | 398 | 498 | …… |
K | 4.1×106 | K1 | K2 | …… |
①试确定K1的相对大小,K 1 4.1× 106(填写“>”“=”或“<”)
②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据的是 (填序号字母)。
A.容器内NH3的浓度保持不变 B.2υ( N2)正= υ( H2)逆
C.容器内压强保持不变 D.混合气体的密度保持不变
(4)①NH4Cl溶液呈酸性的原因是(用离子反应方程式表示 ) 。
②25℃时,将pH =x氨水与pH =y的硫酸(且x + y = 14, x > 11 )等体积混合后,所得溶液中各种离子的浓度关系正确的是
A.c(SO42-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-) B.c(NH4+)>c(SO42-)>c(OH-)>c(H+)
C.c(NH4+)+c(H+)>c(SO42-)+c(OH-) D.c(NH4+)>c(SO42-)>c(H+)>c(OH-)