30.(16分)某化学课外活动小组在实验室做了如下一系列实验:
(1)该小组设计了如图所示的一套气体发生、收集和尾气吸收装置以探究装置的多功能性。
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① 甲同学认为装置Ⅰ可作为实验室制氧气的快速发生器,则装置Ⅰ的a仪器中可加入 或 ,装置Ⅱ从 管口进气即可作为O2的收集装置。
② 乙同学认为利用装置Ⅱ,可收集NO,试简述操作方法:
(2)小组在整理实验室的化学试剂时,发现一盛有无色溶液的试剂瓶。标签破损(如下图),请你根据已掌握的知识,对该试剂可能是什么物质的溶液作出二种猜想,并设计实验验证,写出任一种的实验操作、现象和结论。
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猜想物质的化学式 |
检验所需要的试剂 |
操作、现象和结论 |
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① |
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② |
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(3)该小组从ZnSO4、FeCl3的混合溶液中制取ZnSO4·7H2O过程如下:
a.在混合液中加入6 mol·L-1NaOH溶液,至pH=8为止。
b.过滤后得到沉淀,用蒸馏水多次洗涤沉淀。
c.向洗涤后的沉淀中加入2 mol·L-1的硫酸,保持溶液的pH在4~6,加热煮沸,趁热过滤,滤液即为ZnSO4溶液
d.滤液中注入2 mol·L-1的硫酸,使其pH保持为2……
已知部分阳离子以氢氧化物的形式开始沉淀至完全沉淀时溶液的pH见下表,回答下列问题:
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沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Zn(OH)2 |
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pH |
1.5~3.2 |
6.4~8.0 |
① 步骤a中用pH试纸控制溶液pH=8,使用pH试纸的操作是 ;步骤b中如何检验沉淀已经洗涤干净? 。
② 要制得ZnSO4·7H2O的步骤d还缺少的操作是 ,所用的主要硅酸盐仪器是 。
[选做部分]
29.(12分)氮是地球上含有丰富的一种元素,氮及其化合物在农业生产、生活中有着重要作用,减少N的氧化物在大气中的排放是环境保护的重要内容之一。
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(1)上图是1 mol NO2和1 mol CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式: ;又知:N2 (g)+2NO2 (g)=4NO(g)。
△H=+292.3kJ·mol-1,则反应:2NO(g)+2CO(g)
N2(g)+2CO2
(g)的△H为
;
(2)一定温度下,在2L密闭容器中NO2和O2可发生下列反应:
4NO2 (g)+O2 (g)
2N2O5(g);已知体系中n(NO2)随时间变化如下表:
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t(s) |
0 |
500 |
1000 |
1500 |
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n(NO2)(mol) |
20 |
13.96 |
10.08 |
10.08 |
① 写出该反应的平衡常数表达式:K= ,已知:
,则该反应是 热反应;
② 反应达到平衡后,NO2的转化率为 ,此时若再通入一定量氮气,则NO2的转化率将 (填“增大”、“减小”、“不变”);
③ 下图中表示N2O5的浓度的变化曲线是 ,
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用O2表示从0~500s内该反应的平均速率v= 。