23.(13 分 )

金属 (M) 的腐蚀是因为发生反应: M-ne→Mn+。金属腐蚀造成很大的经济损失,甚至超过自然灾害,其中钢铁锈蚀最为严重,寻求防止钢铁腐蚀的方法意义重大。

    一种钢铁防腐的方法是将钢铁放在冷的浓硝酸中浸泡。但是加热或在稀 HNO3中,铁与硝酸会不断反应。不同浓度的 HNO3 与铁反应的还原产物很复杂,其分布曲线如图。

(1)    钢铁在冷的浓硝酸中浸泡能防腐的原因是:

                        

                       

(2)工业上一般不用冷浓硝酸进行铁表面处理,其可能的原因是:                  

                                       

(3)由图示可知,密度等于1.35 g·mL1的硝酸与铁反应时,其还原产物主要是     ;足量的铁与一定量的浓硝酸反应时,反应过程中可能的气体产物有           ;还原产物中NH4+的物质的量分数随                 而增大;请用一句话概括该图反映出的基本结论:                                      

(4)m mol 铁与极大量的密度为1.35 g·mL1的硝酸溶液完全反应放出n L气体(体积在标准状况下测定),此时溶液中Fe元素的存在方式是      , n 的值最接近                          (填字母编号)。

A.22.4m     B.33.6m      C.44.8m      D.67.2m

(5)除了上述处理的方法外,下列方法也能起到防腐作用的是       (填字母编号)

A.在铁中掺入铬、镍等金属,改变其内部结构,制成不锈钢

B.在铁制品表面镀锌

C.提高铁中含碳量,制成生铁

D.将水库铁闸门与直流电源的负极相连

22.(10分)

重晶石(BaSO4)难溶于水,要转化成BaCO3再制备其他钡盐。工业上一般采用高温煅烧还原法;实验室可以采用沉淀转化法。

●高温煅烧还原法

(1)煅烧还原的热化学方程式为:                         

有关的数据:Ba(s)+S(s)+2O2(g)=BaSO4(s);△H= -1473.2 kJ·mol1

       C(s)+O2(g)=CO(g);△H= -110.5 kJ·mol1

       Ba(s)+S(s)=BaS(s);△H= -460kJ·mol1

(2)经检验BaS的水溶液呈碱性,原因是(用离子方程式表示)            

●沉淀转化法

向BaSO4沉淀中加入饱和Na2CO3溶液时,会有如下转化:

BaSO4(s)+CO32―(aq)BaCO3(s)+SO42―(aq)(平衡常数K=0.042)。

BaSO4沉淀转化为BaCO3沉淀的做法是把BaSO4置于一定量的饱和Na2CO3溶液中浸泡,再充分搅拌,弃去上层清液;如此处理多次,可使BaSO4全部转化为BaCO3

(3)向足量BaSO4沉淀中加入一定量 c mol/L Na2CO3溶液,充分搅拌后溶液中SO42―的浓度是多少?(写出计算过程,结果用含c的代数式表示)

(4)现有0.40 mol BaSO4,欲使之全部转化为BaCO3。若每次用1.00 L 2.0 mol·L1饱和Na2CO3溶液处理,至少需要处理     次。

(5)从“绿色化学”角度分析,用饱和Na2CO3溶液沉淀转化法的优点是

                                       

21.(15分)氮化硅是一种新型陶瓷材料,它可由石英与焦炭在高温的氮气流中,通过以下反应制得:

    +□C+□N2□Si3N4+□CO

(1)补充并配平上述反应的化学方程式(填写化学式和化学计量数)。

(2)该反应的平衡常数表达式为K =_______________________;升高温度时平衡常数减小,则其反应热DH________零(填“大于”、“小于”或“等于”);若在一定温度下,当上述反应达到平衡时增加氮气的流量,平衡常数将      (填“增大”、“减小”或“不变”)

(3)当制得14 g Si3N4时,碳作为      剂将      (填“得到”或“失去”)    mol电子,所得的CO为     产物(填氧化或还原); 增加碳的用量时平衡         (填“正向移动”、“逆向移动”或“不移动”)。

(4)氮化硅作为新型材料,具有耐高温、耐腐蚀、抗氧化、耐磨损等优异性能。但作为结构材料,它还存在抗机械冲击强度低、容易发生脆性断裂等缺点。为此工业上常以氮化硅作为基体,加入碳化硅作为添加剂来制造复合材料。以下属于复合材料的是       

A.玻璃钢    B.钢筋混凝土   C.聚苯乙烯塑料   D.搪瓷

(5)有人曾设想用氧化镁作为制氮化硅时的烧结助剂,此时可能发生的副反应是:

 

                                          

19.(9分)蛋白质是一类复杂的含氮化合物,每种蛋白质都有其恒定的含氮量[约在14%~18%(本题涉及的含量均为质量分数)],故食品中蛋白质的含量测定常用凯氏定氮法。其测定原理是:

Ⅰ.蛋白质中的氮(用氨基表示)在强热和CuSO4、浓H2SO4 作用下,生成一种无机含氮化合物,反应式为:

2NH2-+H2SO4+2H+         

 Ⅱ.该无机化合物在凯氏定氮器中与碱作用,通过蒸馏释放出NH3 ,收集于H3BO3 溶液中,生成(NH4)2B4O7

Ⅲ.用已知浓度的HCl标准溶液滴定,根据HCl消耗的量计算出氮的含量,然后乘以相应的换算系数,即得蛋白质的含量。

(1)上述原理第Ⅰ步生成的无机含氮化合物化学式为­           

(2)上述原理第Ⅱ步有关反应的离子方程式为:

                                          

(3)乳制品的换算系数为6.38,即若检测出氮的含量为1%,蛋白质的含量则为6.38%。不法分子通过在低蛋白含量的奶粉中加入三聚氰胺来“提高”奶粉中的蛋白质含量,导致许多婴幼儿肾结石。

已知三聚氰胺的分子式是C3H6N6,即含氮量为66.7% 。假定奶粉中蛋白质含量为16%即为合格,不法分子在一罐总质量为500g、蛋白质含量为0的假奶粉中掺入     g的三聚氰胺就可使奶粉“达标”。

 0  382762  382770  382776  382780  382786  382788  382792  382798  382800  382806  382812  382816  382818  382822  382828  382830  382836  382840  382842  382846  382848  382852  382854  382856  382857  382858  382860  382861  382862  382864  382866  382870  382872  382876  382878  382882  382888  382890  382896  382900  382902  382906  382912  382918  382920  382926  382930  382932  382938  382942  382948  382956  447090 

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