【题目】钠与硫酸亚铁溶液反应,很难完整地观察到反应全过程的有关现象。有人用如右图装置进行实验改进:先在试管内新制备的硫酸亚铁溶液上面覆盖一薄层汽油,然后将试管放入烧杯中,待试管内汽油层消失后,往试管内投入一小粒钠并迅速塞上带导管的单孔塞。
(1)实验中汽油的作用是__________________________________________________。
(2)加入钠后观察到液面上有大量气泡逸出,溶液中有______色沉淀生成。
(3)如果往试管中加入汽油后即投入钠粒,可能发生爆炸,其原因是_____________。
(4)写出钠与FeSO4溶液反应的离子方程式:_________________________________。
【答案】加热时汽油挥发,驱赶走试管中的空气 白 反应放热,使汽油、H2与空气中的O2的混合气体发生爆炸 2Na+2H2O===2Na++2OH+H2↑、Fe2++2OH===Fe(OH)2↓
【解析】
(1)汽油的作用是易挥发,把试管内空气赶净,起到保护气的作用,隔离硫酸亚铁溶液和空气,避免被空气中氧气氧化;
(2)钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠和硫酸亚铁反应生成氢氧化亚铁白色沉淀;
(3)钠和水反应放热生成的氢气和汽油,空气混合易燃烧发生爆炸;
(4)反应的离子方程式是钠先与水反应,所得产物再与盐溶液反应,综合分析写出离子方程式为2Na+2H2O===2Na++2OH+H2↑、Fe2++2OH===Fe(OH)2↓;
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【题目】合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,对社会发展与进步作出了巨大贡献。
(1)450℃时,在一个体积为2L的恒容密闭容器中充入0.4 mol N2和0.6 mol H2(10min时改变某一条件),测得反应过程中N2、H2和NH3的物质的量随时间变化如下表:
时间 物质的量 | 5 min | 10 min | 15 min | 20 min | 25 min |
n(N2)/mol | 0.36 | 0.35 | 0.275 | 0.25 | 0.25 |
n(H2)/mol | 0.48 | 0.45 | 0.225 | 0.15 | 0.15 |
n(NH3)/mol | 0.08 | 0.1 | 0.25 | 0.30 | 0.30 |
①5~10 min内,生成NH3的平均反应速率是_______ mol/(L·min)。
②下列能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是_______(填字母序号)。
A.v(N2)正=3v(H2)逆 B.容器内压强保持不变
C.容器内混合气体的密度保持不变 D.容器内混合气体的平均相对分子量不变
③第10 min时改变的条件是使用了高效催化剂,理由是_______。
(2)合成氨的反应原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH。
相关化学键键能数据如下:
化学键 | H—H | N≡N | N—H |
E /(kJ/mol) | 436 | 946 | 391 |
由此计算ΔH=_______kJ/mol,低温下,合成氨反应_______(填“能”或“不能”)自发进行。已知合成氨反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的活化能Ea1=499kJ/mol,由此计算氨分解反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的活化能Ea2=_______kJ/mol。
(3)已知:氨在某催化剂催化氧化过程中主要有以下两个竞争反应:
反应Ⅰ:4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) △H =﹣906kJ/mol
反应II:4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) △H =﹣1267kJ/mol
①该条件下,N2(g)+O2(g)2NO(g) △H = _______kJ/mol
②为分析催化剂对反应的选择性,在1 L密闭容器中充入1 mol NH3和2 mol O2,测得有关物质的物质的量随温度变化如图所示。
该催化剂在较低温度时主要选择反应_______(填“反应Ⅰ”或“反应II”)。520℃时,反应Ⅰ的平衡常数K=_______(只列算式不计算)。
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【题目】某混合物A,含有KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3,在一定条件下可实现下图所示的物质之间的变化:
据此判断:
(1)固体B所含物质的化学式为___________________________________________。
(2)固体E所含物质的化学式为__________________________________。
(3)反应①的离子方程式为________________________________________。
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【题目】现用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2,可利用的装置如下。回答下列问题(注:Na2O2可以与H2O、CO2反应):
(1)装置Ⅳ中盛放的药品是________,其作用是_______________________________。
(2)若规定气体的气流方向从左到右,则组合实验装置时各件仪器的正确连接顺序为(按从左到右顺序写明仪器的编号Ⅰ、Ⅱ……)____________,各仪器接口的标号字母顺序是:空气进入________,________接________,________接________,________接________(用字母表示)。
(3)装置Ⅱ的作用_________________________________________。
(4)操作中通空气和加热的顺序为_______________________________。
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【题目】下列生活生产中常见物质的主要成分的化学式与名称相对应的是
A. 光导纤维——SiO2 B. 漂粉精——Ca(C1O3)2
C. 碱石灰——Na2CO3 D. 绿矾一Fe2(SO4)3·7H2O
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【题目】把1.1 g铁、铝混合物溶于200 mL 5 mol·L-1盐酸中,反应后盐酸的浓度变为4.6 mol·L-1(溶液体积变化忽略不计)。求:
(1)反应中消耗HCl的物质的量;
(2)该混合物中铝、铁的物质的量。
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【题目】高炉煤气是炼铁厂排放的尾气,含有H2、N2、CO、CO2及O2,其中N2约为55%、CO约为25%、CO2约为15%、O2约为1.64% (均为体积分数)。某科研小组对尾气的应用展开研究:
I.直接作燃料
己知:C(s)+O2(g)=CO2 (g) △H=-393.5kJ/mol
2C(s)+O2(g)=2CO (g) △H=-221kJ/mol
(1)CO燃烧热的热化学方程式为____________________________________________________________________________ 。
II.生产合成氨的原料
高炉煤气经过下列步骤可转化为合成氨的原料气:
在脱氧过程中仅吸收了O2;交换过程中发生的反应如下,这两个反应均为吸热反应:CO2+CH4CO+H2 CO+H2OCO2+ H2
(2)气体通过微波催化交换炉需要较高温度,试根据该反应特征,解释采用较高温度的原因:____________________________________________________________________________ 。
(3)通过铜催化交换炉后,所得气体中V(H2):V(N2)= ______________。
III.合成氨后的气体应用研究
(4)氨气可用于生产硝酸,该过程中会产生大气污染物NOx。为了研究对NOx的治理,该科研小组在恒温条件下,向2L恒容密闭容器中加入0.2molNO 和0.1molCl2,发生如下反应:2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) △H<0。10min时反应达平衡,测得10min 内v (ClNO)=7.510-3mol/(L·min),则平衡后n(Cl2)=_________mol。
设此时NO的转化率为α1,若其它条件不变,上述反应在恒压条件下进行,平衡时NO 的转化率为α2,则α1 ____α2 (填“>”、“<”或“=”);平衡常数K____ (填增大”“减小 ”或“不变”)
(5)氨气还可用于制备NCl3,NCl3发生水解产物之一具有强氧化性,该水解产物能将稀盐酸中的NaClO2氧化成ClO2,该反应的离子方程式为_____________________________。
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【题目】已知在100 ℃下,水的离子积KW=1×10-12,下列说法正确的是( )
A. 0.05 mol/L的H2SO4溶液pH=1
B. 0.001 mol/L的NaOH溶液pH=11
C. 0.005 mol/L的H2SO4溶液与0.01 mol/L的NaOH溶液等体积混合,混合后溶液pH为6,溶液显酸性
D. 完全中和pH=3的H2SO4溶液50 mL,需要pH=11的NaOH溶液50 mL
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