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18.实验室用向上排空气法收集NO2气体,若用150mL的集气瓶收集了一定量的NO2后,将集气瓶倒置于盛满水的水槽里,充分作用后残留60mL气体,将集气瓶从水槽中取出,又见瓶中气体变成红棕色,据此推知收集的NO2气体的体积为(空气按体积比V(N2):V(O2)=4:1计,不考虑N2O4的生成)(  )
A.50mLB.72mLC.78mLD.100mL

分析 可能发生的反应为:4NO2+O2+2H2O=4HNO3,3NO2+H2O=2HNO3+NO,试管中O2和NO2气体按体积比1:4混合全部溶解,由于将集气瓶从水槽中取出,又见瓶中气体变成红棕色,说明剩余气体为NO,先根据4NO2+O2+2H2O=4HNO3计算剩余二氧化氮体积,然后根据3NO2+H2O=2HNO3+2NO求出过量的NO2,进而计算总的NO2的体积.

解答 解:NO2和O2与水的反应属于循环反应,可简化为:4NO2+O2+2H2O=4HNO3
由于将集气瓶从水槽中取出,又见瓶中气体变成红棕色,说明剩余气体为NO,
根据3NO2+H2O=2HNO3+NO可知,容器中残留60mL气体,说明剩余的为NO和空气中的氮气,设参加反应的O2气体体积为x,空气中N2和O2按体积比4:1计,剩余氮气为4x,
4NO2+O2+2H2O=4HNO3,3NO2+H2O=2HNO3+NO
4x   x         (150mL-4x-x-4x) $\frac{1}{3}$(150mL-9x)                
 $\frac{1}{3}$(150mL-9x)+4x=60mL,解得x=10mL,
则原混合气体中二氧化氮的体积为:4x+(150mL-4x-x-4x)=100mL,
故选D.

点评 本题考查了氮氧化物的性质、混合物有关计算,题目难度中等,合理判断反应后气体组成为解答关键,再结合反应的方程式计算,试题培养了学生的分析及化学计算能力.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

8.请认真观察如图,然后回答问题.
(1)如图中所示反应是放热(填“吸热”或“放热”)反应.
(2)已知拆开1mol H-H键、1mol I-I、1mol H-I键分别需要吸收的能量为436kJ、151kJ、299kJ.则由1mol氢气和1mol 碘反应生成HI会放出(填“放出”或“吸收”)11kJ的热量.
(3)下列反应中,属于放热反应的是①②③⑤⑦,属于吸热反应的是④⑥.
①物质燃烧  ②炸药爆炸  ③酸碱中和反应  ④二氧化碳通过炽热的碳
⑤食物因氧化而腐败  ⑥Ba(OH)2•8H2O与NH4Cl反应   ⑦铁粉与稀盐酸反应.

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9.实验室用浓盐酸和MnO2是制取并探究Cl2化学性质,装置图如图所示:

(1)A是氯气发生装置,实验室制取Cl2的原理是MnO2+4HCl(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O(用化学方程式表示)
(2)该实验中A部分的装置是c(填字母)

(3)从C装置出来的气体中含有CO2和HCl,则从B装置导出的气体成分是H2O、Cl2
(4)D装置的作用是吸收氯气、氯化氢,防止污染空气,可能观察到的现象是紫色石蕊试液变红.
(5)为进行有关氯气的性质实验,需要4瓶容积为122mL的氯气(室温下,氯气的密度为2.91g/L),理论上需要MnO2的质量是1.74g,实际称量的MnO2固体的质量必须适当多余理论量,原因是收集氯气时有损失
(6)若将装置A如图所示进行连接,探究其与某些溶液分反应的性质,回答下列问题.

①乙装置中FeCl2溶液与Cl2反应的离子方程式是2Fe2++Cl2=Fe3++2Cl-.证明FeCl2与Cl2发生了氧化还原反应的实验方法是取少量反应后的溶液置于洁净的试管中,向其中滴加硫氰酸钾溶液,若产生红色溶液,证明生成了三价铁离子,则氯化亚铁与氯气发生氧化还原反应.
②丙装置中通入少量Cl2,可制得某种生活中常用的漂白、消毒的物质.该物质可能是
A.Cl2   B.NaClO  C.Na2CO3    D.Na2O2

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6.甲醇可作为燃料电池的原料.通过下列反应可以制备甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=-90.8kJ•mol-1,在一容积可变的密闭容器中充入10molCO和20molH2,CO的平衡转化率随温度(T)、压强(P)的变化如图1所示,当达到平衡状态B时,容器的体积为4L.
(1)该反应的化学平衡常数表达式为$\frac{c(CH{\;}_{3}OH)}{c{\;}^{2}(H{\;}_{2})•c(CO)}$.
(2)如反应开始时仍充入10mol CO 和20mol H2,则在平衡状态A时,容器的体积V(A)=20 L.
(3)关于反应CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)建立化学平衡状态时的标志是AD(填字母).
A.CO的含量保持不变               
B.容器中CH3OH浓度与CO浓度相等
C.2V(CH3OH)=V(H2)      
D.容器中混合气体的平均相对分子质量保持不变
(4)已知CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)△H=+41.3kJ•mol-1,试写出由CO2和H2制取甲醇的热化学方程式CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.5kJ•mol-1
(5)甲醇对水质会造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是:通电后,将Co2+氧化成Co3+,然后以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化.实验室用如图2装置模拟上述过程:
①写出阳极的电极反应式Co2+-e-=Co3+
②写出除去甲醇的离子方程式6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+

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13.高分子树脂C、H及化合物N的合成路线如下,其中B、D均不能使溴水褪色.

已知:
(R,R′代表烃基)
(1)A的官能团的名称是醛基
(2)C的结构简式为,M的结构式
(3)B由多种同分异构体.写出符合下列条件的所有同分异构体的结构简式:
①遇FeCl3溶液显紫色  ②能发生银镜反应   ③在氢核磁共振谱中有4个吸收峰
(4)A发生银镜反应的化学方程式是
N在NaOH溶液中发生水解反应的化学方程式是
(5)设计合成路线,以苯酚为主要原料合成,其它无机试剂任选.

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3.仅改变下列一个条件,通过提高活化分子的百分率来提高反应速率的是(  )
A.加热B.加压C.加负催化剂D.加大反应物浓度

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10.硒是人体肝脏和肾脏的组成元素之一,现在含有元素硒(Se)的保健品已经进入市场,已知它与氧元素同主族,与K同周期,关于硒的说法中不正确的是(  )
A.原子序数为34B.还原性:H2Se<H2S
C.酸性:H2SeO4<HBrO4D.稳定性:H2Se>AsH3

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7.A、B、C、D均为含有18个电子且由两种短周期元素组成的化合物分子,它们分子中所含原子的数目依次为2、3、4、6.A和C分子中的原子个数比为1:1,B和D分子中的原子个数比为1:2.D可作为火箭推进剂的燃料.请回答下列问题:
(1)C、D分子中相对原子质量较大的两种元素中第一电离能较大的是N(用元素符号回答);从原子结构角度解释原因是N原子2P能级电子排布为半充满状态,较稳定.
(2)B的空间构型为V形,该分子属于极性分子(填“极性”或“非极性”),D分子中心原子的杂化方式是sp3
(3)C为一种绿色氧化剂,有广泛应用,Cu、氨水与C反应生成深蓝色溶液,在该深蓝色的浓溶液中加入乙醇所产生的现象是析出深蓝色晶体.写出Cu、氨水、C反应的离子方程式:Cu+4NH3•H2O+H2O2=[Cu(NH34]2++4H2O+2OH-

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8.区别棉花和羊毛最简便的方法是(  )
A.加稀硫酸水解B.浸入水中C.加入碘水D.火上灼烧闻气味

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