【题目】实验室可用氯气与一氧化氮在常温常压条件下合成亚硝酰氯(NOCl)。已知亚硝酰氯是一种黄色气体,熔点:-64.5℃,沸点:-5.5℃,遇水易反应生成一种无氧酸和两种氮的常见氧化物
(1)甲组同学拟制备原料气NO和Cl2制备装置如图所示
①为制备并得到纯净干燥的气体,补充下表中缺少的药品。
装置I中药品 | 装置II中药品 | ||
蒸馏烧瓶 | a仪器 | ||
制备纯净Cl2 | KmnO4 | 浓盐酸 | (i)___________ |
制备纯净的NO | Cu | (ii)__________ | 水 |
②仪器a的名称为____;装置Ⅲ的作用是______________。
(2)乙组同学对甲组同学制取NO的装置略加改良,利用甲组制得的Cl2共同制备NOCl,装置如下图所示
①组装好实验装置,检查气密性,依次装入药品。此实验关健操作有两点:I将Cl2充满D装置的三颈瓶;Ⅱ,A中反应开始时,先关闭K2,打开K1,待NO充满装置后关闭K1,打开K2。这两步操作都要“充满”,目的是__________。
②装置B中水的作用是___________________(用化学方程式表示)。
③若装置C中压强过大,可以观察到的现象是________________。
④装置D中冰盐水的作用是___________________________。
⑤如果去掉盛有浓硫酸的C、装有无水CaCl2的E两装置,对该实验的主要影响是________(用化学方程式表示)。
【答案】饱和食盐水 或:饱和NaCl溶液 稀硝酸 或:稀HNO3 分液漏斗 干燥NO或Cl2 或: 除去NO或Cl2中的水蒸气 排尽装置中的空气 3NO2+H2O==2HNO3+NO 长颈漏斗中的液面上升 液化亚硝酰氯,便于产品收集 2NOCl+H2O==2HCl+NO↑+NO2↑
【解析】
(1)①制备纯净氯气,根据装置图,图I制备出的氯气含有HCl和H2O,装置Ⅱ的作用是吸收HCl,盛放试剂是饱和食盐水;制备纯净的NO,利用铜和稀硝酸的反应,分液漏斗中盛放的是稀硝酸;
②仪器a为分液漏斗,根据实验目的,装置Ⅲ的作用是干燥NO和Cl2;
(2)①两步操作都要“充满”的目的是排尽装置中空气;
②装置A产生NO,NO与烧瓶中O2发生反应生成NO2,装置B的作用是吸收NO2,发生3NO2+H2O=2HNO3+NO;
③压强过大,装置C中长颈漏斗中的液面上升;
④依据实验目的,以及亚硝酰氯的物理性质,装置D中冰盐水的作用是液化亚硝酰氯,便于产品收集;
⑤浓硫酸C干燥NO气体,无水CaCl2的作用是防止空气水蒸气进入装置D,亚硝酰氯遇水反应生成一种无氧酸和两种氮的常见氧化物,因此缺少这两个装置后,发生2NOCl+H2O=2HCl+NO↑+NO2↑。
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【题目】砂质土壤分析中常用 Karl Fischer法是测定其中微量水含量,该方法是利用I2和SO2反应定量消耗水作为原理(假设土壤中其他成分不参加反应),据此回答下列问题:
(1)写出该反应的化学反应方程式:_______________________。
步骤I:反应样品中的水
下图是某同学在实验室模拟Karl Fischer法的实验装置图:
(2)装置连接的顺序为a→____________(填接口字母顺序);M仪器的名称为________________,其在实验过程中的作用是:____________;
(3)操作步骤为:①连接装置并检查装置气密性,②装入药品,____________________;③关闭弹簧夹,打开分液漏斗活塞;④反应结束后,关闭分液漏斗活塞,继续通入N2,⑤取下D装置,···
步骤④中继续通入N2的目的是________________________________
步骤 II:测定剩余的碘
向反应后的D装置加入蒸馏水,过滤,充分洗涤,并合并洗涤液和滤液,将其配成250.00mL溶液,取25.00mL用0.20mol·L-1 Na2S2O3标准液滴定剩余的I2单质,已知反应如下:2S2O32-+I2=S4O62-+2I-。
(4)Na2S2O3标准液应装在_____________(填“酸式”、“碱式”)滴定管中;上述操作中,合并洗涤液和滤液的目的是__________________________;
(5)滴定实验重复四次得到数据如下:
实验 | ① | ② | ③ | ④ |
消耗的标准液的体积/mL | 18.37 | 20.05 | 19.95 | 20.00 |
①若实验开始时,向D装置中加入10.00 g土壤样品和10.16克I2(已知I2过量),则样品土壤中水的含量为_________%。
②若Na2S2O3标准液已部分氧化变质,则水含量测定结果将____________(填“偏高”、“ 偏低”或“不变”)。
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【题目】将4 mol A气体和1mol B气体在2 L的容器内混合,在一定条件下发生反应: 2A(g) +B(g)3C(g),若2 min后测得C的浓度为0.6 mol·L-1,则下列说法正确的是
A. 用物质A表示反应的平均速率为v(A)= 0.4 mol·(L·min)-1
B. 2 min时A、B、C三种气体的总量为5mol
C. 2 min时B的转化率为20%
D. 若2 min后该反应达平衡,则各种气体的量不再变化,反应停止
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【题目】温度为T1(T1=25℃)和T2时,水溶液中水的离子积曲线如图所示:下列判断错误的是( )
A. T2>25℃ B. x=1.0×10﹣7
C. KW(a)=KW(d) D. b点溶液呈碱性,c点溶液呈酸性
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【题目】氧元素为地壳中含量最高的元素,可形成多种重要的单质和化合物。
(1)氧元素位于元素周期表中___________区;第二周期元素中,第一电离能比氧大的有___________种。
(2)O3可用于消毒。O3的中心原子的杂化形式为___________;其分子的 VSEPR模型为___________,与其互为等电子体的离子为___________(写出一种即可)。
(3)含氧有机物中,氧原子的成键方式不同会导致有机物性质不同。解释C2H5OH的沸点高于CH3OCH3的原因为___________;C2H5OH不能用无水CaCl2千燥是因为Ca2+和C2H5OH可形成[Ca(C2H5OH)4]2+,该离子的结构式可表示为______________________。
(4)氧元素可分别与Fe和Cu形成低价态氧化物FeO和Cu2O。
①FeO立方晶胞结构如图1所示,则Fe2+的配位数为___________;与O2-紧邻的所有Fe2+构成的几何构型为___________。
②Cu2O立方晶胞结构如图2所示,若O2-与Cu+之间最近距离为a pm,则该晶体的密度为___________g·cm-3。(用含a、NA的代数式表示,NA代表阿伏加德罗常数的值)
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【题目】金属钛在航天、潜海和医疗方面应用广泛。工业上用钛铁矿(主要成分为钛酸亚铁FeTiO3,含FeO、Fe2O3、SiO2)为原料制TiO2,再由TiO2制得金属Ti
资料:TiO2+会发生水解
(1)步骤②、③、④中,均需用到的操作是_______。(填操作名称)
(2)检验滤液2中是否含Fe3+的方法是:_______。
(3)步骤1中FeTiO3溶于过量硫酸的化学方程式___________。
(4)请结合化学用语解释步骤④中加热水的原因___________。
(5)电解法获得Ti是通过图装置,以熔融CaCl2做电解质
①a为电源的_____(填“正”或“负”)
②在制备钛的过程中石墨电极附近的气泡中除了O2、CO、CO2外还可能有的气体是______________,用化学用语解释原因________________。
(6)测定废液中Fe2+浓度已确认铁元素的回收率:取25.00ml废液于锥形瓶中,用硫酸酸化的xmol/LKMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积如图所示:
(滴定时发生反应的离子方程式为:5Fe2++MnO4-+8H+→5Fe3++Mn2++4H2O).废液中c(Fe2+)=_________
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【题目】中国科学家用蘸墨汁书写后的纸张作为空气电极,设计并组装了轻型、柔性、能折叠的可充电锂空气电池如图甲,电池的工作原理如图乙。下列有关说法正确的是
A. 放电时,纸张中的纤维素作为锂电池的负极
B. 充电时,若阳极放出1molO2,则有4mol e-回到电源正极
C. 开关K闭合给锂电池充电,X对应充电电极上的反应为Li++e-=Li
D. 放电时,Li+由正极经过有机电解质溶液移向负极
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【题目】一定条件下存在反应:H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH<0,现有三个相同的1L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,在Ⅰ中充入1molH2和1molI2(g),在Ⅱ中充入2molHI(g),在Ⅲ中充入2molH2和2molI2(g),700℃条件下开始反应。达到平衡时,下列说法正确的是
A. 容器Ⅰ、Ⅱ中正反应速率相同
B. 容器Ⅰ中反应的平衡常数大于容器Ⅲ中反应的平衡常数
C. 容器Ⅱ中的气体颜色比容器Ⅰ中的气体颜色深
D. 容器Ⅰ中H2的转化率与容器Ⅱ中HI的转化率之和等于1
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【题目】对室温下c(H+)相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液分别采取下列措施,有关叙述正确的是
A. 加适量的醋酸钠晶体后,两溶液的c(H+)均减小
B. 使温度都升高20℃后,两溶液的c(H+)均不变
C. 加水稀释2倍后,两溶液的c(H+)均增大
D. 加足量的锌充分反应后,两溶液中产生的氢气一样多
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