【题目】汽车尾气中的有害气体主要有NO、碳氢化合物及CO,某校同学设计实验将模拟汽车尾气转化为无害气体。回答下列问题;
(1) 为了配制模拟尾气,甲组同学用上图所示装置分别制备NO、乙烯及CO三袋气体。
① 在实验室中用装置A制取NO,分液漏斗中盛放的是_______(填试剂名称)。
② 用(乙烯利)与NaOH溶液并用装置B制取乙烯,反应生成乙烯的化学方程式为(已知磷转化为Na3 PO4)_______________________。
③ 用H2C2O4与浓硫酸制取CO的化学方程式:H2C2O4 CO↑ + CO2 ↑+ H2O↑,然后进行提纯,选用上图装置预制一袋干燥纯净的CO,各接口连接的顺序为(气流从左至右)___________→g,其中装置C中主要仪器的名称是________,装置D中盛放的药品是_______。
(2) 乙组同学将甲组制得的气体与空气按适当比例混合形成模拟尾气(NO、CO、C2 H4及空气),按如图所示装置进行尾气转化并检验。
① 为检验催化反应后的气体中是否有CO2生成和乙烯的残留,G、H中盛放的试剂依次是_______(填标号)。
a. NaOH溶液 b. 酸性KMnO4溶液 c. 澄清石灰水 d. Br2/CCl4溶液
② 通“模拟尾气”前,需先将催化剂加热到反应所需的温度,其目的是__________________;写出其中CO与NO完全转化为无害气体的化学方程式:_____________________。
【答案】稀硝酸 +4NaOH → CH2=CH2↑+NaCl+Na3PO4+3H2O a→f→e→c→d (球形)干燥管 NaOH浓溶液 c b(或c d或d c) 使催化剂活性达到最大,利于CO2和C2H4的检验并减少模拟烟气的浪费 2CO+2NO=N2+2CO2
【解析】
(1)①汽车尾气中的有害气体主要有NO、碳氢化合物及CO,设计实验将模拟汽车尾气转化为无害气体,装置A制取NO,分液漏斗中盛放的是稀硝酸,滴入烧瓶和铜反应生成一氧化氮;
②用(乙烯利)与NaOH溶液并用装置B制取乙烯,同时生成Na3PO4和氯化氢;
③用H2C2O4与浓硫酸制取CO(化学方程式为H2C2O4 CO+CO2+H2O)并提纯,发生装置为固液加热型装置,澄清石灰水可除去二氧化碳,干燥罐的氯化钙可吸收水蒸气,据此分析作答;
(2)①澄清石灰水检验二氧化碳,用溴水或高锰酸钾溶液检验;
②通“模拟尾气”前,需先将催化剂加热到反应所需的温度,其目的是此时催化剂活性最大,反应进行的快,CO和NO在催化剂作用下反应生成氮气和二氧化碳。
(1)①用装置A制取NO,分液漏斗中盛放的是稀硝酸,滴入烧瓶和铜反应生成一氧化氮气体;
②用(乙烯利)与NaOH溶液并用装置B制取乙烯,磷转化为Na3PO4,同时生成氯化钠和水;
③用H2C2O4与浓硫酸制取CO(化学方程式为H2C2O4 CO+CO2+H2O)并提纯,选用上图装置预制一袋干燥纯净的CO,利用装置A加热得到草酸分解产物,通过装置D中的氢氧化钠溶液除去二氧化碳,通过装置C中氯化钙吸收水蒸气,得到干燥的CO,在E中收集一袋NO气体,D中是浓的氢氧化钠溶液用来吸收混合气体中的二氧化碳,各接口连接的顺序为:a→f→e→c→d→g;
(2)①乙组同学将甲组制得的气体与空气按适当比例混合形成模拟尾气(NO,CO,C2H4及空气),通过催化剂反应NO和CO反应生成氮气和二氧化碳,剩余的NO与空气反应,不会干扰乙烯的检验,为检验催化反应后的气体中是否有CO2生成和乙烯的残留,可以利用澄清石灰水检验二氧化碳,用溴水或高锰酸钾溶液检验,G、H中盛放的试剂依次是cb或dc或cd;
②通“模拟尾气”前,需先将催化剂加热到反应所需的温度,其目的是:使催化剂活性达到最大,利于CO2和C2H4的检验并减少模拟烟气的浪费,中CO与NO完全转化为无害气体的:2CO+2NO=N2+2CO2。
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【题目】如图所示,关闭活塞,向甲、乙两刚性密闭容器中分别充入1 mol A、2 mol B,此时甲、乙的容积均为2 L(连通管体积忽略不计)。在T℃时,两容器中均发生下述反应:A(g)+2B(g)2C(g)+3D(g) △H < 0。达平衡时,乙的体积为2.6 L,下列说法正确的是
A. 甲中反应的平衡常数小于乙
B. 若打开活塞K,达平衡时乙容器的体积为3.2 L
C. 当乙中A与B的体积分数之比为1:2时,反应达到平衡状态
D. 平衡时甲容器中A的物质的量小于0.55 mol
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【题目】下表是元素周期表的一部分,回答有关问题。
(1)写出元素符号:①___,⑥___。
(2)在这些元素中,最活泼的金属元素的原子结构示意图为___。
(3)在这些元素的最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的物质与碱性最强的物质在水溶液中发生反应的离子方程式为___。
(4)在②、③、④、⑤这些元素形成的最简单离子中,离子半径由大到小的顺序为___(填离子符号)。
(5)由元素②、③、⑧形成的一种常见的杀菌消毒剂中存在的化学键有___。
(6)由元素⑦和⑧形成的某种化合物可表示为X2Y2(其中各原子均满足8电子稳定结构),写出X2Y2的电子式:___。
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【题目】下列说法中正确的是( )
A. 所有铵盐受热均可以分解,产物均有NH3
B. 所有铵盐都易溶于水,所有铵盐中的N均呈-3价
C. NH4Cl溶液中加入NaOH浓溶液共热时反应的离子方程式为NH4++OH-NH3↑+H2O
D. NH4Cl和NaCl的固体混合物可用升华法分离
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【题目】实验室用加热1一丁醇、浓H2SO4和溴化钠混合物的方法来制备1一溴丁烷,设计了如图所示的实验装置其中的夹持仪器已省略。
已知:H2SO4+NaBr=NaHSO4+HBr, H2SO4(浓)+2HBr=Br2+SO2↑+2H2O
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称为______。
(2)制备操作中,加入的浓硫酸事先要进行稀释,其目的是______填选项字母。
减少副产物烯和醚的生成减少的生成水是反应的催化剂
(3)写出此实验制1一溴丁烷的总化学方程式______。
(4)有同学拟通过红外光谱仪鉴定所得产物中是否含有“”,来确定副产物中是否存在丁醚请评价该同学设计的鉴定方案是否合理?理由是______。
(5)为了进一步提纯1一溴丁烷,该小组同学查得相关有机物的有关数据如表:
物质 | 熔点 | 沸点 |
1一丁醇 | ||
1一溴丁烷 | ||
丁醚 | ||
1一丁烯 |
则用B装置完成此提纯实验时;,实验中要迅速升高温度至______收集所得馏分。
(6)若实验中所取1一丁醇、NaBr分别为、,浓硫酸,蒸出的粗产物经洗涤,干燥后再次蒸馏得到一溴丁烷,则1一溴丁烷的产率是______保留2位有效数字。
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【题目】如果阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是( )
A.与所含的分子数一定相等
B.将钠用铝箱包裹并刺小孔,与足量水充分反应生成H2分子数为
C.与足量水反应转移电子
D.高温下,与足量水蒸气完全反应,转移的电子数为
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【题目】MoS2(辉钼矿的主要成分)可用于制取钼的化合物润滑添加剂氢化反应和异构化反应的催化剂等。回答下列问题:
(1)反应3MoS2+18HNO3+12HCl=3H2[MoO2Cl4]+18NO↑+6H2SO4+6H2O中,每溶解1mol MoS2,转移电子的物质的量为___________。
(2)已知:MoS2(s)= Mo(s)+S2(g) △H1
S2(g)+2O2(g)=2SO2(g) △H2
2MoS(s)+7O2(g)=2MoO3 (s)+4SO2(g) △H3
反应2Mo(s)+3O2(g)=2MoO3(s)的△H=___________(用含△H1、△H2、△H3的代数式表示)。
(3)利用电解法可浸取辉钼矿得到Na2MoO4和Na2SO4溶液(装置如图所示)。
①阴极的电极反应式为______________________。
②一段时间后,电解液的pH___________ (填“增大”“减小”或“不变”),MoO42-在电极___________(填“A”或“B”)附近生成。
③实际生产中,惰性电极A一般不选用石墨,而采用DSA惰性阳极(基层为TiO2,涂层为RuO2+IrO2),理由是_______________________。
(4)用辉钼矿冶炼Mo的反应为
MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)Mo(s)+2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s) △H。
①该反应的△H___________(填“>”或“<”)0;p1、p2、p3按从小到大的顺序为___________。
②在某恒容密闭容器中加入0.1 mol MoS2、0.2mol Na2CO3、0.4mol H2,一定温度下发生上述反应,下列叙述说明反应已达到平衡状态的是____________ (填标号)。
a.v正(H2)=v逆(CO)
b.气体的密度不再随时间变化
c.气体的压强不再随时间变化
d单位时间内断裂H一H键与断裂H—O键的数目相等
③在2L的恒温恒容密闭容器中加入0.1 mol MoS2、0.2 mol Na2CO3、0.4molH2,在1100K时发生反应,达到平衡时恰好处于图中A点,则此温度下该反应的平衡常数为___________。
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【题目】(Ⅰ)现有一包固体粉末,其中可能含有如下五种物质:、、、、。已知难溶于水,溶液呈蓝色。现进行如下实验:
①溶于水得无色溶液;②向溶液中加入溶液生成白色沉淀,再加盐酸时沉淀消失。
根据上述实验现象推断:
(1)一定不存在的物质是(填写化学式)_________________________;
(2)一定存在的物质是(填写化学式)_________________________;
(3)可能存在的物质是(填写化学式)_________________________;
(4)检验可能存在的物质所用试剂名称为:_________________________;
(Ⅱ)(5)钠是活泼的碱金属元素,钠及其化合物在生产和生活中有广泛的应用。钠钾合金可在核反应堆中用作热交换液。钠钾合金溶于水生成氢气。确定该钠-钾合金的组成(用的形式表示):__________;如果所得溶液的体积仍为,则溶液的物质的量浓度为___________________。
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【题目】某研究小组进行Mg(OH)2沉淀溶解和生成的实验探究。
向2支盛有1 mL 1 mol·L-1的MgCl2溶液中各加入10滴2 mol·L-1NaOH,制得等量Mg(OH)2沉淀;然后分别向其中加入不同试剂,记录实验现象如下表:
实验序号 | 加入试剂 | 实验现象 |
Ⅰ | 4 mL 2 mol·L-1HCl 溶液 | 沉淀溶解 |
Ⅱ | 4 mL 2 mol·L-1NH4Cl 溶液 | 沉淀溶解 |
(1)从沉淀溶解平衡的角度解释实验Ⅰ的反应过程_____________。
(2)测得实验Ⅱ中所用NH4Cl溶液显酸性(pH约为4.5),用离子方程式解释其显酸性的原因___________。
(3)甲同学认为应补充一个实验:向同样的Mg(OH)2沉淀中加4 mL蒸馏水,观察到沉淀不溶解。该实验的目的是_________。
(4)同学们猜测实验Ⅱ中沉淀溶解的原因有两种:一是NH4Cl溶液显酸性,溶液中的H+可以结合OH- ,进而使沉淀溶解;二是____________。
(5)乙同学继续进行实验:向4 mL 2 mol·L-1 NH4Cl溶液中滴加2滴浓氨水,得到pH约为8的混合溶液,向同样的Mg(OH)2沉淀中加入该混合溶液,观察现象。
①实验结果证明(4)中的第二种猜测是成立的,乙同学获得的实验现象是___________。
③乙同学这样配制混合溶液的理由是___________。
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