氮元素的化合物在工农业以及国防科技中用途广泛,但也会对环境造成污染,如地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题。
完成下列填空:
(1)某课题组模拟地下水脱氮过程,利用Fe粉和KNO3(aq)反应探究脱氮原理。实验前
①用0.1mol·L-1H2SO4(aq)洗涤Fe粉,其目的是 ,然后用蒸馏水洗涤至中性;
②将KNO3(aq)的pH调至2.5;
③为防止空气中的 (写化学式)对脱氮的影响,应向KNO3溶液中通入N2。
(2)用足量Fe粉还原上述KNO3(aq)过程中,反应物与生成物的离子浓度、pH随时间的变化关系如图所示。请根据图中信息写出t1时刻前该反应的离子方程式: 。
(3)神舟载人飞船的火箭推进器中常用肼(N2H4)作燃料。NH3与NaClO反应可得到肼(N2H4),该反应中被氧化与被还原的元素的原子个数之比为 。如果反应中有5mol电子发生转移,可得到肼 g。
(4)常温下向25mL 0.01mol/L稀盐酸中缓缓通入5.6 mL NH3(标准状况,溶液体积变化忽略不计),反应后溶液中离子浓度由大到小的顺序是 。在通入NH3的过程中溶液的导电能力 (填写“变大”、“变小”或“几乎不变”)。
(5)向上述溶液中继续通入NH3,该过程中离子浓度大小关系可能正确的是 (选填编号)。
a.c(Cl-)=c(NH4+)>c(H+)=c(OH-) b.c(Cl-)>c(NH4+)=c(H+)>c(OH-)
c.c(NH4+)>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+) d.c(OH-)>c(NH4+)>c(H+)>c(Cl-)
(6)常温下向25mL含HCl 0.01mol的溶液中滴加氨水至过量,该过程中水的电离平衡 (填写电离平衡移动情况)。当滴加氨水到25mL时,测得溶液中水的电离度最大,则氨水的浓度为 mol·L-1。
(1)去除铁粉表面的氧化物等杂质 (1分)、 O2(1分)
(2)4Fe+NO3—+10H+→4Fe2++NH4++3H2O(2分,物质正确写全1分,配平1分)
(3)2:1(1分)、80(1分)
(4)c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)(1分)、几乎不变(1分)。
(5)ac(2分,每个1分)
(6)先正向移动,后逆向移动(1分)、0.4mol/L(1分)。
解析试题分析:(1)某课题组模拟地下水脱氮过程,利用Fe粉和KNO3(aq)反应探究脱氮原理。实验前①用H2SO4(aq)洗涤Fe粉,其目的是去除铁粉表面的氧化物等杂质如铁锈。③由于二价铁离子易被空气中的氧气氧化会对脱氮的影响,应向KNO3溶液中通入N2可以进行隔绝。
(2)由图中信息可以看出氢离子浓度减小,硝酸根浓度减小,二价铁离子浓度增大,铵根离子浓度增大,可以确定出反应物和生成物,并运用氧化还原反应原理得出t1时刻前该反应的离子方程式:4Fe+NO3—+10H+→4Fe2++NH4++3H2O。
(3)根据得失电子数相等,NH3----N2H4与NaClO---Cl-,该反应中被氧化(N)与被还原的元素的原子(Cl)个数之比为2:1。如果反应中有5mol电子发生转移时生成肼2.5mol,质量为80g。
(4)25mL 0.01mol/L稀盐酸物质的量是0.00025mol,5.6 mL NH3(标准状况)物质的量为0.00025mol,反应后恰好生成氯化铵,水解后呈酸性,其溶液中离子浓度由大到小的顺序是c(Cl-) >c(NH4+) >c(H+)> c(OH-) 。在通入NH3的过程中由于生成了一水合氨是弱电解质,产生的离子很小,溶液的导电能力几乎不变。
(5)向上述溶液中继续通入NH3,溶质为氯化铵和一水合氨,过程中溶液会呈中性,最终溶液呈碱性,所以该过程中离子浓度大小关系可能正确的是 a.c(Cl-)=c(NH4+)>c(H+)=c(OH-) 呈中性;c.c(NH4+)>c(OH-)>c(Cl-)>c(H+)呈碱性;
(6)常温下向25mL含HCl 0.01mol的溶液中滴加氨水时生成了铵根离子降低了溶液中的氢离子浓度此时平衡先正向移动,当盐酸反应完后溶液呈碱性时又对水的电离起到了抑制作用,使水的电离平衡逆向移动。当滴加氨水到25mL时,测得溶液中水的电离度最大说明恰好生成了氯化铵此时氨气的物质的量和氯化氢的物质的量相同都为0.01mol,则氨水的浓度为0.01/0.025=0.4mol/Lmol·L-1。
考点:本题考查了盐类水解,电离平衡及化学图像识别等知识。
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
Cu与一定浓度的HNO3反应为:3Cu+2NO3—+xH+3Cu2++2R+yH2O。
(1)反应中的x= 。
(2)反应产物R的化学式为 。
(3)参加反应的Cu和消耗HNO3的物质的量之比为 。
(4)1.5 mol Cu完全反应时转移的电子数为 。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
氧化还原反应在生产、生活中具有广泛的用途,贯穿古今。
(1)水是人体的重要组成成分,是人体中含量最多的一种物质。而“四种基本反应类型与氧化还原反应的关系”也可用如图表达。
试写出有水参加的符合反应类型Ⅳ的一个化学方程式:________________________________,
其中水为_______剂。
(2)氯化铵常用作焊接。如:在焊接铜器时用氯化铵除去铜器表面的氧化铜以便焊接,其反应为:
_____CuO+_____NH4Cl_____Cu+_____CuCl2+N2↑+_____H2O。
①配平此氧化还原反应方程式。
②该反应中,被氧化的元素是_______(填元素名称),氧化剂是_______(填化学式)。
(3)磷酸钙与焦炭、石英砂混合,在电炉中加热到1 500 ℃生成白磷,反应为:2Ca3(PO4)2+6SiO2=6CaSiO3+P4O10,10C+P4O10=P4+10CO。每生成1 mol P4时,就有_______mol电子发生转移。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
(1)黄铁矿(FeS2)是制造硫酸的矿物原料,反应历程为FeS2→SO2→SO3→H2SO4,请写出
SO2制备SO3反应的化学方程式,并用双线桥标出电子转移的方向和数目 ;
(2)下列酸在与黄铁矿(FeS2)发生反应时,其中S或N元素的化合价不会发生变化的是 ;
a.稀硫酸 b.稀硝酸 c.浓硫酸 d.浓硝酸
(3)从矿物学资料查得,自然界存在反应14CuSO4+5FeS2+12H2O=7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4,
该反应的氧化剂为 ,反应中转移的电子数为 NA;
(4)将(2)中反应的产物溶于水后过滤(Cu2S不溶于水和稀酸),再将滤液滴入用硫酸酸化的高锰酸钾溶液中发现溶液褪色,已知反应后锰元素呈+2价,请写出反应的化学方程式 。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
现向含6 mol KI的硫酸溶液中逐滴加入KBrO3溶液,整个过程中含碘物质的物质的量与所加入KBrO3的物质的量的关系如图所示。
请回答下列问题:
(1)b点时,KI反应完全,则消耗的氧化剂与还原剂物质的量之比为 。
(2)已知b→c过程中,仅有一种元素发生化合价变化,写出并配平该反应的离子方程式 ________________________________________。
(3)n(KBrO3) = 4时,对应含碘物质的化学式为 。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
已知氮元素有许多化合价,其化合价有一3、0、+1、+2、+3、+4、+5
(1)下表是硝酸与某种金属M在某些条件下反应所得还原产物的关系:
金属锌与某浓度的硝酸反应时,无气体产生,则此化学反应中被还原的硝酸与参加反应的硝酸物质的量之比是____________。
(2)以氨作为燃料的固体氧化物(含有02-)燃料电池,具有全固态结构、能量效率高、无污染等特点,另外氨气含氢量高,不含碳,易液化,方便运输和贮存,是很好的氢源载体。其工作原理如图所示,
①该电池工作时的总反应为_______________________
②固体氧化物作为电池工作的电解质,O2-移动方向为________(选填“由电极a向电极b”或“由电极b向电极a”)。
③该电池工作时,在接触面上发生的电极反应为________。
(3)N2O5是一种新型硝化剂,其性质和制备受到人们的关注。如图所示装置可用于制备N2O5,写出在电解池中生成N2O5的电极反应式________________。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
Fe2+和I-是两种常见的还原性离子。
(1)向FeSO4溶液中滴加氯水,溶液由浅绿色变成黄色,反应的离子方程式为________________________;向KI溶液中滴加氯水,溶液由无色变成黄色,反应的离子方程式为______________________。
(2)请以FeSO4溶液、KI溶液、氯水、2% KSCN为试剂证明I-的还原性强于Fe2+。设计实验方案,补充完成实验步骤、预期现象和结论。
实验步骤 | 预期现象与结论 |
步骤1:取2mLFeSO4溶液和2mLKI溶液混合于试管中,再滴加1~2滴氯水。 | 现象:溶液变成黄色。 结论: 。 |
步骤2:__________________________ __________________________________ | 现象: ; 结论: |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
用双桥法分析下列反应,并指出氧化剂和还原剂。
(1)2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
(2)2H2 + O2 ==2H2O
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
过氧化氢(H2O2,O的化合价为-1价)俗称双氧水,医疗上利用它有杀菌消毒作用来清洗伤口。研究下列涉及H2O2的反应,完成下列各题:
A.Ag2O+ H2O2=2Ag+O2 ↑+ H2O
B.3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH=2K2CrO4+3K2SO4+8H2O
(1)写出一个H2O2既体现氧化性又体现还原性的化学反应方程式 。
(2)将下列物质:H2O2、K2SO4、MnSO4、H2SO4、KMnO4、O2的化学式分别填在空白处组成一个不需配平的化学方程式: + +______ → + + + H2O
①该反应中的还原剂是 。
②该反应中,发生还原反应的元素是 。
(3)氧化性:KMnO4_____K2CrO4(填“>”或“<”)。
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