【题目】叠氮化钠(NaN3)是汽车安全气囊的主要成分,实验室制取叠氮化钠的实验步骤如下:
①打开装置D导管上的旋塞,加热制取氨气。
②加热装置A中的金属钠,使其熔化并充分反应后,再停止加热装置D并关闭旋塞。
③向装置A中b容器内充入加热介质并加热到210~220℃,然后通入N2O。
④冷却,向产物中加入乙醇(降低NaN3的溶解度),减压浓缩结晶后,再过滤,并用乙醚洗涤,晾干。
(1)装置B中盛放的药品为____。
(2)步骤①中先加热通氨气一段时间的目的是____;步骤②氨气与熔化的钠反应生成NaNH2的化学方程式为____。步骤③中最适宜的加热方式为___(填“水浴加热”,“油浴加热”)。
(3)生成NaN3的化学方程式为____。
(4)产率计算
①称取2.0 g叠氮化钠试样,配成100 mL溶液,并量取10.00 mL溶液于锥形瓶中。
②用滴定管加入0.10 mol·L-1六硝酸铈铵[(NH4)2Ce(NO3)6]溶液40.00 mL[发生的反应为2(NH4)2Ce(NO3)6+2NaN3===4NH4NO3+2Ce(NO3)3+2NaNO3+3N2↑](杂质均不参与反应)。
③充分反应后滴入2滴邻菲罗啉指示液,并用0.10 mol·L-1硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]为标准液,滴定过量的Ce4+,终点时消耗标准溶液20.00 mL(滴定原理:Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+)。计算可知叠氮化钠的质量分数为____(保留2位有效数字)。若其他操作及读数均正确,滴定到终点后,下列操作会导致所测定样品中叠氮化钠质量分数偏大的是____(填字母代号)。
A.锥形瓶使用叠氮化钠溶液润洗
B.滴加六硝酸铈铵溶液时,滴加前仰视读数,滴加后俯视读数
C.滴加硫酸亚铁铵标准溶液时,开始时尖嘴处无气泡,结束时出现气泡
D.滴定过程中,将挂在锥形瓶壁上的硫酸亚铁铵标准液滴用蒸馏水冲进瓶内
(5)叠氮化钠有毒,可以使用次氯酸钠溶液对含有叠氮化钠的溶液进行销毁,反应后溶液碱性明显增强,且产生无色无味的无毒气体,试写出反应的离子方程式____。
【答案】碱石灰(或生石灰、氢氧化钠固体) 排尽装置中的空气 2Na+2NH32NaNH2+H2 油浴加热 NaNH2+N2O NaN3+H2O 65% AC ClO-+2N3-+H2O=Cl-+2OH-+3N2↑
【解析】
(1)制备的氨气中含有大量的水,B中盛放碱石灰干燥氨气,
故答案为:碱石灰(或生石灰、氢氧化钠固体);
(2)用氨气排尽装置中的空气,防止加热时空气中的氧气等能与钠反应,步骤②制备NaNH2,还生成氢气,反应方程式为:2Na+2NH32NaNH2+H2;控制温度210220℃,故选用油浴加热,
故答案为:排尽装置中的空气;2Na+2NH32NaNH2+H2;油浴加热;
(3) NaNH2和N2O在210220℃下反应生成NaN3和水,反应为:NaNH2+N2O NaN3+H2O,
故答案为:NaNH2+N2O NaN3+H2O;
(4)Ce4+的物质的量浓度总计为0.10 molL1×0.04 L=0.004 mol,分别与Fe2+和N3反应。其中与Fe2+按1:1反应消耗0.10 molL1×0.02 L=0.002 mol,则与N3按1:1反应也为0.002 mol,即10 mL所取溶液中有0.002 mol N3,原2.0 g叠氮化钠试样,配成100 mL溶液中有0.02 mol即1.3 g NaN3,所以样品质量分数为=65%;
A. 使用叠氮化钠溶液润洗锥形瓶,使进入锥形瓶中溶质比所取溶液更多,滴定消耗的硫酸亚铁铵标准液体积减小,叠氮化钠溶液浓度偏大,故A正确;
B. 六硝酸铈铵溶液实际取量大于40.00 mL,滴定消耗的硫酸亚铁铵标准液体积增大,计算叠氮化钠溶液浓度偏小,故B错误;
C. 滴定前无气泡,终点时出现气泡,则读数体积为实际溶液体积减气泡体积,硫酸亚铁铵标准液读数体积减小,叠氮化钠溶液浓度偏大,故C正确;
D选项,滴定过程中,将挂在锥形瓶壁上的硫酸亚铁铵标准液滴用蒸馏水冲进瓶内无影响,故D错误;
故答案为:65%;AC;
(5)反应后溶液碱性明显增强,且产生无色无味的无毒气体,根据氧化还原反应得失电子守恒,则发生的离子反应为:ClO-+2N3-+H2O=Cl-+2OH-+3N2↑
故答案为:ClO-+2N3-+H2O=Cl-+2OH-+3N2↑。
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【题目】已知A为淡黄色固体,R是地壳中含量最多的金属元素的单质,T为生活中使用最广泛的金属单质,D是具有磁性的黑色晶体,C、F是无色无味的气体,H是白色沉淀,W溶液中滴加KSCN溶液出现血红色。
(1)物质A的化学式为___,F化学式为___;
(2)B和R在溶液中反应生成F的离子方程式为___;
(3)H在潮湿空气中变成M的实验现象是___,化学方程式为___。
(4)A和水反应生成B和C的离子方程式为___,由此反应可知A有作为___的用途。
(5)M投入盐酸中的离子方程式___。
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【题目】“碳捕捉技术”常用于去除或分离气流中的二氧化碳。
Ⅰ.2017年,中国科学家在利用二氧化碳直接制备液体燃料领域取得了突破性进展,其中用二氧化碳制备甲醇(CH3OH)的反应如下图:
(1)A的化学式为_________。
(2)该反应说明CO2具有___________性(填“氧化”或“还原”)。若有1mol甲醇生成,转移电子的物质的量为_________________mol。
Ⅱ.利用NaOH溶液“捕提"CO2的基本过程如下图(部分条件及物质已略去):
(1)反应分离室中,发生反应的化学方程式分别为CaO+H2O=Ca(OH)2和__________________
(2)高温反应炉中,涉及反应的化学反应类型为_______________________。
(3)整个过程中,可以循环利用物质的化学式为__________________。
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【题目】将浓度均为0.01 mol/L 的H2O2、H2SO4、KI、Na2S2O3溶液及淀粉混合,一定时间后溶液变为蓝色。该实验是一种“碘钟实验”。某小组同学在室温下对该“碘钟实验”的原理进行探究。
(资料)
该“碘钟实验”的总反应:H2O2 +2S2O32-+2H+=S4O62-+2H2O
反应分两步进行:
反应A:H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O
反应B:……
(1)反应B的离子方程式是______。对于总反应,I-的作用相当于______。
(2)为证明反应A、B的存在,进行实验Ⅰ。
a.向酸化的H2O2溶液中加入试剂X的水溶液,溶液变为蓝色。
b.再向得到的蓝色溶液中加入Na2S2O3溶液,溶液的蓝色褪去。
试剂X是______。
(3)为探究溶液变蓝快慢的影响因素,进行实验Ⅱ、实验Ⅲ。(溶液浓度均为0.01 mol/L)
试剂 序号 用量(mL) | H2O2 溶液 | H2SO4 溶液 | Na2S2O3 溶液 | KI溶液 (含淀粉) | H2O |
实验Ⅱ | 5 | 4 | 8 | 3 | 0 |
实验Ⅲ | 5 | 2 | x | y | z |
溶液从混合时的无色变为蓝色的时间:实验Ⅱ是30 min、实验Ⅲ是40 min。
①实验Ⅲ中,x、y、z所对应的数值分别是______。
②对比实验Ⅱ、实验Ⅲ,可得出的实验结论是______。
(4)为探究其他因素对该“碘钟实验”的影响,进行实验Ⅳ。
(溶液浓度均为0.01 mol/L)
试剂 序号 用量(mL) | H2O2 溶液 | H2SO4 溶液 | Na2S2O3 溶液 | KI溶液(含淀粉) | H2O |
实验Ⅳ | 4 | 4 | 9 | 3 | 0 |
实验过程中,溶液始终无明显颜色变化。
试结合该“碘钟实验”总反应方程式及反应A与反应B速率的相对快慢关系,解释实验Ⅳ未产生颜色变化的原因:_____________________。
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【题目】设NA表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A.将1 L 2 mol·L-1的FeCl3溶液制成胶体后,其中含有氢氧化铁胶粒数为2NA
B.标准状况下,2.24L的H2O中氢原子数目大于2NA
C.1 L 0.1 mol/L NaHSO4溶液中含有0.1 NA个HSO4-
D.78gNa2O2与过量的CO2充分反应转移电子数目为2NA
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【题目】将一定量的CO2气体通入2L未知浓度的NaOH溶液中,在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量,并将溶液加热,产生的气体与HCl的物质的量的关系如图所示(忽略气体的溶解和HCl的挥发)下列说法正确是( )
A.oa段反应的离子方程式为:H++OH-=H2O
B.O点溶液中所含溶质的化学式为NaHCO3、Na2CO3
C.标准状况下,通入CO2的体积为4.48L
D.原NaOH溶液的物质的量浓度为2.5molL﹣1
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【题目】下列说法不正确的是
A. 天然气、水煤气、液化石油气均是生活中常用的燃料,它们的主要成分都是化合物
B. “中国天眼”的“眼眶”是钢铁结成的圈梁,属于金属材料
C. 制玻璃和水泥都要用到石灰石原料
D. 1996年人工合成了第112号元素鎶(Cn),盛放鎶的容器上应该贴的标签是
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【题目】用NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是( )
A. 60 g甲醛和乙酸的混合物中所含碳原子数为2NA
B. 0.5mol C3H8分子中所含C-C共价键数为1.5NA
C. 标准状况下,1L庚烷完全燃烧所生成的气态产物的分子数为NA
D. 1mol碳正离子CH5+ 所含的电子数为11NA
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【题目】臭氧是一种强氧化剂可与碘化钾水溶液发生反应生成氧气和单质碘。向反应后的溶液中滴入酚酞,溶液变为红色。
(1)试写出该反应的化学方程式(Ⅰ):_____。
(2)该反应体系中还伴随着化学反应(Ⅱ):I2(aq) + I-(aq)I3-(aq)。反应Ⅱ的平衡常数表达式为:____。
(3)根据如图,计算反应Ⅱ中3-18s内用I2表示的反应速率为_____。
(4)为探究Fe2+对上述O3氧化I-反应的影响,将O3通入含Fe2+和I-的混合溶液中。试预测因Fe2+的存在可能引发的化学反应(请用文字描述,如:“碘离子被臭氧氧化为碘单质”)① ______。② _____;该反应的过程能显著降低溶液的pH,并提高反应(Ⅰ)中Ⅰ-的转化率,原因是:____ 。
(5)利用I2的氧化性可测定钢铁中硫的含量。做法是将钢铁中的硫转化为H2SO3,然后以淀粉为指示剂,用一定浓度的I2溶液进行滴定。综合上述各步反应及已有知识,可推知氧化性强弱关系正确的是____(填序号)。
a. Fe3+> I2 b. O3> Fe3+ c. I2> O2 d. I2>SO42-
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