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【题目】氮化铝(AIN)是一种性能优异的新型材料,在许多领域有广泛应用,前景广阔。某化学小组模拟工业制氮化铝原理,欲在实验室制备氮化铝并检验其纯度。
查阅资料:①实验室用饱和NaNO2与NH4Cl溶液共热制N2: NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O。
②工业制氮化铝:A12O3+3C+N22AlN+3CO氮化铝在高温下能水解。
③AlN与NaOH饱和溶液反应:AlN+Na0H+H2O=NaAlO2+NH3↑。
一、氮化铝的制备
(1)实验室中使用的装置如上图所示,请按照氮气气流方向将各个衣器接口连接完整:
e→c→d→___________。(根据实验需要,上述装置可使用多次)。
(2)B装置内的X液体可能是_______;E装置内氯化钯溶液的作用可能是________。
二、氮化铝纯度的测定
【方案ⅰ】甲同学用下图装置测定AlN的纯度(部分夹持装置已略去)。
(3)为准确测定生成气体的体积,量气装置(虚线框内)中的X液体可以是____。
a.CC14 b.H2O c.NH4Cl饱和溶液 d.植物油
(4)若装置中分液漏斗与导气管之间没有导管A连通,对所测AIN纯度的影响是______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(5)用下列仪器也能组装一套量气装置,其中必选的仪器有_____(选下列仪器的编号)。
a.单孔塞 b.双孔塞 c.广口瓶 d.容量瓶 e.量筒 f.烧杯
【方案ⅱ】 乙同学按以下步骤测定样品中AIN的纯度。
(6)步骤②的操作是__________。
(7)实验室里煅烧滤渣使其分解,除了必要的热源和三脚架以外,还需要的仪器有_____等。
(8)样品中AIN的纯度是_______(用m1、m2、m3 表示)
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【题目】配制一定物质的量浓度的NaOH溶液时,造成所配溶液浓度偏低的原因是 ( )
A. 向容量瓶中转移溶液时,瓶事先用蒸馏水洗涤过
B. 称量时NaOH已经潮解
C. 定容时俯视容量瓶的标线
D. 摇匀后发现液面低于标线,未做处理。
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【题目】钢铁工业是国民经济的重要基础产业,目前比较先进的天然气竖炉冶铁工艺流程如下图所示:
(1)催化反应室发生的反应为:
ⅰ.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H=+206kJ/mol
ⅱ.CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) △H=+247kJ/mol。
① 催化反应室可能发生的副反应有CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g),则该反应的△H=____。
② 催化反应室的温度通常需维持在550~750℃之间,从化学反应速率角度考虑,其主要目的是________。
③ 在催化反应室中,若两反应达到平衡时,容器中n(CH4)=0.2mol,n(CO)=0.3mol,n(H2)=0.5mol,则通入催化反应室CH4的起始物质的量为______mol(不考虑副反应)。
(2)还原反应室发生的反应为:
ⅰ.Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) △H=-25kJ/mol
ⅱ.Fe2O3(s)+3H2(g)2Fe(s)+3H2O(g) △H=+98kJ/mol
① 下列措施中能使反应i平衡时增大的是______(填字母)。
A.增大压强 B.降低温度 C.充入一定量氮气 D.增加Fe2O3(s)用量
E.增大CO的浓度 F.加入合适的催化剂
②若在1000℃下进行反应1(该温度下化学反应平衡常数为64), CO起始浓度为量2mol/L(Fe2O3过量),则CO的转化率为_______。
③天然气竖炉冶铁相对于传统焦炭冶铁,该冶铁工艺的优点是_________。
(3)铁钛合金是一种常用的不锈钢材料,某同学在探究该合金的性质时,往含有TiO2+、Fe3+溶液中加入铁屑至溶液显紫色,该过程发生的反应有:①2Fe3++Fe=3Fe2+
②Ti3+(紫色)+Fe3++H2O=TiO2+(无色)+Fe2++2H+
③________________。
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【题目】金属钠能在无水液氨中溶解为蓝色的液态氨溶液,蓝色据认为是生成了电子的氨合物即e(NH3)n-的缘故,有反应:Na+nNH3Na++e(NH3)n-,小心蒸去氨,可得到白色固体NaNH2而且应该有以下反应发生:2Na+2NH32NaNH2+H2,则下列有关说法中,不正确的是 ( )
A. 液氨不能够发生电离 B. 纳的氨溶液有强的还原剂
C. 液氨能发生电离,有NH4+和NH2-生成 D. 蒸发液氨的钠溶液时,蓝色会逐渐褪色
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【题目】雾霾严重影响人们的生活与健康。某地区的雾霾中可能含有如下可溶性离子:Na+、NH4+、SO42-、NO3-、Mg2+、Al3+、Cl-。某同学收集了该地区的雾霾,经必要的预处理后试样溶液,设计并完成了如下的实验:
已知:3NO3-+8Al+5OH-+2H2O3NH3↑+8AlO2-
根据以上的实验操作与现象,该同学得出的结论不正确的是( )
A. 试样中肯定存在NH4+、Mg2+、SO42-和NO3-
B. 试样中一定不含Al3+
C. 试样中可能存在Na+、Cl-
D. 该雾霾中可能存在NaNO3、NH4Cl和MgSO4
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【题目】自然界里常见金属元素存在最多的是 Al,其次是铁,铜的含量较少。然而人类冶炼金属获得成功最早的反而是含量少的铜,含量最多的铝最迟冶炼出来,究其原因,合理的是
A.矿石在地下埋藏,铜矿最浅,容易开发,铝矿埋得深,难开发
B.铜矿颜色较深,易发现,铝矿颜色较浅,不易发现
C.铜矿较易还原,铝矿很难还原
D.以上说法是错误的
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【题目】砷(33As)在元素周期表中与氮同主族,砷及其化合物被运用在农药、防腐剂、染料和医药等领域,及其多种合金中。
(1)砷原子次外层上的电子数为_____,砷化氢的电子式为_______。
(2)成语“饮鸩止渴”中的“鸩”是指放了砒霜(As2O3)的酒。As2O3是两性偏酸性的氧化物,写出As2O3溶于浓盐酸的化学方程式__________。
(3)As2O3溶于热水生成的亚砷酸(H3AsO3),具有较强的还原性,分可用于治疗白血病,其水溶液存在多种微粒形态,各微粒的分布分数与溶液pH的关系如图:
①向亚砷酸溶液中缓缓加入NaOH溶液至pH=11时,反应的离子方程式为_________。
②电离平衡常数Ka1(H3AsO3)=________。
③Na2HAsO3溶液呈碱性,该溶液中c(H2AsO3-)_____c(AsO33-)(填“>”、“<”或“=”)。
④向含有HAsO32-的溶液中滴加氯水反应的离子方程式为_________。
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【题目】某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3,不考虑其他杂质)制取七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O),设计了如下流程:( )
下列说法不正确的是( )
A. 溶解烧渣选用足量硫酸,试剂X选用铁粉
B. 固体1中一定含有SiO2,控制pH是为了使Al3+转化为Al(OH)3,进入固体2
C. 从溶液2得到FeSO4·7H2O产品的过程中,须控制条件防止其氧化和分解
D. 若改变方案,在溶液1中直接加NaOH至过量,得到的沉淀用硫酸溶解,其溶液经结晶分离也可得到FeSO4·7H2O
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