【題目】氮化鎂(Mg3N2)是一種高強度鋼冶煉的添加劑,現(xiàn)某學習小組利用下列裝置制備少量氮化鎂。
已知:Ⅰ.3Mg+N2Mg3N2;Ⅱ.Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑
(1)檢查該裝置氣密性的方法是___。
(2)寫出裝置A中發(fā)生反應的化學方程式:___,裝置B中試劑的名稱是___。
(3)反應一段時間后裝置C中黑色固體變?yōu)榧t色,并有水珠出現(xiàn)。裝置C中發(fā)生反應的化學方程式為___。
(4)裝置D中FeSO4溶液的作用是___。
(5)實驗過程中裝置A和F應該先加熱的是___處。
(6)裝置F中有氮化鎂生成,寫出通過實驗驗證氮化鎂生成的操作及現(xiàn)象:取少量裝置F反應后的固體于試管中,___,說明其中含氮化鎂。
【答案】在裝置A處微微加熱,G處出現(xiàn)氣泡,(停止微熱后,G中導管內(nèi)出現(xiàn)一段水柱) Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+H2O 堿石灰 3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O 吸收裝置中的O2,以免O2與Mg發(fā)生反應 A 加入少量水,微熱,用濕潤的紅色石蕊試紙于試管口檢驗所得氣體,若氣體變藍
【解析】
(1)用加熱法檢查該裝置氣密性;
(2)裝置A中氯化銨和氫氧化鈣在加熱條件下生成氯化鈣、氨氣、水;裝置B的作用是除去氨氣中的水蒸氣;
(3)反應一段時間后裝置C中黑色氧化銅固體變?yōu)榧t色,并有水珠出現(xiàn),說明氨氣與氧化銅反應生成銅、氮氣、水;
(4)FeSO4具有還原性,能吸收空氣中的氧氣;
(5)為防止氧氣與鎂反應,應先通一段時間的氨氣,排出裝置中的空氣;
(6)根據(jù)Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑,檢驗Mg3N2的存在。
(1). 在裝置A處微微加熱,G處出現(xiàn)氣泡,停止微熱后,G中導管內(nèi)出現(xiàn)一段水柱,說明裝置氣密性良好;
(2)裝置A中氯化銨和氫氧化鈣在加熱條件下生成氯化鈣、氨氣、水,反應方程式是Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+H2O;裝置B的作用是除去氨氣中的水蒸氣,裝置B中試劑的名稱是堿石灰;
(3)反應一段時間后裝置C中黑色氧化銅固體變?yōu)榧t色,并有水珠出現(xiàn),說明氨氣與氧化銅反應生成銅、氮氣、水,反應方程式是3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O;
(4)FeSO4具有還原性,能吸收空氣中的氧氣,裝置D中FeSO4溶液的作用是吸收裝置中的O2,以免O2與Mg發(fā)生反應;
(5)為防止氧氣與鎂反應,應先通一段時間的氨氣,排出裝置中的空氣,所以應該先加熱的是A處;
(6)Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑,驗證氮化鎂生成的操作及現(xiàn)象:取少量裝置F反應后的固體于試管中,加入少量水,微熱,用濕潤的紅色石蕊試紙于試管口檢驗所得氣體,若氣體變藍,說明其中含氮化鎂。
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【題目】我國秦俑彩繪和漢代器物上用的顏料被稱為“中國藍”、“中國紫”,近年來,人們對這些顏料的成分進行了研究,發(fā)現(xiàn)其成分主要為BaCuSi4O10、BaCuSi2O6。
(1)“中國藍”、“中國紫”中均有Cun+離子,n=___________,基態(tài)時該陽離子的價電子排布式為___________。
(2)“中國藍”的發(fā)色中心是以Cun+為中心離子的配位化合物,其中提供孤對電子的是____元素。
(3)已知Cu、Zn的第二電離能分別為1957.9kJ·mol-1、1733.3kJ·mol-1,前者高于后者的原因是________________________________________。
(4)銅常用作有機反應的催化劑。例如,2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。乙醛分子中碳原子的雜化軌道類型是___________;乙醛分子中σ鍵與π鍵的個數(shù)比為___________。
(5)銅的晶胞如圖所示。銅銀合金是優(yōu)質(zhì)的金屬材料,其晶胞與銅晶胞類似,銀位于頂點,銅位于面心。
①該銅銀合金的化學式是___________________。
②已知:該銅銀晶胞參數(shù)為acm,晶體密度為ρg·cm-3。
則阿伏加德羅常數(shù)(NA)為_______mol-1(用代數(shù)式表示,下同)。
③若Ag、Cu原子半徑分別為bcm、ccm,則該晶胞中原子空間利用率φ為___________。(提示:晶胞中原子空間利用率=×100%)
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【題目】一定溫度下,在3個1.0 L的恒容密閉容器中分別進行反應2X(g)+Y(g)Z(g) ΔH,達到平衡。相關(guān)數(shù)據(jù)如下表。
容器 | 溫度/K | 物質(zhì)的起始濃度/ mol·L-1 | 物質(zhì)的平衡濃度/ mol·L-1 | ||
c(X) | c(Y) | c(Z) | c(Z) | ||
I | 400 | 0.20 | 0.10 | 0 | 0.080 |
II | 400 | 0.40 | 0.20 | 0 | a |
III | 500 | 0.20 | 0.10 | 0 | 0.025 |
下列說法不正確的是
A. 平衡時,X的轉(zhuǎn)化率:II>I
B. 平衡常數(shù):K(II)>K(I)
C. 達到平衡所需時間:III<I
D. 反應的ΔH<0
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【題目】汽車尾氣已成為城市空氣的主要污染源之一,其中的氮氧化物是重要污染物。
(1)汽車內(nèi)燃機工作時產(chǎn)生NO的原理如圖1所示:
該反應的熱化學方程式為______。
(2)治理尾氣的方法之一是在排氣管上安裝催化轉(zhuǎn)化器,發(fā)生如下反應:2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH<0。若在一定溫度下將2mol NO、1mol CO充入1L固定容積的容器中,反應過程中各物質(zhì)的濃度變化如圖2所示。
①則從開始到達到平衡狀態(tài)的過程中,平均反應速率υ(CO2)=____,該溫度下反應的平衡常數(shù)K=____(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
②20min時改變的條件可能是____
A.增大壓強 C.減小CO2濃度且改用更高效的催化劑
B.降低溫度 D.在恒溫恒容條件下,充入He氣體
③若保持溫度不變,20min時向容器中充入CO、N2各0.6mol,平衡將____(填“正向”“逆向”或“不”)移動。
(3)用焦炭還原NO2的反應為:2NO2(g)+2C(s)N2(g)+2CO2(g),在恒溫條件下,向1L密閉容器中加入不同物質(zhì)的量的NO2和足量C發(fā)生該反應,測得平衡時NO2和CO2的物質(zhì)的量濃度與平衡總壓強的關(guān)系如圖3所示。
①下列不能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是_____
a.C的質(zhì)量不變 b. 混合氣體的密度不再發(fā)生改變
c. v正(N2)=υ逆(CO2) d.混合氣體的顏色不再改變
②計算C點時該反應的平衡常數(shù)Kp(C)=___(Kp是用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))。
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【題目】下列說法正確的是( )
A.9g水中含有的原子總數(shù)為1.5×6.02×1023
B.1.0mol·L-1氯化鎂溶液中含有Cl-數(shù)為2.0×6.02×1023
C.標準狀況下,11.2L四氯化碳中含有的分子數(shù)為0.5×6.02×1023
D.鈉與水反應時,每反應0.1mol鈉,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.2×6.02×1023
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【題目】“冰面為什么滑?”,這與冰層表面的結(jié)構(gòu)有關(guān)(如圖)。下列有關(guān)說法錯誤的是
A.由于氫鍵的存在,水分子的穩(wěn)定性好,高溫下也很難分解
B.第一層固態(tài)冰中,水分子間通過氫鍵形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)
C.第二層“準液體”中,水分子間形成氫鍵的機會比固態(tài)冰中少
D.當高于一定溫度時,“準液體”中的水分子與下層冰連接的氫鍵斷裂,產(chǎn)生“流動性的水分子”,使冰面變滑
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【題目】某測定O2含量的傳感器工作原理如圖所示。O2通過聚四氟乙烯膜進入傳感器只與AlI3反應生成Al2O3和I2,RbAg4I5固體只傳導Ag+,E為電位計。下列說法錯誤的是
A.電子由a極移動到b極
B.RbAg4I5質(zhì)量不發(fā)生變化
C.b極的電極反應式為:Ag+I--e-=AgI
D.該傳感器協(xié)同總反應方程式為:3O2+4AlI3+12Ag=2Al2O3+12AgI
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【題目】將一定質(zhì)量的鎂和鋁的合金投入100 mL,一定物質(zhì)的量濃度的鹽酸中,恰好反應,共產(chǎn)生氣體5.6 L(標準狀況下),向所得溶液中滴加5mol·L-1NaOH溶液至過量,最終產(chǎn)生白色沉淀13.6 g。請計算:
(1)原合金中鎂和鋁的質(zhì)量分別是________。
(2)原鹽酸溶液的物質(zhì)的量濃度________。
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【題目】甲酸在有機化工中有廣泛的用途,工業(yè)上可有多種途徑來制備甲酸;卮鹣铝袉栴}:
(1)利用光催化制甲酸原理如圖所示。
該裝置能量轉(zhuǎn)化方式為___。
(2)另一種以Ru化合物為催化劑,用H2和CO2制取甲酸的反應機理如下:
第一步:Ru(OH)2+2H2RuH2+2H2O 快速平衡
第二步:RuH2+2CO2→Ru(OOCH)2 慢反應(近似認為不影響第一步反應的平衡)
第三步:Ru(OOCH)2+2H2O→2HCOOH+Ru(OH)2 快反應
下列表述正確的是___ (填序號)。
A.平衡時v(第一步的逆反應)>v(第二步反應)
B.反應的中間產(chǎn)物只有Ru(OOCH)2
C.第二步反應中RuH2與CO2的碰撞僅部分有效
D.第三步反應的活化能較低
(3)CO2加氫也可制備甲酸(HCOOH)。
①工業(yè)上利用甲酸的能量關(guān)系轉(zhuǎn)換圖如圖:
反應CO2(g)+H2(g) HCOOH(g)的焓變△H=___kJ·mol-1。
②溫度為T1℃時,將等物質(zhì)的量的CO2和H2充入體積為1L的密閉容器中發(fā)生反應:CO2(g)+H2(g) HCOOH(g) K=2
實驗測得:v正=k正c(CO2)·c(H2),v逆=k逆c(HCOOH),k正、k逆為速率常數(shù)。T1℃時,k逆=___(以k正表示)。
③當溫度改變?yōu)?/span>T2℃時,k正=1.9k逆,則T2℃時平衡壓強___T1℃時平衡壓強(填“>”“<”或“=”),理由是___。
(4)甲酸是唯一能和烯烴發(fā)生加成反應的羧酸,目前,科學家正在研究一種以乙烯作為還原劑的脫硝(NO)原理,其脫硝機理示意圖如圖1,脫硝率與溫度、負載率(分子篩中催化劑的質(zhì)量分數(shù))的關(guān)系如圖2所示。
①寫出該脫硝原理總反應的化學方程式:___。
②為達到最佳脫硝效果,應采取的條件是___。
(5)T℃,甲酸與醋酸鈉溶液反應:HCOOH+CH3COO- HCOO-+CH3COOH,該反應的平衡常數(shù)為12.5,則該溫度下醋酸的電離常數(shù)Ka(CH3COOH)=___(T℃時甲酸的電離常數(shù)為2×10-4)。
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