【題目】亞硝酸鈉(NaNO2)在漂白、電鍍等方面應用廣泛。以木炭濃硝酸、水和銅為原料制備亞硝酸鈉的裝置如圖所示:
已知:
室溫下,①2NO+Na2O2===2NaNO2
②3NaNO2+3HCl===3NaCl+HNO3+2NO↑+H2O
③酸性條件下,NO或NO2ˉ都能與MnO4ˉ反應生成NO3ˉ和Mn2+
回答下列問題:
(1)檢查完該裝置的氣密性,裝入藥品后,實驗開始前通入一段時間N2,然后關閉彈簧夾,再滴加濃硝酸,加熱。通入N2的作用是________________________________________。
(2)裝置B中觀察到的主要現象為________________________________________,發(fā)生反應離子方程式是_____________。
(3)裝置D的作用是______________________________,發(fā)生反應的離子方程式是________________________________________。
(4)預測C中反應開始階段,固體產物除NaNO2外,還含有的副產物有Na2CO3和__________(寫化學式)。為避免產生這些副產物,應在裝置B、C間增加干燥管,則干燥管中盛放的試劑為__________(寫名稱)。
(5)利用改進后的裝置將3.12gNa2O2完全轉化為NaNO2,理論上至少需要木炭__________g
【答案】排盡空氣,防止生成的NO被O2氧化 紅棕色氣體消失,銅片溶解,溶液變藍,導管口有無色氣泡冒出 3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O 利用酸性高錳酸鉀溶液溶液氧化未反應的NO,可以防止污染空氣 3MnO4-+5NO+4H+=3Mn2++5NO3-+2H2O NaOH; 堿石灰 0.48g
【解析】
A裝置為C與HNO3(濃)反應生成二氧化碳與二氧化氮,二氧化氮在B中與水反應是硝酸,硝酸與Cu反應生成NO,C裝置中制備NaNO2,由于二氧化碳、水蒸氣與過氧化鈉反應的得到碳酸鈉、氫氧化鈉,故需要需要除去二氧化碳,并干燥NO氣體,可以在B、C之間添加成分堿石灰的裝置,反應開始需要排盡裝置中的空氣,防止氧氣將NO氧化,利用酸性高錳酸鉀溶液溶液氧化未反應的NO,可以防止污染空氣,由題目信息,酸性條件下,NO能與MnO4-反應生成NO3-和Mn2+;
(5)根據方程式:C+4HNO3(濃)CO2↑+4NO2↑+2H2O,3NO2+H2O=2HNO3+NO,3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,2NO+Na2O2═2NaNO2進行計算,需找B裝置中得到NO與C物質的量關系。
A裝置為C與HNO3(濃)反應生成二氧化碳與二氧化氮,二氧化氮在B中與水反應是硝酸,硝酸與Cu反應生成NO,C裝置中制備NaNO2,由于二氧化碳、水蒸氣與過氧化鈉反應的得到碳酸鈉、氫氧化鈉,故需要需要除去二氧化碳,并干燥NO氣體,可以在B、C之間添加成分堿石灰的裝置,反應開始需要排盡裝置中的空氣,防止氧氣將NO氧化.利用酸性高錳酸鉀溶液溶液氧化未反應的NO,可以防止污染空氣,驗證NO的還原性.
(1)利用N2排盡空氣,防止生成的NO被O2氧化;
(2)二氧化氮在B中與水反應是硝酸,硝酸與Cu反應生成硝酸銅與NO,觀察到的現象為:紅棕色氣體消失,銅片溶解,溶液變藍,導管口有無色氣泡冒出;發(fā)生反應的離子方程式為3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;
(3)由題目信息,酸性條件下,NO能與MnO4-反應生成NO3-和Mn2+,故裝置D的作用是利用酸性高錳酸鉀溶液溶液氧化未反應的NO,可以防止污染空氣;反應離子方程式為:3MnO4-+5NO+4H+=3Mn2++5NO3-+2H2O;
(4)二氧化碳、水蒸氣與過氧化鈉反應的得到碳酸鈉、氫氧化鈉,可以在B、C之間添加成分堿石灰的裝置,吸收除去二氧化碳,并干燥NO氣體,故答案為:NaOH;堿石灰;
(5)n(Na2O2)==0.04mol,根據2NO+Na2O2=2NaNO2知,0.04mol過氧化鈉反應需要0.08molNO,設參加反應的碳為 nmol,根據C+4HNO3(濃)CO2↑+4NO2↑+2H2O知,生成4nmolNO2,根據3NO2+H2O=2HNO3+NO,可知4nmolNO2與水反應生成4nmol×=nmol硝酸和nmolNO,再根據3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O可知,硝酸與銅反應生成的NO為nmol×=nmol,所以nmol+nmol=2nmol=0.08mol,可得n=0.04mol,則需要碳的質量=12g/mol×0.04mol=0.48g。
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【題目】下列關于物質的量的敘述不正確的是( )
A.物質的量是國際單位制中七個基本物理量之一
B.物質的量是表示物質所含微觀粒子多少的一個物理量
C.物質的量常用符號n表示,其單位是摩爾(mol)
D.物質的量可用來表示物質的質量和數量
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【題目】美國勞倫斯·利弗摩爾國家實驗室(LLNL)設計的以熔融的碳酸鹽為電解液,泡沫鎳為電極,氧化纖維布為隔膜的直接碳燃料電池結構如圖所示,下列說法錯誤的是( )
A. a極通氣的目的是增強導電能力
B. a極的電極反應式為C+2CO32--4e-=3CO2↑
C. 電流由b極沿導線經負載再流向a極
D. CO32-由b極區(qū)透過隔膜流向a極區(qū)
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【題目】以重晶石(主要成分為BaSO4)為主要原料制備立德粉(ZnS和BaSO4的混合物)的工藝流程如下:
(1)焙燒(溫度為1000~2000)時,焦炭需過量,其目的是____________________。
(2)焙燒過程中發(fā)生的反應之一是4CO+BaSO4BaS+4CO2,該反應的氧化劑與還原劑的物質的量之比為_________________,還原產物是___________。
(3)反應器中發(fā)生反應的化學方程式為______________________。
(4)流程中所需的精制的ZnsO,溶液的制取方法是:首先用工業(yè)級氧化鋅(含少量FeO和Fe2O3雜質)和稀硫酸反應制取粗硫酸鋅溶液,然后向粗硫酸鋅溶液中先后加入H2O2溶液和碳酸鋅精制。
①加入H2O2溶液時發(fā)生反應的離子方程式為______________________。
②加入碳酸鋅的目的是________________,反應的化學方程式為_____________________。
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【題目】在5L的密閉容器中進行以下反應:4NH3+5O2=4NO+6H2O,半分鐘后冷卻至室溫,測得NO的物質的量增加了0.3mol,則此反應的平均反應速率υ(X)為( )
A. υ(H2O)=0.12mol·L-1·min-1B. υ(O2)=0.30mol·L-1·min-1
C. υ(NO)=0.008mol·L-1·s-1D. υ(NH3)=0.002mol·L-1·s-1
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【題目】“長征二號”系列火箭用的燃料是液態(tài)的偏二甲肼(C2H8N2),氧化劑是液態(tài)的N2O4,已知已知1.5g偏二甲基肼完全燃燒生成N2、CO2和液態(tài)H2O放出熱量50kJ熱量。下列說法不正確的是
A. 燃料在火箭發(fā)動機中燃燒是將化學能主要轉變?yōu)闊崮芎蜋C械能
B. 液態(tài)N2O4氣化時共價鍵沒被破壞
C. 依題可知C2H8N2的燃燒熱為50kJ/mol
D. 偏二甲基肼在N2O4中燃燒時的化學方程式為:C2H8N2+2N2O4 2CO2+3N2+4H2O
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【題目】Y形管是一種特殊的儀器,與其他儀器組合可以進行某些實驗探究。利用如圖裝置可以探究SO2與BaCl2反應生成BaSO3沉淀的條件。下列判斷正確的是
A. e、f兩管中的試劑可以分別是濃氨水和NaOH固體
B. 玻璃管的作用是連通大氣,使空氣中的氧氣進入廣口瓶,參與反應
C. c、d兩根導管都必須插入BaCl2溶液中,保證氣體與Ba2+充分接觸
D. Y形管乙中產生的為氧化性氣體,將BaSO3氧化為BaSO4沉淀
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【題目】已知磷酸分子()中的三個氫原子都可以與重水分子(D2O)中的D原子發(fā)生氫交換。又知次磷酸( H3 PO2)也可與D2O進行氫交換,但次磷酸鈉(NaH2PO2)卻不能與D2O發(fā)生氫交換。下列說法正確的是
A. H3 PO2屬于三元酸 B. H3 PO2的結構式為
C. NaH2PO2屬于酸式鹽 D. NaH2PO2溶液可能呈酸性
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