【題目】氮及其化合物是重要的化工原料
(1)利用圖所示裝置及藥品制取氨氣。
①A中制氨氣的化學(xué)方程式是________。
②C處是用集氣瓶收集氨氣的裝置,請(qǐng)繪出裝置圖。________
③證明氨氣已集滿的操作和現(xiàn)象是________。
(2)氨經(jīng)催化氧化可制備硝酸,其過程中涉及如下反應(yīng)。4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O
①作為氧化劑的物質(zhì)是______,氮元素的化合價(jià)______(填“升高”或“降低”)。
②若反應(yīng)中消耗了4 mol NH3,則生成NO的物質(zhì)的量為______ mol,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為______ mol。
(3)含氮廢水會(huì)加速藻類和其他浮游生物的大量繁殖,使水質(zhì)惡化。利用微生物對(duì)含氮廢水進(jìn)行處理的流程如下:
請(qǐng)回答:
①過程Ⅲ發(fā)生化合反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。
②根據(jù)圖1和圖2,推斷使用亞硝化菌的最佳條件為______。
③利用微生物處理含氮廢水的優(yōu)點(diǎn)為______。
【答案】2NH4Cl+Ca(OH)2 =CaCl2+2NH3+2H2O (短進(jìn)長出,且有瓶塞) 將濕潤的紅色石蕊試紙靠近C與右側(cè)的導(dǎo)管口,試紙變成藍(lán)色 O2 升高 4 20 2HNO2+O2=2HNO3 pH=8、32℃ 反應(yīng)條件溫和,過程中使用的物質(zhì)無毒無害,終產(chǎn)物無污染
【解析】
(1)①實(shí)驗(yàn)室用氯化銨晶體與氫氧化鈣反應(yīng)制備氨氣;
②氨氣的密度小于空氣的密度,因此用集氣瓶收集氨氣時(shí)導(dǎo)管短進(jìn)長出;
③實(shí)驗(yàn)室常用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)氨氣是否收集滿;
(2)①氨氣催化氧化的反應(yīng)中氨氣中的N元素為-3價(jià),反應(yīng)N元素變?yōu)?/span>+2價(jià),化合價(jià)升高,失去電子,被氧化,氨氣作還原劑,O元素由0價(jià)降低到-2價(jià),化合價(jià)降低,得到電子,被還原,氧氣作氧化劑;
②根據(jù)方程式可知,反應(yīng)消耗4mol氨氣時(shí),生成NO 4mol,電子轉(zhuǎn)移20mol;
(3)①過程Ⅲ中亞硝酸與氧氣反應(yīng)生成硝酸;
②根據(jù)圖1可知當(dāng)pH=8時(shí),NO2-的生成率最大;由圖2可知當(dāng)溫度為32℃時(shí),NO2-的生成率最大;
③可從反應(yīng)條件、環(huán)境污染、處理效果等方面分析。
(1)①實(shí)驗(yàn)室用氯化銨晶體與氫氧化鈣反應(yīng)制備氨氣,反應(yīng)方程式為:2NH4Cl+Ca(OH)2 =CaCl2+2NH3+2H2O;
②氨氣的密度小于空氣的密度,因此用集氣瓶收集氨氣時(shí)導(dǎo)管短進(jìn)長出,裝置為:;
③實(shí)驗(yàn)室常用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)氨氣是否收集滿,過程為:將濕潤的紅色石蕊試紙靠近C與右側(cè)的導(dǎo)管口,試紙變成藍(lán)色;
(2)①反應(yīng)中N元素化合價(jià)由-3價(jià)升高到+2價(jià),化合價(jià)升高;O元素由0價(jià)降低到-2價(jià),化合價(jià)降低,得到電子,被還原,氧氣作氧化劑;
②根據(jù)方程式可知,反應(yīng)消耗4mol氨氣時(shí),生成NO 4mol,電子轉(zhuǎn)移20mol;
(3)①過程Ⅲ中亞硝酸與氧氣反應(yīng)生成硝酸,反應(yīng)方程式為:2HNO2+O2=2HNO3;
②根據(jù)圖1可知當(dāng)pH=8時(shí),NO2-的生成率最大;由圖2可知當(dāng)溫度為32℃時(shí),NO2-的生成率最大,因此使用亞硝化菌的最佳條件為pH=8,溫度為32℃;
③分析微生物對(duì)含氮廢水進(jìn)行處理的流程可知,微生物處理含氮廢水的優(yōu)點(diǎn)為反應(yīng)條件溫和,過程中使用的物質(zhì)無毒無害,終產(chǎn)物無污染。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列操作中,能使電離平衡H2OH+ + OH-正向移動(dòng)且溶液呈酸性的是( )
A. 向水中加入NaHSO4溶液 B. 向水中加入Al2(SO4)3溶液
C. 向水中加入Na2CO3溶液 D. 將水加熱到100℃,使水的pH=6
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】鉬酸鈉晶體(Na2MoO4·2H2O)是一種無公害型冷卻水系統(tǒng)的金屬緩蝕劑。工業(yè)上可利用多種鉬礦制備鉬酸鈉。鎳鉬礦(主要含有MoS2、NiS2、NiS、FeS2、SiO2和C)是我國特有的一種多金屬復(fù)雜硫化礦資源,常用來進(jìn)行鉀、鎳等戰(zhàn)略有色金屬的提取。工業(yè)上進(jìn)行選擇性還原熔煉可以提取鎳鐵合金同時(shí)得到鉬酸鈉晶體(Na2MoO4·2H2O),其主要流程如圖:
已知:Na2MoO4·2H2O是白色晶體,在水中的溶解度隨溫度升高而增大。
(1)還原熔煉過程中發(fā)生了較多的化學(xué)變化請(qǐng)結(jié)合題干信息補(bǔ)充完整NiS發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式,并配平。___
□NiS+□Na2CO3+3C+2O2___+____+___。
(2)向水浸液中通人適量CO2和空氣,然后過濾,所得濾渣的主要成分為___。
(3)已知過濾所得混合液中c(MoO42-)=0.40mol·L-1,c(CO32-)=0.10mol·L-1,加入Ba(OH)2固體除去CO32-。當(dāng)BaMoO4開始沉淀時(shí),CO32-的去除率是___。
(已知Ksp(BaCO3)=1×10-9,Ksp(BaMoO4)=4×10-8)
(4)從鉬酸鈉溶液中獲取鉬酸鈉晶體的操作___。
(5)工業(yè)上還可以利用如圖所示電解裝置浸取輝鉬礦(主要成分為MoS2)得到Na2MoO4和Na2SO4溶液,制備鉬酸鈉晶體。
①電解一段時(shí)間,電極B附近pH___(填“增大”“減小”或“不變”);
②簡述MoO42-生成的原因___。
(6)鉬酸鈉和月桂酰肌氨酸的混合液常作為碳素鋼的緩蝕劑。常溫下,碳素鋼在二種不同介質(zhì)中的腐蝕速率實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示:
①已知:鉬酸鈉、月掛酰肌氨酸的相對(duì)分子質(zhì)量分別為M1、M2,要使碳素鋼的緩蝕效果最優(yōu),鉬酸鈉和月掛酰肌氨酸的物質(zhì)的量濃度比應(yīng)為____;
②當(dāng)硫酸的濃度大于90%時(shí),腐蝕速率幾乎為零,原因是____。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】苯甲酸又稱安息香酸(C6H5COOH),可用于合成纖維、樹脂涂料等也可作為藥物或防腐劑使用,有抑制真菌、細(xì)菌生長的作用。實(shí)驗(yàn)室中由甲苯制備苯甲酸的實(shí)驗(yàn)如下:
查閱資料:
①苯甲酸是一元有機(jī)弱酸不易被氧化。在水中溶解度:0.35g(25℃)、2.7g(80℃)、5.9g(100℃)。甲苯易溶于有機(jī)溶劑,不溶于水。
②
相對(duì)分子質(zhì)量 | 熔點(diǎn)(℃) | 沸點(diǎn)(℃) | 密度(g·cm-3) | |
苯甲酸 | 122 | 122.4 | 249 | 1.3 |
甲苯 | 92 | -95 | 110.6 | 0.9 |
實(shí)驗(yàn)步驟:
第一步:將9.2g甲苯和硫酸酸化的KMnO4溶液(過量)置于如圖的三頸燒瓶中,加熱保持反應(yīng)物溶液溫度在90℃左右至反應(yīng)結(jié)束,主要反應(yīng)為5C6H5CH3+6KMnO4+9H2SO45C6H5COOH+3K2SO4+4MnSO4+14H2O,制備過程中不斷從分水器分離出水;
第二步:將反應(yīng)后混合液趁熱過濾濾液冷卻后用硫酸酸化用如圖裝置抽濾得粗產(chǎn)品;(抽濾又稱減壓過濾利用抽氣泵使抽濾瓶中的壓強(qiáng)降低達(dá)到固液分離的目的。)
第三步:粗產(chǎn)品用水洗滌2到3次,干燥稱量得固體.
請(qǐng)回答下列問題:
(1)圖1中裝置乙的名稱為___。
(2)分水器的作用是分離出水其主要目的是___,判斷該反應(yīng)進(jìn)行完全的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是___。
(3)實(shí)驗(yàn)第二步中,趁熱過濾的原因是___,采用抽濾的優(yōu)點(diǎn)是____。停止抽濾時(shí)先旋開圖2中4處的旋塞恢復(fù)常壓,然后關(guān)閉抽氣泵,裝置3起到的作用是____。
(4)第三步證明粗產(chǎn)品洗滌干凈的方法是___。
(5)苯甲酸的產(chǎn)率為____。
(6)結(jié)合下列試劑和用品設(shè)計(jì)最簡單實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證苯甲酸是弱酸,具體操作為__。
0.010mol·L-1的苯甲酸溶液;0.010mol·L-1的苯甲酸鈉溶液;0.010mol·L-1的氫氧化鈉溶液;0.010mol·L-1的鹽酸溶液;廣泛pH試紙;甲基橙,酚酞(儀器任選)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】我國科學(xué)家研發(fā)了一種水系可逆Zn-CO2電池,將兩組陰離子、陽離子復(fù)合膜反向放置分隔兩室電解液,充電、放電時(shí),復(fù)合膜層間的H2O解離成H+和OH-,工作原理如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A.a膜是陽離子膜,b膜是陰離子膜
B.放電時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)式為Zn+4OH--2e-=Zn(OH)42-
C.充電時(shí)CO2在多孔Pd納米片表面轉(zhuǎn)化為甲酸
D.外電路中每通過1mol電子,復(fù)合膜層間有1mol H2O解離
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】乙酸正丁酯是無色透明有果香氣味的液體。實(shí)驗(yàn)室制備乙酸正丁酯的反應(yīng)方程式如下:CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OHCH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O。制備流程和有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
已知:乙酸正丁酯、正丁醇和水組成的三元共沸物的沸點(diǎn)為90.7℃。
反應(yīng)裝置如圖所示。在燒瓶中加入反應(yīng)物和沸石,分水器中加入一定體積水,80℃反應(yīng)15分鐘,然后提高溫度使反應(yīng)處于回流狀態(tài),分水器中液面不斷上升,當(dāng)液面達(dá)到分水器支管口時(shí),上層液體返回到燒瓶中。
回答下列問題:
(1)儀器甲的名稱是___。步驟①在80℃反應(yīng)時(shí)溫度計(jì)水銀球置于___(填“a”或“b”)處。
(2)使用分水器能提高酯的產(chǎn)率,原因是___(用平衡移動(dòng)原理解釋)。
(3)步驟②觀察到___(填標(biāo)號(hào))現(xiàn)象時(shí),酯化反應(yīng)已基本完成。
A.當(dāng)分水器中出現(xiàn)分層 B.分水器中有液體回流至燒瓶
C.分水器水層高度不再變化 D.儀器甲有液體滴落
(4)若反應(yīng)前分水器中加水不足,會(huì)導(dǎo)致___,使產(chǎn)率偏低。
(5)步驟③操作a的名稱是___。
(6)步驟④中,依次用10%Na2CO3溶液、水洗滌有機(jī)相,分出的產(chǎn)物加入少量無水MgSO4固體,蒸餾,得到乙酸正丁酯4.64g。加入10%Na2CO3溶液的目的是除去___。乙酸正丁酯的產(chǎn)率為___%。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】CO與N2O在鐵催化劑表面進(jìn)行如下兩步反應(yīng),其相對(duì)能量與反應(yīng)歷程如圖所示。
第一步:Fe*+N2O=FeO*+N2
第二步:FeO*+CO=Fe*+CO2
下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A.Fe*是反應(yīng)的催化劑
B.兩步反應(yīng)的ΔH均小于0
C.第一步反應(yīng)比第二步反應(yīng)快
D.總反應(yīng)為CO+N2O=N2+CO2
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】向100mlNaOH溶液中通入一定量的CO2氣體,充分反應(yīng)后,再向所得溶液中逐滴加入0.2mol/L的鹽酸,產(chǎn)生CO2的體積與所加鹽酸體積之間關(guān)系如圖所示。下列判斷正確的是( )
A.通入CO2后,所得溶液的溶質(zhì)成分的物質(zhì)的量之比為n(NaHCO3):n(Na2CO3)=1:1
B.通入CO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為448mL
C.通入CO2后,所得溶液的溶質(zhì)成分的物質(zhì)的量之比為n(NaOH):n(Na2CO3)=1:3
D.原NaOH溶液的濃度為0.2mol/L
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】一定溫度下,對(duì)可逆反應(yīng)A(g)+2B(g)3C(g)的下列敘述中,能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡的是( )
A. C生成的速率與C分解的速率相等
B. 單位時(shí)間內(nèi)消耗amolA,同時(shí)生成3amolC
C. 容器內(nèi)的壓強(qiáng)不再變化
D. 混合氣體的物質(zhì)的量不再變化
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