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【題目】氮化鋁(AIN)是一種性能優(yōu)異的新型材料,在許多領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用,前景廣闊。某化學(xué)小組模擬工業(yè)制氮化鋁原理,欲在實(shí)驗(yàn)室制備氮化鋁并檢驗(yàn)其純度。
查閱資料:①實(shí)驗(yàn)室用飽和NaNO2與NH4Cl溶液共熱制N2: NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O。
②工業(yè)制氮化鋁:A12O3+3C+N22AlN+3CO氮化鋁在高溫下能水解。
③AlN與NaOH飽和溶液反應(yīng):AlN+Na0H+H2O=NaAlO2+NH3↑。
一、氮化鋁的制備
(1)實(shí)驗(yàn)室中使用的裝置如上圖所示,請(qǐng)按照氮?dú)鈿饬鞣较驅(qū)⒏鱾(gè)衣器接口連接完整:
e→c→d→___________。(根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要,上述裝置可使用多次)。
(2)B裝置內(nèi)的X液體可能是_______;E裝置內(nèi)氯化鈀溶液的作用可能是________。
二、氮化鋁純度的測(cè)定
【方案ⅰ】甲同學(xué)用下圖裝置測(cè)定AlN的純度(部分夾持裝置已略去)。
(3)為準(zhǔn)確測(cè)定生成氣體的體積,量氣裝置(虛線框內(nèi))中的X液體可以是____。
a.CC14 b.H2O c.NH4Cl飽和溶液 d.植物油
(4)若裝置中分液漏斗與導(dǎo)氣管之間沒有導(dǎo)管A連通,對(duì)所測(cè)AIN純度的影響是______(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
(5)用下列儀器也能組裝一套量氣裝置,其中必選的儀器有_____(選下列儀器的編號(hào))。
a.單孔塞 b.雙孔塞 c.廣口瓶 d.容量瓶 e.量筒 f.燒杯
【方案ⅱ】 乙同學(xué)按以下步驟測(cè)定樣品中AIN的純度。
(6)步驟②的操作是__________。
(7)實(shí)驗(yàn)室里煅燒濾渣使其分解,除了必要的熱源和三腳架以外,還需要的儀器有_____等。
(8)樣品中AIN的純度是_______(用m1、m2、m3 表示)
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【題目】配制一定物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液時(shí),造成所配溶液濃度偏低的原因是 ( )
A. 向容量瓶中轉(zhuǎn)移溶液時(shí),瓶事先用蒸餾水洗滌過
B. 稱量時(shí)NaOH已經(jīng)潮解
C. 定容時(shí)俯視容量瓶的標(biāo)線
D. 搖勻后發(fā)現(xiàn)液面低于標(biāo)線,未做處理。
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【題目】鋼鐵工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),目前比較先進(jìn)的天然氣豎爐冶鐵工藝流程如下圖所示:
(1)催化反應(yīng)室發(fā)生的反應(yīng)為:
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 催化反應(yīng)室可能發(fā)生的副反應(yīng)有CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g),則該反應(yīng)的△H=____。
② 催化反應(yīng)室的溫度通常需維持在550~750℃之間,從化學(xué)反應(yīng)速率角度考慮,其主要目的是________。
③ 在催化反應(yīng)室中,若兩反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),容器中n(CH4)=0.2mol,n(CO)=0.3mol,n(H2)=0.5mol,則通入催化反應(yīng)室CH4的起始物質(zhì)的量為______mol(不考慮副反應(yīng))。
(2)還原反應(yīng)室發(fā)生的反應(yīng)為:
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 下列措施中能使反應(yīng)i平衡時(shí)增大的是______(填字母)。
A.增大壓強(qiáng) B.降低溫度 C.充入一定量氮?dú)?D.增加Fe2O3(s)用量
E.增大CO的濃度 F.加入合適的催化劑
②若在1000℃下進(jìn)行反應(yīng)1(該溫度下化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)為64), CO起始濃度為量2mol/L(Fe2O3過量),則CO的轉(zhuǎn)化率為_______。
③天然氣豎爐冶鐵相對(duì)于傳統(tǒng)焦炭冶鐵,該冶鐵工藝的優(yōu)點(diǎn)是_________。
(3)鐵鈦合金是一種常用的不銹鋼材料,某同學(xué)在探究該合金的性質(zhì)時(shí),往含有TiO2+、Fe3+溶液中加入鐵屑至溶液顯紫色,該過程發(fā)生的反應(yīng)有:①2Fe3++Fe=3Fe2+
②Ti3+(紫色)+Fe3++H2O=TiO2+(無色)+Fe2++2H+
③________________。
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【題目】金屬鈉能在無水液氨中溶解為藍(lán)色的液態(tài)氨溶液,藍(lán)色據(jù)認(rèn)為是生成了電子的氨合物即e(NH3)n-的緣故,有反應(yīng):Na+nNH3Na++e(NH3)n-,小心蒸去氨,可得到白色固體NaNH2而且應(yīng)該有以下反應(yīng)發(fā)生:2Na+2NH32NaNH2+H2,則下列有關(guān)說法中,不正確的是 ( )
A. 液氨不能夠發(fā)生電離 B. 納的氨溶液有強(qiáng)的還原劑
C. 液氨能發(fā)生電離,有NH4+和NH2-生成 D. 蒸發(fā)液氨的鈉溶液時(shí),藍(lán)色會(huì)逐漸褪色
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【題目】霧霾嚴(yán)重影響人們的生活與健康。某地區(qū)的霧霾中可能含有如下可溶性離子:Na+、NH4+、SO42-、NO3-、Mg2+、Al3+、Cl-。某同學(xué)收集了該地區(qū)的霧霾,經(jīng)必要的預(yù)處理后試樣溶液,設(shè)計(jì)并完成了如下的實(shí)驗(yàn):
已知:3NO3-+8Al+5OH-+2H2O3NH3↑+8AlO2-
根據(jù)以上的實(shí)驗(yàn)操作與現(xiàn)象,該同學(xué)得出的結(jié)論不正確的是( )
A. 試樣中肯定存在NH4+、Mg2+、SO42-和NO3-
B. 試樣中一定不含Al3+
C. 試樣中可能存在Na+、Cl-
D. 該霧霾中可能存在NaNO3、NH4Cl和MgSO4
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【題目】自然界里常見金屬元素存在最多的是 Al,其次是鐵,銅的含量較少。然而人類冶煉金屬獲得成功最早的反而是含量少的銅,含量最多的鋁最遲冶煉出來,究其原因,合理的是
A.礦石在地下埋藏,銅礦最淺,容易開發(fā),鋁礦埋得深,難開發(fā)
B.銅礦顏色較深,易發(fā)現(xiàn),鋁礦顏色較淺,不易發(fā)現(xiàn)
C.銅礦較易還原,鋁礦很難還原
D.以上說法是錯(cuò)誤的
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【題目】砷(33As)在元素周期表中與氮同主族,砷及其化合物被運(yùn)用在農(nóng)藥、防腐劑、染料和醫(yī)藥等領(lǐng)域,及其多種合金中。
(1)砷原子次外層上的電子數(shù)為_____,砷化氫的電子式為_______。
(2)成語“飲鴆止渴”中的“鴆”是指放了砒霜(As2O3)的酒。As2O3是兩性偏酸性的氧化物,寫出As2O3溶于濃鹽酸的化學(xué)方程式__________。
(3)As2O3溶于熱水生成的亞砷酸(H3AsO3),具有較強(qiáng)的還原性,分可用于治療白血病,其水溶液存在多種微粒形態(tài),各微粒的分布分?jǐn)?shù)與溶液pH的關(guān)系如圖:
①向亞砷酸溶液中緩緩加入NaOH溶液至pH=11時(shí),反應(yīng)的離子方程式為_________。
②電離平衡常數(shù)Ka1(H3AsO3)=________。
③Na2HAsO3溶液呈堿性,該溶液中c(H2AsO3-)_____c(AsO33-)(填“>”、“<”或“=”)。
④向含有HAsO32-的溶液中滴加氯水反應(yīng)的離子方程式為_________。
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【題目】下列反應(yīng)中一定屬于放熱反應(yīng)的是
A. 化合反應(yīng) B. 分解反應(yīng) C. 復(fù)分解反應(yīng) D. 中和反應(yīng)
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【題目】某同學(xué)采用硫鐵礦焙燒取硫后的燒渣(主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3,不考慮其他雜質(zhì))制取七水合硫酸亞鐵(FeSO4·7H2O),設(shè)計(jì)了如下流程:( )
下列說法不正確的是( )
A. 溶解燒渣選用足量硫酸,試劑X選用鐵粉
B. 固體1中一定含有SiO2,控制pH是為了使Al3+轉(zhuǎn)化為Al(OH)3,進(jìn)入固體2
C. 從溶液2得到FeSO4·7H2O產(chǎn)品的過程中,須控制條件防止其氧化和分解
D. 若改變方案,在溶液1中直接加NaOH至過量,得到的沉淀用硫酸溶解,其溶液經(jīng)結(jié)晶分離也可得到FeSO4·7H2O
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