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为探究铁和稀硝酸反应的产物,某兴趣小组进行如下实验。 查阅资料 i.NO+Fe(...

为探究铁和稀硝酸反应的产物,某兴趣小组进行如下实验。

查阅资料

i.NO+Fe(NO)SO4(棕色)

ii.KMnO4溶液可氧化吸收NO和NO2

iii.0.2molL-1NaOH溶液可完全吸收NO、NO2混合气体中的NO2,而不吸收NO

实验Ⅰ  用以下装置验证铁和过量12molL-1硝酸反应产生的气体中含有NO

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(1)图1的A装置中加入硝酸前需加入N2一段时间的目的是______________。

(2)通N2一段时间后,加入12molL-1硝酸后看到A装置中产生红棕色气体,B装置中溶液变棕色。根据实验现象不能确定产生的气体中含有NO,理由是_______________。请在图1装置的基础上提出改进措施______________________。

(3)用图1的A装置和图2装置可测量反应产生的NO体积,实验操作如下

a连接装置,并检查气密性

b往A装置中加入铁片后,再往分液漏斗加入12molL-1的硝酸

c通N2一段时间后关闭

d向水槽中加入0.2 molL-1NaOH溶液

e.打开分液漏斗活塞,加入一定量12 molL-1硝酸后,关闭活塞

f.将装满0.2 molL-1NaOH溶液的量筒倒扣在水槽中

g.待反应装置恢复至室温时,读取数据

①操作的正确顺序是ab________________________g

读取数据时应注意__________________。

实验Ⅱ  对4molL-1硝酸与过量铁反应的产物进行探究

反应过程中溶液中c(H+)和产生气体的体积(标准状况下)随铁的消耗量变化关系如下图所示。

(4)据图推测HNO3在bc段的还原产物是_________(填化学式);若在ab段只产生单一的气体,则该气体是________(填化学式)。

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(15分)(1)排除装置内的空气,防止对NO的检验产生干扰 (2分), (2)NO2在B装置中与水反应生成NO (2分); 在A和B装置间增加一个装有0.2 mol·L-1 NaOH溶液的洗气装置(2分) (3)①d c f e 或c d f e (2分); ②上下移动量筒使量筒内溶液的液面与水槽的液面相平,视线与量筒内的凹液面相平 ; (4)NH4+ 或NH4NO3(2分) N2O (3分)。 【解析】 试题分析:(1)NO会与空气中的氧气反应产生红棕色的NO2气体,图1的A装置中是为了验证铁和过量12mol∙L-1硝酸反应产生的气体中含有NO,因此要排除装置的空气。所以加入硝酸前需加入N2一段时间的目的是排除装置内的空气,防止对NO的检验产生干扰;(2)通N2一段时间后,加入12mol∙L-1硝酸后看到A装置中产生红棕色气体,B装置中溶液变棕色。根据实验现象不能确定产生的气体中含有NO,理由是NO2在B装置中与水反应也会生成NO。请在图1装置的基础上提出改进措施是在A和B装置间增加一个装有0.2 mol·L-1 NaOH溶液的洗气装置,除去其中的NO2的影响;(3)①操作的正确顺序是a连接装置,并检查气密性;b往A装置中加入铁片后,再往分液漏斗加入12mol∙L-1的硝酸;D.向水槽中加入0.2 mol∙L-1NaOH溶液,C. 通N2一段时间,排出装置的空气后关闭,f.将装满0.2 mol∙L-1NaOH溶液的量筒倒扣在水槽中;e.打开分液漏斗活塞,加入一定量12 mol∙L-1硝酸后,关闭活塞。即顺序是a b d c f e 或a bc d f e;②为了减少测定气体体积的误差,读取数据时应注意上下移动量筒使量筒内溶液的液面与水槽的液面相平,视线与量筒内的凹液面相平;(4)由于bc段反应时,气体的物质的量不变,所以硝酸被还原的产物的NH4NO3,故HNO3在bc段的还原产物是NH4+ 或NH4NO3;在oa段,n(Fe)=0.03mol,n(气体)=0.672L÷22.4L/mol=0.03mol,n(Fe):n(气体)=1:1,所以发生反应:Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O。随着反应的进行,硝酸浓度降低,硝酸被还原的产物价态降低,在ab段n(Fe):n(气体)=(0.11mol-0.03mol):0.03mol=8:3,根据氧化还原反应中电子转移数目相等可知8×3=24mol,在3mol气体中获得电子24mol,每摩尔气体获得电子的物质的量是24mol÷3=8mol,由于在ab段只产生单一的气体,则应该是+1价的N2O,反应方程式是:8Fe+30HNO3=8Fe(NO3)3+3N2O↑+15H2O。 考点:考查硝酸的化学性质的有关知识。  
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烟气中主要污染物为SO2、NO、NO2,可用如下工艺进行脱硫脱硝及产物回收。

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(1)空气预处理过程中,发生主要反应的化学方程式为____________________________。

(2)洗气过程中,尿素作还原剂,转化成两种无污染的气体是_________________(填化学式)。

(3)充分曝气氧化过程中,发生反应的化学方程式为___________________。

(4)完成沉镁过程中生成碱式碳酸镁[MgCO3Mg(OH)2]的离子方程式

______Mg2++______= MgCO3Mg(OH)2+______CO2+______H2O

(5)(NH4)2SO4粗品中含有的主要杂质为__________(填名称)。

(6)碱式碳酸镁经过简单加工可循环利用,加工过程发生反应的化学方程式为________________

 

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某溶液可能含有Cl-、SO42-、CO32-、NH4+、Fe3+和K+。取该溶液100mL,加入过量NaOH溶液并加热,得到0.02mol气体,同时产生红褐色沉淀,将过滤洗涤后的沉淀灼烧得到1.6g固体;向上述滤液中加足量BaCl2溶液,得到4.66g不溶于盐酸的沉淀。下列说法正确的是

A.该溶液中最多存在4种离子

B.该溶液中不能确定是否存在CO32-

C.该溶液中一定存在Cl-、且c(Cl-)≥0.4molL-1

D.该溶液可由KCl、(NH4)2SO4和FeCl3配制而成

 

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向FeCl3、CuCl2混合溶液中通入H2S和O2的混合气体可回收S,其转化关系如右图。相关说法不正确的是

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A.反应I的基本反应类型是复分解反应

B.反应II中每生成1molS需要2molFeCl3

C.在转化过程中能循环利用的物质有FeCl2和CuCl2

D.在转化过程中化合价不变的元素只有Cu和Cl

 

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利用右图装置进行下列实验,不能得出相关实验现象的是

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选项

A

浓盐酸

Na2SO3

BaCl2溶液

出现浑浊

B

稀盐酸

石灰石

饱和Na2CO3溶液

出现浑浊

C

浓氨水

生石灰

酚酞溶液

出现红色

D

醋酸

贝壳

澄清石灰水

先浑浊后澄清

 

 

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NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是

A.标准状况下,3.36L氧气与3.2g硫反应,生成SO2分子数为0.1NA

B.1L0.1molL-1氨水中NH3H2O分子数为0.1NA

C.标准状况下,1.12LCl2发生反应转移的电子数一定为0.1NA

D.10g46%酒精(C2H5OH)中含氧原子总数为0.1NA

 

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