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利用N2和H2可以实现NH3的工业合成,而氨又可以进一步制备硝酸,在工业上一般可...

利用N2和H2可以实现NH3的工业合成,而氨又可以进一步制备硝酸,在工业上一般可进行连续生产.请回答下列问题:

(1)已知:N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=+180.5kJ/mol

N2(g)+3H2(g)  2NH3(g)△H=﹣92.4kJ/mol

2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=﹣483.6kJ/mol

写出氨气经催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气的热化学方程式为                  

(2)N2O5是一种新型硝化剂,其性质和制备受到人们的关注.

现以H2、O2、熔融盐Na2CO3组成的燃料电池,采用电解法制备N2O5,装置如图所示,其中Y为CO2

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写出石墨I电极上发生反应的电极反应式                

在电解池中生成N2O5的电极反应式为                   

(3)以甲醇燃料电池为电源,用惰性电极电解饱和NaCl溶液时,每消耗0.2mol CH3OH,阴极产生标况下气体的体积为            L.

 

(1)4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)△H=﹣905.0kJ/mol;(2)H2+CO32﹣﹣2e﹣=CO2+H2O;N2O4+2HNO3﹣2e﹣=2N2O5+2H+;(3)13.44; 【解析】(1)N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+180.5kJ/mol ① N2(g)+3H2(g)═2NH3(g)△H=﹣92.4kJ/mol ② 2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=﹣483.6kJ/mol ③ 由盖斯定律①×2﹣②×2+③×3得:4NH3(g)+5O2(g)═4NO(g)+6H2O(g)△H=905.0kJ/mol; (2)燃料原电池中,负极上燃料失电子和碳酸根离子反应生成二氧化碳和水,电极反应式为H2+CO32﹣﹣2e﹣=CO2+H2O;N2O5中氮元素的化合价是+5价,而硝酸中氮元素也是+5价.因此应该在左侧生成N2O5,即在阳极区域生成,据电极反应离子放电顺序可知:阴极发生2H++2e﹣=H2↑的反应,则阳极为N2O4+2HNO3﹣2e﹣=2N2O5+2H+. (3)用该电池作电源,用惰性电极电解饱和NaCl溶液时,CH3OH﹣6e﹣+8OH﹣=CO32﹣+6H2O,每消耗0.2mol CH3OH,转移电子1.2mol,阴极电极反应为2H++2e﹣=H2↑,产生标况下气体的体积=0.6mol×22.4L/mol=13.44L; 【点评】本题主要考查了盖斯定律、电解池的工作原理知识,原电池原理分析与计算,难度中等,会根据化合价的变化确定生成N2O5的电极,根据离子的放电顺序写出相应的电极反应式,掌握基础是关键.  
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亚氯酸钠(NaClO2)是重要漂白剂,探究小组开展如下实验,回答下列问题:

实验Ⅰ:制取NaClO2晶体按如下图装置进行制取.

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已知:NaClO2饱和溶液在低于38℃时析出NaClO2•3H2O,高于38℃时析出NaClO2,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl.

(1)装置C的作用是               

(2)已知装置B中的产物有ClO2气体,则装置B中反应的方程式为                ;装置D中反应生成NaClO2的化学方程式为                 ;反应后的溶液中阴离子除了ClO2、ClO3、Cl、ClO、OH外还可能含有的一种阴离子是          ;检验该离子的方法是              

(3)请补充从装置D反应后的溶液中获得NaClO2晶体的操作步骤.

①减压,55℃蒸发结晶;②            ;③             ;④            得到成品.

(4)如果撤去D中的冷水浴,可能导致产品中混有的杂质是             

实验Ⅱ:样品杂质分析与纯度测定

(5)测定样品中NaClO2的纯度.测定时进行如下实验:

准确称一定质量的样品,加入适量蒸馏水和过量的KI晶体,在酸性条件下发生如下反应:ClO2+4I+4H+=2H2O+2I2+Cl,将所得混合液稀释成100mL待测溶液.取25.00mL待测溶液,加入淀粉溶液做指示剂,用c mol•L﹣1 Na2S2O3标准液滴定至终点,测得消耗标准溶液体积的平均值为V mL(已知:I2+2S2O32﹣=2I+S4O62﹣).请计算所称取的样品中NaClO2的物质的量为               

 

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工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3•5H2O,实验室可用如下装置(略去部分夹持仪器)模拟生产过程.

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烧瓶C中发生反应如下:

Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)═Na2SO3(aq)+H2S(aq)  (Ⅰ)

2H2S(aq)+SO2(g)═3S(s)+2H2O(l)  (Ⅱ)

S(s)+Na2SO3(aq)满分5 manfen5.comNa2S2O3(aq)  (Ⅲ)

(1)仪器组装完成后,关闭两端活塞,向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱,若              ,则整个装置气密性良好.装置D的作用是          .装置E中为          溶液.

(2)为提高产品纯度,应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应,则烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为             

(3)装置B的作用之一是观察SO2的生成速率,其中的液体最好选择         

a.蒸馏水          b.饱和Na2SO3溶液

c.饱和NaHSO3溶液  d.饱和NaHCO3溶液

实验中,已知反应(Ⅲ)相对较慢,则烧瓶C中反应达到终点的现象是                .反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶A,实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器还有         

a.烧杯     b.蒸发皿     c.试管     d.锥形瓶.

 

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Ⅰ、(1)常温下,相对分子质量为M的某无水盐A的溶解度为Sg,则常温时,该盐饱和溶液的质量分数为          ,如果已知该饱和溶液的密度为ρg/cm3,则该溶液的物质的量浓度为             

(2)标准状况下,67.2L CO2的质量为          g,其中含有          mol氧原子.

Ⅱ、某同学用18mol/L的浓硫酸配制250mL 0.9mol/L的稀硫酸,并进行有关实验.请回答下列问题:

(1)需要量取浓硫酸         mL.

(2)配制该稀硫酸时使用的仪器除量筒、烧杯、250mL容量瓶外,还必须用到的仪器有          等.

(3)在配制过程中,若定容时俯视刻度线,则所得溶液浓度        0.9mol•L﹣1(填“大于”、“等于”或“小于”).

(4)取所配制的稀硫酸100mL,与一定质量的锌充分反应,锌全部溶解后,生成的气体在标准状况下的体积为0.448L,则参加反应的锌的质量为          g;设反应后溶液的体积仍为100mL,则反应后溶液中H+的物质的量浓度为          mol/L.

 

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溶液中可能含有 H+、NH4+、Mg2+、Al3+、Fe3+、CO32﹣、SO42﹣、NO3中的几种.①加入铝片,产生无色无味的气体;②加入 NaOH 溶液,产生白色沉淀,且产生的沉淀量与加入 NaOH 的物质的量之间的关系如图所示.则下列说法正确的是(   

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A.溶液中一定不含 CO32﹣,可能含有 SO42﹣ NO3

B.n(H+):n(NH4+):n(Mg2+)=2:4:1

C.溶液中的阳离子只有 H+、Mg2+、Al3+

D.在滴加 NaOH 溶液物质的量为 0.5 0.7mol 时,发生的离子反应为:Al3++4OH=AlO2+2H2O

 

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高温钠硫电池是一种新型可充电电池,其工作原理如图所示,图中固体电解质是Na+导体.下列叙述正确的是(   

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A.放电时,石墨电极a为正极

B.放电时,Na+从石墨b向石墨a方向迁移

C.充电时,b极反应为Na2Sx﹣2e=xS+2Na+

D.可将装置中的固体电解质改成NaCl溶液

 

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