【題目】亞硝酰氯(NOCl,熔點:-64.5℃,沸點:-5.5℃)是一種黃色氣體,遇水易反應(yīng),生成一種氯化物和兩種常見的氮氧化物,其中一種呈紅棕色?捎糜诤铣汕鍧崉、觸媒劑及中間體等。實驗室可由氯氣與一氧化氮在常溫常壓下合成。
(1)甲組的同學(xué)擬制備原料氣NO和Cl2,制備裝置如圖所示:為制備純凈干燥的氣體,下表中缺少的藥品是:
制備原料 | 裝置Ⅰ | 裝置Ⅱ | |
燒瓶中 | 分液漏斗中 | ||
制備純凈Cl2 | MnO2 | ①__ | 飽和食鹽水 |
制備純凈NO | Cu | 稀硝酸 | ②__ |
(2)乙組同學(xué)利用甲組制得的NO和Cl2制備NOCl,裝置如圖所示:
①裝置連接順序為a→____(按氣流自左向右方向,用小寫字母表示)。
②為了使氣體充分反應(yīng),實驗中先通入Cl2,待裝置Ⅴ中充滿黃綠色氣體時,再將NO緩緩?fù)ㄈ,此操作的目的?/span>______(回答一條即可)。
③裝置Ⅴ生成NOCl的化學(xué)方程式是________。
④裝置Ⅵ的作用為___,若無該裝置,Ⅷ中NOCl可能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__。
(3)丁組同學(xué)用以下方法測定亞硝酰氯(NOCl)純度:
、兴靡后wm克溶于水,配制成250mL溶液,取出25.00mL,以K2CrO4溶液為指示劑,用cmol/LAgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點,消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為bmL。亞硝酰氯(NOCl)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______(用代數(shù)式表示即可)。
【答案】濃鹽酸 水 e→f(或f→e)→c→b→d 可以排盡裝置中的空氣(或答防止NO被裝置中的O2氧化為NO2) Cl2+2NO=2NOCl 防止水蒸氣進(jìn)入收集裝置和反應(yīng)器中 2NOCl+H2O=2HCl+NO↑+NO2↑ %
【解析】
(1)在實驗室中用MnO2與濃鹽酸混合加熱制取Cl2,濃鹽酸具有揮發(fā)性,所以生成的氯氣中含有雜質(zhì)HCl,先用飽和食鹽水除去氯氣中的HCl,再通過濃硫酸干燥,得到純凈Cl2;在實驗室中用Cu與稀硝酸混合加熱制取NO,硝酸具有揮發(fā)性,先用水除去NO中的HNO3,再通過濃硫酸干燥,得到純凈NO;
將氯氣和NO干燥后在裝置V中發(fā)生反應(yīng),在冰鹽中冷凝收集NOCl,氯氣、NO以及NOCl均不能排放到空氣中,用氫氧化鈉溶液吸收,NOCl遇水易水解,故在收集裝置和尾氣處理裝置之間需加一個干燥裝置,據(jù)此進(jìn)行解答。
(1)實驗室用濃鹽酸和二氧化錳制取氯氣,氯氣中含有HCl,用飽和食鹽水除去HCl,用濃硫酸除去水蒸氣,所以分液漏斗中是濃鹽酸,裝置II中為飽和食鹽水;實驗室用Cu和稀硝酸制取NO,NO易被氧氣氧化生成NO2,硝酸的揮發(fā)性導(dǎo)致生成的NO含有硝酸,用水吸收硝酸和二氧化氮氣體,所以分液漏斗中是稀硝酸、裝置II中是水;
(2)①將Cl2和NO干燥后在裝置V中發(fā)生反應(yīng),在冰鹽中冷凝收集NOCl,Cl2、NO以及NOCl都是大氣污染物,均不能排放到空氣中,用NaOH溶液吸收,但NOCl遇水易發(fā)生水解反應(yīng),所以在收集裝置和尾氣處理裝置之間需加一個干燥裝置,故裝置接口為:a→e→f(或f→e)→c→b→d;
②組裝好實驗裝置后應(yīng)先檢查裝置的氣密性,再裝入藥品。因為實驗室用Cu和稀硝酸制取NO,NO易被氧氣氧化生成NO2;且亞硝酰氯遇水易反應(yīng)生成一種無氧酸和兩種氮的常見氧化物,所以實驗中要先通入Cl2,待裝置Ⅴ中充滿黃綠色氣體時,再將NO緩緩?fù)ㄈ耄瞬僮骷瓤梢耘疟M裝置中的空氣,同時也可以防止NO被裝置中的O2氧化為NO2;
③裝置Ⅴ生成Cl2與NO反應(yīng)產(chǎn)生NOCl,反應(yīng)的化學(xué)方程式是Cl2+2NO=2NOCl;
④NOCl遇水易水解,故在收集裝置和尾氣處理裝置之間需加一個裝置干燥裝置VI,防止水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)器和收集裝置中,若無該裝置,Ⅷ中NOCl可能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NOCl+H2O=2HCl+NO↑+NO2↑;
②根據(jù)原子守恒得關(guān)系式NOCl-HCl-AgCl-AgNO3,25.00mL亞硝酰氯水溶液中n(NOCl)=n(HCl)=n(AgNO3)=cmol/L×b×10-3L=bc×10-3mol,則250mL溶液中n(NOCl)=bc×10-2mol,m(NOCl)= bc×10-2mol×65.5g/mol=0.655bcg,因此亞硝酰氯質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%=×100%=%。
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【題目】根據(jù)下列圖示所得推論正確的是
A.甲是新制氯水光照過程中氯離子濃度的變化曲線,推斷次氯酸分解生成了HCl和O2
B.乙是C4H10(g)C4H8(g)+H2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度和壓強的關(guān)系曲線,推斷該反應(yīng)的H>0、x>0.1
C.丙是0.5mol/L CH3COONa溶液及水的pH隨溫度的變化曲線,說明隨溫度升高,CH3COONa溶液中c(OH-)減小
D.丁是0.03g鎂條分別與2mL 2mol/L鹽酸和醋酸反應(yīng)過程中密閉容器內(nèi)氣體壓強隨時間的變化曲線,推斷①代表鹽酸與鎂條的反應(yīng)
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【題目】用NA表示阿伏加德羅常數(shù),下列說法中正確的是 ( )
①46g NO2和N2O4的混合氣體中含有的原子個數(shù)為3NA
②常溫下,4 g CH4含有NA個C-H共價鍵
③10 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的H2SO4,加水至100 mL,H2SO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.8%
④標(biāo)準(zhǔn)狀況下,5.6L四氯化碳含有的分子數(shù)為0.25NA
⑤25 ℃時,pH=12的1.0 L NaClO溶液中水電離出的OH-的數(shù)目為0.01NA
⑥1 mol Na2O2與水完全反應(yīng)時轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2NA
A.①②④B.①②⑤C.③⑤⑥D.④⑤⑥
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【題目】在一定溫度下的定容容器中,發(fā)生反應(yīng):2A(g)+B(s)C(g)+D(g),下列描述中能表明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是
①混合氣體的壓強不變
②混合氣體的密度不變
③C(g)的物質(zhì)的量濃度不變
④容器內(nèi)A、C、D三種氣體的濃度之比為2:1:1
⑤單位時間內(nèi)生成n molD,同時生成2n mol A
⑥單位時間內(nèi)生成n molC,同時消耗n mol D
A. ①②③ B. ③④⑥ C. ②③⑤⑥ D. 只有 ③
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【題目】在恒溫條件下,向盛有食鹽的2L恒容密閉容器中加入0.2molNO2、0.2molNO和0.1molCl2,發(fā)生如下兩個反應(yīng):
①2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) △H1<0平衡常數(shù)K1
②2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) △H2<0 平衡常數(shù)K2
10分鐘時反應(yīng)達(dá)到平衡,測得容器內(nèi)體系的壓強減少20%,10分鐘內(nèi)用ClNO(g)表示的平均反應(yīng)速率v(ClNO)=7.5×10-3mol/(Lmin)。下列說法不正確的是( )
A.反應(yīng)4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g) 的平衡常數(shù)為
B.平衡后c(Cl2)=2.5×10-2mol/L
C.其它條件保持不變,反應(yīng)在恒壓條件下進(jìn)行,則平衡常數(shù)K2增大
D.平衡時NO2的轉(zhuǎn)化率為50%
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【題目】分子組成為C9H12苯的同系物,已知苯環(huán)上只有一個取代基,下列說法中正確
A.該有機物不能發(fā)生加成反應(yīng),但能發(fā)生取代反應(yīng)
B.該有機物不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,但能使溴水褪色
C.該有機物分子中的所有原子可能在同一平面上
D.該有機物的一溴代物最多有6種同分異構(gòu)體
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【題目】將鈉、鎂、鋁各0.3 mol分別放入100 mL 1 mol·L-1的鹽酸中,同溫同壓下產(chǎn)生的氣體體積比是( )
A.1∶2∶3B.6∶3∶2C.3∶1∶1D.1∶1∶1
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【題目】下列有關(guān)說法正確的是( )
A.實驗室制氫氣,為了加快反應(yīng)速率,可向稀 H2SO4 中滴加少量 Cu(NO3)2 溶液
B.N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0,僅升高溫度,達(dá)平衡時氫氣轉(zhuǎn)化率增大
C.吸熱反應(yīng)“TiO2(s)+2Cl2(g) =TiCl4(g)+O2(g)”一定條件下可自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)ΔS<0
D.在稀AgNO3溶液中加入過量 NaCl溶液,產(chǎn)生白色沉淀,再加入少量 Na2S溶液,出現(xiàn)黑色沉淀,則加入Na2S溶液后 c(Ag+) 更小了
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【題目】氮是地球上含量豐富的一種元素,氮及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。請回答下列問題:
(1)圖是1 mol NO2和1 mol CO反應(yīng)生成CO2 和NO過程中的能量變化示意圖,請寫出NO2 和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式______________________。
(2)在0.5 L的密閉容器中,一定量的氮氣和氫氣進(jìn)行如下化學(xué)反應(yīng):N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0,其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如下表:
T/℃ | 200 | 300 | 400 |
K | K1 | K2 | 0.5 |
請回答下列問題:
①試比較K1、K2的大小,K1_________K2(填”>”“=“或”<”)。
②下列各項能作為判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是_________(填序號字母)。
a.容器內(nèi)N2、H2、NH3的濃度之比為1:3:2 b.v正(N2)=3v逆(H2)
c.容器內(nèi)壓強保持不變 d.混合氣體的密度保持不變
③400℃時,反應(yīng)2NH3(g) N2(g)+3H2(g)的平衡常數(shù)K為______。當(dāng)測得NH3、N2、H2的濃度分別為3 mol L1、2 mol L1、1 mol L1時,則該反應(yīng)的v正(N2)____v逆(N2)(填”>”“=“或”<”)
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