- 探究温度、压强对化学反应速率的影响
- 共2题
某位同学在查阅资料时发现含氮化合物有以下性质:
①常温下NO2和N2O4混合存在,在低于0℃的过冷水中只有无色的N2O4液体或晶体存在;
②浓硝酸与铜、银等不活泼金属反应时除生成NO2气体外还有少量NO生成。该同学在验证了“性质①”后又设计了如下装置验证“性质②”,同时测定某电器元件中铜银合金材料的含铜量。实验步骤如下:第一步 检验装置的气密性后加入相关药品;第二步 打开K1,通入氮气一段时间,关闭K1,打开A中分液漏斗的活塞,向盛有7 g铜银合金粉末的圆底烧瓶中加入13.5 mol·L-1浓硝酸100 mL;第三步A中反应结束后……;第四步打开K1,通入氮气一段时间。
回答下列问题:
26.实验前、后都需要打开K1,通入氮气一段时间。“第二步”中通入氮气是为了___________________________;“第四步”中通入氮气是为了____________________________。
27.“第三步”的目的是验证“性质②”并确保有害气体被完全吸收,请补全实验步骤并写出能证实“性质②”的预期现象:A中反应结束后,____________________________
28.实验结束后,通过测量确定装置A烧瓶中溶液的体积为100 mL,装置C增重3.22 g,装置E增重0.54 g(E中N元素均以NO3-的形式存在),不考虑硝酸的挥发与分解以及空气对试剂的影响,则实验所用铜银合金中铜的质量分数为_______(结果保留3位有效数字),实验后装置A烧瓶内溶液中硝酸的物质的量浓度为_______mol·L-1。
29.已知存在可逆反应:Ag+FeCl3AgCl+FeCl2,另一位同学提出可通过向盛有铜银合金的容器中加入足量FeCl3溶液的方法快速确定合金的含铜量,计算时所需的数据是铜银合金的质量和______________。
正确答案
排尽装置中的空气,防止生成的NO被氧化;保证反应产生的气体完全被装置C或E吸收
解析
由于第二步要制取NO,而NO容易被氧气氧化;所以通入氮气的目的是为了排尽装置中的空气,防止生成的NO被氧化;反应结束后要使反应所产生的气体完全被吸收,所以在“第四步”中通入氮气是为了保证反应产生的气体完全被装置C或E吸收。故答案为:排尽装置中的空气,防止生成的NO被氧化;保证反应产生的气体完全被装置C或E吸收。
考查方向
解题思路
由于第二步要制取NO,而NO容易被氧气氧化;所以通入氮气的目的是为了排尽装置中的空气,防止生成的NO被氧化;反应结束后要使反应所产生的气体完全被吸收,所以在“第四步”中通入氮气是为了保证反应产生的气体完全被装置C或E吸收。故答案为:排尽装置中的空气,防止生成的NO被氧化;保证反应产生的气体完全被装置C或E吸收。
易错点
不能全面、正确理解实验目的,对实验基本操作把握准确。
正确答案
打开K2,持续通入氧气,D中出现红棕色气体
解析
“第三步”的目的是验证浓硝酸与铜、银等不活泼金属反应时除生成NO2气体外还有少量NO生成,并确保有害气体被完全吸收,要验证还有少量NO,就要让NO与O2反应,同时要吸收NO,必须让NO转变为NO2气体才能被碱液吸收,所以实验步骤为打开K2,持续通入氧气,D中出现红棕色气体。故答案为:打开K2,持续通入氧气,D中出现红棕色气体。
考查方向
解题思路
“第三步”的目的是验证浓硝酸与铜、银等不活泼金属反应时除生成NO2气体外还有少量NO生成,并确保有害气体被完全吸收,要验证还有少量NO,就要让NO与O2反应,同时要吸收NO,必须让NO转变为NO2气体才能被碱液吸收,所以实验步骤为打开K2,持续通入氧气,D中出现红棕色气体。故答案为:打开K2,持续通入氧气,D中出现红棕色气体。
易错点
不能全面、正确理解实验目的,对实验基本操作把握准确。
正确答案
22.9%;11.7
解析
【解析】装置C增重3.22 g,说明反应生成的N2O4质量为3.22 g,转移的电子为(3.22/92)×2=0.07mol,装置E中NO3-0.54 g,说明浓硝酸与铜、银还生成了NO,而且增加的质量根据反应关系4NO~O2可以知道反应生成了(0.54/38)mol NO,所以转移的电子为(0.54/38)×3=0.042mol,根据电子守恒可以得出如下关系:n(Cu)×2+n(Ag)×1=0.07+0.042。 再根据n(Cu)×64+n(Ag)×108=7,联立方程组求解得出铜银合金中铜的质量分数为22.9%,根据原子守恒,反应结束后实验后装置A烧瓶内溶液中剩余的硝酸为13.5×0.1-n(Cu)×2+n(Ag)×1-0.07+0.042=1.17mol,所以硝酸的物质的量浓度为1.17mol/(0.1L)=11.7mol·L-1。
故答案为:22.9%;11.7。
考查方向
解题思路
装置C增重3.22 g,说明反应生成的N2O4质量为3.22 g,转移的电子为(3.22/92)×2=0.07mol,装置E中NO3-0.54 g,说明浓硝酸与铜、银还生成了NO,而且增加的质量根据反应关系4NO~O2可以知道反应生成了(0.54/38)mol NO,所以转移的电子为(0.54/38)×3=0.042mol,根据电子守恒可以得出如下关系:n(Cu)×2+n(Ag)×1=0.07+0.042。 再根据n(Cu)×64+n(Ag)×108=7,联立方程组求解得出铜银合金中铜的质量分数为22.9%,根据原子守恒,反应结束后实验后装置A烧瓶内溶液中剩余的硝酸为13.5×0.1-n(Cu)×2+n(Ag)×1-0.07+0.042=1.17mol,所以硝酸的物质的量浓度为1.17mol/(0.1L)=11.7mol·L-1。
故答案为:22.9%;11.7。
易错点
不能全面、正确理解实验目的,对实验基本操作把握准确。
正确答案
反应中产生沉淀的质量
解析
根据反应Ag+FeCl3AgCl+FeCl2可知,足量FeCl3溶液的可以将合金中的银转变为AgCl和FeCl2,由于FeCl2为可溶性盐,所以反应后所得沉淀为AgCl,所以若知道了反应中产生沉淀的质量,就可以确定出合金中银的质量,进而求得合金中的含铜量,所以计算时所需的数据是铜银合金的质量和反应中产生沉淀的质量。故答案为:反应中产生沉淀的质量。
考查方向
解题思路
根据反应Ag+FeCl3AgCl+FeCl2可知,足量FeCl3溶液的可以将合金中的银转变为AgCl和FeCl2,由于FeCl2为可溶性盐,所以反应后所得沉淀为AgCl,所以若知道了反应中产生沉淀的质量,就可以确定出合金中银的质量,进而求得合金中的含铜量,所以计算时所需的数据是铜银合金的质量和反应中产生沉淀的质量。故答案为:反应中产生沉淀的质量。
易错点
不能全面、正确理解实验目的,对实验基本操作把握准确。
10.下列实验中,对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是
正确答案
D
解析
铝热反应是指铝与某些金属氧化物(如Fe 2 O 3 、Cr 2 O 3 等)或非金属氧化物(如SiO 2 等)在高热条件下发生的反应.该反应中,镁条为引燃剂,氯酸钾为助燃剂.镁条插入氯酸钾铝与某些金属氧化物或非金属氧化物混合物中.点燃镁条时,镁条燃烧放出足够的热量引发氧化物和铝粉的反应.经引燃后停止加热,反应能进行到底,能说明它是一个放热反应.故A错误.向鸡蛋清溶液中,加入(NH4)2SO4溶液,发生盐析,有沉淀生成,加入蒸馏水沉淀可溶解,故B错误;CaSO4(微溶)与Na2CO3反应生成了更难溶的CaCO3,说明S(CaCO3)<S(CaSO4)B.如果仅仅是这样的话, C是错误的。Na2CO3的溶解度大于NaHCO3 随着反应进行,等物质的量的Na2CO3生成等物质的量的NaHCO3,然而相同的溶剂能恰好溶解Na2CO3,再要溶解等量的NaHCO3便不能了,因此会有部分NaHCO3析出。
考查方向
解题思路
铝热反应是指铝与某些金属氧化物(如Fe 2 O 3 、Cr 2 O 3 等)或非金属氧化物(如SiO 2 等)在高热条件下发生的反应.该反应中,镁条为引燃剂,氯酸钾为助燃剂.镁条插入氯酸钾铝与某些金属氧化物或非金属氧化物混合物中.点燃镁条时,镁条燃烧放出足够的热量引发氧化物和铝粉的反应.经引燃后停止加热,反应能进行到底,能说明它是一个放热反应.故A错误.向鸡蛋清溶液中,加入(NH4)2SO4溶液,发生盐析,有沉淀生成,加入蒸馏水沉淀可溶解,故B错误;CaSO4(微溶)与Na2CO3反应生成了更难溶的CaCO3,说明S(CaCO3)<S(CaSO4)B.如果仅仅是这样的话, C是错误的。Na2CO3的溶解度大于NaHCO3 随着反应进行,等物质的量的Na2CO3生成等物质的量的NaHCO3,然而相同的溶剂能恰好溶解Na2CO3,再要溶解等量的NaHCO3便不能了,因此会有部分NaHCO3析出。
易错点
1、吸放热反应的判定。
2、Ksp的判定。
知识点
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