钯()是一种不活泼金属,含钯催化剂在工业、科研上用量较大。某废钯催化剂(钯碳)中含有钯(5%~6%)、碳(93%~94%)、铁(1%~2%)以及其他杂质,故钯碳具有很高的回收价值。如图是利用钯碳制备氯化钯()和的流程。
回答下列问题:
(1)“钯碳”焚烧过程中空气一定要过量,目的是_______ 。
(2)“钯灰”中的主要成分有,加入甲酸(),可以将还原成金属单质,请写出还原的化学方程式________ 。
(3)王水是按照体积比3:1将浓盐酸和浓硝酸混合而得到的强氧化性溶液,加热条件下钯在王水中发生反应生成和一种有毒的无色气体A,该气体遇空气变红棕色,请写出和王水反应的化学方程式______ 。
(4)加入浓氨水,调节至9.0,并控制温度在70~75℃,元素以的形式存在于溶液中。若温度大于75℃,则不利于除铁,原因是________ ;“铁渣”的主要成分是絮状的需要在一定温度下洗涤,并将洗涤液和滤液合并,目的是______ 。
(5)黄色晶体的成分为,将其烘干、在空气中550℃下焙烧(氧气不参与反应)可以直接得到,同时得到无色刺激性混合气体,在温度下降时“冒白烟”,则除外其他产物有____ (写化学式)。
(6)海绵状金属钯密度为,具有优良的吸氢功能,标准状况下,其吸附的氢气是其体积的840倍,则此条件下海绵钯的吸附容量R=_________ ,氢气的浓度r=_________ 。(吸附容量R即钯吸附氢气的体积;氢气的浓度r为吸附氢气的物质的量)
回答下列问题:
(1)“钯碳”焚烧过程中空气一定要过量,目的是
(2)“钯灰”中的主要成分有,加入甲酸(),可以将还原成金属单质,请写出还原的化学方程式
(3)王水是按照体积比3:1将浓盐酸和浓硝酸混合而得到的强氧化性溶液,加热条件下钯在王水中发生反应生成和一种有毒的无色气体A,该气体遇空气变红棕色,请写出和王水反应的化学方程式
(4)加入浓氨水,调节至9.0,并控制温度在70~75℃,元素以的形式存在于溶液中。若温度大于75℃,则不利于除铁,原因是
(5)黄色晶体的成分为,将其烘干、在空气中550℃下焙烧(氧气不参与反应)可以直接得到,同时得到无色刺激性混合气体,在温度下降时“冒白烟”,则除外其他产物有
(6)海绵状金属钯密度为,具有优良的吸氢功能,标准状况下,其吸附的氢气是其体积的840倍,则此条件下海绵钯的吸附容量R=
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更新时间:2021-01-08 15:27:56
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解答题-实验探究题
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【推荐1】疫情期间,很多自来水厂用二氧化氯ClO2消毒,防止水体污染。二氧化氯(ClO2)黄绿色气体,易溶于水,熔点为-59.5℃,沸点为11.0℃,浓度过高时易发生分解引起爆炸。回答下列问题:
(1)在处理废水时,ClO2可将废水中的CN-氧化成CO2和N2,ClO2被还原成Cl-,写出该反应的离子方程式:___________ 。
(2)来实验小组设计了如图所示的实验装置用于制取ClO2
①氮气不参与反应,通入氮气的主要作用有2个,一是可以起到搅排作用,二是___________ 。
②装置A用于制备ClO2气体,同时还有生成另种一种无色无味的气体,该反应的离子方程式为___________ 。
③装置B的作用是___________ 。
(3)ClO2也可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备,化学方程式为: 5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2↑+2H2O,该反应的氧化剂与还原剂个数之比为:___________ 。
(1)在处理废水时,ClO2可将废水中的CN-氧化成CO2和N2,ClO2被还原成Cl-,写出该反应的离子方程式:
(2)来实验小组设计了如图所示的实验装置用于制取ClO2
①氮气不参与反应,通入氮气的主要作用有2个,一是可以起到搅排作用,二是
②装置A用于制备ClO2气体,同时还有生成另种一种无色无味的气体,该反应的离子方程式为
③装置B的作用是
(3)ClO2也可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备,化学方程式为: 5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2↑+2H2O,该反应的氧化剂与还原剂个数之比为:
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解答题-实验探究题
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(0.65)
【推荐2】Fe(OH)2具有较强的还原性,新制的白色Fe(OH)2会逐渐转变为灰绿色,使学生误认为氢氧化亚铁的颜色是灰绿色。为能较长时间观察到白色Fe(OH)2,某实验小组做了如下探究实验。
(1)配制实验所需一定物质的量浓度的溶液备用,配制溶液时所用仪器有托盘天平、烧杯、量筒、玻璃棒、___________ 、___________ 。
(2)实验时发现即使是用煮沸过的蒸馏水配制实验所用的溶液,新生成的Fe(OH)2也仅能存在几分钟,其原因可能是___________ 。
(3)甲同学按如图a所示操作制备Fe(OH)2 (溶液均用煮沸过的蒸馏水配制)。挤入少量NaOH溶液后,立即出现白色沉淀,但很快变成浅绿色,一会儿后变为灰绿色,最终变为红褐色。请分析固体变色的原因:___________ 。(4)乙同学经查阅资料后设计了如图b所示的装置(溶液均用煮沸过的蒸馏水配制),能较长时间观察到白色Fe(OH)2。①该反应的原理为___________ (用离子方程式表示)。
②结合原理和装置特点分析能较长时间观察到白色Fe(OH)2的原因:___________ 。
(5)实验试剂最佳浓度探究:
采用不同浓度的试剂进行实验,记录如下。
①由以上实验可得到的规律是___________ 。
②NaHCO3溶液的浓度为1.5 mol/L时,FeSO4溶液的最佳浓度为___________ (填“1.0”“1.5”或“2.0”)mol/L。
(6)实验创新:
延长Fe(OH)2沉淀的稳定时间还可以采取的措施为___________ (任写一条)。
(1)配制实验所需一定物质的量浓度的溶液备用,配制溶液时所用仪器有托盘天平、烧杯、量筒、玻璃棒、
(2)实验时发现即使是用煮沸过的蒸馏水配制实验所用的溶液,新生成的Fe(OH)2也仅能存在几分钟,其原因可能是
(3)甲同学按如图a所示操作制备Fe(OH)2 (溶液均用煮沸过的蒸馏水配制)。挤入少量NaOH溶液后,立即出现白色沉淀,但很快变成浅绿色,一会儿后变为灰绿色,最终变为红褐色。请分析固体变色的原因:
②结合原理和装置特点分析能较长时间观察到白色Fe(OH)2的原因:
(5)实验试剂最佳浓度探究:
采用不同浓度的试剂进行实验,记录如下。
c(NaHCO3)/(mol/L) c(FeSO4)/(mol/L) | 1.0 | 1.5 | 2.0 | |
1.0 | 现象 | 产生白色沉淀和气泡,沉淀逐渐变暗,气泡增多 | 产生白色沉淀和气泡,沉淀逐渐变暗,气泡产生速率较快 | 产生白色沉淀和气泡,沉淀逐渐变暗,气泡产生速率迅速 |
稳定时间 | 3.5 min | 9 min | 24 min | |
1.5 | 现象 | 产生白色沉淀和气泡,沉淀逐渐变暗,气泡增多 | 产生白色沉淀和气泡,沉淀逐渐变暗,气泡产生速率较快 | 产生白色沉淀和气泡,沉淀逐渐变暗,气泡产生速率迅速 |
稳定时间 | 13 min | 15 min | 22 min | |
2.0 | 现象 | 产生白色沉淀和气泡,沉淀逐渐变暗,气泡增多 | 产生白色沉淀和气泡,沉淀逐渐变暗,气泡产生速率加快 | 常温下无现象,加热后产生白色沉淀 |
稳定时间 | 3 min | 8 min | 30 min |
②NaHCO3溶液的浓度为1.5 mol/L时,FeSO4溶液的最佳浓度为
(6)实验创新:
延长Fe(OH)2沉淀的稳定时间还可以采取的措施为
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解答题-实验探究题
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【推荐3】镍电池广泛应用于混合动力汽车系统,电极材料由Ni(OH)2、碳粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成。由于电池使用后电极材料对环境有危害,某兴趣小组对该电池电极材料进行资源回收研究,设计实验流程如下:
已知:①NiCl2易溶于水,Fe3+不能氧化Ni2+
②已知实验温度时的溶解度:NiC2O4>NiC2O4·H2O>NiC2O4·2H2O
③已知生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示。
回答下列问题:
(1)加入试剂A来调节溶液的pH至5左右,试剂A最好选用________ 。
a.NaOH b.Na2CO3 c.NiO
该过程析出沉淀的成分是____________________ (填化学式)。
(2)加入Na2C2O4溶液发生反应的化学方程式是_____________________ 。
(3)电解时的阴极电极反应式是____________________________ 。检验阳极产生的气体的试剂是_____________________________ 。
(4)沉淀Ⅱ可被电解所得阳极产物氧化,该反应的离子方程式是____________ 。
(5)检验Ni(OH)3已洗涤干净的方法是________________________________ 。
已知:①NiCl2易溶于水,Fe3+不能氧化Ni2+
②已知实验温度时的溶解度:NiC2O4>NiC2O4·H2O>NiC2O4·2H2O
③已知生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示。
开始沉淀时 | 完全沉淀时 | |
Al(OH)3 | 3.43 | 4.19 |
Fe(OH)3 | 2.53 | 2.94 |
Ni(OH)2 | 7.60 | 9.75 |
(1)加入试剂A来调节溶液的pH至5左右,试剂A最好选用
a.NaOH b.Na2CO3 c.NiO
该过程析出沉淀的成分是
(2)加入Na2C2O4溶液发生反应的化学方程式是
(3)电解时的阴极电极反应式是
(4)沉淀Ⅱ可被电解所得阳极产物氧化,该反应的离子方程式是
(5)检验Ni(OH)3已洗涤干净的方法是
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解答题-实验探究题
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(0.65)
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解题方法
【推荐1】为了证明稀硝酸与铜反应的气体产物是,某同学设计了如下实验。
(1)关闭,打开,通过分液漏斗向石灰石中加入稀硝酸,则石灰石的作用是__________ ,反应的化学方程式是_______ 。
(2)将铜丝插入稀硝酸中,充分反应后,打开,通过气囊鼓人空气,可以观察到烧瓶中______ ,证明稀硝酸与铜反应的气体产物是。
(3)铜与稀硝酸反应的离子方程式为___________ 。
(4)溶液的作用是_________ 。
(1)关闭,打开,通过分液漏斗向石灰石中加入稀硝酸,则石灰石的作用是
(2)将铜丝插入稀硝酸中,充分反应后,打开,通过气囊鼓人空气,可以观察到烧瓶中
(3)铜与稀硝酸反应的离子方程式为
(4)溶液的作用是
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解答题-无机推断题
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(0.65)
解题方法
【推荐2】如图所示为A、B、C、D、E五种含氮物质相互转化的关系图,其中A、B、C、D常温下都是气体,B为红棕色,写出A、B、C、D、E的化学式和各步反应化学方程式。
(1)各物质的化学式为:
A_______ ;B_______ ;C_______ ;D_______ ;E_______ 。
(2)各步反应的化学方程式为:A→C_______ ;B→E_______ ;
(1)各物质的化学式为:
A
(2)各步反应的化学方程式为:A→C
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
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【推荐3】某小组对木炭与浓硝酸的反应进行探究。已知:,。请回答下列问题:
I.甲同学设计如图所示装置制备并收集NO(夹持装置省略)。
(1)盛放浓的仪器为___________ ,木炭与浓硝酸反应的化学方程式为___________ 。
(2)装置C的作用为___________ 。
(3)乙同学认为用装置F代替装置B更合理,理由为___________ 。
II.探究与的反应。
已知:既有氧化性,又有还原性;J处硬质玻璃管中制得的中含有少量。
(4)检验上图装置气密性的方法为___________ 。
(5)实验结束后,设计实验证明J处硬质玻璃管中有生成:___________ 。(可供选择的试剂:蒸馏水、—淀粉溶液、溶液、溶液、溶液、稀硫酸)
I.甲同学设计如图所示装置制备并收集NO(夹持装置省略)。
(1)盛放浓的仪器为
(2)装置C的作用为
(3)乙同学认为用装置F代替装置B更合理,理由为
II.探究与的反应。
已知:既有氧化性,又有还原性;J处硬质玻璃管中制得的中含有少量。
(4)检验上图装置气密性的方法为
(5)实验结束后,设计实验证明J处硬质玻璃管中有生成:
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解答题-工业流程题
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解题方法
【推荐1】铁是应用最广泛的金属,铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。某厂为了变废为宝,将工业废水(含5.00×10-3 mol·L-1的Cr2O72-)处理得到磁性材料Cr0.5Fe1.5FeO4,设计了如下实验流程:
(1)第①步反应的离子方程式是________________________________ 。
(2)第②步过滤得到的滤渣中主要成分除Cr(OH)3 外,还有____________________ 。
(3)为保证磁性材料的质量,应控制第①步反应后所得溶液中Fe2+与Fe3+的比例为______________ 。在第②步过程中,须持续通入N2,原因是________________________________ 。
(4)将FeSO4溶液与稍过量的NH4HCO3溶液混合,得到含FeCO3的浊液。浊液长时间暴露在空气中,会有部分固体表面变为红褐色,该变化的化学方程式是________________________________ 。
(5)某研究性学习小组欲从蚀刻镀铜电路板所得废液(溶质为FeCl2、CuCl2、FeCl3)出发,制备FeCl3·6H2O,请设计制取FeCl3·6H2O的实验步骤:___________________________ 。 (可选用的试剂:铁粉、盐酸和H2O2溶液)
(1)第①步反应的离子方程式是
(2)第②步过滤得到的滤渣中主要成分除Cr(OH)3 外,还有
(3)为保证磁性材料的质量,应控制第①步反应后所得溶液中Fe2+与Fe3+的比例为
(4)将FeSO4溶液与稍过量的NH4HCO3溶液混合,得到含FeCO3的浊液。浊液长时间暴露在空气中,会有部分固体表面变为红褐色,该变化的化学方程式是
(5)某研究性学习小组欲从蚀刻镀铜电路板所得废液(溶质为FeCl2、CuCl2、FeCl3)出发,制备FeCl3·6H2O,请设计制取FeCl3·6H2O的实验步骤:
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解答题-工业流程题
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(0.65)
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解题方法
【推荐2】烟道灰中含有等,分离回收其中的金属资源可有效缓解矿藏资源不足的问题。分离回收时的流程如下:
已知:
①该工艺条件下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀时的pH如下表所示。
②的化学性质与相似。常温下,水溶液中不同形式含锌微粒物质的量浓度的对数(lgc)与pH的关系如图所示。
回答下列问题:
(1)基态Fe原子、Mn原子核外未成对电子数之比为___________ 。
(2)试剂X可能为___________。
(3)步骤M的目的是___________ ;
(4)步骤M后应调节的范围为___________ ;不同,含微粒在体系中的存在形式不同,依据图a数据,求该温度下的为___________ 。
(5)在空气中易被氧化为,反应的化学方程式为___________ 。
(6)某实验室设计了如图b所示装置,通过通入来制备。双极膜是阴、阳复合膜,层间的解离成和并可分别通过阴、阳膜定向移动。石墨电极反应式为___________ 。
已知:
①该工艺条件下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀时的pH如下表所示。
金属离子 | |||
开始沉淀的pH | 7.0 | 1.9 | 8.1 |
完全沉淀的pH | 9.0 | 3.2 | 10.1 |
回答下列问题:
(1)基态Fe原子、Mn原子核外未成对电子数之比为
(2)试剂X可能为___________。
A.溶液 | B.氨水 | C.溶液 | D.稀 |
(3)步骤M的目的是
(4)步骤M后应调节的范围为
(5)在空气中易被氧化为,反应的化学方程式为
(6)某实验室设计了如图b所示装置,通过通入来制备。双极膜是阴、阳复合膜,层间的解离成和并可分别通过阴、阳膜定向移动。石墨电极反应式为
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【推荐3】Ⅰ.镀镍废水中的Ni2+可用还原铁粉除去。25℃时,部分氢氧化物在废水中开始沉淀和沉淀完全的pH如表所示:
(1)还原铁粉制备:向FeSO4溶液中加入碱性NaBH4溶液(其中H为-1价)可得还原铁粉,同时生成B(OH)和H2。理论上制备1molFe,需NaBH4的物质的量为___ mol。
(2)还原铁粉除镍:向废水中加入还原铁粉,可置换出镍。某小组通过实验研究废水中镍的去除效果。
①取五份废水样品各100mL,加酸或碱调节其初始pH不等,再加入等量且过量的铁粉,充分反应后测得废水中镍含量随溶液初始pH的变化如图1所示。pH太小,残留的镍含量较高,原因是___ ;pH>6.6时,残留的镍含量随溶液初始pH增大而增多的原因是___ 。
②取100mL废水样品,向其中加入适量铁粉,测得溶液的pH、Fe(Ⅱ)的含量和总铁含量变化如图2所示,Fe(Ⅱ)含量表示溶液及沉淀中+2价的铁元素,总铁表示溶液及沉淀中化合态的铁元素。40~60min内,溶液pH约为6.4,该时间段内引起Fe(Ⅱ)含量降低的反应的离子方程式为__ 。
(3)某学习小组欲以废铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe)为原料,制备FeSO4·7H2O晶体。请结合如图的溶解度曲线,写出制备FeSO4·7H2O晶体的实验方案____ 。(实验中须使用的试剂:铁粉、稀硫酸、冰水)
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Ni(OH)2 |
开始沉淀的pH | 1.5 | 6.6 | 7.7 |
沉淀完全的pH | 3.3 | 9.9 | 9.2 |
(2)还原铁粉除镍:向废水中加入还原铁粉,可置换出镍。某小组通过实验研究废水中镍的去除效果。
①取五份废水样品各100mL,加酸或碱调节其初始pH不等,再加入等量且过量的铁粉,充分反应后测得废水中镍含量随溶液初始pH的变化如图1所示。pH太小,残留的镍含量较高,原因是
②取100mL废水样品,向其中加入适量铁粉,测得溶液的pH、Fe(Ⅱ)的含量和总铁含量变化如图2所示,Fe(Ⅱ)含量表示溶液及沉淀中+2价的铁元素,总铁表示溶液及沉淀中化合态的铁元素。40~60min内,溶液pH约为6.4,该时间段内引起Fe(Ⅱ)含量降低的反应的离子方程式为
(3)某学习小组欲以废铁泥(主要成分为Fe2O3、FeO和少量Fe)为原料,制备FeSO4·7H2O晶体。请结合如图的溶解度曲线,写出制备FeSO4·7H2O晶体的实验方案
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解答题-工业流程题
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(0.65)
【推荐1】碲(Te)是第5周期VIA族元素,其化合物可用作石油裂化的催化剂。一种从碲化铜渣(主要成分为,含有Au、Ag等杂质)中回收碲的工艺流程如下:
已知:熔点为733℃,微溶于水,可溶于强酸和强碱。
回答下列问题:
(1)Te的原子结构示意图为_______ ,Te与S的气态氢化物热稳定性由强到弱顺序为_______ (用氢化物的化学式表示)。
(2)“焙烧”的化学方程式_______ (碲元素转化为)。
(3)“滤渣1”进行“碱浸”时发生反应的离子方程式为_______ ,滤渣2的主要成分是_______ (填化学式)。
(4)“滤液2”加入氧化剂双氧水,双氧水中的溶质的电子式为_______ 。
(5)“还原”制备碲粉时,加入与最合理的物质的量之比为_______ 。
已知:熔点为733℃,微溶于水,可溶于强酸和强碱。
回答下列问题:
(1)Te的原子结构示意图为
(2)“焙烧”的化学方程式
(3)“滤渣1”进行“碱浸”时发生反应的离子方程式为
(4)“滤液2”加入氧化剂双氧水,双氧水中的溶质的电子式为
(5)“还原”制备碲粉时,加入与最合理的物质的量之比为
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解答题-实验探究题
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(0.65)
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【推荐2】二氯化二硫(S2Cl2)是一种黄红色液体,有刺激性、窒息性恶臭。生产中使用它作橡胶的低温硫化剂和黏结剂。向熔融的硫中通入适量氯气即可生成S2Cl2,进一步氯化可得SCl2。S2Cl2、SCl2的某些性质如表所示:
实验室可用如图所示装置制备少量S2Cl2。请回答下列问题:
(1)已知S2Cl2分子中各原子最外层均满足8电子稳定结构,则S2Cl2的电子式为___ 。
(2)从图中所示装置中选用某一装置制取Cl2,发生反应的离子方程式为_____ 。
(3)欲得到较纯净的S2Cl2,上述仪器装置的连接顺序为:e→___→___→_ →___→___→___→a→b→___→___(按气流方向填小写字母代号)。____
(4)仪器D中碱石灰的作用是____ 。
(5)为了获得更纯净的S2Cl2,需要对产品进行的操作是__ 。
(6)若将S2Cl2放入水中同时产生沉淀和气体,写出反应的化学方程式:___ 。该反应中被氧化和被还原的元素的质量之比为___ 。
水溶性 | 密度(g/cm3) | 熔点 | 沸点 | |
S2Cl2 | 空气中发烟雾,遇水即水解 | 1.687 | -76℃ | 138℃ |
SCl2 | 溶于水且剧烈反应 | 1.621 | -122℃ | 59℃ |
(1)已知S2Cl2分子中各原子最外层均满足8电子稳定结构,则S2Cl2的电子式为
(2)从图中所示装置中选用某一装置制取Cl2,发生反应的离子方程式为
(3)欲得到较纯净的S2Cl2,上述仪器装置的连接顺序为:e→___→___→_ →___→___→___→a→b→___→___(按气流方向填小写字母代号)。
(4)仪器D中碱石灰的作用是
(5)为了获得更纯净的S2Cl2,需要对产品进行的操作是
(6)若将S2Cl2放入水中同时产生沉淀和气体,写出反应的化学方程式:
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】设计了下图所示的实验装置模拟工业生产制备少量硝酸。
(1)工业上合成氨气的方程式为:_______ 。
(2)实验时先用酒精喷灯预热催化剂,然后通入反应气体,当催化剂红热后撤离酒精喷灯,催化剂始终保持红热,温度可达到700℃以上,由此可知该反应是_______ 反应(填“吸热”或“放热”),反应的化学方程式是_______ 。
(3)B可以制备少量的硝酸,则试剂为_______ ,可能发生的反应为_______ 。
(4)NaOH溶液的作用是_______ ,
(5)控制氨气和氧气的比例是制备硝酸的关键。当比例不合适时,A中不仅有红棕色气体产生,还伴有白烟。红棕色气体的化学式是_______ ,白烟的化学式是_______ 。
(6)治理汽车尾气的一种方法是用催化剂使NO与CO发生反应:2NO+2CO=2CO2+N2,当生成1molN2时,被还原的NO为_______ mol。
(1)工业上合成氨气的方程式为:
(2)实验时先用酒精喷灯预热催化剂,然后通入反应气体,当催化剂红热后撤离酒精喷灯,催化剂始终保持红热,温度可达到700℃以上,由此可知该反应是
(3)B可以制备少量的硝酸,则试剂为
(4)NaOH溶液的作用是
(5)控制氨气和氧气的比例是制备硝酸的关键。当比例不合适时,A中不仅有红棕色气体产生,还伴有白烟。红棕色气体的化学式是
(6)治理汽车尾气的一种方法是用催化剂使NO与CO发生反应:2NO+2CO=2CO2+N2,当生成1molN2时,被还原的NO为
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