(10分)利用催化剂可使NO和CO发生反应:2NO(g)+2C0(g)2CO2(g)+N2(g) △H<0。已知增大催化剂的比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。 (1)请填全表中的各空格; (2)实验I中,NO的物质的量浓度(c)随时问(t)的变化如下图所示。请在给出的坐 标图中画出实验Ⅱ、III中NO的物质的量浓度(c)随时间(t)变化的曲线,并标明各曲线的实验编号。
某研究性学习小组通过下列实验探究SO2能否与BaCl2溶液反应生成BaSO3沉淀,并制备硫酸铜晶体。完成下列填空。甲同学用装置I进行实验,加热反应物至沸腾,发现BaCl2溶液中出现白色沉淀,且白色沉淀不溶于盐酸。(1)白色沉淀是 。(2)甲同学就白色沉淀的生成原因提出了两种假设,这两种假设可能是:① ② 乙同学设计了改进装置Ⅱ进行实验,检验甲同学提出的假设(夹持装置和A中加热装置已略,气密性已检验)。①打开弹簧夹,通入N2一段时间后关闭弹簧夹;②滴加一定量浓硫酸,加热A,一段时间后C中未见沉淀生成。(3)操作①的目的是 ,集气瓶B中的试剂是 。(4)该实验能否检验甲同学上述两种假设中的任意一种 ,理由是 。丙同学向反应后的蓝色溶液中加入足量的CuO,过滤后将滤液制成硫酸铜晶体(CuSO4·xH2O),采用加热法测定该晶体中结晶水x的值,实验数据记录如下:
(5)若无需再进行第三次称量,则a的数值范围应为 。(6)若加热后坩埚与固体总质量为18.620g,计算x 的实测值 (保留二位小数),相对误差 。
我国化工专家侯德榜,勇于创新,改进氨碱法设计了“联合制碱法”,为世界制碱工业作出了突出贡献。请完成下列问题:(1)“联合制碱法”制得的“碱”是 (填化学式)。(2)氨碱法和联合制碱法是两大重要的工业制碱法,下列表达中,不正确的是 。
某实验小组,利用下列装置模拟“联合制碱法”。(3)取上述仪器连接装置,顺序为:(a)接( )、( )接( );(b)接( );检验气密性后装入药品,应该先让 装置(填上述字母)先发生反应,直到产生的气体不能再在C中溶解时,再通入另一装置中产生的气体。(4)C中用球形干燥管而不用直导管,其作用是 ,D中应选用的液体为 ;(5)C中广口瓶内产生固体的总化学方程式为 。(6)产品纯碱中含有碳酸氢钠。如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数,纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为: (注明你的表达式中所用的有关符号的含义)。
某些资料认为:NO、NO2不能与Na2O2反应。某小组学生提出质疑,他们从理论上分析过氧化钠和二氧化氮都有氧化性,根据化合价升降原则提出假设:假设Ⅰ.过氧化钠氧化二氧化氮假设Ⅱ.二氧化氮氧化过氧化钠(1)小组甲同学设计实验如下:①试管A中反应的化学方程式是 。②待试管B中收集满气体,向试管B中加入适量 Na2O2粉末,塞紧塞子,轻轻振荡试管内粉末,观察到红棕色气体迅速消失;再将余烬木条迅速伸进试管内,看见木条复燃。甲同学认为假设Ⅱ正确;乙同学认为该装置不能达到实验目的,为达到实验目的,在A、B之间增加一个装置,该装置的作用是 。③乙同学用改进后装置,重复了甲同学的实验操作,观察到红棕色气体迅速消失;余烬木条未复燃。得出结论:假设Ⅰ正确。NO2和Na2O2反应的方程式是 。(2)丙同学认为NO易与O2发生反应,应更易被Na2O2氧化。查阅资料:① 2NO+Na2O2=2NaNO2②6NaNO2+3H2SO4=3Na2 SO4+ 2HNO3+4NO↑+2H2O;③酸性条件下,NO或NO2–都能与MnO4–反应生成NO3–和Mn2+丙同学用下图所示装置(部分夹持装置略)探究NO与Na2O2的反应。①B中观察到的主要现象是 ,F装置的作用是 。②在反应前,打开弹簧夹,通入一段时间N2,目的是 。③充分反应后,检验D装置中发生反应的实验是 。
Ullmann(乌尔曼)反应是偶联反应的一种,可以实现卤代苯与含氮杂环的反应。其反应机理如下: (1)化合物II的分子式为 。 (2)化合物Ⅳ是化合物I的同系物,分子式为C8H9Br,且为苯的对二取代物,其核磁共振氢谱中共有4 组峰,峰的面积之比为3:2:2:2,其所有的结构简式为 、 。 (3)1mol化合物Ⅲ可以与 mol H2发生加成反应;加成后产物的结构简式为 。 (4)化合物Ⅳ的一种同分异构体V的结构简式为,V与氢氧化钠的醇溶液在加热条 件下发生的化学反应方程式为 ;反应类型为 。 (5)一定条件下,与也可以发生Ullmann(乌尔曼)反应,参加反应的物质的量之比为2:1,则生成物的结构简式为 。
为了探究AgNO3的热稳定性,某化学兴趣小组设计了如下实验。用如图所示的实验装置A加热AgNO3固体,产生红棕色气体,在装置D中收集到无色气体。当反应结束后,试管中残留固体为黑色。(1)装置B的作用是 。(2)经小组讨论并验证该无色气体为O2,其验证方法是 。(3)【查阅资料】Ag2O和粉末状的Ag均为黑色;Ag2O可溶于氨水。【提出设想】试管中残留的黑色固体可能是:ⅰ.Ag;ⅱ.Ag2O;ⅲ.Ag和Ag2O。【实验验证】该小组为验证上述设想,分别取少量黑色固体放入试管中,进行了如下实验。
【实验评价】根据上述实验,不能确定固体产物成分的实验是 (填实验编号)。【实验结论】根据上述实验结果,该小组得出AgNO3固体热分解的产物有 。