27.Se+2HNO3(浓)→H2SeO3+NO↑+NO2↑ (2分); 28. H2SO4(浓)>SeO2>SO2 (1分)
29. (3分); 30. 0.925(2分)
【解析】利用题中信息可知Se与浓HNO3反应,Se被氧化为+4价的H2SeO3,HNO3还原为NO与NO2,利用电子守恒和限定条件(生成NO与NO2的物质的量之比为1:1,即二者计量系数比为1:1)可得方程式。利用氧化性:氧化剂>氧化产物,结合题中方程式可知氧化性:H2SO4(浓)>SeO2>SO2。在反应①I-失电子,转移SeO2,+4价Se得到电子还原为单质Se。利用前面配平的方程式可得关系式:SeO2~2I2~4Na2S2O3,故样品中SeO2的质量分数为:[111g·mol-1×(0.2000mol/L×0.025L)/4]/0.1500g=0.925。
六、(本题共8分)
用氮化硅(Si3N4)陶瓷代替金属制造发动机的耐热部件,能大幅度提高发动机的热效率。工业上用化学气相沉积法制备氮化硅,其反应如下:
3SiCl4(g)+2N2(g)+6H2(g) Si3N4(s)+12HCl(g)+Q(Q>0)
完成下列填空:
31.在一定温度下进行上述反应,若反应容器的容积为2 L,3 min后达到平衡,测得固体的质量增加了2.80 g,则H2的平均反应速率___ mol/(L·min);该反应的平衡常数表达式K=_____
32.上述反应达到平衡后,下列说法正确的是_。
a.其他条件不变,压强增大,平衡常数K减小
b.其他条件不变,温度升高,平衡常数K减小
c.其他条件不变,增大Si3N4物质的量平衡向左移动
d.其他条件不变,增大HCl物质的量平衡向左移动
33.一定条件下,在密闭恒容的容器中,能表示上述反应达到化学平衡状态的是__。
a.3v逆(N2)=v正(H2) b.v正(HCl)=4v正(SiCl4)
c.混合气体密度保持不变 d.c(N2):c(H2):c(HCl)=1:3:6
34.若平衡时H2和HCl的物质的量之比为
六、31. 0.02 、 (2分) ; 32.bd (2分)
33.ac (2分); 34.<(2分)
【解析】本题考查化学反应速率与化学平衡,意在考查考生的思维能力和分析、推断能力。(31)由方程式可知固体(Si3N4)质量增加2.80g时消耗n(H2)=2.80g/140g·mol-1×6=0.12mol,故v(H2)=0.12mol/(2L·3min)=0.02mol/(L·min);利用反应方程式可直接写出反应的平衡常数表达式。(32)因反应为放热反应,故反应达到平衡后,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数K减小,b正确、温度不变,加压或改变反应物的浓度等平衡常数不变,a错误、其他条件不变,增加固体Si3N4平衡不移动,c错误、其他条件不变,增大HCl的物质的量,平衡向消耗HCl的逆反应方向移动,d正确。(33)利用化学反应速率之比等于化学方程式计量系数比可知a项叙述表示v正=v逆,表示反应达到平衡态;b项均表示正反应,无论反应是否处于平衡态,都成立;d项表示的浓度关系与是否平衡无关;混合气体密度不变说明溶液中气体质量不变,而平衡移动则气体质量改变,所以c项表示达到平衡态。(34)降低温度,平衡正向移动,n(H2)/n(HCl)变小。
七、(本题共12分)
碱式碳酸铜【Cu2(OH)2CO3】是一种用途广泛的化工原料,实验室以废铜屑为原料制取碱式碳酸铜的步骤如下:
步骤一:废铜屑制硝酸铜
如图,用胶头滴管吸取浓HNO3缓慢加到锥形瓶内的废铜屑中(废铜屑过量),充分反应后过滤,得到硝酸铜溶液。
步骤二:碱式碳酸铜的制备
向大试管中加入碳酸钠溶液和硝酸铜溶液,水浴加热至70℃左右,用0.4 mol/L的NaOH溶液调节pH至8.5,振荡,静置,过滤,用热水洗涤,烘干,得到碱式碳酸铜产品。
完成下列填空:
35.写出浓硝酸与铜反应的离子方程式。
36.上图装置中NaOH溶液的作用是__。反应结束后,广口瓶内的溶液中,除了含有NaOH外,还有____(填写化学式)。
37.步骤二中,水浴加热所需仪器有____、__(加热、夹持仪器、石棉网除外);洗涤的目的是____。
38.步骤二的滤液中可能含有CO32-,写出检验CO32-的方法。
39.影响产品产量的主要因素有____。
40.若实验得到2.42 g样品(只含CuO杂质),取此样品加热至分解完全后,得到1.80 g固体,此样品中碱式碳酸铜的质量分数是____。
七、【答案】35.Cu+4H++2NO3-→Cu2++2NO2↑+2H2O(2分)
36.吸收氮氧化物(合理即给分);NaNO3 、NaNO2 (2分)
37.烧杯、温度计;除去产品表面吸附的硝酸钠(3分)
38.取样,加入稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,说明有CO32-。(1分)
39.温度、PH (2分) 40. 0.92(2分)
【解析】(36)广口瓶内铜与浓硝酸反应生成大气污染气体NOx,NaOH溶液可用来吸收NOx,利用NO2+NaOH→NaNO2+NaNO3+H2O可知,反应结束后,广口瓶的溶液中,除了剩余的NaOH外,还含有新生成的NaNO2与NaNO3。(37)因反应器为大试管,故水浴加热中用来盛放水的仪器可以选用烧杯、温度计(测定水温);洗涤可除去碱式碳酸铜表面的吸附的硝酸钠。(39)由步骤2可知实验成功的关键是控制溶液PH和反应温度,故影响产品质量的主要因素为温度、PH。(40)碱式碳酸铜完全分解得到CuO,设样品中碱式碳酸铜的质量分数为x,依据碱式碳酸铜的方程式,利用“差量法”可得:222:62=2.42x:(2.42-1.80),解得x=0.92。
八、(本题共12分)