25.(18分)用密度均为ρ、电阻率均为ρ0、粗细均匀的两根金属导线(横截面积不同)制成两个闭合正方形线框M和N,边长均为L,线框M、N的导线横截面积分别为S1、S2,且S1>S2。如图所示,匀强磁场仅存在于相对磁极之间,磁感应强度大小为
B,其他地方的磁场忽略不计。金属线框M水平放在磁场上边界的狭缝间,线框平面与磁场方向平行,开始运动时可认为M的aa'边和bb'边都处在磁场中,线框N在线框M的正上方,与线框M相距为h。两线框均从静止开始同时释放,其线框在下落过程中保持水平。设磁场区域在竖直方向足够长,不计空气阻力及两线框间的相互作用。
(1)计算线框N刚进入磁场时产生的感应电流。
(2)在下落过程中,若线框N恰能追上线框M,N追上M时,M下落的高度为H,求N追上M之前这一过程中线框N产生的焦耳热。
(3)若将线框M、N均由磁场上边界处先、后释放,释放的时间间隔为t,计算两线框在运动过程中的最大距离。
26.(14分)亚硝酞氯(化学式为NOCl,熔点为-64.5 ℃,沸点为-5.5 ℃)是一种黄色气体,遇水易水解。可用于合成清洁剂、触媒剂及中间体等。实验室可由氯气与一氧化氮在常温常压下合成。
(1)甲组同学拟制备原料气NO和Cl2,制备装置如下图所示。为制备纯净干燥的气体,填写下表中缺少的药品。
装置Ⅰ 烧瓶分液漏斗中 中 制备纯净MnO2 ① Cl2 制备纯净Cu ③ NO ④ ② 装置Ⅱ
(2)乙组同学利用甲组制得的NO和Cl2制备NOCl,装置如图所示。
①装置连接顺序为a→ (按气流自左向右方向,用小写字母表示)。
②装置Ⅳ、Ⅴ 除可进一步干燥NO 、Cl2外,另一个作用是 。 ③装置Ⅶ的作用是 。
④装置Ⅷ中吸收尾气时,NOCl与NaOH溶液发生反应的化学方程式为 。 (3)丙组同学查阅资料,查得王水是浓硝酸与浓盐酸的混合酸,一定条件下混合酸可反应生成亚硝酞氯和氯气,该反应的化学方程式为 。
27.(14分)某实验小组以粗镍(含少量Fe和Cr杂质)为原料制备Ni(NH3)6Cl2,并测定相关组分的含量。制备流程示意图如下:
已知:①部分离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按离子浓度为0.1 mol·L-1计算)如下表所示。
离子 Fe3+ Cr3+ Ni2+ 开始沉淀时pH 1.5 4.3 6.9 完全沉淀时pH 2.8 5.6 8.9
②Ni(OH)2为绿色难溶物。Ni(NH3)6(NO3)2、Ni(NH3)6Cl2均为可溶于水的蓝紫色晶体,水溶液均显碱性。 回答下列问题:
(1)实验需要配制250 mL 3.0 mol·L-1硝酸,需要的玻璃仪器有烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管和 。
(2)步骤(a)中Ni和浓硝酸反应的化学方程式为 。
(3)步骤(b)首先加入试剂X调节溶液的pH约为6,过滤后再继续加入X调节pH以得到绿色沉淀。 ①调节pH约为6的原因
是 。 ②试剂X可以是 (填字母)。
A.H2SO4 B.Ni(OH)2 C.NaOH D.Fe2O3 E.NiO (4)NH3含量的测定
Ⅰ.用电子天平称量m g产品于锥形瓶中,用25 mL水溶解后加入3.00 mL 6 mol·L-1盐酸,以甲基橙作指示剂,滴定至终点消耗0.5000 mol·L-1的NaOH标准溶液V1 mL。
Ⅱ.空白试验:不加入样品重复实验Ⅰ,消耗NaOH标准溶液V2 mL。 ①NH3的质量分数为 (用含V1、V2的代数式表示)。 ②在上述方案的基础上,下列措施能进一步提高测定准确度的有 (填字母)。
A.适当提高称量产品的质量 B.用H2SO4溶液替代盐酸 C.用酚酞替代甲基橙
D.进行平行实验
(5)为测定Cl-的含量,请补充完整下述实验方案。
称量m g产品于锥形瓶中,用25 mL水溶解, ,滴入2~3滴K2CrO4溶液作指示剂,用已知浓度的AgNO3标准溶液滴定至终点,记录读数,重复操作2~3次。
28.(15分)甲醇是重要的有机化工原料,目前世界甲醇年产量超过2.1×107 t,在能源紧张的今天,甲醇的需求也在增大。甲醇的合成方法如下: (ⅰ)CO(g)+2H2(g)另有: (ⅱ)2CO(g)+O2(g)
2CO2(g) ΔH=-566.0 kJ· mol-1 CH3OH(g) ΔH=-90 kJ· mol-1