【題目】熱化學(xué)碘硫循環(huán)可用于大規(guī)模制氫氣,HI分解和SO2水溶液還原I2均是其中的主要反應(yīng)。回答下列問題:
(1)碘硫熱化學(xué)循環(huán)中,SO2的水溶液還原I2的反應(yīng)包括:SO2+I2+2H2O3H++HSO4- +2I- 、I-+I2 I3-。若起始時n(I2)=n(SO2)=1mo1,I- 、I3- 、H+ 、HSO4-的物質(zhì)的量隨()的變化如圖所示:
圖中表示的微粒:a為_____________,d為____________________。
(2)起始時 HI的物質(zhì)的量為1mo1,總壓強為0.1MPa下,發(fā)生反應(yīng) HI(g) H2(g)+I2(g) 平衡時各物質(zhì)的物質(zhì)的量隨溫度變化如圖所示:
①該反應(yīng)的△H __________________ (“>”或“<”)0。
②600℃時,平衡分壓p(I2)= ______MPa,反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=_____________ (Kp為以分壓表示的平衡常數(shù))。
(3)反應(yīng) H2(g)+I2(g) 2HI(g)的反應(yīng)機理如下:
第一步:I22I(快速平衡)
第二步:I+H2H2I(快速平衡)
第三步:H2I+I 2HI (慢反應(yīng))
①第一步反應(yīng)_____________ (填 “放出”或“吸收”)能量。
②只需一步完成的反應(yīng)稱為基元反應(yīng),基元反應(yīng)如aA+dD = gG+hH 的速率方程,v= kca(A)cd(D),k為常數(shù);非基元反應(yīng)由多個基元反應(yīng)組成,非基元反應(yīng)的速率方程可由反應(yīng)機理推定。H2(g)與I2(g)反應(yīng)生成 HI(g)的速率方程為v= ________(用含k1、k-1、k2…的代數(shù)式表示)。
【答案】H+ I3- > 0.0125 (或0.167) 吸收 c(H2)·c(I2)
【解析】
(1)加水稀釋,SO2+I2+2H2O3H++HSO4-+2I-正向移動,I-+I2I3-逆向移動,同時,加水稀釋后HSO4- 電離程度增大,結(jié)合圖中信息,可確定曲線a表示H+、曲線b表示I-、曲線c表示HSO4-、曲線d表示I3-。從而得出圖中表示的微粒:a為H+,d為I3-。答案為:H+;I3-;
(2) ①隨著溫度的不斷升高,HI的物質(zhì)的量不斷減小,H2的物質(zhì)的量不斷增大,則平衡正向移動,所以正反應(yīng)為吸熱反應(yīng),該反應(yīng)的△H>0。答案為:>;
②從圖中采集數(shù)據(jù),600℃時,n(HI)=0.75mol,n(H2)=0.125mol,反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變,從而得出平衡分壓p(I2)=MPa=0.0125MPa,反應(yīng)HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常數(shù)Kp==(或0.167)。答案為:0.0125;(或0.167);
(3)①第一步反應(yīng)斷裂共價鍵,吸收能量。答案為:吸收;
②反應(yīng)速率由慢反應(yīng)決定,即v=k3c(H2I)·c(I),
第一步是快速平衡,k1c(I2)=k-1c2(I),可得c2(I)=c(I2),
第二步也是快速平衡,k2c(I)·c(H2)=k-2c(H2I),可得c(H2I)=c(H2)·c(I),
v=k3c(H
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【題目】硫酸銅是一種常見的化工產(chǎn)品,它在紡織、印染、醫(yī)藥、化工、電鍍以及木材和紙張的防腐等方面有極其廣泛的用途。實驗室制備硫酸銅的步驟如下:
①在儀器a中先加入20 g銅片、60 mL水,再緩緩加入 17 mL濃硫酸;在儀器b中加入39 mL濃硝酸;在儀器c中 加入20%的石灰乳150 mL。
②從儀器b中放出約5 mL濃硝酸,開動攪拌器,然后采用滴加的方式逐漸將濃硝酸加到儀器a中,攪拌器間歇開動。當(dāng)最后一滴濃硝酸加完以后,完全開動攪拌器,等反應(yīng)基本停止下來時,開始用電爐加熱直至儀器a中的紅棕色氣體完全消失,立即將導(dǎo)氣管從儀器c中取出,再停止加熱。
③將儀器a中的液體倒出,取出未反應(yīng)完的銅片,溶液冷卻至室溫,析出藍(lán)色晶體。
試回答下列問題:
(1)儀器b的名稱為_______;將儀器b中液體滴入儀器a中的具體操作是_____________。
(2)寫出儀器a中反應(yīng)的化學(xué)方程式:________________。
(3)步驟②中將導(dǎo)氣管先從儀器c中取出再停止加熱的目的是____________________。
(4)為提高尾氣吸收,防止空氣污染,下列裝置___________(填字母)適合吸收逸出的氣體(反應(yīng)中產(chǎn)生的氣體因來不及被石灰乳吸收而逸出)。
(5)根據(jù)表中五水硫酸銅和硝酸銅在不同溫度下的溶解度,分析步驟③中溶液冷卻至室溫析出藍(lán)色晶體的主要原因:_________。除去硫酸銅晶體中的少量硝酸銅可采用____________方法,檢驗硝酸銅是否被除凈的方法:_____________。
(6)本實驗采用硝酸氧化法制取硫酸銅,工業(yè)上也常采用將銅在450 ℃左右焙燒,再與一定濃度的硫酸反應(yīng)制取硫酸銅的方法。采用硝酸氧化法的優(yōu)點在于__________________。
(7)用滴定法測定藍(lán)色晶體中Cu2+的含量。取a g試樣配成 100 mL 溶液,每次取 20. 00 mL,用 c mol L-1 EDTA (H2Y2-)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點,平均消耗EDTA溶液bmL。 滴定反應(yīng)為Cu2++ H2Y2-→CuY2-+2H+。計算藍(lán)色晶體中Cu2+質(zhì)量分?jǐn)?shù)w=____________。
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【題目】工業(yè)制溴的大致流程如圖:
已知溴的沸點為58.7℃,常溫下在水中的溶解度為3.58g;溴與碳酸鈉溶液反應(yīng)生成NaBr、NaBrO3、CO2等。則下列理解不正確的是( )
A. 步驟②通熱空氣是利用了溴的揮發(fā)性
B. 從混合液甲到混合液乙,目的是對溴進行富集
C. 步驟④加硫酸后發(fā)生氧化還原反應(yīng),其中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:1
D. 操作⑤可以采取萃取、分液、蒸餾
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【題目】碘化鈉在有機合成中用途廣泛,工業(yè)制備碘化鈉有多種方法,下圖是制備碘化鈉的兩種方案。已知:3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O;N2H4·H2O的沸點118℃,100℃開始分解。
(1)方案一中加入N2H4·H2O后發(fā)生的離子反應(yīng)為:2IO3-(aq)+3N2H4·H2O(l)=2I-(aq)+3N2(g)+7H2O(l) △H<0;部分裝置如圖1所示。
①圖1中儀器b的名稱為___。若要使分液漏斗中的液體流入三頸燒瓶中,具體的操作是___。
②實驗過程中需控制反應(yīng)溫度70℃左右的原因是___。圖1中加熱的方式最好選用____。
(2)結(jié)合NaI溶解度曲線(如圖2),流程圖中方法②的具體操作為:加熱蒸發(fā)、___、過濾、洗滌得到白色晶體。
(3)寫出方案二中加入Fe屑后的離子方程式_____。
(4)方案二比方案一得到產(chǎn)品的產(chǎn)率略低,其原因是____。
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【題目】下列萃取與分液結(jié)合進行的操作(用作萃取劑,從碘水中萃取磺)錯誤的是( )
A.碘水和加入分液漏斗后,蓋好玻璃塞,右手壓住分液漏斗口部,左手握住活塞部分,把分液漏斗倒轉(zhuǎn)過來振蕩
B.靜置,待分液漏斗中液體分層后,先使分液漏斗內(nèi)外空氣相通(準(zhǔn)備放出液體)
C.打開分液漏斗的活塞,使下層液體全部沿盛接液體的燒杯內(nèi)壁慢慢流出
D.最后繼續(xù)打開活塞,另用容器盛接并保存上層液體
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【題目】TiO2在光照射下可使水分解:2H2O2H2↑+O2↑,該過程類似植物的光合作用。如圖是光照射下TiO2分解水的裝置示意圖。下列敘述正確的是
A.該裝置可以將光能轉(zhuǎn)化為電能,同時也能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
B.TiO2電極上發(fā)生的反應(yīng)為:2H++2e-=H2↑
C.該裝置工作時,電流由TiO2電極經(jīng)R流向鉑電極
D.該裝置工作時,TiO2電極附近溶液的pH變大
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【題目】某課外活動小組欲利用CuO與NH3反應(yīng),研究NH3的某種性質(zhì)并測定其組成,設(shè)計了如下實驗裝置(夾持裝置未畫出)進行實驗。請回答下列問題:
(1)儀器a的名稱為______;儀器b中可選擇的試劑為______。
(2)實驗室中,利用裝置A,還可制取的無色氣體是______(填字母)。
A.Cl2 B.O2 C.CO2 D.NO2
(3)實驗中觀察到裝置C中黑色CuO粉末變?yōu)榧t色固體,量氣管有無色無味的氣體,上述現(xiàn)象證明NH3具有______性,寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式______。
(4)E裝置中濃硫酸的作用______。
(5)讀取氣體體積前,應(yīng)對裝置F進行的操作:______。
(6)實驗完畢,若測得干燥管D增重mg,裝置F測得氣體的體積為n L(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況),則氨分子中氮、氫的原子個數(shù)比為______(用含m、n字母的代數(shù)式表示)。
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【題目】圖中的A為直流電源,B為滲透飽和氯化鈉溶液和酚酞溶液的濾紙,C為電鍍槽,接通電路后,發(fā)現(xiàn)B上的c點顯紅色。請?zhí)羁眨?/span>
(1)電源A中a點為________極。
(2)濾紙B上發(fā)生氧化反應(yīng)的電極反應(yīng)方程式為:____________________。
(3)欲在電鍍槽中實現(xiàn)鐵上鍍鋅,接通K點,使c、d兩點短路:
①電極e上發(fā)生的反應(yīng)為:__________________;
②在此過程中電解液的濃度(填“始終不變”、“略微增大”、“略微減小”)___________;
③電鍍槽中盛放的電鍍液可以是________或________(只要求填兩種電解質(zhì)溶液)。
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【題目】將硫酸銅的稀溶液放在密閉容器中,緩緩抽去容器中的水蒸氣,溶液逐漸失水變成飽和溶液,再繼續(xù)抽氣,則變成各種含水鹽,最后變成無水硫酸銅。50℃時,容器中的壓強與晶體水合物中含水量的關(guān)系如圖所示,下列說法錯誤的是
A.曲線L-M對應(yīng)溶液中無硫酸銅晶體析出
B.曲線M-M對應(yīng)溶液溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)保持不變
C.曲線M- N對應(yīng)體系存在平衡:CuSO4(飽和溶液)CuSO4·5H2O(s)+H2O(g)
D.當(dāng)容器中壓強低于p后得到無水硫酸銅
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