【題目】已知鐵粉與水蒸氣在不同溫度下反應,所得黑色固體產物的成分不同,某化學小組的同學為測定該固體產物的組成,稱取168mg純鐵粉,按下列步驟進行實驗:
①如圖所示連接好裝置檢查氣密性裝入藥品
②打開K,加熱某裝置,一段時間后,再加熱另一裝置;
③反應完成后,關閉K,停止加熱,冷卻后讀取收集到的氣體的體積
回答下列問題:
(1)實驗中先點燃___________處的酒精燈,該操作在將D中的導管伸入量筒中準備收集氣體之______ (填“前”或“后”)
(2)下列實驗操作的目的是:
①將鐵粉和石棉絨混合均勻___________;
②關閉K___________。
(3)判斷鐵粉與水蒸氣反應已經完成的現象是___________。
(4)有同學認為用D裝置測量氣體的體積時,伸入量筒中的導管應適當加長,該同學的理由是___________。
(5)用改進后的正確裝置進行實驗,收集到氣體的體積為67.2mL(已換算成標準狀況),則固體產物的組成為___________。
【答案】A 后 增大鐵粉與水蒸氣的接觸面積,以便充分反應 防止冷卻時,裝置內的壓強下降過快將空氣吸入裝置,影響H2體積的測定 量筒內液面不再發(fā)生變化 若導管太短,冷卻時,氣體不能回流,導致氣體體積偏大;若導管太長,導管不易插入量筒中,也不易從量筒中取出 FeO
【解析】
(1)在裝置內含有空氣,空氣與Fe在加熱時會發(fā)生化學反應,所以要先加熱A處酒精燈,使裝置內充滿水蒸氣,然后再加熱B處酒精燈;加熱A處酒精燈應該在收集H2的操作之后進行;
(2)從物質的存在狀態(tài)及影響化學反應速率的角度分析;從壓強影響物質的收集及純度分析操作目的;
(3)反應產生的H2是難溶于水的氣體,若反應不再發(fā)生,則無氫氣產生;
(4)從氣體體積的熱脹冷縮及操作的難易分析;
(5)先計算Fe、H2的物質的量,根據H2是Fe與水反應的產物計算生成氧化物的化學式。
(1)裝置中的空氣與Fe會發(fā)生反應,影響實驗測定,因此要先加熱A處的酒精燈,用水蒸氣排出裝置內的空氣,以防鐵粉受熱后與空氣反應;因反應后裝置內會留有H2,必須將裝置內的氣體全部收集到量筒中,否則所測氣體的體積將偏小,故加熱A前要先把D處收集裝置安裝好,即點燃A處酒精燈在將D中的導管伸入量筒中準備收集氣體之后進行;
(2)①Fe是固體物質,為增大水蒸氣與Fe粉反應的接觸面積,可以使用石棉絨,使Fe粉附著在石棉絨上;
②反應完成后,關閉K,停止加熱,冷卻后讀取收集到的氣體的體積,關閉K目的是防止冷卻時,裝置內的壓強下降過快將空氣吸入裝置,影響H2體積的測定;
(3)鐵粉與水蒸氣生成黑色產物,與鐵粉的顏色不易區(qū)分,只能根據反應產生的H2的難溶性,用不再產生氣體,即氣體的體積不發(fā)生變化作為反應完成的標志;
(4)有同學認為用D裝置測量氣體的體積時,伸入量筒中的導管應適當加長,該原因是反應是在加熱時進行的,產生的氫氣在溫度高時體積大,當溫度降低時體積減小,若導管太短,冷卻時,氣體不能回流,導致氣體體積偏大;但是若導管太長,導管就不易插入量筒中,反應結束時導氣管也不易從量筒中取出;
(5)n(Fe)=0.168g÷56g/mol=0.003mol,n(H2)=0.0672L÷22.4L/mol=0.003mol,n (Fe):n (O) =1:1,所以根據電子守恒、元素守恒,可得反應方程式為Fe+H2O(g)FeO+H2,則所得固體化學式為FeO。
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【題目】下列反應中,不屬于四種基本反應類型但屬于氧化還原反應的是
A.2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
B.CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4
C.Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O
D.4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
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【題目】煤是重要的化工原料,用煤作燃料不僅浪費,而且因煙煤中含有硫的化合物(FeS2)燃燒時生成SO2氣體造成環(huán)境污染。假設一個具有3萬戶人口的小型城市,平均每戶燃煤5kg,這種煤含FeS25%,在燃燒時如有90%的S轉化為SO2,并被排入大氣中,試計算:
(1)該城市僅居民作燃料用煤一年(365天)向大氣中排放SO2的總質量達多少噸?______
(2)假如這些SO2全部能回收,可生產98%的H2SO4多少噸?____________
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【題目】圖為某化學反應速率一時間圖。在t1時刻升高溫度或增大壓強,都符合圖所示變化的反應是
A. 4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)ΔH<0
B. 2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH< 0
C. H2(g)+I2(g)2HI(g)ΔH>0
D. C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)ΔH>0
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【題目】決定物質性質的重要因素是物質結構。請回答下列問題:
(1)已知元素M是組成物質Ca5(PO4)3F的一種元素。元素M的氣態(tài)原子逐個失去第1個至第5個電子所需能量(即電離能,用符號I1至I表示)如表所示:
I1 | I2 | I3 | I4 | I5 | |
電離能(kJ/mol) | 589.8 | 1145.4 | 4912.4 | 6491 | 8153 |
元素M化合態(tài)常見化合價是___________價,其基態(tài)原子電子排布式為___________。
(2)往硫酸銅溶液中加入過量氨水,可形成[Cu(NH3)4]SO4,溶液,該溶液可用于溶解纖維素。
①[Cu(NH3)4]SO4中陰離子的立體構型是___________。
②除硫元素外,[Cu(NH3)4]SO4中所含元素的電負性由小到大的順序為___________。
③NF3與NH3的空間構型相同,中心原子的軌道雜化類型均為___________。但NF3不易與Cu2+形成化學鍵,其原因是___________。
(3)一種Hg-Ba-Cu-O高溫超導材料的晶胞(長方體)如圖所示。
①該物質的化學式為___________。
②已知該晶胞中兩個Ba2+的間距為cpm。則距離Ba2+最近的Hg+數目為___________個,二者的最短距離為___________pm。(列出計算式即可,下同)
③設該物質的摩爾質量為M,阿伏加德羅常數的值為NA,則該晶體的密度為___________g·cm-3。
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【題目】已知地球上元素原子各電子層最多能容納的電子數為2n2(n表示電子層序數),若X星球上的元素原子各電子層最多能容納的電子數為n(n+1),n表示電子層數,該星球上元素原子的電子排布的其他規(guī)則與地球相同,回答下列問題:
(1)X星球上的質子數為5的元素原子最外層電子數為___個;
(2)X星球上的質子數為9的元素原子的結構示意圖為___,該元素屬于___元素(填“金屬”或“非金屬”)。
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【題目】高溫、催化劑條件下,某反應達到平衡,平衡常數K=c(CO)·c(H2O)/c(CO2)·c(H2)恒容時,溫度升高,H2濃度減。铝姓f法正確的是
A. 該反應的焓變?yōu)樨撝?/span>
B. 升高溫度,正反應速率增大,逆反應速率減小,平衡正向移動
C. 2CO2(g)+2H2(g)2CO(g)+2H2O(g) 的平衡常數K1=K2
D. 若恒容、恒溫下充入CO,則K值變大
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】H2S燃料電池應用前景非常廣闊,該電池示意圖如下。下列說法正確的是( )
A. 電極a是正極 B. O2-由電極a移向電極b
C. 電極 a 的反應式為:2H2S+2O2--4e-=S2+2H2O D. 當通入1.12LO2,轉移電子數0.2NA
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