【題目】實(shí)驗(yàn)室按照?qǐng)D1所示裝置制備氯酸鉀、氯水并進(jìn)行有關(guān)探究實(shí)驗(yàn)。
Ⅰ實(shí)驗(yàn)一 制取氯酸鉀和氯水
(1)A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________。
(2)制備KClO3需在70℃~80℃進(jìn)行,寫出制備KClO3的離子方程式______。
(3)裝置C的作用是_____ 。
(4)KCl 和KClO3的溶解度如圖2所示。反應(yīng)結(jié)束后,將裝置B中的溶液放到冰水浴中, 20秒后會(huì)析出較多晶體X。這樣做是因?yàn)?/span>________(選填a、b、c):
a. KClO3溶解度受溫度影響較大而KCl溶解度受溫度影響較小
b. 0℃時(shí),KClO3溶解度比KCl小
c. 溶液中的溶質(zhì)主要是KClO3
所以在冷卻過(guò)程中晶體X會(huì)沉淀析出,X的化學(xué)式是_______。
(5)上一步操作會(huì)不可避免地使另一種物質(zhì)同時(shí)析出,因此要獲得較純凈的X,需要進(jìn)行的具體的操作步驟是_________________。
Ⅱ實(shí)驗(yàn)二 氯酸鉀性質(zhì)研究
(6)在不同條件下KClO3可將KI氧化為不同的產(chǎn)物。該小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn),研究反應(yīng)條件對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物的影響(實(shí)驗(yàn)在室溫下進(jìn)行):
0.20 mol·L KI/ mL | KClO3(s) /g | 6.0 mol·L-1 H2SO4/ mL | 蒸餾水/ mL | |
試管1 | 1.0 | 0.10 | 0 | 9.0 |
試管2 | 1.0 | 0.10 | 3.0 | 6.0 |
①該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖?/span>__。
②設(shè)計(jì)試管1實(shí)驗(yàn)的作用是_____。
③實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn),試管2中產(chǎn)生黃色溶液,該同學(xué)預(yù)測(cè)KI被氧化為I2。用離子方程式表示該同學(xué)的預(yù)測(cè)____________;請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)2種實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證該預(yù)測(cè)正確(從加入試劑、現(xiàn)象、結(jié)論等方面描述)______________。
【答案】 MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O 3Cl2+6OH-5Cl-+ClO+3H2O 制備氯水 ab KClO3 將沉淀溶解于水,加熱,冷卻結(jié)晶,過(guò)濾洗滌,重復(fù)2-3次 研究H2SO4對(duì)該反應(yīng)產(chǎn)物的影響 研究沒有硫酸酸化時(shí),該反應(yīng)的產(chǎn)物 ClO3-+6I-+6H+=3I2+Cl-+3H2O 方案1:取反應(yīng)后的溶液,加入淀粉溶液,溶液變藍(lán)即說(shuō)明產(chǎn)物為碘單質(zhì);方案2:取反應(yīng)后的溶液,加入苯/四氯化碳溶液,振蕩,溶液分層,上層/下層顯紫色,即證明產(chǎn)生碘單質(zhì)。
【解析】(1)A中反應(yīng)為實(shí)驗(yàn)室制氯氣:MnO2+4HCl(濃) MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(2)制備氯酸鉀是將氯氣通入熱水中,根據(jù)化合價(jià)升降的原理,一定有氯化鉀生成,根據(jù)化合價(jià)升降相等和原子個(gè)數(shù)守恒,得到:3Cl2+6OH-5Cl-+ClO+3H2O。
(3)實(shí)驗(yàn)的目的是要得到氯水,所以C的作用是制備氯水。
(4)根據(jù)B中反應(yīng),得到的氯化鉀一定高于氯酸鉀,所以選項(xiàng)c錯(cuò)誤。而氯酸鉀之所以能從溶液中析出,一個(gè)是因?yàn)槠淙芤憾认鄬?duì)較小,另外一個(gè)是因?yàn)槠淙芙舛仁軠囟鹊挠绊懜黠@。所以選項(xiàng)a、選項(xiàng)b正確。洗出的是KClO3晶體。
(5)實(shí)際得到的一定是氯酸鉀和氯化鉀的混合物,提純氯酸鉀的方法就是重結(jié)晶,所以將重結(jié)晶的操作敘述一下即可。
(6)①實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2的區(qū)別在于是不加入了硫酸,所以實(shí)驗(yàn)的目的是:探究H2SO4對(duì)該反應(yīng)產(chǎn)物的影響。
②實(shí)驗(yàn)1沒有加入硫酸,所以是研究不添加硫酸時(shí),該反應(yīng)的產(chǎn)物。
③KI被氯酸鉀氧化為單質(zhì)碘,氯酸鉀被還原得到氯化鉀,實(shí)驗(yàn)②添加了硫酸,所以反應(yīng)物可以添加氫離子,方程式為:ClO3-+6I-+6H+=3I2+Cl-+3H2O。為了證實(shí)有單質(zhì)碘的生成,可以選擇用淀粉溶液檢驗(yàn)或者有機(jī)溶劑萃取后根據(jù)有機(jī)層的顏色變化檢驗(yàn)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列熱化學(xué)方程式中ΔH代表燃燒熱的是 ( )
A. CH4(g)+O2(g)===2H2O(l)+CO(g) ΔH1
B. H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH2
C. C2H5OH(l)+3O2(g)===2CO2(g)+3H2O(l) ΔH3
D. 2CO(g)+O2(g)===2CO2(g) ΔH4
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】X元素的陽(yáng)離子與Y的陰離子具有相同的核外電子排布,則下列比較中正確的是( )
A.原子序數(shù):X<Y
B.原子半徑:X<Y
C.離子半徑:X>Y
D.最外層電子數(shù):X<Y
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】醋酸是實(shí)驗(yàn)室及生活中的常見物質(zhì)。
(1)寫出醋酸的電離方程式______________。
(2)常溫下醋酸溶液的pH <7,用文字描述其原因是____________。
(3)能證明醋酸是弱酸的實(shí)驗(yàn)事實(shí)是(多選、錯(cuò)選不得分)_________。
a.同濃度的CH3COOH溶液和鹽酸分別與相同的Mg條反應(yīng),放出H2的初始速率醋酸慢
b.0.1 mol·L-1 CH3COONa溶液的pH> 7
c.CH3COOH溶液與Na2CO3反應(yīng)生成CO2
d.0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液可使紫色石蕊變紅
e. 常溫下0.1mol/l醋酸溶液的pH>1
(4)25 ℃時(shí),在體積均為20 mL、濃度均為0.1 mol·L-1的CH3COOH、HCl溶液中,分別逐滴加入濃度為0.1 mol·L-1的NaOH溶液,溶液pH隨加入NaOH溶液體積變化如圖所示。
ⅰ.當(dāng)加入NaOH溶液20 ml時(shí),①溶液的離子濃度大小關(guān)系是____________ 。
ⅱ.當(dāng)②溶液的pH=7時(shí),溶液中存在的微粒濃度大小關(guān)系正確的是____________。
a.c(Na+)=c(Ac-)>c(HAc)>c(H+)=c(OH-)
b.c(Na+)=c(Ac-)>c(H+)=c(OH-)>c(HAc)
c.c(HAc)>c(Na+)=c(Ac-)>c(H+)=c(OH-)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】催化還原CO2是解決溫室效應(yīng)及能源問(wèn)題的重要手段之一。研究表明,在Cu/ZnO催化劑存在下,在CO2中通入H2,二者可發(fā)生以下兩個(gè)平行反應(yīng):
反應(yīng)Ⅰ CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-53.7 kJ·mol-1
反應(yīng)Ⅱ CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2 kJ·mol-1
某實(shí)驗(yàn)室控制一定的CO2和H2初始投料比,在相同壓強(qiáng)下,經(jīng)過(guò)相同反應(yīng)時(shí)間測(cè)得如下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(其中“甲醇選擇性”是指轉(zhuǎn)化的CO2中生成甲醇的百分比):
反應(yīng)序號(hào) | T/K | 催化劑 | CO2轉(zhuǎn)化率/% | 甲醇選擇性/% |
① | 543 | Cu/ZnO納米棒 | 12.3 | 42.3 |
② | 543 | Cu/ZnO納米片 | 10.9 | 72.7 |
③ | 553 | Cu/ZnO納米棒 | 15.3 | 39.1 |
④ | 553 | Cu/ZnO納米片 | 12.0 | 71.6 |
(1)CO2的電子式是_____________。
(2)反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)表達(dá)式是K=______。
(3)對(duì)比①和③可發(fā)現(xiàn):同樣催化劑條件下,溫度升高,CO2轉(zhuǎn)化率升高, 而甲醇的選擇性卻降低,請(qǐng)解釋甲醇選擇性降低的可能原因_______________;
對(duì)比①、②可發(fā)現(xiàn),在同樣溫度下,采用Cu/ZnO納米片使CO2轉(zhuǎn)化率降低, 而甲醇的選擇性卻提高,請(qǐng)解釋甲醇的選擇性提高的可能原因____________。
(4)有利于提高CO2轉(zhuǎn)化為CH3OH平衡轉(zhuǎn)化率的措施有____。
a.使用Cu/ZnO納米棒做催化劑
b.使用Cu/ZnO納米片做催化劑
c.低反應(yīng)溫度
d.投料比不變,增加反應(yīng)物的濃度
e.增大CO2和H2的初始投料比
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】有關(guān)下列四個(gè)常用電化學(xué)裝置的敘述正確的是( )
圖1 堿性鋅錳電池 圖2 鉛—硫酸蓄電池 圖3 電解精煉銅 圖4 銀鋅紐扣電池
A. 圖1所示電池中,MnO2的作用是催化劑
B. 圖2所示電池放電過(guò)程中,硫酸濃度不斷增大
C. 圖3所示裝置工作過(guò)程中,電解質(zhì)溶液中Cu2+濃度始終不變
D. 圖4所示電池中,Ag2O是氧化劑,電池工作過(guò)程中還原為Ag
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】低溫脫硝技術(shù)可用于處理廢氣中的氮氧化物,發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為:2NH3(g)+NO(g)+NO2(g) 2N2+3H2O(g) ΔH<0,在恒容的密閉容器中,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是 ( )
A. 平衡時(shí),其他條件不變,升高溫度可使該反應(yīng)的平衡常數(shù)增大
B. 平衡時(shí),其他條件不變,增加NH3的濃度,廢氣中氮氧化物的轉(zhuǎn)化率減小
C. 單位時(shí)間內(nèi)消耗NO和N2的物質(zhì)的量比為1∶2時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡
D. 其他條件不變,使用高效催化劑,廢氣中氮氧化物的轉(zhuǎn)化率增大
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法正確的是
A.氧化還原反應(yīng)中可能只有一種元素的化合價(jià)發(fā)生變化
B.金屬離子被還原一定得到金屬單質(zhì)
C.陽(yáng)離子只有氧化性,陰離子只有還原性
D.在氧化還原反應(yīng)中,氧化劑與還原劑不可能是同一種物質(zhì)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)在探究Fe、Fe3+、Ag+相互間的反應(yīng)時(shí),設(shè)計(jì)了如下系列實(shí)驗(yàn)。已知: Ag+與SCN- 生成白色沉淀AgSCN。請(qǐng)按要求回答下列問(wèn)題。
他們先向硝酸酸化的0.05mol/L AgNO3溶液(pH≈2) 中加入稍過(guò)量鐵粉,攪拌后靜置,燒杯底部有黑色固體,溶液呈黃色; 經(jīng)檢驗(yàn)未生成其他含氮物質(zhì).
(1)由“黑色固體”,甲猜測(cè)固體中含有Ag; 他取出少量黑色固體,洗滌后放入試管中,后續(xù)操作是_______,發(fā)現(xiàn)有白色沉淀產(chǎn)生。
(2)乙取上層清液于試管中,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,產(chǎn)生藍(lán)色沉淀。由此得出Fe與Ag+間發(fā)生的離子反應(yīng)之一為___________。
(3)由“溶液呈黃色”,丙猜測(cè)溶液中有Fe3+; 而丁認(rèn)為在鐵粉稍過(guò)量充分反應(yīng)后的溶液中不可能合有Fe3+,其理由是(用離子方程式表示):________。
丙為證實(shí)自己的猜測(cè),取上層清液,滴加_______,溶液變紅,同時(shí)發(fā)現(xiàn)有白色沉淀產(chǎn)生,且溶液顏色深淺、沉淀量多少與取樣時(shí)間有關(guān),對(duì)比實(shí)驗(yàn)記錄如下:
序號(hào) | 取樣時(shí)間/min | 現(xiàn)象 |
ⅰ | 3 | 產(chǎn)生大量白色沉淀;溶液呈紅色 |
ⅱ | 30 | 產(chǎn)生白色沉淀;較3 min時(shí)量少;溶液紅色較3 min時(shí)加深 |
ⅲ | 120 | 產(chǎn)生白色沉淀;較30 min時(shí)量少;溶液紅色較30 min時(shí)變淺 |
①“白色沉淀”是_________。
②丙對(duì)Fe3+產(chǎn)生的原因分析:
因“未生成其他含氮物質(zhì)”,故認(rèn)為Fe2+不是被________氧化的。隨后又提出了如下假設(shè):
假設(shè)a:可能是鐵粉表面有氧化層,與H+反應(yīng)生成Fe3+;
假設(shè)b:Fe2+被O2氧化,而產(chǎn)生Fe3+;其對(duì)應(yīng)的高子反應(yīng)方程式為_________
假設(shè)c:__________氧化了Fe2+,而產(chǎn)生Fe3+
③丙為證實(shí)假設(shè)a、b不是主要原因,又補(bǔ)充了對(duì)比實(shí)驗(yàn): 向硝酸酸化的(pH=2)_____中加入過(guò)量鐵粉,攪拌后靜置,不同時(shí)間取上層清液清加KSCN溶液,3min時(shí)溶液呈淺紅色,30min后溶液幾乎無(wú)色。
④戊為證實(shí)上述假設(shè)c成立,設(shè)計(jì)了如右圖所示裝置:分別取此電池工作前與工作-段時(shí)間電源計(jì)指針回至“0”時(shí)左池中的溶液,同時(shí)分別滴加K3[FeCN)6]溶液,后者藍(lán)色沉淀較少;左池再滴加X的濃溶液,指針又有偏轉(zhuǎn)。則X為________溶液;該電池總反應(yīng)的離子方程式為:__________。
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