【題目】已知SO2可以用Fe(NO3)3溶液吸收,按如圖所示裝置展開相關(guān)探究:取一定量的銅片于三頸燒瓶中,通入一段時間N2后再加入足量的濃硫酸,加熱;裝置A中有白霧(硫酸酸霧)生成,裝置B中產(chǎn)生白色沉淀。回答下列問題:
(1)裝置A中用于添加濃硫酸的儀器名稱為_________________。
(2)實(shí)驗(yàn)開始前需進(jìn)行的操作是_____________________。
(3)加入濃硫酸之前先通入N2一段時間,其目的是_____________。
(4)排除裝置A中白霧影響,可在裝置A、B間增加洗氣瓶C,則C中盛放的試劑是_______;若用NaOH溶液處理尾氣,則發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________。
(5)經(jīng)過討論,該小組對裝置B中產(chǎn)生沉淀的原因,提出下列假設(shè)(不考慮各因素的疊加,不考慮體系殘留的氧氣);
假設(shè)1:裝置A中白霧進(jìn)入裝置B中參與了反應(yīng);
假設(shè)2:________;
假設(shè)3: Fe(NO3)3溶液顯酸性,在此酸性條件下NO3-能氧化SO2。
(6)請你設(shè)計實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述假設(shè)3,寫出實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。
實(shí)驗(yàn)步驟(簡述操作過程) | 預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論 |
①測1.0mol/LFe(NO3)3溶液的pH ②取與Fe(NO3)3溶液中c(NO3-)相同的適量Ba(NO3)2溶液滴入試管中 ③______________ ④向試管中通入適量SO2氣體 | _____________ |
(7)若假設(shè)2正確,請寫出B中發(fā)生氧化還原反應(yīng)的離子方程式:_________。
【答案】分液漏斗 檢查裝置的氣密性 排除空氣的干擾 飽和NaHSO3溶液 SO2+2OH-═SO32-+H2O SO2被Fe3+氧化為SO42- 向試管中滴加少許稀硝酸,調(diào)節(jié)pH與①相同 若有白色沉淀,則假設(shè)3成立;反之,則假設(shè)3不成立 2Fe3++SO2+2H2O═2Fe2++SO42-+4H+
【解析】
(1)裝置A中用于添加濃硫酸的儀器為分液漏斗;
(2)實(shí)驗(yàn)中有氣體參與反應(yīng),需要先檢驗(yàn)裝置的氣密性;
(3)空氣中氧氣能氧化亞鐵離子,干擾實(shí)驗(yàn);
(4)C中盛放的物質(zhì)能吸收硫酸且不能吸收二氧化硫、不能引進(jìn)新的雜質(zhì);二氧化硫?qū)儆谒嵝匝趸,能和堿反應(yīng)生成鹽和水;
(5)鐵離子具有氧化性,將SO2氧化為SO42-;
(6)要驗(yàn)證假設(shè)3,硝酸鐵是強(qiáng)酸弱堿鹽,其溶液呈酸性,要證明是酸性條件下硝酸根離子氧化二氧化硫,可以用硝酸的強(qiáng)堿鹽溶液、少量稀硝酸,控制與硝酸鐵溶液的pH相同、硝酸根離子濃度相同,然后向溶液中通入少量二氧化硫觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象;
(7)若假設(shè)2正確,Fe3+將SO2氧化為SO42-,自身被還原為Fe2+,而后生成的SO42-與Ba2+反應(yīng)生成BaSO4;
(1)裝置A中用于添加濃硫酸的儀器為分液漏斗;
(2)A中制備二氧化硫,B中進(jìn)行二氧化硫的性質(zhì)實(shí)驗(yàn),需要先檢驗(yàn)裝置的氣密性;
(3)裝置中含有空氣,空氣中氧氣能氧化亞鐵離子干擾實(shí)驗(yàn),所以通入氮?dú)獾哪康氖桥懦諝獾母蓴_;
(4)排除裝置A中白霧影響,可在裝置A.B間增加洗氣瓶C,C中盛放的物質(zhì)能吸收硫酸且不能吸收二氧化硫、不能引進(jìn)新的雜質(zhì),則需要飽和NaHSO3溶液等;二氧化硫?qū)儆谒嵝匝趸,能和堿溶液發(fā)生反應(yīng)生成鹽和水,離子方程式為SO2+2OH=SO32+H2O;
(5)鐵離子具有氧化性、二氧化硫具有還原性,可能是SO2被Fe3+氧化為SO42;
(6)要驗(yàn)證假設(shè)3,硝酸鐵是強(qiáng)酸弱堿鹽,其溶液呈酸性,要證明是酸性條件下硝酸根離子氧化二氧化硫,可以用硝酸的強(qiáng)堿鹽溶液、少量稀硝酸,控制與硝酸鐵溶液的pH相同、硝酸根離子濃度相同,然后向溶液中通入少量二氧化硫觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,其操作步驟為:
①測1.0mol/LFe(NO3)3溶液的pH
②取與Fe(NO3)3溶液中c(NO3)相同的適量Ba(NO3)2溶液滴入試管中;
③向試管中滴加少許稀硝酸,調(diào)節(jié)pH與①相同;
④向試管中通入適量SO2氣體,
通過以上一系列操作,得到的結(jié)論為:如果溶液中有白色沉淀生成就說明假設(shè)3成立,否則假設(shè)3不成立;
(7)若假設(shè)2正確,Fe3+將SO2氧化為SO42,自身被還原為Fe2+,而后生成的SO42與Ba2+反應(yīng)生成BaSO4,反應(yīng)的相關(guān)離子方程式為:2Fe3++SO2+2H2O═2Fe2++SO42-+4H+。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】最近科學(xué)家獲得了一種穩(wěn)定性好、抗氧化能力強(qiáng)的活性化合物A;其結(jié)構(gòu)如下:
為了研究X的結(jié)構(gòu),將化合物A在一定條件下水解只得到和C。經(jīng)元素分析及相對分子質(zhì)量測定,確定C的分子式為C7H6O3,C遇FeCl3水溶液顯紫色,與NaHCO3溶液反應(yīng)有CO2產(chǎn)生。
請回答下列問題:
(1)化合物B能發(fā)生下列哪些類型的反應(yīng)________。
A.取代反應(yīng) B.加成反應(yīng)
C.縮聚反應(yīng) D.氧化反應(yīng)
(2)寫出化合物C所有可能的結(jié)構(gòu)簡式______________________________。
(3)C可通過下圖所示途徑合成,并制取冬青油和阿司匹林。
(ⅰ)寫出有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式:D:______________,C:________________,E:______________。
(ⅱ)寫出變化過程中①、⑥的化學(xué)方程式(注明反應(yīng)條件)
反應(yīng)①__________________________________;反應(yīng)⑥_____________________________。
(ⅲ)變化過程中的②屬于____________反應(yīng),⑦屬于________反應(yīng)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】SO2是空氣中主要的大氣污染物,國家規(guī)定在排放前必須經(jīng)過處理。
Ⅰ.堿液吸收法:工業(yè)上常用NaOH溶液做吸收液。
(1)向0.5L1 mol·L-1的NaOH溶液中通入標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下11.2L的SO2。
①寫出反應(yīng)的離子方程式__________;
②已知:Ka1=1.54×10-2,Ka2=1.02×10-7,則所得溶液呈_______(填“酸性”、“堿性”或“中性”),下列有關(guān)吸收液中粒子濃度大小關(guān)系正確的是_________。
A c(H2SO3)>c(SO32-)
B c(Na+)+c(H+)=c(HSO3-)+2c(SO32-)+c(OH-)
C c(Na+)=c(H2SO3)+c(HSO3-)+c(SO32-)
D c(Na+)>c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H+)>c(OH-)
(2)工業(yè)上也可以用Na2SO3溶液吸收SO2,并用電解法處理吸收SO2后所得溶液以實(shí)現(xiàn)吸收液的回收再利用,裝置如下圖所示:
①工作一段時間后,陰極區(qū)溶液的pH_______(填“增大”、“減小”或“不變”)。
②寫出陽極的電極反應(yīng)式_______。
Ⅱ.SO2的回收利用:
(3)SO2與Cl2反應(yīng)可制得磺酰氯(SO2Cl2),反應(yīng)為SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(g)。按投料比1:1把SO2與Cl2充入一恒壓的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),SO2的轉(zhuǎn)化率與溫度T的關(guān)系如下圖所示:
① 該反應(yīng)的ΔH________(填“>”、“<”或“=”)0。
② 若反應(yīng)一直保持在p壓強(qiáng)條件下進(jìn)行,則M點(diǎn)的分壓平衡常數(shù)Kp=_____(用含p的表達(dá)式表示,用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×體積分?jǐn)?shù))。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在25℃時,氨水的電離平衡常數(shù)為Kb,用蒸餾水稀釋1 mol·L-1氨水至0.01 mol·L-1,隨溶液的稀釋,下列各項中始終保持增大趨勢的是( )
A.c(OH-)
B.c(OH-)/c(NH3·H2O)
C.c(NH3·H2O)/c(NH4+)
D.Kb
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】利用生物燃料電池原理研究室溫下氨的合成,電池工作時MV2+/MV+在電極與酶之間傳遞電子,示意圖如下所示。下列說法錯誤的是
A. 相比現(xiàn)有工業(yè)合成氨,該方法條件溫和,同時還可提供電能
B. 陰極區(qū),在氫化酶作用下發(fā)生反應(yīng)H2+2MV2+2H++2MV+
C. 正極區(qū),固氮酶為催化劑,N2發(fā)生還原反應(yīng)生成NH3
D. 電池工作時質(zhì)子通過交換膜由負(fù)極區(qū)向正極區(qū)移動
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】我國科研人員提出了由CO2和CH4轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)品CH3COOH的催化反應(yīng)歷程。該歷程示意圖如下。
下列說法不正確的是
A. 生成CH3COOH總反應(yīng)的原子利用率為100%
B. CH4→CH3COOH過程中,有C―H鍵發(fā)生斷裂
C. ①→②放出能量并形成了C―C鍵
D. 該催化劑可有效提高反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】一定溫度下,某容積為2L的密閉容器內(nèi),某一反應(yīng)中M、N的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時間變化的曲線如圖所示:
(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________________________
(2)在圖上所示的三個時刻中___________(填t1、t2或t3)時刻處于平衡狀態(tài),此時v正________v逆(填>、<或=);達(dá)到平衡狀態(tài)后,平均反應(yīng)速率v(N):v(M)=___________
(3)若反應(yīng)容器的容積不變,則“壓強(qiáng)不再改變”_________(填“能”或“不能”)作為該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)。
(4)已知M、N均為氣體,則下列措施能增大反應(yīng)速率的是________(選填字母) A.升高溫度 B.降低壓強(qiáng) C.減小M的濃度 D.將反應(yīng)容器體積縮小
(5)向一個容積為4L的密閉容器中充入7molSO2和4molO2,在一定溫度和壓強(qiáng)下,發(fā)生如下反應(yīng):2SO2(g)+O22SO3(g),經(jīng)4s后達(dá)到平衡狀態(tài),測得SO2的物質(zhì)的量是3mol,則以O2表示的反應(yīng)速率為________;平衡時SO3的物質(zhì)的量濃度________
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】A、B、C、D四種有機(jī)物分子中的碳原子數(shù)目相同,標(biāo)準(zhǔn)狀況下烴A對氫氣的相對密度是13;烴B跟HBr反應(yīng)生成C;C與D混合后加入NaOH并加熱,可生成B。
(1)寫出有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡式:A____;D____。
(2)寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式:____。
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