(18分)銨鹽在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著重要的用途,請根據(jù)要求完成下列各題。
Ⅰ.某化學興趣小組欲從下列裝置中選取必要的裝置制取(NH4)2SO4溶液。
(1)儀器連接的順序(用接口序號字母表示)是:a
(2)試從電離平衡角度分析該實驗裝置A中能產(chǎn)生氨氣的原因:
。
(3)將裝置C中兩種液體分離開的操作名稱是 。
(4)(NH4)2SO4“低毒,有刺激性,有吸濕性、吸濕后固結成塊”。儲存應注意 。
Ⅱ.為提高氯化銨的經(jīng)濟價值,我國化學家設計了利用氫氧化鎂熱分解氯化銨制氨氣并得到堿式氯化鎂[Mg(OH)Cl]的工藝。某同學根據(jù)該原理設計的實驗裝置如圖:
請回答下列問題:
(1)裝置A中發(fā)生反應生成堿式氯化鎂的化學方程式為 。
(2)反應過程中持續(xù)通入N2的作用有兩點:一是使反應產(chǎn)生的氨氣完全導出并被稀硫酸充分吸收,
二是 。
(3)由MgCl2溶液蒸發(fā)得到MgCl2·6H2O晶體,蒸發(fā)的目的是_________。
a.得到熱飽和溶液 b.析出晶體
(4)鎂是一種用途很廣的金屬材料,目前世界上60%的鎂從海水中提取。
①若要驗證所得無水MgCl2中不含NaCl,最簡單的操作方法是:
。
②由MgCl2·6H2O制備無水MgCl2的操作在 氛圍中進行,若在空氣中加熱,則會生成Mg(OH)Cl。
(18分)
Ⅰ(1)d e f (2分)
(2)氫氧化鈉電離出的OH-增大了氨水中OH-濃度,促使氨水電離平衡NH3+H2O NH4++OH—左移,有利氨氣逸出。(2分)
(3) 分液(2分)。
(4)密封、陰涼、通風(2分)
Ⅱ(1)Mg(OH)2+NH4Cl MgOHCl+NH3↑+H2O(2分)
(2)防止裝置C中的AlCl3溶液倒吸入裝置B(2分)
(3)a(2分)
(4)①用鉑絲蘸取少量固體,置于酒精燈火焰上灼燒,若無黃色火焰產(chǎn)生,則證明所得無水氯化鎂晶體中不含氯化鈉。(2分)(答焰色反應也給分)
②HCl(氣流)(2分)
解析試題分析:Ⅰ(1)制取的氨氣與硫酸反應生成硫酸銨,剩余的氨氣用水吸收,故連接順序為a→d→e→f。
(2)氨水中存在電離平衡: NH3+H2O NH4++OH—,與NaOH混合后,NaOH電離出OH-,促使氨水電離平衡向左移動,有利氨氣逸出。
(3)分離互不相溶的液體的方法是:分液。
(4)因為(NH4)2SO4“低毒,有刺激性,有吸濕性、吸濕后固結成塊”,應防止水分進入,所以儲存應注意密封、陰涼、通風。
Ⅱ(1)根據(jù)題目所給信息,反應物為Mg(OH)2和NH4Cl,生成物為MgOHCl、NH3和H2O,所以化學方程式為:Mg(OH)2+NH4Cl MgOHCl+NH3↑+H2O。
(2)防止裝置C中的AlCl3溶液倒吸入裝置B
(3)由MgCl2溶液得到MgCl2·6H2O晶體的方法為蒸發(fā)濃縮、降溫結晶,所以蒸發(fā)的目的是:得到熱飽和溶液,故a項正確。
(4)①Na元素用焰色反應進行鑒別,所以操作方法是:用鉑絲蘸取少量固體,置于酒精燈火焰上灼燒,若無黃色火焰產(chǎn)生,則證明所得無水氯化鎂晶體中不含氯化鈉。
②因為MgCl2為強酸弱堿鹽,Mg2+發(fā)生水解反應,在HCl(氣流)中可以抑制MgCl2的水解,所以由MgCl2·6H2O制備無水MgCl2的操作在HCl氛圍中進行。
考點:本題考查實驗基本操作、實驗方案的分析、物質的檢驗、平衡移動、鹽類的水解。
科目:高中化學 來源: 題型:問答題
硫的化合物在生產(chǎn)和科研中發(fā)揮著重要作用。
(1)SO2Cl2常用于制造醫(yī)藥品、染料、表面活性劑等。已知:SO2Cl2(g)SO2(g)+Cl2(g) △H=+97.3 kJ·mol-1。某溫度時向體積為1 L的恒容密閉容器中充入0. 20mol SO2Cl2,達到平衡時,容器中含0.18mol SO2,則此過程反應吸收的熱量為_____ kJ,該溫度時反應的平衡常數(shù)為_____。將上述所得混合氣體溶于足量BaCl2溶液中,最終生成沉淀的質量為_______。
(2)工業(yè)上制備硫酸的過程中存在反應:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-198kJ·mol-1,400℃,1.01×105Pa,向容積為2L的恒容密閉容器中充入一定量 SO2和O2,n(SO3)和n(O2)隨時間的變化曲線如圖所示。
①0~20min反應的平均速率υ(O2)=___________。
②下列敘述正確的是 。
a.A點υ正(SO2)>υ逆(SO2)
b.B點處于平衡狀態(tài)
c.C點和D點n(SO2)相同
d.其它條件不變,500℃時反應達平衡,n(SO3)比圖中D點的值大
(3)工業(yè)上用Na2SO3溶液吸收煙氣中的SO2。將煙氣通入1.0 mol·L-1的Na2SO3溶液,當溶液pH約為6時,Na2SO3溶液吸收SO2的能力顯著下降,應更換吸收劑。此時溶液中c (SO32-)的濃度是0.2 mol·L-1,則溶液中c(HSO3-)是__mol·L-1。
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科目:高中化學 來源: 題型:計算題
固定和利用CO2,能有效地利用資源,并減少空氣中的溫室氣體。工業(yè)上正在研究利用CO2來生產(chǎn)甲醇燃料的方法,該方法的化學方程式是:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)=-49.0kJ·mol
某科學實驗小組將6mol CO2和8mol H2充入一容積為2L的密閉容器中(溫度保持不變),測得H2的物質的量隨時間變化如下圖中實線所示(圖中字母后的數(shù)字表示對應的坐標);卮鹣铝袉栴}:
(1)該反應在0~8min內(nèi)CO2的平均反應速率是 mol·L-1·min-1
(2)此溫度下該反應的平衡常數(shù)K的數(shù)值為 。
(3)僅改變某一條件再進行實驗,測得H2的物質的量隨時間變化如圖中虛線所示。
與實線相比,曲線Ⅰ改變的條件可能是 ,曲線Ⅱ改變的條件可能是 。若實線對應條件下平衡常數(shù)為,曲線Ⅰ對應條件下平衡常數(shù)為,曲線Ⅱ對應條件下平衡常數(shù)為,則、和的大小關系是 。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
(16分)Na2S2O8溶液可降解有機污染物4-CP,原因是Na2S2O8溶液在一定條件下可產(chǎn)生強氧化性自由基(SO4-)。通過測定4-CP降解率可判斷Na2S2O8溶液產(chǎn)生(SO4-·)的量。某研究小組探究溶液酸堿性、Fe2+的濃度對產(chǎn)生(SO4-·)的影響。
(1)溶液酸堿性的影響:其他條件相同,將4-CP加入到不同pH的Na2S2O8溶液中,結果如圖a所示。由此可知:溶液酸性增強, (填 “有利于”或“不利于”)Na2S2O8產(chǎn)生SO4-·。
(2)Fe2+濃度的影響:相同條件下,將不同濃度的FeSO4溶液分別加入c(4-CP)=1.56×10-4 mol·L-1、c(Na2S2O8)=3.12×10-3 mol·L-1的混合溶液中。反應240 min后測得實驗結果如圖b所示。
已知 S2O82- + Fe2+= SO4-·+ SO42- + Fe3+,此外還可能會發(fā)生:SO4-· + Fe2+=SO42- + Fe3+
① 實驗開始前,檢驗FeSO4溶液是否被氧化的試劑是 (化學式)。如被氧化可以觀察到的現(xiàn)象是 。
②當c(Fe2+)=3.2 ×10-3 mol·L-1時,4-CP降解率為 %,4-CP降解的平均反應速率的計算表達式為 。
③當c(Fe2+)過大時,4-CP降解率反而下降,原因可能是 。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
某酸性工業(yè)廢水中含有K2Cr2O7。光照下,草酸(H2C2O4)能將其中的Cr2O72—轉化為Cr3+。某課題組研究發(fā)現(xiàn),少量鐵明礬[Al2Fe(SO4)4·24H2O]即可對該反應起催化作用。為進一步研究有關因素對該反應速率的影響,探究如下:
(1)在25 ℃下,控制光照強度、廢水樣品初始濃度和催化劑用量相同,調(diào)節(jié)不同的初始pH和一定濃度草酸溶液用量,做對比實驗,完成以下實驗設計表(表中不要留空格)。
實驗編號 | 初始pH | 廢水樣品體積/mL | 草酸溶液體積/mL | 蒸餾水體積/mL |
① | 4 | 60 | 10 | 30 |
② | 5 | 60 | 10 | 30 |
③ | 5 | 60 | | |
實驗方案(不要求寫具體操作過程) | 預期實驗結果和結論 |
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
為比較Fe3+和Cu2+對H2O2分解的催化效果,某化學研究小組的同學分別設計了如圖1、2所示的實驗。請回答相關問題。
(1)定性分析:如圖1可通過觀察 ,定性比較得出結論。有同學提出將FeCl3改為0.05 mol/L Fe2(SO4)3更為合理,其理由是 。
(2)定量分析:如圖2所示,實驗時均生成40 mL氣體,其它可能影響實驗的因素均已忽略。實驗中需要測量的數(shù)據(jù)是 。
(3)加入0.10 mol MnO2粉末于50 mL H2O2溶液中,在標準狀況下放出氣體的體積和時間的關系如圖3所示。
①寫出H2O2在二氧化錳作用下發(fā)生反應的化學方程式 。
②實驗時放出氣體的總體積是 mL。
③A、B、C、D各點反應速率快慢的順序為: > > > 。
解釋反應速率變化的原因 。
④H2O2的初始物質的量濃度是 (請保留兩位有效數(shù)字)。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
某探究小組用測量HNO3與大理石反應過程中質量減小的方法,研究影響反應速率的因素。限選試劑:1.00 mol·L-1 HNO3、2.00 mol·L-1 HNO3,細顆粒大理石、粗顆粒大理石,35 ℃水浴。
(1)他們能完成哪些因素對速率影響的探究?
____________________________________________________________。
(2)請根據(jù)能進行的探究內(nèi)容,填寫以下實驗設計表,完成探究實驗:
(3)整個實驗中應控制的不變量是硝酸溶液體積和 。
(4)該實驗小組用如圖實驗裝置進行實驗。
①除電子天平、干燥管、錐形瓶、藥匙、膠塞等儀器外,必需的實驗儀器還有 。
②干燥管中應放置的試劑是 。
A.堿石灰 | B.無水CaCl2 |
C.P2O5固體 | D.濃硫酸 |
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
甲酸甲酯水解反應方程式為:HCOOCH3 + H2O HCOOH + CH3OH – Q(Q>0)
某小組通過實驗研究該反應(反應過程中體積變化忽略不計)。反應體系中各組分的起始量如下表。甲酸甲酯轉化率在溫度T1下隨反應時間(t)的變化如下圖:
組分 | 物質的量/mol |
HCOOCH3 | 1.00 |
H2O | 1.99 |
HCOOH | 0.01 |
CH3OH | 0.52 |
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科目:高中化學 來源: 題型:單選題
0.02mol·L—1的HCN溶液與0.02mol·L—1的NaCN溶液等體積混合,已知混合溶液中C(CN—)<C(Na+),則下列關系中,正確的是( )
A.C(Na+)>C(CN—)>C( H+)>C(OH―) | B.C(HCN)+C (CN—)=0.04mol·L—1 |
C.C(Na+)+C(H+)= C(CN—)+C(OH―) | D.C(CN—)>C(HCN) |
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