【題目】某化學(xué)興趣小組為研究生鐵(含碳)與濃硫酸的反應(yīng)情況及產(chǎn)物的性質(zhì),設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)裝置b的名稱______________;按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持裝置及尾氣處理裝置未畫出)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,裝置B中觀察到的現(xiàn)象是________________;裝置C中有白色沉淀生成,該沉淀是____(填化學(xué)式)。
(2)裝置A中還會(huì)產(chǎn)生CO2氣體,請(qǐng)寫出產(chǎn)生CO2的化學(xué)方程式:_______________________________。
(3)為了驗(yàn)證裝置A中產(chǎn)生的氣體中含有CO2,應(yīng)先從下列①~④中選出必要的裝置(最簡(jiǎn)單)連接A裝置中c處管口,從左到右的順序?yàn)?/span>_____________________(填序號(hào));然后再進(jìn)行的操作是從a處多次鼓入N2,其目的是_____________________________。
堿石灰① 品紅溶液② 高錳酸鉀溶液③ 澄清石灰水④
(4)某同學(xué)通過(guò)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)后期裝置A中產(chǎn)生的氣體中還含有H2,理由是____________(用離子方程式表示)。
【答案】(14分,每空2分)(1)分液漏斗;品紅試紙褪色,石蕊試紙變紅 ; BaSO4
(2)C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2O
(3)③②④ 趕盡裝置中的空氣,防止空氣的CO2影響實(shí)驗(yàn)
(4)Fe+2H+=== Fe2++H2↑
【解析】
(1)由裝置圖可知,儀器b為分液漏斗,生鐵(含碳)與濃硫酸反應(yīng)生成二氧化硫,可使?jié)駶?rùn)的品紅試紙褪色,濕潤(rùn)的石蕊試紙變紅;硝酸具有強(qiáng)氧化性,把二氧化硫通入硝酸鋇溶液,會(huì)生成硫酸鋇沉淀;
(2)碳與濃硫酸反應(yīng)生成二氧化碳、二氧化硫與水;
(3)二氧化碳和二氧化硫都能使澄清石灰水變渾濁,因此應(yīng)先用酸性高錳酸鉀溶液吸收二氧化硫,然后通過(guò)品紅溶液檢驗(yàn)二氧化硫是否除盡,最后通入澄清石灰水檢驗(yàn)二氧化碳;
由于裝置有空氣,空氣中含有二氧化碳,開(kāi)始鼓入氮?dú)猓疟M裝置中的空氣,防止空氣中的CO2影響實(shí)驗(yàn);
(4)隨著反應(yīng)的進(jìn)行濃硫酸變?yōu)橄×蛩幔?/span>Fe和稀硫酸反應(yīng)生成氫氣。
(1)由裝置圖可知,儀器b為分液漏斗,生鐵(含碳)與濃硫酸反應(yīng)生成二氧化硫,可使?jié)駶?rùn)的品紅試紙褪色,濕潤(rùn)的石蕊試紙變紅;把二氧化硫通入硝酸鋇溶液,溶液顯酸性,硝酸根離子把二氧化硫氧化為硫酸,因此會(huì)生成硫酸鋇沉淀;
(2)碳與濃硫酸反應(yīng)生成二氧化碳、二氧化硫與水,反應(yīng)的方程式為C+2H2SO4(濃)CO2↑+2SO2↑+2H2O;
(3)二氧化碳和二氧化硫都能使澄清石灰水變渾濁,因此應(yīng)先用酸性高錳酸鉀溶液吸收二氧化硫,然后通過(guò)品紅溶液檢驗(yàn)二氧化硫是否除盡,最后通入澄清石灰水檢驗(yàn)二氧化碳,即從左到右的順序?yàn)棰邰冖;由于裝置有空氣,空氣中含有二氧化碳,開(kāi)始鼓入氮?dú)猓疟M裝置中的空氣,防止空氣中的CO2影響實(shí)驗(yàn);
(4)隨著反應(yīng)的進(jìn)行濃硫酸變?yōu)橄×蛩幔?/span>Fe和稀硫酸反應(yīng)生成氫氣,反應(yīng)離子方程式為Fe+2H+=Fe2++H2↑。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】Sn 元素位于元素周期表第IVA 族,SnCl4可用作媒染劑和催化劑,工業(yè)上常用氯氣與金屬錫在300℃反應(yīng)制備SnCl4。SnCl4 極易水解,SnCl2、SnCl4的一些物理數(shù)據(jù)如下:
物質(zhì) | 狀態(tài) | 熔點(diǎn)/℃ | 沸點(diǎn)/℃ |
Sn | 銀白色固體 | 232 | 2260 |
SnCl2 | 無(wú)色晶體 | 246 | 652 |
SnCl4 | 無(wú)色液體 | -33 | 114 |
用下列裝置合成四氯化錫(夾持裝置略)。注:在儀器3 中各加入0.6 mL濃硫酸,實(shí)驗(yàn)操作如下:
I.把干燥的儀器按圖示裝置連接好,在儀器1中加入B mL濃鹽酸,在儀器2中加入2.0g KMnO4,在儀器5中加入2~3顆Sn粒;
II.打開(kāi)活塞,讓鹽酸流下,均勻產(chǎn)生Cl2并充滿整套裝置,然后加熱Sn粒,將生成的SnCl4收集在儀器6中;
III.Sn粒反應(yīng)完畢后,停止加熱,同時(shí)停止滴加鹽酸,取下儀器6,迅速蓋好蓋子。
請(qǐng)回答:
(1)寫出儀券2中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)方程式________________________。
(2)下列說(shuō)法不正確的是______。
A.裝置連接好,加入藥品前要檢查裝置的氣密性
B.產(chǎn)生的Cl2先充滿整套裝置,這步操作不可以省略
C.操作中應(yīng)控制鹽酸的滴入速率,不能太快,也不能太慢
D.儀器6 可用冰水浴冷卻,也可以自然冷卻
(3)儀器7 放的試劑是_______________________,作用是___________________、__________________。
(4)SnCl4在空氣中與水蒸氣反應(yīng)除生成白色SnO2·xH2O固體,還可以看到___________________現(xiàn)象,化學(xué)方程式為___________________________________。
(5)經(jīng)測(cè)定產(chǎn)品中含有少量的SnCl2,可能的原因___________( 用化學(xué)方程式表示)。
(6)產(chǎn)品中含少量SnCl2,測(cè)定SnCl4純度的方法:取0.400 g產(chǎn)品溶于50 mL的稀鹽酸中,加入淀粉溶液作指示劑,用0.0100mol/L碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),消耗標(biāo)準(zhǔn)液8.00 mL,反應(yīng)原理為:3SnCl2+ KIO3+ 6HCl==3SnCl4+ KI+ 3H2O,判斷滴定終點(diǎn)的依據(jù)為______________________________,產(chǎn)品的純 度為___________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】納米級(jí)Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關(guān)注,下表為制取Cu2O的兩種方法:
方法a | 用炭粉在高溫條件下還原CuO |
方法b | 電解法,反應(yīng)為2Cu+H2O Cu2O+H2↑ |
(1)工業(yè)上常用方法b制取Cu2O而很少用方法a,其原因是反應(yīng)條件不易控制,若控溫不當(dāng)易生成__而使Cu2O產(chǎn)率降低。
(2)已知:
①2Cu(s)+ O2(g)Cu2O(s) ΔH1=-169 kJ·mol-1
②C(s)+ O2(g)CO(g) ΔH2=-110.5 kJ·mol-1
③Cu(s)+O2(g)CuO(s) ΔH3=-157 kJ·mol-1
則方法a中發(fā)生的反應(yīng):2CuO(s)+C(s)= Cu2O(s)+CO(g);△H=________。
(3)方法b是用肼燃料電池為電源,通過(guò)離子交換膜電解法控制電解液中OH-的濃度來(lái)制備納米Cu2O,裝置如圖所示:
①上述裝置中B電極應(yīng)連_________電極(填“C”或“D”)。
②該離子交換膜為____離子交換膜(填“陰”或“陽(yáng)”),該電解池的陽(yáng)極反應(yīng)式為_______。
③原電池中負(fù)極反應(yīng)式為______________。
(4)在相同體積的恒容密閉容器中,用以上方法制得的兩種Cu2O分別進(jìn)行催化分解水的實(shí)驗(yàn):2H2O(g) 2H2(g)+O2(g) ΔH>0。水蒸氣的濃度隨時(shí)間t的變化如下表所示:
序號(hào) | 溫度/℃c/mol·L-1t/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
① | T1 | 0.050 | 0.049 2 | 0.048 6 | 0.048 2 | 0.048 0 | 0.048 0 |
② | T1 | 0.050 | 0.048 8 | 0.048 4 | 0.048 0 | 0.048 0 | 0.048 0 |
③ | T2 | 0.10 | 0.096 | 0.093 | 0.090 | 0.090 | 0.090 |
①催化劑的催化效率:實(shí)驗(yàn)①_______實(shí)驗(yàn)②(填“>”或“<”)。
②實(shí)驗(yàn)①、②、③的化學(xué)平衡常數(shù)K1、K2、K3的大小關(guān)系為________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】CH4、H2、C都是優(yōu)質(zhì)的能源物質(zhì),它們?nèi)紵臒峄瘜W(xué)方程式為:
①CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=﹣890.3kJmol﹣1
②2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=﹣571.6kJmol﹣1
③C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=﹣393.5kJmol﹣1
(1)在深海中存在一種甲烷細(xì)菌,它們依靠酶使甲烷與O2作用產(chǎn)生的能量存活,甲烷細(xì)菌使1mol甲烷生成CO2氣體與液態(tài)水,放出的能量(填“>”“<”或“=”)890.3kJ.
(2)甲烷與CO2可用于合成合成氣(主要成分是一氧化碳和氫氣):CH4+CO2═2CO+2H2 , 1g CH4完全反應(yīng)可釋放15.46kJ的熱量,則:
①能表示該反應(yīng)過(guò)程中能量變化的是(圖1)(填字母).
②若將物質(zhì)的量均為1mol的CH4與CO2充入某恒容密閉容器中,體系放出的熱量隨著時(shí)間的變化如圖2所示,則CH4的轉(zhuǎn)化率為 .
(3)C(s)與H2(g)不反應(yīng),所以C(s)+2H2(g)═CH4(g)的反應(yīng)熱無(wú)法直接測(cè)量,但通過(guò)上述反應(yīng)可求出C(s)+2H2(g)═CH4(g)的反應(yīng)熱△H= .
(4)目前對(duì)于上述三種物質(zhì)的研究是燃料研究的重點(diǎn),下列關(guān)于上述三種物質(zhì)的研究方向中可行的是(填字母).
A.尋找優(yōu)質(zhì)催化劑,使CO2與H2O反應(yīng)生成CH4與O2 , 并放出熱量
B.尋找優(yōu)質(zhì)催化劑,在常溫常壓下使CO2分解生成碳與O2
C.尋找優(yōu)質(zhì)催化劑,利用太陽(yáng)能使大氣中的CO2與海底開(kāi)采的CH4合成合成氣(CO、H2)
D.將固態(tài)碳合成為C60 , 以C60作為燃料
(5)工業(yè)上合成甲醇的反應(yīng):CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H=﹣90.8kJmol﹣1 , 若在溫度相同、容積均為2L的3個(gè)容器中,按不同方式投入反應(yīng)物,保持恒溫、恒容,測(cè)得反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)如表:
容器 | 甲 | 乙 | 丙 |
反應(yīng)物投入量 | 1molCO、2mol H2 | 1mol CH3OH | 2mol CO、4mol H2 |
CH3OH的濃度(mol/L) | c1=0.25 | c2 | c3 |
反應(yīng)的能量變化 | 放出Q1 kJ | 吸收Q2 kJ | 放出Q3 kJ |
平衡常數(shù) | K1 | K2 | K3 |
反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率 | α1 | α2 | α3 |
①下列不能說(shuō)明該反應(yīng)在恒溫恒容條件下已達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)的是 .
A.v正(H2)=2v逆(CH3OH) B.n(CO)﹕n(H2)﹕n(CH3OH)=1﹕2:1
C.混合氣體的密度不變 D.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不變 E.容器的壓強(qiáng)不變
②下列說(shuō)法正確的是 .
A.c1=c2 B.Q1=Q2 C.K1=K2 D.α2+α3<100%
③如圖表示該反應(yīng)的反應(yīng)速率v和時(shí)間t的關(guān)系圖(圖3):
各階段的平衡常數(shù)如表所示:
t2~t3 | t4~t5 | t5~t6 | t7~t8 |
K4 | K5 | K6 | K7 |
K4、K5、K6、K7之間的關(guān)系為(填“>”、“<”或“=”).反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率最大的一段時(shí)間是 .
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】化合物M是一種具有茉莉花香味的無(wú)色油狀液體,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是 ,其合成路線如下(部分反應(yīng)條件未注明):
(1)B所含官能團(tuán)的名稱是。
(2)B → C反應(yīng)的試劑及條件是。
(3)烴D的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是。
(4)E→F反應(yīng)的化學(xué)方程式是。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列有機(jī)化合物中,不屬于醇的有
A. CH3CH3 B. CH2=CHCl
C. CH3CH2OH D. CH3COOCH2CH3
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在實(shí)驗(yàn)室中,對(duì)下列事故或藥品的處理正確的是( )
A.溫度計(jì)不慎打破,散落的水銀應(yīng)用硫粉處理后收集
B.酒精燈使用完后,應(yīng)及時(shí)吹滅并蓋上燈帽
C.少量濃硫酸沾在皮膚上,立即用氫氧化鈉溶液沖洗
D.含硫酸的廢液倒入水槽,用水沖入下水道
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列電離方程式的書寫正確的是
A.CuCl2=Cu +Cl2↑B.Na2CO3=2Na++CO32-
C.H2SO4=2H++S6++4O2-D.Ba(OH)2=Ba +2OH
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】H2O2是一種綠色試劑,在化學(xué)工業(yè)中用于生產(chǎn)過(guò)氧乙酸、亞氯酸鈉等的原料,醫(yī)藥工業(yè)用作殺菌劑、消毒劑。某化學(xué)小組為探究H2O2的性質(zhì)做了如下實(shí)驗(yàn):
(1) 下表是該小組研究影響過(guò)氧化氫(H2O2)分解速率的因素時(shí)采集的一組數(shù)據(jù)。
研究小組在設(shè)計(jì)方案時(shí),考慮了濃度、____、____因素對(duì)過(guò)氧化氫分解速率的影響。
(2) 另一研究小組擬在同濃度 Fe3+的催化下,探究H2O2濃度對(duì)H2O2分解反應(yīng)速率的影響。限選試劑與儀器:30% H2O2、0.1 mol·L-1FeCl3、蒸餾水、錐形瓶、雙孔塞、水槽、膠管、玻璃導(dǎo)管、量筒、秒表、恒溫水浴槽、注射器。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置,完成圖1方框內(nèi)的裝置示意圖(要求所測(cè)得的數(shù)據(jù)能直接體現(xiàn)反應(yīng)速率大小)。________
圖1 圖2
(3) 對(duì)于H2O2分解反應(yīng),Cu2+也有一定的催化作用。為比較Fe3+和 Cu2+對(duì)H2O2分解的催化效果,研究小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖2所示的實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題:
①可通過(guò)觀察________,比較得出結(jié)論。
②有同學(xué)提出將0.1 mol·L-1FeCl3溶液改為0.05 mol·L-1Fe2(SO4)3更為合理,其理由是___。
(4) 已知 FeCl3溶液中主要含有H2O、Fe3+和 Cl-三種微粒,甲同學(xué)又做了兩種猜想。
猜想 1:真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的 Fe3+。
猜想 2:真正催化分解H2O2的是____。
完成表格驗(yàn)證猜想:
所需試劑 | 操作及現(xiàn)象 | 結(jié)論 |
_______ | _________ | Cl-對(duì)H2O2分解無(wú)催化作用 |
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