【題目】實(shí)驗(yàn)室以V2O5為原料制備氧釩(Ⅳ)堿式碳酸銨晶體{(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9] ·10H2O},其流程如圖:
V2O5VOCl2溶液氧釩(Ⅳ)堿式碳酸銨晶體
(1)“還原”過(guò)程中的還原劑是__(填化學(xué)式)。
(2)已知VO2+能被O2氧化,“轉(zhuǎn)化”可在如圖裝置中進(jìn)行。
①儀器M的名稱(chēng)是__,實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前的操作是__。
②裝置B的作用是__。
③加完VOCl2溶液后繼續(xù)攪拌一段時(shí)間,使反應(yīng)完全,再進(jìn)行下列操作,順序?yàn)?/span>__(填字母)。
a.錐形瓶口塞上橡膠塞
b.取下P
c.將錐形瓶置于干燥器中,靜置過(guò)濾
④得到紫紅色晶體,抽濾,并用飽和NH4HCO3溶液洗滌3次,用無(wú)水乙醇洗滌2次,再用乙醚洗滌2次,抽干稱(chēng)重。用飽和NH4HCO3溶液洗滌除去的陰離子主要是__(填離子符號(hào)),用無(wú)水乙醇洗滌的目的是__。
⑤稱(chēng)量mg產(chǎn)品于錐形瓶中,用20mL蒸餾水與30mL稀硫酸溶解后,加入0.02mol·L-1KMnO4溶液至稍過(guò)量,充分反應(yīng)后繼續(xù)滴加1%的NaNO2溶液至稍過(guò)量,再用尿素除去過(guò)量NaNO2,最后用cmol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)(已知滴定反應(yīng)為VO2++Fe2++2H+=VO2++Fe3++H2O),消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為VmL。若(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液部分變質(zhì),會(huì)使測(cè)定結(jié)果___(填“偏高”“偏低”或“無(wú)影響”),產(chǎn)品中釩的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為__(以VO2+的量進(jìn)行計(jì)算,列出計(jì)算式)。
【答案】N2H42HC1 長(zhǎng)頸漏斗 檢查裝置的氣密性 除去二氧化碳?xì)怏w中的氯化氫 bac C1- 除去晶體表面的水 偏高 ×100%或6.7cV/m%
【解析】
(2)VO2+能被O2氧化,所以轉(zhuǎn)化過(guò)程應(yīng)在無(wú)氧環(huán)境中進(jìn)行,裝置A中稀鹽酸和石灰石反應(yīng)生成二氧化碳,B裝置盛放飽和碳酸氫鈉溶液可以除去二氧化碳中混有的HCl氣體,之后二氧化碳進(jìn)入裝置C,將裝置內(nèi)的空氣排盡;然后滴加VOCl2溶液,進(jìn)行攪拌,使反應(yīng)完全。
(1)氧化還原反應(yīng)中還原劑失電子被氧化化合價(jià)升高,對(duì)比反應(yīng)物和生成物,V的化合價(jià)降低被還原,O、Cl化合價(jià)不變,H元素已是最高價(jià)不能被氧化,所以被氧化的元素應(yīng)為N元素,所以還原劑為N2H42HCl;
(2)①根據(jù)M的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知其為長(zhǎng)頸漏斗;實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前要檢查裝置的氣密性;
②稀鹽酸具有揮發(fā)性,生成的二氧化碳?xì)怏w中有HCl雜質(zhì),裝置B中盛放飽和碳酸氫鈉溶液可以除去二氧化碳?xì)怏w中的氯化氫;
③加完VOCl2溶液后繼續(xù)攪拌一段時(shí)間,使反應(yīng)完全,取下P裝置,為防止氧釩(Ⅳ)堿式碳酸銨晶體被氧化,需要在錐形瓶口塞上橡膠塞,之后將錐形瓶置于干燥器中,靜置過(guò)濾,所以順序?yàn)?/span>bac;
④根據(jù)元素守恒可知用飽和NH4HCO3溶液洗滌除去的陰離子主要是Cl-;乙醇與水互溶,無(wú)水乙醇易揮發(fā),可以帶走晶體表面的水分;
⑤若(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)溶液部分變質(zhì),溶液中Fe2+濃度減小,會(huì)消耗更多的標(biāo)準(zhǔn)液,導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏高;消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為VmL,根據(jù)滴定反應(yīng)可知n(VO2+)=n(Fe2+)=cV×10-3mol,所以產(chǎn)品中釩的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%或6.7cV/m%。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】合成氣的主要組分為CO和H2;以天然氣為原料生產(chǎn)的合成氣有多種方法,其中Sparg工藝的原理為CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)。在特定溫度下,向甲、乙、丙三個(gè)密閉容器中充入相同量的CH4(g)和CO2(g),改變?nèi)萜黧w積,測(cè)得平衡時(shí)容器內(nèi)氣體的濃度如下表所示:
實(shí)驗(yàn)編號(hào) | 容器溫度/℃ | 容器體積 | 物質(zhì)濃度/(mol·L-1) | ||
CH4 | CO2 | CO | |||
甲 | 300 | V1 | 0.02 | 0.02 | 0.10 |
乙 | 300 | V2 | x | x | 0.05 |
丙 | 350 | V1 | y | y | 0.12 |
下列說(shuō)法正確的是( )
A.該反應(yīng)在低溫條件下不能自發(fā)進(jìn)行
B.300 ℃時(shí)反應(yīng)的平衡常數(shù)為25
C.V1∶V2=3∶7
D.保持溫度和容器體積不變,開(kāi)始時(shí)向甲容器中充入0.28 mol CO和0.28 mol H2,CO轉(zhuǎn)化率一定大于2/7
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】環(huán)氧乙烷常用于一次性口罩生產(chǎn)過(guò)程中滅菌和新冠病毒的消殺,工業(yè)上常利用乙烯直接氧化法生產(chǎn)環(huán)氧乙烷(),發(fā)生的反應(yīng)如下。
主反應(yīng)Ⅰ:2CH2=CH2(g)+O2(g) 2 (g) =-210kJ·mol-1
副反應(yīng)Ⅱ:CH2=CH2(g)+3O2(g)2CO2(g)+2H2O)(l)=-1324kJ·mol-1
Ⅲ.2(g)+5O2(g)4CO2(g)+4H2O(g)
已知:環(huán)氧乙烷選擇性是指乙烯進(jìn)行反應(yīng)Ⅰ生成環(huán)氧乙烷的優(yōu)勢(shì)。
(1)=_________kJ·mol-1。
(2)①圖1是乙烯轉(zhuǎn)化率、環(huán)氧乙烷選擇性與流速關(guān)系的圖象,圖中隨進(jìn)料氣的流速加快,乙烯的轉(zhuǎn)化率下降,其可能原因是_________________。
②圖2是乙烯轉(zhuǎn)化率、環(huán)氧乙烷選擇性與壓強(qiáng)關(guān)系的圖象,圖中當(dāng)反應(yīng)體系的壓強(qiáng)高于2.4MPa,環(huán)氧乙烷選擇性下降,其可能原因是__________________。
(3)實(shí)驗(yàn)測(cè)得反應(yīng)Ⅰ中,v正=K正·x2(CH2=CH2)·x(O2),v逆=K逆·x2(),(式中x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù);K正、K逆為速率常數(shù),只與溫度有關(guān))。
①若在1L的密閉容器中充2molCH2=CH2(g)和1molO2(g),在一定溫度下只發(fā)生反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí)CH2=CH2的轉(zhuǎn)化率為75%,則該反應(yīng)平衡常數(shù)的值為___________。
②若平衡后僅升高溫度,則下列說(shuō)法正確的是___________。
a.x(CH2=CH2)增大,x()減小
b.K正與K逆的比值增大
c.v正減小,v逆增大
d.K正與K逆的比值減小
(4)將乙烯與飽和食鹽水的電解產(chǎn)物反應(yīng),轉(zhuǎn)化為氯乙醇[CH2(OH)CH2C],氯乙醇進(jìn)一步反應(yīng)生成環(huán)氧乙烷,其電解簡(jiǎn)易裝置如右圖所示。
已知:CH2=CH2+H2O+Cl2→CH2(OH)CH2Cl+HCl
①a電極為___________(選填“陰極”或“陽(yáng)極”)。
②b電極區(qū)域生成環(huán)氧乙烷的化學(xué)方程式為______________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】乙醇是一種重要的化工原料和燃料,常見(jiàn)合成乙醇的途徑如下:
(1)乙烯氣相直接水合法:C2H4(g)+H2O(g)=C2H5OH(g) ΔH1=akJ·mol-1
已知:C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g) ΔH2=-1323.0kJ·mol-1
C2H5OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(g) ΔH3=-1278.5kJ·mol-1,則a=__。
(2)工業(yè)上常采用CO2和H2為原料合成乙醇,某實(shí)驗(yàn)小組將CO2(g)和H2(g)按1:3的比例置于一恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2CO2(g)+6H2(g)C2H5OH(g)+3H2O(g) ΔH=bkJ·mol-1。在相同的時(shí)間內(nèi),容器中CO2的濃度隨溫度T的變化如圖1所示,上述反應(yīng)的pK(pK=-lgK,K表示反應(yīng)平衡常數(shù))隨溫度T的變化如圖2所示。
①由圖1可知,b=__(填“”“”或“<”)0。
②在T1~T2及T4~T5兩個(gè)溫度區(qū)間內(nèi),容器中CO2(g)的濃度呈現(xiàn)如圖1所示的變化趨勢(shì),其原因是___。
③圖1中點(diǎn)1、2、3對(duì)應(yīng)的逆反應(yīng)速率v1、v2、v3中最大的是___(填“v1”“v2”或“v3”);要進(jìn)一步提高H2(g)的轉(zhuǎn)化率,可采取的措施有___(任答一條)。
④圖2中當(dāng)溫度為T1時(shí),pK的值對(duì)應(yīng)A點(diǎn),則B、C、D、E四點(diǎn)中表示錯(cuò)誤的是__。
⑤乙烯氣相直接水合法過(guò)程中會(huì)發(fā)生乙醇的異構(gòu)化反應(yīng):C2H5OH(g)CH3OCH3(g) ΔH=+50.7kJ·mol-1,該反應(yīng)的速率方程可表示為v正=k正c(C2H5OH)和v逆=k逆c(CH3OCH3),k正和k逆只與溫度有關(guān)。該反應(yīng)的活化能Ea(正)__(填“”“”或“<”) Ea(逆),已知:T℃時(shí),k正=0.006s-1,k逆=0.002s-1,該溫度下向某恒容密閉容器中充入1.5mol乙醇和4mol甲醚,此時(shí)反應(yīng)__(填“正向”或“逆向”)進(jìn)行。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列關(guān)于反應(yīng)過(guò)程中能量變化的說(shuō)法正確的是
A. 圖中a、b曲線可分別表示反應(yīng)CH2=CH2(g)+H2(g)→CH3CH3(g) ΔH<0使用和未使用催化劑時(shí),反應(yīng)過(guò)程中的能量變化
B. 己知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) ΔH1;2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2。則ΔH1>ΔH2
C. 同溫同壓下,反應(yīng)H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)在光照和點(diǎn)燃條件下的ΔH不同
D. 在一定條件下,某可逆反應(yīng)的ΔH=+100kJ·mol-1,則該反應(yīng)正反應(yīng)活化能比逆反應(yīng)活化能大100kJ·mol-1
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】向體積為2L且固定的密閉容器中充入2 molSO2和1 molO2,測(cè)得起始容器壓強(qiáng)為p,一定條件下發(fā)生反應(yīng):2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H=-196 kJ·mol-1,維持容器溫度不變,第一次反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)共放出熱量176.4kJ,此時(shí)再向容器中充入2 molSO2和1 molO2,達(dá)到新平衡,則下列說(shuō)法正確的是
A.該溫度下,此反應(yīng)的平衡常數(shù)為810
B.若使用高效催化劑,第一次達(dá)到平衡時(shí)放出熱量大于176.4kJ
C.第一次反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),容器內(nèi)壓強(qiáng)為0.7p
D.若降低容器的溫度可使新平衡時(shí)各物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)與第一次平衡時(shí)相同
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在實(shí)驗(yàn)室中用二氧化錳跟濃鹽酸反應(yīng)制備干燥純凈的氯氣。進(jìn)行此實(shí)驗(yàn),所用儀器如圖所示。
(1)連接上述儀器的正確順序(填各接口處的字母):__接__;__接__;__接___;__接__。
(2)裝置中,飽和食鹽水的作用是___;NaOH溶液的作用是___。
(3)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用濕潤(rùn)的KI-淀粉試紙檢驗(yàn)是否有Cl2產(chǎn)生。如果有Cl2產(chǎn)生,可觀察到___,反應(yīng)的化學(xué)方程式為___。
(4)寫(xiě)出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:
①氣體發(fā)生裝置中進(jìn)行的反應(yīng):___。
②NaOH溶液中發(fā)生的反應(yīng):___。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】現(xiàn)用氯水來(lái)制取含有次氯酸的溶液,既要提高溶液中HClO物質(zhì)的量濃度,又要降低溶液中HCl濃度,下列措施可以采用的是( )
A. 加熱揮發(fā)HCl B. 加CaSO3
C. 加NaOH中和HCl D. 加CaCO3中和HCl
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】根據(jù)如圖有關(guān)圖象,說(shuō)法正確的是( )
A. 由圖Ⅰ知,反應(yīng)在T1、T3處達(dá)到平衡,且該反應(yīng)的△H<0
B. 由圖Ⅱ知,反應(yīng)在t6時(shí)刻,NH3體積分?jǐn)?shù)最大
C. 由圖Ⅱ知,t3時(shí)采取降低反應(yīng)體系溫度的措施
D. 圖Ⅲ表示在10L容器、850℃時(shí)的反應(yīng),由圖知,到4min時(shí),反應(yīng)放出51.6kJ的熱量
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