【题目】某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。
(1)实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象,实际上是发生了两个化学反应,请写出它们的化学方程式_______、______。
(2)甲和乙两个水浴作用不相同。甲的作用是________________,乙的作用是________________。
(3)反应进行一段时间后,试管a中能收集到不同的物质,它们是_______;集气瓶中收集到的气体的主要成分是_______________。
(4)若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验,试纸显红色,说明液体中还有________________。要除去该物质,可先在混合液中加入________(填字母),然后再通过蒸馏即可除去。
a 氯化钠溶液 b 苯 c 碳酸氢钠溶液 d 四氯化碳
【答案】2Cu+O22CuO CH3CH2OH+CuO CH3CHO+Cu+H2O 加热 冷却 乙醛、乙醇、水 氮气 乙酸 c
【解析】
乙醇和O2在铜作催化剂,加热的条件下发生生成乙醛,首先O2和乙醇混合,则甲装置加热使乙醇挥发,与O2混合;乙装置中加冷水,使产物乙醛冷凝下来,同时冷凝的还有未反应的乙醇。
(1)乙醇的催化氧化实验中,Cu作催化剂,反应过程中,Cu先与氧气反应:2Cu+O22CuO,红色变为黑色,然后乙醇与CuO发生:CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O,黑色变为红色;
(2)常温下乙醇为液体,在玻璃管中发生乙醇催化氧化,需要将乙醇转化成气体,即甲中水浴加热的目的是将乙醇气化得到稳定的乙醇气流;生成乙醛在加热时为气体,因此乙装置是为了使乙醛更快的冷凝;
(3)反应冷却后,a中收集到的物质有易挥发的乙醇及反应生成的乙醛和水;空气主要成分是N2和O2,因此集气瓶中收集的气体主要为N2;
(4)紫色石蕊试纸显红色,说明液体中含有酸性物质,即部分乙醛被氧化成乙酸;乙酸易挥发,除去乙酸,需要让乙酸转化成高沸点的盐,即加入碳酸氢钠溶液,故选项c正确。
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【题目】为研究海水提溴工艺,甲、乙两同学分别设计了如下实验流程:
甲:
乙:
(1)甲、乙两同学在第一阶段得到含溴海水中,氯气的利用率较高的是________(填“甲”或“乙”),原因是____________________________________。
(2)甲同学步骤④所发生反应的离子方程式为________________________。
(3)对比甲、乙两流程,最大的区别在于对含溴海水的处理方法不同,其中符合工业生产要求的是________(填“甲”或“乙”),理由是__________________________________。
(4)某课外小组在实验室模拟工业上从浓缩海水中提取溴的工艺流程,设计以下装置进行实验(所有橡胶制品均已被保护,夹持装置已略去)。下列说法错误的是___________。
A.A装置中通入的a气体是Cl2
B.实验时应在A装置中通入a气体一段时间后,停止通入,改通入热空气
C.B装置中通入的b气体是SO2
D.C装置的作用只是吸收多余的SO2气体
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【题目】实验室从含碘废液(除H2O外,含有CCl4、I2、I等)中回收碘,其实验过程如下:
下列叙述不正确的是
A. “还原”步骤发生的反应为:SO32+I2+H2O == 2I+SO42+2H+
B. “操作X”的名称为萃取,可在分液漏斗中进行
C. “氧化”过程中,可用双氧水替代氯气
D. “富集”即I2富集于有机溶剂,同时除去某些杂质离子
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【题目】氮是动植物生长不可缺少的元素,氮在自然界中的循环对生命有重要意义。
(1)合成氨反应为N2(g)+3H2(g) 2 NH3(g) H=-92.3kJ/mol,工业上为了提高H2的转化率可采取的措施是:____________________。
A.使用催化剂 B.增大N2浓度 C增大压强 D.升高温度 E.及时分离生成的NH3
(2)氮的氧化物属大气污染物,为变废为宝可将NO和NO2按一定的比例通入NaOH溶液使之恰好完全被吸收生成NaNO2,写出该反应的离子方程式:_______________________________。
(3)NH3是重要的化工原料,用途广泛,如合成尿素等。合成尿素原理分两步:
CO2(g)+ 2 NH3(g)== NH2COONH4(s) H1=-159.5kJ/mol
NH2COONH4(s) == CO(NH2)2(s) + H2O(g) H2=+28.5kJ/mol
则2NH3(g)+ CO2(g)== CO(NH2)2(s) + H2O(g) H=____________kJ/mol
(4)向温度为T容积为1L的刚性密闭容器中通入1molN2和3molH2发生N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的反应。体系总压强p与反应时间t的关系如下表:
t/h | 0 | 1 | 2 | 4 | 8 | 16 |
p/Mpa | 30.0 | 28.0 | 26.5 | 25.5 | 25.0 | 25.0 |
则H2的平衡转化率α(H2)=_____(保留1位小数),平衡常数K=_____(用分数表示)。
(5)现有25℃时某浓度的氯化铵溶液中NH3H2O和NH4+的浓度随pH的变化示意图如图Ⅰ所示,该温度下NH3H2O电离平衡常数为____________(用a的代数式表示)。
(6)利用微生物的作用将化学能转化为电能即设计成微生物电池可用于同时处理含硝酸钠和有机物的废水,使NO3- 转化为N2,装置原理如图Ⅱ(图中有机物用C6H12O6表示)。写出电极b上发生的电极反应式:_________________________________________。
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【题目】某研究性学习小组设计了一组实验来探究元素周期律。甲同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系,设计了如图1装置来一次性完成碳族元素中C与Si的非金属性强弱比较的实验研究;乙同学设计了如图2装置来验证卤族元素性质的递变规律。A、B、C三处分别是沾有NaBr溶液的棉花、湿润的淀粉KI试纸、湿润红纸。已知常温下浓盐酸与高锰酸钾能反应生成氯气。
(1)写出对应装置中选用的物质:A______________________,B________________,C________________;
(2)其中装置B中所盛试剂的作用为___________________;C中反应的离子方程式为_______________________________。
(3)乙同学的实验原理是________________________________________________;写出B处的离子方程式:________________________________。
【答案】 石灰石(CaCO3) 饱和NaHCO3溶液 Na2SiO3溶液 除去CO2中的HCl气体 SiO+2CO2+2H2O===H2SiO3↓+2HCO-(CO2过量) 强氧化剂生成弱氧化剂或活泼的非金属单质置换较不活泼的非金属单质 2I-+Cl2===2Cl-+I2、Br2+2I-===I2+2Br-
【解析】试题分析:通过比较酸性强弱来判断非金属性强弱,完成C与Si的非金属性强弱比较的实验,A装置制取二氧化碳,B装置除去二氧化碳中的氯化氢,C装置硅酸钠与二氧化碳反应证明碳酸的酸性大于硅酸;乙通过比较单质的氧化性来判断非金属性。
解析:根据以上分析,(1). 完成C与Si的非金属性强弱比较的实验,A装置制取二氧化碳,B装置除去二氧化碳中的氯化氢,C装置硅酸钠与二氧化碳反应证明碳酸的酸性大于硅酸;装置中选用的物质:A中放石灰石,B中盛放饱和NaHCO3溶液,C中盛放Na2SiO3溶液;(2)装置B中盛饱和NaHCO3溶液的作用是除去CO2中的HCl气体;C中硅酸钠与过量二氧化碳反应生成硅酸沉淀和碳酸氢钠,离子方程式为SiO+2CO2+2H2O===H2SiO3↓+2HCO-;(3)乙同学通过比较单质的氧化性来判断非金属性,实验原理是强氧化剂生成弱氧化剂或活泼的非金属单质置换较不活泼的非金属单质,B处参与反应的气体有氯气和A处生成的溴蒸气,氯气与碘化钾反应生成氯化钾和碘单质的离子方程式是2I-+Cl2===2Cl-+I2,溴与碘化钾反应生成溴化钾和碘单质的离子方程式是Br2+2I-===I2+2Br-
【题型】实验题
【结束】
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【题目】氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型电池。电池装置如图所示,该电池电极表面镀一层细小的铂粉,铂吸附气体的能力强,性质稳定。
请回答下列问题:
(1)在导线中电子流动方向为______________(用a、b表示)。
(2)负极反应式为__________________。
(3)电极表面镀铂粉的原因是__________________________________。
(4)该电池工作时,H2和O2连续由外部供给,电池可连续不断地提供电能。因此大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料,吸氢和放氢原理如下:
Ⅰ.2Li+H2=2LiH
Ⅱ.LiH+H2O===LiOH+H2↑
①反应Ⅰ中的还原剂是__________,反应Ⅱ中的氧化剂是__________。
②已知LiH固体密度为0.82 g/cm3。用锂吸收224 L(标准状况)H2,生成的LiH体积与被吸收的H2体积之比为________。
③由②生成的LiH与H2O作用,放出的H2用作电池燃料,若能量转化率为80%,则导线中通过电子的物质的量为__________mol。
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【题目】某化学兴趣小组为验证SO2的还原性和Fe3+的氧化性,特邀你参与以下探究活动。
I.理论预测
该兴趣小组实验实施前进行了充分的讨论交流,确定选择SO2和FeCl3溶液的反应来探究,并预测将SO2通入FeCl3溶液中的现象。小组同学想听听你的
(1)确定选择SO2和FeCl3溶液的反应而不选择SO2和Fe(NO3)3溶液的反应来探究,你认为可能是基于什么原因作出的选择:_______________________________________。
(2)将SO2通入FeCl3溶液中,你认为可能观察到的现象是:______________________,你预测的理论依据是(用离子方程式表示):___________________________________。
II.实验探究
(1)配制1mol·L-1FeCl3溶液(未用盐酸酸化)
①下面是小组四位同学在配制溶液时的“转移”操作,其中正确的是:_________。
②检测得知溶液呈酸性,其原因是:___________________________(用离子方程式表示)。
(2)将SO2通入FeCl3溶液至饱和,观察到溶液由棕黄色变为红棕色,并没有观察到预期的现象。将反应后的溶液放置12小时后又出现了预期的结果。
查阅资料得知:[Fe(HSO3)]2+为红棕色,生成[Fe(HSO3)]2+的反应为可逆反应。请你用化学方程式解释将SO2通入FeCl3溶液至饱和时观察到的现象:_____________________________________。
(3)为了探究如何缩短红棕色变为预期颜色的时间,小组继续探究:另取少量FeCl3溶液,再通入SO2,溶液变为红棕色,加浓HCl酸化,几分钟后变为预期颜色。请你推测小组在实验方案设计中“加浓HCl酸化”的目的是:_____________________________________________________。
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【题目】根据如图所示的各物质能量变化关系,判断下列热化学方程式正确的是
A. C(s,金刚石)+O2(g)===CO2(g) ΔH1=a kJ/mol(a<0)
B. C(s,石墨)+O2(g)===CO2(g) ΔH2=b kJ/mol(b>0)
C. C+O2===CO2(g) ΔH3=c kJ/mol(c<0)
D. C(s,金刚石)===C(s,石墨) ΔH4=d kJ/mol(d>0)
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【题目】下列有关Na2CO3与NaHCO3的说法中正确的是( )
A.热稳定性:Na2CO3>NaHCO3
B.碱性:Na2CO3<NaHCO3
C.水中的溶解度:Na2CO3<NaHCO3
D.与盐酸反应速度Na2CO3>NaHCO3
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【题目】(1)K2Cr2O7的水溶液中存在如下平衡:Cr2O72-(aq)+ H2O(l) 2CrO42-(aq)+ 2H+(aq),平衡常数表达式为__________;
已知:在水溶液中K2Cr2O7为橙红色,K2CrO4为黄色。
往上述溶液中加入氢氧化钠溶液呈_______色,再加入过量硫酸溶液呈___________色;此实验现象,符合勒夏特列原理:如果改变维持化学平衡的条件(浓度、压强或温度),平衡就会向着_________这种改变的方向移动;
(2)在KMnO4与H2C2O4反应中,可通过测定_________________的时间来测定该反应的速率;
此反应开始反应缓慢,随后反应迅速加快,其原因是______(填字母)
A.KMnO4溶液中的H+起催化作用
B.生成的CO2逸出,使生成物浓度降低
C.反应中,生成的Mn2+起催化作用
D.在酸性条件下KMnO4的氧化性增强
(3)为探讨化学反应速率的影响因素,设计的实验方案如下表(已知 I2+2S2O32-===S4O62-+2I-,其中Na2S2O3溶液均足量)。
实验 序号 | 体积V/mL | 时间/s | |||
Na2S2O3溶液 | 淀粉溶液 | 碘水 | 水 | ||
① | 10.0 | 2.0 | 4.0 | 0.0 | t1 |
② | 8.0 | 2.0 | 4.0 | 2.0 | t2 |
③ | 6.0 | 2.0 | 4.0 | Vx | t3 |
①淀粉溶液的作用是__________________________。
②表中Vx=_______mL,比较t1、t2、t3大小____________,
试推测该实验结论: ____________________________________________________。
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