【题目】某化学课外小组的同学通过实验探究认识化学反应速率和化学反应限度。
(1)实验一:探究温度和浓度对反应速率的影响
实验原理及方案:在酸性溶液中,碘酸钾(KIO3)和亚硫酸钠可发生反应生成碘,反应原理是2IO3-+5SO32-+2H+===I2+5SO42-+H2O,生成的碘可用淀粉溶液检验,根据出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。
实验序号 | 0.01 mol·L-1 KIO3酸性溶液(含淀粉)的体积/mL | 0.01 mol·L-1 Na2SO3溶液的体积/mL | 水的体积/mL | 实验温度/℃ | 出现蓝色的时间/s |
① | 5 | 5 | V1 | 0 | |
② | 5 | 5 | 40 | 25 | |
③ | 5 | V2 | 35 | 25 |
则V1=________ mL,V2=________ mL。
(2)实验二:探究KI和FeCl3混合时生成KCl、I2和FeCl2的反应存在一定的限度。实验步骤:
ⅰ.向5 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液中滴加5~6滴0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,充分反应后,将所得溶液分成甲、乙、丙三等份;
ⅱ.向甲中滴加CCl4,充分振荡;
ⅲ.向乙中滴加试剂X。
①将KI和FeCl3反应的离子方程式补充完整:____I-+____Fe3+ ____I2+____Fe2+。
②步骤ⅲ中,试剂X是_________________。
③步骤ⅱ和ⅲ中的实验现象说明KI和FeCl3混合时生成KCl、I2和FeCl2的反应存在一定的限度,该实验现象是________________________________。
【答案】40 10 2 2 1 2 KSCN溶液 ⅱ中可观察到溶液分层,下层呈现紫红色,ⅲ中可观察到溶液变红
【解析】
(1)①和②温度不同,应该时探究温度对速率的影响,因此浓度要求相同,即溶液的总体积相同,则V1+5+5=5+5+40,得V1=40;②和③温度相同,应该时探究浓度对速率的影响,图表中KIO3酸性溶液体积相同,可知是改变亚硫酸钠的浓度,为达到溶液体积相同,5+V2+35=5+5+40,得V2=10;
(2)①结合电子守恒,每生成1个I2转移2e-时,也生成2个Fe2+,再利用电荷守恒及原子守恒可得配平后的离子反应方程式:2I-+2Fe3+=I2+2Fe2+;
②利用KSCN溶液检验反应后的溶液里存在Fe3+;
③当ⅱ中可观察到溶液分层,下层呈现紫红色时可知反应后的溶液里有I2,ⅲ中滴加KSCN溶液后可观察到溶液变红,可知溶液里存在Fe3+,由此可推出反应存在一定限度。
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【题目】Ⅰ.在1.0 L密闭容器中放入0.10molA(g),在一定温度进行如下反应:A(g)2B(g)+C(g)+D(s) △H= +85.1kJ·mol-1,容器内气体总压强(P)与起始压强P0的比值随反应时间(t)数据见下表:
时间t/ h | 0 | 1 | 2 | 4 | 8 | 16 | 20 | 25 |
1.00 | 1.50 | 1.80 | 2.20 | 2.30 | 2.38 | 2.40 | 2.40 |
回答下列问题:
(1)下列能提高A的转化率的是____。
A 升高温度 B 体系中通入A气体
C 将D的浓度减小 D 通入稀有气体He,使体系压强增大到原来的5倍
E 若体系中的C为HCl,其它物质均难溶于水,滴入少许水
(2)该反应的平衡常数表达式K=___;前2小时C的反应速率是____;计算平衡时A的转化率_____。
(3)若将容器改为恒压容器,改变条件,使反应达到与上述相同的转化率,则达到平衡时B浓度为____。(保留两位有效数字)
Ⅱ.锂的化合物用途广泛。Li3N是非常有前途的储氢材料;LiFePO4、Li2FeSiO4等可以作为电池的正极材料。请回答下列问题:
(4)氮化锂在氢气中加热时可得到氨基锂(LiNH2),其反应的化学方程式为:Li3N+2H2LiNH2+2LiH,在270℃时,该反应可逆向发生放出H2,因而氮化锂可作为储氢材料,储存氢气最多可达Li3N质量的____%(精确到0.1%)。
(5)将Li2CO3、FeC2O4·2H2O和SiO2粉末均匀混合,在800℃的氩气中烧结6小时制得Li2FeSiO4,写出该反应的化学方程式______。
(6)磷酸亚铁锂电池稳定性高、安全、对环境友好,该电池在充放电过程中,发生LiFePO4与Li1-xFePO4之间的转化,电池放电时负极发生的反应为LiXC6-xe- =xLi++6C,写出电池放电时的化学方程式____。
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【题目】已知p(A)=-lgc(A)。三种金属硫化物在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法不正确的是
A. a点无ZnS沉淀生成
B. 可用MnS除去MnCl2溶液中混有的少量ZnCl2
C. 向CuS悬浊液中加入少量水,平衡向溶解的方向移动,c(S2-)增大
D. CuS和MnS共存的悬独液中,
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【题目】2018 年 5 月美国研究人员成功实现在常温常压下用氮气和水生产氨,原理如下图所示:
下列说法正确的是
A.图中能量转化方式只有 2 种
B.b 极发生的电极反应为:N2+6H++6e-= 2NH3
C.H+向 a 极区移动
D.a 极上每产生 22.4L O2 流过电极的电子数为 2NA
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【题目】将4molA气体和2molB气体置于2L的密闭容器中,混合后发生如下反应:2A(g) + B(g) = 2C (g) 。若经2s后测得C的浓度为 0.6mol/L ,下列说法正确的是
A.用物质A表示的反应速率为0.3mol/(L·s)
B.用物质B表示的反应速率为0.3mol/(L·s)
C.2s时物质A的转化率为30%
D.2s时物质B的浓度为0.3mol/L
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【题目】AA705合金(含Al、Zn、Mg和Cu)几乎与钢一样坚固,但重量仅为钢的三分之一,已被用于飞机机身和机翼、智能手机外壳上等。但这种合金很难被焊接。最近科学家将碳化钛纳米颗粒(大小仅为十亿分之一米)注入AA7075的焊丝内,让这些纳米颗粒充当连接件之间的填充材料。注入了纳米粒子的填充焊丝也可以更容易地连接其他难以焊接的金属和金属合金。回答下列问题:
(1)基态铜原子的价层电子排布式为__________。
(2)第三周期某元素的前5个电子的电离能如图1所示。该元素是_____(填元素符号),判断依据是_______。
(3)CN—、NH3、H2O和OH—等配体都能与Zn2+形成配离子。1mol [Zn(NH3)4]2+含___ molσ键,中心离子的配位数为_____。
(4)铝镁合金是优质储钠材料,原子位于面心和顶点,其晶胞如图2所示。1个铝原子周围有_____个镁原子最近且等距离。
(5)在二氧化钛和光照条件下,苯甲醇可被氧化成苯甲醛:
①苯甲醇中C原子杂化类型是__________。
②苯甲醇的沸点高于苯甲醛,其原因是__________。
(6)钛晶体有两种品胞,如图所示。
①如图3所示,晶胞的空间利用率为______(用含п的式子表示)。
②已知图4中六棱柱边长为x cm,高为y cm。该钛晶胞密度为D g·cm-3,NA为______mol—1(用含x y和D的式子表示)。
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【题目】氯化氨基汞[Hg(NH2)Cl]是祛斑霜中常用的添加剂,可由反应:Hg+2NH3+Cl2==Hg(NH2)Cl↓+NH4Cl制备,某学习小组在实验室中利用下列装置制备氯化氨基汞,回答下列问题。
(1)A中发生反应的离子方程式为____________。
(2)F中发生反应的化学方程式为_________。
(3)盛装碱石灰的仪器名称为________,其作用为__________。
(4)整个装置的仪器连接顺序为A→________(装置不能重复使用)。该实验的不足之处是__________。
(5)E中短导管a通入的气体是__________,导管ab采用长短不同的原因是__________。
(6)氯化氨基汞产品中氯化氨基汞的含量测定:称取ag样品,加入水及稀硫酸溶解向溶解后的溶液中加入0.1mol/L KI溶液,立即出现橙红色沉淀,继续滴加KI溶液至沉淀消失,溶液呈无色[已知Hg2++2I—=HgI2↓(橙红色),HgI2+2I—=HgI42—(无色)],共消耗V mL KI溶液。测定产品中氯化氨基汞的质量分数为__________
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【题目】下列反应中,既属于氧化还原反应又属于置换反应的是( )
A.CuO+H2Cu+H2OB.CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
C.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2D.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
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【题目】FeCl2是一种常用的还原剂,有关数据如下:
C6H5Cl(氯苯) | C6H4Cl2 | FeCl3 | FeCl2 | |
溶解性 | 不溶于水,易溶于苯 | 不溶于C6H5Cl,C6H4Cl2,苯,易吸水 | ||
熔点/℃ | -45 | 53 | — | — |
沸点/℃ | 132 | 173 | — | — |
实验室可以用多种方法来制备无水FeCl2。回答下列问题:
Ⅰ.按下如图装置用H2还原无水FeCl3制取。
(1)用装置A制取H2,其优点是________________;D中反应的化学方程式为____________________;装置E的作用是____________________________。
(2)通入足量H2,充分反应,如果温度控制不当,产品中会含单质铁,检验产品中是否含铁的方案是____________________________。
Ⅱ.按图装置,在三颈烧瓶中放入162.5g无水氯化铁和225g氯苯,控制反应温度在128℃~139℃加热3h,反应接近100%。反应如下:2FeCl3+C6H5Cl→2FeCl2+C6H4Cl2+HCl
(3)上述反应中,还原剂是____________。
(4)反应温度接近或超过C6H5Cl的沸点,但实验过程中C6H5Cl并不会大量损失,原因是____________________________。
(5)冷却后,将三颈瓶内物质经过过滤,洗涤,干燥后,得到粗产品。
①洗涤所用的试剂可以是____________________________;
②简述回收滤液中C6H5Cl的方案____________________________。
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