【题目】下列各组物质混合反应后,不能生成NaOH的是( )
A.Na和少量CuSO4溶液B.Na2O2和H2OC.Ca(OH)2与Na2CO3 D.Ba(OH)2与NaCl
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】某原电池构造如图所示,下列叙述正确的是( )
A. 在外电路中,电子由银电极流向铜电极
B. 取出盐桥后,电流表的指针仍发生偏转
C. 外电路中每通过0.1 mol电子,铜的质量理论上减小6.4 g
D. 原电池的总反应式为Cu+2AgNO3===2Ag+Cu(NO3)2
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【题目】X、Y、Z、W四种物质在一定条件下具有如下图所示的转化关系,下列判断错误的是
A. 若图中反应均为非氧化还原反应,当W为一元强碱时,则Z可能是NaAlO2
B. 若图中反应均为氧化还原反应,当W为非金属单质时,则Z可能是CO2
C. 若图中反应均为非氧化还原反应,当W为一元强酸时则X可能是NH3
D. 若图中反应均为氧化还原反应,当W为金属单质时,则Z可能是FeCl2
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【题目】工业上用重铬酸钠(Na2Cr2O7)结晶后的母液(含少量杂质Fe3+)生产重铬酸钾 (K2Cr2O7),其工艺流程及相关物质溶解度曲线如下图所示。
(1)向Na2Cr2O7母液中加碱液调pH的目的是_____________________。
(2)通过冷却结晶析出大量K2Cr2O7的原因是________________________________。
(3)固体A的主要成分为__________(填化学式),用热水洗涤固体A,回收的洗涤液转移到母液___________(填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”)中,既能提高产率又可使能耗降低。固体B的主要成分为___________________(填化学式)。
(4)测定产品中K2Cr2O7含量的方法如下:称取产品试样2.500 g 配成250 mL溶液,用移液管取出25.00 mL于碘量瓶中,加入10 mL 2 mol·L-l H2SO4溶液和足量KI溶液(铬的还原产物为Cr3+),放置于暗处5 min,然后加入100 mL蒸馏水、3 mL 淀粉指示剂,用0.1200 mol·L-l Na2S2O3标准溶液滴定(已知I2+ 2S2O32-=2I-+S4O62-)。
①酸性溶液中KI 与K2Cr2O7反应的离子方程式为_____________________________。
②若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40.00 mL,则所得产品中重铬酸钾的纯度为__________%( 保留2 位小数,设整个过程中其他杂质不参与反应)。进一步提纯产品的方法是___________________。
(5)+6价Cr的毒性很高,工业上用电解法来处理含Cr2O72-的废水。下图为电解装置示意图,电极材料分别为铁和石墨。通电后,Cr2O72-在b极附近转变为Cr3+,一段时间后Cr3+最终可在a 极附近变成Cr(OH)3沉淀而被除去。
①在以上处理过程中,Cr2O72-转化为毒性较低的Cr3+的离子方程式为________________________。
②a电极的电极反应式是是____________________;电解一段时间后在阴极区有Fe(OH)3和Gr(OH)3沉淀生成,若电解后的溶液中c(Cr3+)为3×10-5mol·L-1,则溶液中c(Fe3+)为____________ mol·L-1。已知:Ksp=[Fe(OH)3]=4.0×10-38,K[Cr(OH)3]=6.0×10-31。
【答案】 除去Fe3+ 低温下K2Cr2O7的溶解度远小于其他组分,且随温度的降低,K2Cr2O7的溶解度明显减小 NaCl Ⅱ K2Cr2O7 Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O 94.08 重结晶 Cr2O72-+6Fe2++ 14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O 2H++2e-=H2↑ 2×10-12
【解析】考查化学工艺流程,(1)根据题目信息,母液中含有少量的Fe3+,加碱液的目的是除去Fe3+;(2)根据温度与溶解度的关系,K2Cr2O7的溶解度受温度的影响较大,低温时K2Cr2O7的溶解度远小于其他组分,且温度降低,K2Cr2O7的溶解度受温度的影响较大;(3)母液I中加入KCl,发生Na2Cr2O7+KCl=K2Cr2O7+NaCl,采用冷却降温得到K2Cr2O7固体,即母液II中含有大量的NaCl,因此蒸发浓缩得到的固体是NaCl;冷却结晶中有大量的K2Cr2O7析出,但溶液中含有少量的K2Cr2O7,蒸发浓缩时,NaCl表面附着一部分K2Cr2O7,为了提高产率又可使能耗降低,因此需要把洗涤液转移到母液II中,达到类似富集的目的;因此固体B的主要成分是K2Cr2O7;(4)①根据操作,得出K2Cr2O7作氧化剂,本身被还原成Cr3+,I-被氧化成I2,因此有Cr2O72-+I-→Cr3++I2,然后采用化合价升降法、原子守恒配平即可,离子方程式为Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O;②根据离子方程式,得出关系式为Cr2O72-~3I2~6S2O32-,则求出样品中K2Cr2O7的质量为=2.352g,纯度为2.352/2.500×100%=94.08%;进一步提纯需要重新溶解,冷却结晶,此方法叫重结晶;(5)①b电极为阳极,应是失去电子,化合价应升高,而Cr2O72-中Cr的化合价降低,因此b电极为铁,此电极反应式为Fe-2e-=Fe2+,然后利用Cr2O72-的氧化性,与Fe2+发生反应,离子反应方程方式为Cr2O72-+6Fe2++ 14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O;②根据①的分析,a电极为阴极,电极反应式为2H++2e-=H2↑;Cr3+和Fe3+共存在同一溶液中,因此有,解得c(Fe3+)=2.0×10-12mol·L-1。
点睛:氧化还原反应方程式的书写是学生的一个难点,学生往往找不出反应物或生成物,或者溶液的环境选错,这是对题的理解上不透彻,如本题的(5)①根据信息,Cr2O72-在b极附近转变为Cr3+,b极为阳极,阳极上失去电子化合价升高,而现在Cr的化合价降低,因此只能说明b极的材料是Fe,Fe-2e-=Fe2+,然后还原Cr2O7-,因此有Cr2O72-+Fe2+→Fe3++Cr3+,根据化合价升降法进行配平,即Cr2O72-+6Fe2+→2Cr3++6Fe3+,Fe2+、Fe3+、Cr3+不与OH-大量共存,因此溶液显酸性,根据反应前后所带电荷数守恒、原子守恒进行配平即可。
【题型】综合题
【结束】
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【题目】“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题,为了减少空气中的温室气体,并且充分利用二氧化碳资源,科学家们设想了一系列捕捉和封存二氧化碳的方法。
(1)有科学家提出可利用FeO吸收和利用CO2,相关热化学方程式如下:
6FeO(s)+CO2(g)=2Fe3O4(s)+C(s) ΔH=-76.0 kJ·mol-1
①上述反应中每生成1 mol Fe3O4,转移电子的物质的量为_______mol。
②已知:C(s)+2H2O(g)=CO2(g)+2H2(g) △H=+113.4kJ·mol-1,则反应:3FeO(s)+ H2O(g)= Fe3O4(s)+ H2(g)的△H=__________。
(2)用氨水捕集烟气中的CO2生成铵盐是减少CO2排放的可行措施之一。
①分别用不同pH的吸收剂吸收烟气中的CO2,CO2脱除效率与吸收剂的pH关系如图所示,若烟气中CO2的含量(体积分数)为12%,烟气通入氨水的流量为0.052 m3·h-1(标准状况),用pH为12.81的氨水吸收烟气30min,脱除的CO2的物质的量最多为____________(精确到0.01)。
②通常情况下温度升高,CO2脱除效率提高,但高于40℃时,脱除CO2效率降低的主要原因是______________。
(3)一定条件下,Pd-Mg/SiO2催化剂可使CO2“甲烷化”从而变废为宝,其反应机理如图所示。
①该反应的化学方程式为______________________;反应过程中碳元素的化合价为-2价的中间体是_________________。
②向一容积为2 L的恒容密闭容器中充入一定量的CO2和H2,在300℃时发生上述反应,达到平衡时各物质的浓度分别为CO2:0.2 mol·L-1、H2:0.8 mol·L-1、CH4:0.8 mol·L-1、H2O:1.6 mol·L-1,CO2的平衡转化率为_________________;300℃时上述反应的平衡常数K=___________________。
③已知该反应正反应放热,现有两个相同的恒容绝热(与外界无热量交换)密闭容器Ⅰ、Ⅱ,在Ⅰ中充入1molCO2和4molH2,在Ⅱ中充入1molCH4和2molH2O(g),300℃下开始反应。达到平衡时,下列说法正确的是
A.容器Ⅰ、Ⅱ中正反应速率相同
B.容器Ⅰ、Ⅱ中CH4的物质的量分数相同
C.容器Ⅰ中CO2的物质的量比容器Ⅱ中的多
D.容器Ⅰ中CO2的转化率与容器Ⅱ中CH4的转化率之和小于1
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【题目】现有短周期主族元素X、Y、Z、R、T,R原子的最外层电子数是电子层数的2倍;Y与Z能形成Z2Y、Z2Y2型离子化合物,Y与T同主族。五种元素原子半径与原子序数之间的关系如图所示。下列推断正确的是( )
A. 离子半径:Y<Z
B. 氢化物的沸点:Y<T
C. 最高价氧化物对应水化物的酸性:T<R
D. 由X、Y、Z、R四种元素组成的常见化合物中含有离子键
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【题目】乙酸乙酯是制药工业和有机合成中的重要原料,实验室制备乙酸乙酯的实验装置夹持及加热装置已略去、有关数据和实验步骤如下所示。
物质 | 相对分子质量 | 密度 | 沸点 | 在水中的溶解性 |
乙醇 | 46 | 80 | 以任意比互溶 | |
乙酸 | 60 | 118 | 易溶 | |
乙酸乙酯 | 88 | 77 | 难溶 |
实验步骤:
向仪器b中加入9.5 mL乙醇(过量)和6 mL乙酸,再缓慢加入2.5 mL浓硫酸,混合均匀后,加入沸石,然后装上冷凝管如图甲所示。
小火加热仪器b,缓慢回流0.5 h,待瓶内反应物冷却后,将回流装置改成蒸馏装置,加热蒸出乙酸乙酯。
向馏出液中缓慢加入5mL饱和碳酸钠溶液,振荡,直至不再有二氧化碳气体产生,然后将混合液转移至分液漏斗中,分去水层,将有机层依次用5mL饱和食盐水和5mL饱和氯化钙溶液洗涤后,转移至锥形瓶中,加入少量无水固体,静置片刻,过滤除去固体,然后将有机层进行蒸馏纯化,收集时的馏分,得到乙酸乙酯。
请回答下列问题:
(1)实验原理:乙酸与乙醇在催化剂存在的条件下加热可以发生酯化反应生成乙酸乙酯,请用氧同位素示踪法写出CH3CO18OH与CH3CH2OH发生酯化反应的化学方程式。______________。
(2)仪器a的名称为______________,仪器b的规格为_______填字母。
A.25 mL B.50mL C.250 mL D.500mL
(3)步骤中,将馏出液经饱和碳酸钠溶液处理后的混合液置于分液漏斗中,振荡后静置,水层在________填“上层”或“下层”。
(4)在步骤中,加入少量无水硫酸镁固体的作用是__________________________。
(5)酯层厚度的标定:加热回流一段时间后再蒸出产物,为了更好地测定有机层厚度,可预先向饱和碳酸钠溶液中加入1滴_________试液,现象是 ___________________。
(6)该实验中乙酸乙酯的产率为_______ (计算结果精确到)。
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【题目】一定条件下,A与B反应可生成C和D,其能量变化如图:
(1)下列有关反应A+B=C+D的说法正确的是________。
A.反应前后原子的种类和数目一定不变
B.该反应若有热量变化,则一定是氧化还原反应
C.若该反应为放热反应,则不需要加热反应就一定能自发进行
D.反应物的总质量、总能量与反应产物的总质量、总能量均相等
(2)若E1<E2,则反应产物的总能量________(填“>”“<”或“=”)反应物的总能量,反应热Q________0(填“>”“<”或“=”)。
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【题目】现有① SiO2② Na2CO3③ (NH4)2CO3④ Al(OH)3四种物质,其中既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应的是( )
A. ① ② B. ② ④ C. ③ ④ D. ① ② ③
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