【题目】在实验室中用二氧化锰与浓盐酸反应制备干燥纯净的氯气。进行此实验,所用仪器如图:
(1)上述仪器的正确连接顺序为(填各接口处的字母):________________________________________________。
(2)装置中,饱和食盐水的作用是________;NaOH溶液的作用是_______。
(3)化学实验中常用湿润的淀粉碘化钾试纸检验是否有Cl2产生。如果有Cl2产生,可观察到__________,反应的化学方程式为_______________。
(4)写出下列反应的化学方程式。
①气体发生装置中进行的化学反应方程式:_________;
②NaOH溶液中发生的化学反应方程式:_________。
【答案】 E C D A B H G F 除去氯气中的HCl杂质 吸收过量的氯气 淀粉碘化钾试纸变蓝 2KI+Cl2=2KCl+I2 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O 2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O
【解析】本题考查实验方案设计与评价,(1)根据实验目的,制备干燥纯净的氯气,制取氯气装置,制出的氯气中混有HCl和水蒸气,先用饱和食盐水除去HCl,即E→C→D,然后通过浓硫酸进行干燥,即D→A→B,因为氯气的密度大于空气密度,因此B→H→G,氯气有毒必须尾气处理,即G→F;(2)上述装置中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl杂质;浓硫酸的作用是除去Cl2中的水分;NaOH溶液的作用是吸收过量的Cl2;(3)利用氯气的氧化性强于碘单质,发生Cl2+2KI=2KCl+I2,I2使淀粉变蓝;(4)①制备氯气的方程式为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;②氯气与NaOH反应:2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O。
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【题目】工业上用CO和H2合成CH3OH:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。反应的平衡常数如下表:
温度/℃ | 0 | 100 | 200 | 300 | 400 |
平衡常数 | 667 | 13 | 1.9×10-2 | 2.4×10-4 | 1×10-5 |
下列说法正确的是
A. 该反应的△H>0
B. 加压、增大H2浓度和加入催化剂都能提高CO的转化率
C. 工业上采用高温高压的条件,目的都是提高原料气的转化率
D. t℃时,向1 L密闭容器中投入0.1 mol CO和0.2 mol H2,平衡时CO转化率为50%,则该温度时反应的平衡常数的数值为100
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【题目】海水中溴元素以Br-形式存在,工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如图:
(1)步骤①反应的离子方程式是_______________________________________,
步骤③反应的化学方程式是_______________________________________。
(2)从理论上考虑,下列物质也能吸收Br2的是________________。
A.NaOH B.FeCl2
C.Na2SO3 D.H2O
(3)步骤③中氧化剂是____________,若反应中生成2 mol HBr,则消耗________mol SO2。
(4)根据上述反应判断SO2、Cl2、Br2三种物质氧化性由强到弱的顺序是_______________。
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【题目】汽车尾气是造成雾霾天气的重要原因之一,尾气中的主要污染物为CxHy、NO、CO、SO2及固体颗粒物等。研究汽车尾气的成分及其发生的反应,可以为更好的治理汽车尾气提供技术支持。请回答下列问题:
(1)治理尾气中NO和CO的一种方法是:在汽车排气管上装一个催化转化装置,使二者发生反应转化成无毒无污染气体,该反应的化学方程式是 。
(2)活性炭也可用于处理汽车尾气中的NO。在1L恒容密闭容器中加入0.1000 molNO和2.030 mol固体活性炭,生成A、B两种气体,在不同温度下测得平衡体系中各物质的物质的量以及容器内压强如下表:
根据上表数据,写出容器中发生反应的化学方程式 并判断p 3.93MPa(用“>”、“<"或“=”填空)。计算反应体系在200℃时的平衡常数Kp (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×体积分数)。
(3)汽车尾气中的S02可用石灰水来吸收,生成亚硫酸钙浊液。常温下,测得某纯CaS03与水形成的浊液pH为9,已知Kal(H2S03)=1.8×10-2 ,Ka2(H2S03)=6.0 ×10-9,忽略SO32-的第二步水解,则Ksp(CaS03)= 。
(4)尾气中的碳氢化合物含有甲烷,其在排气管的催化转化器中可发生如下反应CH4(g)+H20(1)=CO(g)+3H2 (g) △H=+250.1 kJ/mol。已知CO(g)、H2 (g)的燃烧热依次为283.0kJ/mol、285.8 kJ/mol,请写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式 。以CH4 (g)为燃料可以设计甲烷燃料电池,该电池以稀H2 S04作电解质溶液,其负极电极反应式为 ,已知该电池的能量转换效率为86. 4%,则该电池的比能量为 kW.h.kg-1(结果保留1位小数,比能量=,lkW·h= 3. 6×1 06J) 。
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【题目】碳是地球上组成生命的最基本元素之一,可以sp3 、sp2和sp杂化轨道成共价键,具有很强的结合能力,与其它元素结合成不计其数的无机物和有机化合物,构成了丰富多彩的世界。碳及其化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题:
(1)基态碳原子核外有__________种空间运动状态的电子,其价电子排布图为 。
(2)光气的分子式为COCl2,又称碳酰氯,是一种重要的含碳化合物,判断其分子立体构型为 ,其碳原子杂化轨道类型为 杂化。
(3)碳酸盐在一定温度下会发生分解,实验证明碳酸盐的阳离子不同,分解温度不同,如下表所示:
试解释为什么随着阳离子半径的增大,碳酸盐的分解温度逐步升高?
(4)碳的一种同素异形体——C60,又名足球烯,是一种高度对称的球碳分子。立方烷(分子式:C8H8,结构是立方体:)是比C60约早20年合成出的一种对称型烃类分子,而现如今已合成出一种立方烷与C60的复合型分子晶体,该晶体的晶胞结构如下图所示,立方烷分子填充在原C60晶体的分子间空隙中。则该复合型分子晶体的组成用二者的分子式可表示为
(5)碳的另一种同素异形体——石墨,其晶体结构如上图所示,虚线勾勒出的是其晶胞。则石墨晶胞含碳原子个数为 个。已知石墨的密度为ρg.cm-3 ,C-C键长为rcm,阿伏伽德罗常数的值为NA,计算石墨晶体的层间距为 cm。
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【题目】由一氧化碳、甲烷和乙烷组成的混合气体8.96L(标准状况),在足量氧气中充分燃烧后,生成气体先通过足量浓硫酸,再通过足量氢氧化钠溶液,测知氢氧化钠溶液增重26.4g,则原混合气体中乙烷的物质的量为( )
A.0.1mol B.大于或等于0.2mol,小于0.3mol
C.等于0.2 mol D.大于0.1mol小于0.3mol
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【题目】下列所示的图像能反映相对应实验的是
A.向pH=13的NaOH溶液中不断加水稀释
B.向碳酸氢钠溶液中逐滴加入稀盐酸至过量
C.将60℃接近饱和的硝酸钾溶液恒温蒸发水分至有白色晶体析出
D.将足量的金属镁片和锌片分别和等质量、相同质量分数的稀硫酸混合
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