【题目】Co(CH3COO)2(乙酸钴)可用作酯交换反应的催化剂并可用于制备高质量锂电池电极。在氮气氛围中,乙酸钴受热分解生成CO、CO2和C2H6等产物。某研究小组利用下列装置检验乙酸钴热分解的部分产物。
已知:①CO+PdCl2+H2O==CO2+Pd↓(黑色)+2HCl;
②变色硅胶为深蓝色,吸水后变为粉红色。
回答下列问题:
(1)B装置的作用是____,要检验乙酸钴分解产物中的CO2,对以上装置的改进方案是______。
(2)仪器a中的试剂是_______,其作用是_______。
(3)能证明乙酸钴的分解产物含有C2H6的实验现象是______。
(4)装置D中C2H6被CuO完全氧化的化学方程式是________。
(5)另取一定量乙酸钴结晶水合物样品[Co(CH3COO)2·nH2O]在空气中加热,样品的固体残留率(×100%)随温度的变化如图所示(样品在200℃时已完全失去结晶水,350℃以上残留固体为金属氧化物)。根据以上实验数据列出残留氧化物CoxOy中x∶y的计算式:_____。
【答案】检验并吸收CO 在A与B之间增加盛有澄清石灰水的洗气瓶 碱石灰 吸收B中生成的CO2并干燥气体 D中黑色固体变为红色,E中硅胶变为粉红色,F中澄清石灰水变浑浊 7CuO+C2H67Cu+2CO2+3H2O
【解析】
乙酸钴受热分解生成CO、CO2和C2H6等产物。结合已知条件①,B中PdCl2溶液可检验CO,F中澄清石灰水可检验二氧化碳,进入装置D的气体需要除去二氧化碳和水蒸气,因此装置C可以选用碱石灰除去气体中的二氧化碳和水蒸气,D中乙烷与氧化铜反应生成二氧化碳和水蒸气,E中B变色硅胶可以检验水蒸气,据此分析解答。
(1)根据上述分析,B装置是检验并吸收CO;要检验乙酸钴分解产物中的CO2,需要在气体进入装置D之前检验,因此可以在A与B之间增加盛有澄清石灰水的洗气瓶,故答案为:检验并吸收CO;在A与B之间增加盛有澄清石灰水的洗气瓶;
(2)根据上述分析,仪器a中的试剂是碱石灰,碱石灰可以吸收B中生成的CO2并干燥气体,故答案为:碱石灰;吸收B中生成的CO2并干燥气体;
(3)要证明乙酸钴的分解产物含有C2H6,需要在除去了二氧化碳和水蒸气以及一氧化碳后的气体在D中与氧化铜反应,若D中黑色固体变为红色,说明乙烷与氧化铜发生了反应,E中硅胶变为粉红色,说明生成了水蒸气,F中澄清石灰水变浑浊说明生成了二氧化碳,则能证明乙酸钴的分解产物含有C2H6,故答案为:D中黑色固体变为红色,E中硅胶变为粉红色,F中澄清石灰水变浑浊;
(4)根据(3)的分析可知,装置D中C2H6被CuO完全氧化生成了二氧化碳、水和铜,反应的化学方程式是7CuO+C2H67Cu+2CO2+3H2O,故答案为:7CuO+C2H67Cu+2CO2+3H2O;
(5)Co(CH3COO)2nH2O在加热过程中先失去结晶水,200℃时得到的Co(CH3COO)2,则残留固体中钴的含量=×71.2%,350 ℃以上残留固体为金属氧化物(CoxOy),残留固体中钴的含量=×32.3%,根据钴的质量守恒,假设固体样品的起始质量为m,则×71.2%×m=×32.3%×m,解得=,故答案为:。
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【题目】a、b、c、d、e五种短周期元素的原子半径和最外层电子数之间的关系如图所示。下列说法正确的是( )
A. 简单离子半径:b>e
B. 常温常压下,a与c形成的化合物可能呈固态
C. 单质沸点:c<d
D. d与e不能存在于同一离子化合物中
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【题目】下列电离方程式的书写,正确的是
A. NH3·H2O==NH4+ + OH― B. H2SO4==2H+ + SO42―
C. CuCl2== Cu2+ + Cl― D. NaHCO3==Na+ + H+ + CO32―
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【题目】下列说法正确的是( )
A. PCl3的空间构型为平面三角形
B. HF、HCl、HBr、HI的熔沸点依次升高
C. 乳酸()有一对手性异构体,因为其分子中含有一个手性碳原子
D. 氯的各种含氧酸的酸性由强到弱排列为HClO>HClO2>HClO3>HClO4
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【题目】控制适当的条件,将反应2Fe3++2I-2Fe2++I2设计成如图所示的原电池。下列判断不正确的是
A.反应开始时,乙中电极反应为2I--2e-= I2
B.反应开始时,甲中石墨电极上Fe3+被还原
C.电流计读数为零时,反应达到化学平衡状态
D.平衡时甲中溶入FeCl2固体后,电流计读数为零
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【题目】利用软锰矿(主要成分为 MnO2,含有杂质 SiO2、Fe2O3)和高品质硫锰矿(主要成 分为 MnS)制取 KMnO4 的一种工艺流程如下图所示。
请回答下列问题:
(1) “酸浸”工序中,MnO2和 MnS中的 Mn元素转化成 MnSO4,同时生成 S 单质,该反应的离子方程式为________________________________________。
(2)为了提高“酸浸”效率,下列方法可行的是_______________________。
A. 将软锰矿和硫锰矿矿石研磨成矿粉 B. 适当提高体系的温度
C. 使用浓盐酸代替稀硫酸进行酸浸 D. 使用搅拌器对混合物进行搅拌
(3)将“滤液Ⅰ”进行处理后,在温度为 50℃,pH 为 6.4~6.8 的电解槽中持续电解,可使 NaClO3复原,同时获得的副产物是 H2,则阳极的电极反应式为______________________________。
(4) “歧化”时,生成物为 K2CO3、KMnO4 和 MnO2。可通过过滤操作分离出 MnO2,并将其循环 到___________工序,以提高原料利用率。然后通过蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、低 温 烘 干 操 作 获 得 KMnO4 固体 , 洗 涤 时 应 使 用 75% 乙 醇 溶 液 对 固 体 进 行 冲 洗 , 其 优 点是___________________________。
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【题目】光气(COCl2)在塑料、制药等工业生产中有许多用途,其化学性质不稳定,遇水迅速产生两种酸性气体。回答下列问题:
(1)少量COCl2可用烧碱溶液吸收,发生反应的离子方程式为________。
(2)工业上用CO和Cl2在高温、活性炭催化作用下合成光气:Cl2(g)+CO(g)COCl2(g) H=-108 kJ·mol-1。所需CO来自CH4与CO2的催化重整反应。查阅文献获得以下数据:
CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(l) H1=-890.3 kJ·mol-1
2H2(g)+O2 (g)==2H2O(l) H2=-571.6 kJ·mol-1
2CO(g)+O2 (g)==2CO2(g) H3=-566 kJ·mol-1
则CH4与CO2催化重整反应生成CO和H2的热化学方程式为_____。
(3)在T ℃时,向盛有活性炭的5 L恒容密闭容器中加入0.6 mol CO和0.45 mol Cl2,CO和COCl2的浓度在不同时刻的变化状况如图所示:
①反应在第6 min时的平衡常数为___,第8 min时改变的条件是____。
②在第12 min时升高温度,重新达到平衡时,COCl2的体积分数将___(填“增大”“不变”或“减小”),原因是_____。
(4)Burns和Dainton研究了反应Cl2(g)+CO(g)COCl2(g)的动力学,获得其速率方程v = k[c(Cl2)]3/2[c(CO)]m,k为速率常数(只受温度影响),m为CO的反应级数。
①该反应可认为经过以下反应历程:
第一步:Cl22Cl 快速平衡
第二步:Cl + COCOCl 快速平衡
第三步:COCl + Cl2 —→COCl2 + Cl 慢反应
下列表述正确的是____(填标号)。
A.COCl属于反应的中间产物 B.第一步和第二步的活化能较高
C.决定总反应快慢的是第三步 D.第三步的有效碰撞频率较大
②在某温度下进行实验,测得各组分初浓度和反应初速度如下:
实验序号 | c(Cl2)/mol·L-1 | c(CO)/mol·L-1 | v/mol·L-1·s-1 |
1 | 0.100 | 0.100 | 1.2×10-2 |
2 | 0.050 | 0.100 | 4.26×10-3 |
3 | 0.100 | 0.200 | 2.4×10-2 |
4 | 0.050 | 0.050 | 2.13×10-3 |
CO的反应级数m =___,当实验4进行到某时刻,测得c(Cl2) = 0.010mol·L-1,则此时的反应速率v =___mol·L-1·s-1(已知:≈ 0.32)。
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【题目】十九大报告指出:“坚持全民共治、源头防治,持续实施大气污染防治行动,打赢蓝天保卫战!”以NOx为主要成分的雾霾的综合治理是当前重要的研究课题。
I.汽车尾气中的NO(g)和CO(g)在一定条件下可发生如下反应:
反应①2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H1
(1)已知:反应②N2(g)+O2(g)2NO(g) △H2=+180.5kJ·mol-1
CO的燃烧热为283.0kJ·mol-l,则△H1=___。
(2)在密闭容器中充入5 mol CO和4 mol NO,发生上述反应①,图1为平衡时NO的体积分数与温度、压强的关系。
①温度:T1____T2(填“<”或“>”)。
②若在D点对反应容器升温的同时扩大体积使体系压强减小,重新达到的平衡状态可能是图中A~G点中的____点。
(3)某研究小组探究催化剂对CO、NO转化的影响。将NO和CO以一定的流速通过两种不同的催化剂进行反应,相同时间内测量逸出气体中NO含量,从而确定尾气脱氮率(脱氮率即NO的转化率),结果如上图2所示。若低于200℃,图2中曲线中脱氮率随温度升高而变化不大的主要原因为____;a点 ___(填“是”或“不是”)对应温度下的平衡脱氮率,说明理由____。
Ⅱ.N2O是一种强温室气体,且易形成颗粒性污染物,研究N2O的分解对环境保护有重要意义。
(4)碘蒸气存在能大幅度提高N2O的分解速率,反应历程为:
第一步I2(g)2I(g)(快反应)
第二步I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g)(慢反应)
第三步IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+I2(g)(快反应)
实验表明,含碘时N2O分解速率方程v=k·c(N2O)·[c(I2)]0.5(k为速率常数)。
下列表述正确的是____。
A.N2O分解反应中:k值与是否含碘蒸气无关
B.第二步对总反应速率起决定作用
C.第二步活化能比第三步小
D.IO为反应的中间产物
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【题目】已知反应①CO(g)+CuO(s) CO2(g)+Cu(s)和反应②H2(g)+CuO(s) Cu(s)+H2O(g)在相同的某温度下的平衡常数分别为K1和K2,该温度下反应③CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)的平衡常数为K。则下列说法正确的是( )
A. 反应①的平衡常数K1=c(CO2).c(Cu)/c(CO).c(CuO)
B. 反应③的平衡常数K=K1/K2
C. 对于反应③,恒容时,温度升高,H2浓度减小,则该反应的焓变为正值
D. 对于反应③,恒温恒容下,增大压强,H2浓度一定减小
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