【题目】用石墨电极完成下列电解实验。
实验一 | 实验二 | |
装置 | ||
现象 | a 、d处试纸变蓝;b处变红,局部褪色;c处无明显变化 | 两个石墨电极附近均有气泡产生;铜珠n的右侧有气泡产生。 |
下列对实验现象的解释或推测不合理的是( )
A. 根据实验一的原理,实验二中铜珠m左侧变厚
B. a、d处:2H2O+2e-=H2↑+2OH-
C. b处:2Cl--2e-=Cl2↑;Cl2 + H2O =HCl + HClO
D. c处发生了反应:Fe-2e-=Fe2+
【答案】A
【解析】
实验一a、d处试纸变蓝,说明生成OH-,为电解池的阴极,b处变红,局部褪色,为电解池的阳极,生成氯气,c处无明显变化,铁丝左侧c处为阳极,右侧d处为阴极,实验二两个石墨电极附近有气泡产生,左侧生成氢气,右侧生成氧气,两个铜珠的左侧为阳极,右侧为阴极,n处有气泡产生,为阴极,据此分析解答。
A.实验一中ac形成电解池,db形成电解池,所以实验二中也相当于形成三个电解池,一个球两面为不同的两极,铜珠m的左侧为阳极,发生的电极反应为Cu-2e-=Cu2+,右侧为阴极,发生的电极反应为Cu2++2e-=Cu,同样铜珠n的左侧为阳极,右侧为阴极,因此铜珠m右侧变厚,故A错误;
B.a、d处试纸变蓝,说明溶液显碱性,是溶液中的氢离子得到电子生成氢气,氢氧根离子剩余造成的,电极方程式为2H2O+2e-═H2↑+2OH-,故B正确;
C.b处变红,局部褪色,是因为Cl2+H2O=HCl+HClO,HCl的酸性使溶液变红,HClO的漂白性使局部褪色,故C正确;
D.c处为阳极,发生氧化反应:Fe-2e-═Fe2+,故D正确;
答案选A。
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【题目】利用CO和H2在催化剂的作用下合成甲醇,发生的反应如下:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。在体积2L的密闭容器中按物质的量之比1:2充入CO和H2,测得平衡混合物中CH3OH的体积分数在不同压强下随温 度的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A. 该反应的△H<0,且p1<p2
B. 若p1时最初充入1molCO,经过5min达到B点的平衡状态,此段时间 v(CH3OH)=1.75mol/(L·min)
C. 在C点时,CO转化率为75%
D. A、B、C、D的平衡常数大小关系:A=B>C>D
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【题目】研究不同 pH 时 CuSO4 溶液对 H2O2 分解的催化作用。资料:a.Cu2O 为红色固体,难溶于水,能溶于硫酸,生成 Cu 和Cu2+。b.CuO2 为棕褐色固体,难溶于水,能溶于硫酸,生成 Cu2+和 H2O2。c.H2O2 有弱酸性:H2O2 H+ +HO2-,HO2- H+ +O22-。
编号 | 实验 | 现象 |
Ⅰ | 向 1 mL pH=2 的 1 mol·L 1 CuSO4溶液中加入 0.5 mL 30% H2O2 溶液 | 出现少量气泡 |
Ⅱ | 向 1 mL pH=3 的 1 mol·L 1 CuSO4溶液中加入 0.5 mL 30% H2O2 溶液 | 立即产生少量棕黄色沉淀,出现较明显气泡 |
Ⅲ | 向 1 mL pH=5 的 1 mol·L 1CuSO4溶液中加入 0.5 mL 30% H2O2 溶液 | 立即产生大量棕褐色沉淀,产生大量气泡 |
(1) 经检验生成的气体均为 O2,Ⅰ中 CuSO4 催化分解 H2O2 的化学方程式是__。
(2)对Ⅲ中棕褐色沉淀的成分提出 2 种假设:ⅰ.CuO2,ⅱ.Cu2O 和CuO2 的混合物。为检验上述假设,进行实验Ⅳ:过滤Ⅲ中的沉淀,洗涤,加入过量硫酸,沉淀完全溶解,溶液呈蓝色,并产生少量气泡。
①若Ⅲ中生成的沉淀为 CuO2,其反应的离子方程式是__。
②依据Ⅳ中沉淀完全溶解,甲同学认为假设ⅱ不成立,乙同学不同意甲同学的观点,理由是__。
③为探究沉淀中是否存在 Cu2O,设计如下实验:
将Ⅲ中沉淀洗涤、干燥后,取 a g 固体溶于过量稀硫酸,充分加热。冷却后调节溶液 pH,以 PAN 为指示剂,向溶液中滴加 c mol·L 1EDTA 溶液至滴定终点,消耗 EDTA 溶液 V mL。V=__,可知沉淀中不含 Cu2O,假设ⅰ成立。(已知:Cu2++EDTA= EDTA-Cu2+,M(CuO2)=96 g·mol 1,M(Cu2O)=144 g·mol1)
(3)结合方程式,运用化学反应原理解释Ⅲ中生成的沉淀多于Ⅱ中的原因__ 。
(4)研究Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中不同 pH 时 H2O2 分解速率不同的原因。
实验Ⅴ:在试管中分别取 1 mL pH=2、3、5 的 1 mol·L1 Na2SO4 溶液,向其中各加入 0.5 mL 30% H2O2 溶液,三支试管中均无明显现象。
实验Ⅵ:__(填实验操作和现象),说明 CuO2 能够催化 H2O2 分解。
(5)综合上述实验,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中不同 pH 时 H2O2 的分解速率不同的原因是__。
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【题目】低浓度的氢氟酸是一元弱酸,存在下列两个平衡:HFH++F-,HF+F-HF2- (较稳定)。25℃时,不同酸性条件下的2.0amol·L-1HF溶液中,c(HF)、c(F-)与溶液pH(忽略体积变化)的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.c(HF)+c(F-)=2.0amol·L-1
B.c(F-)>c(HF)时,溶液一定呈碱性
C.随着溶液pH增大,不断增大
D.25℃时,HF的电离常数Ka=10-3.45
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【题目】光刻胶是制造芯片、集成电路的关键材料,其中KPR胶的一种合成路线如下:
(1)①A→B、C→D的反应类型依次为__________ 、__________。
②C中的官能团名称是__________和__________。
(2)由E为起始原料制备F的一种流程为:
则X转化为Y所需的试剂和条件依次是__________ 、__________。
(3) G的结构简式为_________。
(4)写出反应H+H2O→I+F的化学方程式:_____________(有机物用结构简式表示)。
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【题目】镍(Ni)及其化合物广泛应用于生产电池、电镀和催化剂等领域。
(1)某蓄电池反应为2NiO(OH)+Cd+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2。该蓄电池充电时,被氧化的物质是__(填化学式),放电时若生成73gCd(OH)2,则外电路中转移的电子数是___。
(2)镍的羰化反应为:Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)4(g) ΔH。
①一定温度下,将一定量的粗镍和CO加入到1L的恒容密闭容器中反应,5s后测得Ni(CO)4的物质的量为1.5mol,则0~5s内平均反应速率v(CO)=__mol·L·s-1。
②该反应的平衡常数K随温度升高而减小,则该反应的ΔH__0(填“>”或“<")。
(3)NiSO4·6H2O晶体是一种绿色易溶于水的晶体,广泛应用于化学镀镍、生产电池等,可由电镀废渣(除含镍外,还含有Cu、Zn、Fe等元素)为原料制取。制取步骤如下:
①在实验室中,欲用98%的浓硫酸(密度1.84g·mL-1)配制40%的稀硫酸,需要的玻璃仪器除玻璃棒外,还有__。
②向滤液Ⅰ中加入Na2S的目的是_。(已知:Ksp[FeS]=6.3×10-18,Ksp[CuS]=1.3×10-36,Ksp[ZnS]=1.3×10-24,Ksp[NiS]=1.1×10-21)
③滤液Ⅲ中所含的阳离子主要有__。
④NiSO4在强碱溶液中用NaClO氧化,可制得碱性镍镉电池电极材料NiOOH。该反应的离子方程式为__。
⑤在制备NiSO4·6H2O晶体时,常用无水乙醇代替蒸馏水做洗涤剂,原因是__(写出一条即可)。
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【题目】药物M(Rolumilast)能用于慢性阻塞性肺病的治疗,其一种合成路线如图:
注:箭头下的百分数为每步反应的产率。
(1)化合物A中含氧官能团的名称是__;B→C的反应类型为__。
(2)由E→F的化学方程式为__。
(3)在G→M的过程中,若使用代替,则M的产率会由78%降至48%,其原因除了氯原子的反应活性比溴原子低外,还可能是__。
(4)按上述合成路线,若投入0.01mol化合物D参与反应,最终获得化合物F(摩尔质量:239g·mol-1)的质量为___g。
(5)化合物M的另一种合成路线如图:
回答下列问题:
①化合物X的分子式为__。
②写出化合物Q的结构简式__。
③写出同时符合下列条件的化合物W的同分异构体的__(写出一种即可)。
Ⅰ.能与FeCl3溶液发生显色反应
Ⅱ.苯环上的一氯代物只有一种
Ⅲ.核磁共振氢谱有5组峰且峰面积之比为1:1:2:2:6
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【题目】重铬酸钠晶体(Na2Cr2O7·2H2O)俗称红矾钠,是一种重要的化工产品,以FeO·Cr2O3、Na2CO3等为原料制备红矾钠的工艺如图所示。
回答下列问题:
(1)FeO·Cr2O3中Cr的化合价是__________。
(2)写出“煅烧”过程发生反应的化学方程式________________________。
(3)滤渣的主要成分为________(填化学式)。
(4)“酸化”过程中发生反应的离子方程式为_____________________________,加入硫酸也能达到“酸化”目的,选择CO2的优点是__________________________________。
(5)称取红矾钠样品1.8000g配成250mL溶液,量取20.00mL于碘量瓶中,加入10mL 2mol·L-1H2SO4和足量碘化钾溶液(铬的还原产物为Cr3+),放于暗处5min,加入淀粉溶液作指示剂,用0.1000moL·L-1Na2S2O3标准溶液滴定(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-),判断达到滴定终点的现象是______________________________。若实验中平均消耗Na2S2O3标准溶液25.00mL,则重铬酸钠晶体的纯度为______________(设整个过程中其他杂质不参与反应,结果保留4位有效数字)
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【题目】绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题:
(1)在试管中加入少量绿矾样品,加水溶解,滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化。再向试管中通入空气,溶液逐渐变红。由此可知:______________、_______________。
(2)为测定绿矾中结晶水含量,将石英玻璃管(带端开关K1和K2)(设为装置A)称重,记为m1 g。将样品装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为 m2 g。按下图连接好装置进行实验。
①仪器B的名称是____________________。
②将下列实验操作步骤正确排序___________________(填标号);重复上述操作步骤,直至A恒重,记为m3 g。
a.点燃酒精灯,加热 b.熄灭酒精灯 c.关闭K1和K2
d.打开K1和K2,缓缓通入N2 e.称量A f.冷却至室温
③根据实验记录,计算绿矾化学式中结晶水数目x=________________(列式表示)。若实验时按a、d次序操作,则使x__________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(3)为探究硫酸亚铁的分解产物,将(2)中已恒重的装置A接入下图所示的装置中,打开K1和K2,缓缓通入N2,加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。
①C、D中的溶液依次为_________(填标号)。C、D中有气泡冒出,并可观察到的现象分别为_______________。
a.品红 b.NaOH c.BaCl2 d.Ba(NO3)2 e.浓H2SO4
②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式_____________________。
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