反应方向:一个自发进行的氧化还原反应中.氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,还原剂的还原性大于还原产物的还原性. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

美国计划2015年再次登陆月球,继而在月球上建立基地,给人类登陆火星作准备。为了早日实现梦想,1992年美国进行了第一次利用实际的月球岩石——富含钛铁矿(FeTiO3,钛酸亚铁)的玄武岩来获得氧气的试验。研究发现:理论上,1 kg FeTiO3被H2还原后,最多可产出105 g O2

上述研究引起了甲、乙两位学生的极大兴趣,查阅文献后,得知钛铁矿还能被C还原:

2FeTiO3+C2Fe+2TiO2+CO2

他们分别设计了两套实验装置模拟测定钛铁矿中可提取氧的质量分数的实验。

        

                          图1                                                         图2

(1)学生甲设想用图1装置(A为电加热装置)从钛铁矿中提取氧,请写出最简便的实验步骤:____________(选填下列数字编号)。

①通入N2  ②停止通N2  ③通入H2  ④停止通H2  ⑤加热  ⑥停止加热  ⑦称取装置B的质量。

(2)学生乙设想用图2装置(A为电加热装置)从钛铁矿中提取氧,并且认为该方案的意义在于:反应产生的CO2可通过绿色植物的光合作用转化为营养物质,同时产生氧气(6O2+6H2O C6H12O6+6O2)。实验过程中,称得反应前装置A中钛铁矿的质量为a g,炭粉的质量为b g,反应后装置B中产生CaCO3的质量为c g,则钛铁矿中可提取氧的质量分数的表达式为____________。

(3)经专家评审后,认定两个方案都很有意义,但实验设计方面还存在不足之处,例如图2装置在加热时,还会产生CO,给实验带来误差。请提出对图2所示装置应采取的改进措施:__________。改进后,实验自始至终需持续向2装置A中通入N2的目的是_____________。

(4)科学家们选用H2而不用CO作还原剂的原因是:______________________________。

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美国计划2015年再次登陆月球,继而在月球上建立基地,给人类登陆火星作准备。为了早日实现梦想,1992年美国进行了第一次利用实际的月球岩石--玄武岩(FeTiO3,钛酸亚铁)来制造氧气的试验。已知FeTiO3被H2还原后,生成Fe、TiO2和水,被C还原后生成Fe、TiO2
CO2;TiO2经过一系列处理后,可以制得纳米TiO2。请参与探究,并回答下列问题:
[探究一]为测定钛铁矿中可提取氧的质量分数,某研究性学习小组设计了以下两套实验装置
(1)学生甲设想用图-1装置(A为电加热装置)从钛铁矿中提取氧。请写出FeTiO3在加热时被H2还原的化学方程式_________________________和最简便的实验步骤________(选填下列数字编号)。
①通入N2;②停止通N2;③通入H2;④停止通H2;⑤加热;⑥停止加热;⑦称取装置B的质量。
(2)学生乙设想用图-2装置(A为电加热装置)从钛铁矿中提取氧,并且认为该方案的意义在于:反应产生的CO2可通过绿色植物的光合作用转化为营养物质,同时产生氧气:
6CO2+6H2OC6H12O6(葡萄糖)+6O2。实验过程中,称得反应前装置A中钛铁矿的质量为ag,炭粉的质量为bg,反应后装置B中产生CaCO3的质量为cg,则钛铁矿中可提取氧的质量分数的表达式为________________。
(3)经专家评审后,认定两个方案都很有意义,但实验设计方面还存在不足之处,例如图-2装置在加热时,生成的CO2不可能全部被澄清石灰水吸收,同时钛铁矿和炭粉在加热时还会产生CO,给实验带来误差。
①请对学生乙的设想提出改进措施:改用图-1装置,并在U型管B之前增加盛有________ 的燃烧管,________________。
②改进后,实验自始至终需持续向装置A中通入N2的目的是________________。
[探究二]纳米TiO2作为一种光催化剂越来越受到人们的关注,现正广泛开发运用。
(4)某科研小组在不同的载体(钛片、铝片、陶瓷)表面制备二氧化钛薄膜,来考察不同载体TiO2薄膜光催化使甲基橙脱色,每次光照20min取一次样,实验结果如图所示,下列说法正确的是________。
(a)不同载体,无论何种温度一定是钛片最好
(b)约在520℃时,钛片载体的光催化活性最好
(c)无论何种载体,催化活性总是随温度的升高而升高
(d)不同负载TiO2薄膜的光催化活性不同

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Ⅰ.某研究性学习小组用一定物质的量浓度的盐酸滴 定10.00mL某浓度的NaOH溶液,滴定时使用pH计精确测量滴定过程中溶液的pH变化(温度为25℃),并绘制出滴定过程中溶液pH的变化曲线(如图)。实验过程中需要使用的仪器有             。(选填下列仪器对应的字母)

由下图可知NaOH溶液的物质的量浓度为            。(忽略溶液混合时体积和温度的变化)

Ⅱ.该小组四位同学在做实验时,发现了一个意外现象:向上述NaOH溶液中滴入酚酞溶液,开始时溶液变红,一会儿红色就消失了。对此意外现象形成的原因,该小组同学分别提出了各自的看法并进行相应的实验设计。
[猜想]甲:可能是酚酞变质造成的;
乙:可能是氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应的缘故;
丙:可能是酚酞与空气中的氧气反应,使红色消失;
丁:可能与氢氧化钠溶液浓度的大小有关。
[理论分析]
(1)丙同学认为乙同学的猜想也不正确,他的理由是                                 
                                                                            
[实验设计]
(2)为证实丙同学的猜想,还需做如下实验,请完成下表:

实验步骤
设计这一步骤的目的
1.将配制的氢氧化钠溶液加热
                           
2.在加热后的溶液中滴加酚酞,并在上方滴一些植物油
②利用植物油隔绝
(3)通过以上实验,四位同学看到:溶液先变成红色,一会儿红色仍然消失。因此酚酞红色褪去与氧气无关。若丁同学的猜想正确,设计如下实验证明并完成有关问题:
实验方法
观察到的现象和结论
方案一:分别配制不同物质的量浓度的氢氧化钠溶液,然后各滴加数滴酚酞溶液。
浓度大的溶液中酚酞红色会消失,则证明红色消失与氢氧化钠溶液的浓度大小有关
方案二:向原红色消失的溶液中加     
(填试剂名称)
                                       

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Ⅰ.某研究性学习小组用一定物质的量浓度的盐酸滴  定10.00mL某浓度的NaOH溶液,滴定时使用pH计精确测量滴定过程中溶液的pH变化(温度为25℃),并绘制出滴定过程中溶液pH的变化曲线(如图)。实验过程中需要使用的仪器有              。(选填下列仪器对应的字母)

由下图可知NaOH溶液的物质的量浓度为             。(忽略溶液混合时体积和温度的变化)

Ⅱ.该小组四位同学在做实验时,发现了一个意外现象:向上述NaOH溶液中滴入酚酞溶液,开始时溶液变红,一会儿红色就消失了。对此意外现象形成的原因,该小组同学分别提出了各自的看法并进行相应的实验设计。

    [猜想]甲:可能是酚酞变质造成的;

    乙:可能是氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应的缘故;

    丙:可能是酚酞与空气中的氧气反应,使红色消失;

丁:可能与氢氧化钠溶液浓度的大小有关。

 [理论分析]

(1)丙同学认为乙同学的猜想也不正确,他的理由是                                  

                                                                               

[实验设计]

(2)为证实丙同学的猜想,还需做如下实验,请完成下表:

实验步骤

设计这一步骤的目的

1.将配制的氢氧化钠溶液加热

                           

2.在加热后的溶液中滴加酚酞,并在上方滴一些植物油

②利用植物油隔绝

(3)通过以上实验,四位同学看到:溶液先变成红色,一会儿红色仍然消失。因此酚酞红色褪去与氧气无关。若丁同学的猜想正确,设计如下实验证明并完成有关问题:

实验方法

观察到的现象和结论

方案一:分别配制不同物质的量浓度的氢氧化钠溶液,然后各滴加数滴酚酞溶液。

浓度大的溶液中酚酞红色会消失,则证明红色消失与氢氧化钠溶液的浓度大小有关

方案二:向原红色消失的溶液中加     

(填试剂名称)

                                       

 

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Ⅰ.某研究性学习小组用一定物质的量浓度的盐酸滴  定10.00mL某浓度的NaOH溶液,滴定时使用pH计精确测量滴定过程中溶液的pH变化(温度为25℃),并绘制出滴定过程中溶液pH的变化曲线(如图)。实验过程中需要使用的仪器有              。(选填下列仪器对应的字母)

由下图可知NaOH溶液的物质的量浓度为             。(忽略溶液混合时体积和温度的变化)

Ⅱ.该小组四位同学在做实验时,发现了一个意外现象:向上述NaOH溶液中滴入酚酞溶液,开始时溶液变红,一会儿红色就消失了。对此意外现象形成的原因,该小组同学分别提出了各自的看法并进行相应的实验设计。

    [猜想]甲:可能是酚酞变质造成的;

    乙:可能是氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应的缘故;

    丙:可能是酚酞与空气中的氧气反应,使红色消失;

丁:可能与氢氧化钠溶液浓度的大小有关。

 [理论分析]

(1)丙同学认为乙同学的猜想也不正确,他的理由是                                  

                                                                                       

[实验设计]

(2)为证实丙同学的猜想,还需做如下实验,请完成下表:

实验步骤

设计这一步骤的目的

1.将配制的氢氧化钠溶液加热

                           

2.在加热后的溶液中滴加酚酞,并在上方滴一些植物油

②利用植物油隔绝

(3)通过以上实验,四位同学看到:溶液先变成红色,一会儿红色仍然消失。因此酚酞红色褪去与氧气无关。若丁同学的猜想正确,设计如下实验证明并完成有关问题:

实验方法

观察到的现象和结论

方案一:分别配制不同物质的量浓度的氢氧化钠溶液,然后各滴加数滴酚酞溶液。

浓度大的溶液中酚酞红色会消失,则证明红色消失与氢氧化钠溶液的浓度大小有关

方案二:向原红色消失的溶液中加    ① 

(填试剂名称)

     ②                                  

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