37.(07年山东理综·30)(16分)下图所示为常见气体制备、分离、干爆和性质验证的部分仪器装置(加热设备及夹持固定装置均略去),请根据要求完成下列各题(仪器装置可任意选用,必要时可重复选择,a、b为活塞)。
(1)若气体入口通入CO和CO2的混合气体,E内放置CuO,选择装置获得纯净干燥的CO,并验证其还原性及氧化产物,所选装置的连接顺序为 (填代号)。能验证CO氧化产物的现象是 。
(2)停止CO和CO2混合气体的通入,E内放置Na2O2,按A→E→D→B→H装置顺序制取纯净干燥的O2,并用O2氧化乙醇。此时,活塞a应 ,活塞b应 。需要加热的仪器装置有 (填代号),m中反应的化学方程式为 。
(3)若气体入口改通空气,分液漏斗内改改加浓氨水,圆地烧瓶内改加 NaOH 固体,E内装有铂铹合金网,按A→G→E→D装置程序制取干燥氧气,并验证氨的某些性质。
①装置A中能产生氨气的原因有: 。
②实验中观察到E内有红棕色气体现出,证明氨气具有 性。
答案:(1)ACBECF AB之间的C装置中溶液保持澄清,EF之同的C装置中溶液变浑浊
(2)关闭 打开 k m 2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O
(3)①氢氧化钠溶于水放出大量热,温度升高,使氨的溶解度减小而放出;氧氧化钠吸水,促使氨放出;氢氧化钠电离出的OH-增大了氨水中OH-浓度,促使氨水电离平衡左移,导致氨气放出。②还原
解析:(1)根据实验要求,A装置中通入的气体为CO和CO2的混合气,在A中,CO2 被氢氧化钠吸收,若要获得纯净干燥的CO,需要选取装置C,证明CO2 被除尽,然后通过盛有浓硫酸的B除去水蒸气,要验证CO的还原性,需要装有CuO的装置E,验证CO的氧化产物CO2 ,还需要装置C,最后需要F除去为反应的CO。所选装置的连接顺序是ACBECF,能验证CO的氧化产物的实验现象是:AB之间的C装置中溶液保持澄清,EF之间的C装置中溶液变浑浊。
(2)停止通入CO和CO2 的混合气体,需要关闭活塞a,然后打开活塞b,此时稀硫酸与碳酸钠溶液(CO2 与NaOH反应生成的)反应,反应生成的CO2气体进入E中,并与 与Na2O2反应产生氧气,氧气通过D除去可能存在的CO2,通过B除去水蒸气,得到纯净干燥的氧气,氧气氧化乙醇的条件是需要加热且有铜做催化剂,因此需要加热k使乙醇挥发,并且加热m,使氧气与乙醇蒸气反应,反应的化学方程式是:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O。
(3)氢氧化钠固体易吸水并且在溶于水时放出大量的热,氢氧化钠溶于水后溶液中的OH-的浓度增大,这些因素均能浓氨水中的化学平衡:NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-向逆反应方向移动,使浓氨水中的氨气放出。根据常识可以判断出在E中出现的红棕色气体应该是NO2 ,由氨气和NO2中氮元素的化合价可以判断氨气被氧化生成NO2 氨气体现出的是还原性。
9.8×109g x y
则,解得x=8.0×103t y=9.83×109kJ。
36.(07年宁夏理综·31A)化学选考题(15分)
A.[化学-选修化学与技术]
工业上生产硫酸时,利用催化氧化反应将SO2 转化为SO3是一个关键步骤。压强及温度对SO2转化率的影响如下表(原料气各成分的体积分数为:SO2 7% O2 11% N2 82%);
|
0.1 |
0.5 |
1 |
10 |
400 |
99.2 |
99.6 |
99.7 |
99.9 |
500 |
93.5 |
96.9 |
97.8 |
99.3 |
600 |
73.7 |
85.8 |
89.5 |
96.4 |
(1) 已各SO2的氧化是放热反应,如何利用表中数据推断此结论?
;
(2)在大400~500℃时,SO2的催化氧化采用常压而不是高压,主要原因是:
;
(3)选择适宜的催化剂,是否可以提高SO2的转化率? (填“是”或“否”),是否可以增大该反应所放出的热量? (填“是”或“否”);
(4)为提高SO3吸收率,实际生产中用 吸收SO3;
(5)已知:2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g);△H=-196.9kJ·mol-1,计算每生产1万吨98%硫酸所需要的SO3质量和由SO2生产这些SO3所放出的热量。
答案:(1)压强一定时,温度升高时,SO2转化率下降,说明升温有利逆反应的进行,所以正反应为放热反应。(2)增大压强对提高SO2转化率无显著影响,反而会增加成本。(3)否 否 (4)浓硫酸 (5)8.0×103t 9.83×109kJ
解析:(1)根据表格中的数据可以看出,在相同压强下(如在0.1MPa下)升高温度(如由400℃升高到500℃)时SO2的转化率降低(由99.2%降低为93.5%),即升高温度时此化学平衡向逆反应方向移动,而升高温度化学平衡应该向吸热反应方向移动,所以此反应的正反应为放热反应。
(2)根据表格中的数据可以得知:在0.1MPa(即常压1atm下)SO2的转化率已经很高,如在400℃时已达99.2%,若增大压强到10MPa(即100atm),压强增大了100倍但是SO2的转化率值增大为99.9%,只增大了0.7%变化不大。而压强增大100倍,需要对设备的材料、动力、能源等都作相应的提高,既要增大成本投入。
(3)使用催化剂只能改变化学反应的速率,改变反应到达平衡的时间,不能使化学平衡发生移动,即对SO2的转化率不产生影响;而在一定条件下,化学反应放出的热量与参加反应的反应物的量成正比,因SO2的转化率不变,所以反应放出的热量也不会增大。
(4)在生产实际中是采用98.3%的浓硫酸作吸收剂来吸收SO3的。因为若用水进行吸收会形成酸雾,将影响SO3的吸收速率和效率。
(5)1万吨98%的硫酸含H2SO4的质量:9.8×109g。 设需要SO3的质量为x,该反应产生的热量为y。
H2SO4 - SO3 - 放出的热量
98g 80g 196.9kJ
32.(09年海南化学·3)除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3可采取的方法是:
A.通入二氧化碳气体 B.加入氢氧化钡溶液
C.加入澄清石灰水 D.加入稀盐酸
答案:A
解析:除杂方法要操作简便、效果好、不带来新的杂质、保留非杂质成份。溶液中可用这样的方法: Na2CO3 + H2O + CO2 = 2NaHCO3。
33.(09年海南化学·7)用足量的CO还原13.7 g某铅氧化物,把生成的CO2全部通入到过量的澄清石灰水中,得到的沉淀干燥后质量为8.0g,则此铅氧化物的化学式是:
A.PbO B.Pb2O3 C.Pb3O4 D.PbO2
答案:C
解析:设此铅氧化物的化学式PbxOy ,
PbxOy-- y[O]-- yCO-- y CO2-- yCaCO3
16y 100y
m(O)=1.28g 8.0g
所以m(Pb) = 13.7g- 1.28g = 12.42g
x∶y = ∶=3∶4
34.(09年海南化学·9)在室温时,下列各组中的物质分别与过量NaOH溶液反应,能生成5种盐的是:
A.A12O3、SO2、CO2、SO3 B.C12、A12O3、N2O5、SO3
C.CO2、C12、CaO、SO3 D.SiO2、N2O5、CO、C12
答案:B
解析:题中的关键词“过量NaOH溶液”,A中只能生成4种盐;B生成5种(NaCl、NaClO、NaAlO2、NaNO3、Na2SO4);C中CaO不能生成盐;D中CO不能成盐。
35.(09年海南化学·11)在5mL 0.05 mo1/L的某金属氯化物溶液中,滴加0.1 mo1/L AgNO3溶液,生成沉淀质量与加入AgNO3溶液体积关系如图所示,则该氯化物中金属元素的化合价为:
A.+1 B.+2 C.+3 D.+4
答案:C
解析:设氯化物化学式为MClx
MClx -- x AgNO3
1 x
5mL×0.05 mol·L-1 0.1 mol·L-1×7.5mL
x = 3
31.(09年广东文基·66)下列有关化学与生活的说法不正确的是
A.采用原煤脱硫技术,可减少燃煤产生的SO2
B.硅酸钠的水溶液俗称水玻璃,可用作木材防腐剂
C.自来水厂可用氯气来杀菌消毒,因此氯气无毒
D.维生素C具有还原性,可用作食品抗氧化剂
答案:C
解析:根据氯气的性质可以知道氯气是一种有毒的气体,因氯气与水反应生成的HClO具有强氧化性,所以常用氯气对自来水消毒杀菌。因此C选项是错误的。
[考点分析]化学与生活综合运用
30.(09年广东文基·64)图l0装置可用于收集SO2并验证其某些化学性质,下列说法正确的是
选项 |
试剂 |
现象 |
结论 |
A |
酸性KMnO4溶液 |
溶液褪色 |
SO2有氧化性 |
B |
品红溶液 |
溶液褪色 |
SO2有漂白性 |
C |
NaOH溶液 |
无明显现象 |
SO2与NaOH溶液不反应 |
D |
紫色石蕊试液 |
溶液变红后不褪色 |
SO2有酸性、没有漂白性 |
答案:B
解析:A项体现的是SO2的还原性;C项由于SO2与NaOH可以生成亚硫酸钠也可能生成亚硫酸氢钠或者是两者混合物,反应无明显现象,但不能说明SO2与NaOH溶液不反应。D项溶液变红后不褪色并不能说明SO2没有漂白性。SO2的漂白性是由于它溶于水生成的亚硫酸与有色物质直接结合,形成不稳定的无色化合物,退色后在一定的条件下又能恢复原来的颜色,例如SO2使品红溶液褪色。
[考点分析]SO2的性质
29.(09年广东文基·63)下列处理事故的方法正确的是
A.金属钠着火,可用水扑灭
B.误食硫酸铜溶液,可服用鸡蛋清解毒
C.浓硫酸溅到皮肤上,立即用碳酸钠稀溶液冲洗
D.氢氧化钠浓溶液溅入眼中,应立即用大量水冲洗,再用稀盐酸冲洗
答案:B
解析:金属钠与水反应生成可燃性的氢气,因此金属钠着火,不能用水扑灭,故A选项错误;硫酸铜能使蛋白质变性,因此误食硫酸铜溶液,可服用鸡蛋清解毒,B选项正确;C项浓硫酸溅到皮肤上,应立即用大量的水冲洗,然后涂上3%至5%的碳酸氢钠溶液;D项氢氧化钠浓溶液溅入眼中,应立即用水冲洗边洗边眨眼睛,必要时迅速找医生医治,切不可用手揉眼,更不能用盐酸冲洗。
[考点分析]化学实验基本操作。
28.(09年山东理综·13)下列推断合理的是
A.明矾[KAl(SO4)2·12H2O]在水中能形成Al(OH)3胶体,可用作净水剂
B.金刚石是自然界中硬度最大的物质,不可能与氧气发生反应
C.浓H2SO4有强氧化性,不能与Cu发生剧烈反应
D.将SO2通入品红溶液,溶液褪色后加热恢复原色;将SO2通入溴水,溴水色后加热也能恢复原色
答案:A
解析:明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶于水,电离产生的Al3+在中水解生成能吸附水中悬浮杂质的Al(OH)3胶体,故可用作净水剂;金刚石、石墨均可以燃烧生成二氧化碳;浓H2SO4虽然有强氧化性,只有加热才能与Cu发生反应;SO2通入溴水后发生氧化还原反应,SO2 +Br2 + 2H2O= H2SO4+2HBr,加热不可能生成Br2.
27.(09年山东理综·10)下列关于氯的说法正确的是
A.Cl2具有很强的氧化性,在化学反应中只能作氧化剂
B.若35 17Cl、37 17若Cl为不同的核素,有不同的化学性质学科
C.实验室制备Cl2,可用排放和食盐水集气法收集
D.1.12LCl2含有1.7NA个质子(NA 表示阿伏伽德罗常数)
答案:C
解析:本题以氯元素为载体,从氧化还原、原子结构、收集方法不同角度进行考查,体现了山东理综化学选择题的命题模式。氯气与水的反应既是氧化剂也是还原剂;同一元素的不同核素化学性质几乎完全相同而物理性质不同;D中提Cl2的体积未指明是标准状况。实验室制备Cl2,可用排饱和食盐水集气法收集也可用瓶口向上排空气法收集,故C正确。
26.(09年宁夏理综·7)将22.4L某气态氮氧化合物与足量的灼热铜粉完全反应后,气体体积11.2L(体积均在相同条件下测定),则该氮氧化合物的化学式为
A.NO2 B.N2O2 C.N2O D.N2O4
答案:A
解析:根据2NxOy+2yCu=2yCuO+xN2,以及题中数据反应后气体体积为反应前气体体积的一半,可以得到x=1,因此只有A选项符合题意。
[点评]本题主要考查气体摩尔体积,阿伏伽德罗常数等知识,题目较为老套,而且这种题目在若干年前就已经经常出现了。
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