碳和碳的化合物在生產(chǎn)、生活中的應用非常廣泛,在提倡健康生活已成潮流的今天,“低碳生活”不再只是理想,更是一種值得期待的新的生活方式,請運用化學反應原理的相關知識研究碳及其化合物的性質。
(1)近年來,我國儲氫納米碳管研究取得重大進展,用電弧法合成的碳納米管中常伴有大量碳納米顆粒(雜質),這種碳納米顆?捎醚趸瘹饣ㄌ峒,其反應化學方程式為:
____C+____K2Cr2O7 + =___CO2↑+ ____K2SO4 + ____Cr2(SO4)3+ ____H2O
請完成并配平上述化學方程式。
其中氧化劑是________________,氧化產(chǎn)物是_________________
(2)甲醇是一種新型燃料,甲醇燃料電池即將從實驗室走向工業(yè)化生產(chǎn)。工業(yè)上一般以CO和H2為原料合成甲醇,該反應的熱化學方程式為:
CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g)△H1=-116 kJ·mol-1
①已知: △H2=-283 kJ·mol-1
△H3=-242 kJ·mol-1
則表示1mol氣態(tài)甲醇完全燃燒生成CO 2和水蒸氣時的熱化學方程式為 ;
②在容積為1L的恒容容器中,分別研究在230℃、250℃
270℃三種溫度下合成甲醇的規(guī)律。下圖是上述三種溫度下不同的H2和CO的起始組成比(起始時CO的物質的量均為1mol)與CO平衡轉化率的關系。
請回答:
。┰谏鲜鋈N溫度中,曲線Z對應的溫度是 。
ⅱ)利用圖中a點對應的數(shù)據(jù),計算出曲線Z在對應溫度下CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)的平衡常數(shù)K= 。
③在某溫度下,將一定量的CO和H2投入10L的密閉容器中,5min時達到平衡,各物質的物質的濃度(mol?L-1)變化如下表所示:
| 0min | 5min | 10min |
CO | 0.1 | | 0.05 |
H2 | 0.2 | | 0.2 |
CH3OH | 0 | 0.04 | 0.05 |
科目:高中化學 來源: 題型:填空題
A、B、C、D為中學化學四種常見物質,A為紅棕色氣體,它們之間的相互轉化關系如右圖。已知:A+H2O→M+C;D+H2O→N,M、N是酸雨的主要成分。
(1)寫出下列反應化學方程式
①A+H2O→M+C 。
②A+B→C+D 。
(2)下列哪些物質不能與N的濃溶液反應 。
a.NH3 b.H2 c.SO2 d.H2S
(3)下列實驗方案可以用于在實驗室制取B的是 。
a.Na2SO3溶液與HNO3 b.Na2SO3固體與濃硫酸
c.固體硫在純氧中燃燒 d.銅與濃H2SO4加熱
(4)某同學認為:將A通入到Na2S溶液中能夠證明A的氧化性,此說法是否正確 (填“是”或“否”),請說明理由 。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
氯氣及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類生活中都有著重要的應用。
(1)Ca(ClO)2、NaClO、NaClO2等含氯化合物都是常用的消毒劑和漂白劑是因為它們都具有__________性,請寫出工業(yè)上用氯氣和NaOH溶液生產(chǎn)消毒劑NaClO的離子方程式____________________。
(2)棕黃色強刺激性氣體Cl2O為國際公認高效安全滅菌消毒劑之一,實驗室可用潮濕的Cl2與Na2CO3反應制取少量Cl2O,配平并補充完整下列反應方程式:
______Cl2+_______Na2CO3+________=_______NaHCO3+____NaCl+____ Cl2O
(3)黃色氣體ClO2可用于污水殺菌和飲用水凈化。
①KClO3與SO2在強酸性溶液中反應可制得ClO2,此反應的離子方程式為__________。
②ClO2遇濃鹽酸會生成Cl2,每生成1mol Cl2轉移電子的物質的量為__________。
③ClO2可將廢水中的Mn2+轉化為MnO2而除去,本身還原為Cl-,該反應過程中氧化劑與還原劑的物質的量之比為_________________。
(4)用Cl2生產(chǎn)某些含氯有機物時會產(chǎn)生副產(chǎn)物HCl。利用反應4HCl+O22Cl2+2H2O,可實現(xiàn)氯的循環(huán)利用。
已知:①上述反應中,4mol HCl被氧化放出115.6kJ的熱量。
②
則斷開1 mol H-O鍵與斷開1 mol H-Cl鍵所需能量相差約為_________kJ,H2O中
H—O鍵比HC1中H—Cl鍵(填“強”或“弱”)__________。
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科目:高中化學 來源: 題型:問答題
(18分)某化學研究小組探究溴化亞鐵水溶液與氯氣反應。
(1)該小組同學用下圖所示裝置制取干燥純凈的氯氣。
儀器A的名稱是________,裝置C中的試劑是________,裝置F的作用是________;寫出制備氯氣的離子方程式________。
(2)該小組同學對Cl2與FeBr2溶液的反應進行實驗探究。
【實驗過程】
向l00mL0. 1mol的溶液緩緩通入100 mLCl2(標準狀況),溶液由淺綠色逐漸變黃色;繼續(xù)通人Cl2,溶液黃色加深,變?yōu)樽攸S色。
【提出假設】上述現(xiàn)象發(fā)生的原因可能是:
假設1:Cl2先將Fe2+氧化生成Fe3+,溶液逐漸變黃色,Cl2再把Br-氧化成Br2,溶液變?yōu)樽攸S色。
假設2:Cl2先將Br-氧化生成Br2,溶液逐漸變黃色,Cl2再把Fe2+氧化成Fe3+,溶液變?yōu)樽攸S色。
【實驗方案】
方案甲:設計實驗驗證由淺綠色逐漸變黃色的原因________(說明實驗操作、現(xiàn)象和結論)。
方案乙:設計對比實驗驗證氧化性順序
根據(jù)實驗得出Cl2、Fe3+、Br2氧化性由強到弱的順序為________,上述假設合理的是________。
(3)若向含有0.1 molFeBr2的溶液中通人0.1molCl2充分反應,寫出反應的離子方程式:________ 。
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科目:高中化學 來源: 題型:計算題
有一硫酸與硝酸的混合溶液,取出10mL加入足量BaCl2溶液,過濾、洗滌、烘干后得到9.32g的沉淀;濾液與4mol·L-1NaOH溶液反應,用去40mLNaOH溶液時恰好完全中和。試求:
(1)混合液中H2SO4、HNO3的物質的量濃度各是多少?
(2)另取10mL原混合液,加入4.48g銅粉共熱時,收集到氣體在標準狀況下的體積為多少毫升?
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
樹德中學某化學興趣小組在實驗室用MnO2與濃鹽酸反應制備C12(發(fā)生裝置如圖所示)。
(1)制備實驗開始時,先檢查裝置氣密性,接下來的操作依次是 序號)。
A.往燒瓶中加入濃鹽酸
B.加熱
C.往燒瓶中加入MnO2粉末
(2)制備反應會因鹽酸濃度下降而停止。為測定反應殘余液中鹽酸的濃度,興趣小組同學提出下列實驗探究方案:
甲方案:與足量AgNO3溶液反應,稱量生成的AgCl質量
乙方案:采用酸堿恰好中和(有指示劑)的方法測定
丙方案:與已知量CaCO3(過量)反應,稱量剩余的CaCO3質量
丁方案:與足量Zn反應,測量生成的H2體積(換算為標準狀況)
繼而進行下列判斷和實驗:
①判定甲方案是否可行 (填“是”或“否”),理由是 。
②進行乙方案實驗:準確量取殘余清液稀釋一定倍數(shù)后作為試樣。
a.量取試樣20.00 mL,滴入0.200 0 mol/L的NaOH溶液,消耗NaOH溶液22.00 mL,該次測得試樣中鹽酸濃度為 mol·L一1;
b.重復以上操作多次取平均值獲得實驗結果
③判斷丙方案的實驗結果 (填“偏大"、“偏小”或“準確”)。
(已知:部分CaCO3會轉化為更難溶的MnCO3)
④進行丁方案實驗:裝置如圖所示(夾持器具已略去)
(i)使Y形管中的殘余清液與鋅粒反應的正確操作是將 轉移到 中。
(ii)反應完畢,每間隔l分鐘讀取氣體體積,氣體體積逐次減小,直至不變。氣體體積逐次減小的原因是 (排除儀器和實驗操作的影響因素)
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
(16分)某校興趣小組用如圖Ⅰ裝置制取漂白液(氣密性已檢驗,試劑已添加),并研究其相關性質。
實驗操作和現(xiàn)象:打開分液漏斗的活塞,緩緩滴加一定量濃鹽酸,點燃酒精燈;一段時間后,關閉分液漏斗的活塞,熄滅酒精燈。
(1)燒瓶中反應的化學方程式是 。
(2)飽和食鹽水的作用是 。
(3)若用圖Ⅱ裝置收集多余的氯氣,請在虛線框內畫出該裝置簡圖。
(4)修改方案后,該小組同學制得了較高濃度的NaClO溶液。他們把漂白液和滴有酚酞的紅色Na2SO3溶液混合后,得到無色溶液。
提出猜想:
。甆aClO把Na2SO3氧化了 ⅱ.NaClO把酚酞氧化了
ⅲ.NaClO把Na2SO3和酚酞均氧化了
①下列實驗方案中可以證明NaClO氧化了Na2SO3的是 (填序號)。
a.向混合后的溶液中加入過量鹽酸
b.向混合后的溶液中加入過量鹽酸,再加入氯化鋇溶液
c.向混合后的溶液中加入過量硝酸,再加入硝酸銀溶液
d.向混合后的溶液中加入氫氧化鋇溶液,再加入過量鹽酸
②為證明NaClO氧化了酚酞,可進行的實驗是 。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
為了驗證木炭可被濃H2SO4氧化成CO2,選用下圖所示儀器(內含物質)組裝成實驗裝置:
(1)如按氣流由左向右流向,連接上述裝置的正確順序是(填各接口字母):
接 , 接 , 接 ;
(2)儀器乙、丙應有怎樣的實驗現(xiàn)象才表明已檢驗出CO2?
乙中 ____ ,丙中 ______ ;
(3)丁中酸性KMnO4溶液的作用是 ;
(4)寫出甲中反應的化學方程式 。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
(1)某興趣小組在實驗室探究工業(yè)合成硝酸的化學原理。
①氨的催化氧化:圖a是探究氨的催化氧化的簡易裝置,實驗中觀察到錐形瓶中鉑絲保持紅熱,有紅棕色氣體生成或白煙產(chǎn)生。白煙的成分是 (填化學式)。
圖a 圖b
②NO2的吸收:如圖b所示,將一瓶NO2倒置于水槽中,在水下移開玻璃片,可觀察到的現(xiàn)象是 。
(2)三價鐵鹽溶液因Fe3+水解而顯棕黃色,請以Fe(NO3)3溶液為例,設計實驗探究影響鹽類水解程度的因素。
①寫出Fe(NO3)3水解的離子方程式 。
②參照示例完成下表實驗方案的設計。
限選材料:0.05mol?L-1Fe(NO3)3、0.5mol?L-1Fe(NO3)3、1.0mol?L-1HNO3、1.0mol?L-1NaOH、NaHCO3固體、蒸餾水、冰水混合物;pH計及其他常見儀器。
可能影響因素 | 實驗操作 | 預期現(xiàn)象和結論 |
溶液的酸堿性 | 取少量0.5mol?L-1Fe(NO3)3于試管中,加入幾滴1mol?L-1HNO3。 | 棕黃色溶液顏色變淺,說明溶液酸性增強能抑制Fe(NO3)3的水解。 |
鹽的濃度 | | |
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