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19.甲醇是重要的化學(xué)工業(yè)基礎(chǔ)原料和清潔液體燃料,工業(yè)上常利用CO來制備甲醇.
(1)已知:
①CH3OH(l)+O2(g)═CO(g)+2H2O(l)△H1=a kJ•mol-1
②H2(g)+CO2(g)?H2O(l)+CO(g)△H2=b kJ•mol-1
③CO燃燒熱△H3=c kJ/mol
求CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=(2b-a+2c)KJ/mol
(2)在不同的密閉容器中按如下投料方式進行反應(yīng):
容器編號容器體積/L溫度/KCO物質(zhì)的量/molH2物質(zhì)的量/molCH3OH物質(zhì)的量/mol平衡時CO濃度/mol•L-1平衡常數(shù)K
11.05000.20.200.12K1
21.08000.100.10.16K2
32.08000.20.20XK3
反應(yīng)進行2min后,容器2中反應(yīng)達到平衡狀態(tài).
①計算800℃時,從反應(yīng)開始至達到化學(xué)平衡,以H2的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率是0.06mol/(L•min),此溫度下的平衡常數(shù)K=17.36(列出表達式并計算結(jié)果,結(jié)果保留兩位小數(shù))
②下列說法正確的是D
A.X大于0.16
B.當(dāng)v(CO)=2v(H2時,反應(yīng)達到平衡狀態(tài)
C.平衡后,向容器1中通入0.2mol的CO和0.2mol的H2,再次達到平衡時CO轉(zhuǎn)化率增大
D.K1>K2=K3
(3)甲醇燃料電池由于其結(jié)構(gòu)簡單、能量轉(zhuǎn)化率高、對環(huán)境無污染,而越來越受到關(guān)注,如圖是一種甲醇燃料電池的工作原理
①寫出該燃料電池負(fù)極電極反應(yīng)方程式:CH3OH-6e-+3CO32-=4CO2↑+2H2O
②當(dāng)電路中有0.6mol電子通過時,需要在正極通入的標(biāo)況下氧氣的體積為3.36L,將生成的氣體全部通入2L 0.3mol/L的氫氧化鈉溶液中,此時溶液中各離子濃度由大到小順序為c(Na+)>c(OH-)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(H+).

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18.某學(xué)習(xí)小組分析實驗室制氯氣的方法后認(rèn)為:MnO2與FeCl3•6H2O共熱能產(chǎn)生Cl2,于是設(shè)計了如圖裝置驗證該結(jié)論.
【查閱資料】FeCl3•6H2O是棕黃色晶體,熔點37℃,沸點280~285℃.
【實驗設(shè)計】

若結(jié)論成立,B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是Cl2+2KI=2KCl+I2,C中的試劑是NaOH溶液.
【實驗過程】
操作現(xiàn)象
(1)經(jīng)檢查,裝置氣密性良好.
(2)添加藥品,連接裝置.
(3)點燃酒精燈.
i.A中部分固體熔化,上方出現(xiàn)白霧;
ii.稍后,產(chǎn)生黃色氣體,管壁附著黃色液滴;
iii.B中溶液變藍.
【實驗分析】
(1)小組討論一致認(rèn)為現(xiàn)象i中的白霧是鹽酸小液滴,產(chǎn)生白霧的原因是FeCl3•6H2O受熱水解增強,生成HCl氣體同時失去結(jié)晶水,HCl與H2O結(jié)合形成鹽酸小液滴.
(2)分析現(xiàn)象ii時發(fā)生了分歧,有同學(xué)認(rèn)為:FeCl3•6H2O是棕黃色,沸點不高,黃色氣體重含有FeCl3也會導(dǎo)致B中溶液變藍,反應(yīng)的離子方程式是2Fe3++2I-=2Fe2++I2
小組同學(xué)通過下列實驗證明現(xiàn)象ii的黃色氣體中含有Fe3+,將下列實驗補充完整:
a.只在A中加入FeCl3•6H2O,加熱,開始產(chǎn)生白霧,稍后出現(xiàn)黃色氣體,管壁仍有黃色液滴.
b.將黃色氣體通入B中的KSCN溶液,溶液變紅.
(3)為進一步確認(rèn)黃色氣體含有 Cl2,小組在A、B 間增加盛有飽和氯化鈉溶液的試管,氣體依次通過飽和氯化鈉溶液、KI淀粉溶液后,KI淀粉溶液變藍,證實黃色氣體中含有Cl2.飽和氯化鈉溶液的主要作用是除去氣體中的FeCl3
(4)A中固體充分加熱后得到Fe2O3和MnCl2,若物質(zhì)的量之比為1:1,則A中總反應(yīng)的化學(xué)方程式是MnO2+2FeCl3•6H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe2O3+MnCl2+Cl2↑+2HCl↑+11H2O.從混合物中分離出Fe2O3的方法是:加足量水溶解,過濾,洗滌固體,干燥,即得Fe2O3
【安全預(yù)案】在實驗過程中,若試管B中溶液已經(jīng)開始發(fā)生倒吸,應(yīng)立即采取的一種措施是c(填寫編號).
a.移去酒精燈     
b.取下B中盛有溶液的試管
c.將A、B間的導(dǎo)管從乳膠管中取出.

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17.某研究小組為探究飽和NaHCO3溶液中是否還能溶解少量NaHCO3固體,設(shè)計并完成了下列實驗.
實驗
編號
實驗操作現(xiàn)象或結(jié)論
測飽和NaHCO3溶液的pHpH為8.3
向2mL Na2CO3溶液中加入MgCl2溶液有白色沉淀生成
向2mL飽和NaHCO3溶液中加入MgCl2溶液無明顯現(xiàn)象
向20mL 飽和NaHCO3溶液中加入少量的NaHCO3固體,靜置24小時溶液中微小的氣體緩慢地從底部固體逸出,最終固體全部溶解
已知常溫下:Ksp(CaCO3)=4.96×10-9,Ksp(MgCO3)=6.82×10-6
碳酸的電離常數(shù):H2CO3?HCO3-+H+  K1=4.3×10-7
HCO3-?CO32-+H+ K2=5.6×10-12
Mg(OH)2沉淀范圍:pH  9.4~12.4
(1)用化學(xué)用語解釋飽和NaHCO3溶液pH為8.3的原因:HCO3-+H2O?H2CO3+OH-
(2)實驗③中若用CaCl2溶液代替MgCl2溶液完成實驗,會觀察到白色沉淀.現(xiàn)象不同的原因是溶液中存在平衡HCO3-?CO32-+H+,Ksp(CaCO3)<Ksp(MgCO3),說明Ca2+結(jié)合CO32-能力比Mg2+強,所以可以得到CaCO3沉淀.
(3)為探究NaHCO3固體溶解的原理,取實驗④反應(yīng)后的溶液,檢驗其產(chǎn)物.
Ⅰ.收集反應(yīng)產(chǎn)生的氣體,發(fā)現(xiàn)氣體能使澄清的石灰水變渾濁.
Ⅱ.測得反應(yīng)后燒杯中溶液的pH為8.7.
Ⅲ.向反應(yīng)后的溶液中滴加MgCl2溶液,有白色沉淀生成.
①步驟Ⅲ中白色沉淀是MgCO3
②結(jié)合化學(xué)用語解釋飽和NaHCO3溶液中固體溶解的原因體系中存在平衡:2HCO3-(aq)?CO32-(aq)+CO2↑+H2O(l).由于CO2不斷逸出,平衡正向移動,固體溶解.
③固體全部溶解后溶液pH升高的原因是反應(yīng)生成了CO32-,由碳酸電離的常數(shù)可推出Na2CO3堿性大于NaHCO3,所以溶液pH升高.
(4)實驗③的目的是驗證檢驗飽和NaHCO3溶液中CO32-很少,不能與MgCl2溶液產(chǎn)生沉淀.
(5)根據(jù)上述實驗得出的結(jié)論是飽和NaHCO3溶液中可以溶解少量的NaHCO3固體.

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16.黃鐵礦(主要成分FeS2)、黃銅礦(主要成分CuFeS2)均是自然界中的常見礦物資源.

(1)黃鐵礦在空氣中易被氧化,其反應(yīng)歷程可能為如圖1所示的四步:
①a反應(yīng)中每生成1molFeSO4轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為7mol.
②d反應(yīng)的離子方程式為FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+
(2)用黃銅礦常溫細(xì)菌冶銅和高溫火法冶銅的流程如圖2所示:
①細(xì)菌冶銅時,當(dāng)黃銅礦中伴有黃鐵礦可明顯提高Cu2+的浸出速率,
其原理如圖3所示:
Ⅰ.冶煉過程中,F(xiàn)eS2周邊溶液的pH增大(填“增大”、“減小”或“不變”).
Ⅱ.從CuFeS2析出S的反應(yīng)式是CuFeS2-4e-=Cu2++Fe2++2S.
②火法冶銅時,由Cu2S制得銅的化學(xué)方程式是Cu2S+O2 $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Cu+SO2
(3)煤炭中的硫主要以黃鐵礦形式存在,用氫氣脫除黃鐵礦中硫的相關(guān)反應(yīng)(見表),其相關(guān)反應(yīng)的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如圖4.
相關(guān)反應(yīng)反應(yīng)熱平衡常數(shù)
FeS2(s)+H2(g)?FeS(s)+H2S(g)△H1K1
$\frac{1}{2}$FeS2(s)+H2(g)?$\frac{1}{2}$Fe(s)+H2S(g)△H2K2
FeS(s)+H2(g)?Fe(s)+H2S(g)△H3K3
①上述反應(yīng)中,△H1>0(填“>”或“<”).
②提高硫的脫除率可采取的措施有升高溫度(舉1例).

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15.某研究性學(xué)習(xí)小組查閱資料收集到如下信息:鐵鹽能蝕刻銀而用來制作液晶顯示器的銀線路板.他們對蝕刻銀的過程進行了探究.
【實驗1】制備銀鏡:
(1)ⅰ.配制銀氨溶液,需要的試劑是AgNO3溶液、稀氨水.并取等量銀氨溶液于多支試管中.
ⅱ.向銀氨溶液中加入等量的葡萄糖溶液,水浴加熱.產(chǎn)生銀鏡,洗凈,備用.
【實驗2】溶解銀鏡:分別向兩支試管中加入5mL Fe(NO33、Fe2(SO43溶液.
編號ab
試劑0.1mol/L Fe(NO330.05mol/L Fe2(SO43
現(xiàn)象銀鏡消失較快;
溶液黃色略變淺;
產(chǎn)生少許白色沉淀
銀鏡消失較慢;
溶液黃色明顯變淺;
產(chǎn)生較多白色沉淀
(2)選用Fe2(SO43溶液的濃度為0.05mol/L,目的是保證c(Fe3+)相等.
(3)從a、b中均檢出了Fe2+,說明Fe3+具有氧化性.a(chǎn)中Fe3+氧化Ag的離子方程式
是Fe3++Ag═Fe2++Ag+
(4)確認(rèn)b中沉淀為Ag2SO4(微溶),檢驗Ag2SO4固體中SO42-的方法是取少量Ag2SO4固體于試管中,加入適量蒸餾水,振蕩、靜置,取上層清液,滴加Ba(NO32溶液,出現(xiàn)白色沉淀.
(5)推測在a中的酸性條件下NO3-氧化了銀,證據(jù)是a中溶液黃色略變淺,b中溶液黃色明顯變淺.通過如下實驗驗證了推測是合理的:
。疁ypH:測定實驗a中所用Fe(NO33溶液的pH=2;
ⅱ.配制溶液:配制pH=2,c(NO3-)=0.3mol/L的溶液.取5mL此溶液加入有銀鏡的試管,現(xiàn)象是銀鏡消失,溶液顏色無明顯變化.
請將步驟ⅱ補充完整.
(6)分析a中白色沉淀的成分,提出假設(shè).
假設(shè)1:Fe(OH)2; 假設(shè)2:AgNO2; 假設(shè)3:…
①設(shè)計實驗方案驗證假設(shè)1:取少量沉淀置于空氣中,未變色.假設(shè)1不成立.
②設(shè)計實驗方案驗證假設(shè)2(已知:亞硝酸鹽能與酸化的KI溶液反應(yīng)).
實驗方案預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
【實驗結(jié)論與討論】鐵鹽能蝕刻銀;NO3-能提高鐵鹽的蝕刻能力.推測硝酸鐵溶液如果保持足夠的酸性,可以避免產(chǎn)生沉淀.

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14.常溫時,用0.1000mol/L NaOH溶液滴定25.00mL 0.1000mol/L某一元酸HX溶液,滴定過程中pH變化曲線如圖所示.下列說法不正確的是( 。
A.在A點:c(HX)>c(Na+)>c(X-
B.在B點,溶液中c(H+)=c(OH-
C.C點溶液中存在的主要平衡是X-+H2O?HX+OH-
D.0.05mol/L NaX溶液的pH≈9

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13.某學(xué)習(xí)小組通過下列裝置探究MnO2與FeCl3•6H2O能否反應(yīng)產(chǎn)生Cl2

實驗操作和現(xiàn)象如表:
實驗編號操作現(xiàn)象
實驗1按上圖所示加熱MnO2與FeCl3•6H2O 混合物①試管A中部分固體溶解,上方出現(xiàn)白霧
②稍后,產(chǎn)生黃色氣體,管壁附著黃色液滴
③試管B中溶液變藍
實驗2把A中的混合物換為FeC13•6H2O,B中溶液換為KSCN溶液,加熱.A中部分固體溶解,產(chǎn)生白霧和黃色氣體,B中KSCN溶液變紅
回答下列問題:
(l)上述實驗中的白霧是鹽酸小液滴;試管A管口向上傾斜的原因是試管A中部分固體溶解在FeCl3•6H2O分解生成的水中形應(yīng)溶液
(2)實驗2說明黃色氣體中含有FeCl3,寫出FeCl3使KI一淀粉溶液變藍的離子方程式:2Fe3++2I-=2Fe2++I2
(3)為進一步確認(rèn)黃色氣體中含有Cl2,該學(xué)習(xí)小組對實驗1提出兩種改進方案:
方案1:在A、B間增加盛有某種試劑的洗氣瓶C,結(jié)果B中溶液仍變?yōu)樗{色.
方案2:將B中KI一淀粉溶液替換為NaBr溶液,結(jié)果B中溶液呈橙紅色,且未檢出Fe2+.則方案1C中盛放的試劑是飽和NaCl溶液;方案2中檢驗Fe2+的試劑是鐵氰化鉀溶液,選擇NaBr溶液的依據(jù)是Br-可以被Cl2氧化成Br2,但不會被Fe3+氧化為Br2
(4)實驗1充分加熱后,若反應(yīng)中被氧化與未被氧化的氯元素質(zhì)量之比為1:2,則A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO2+2FeCl3•6H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe2O3+MnCl2+Cl2↑+2HCl+11H2O;其尾氣處理的方法是將尾氣通入到氫氧化鉀溶液中.
(5)該學(xué)習(xí)小組認(rèn)為實驗1 中溶液變藍,可能還有另外一種原因是:實驗未先趕出空氣,其中的O2在此條件下可能氧化I-.請你設(shè)計實驗方案驗證此猜想:向一試管中加入KI-淀粉溶液.再滴入幾滴稀鹽酸,在空氣中放置,觀察一段時間后溶液是否變藍.

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12.某化學(xué)興趣小組的同學(xué)們對SO2的有關(guān)反應(yīng)進行實驗探究:
【實驗I】如圖1,探究SO2催化氧化的反應(yīng):

(1)裝置 A模擬工業(yè)生產(chǎn)中SO2催化氧化的反應(yīng),其化學(xué)方程式是2SO2+O2$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{△}$2SO3
(2)為檢驗反應(yīng)后的氣體成分,將上圖裝置依次連接的合理順序為A、(按氣流方向,用字母表示)DFBCE.
(3)能證明氣體中有SO2的實驗現(xiàn)象是B中品紅溶液褪色,有SO3的實驗現(xiàn)象是F中有白色沉淀.
【實驗II】如圖2,探究SO2與Fe(NO33,溶液的反應(yīng):
(4)X中滴加濃硫酸之前應(yīng)進行的操作是打開彈簧夾,通入一段時間N2,再關(guān)閉彈簧夾,目的是排盡裝置內(nèi)的空氣,排除O2的干擾.
(5)裝置Y中產(chǎn)生了白色沉淀,其成分是BaSO4;該研究小組對產(chǎn)生白色沉淀的原因進行了假設(shè):
假設(shè)1:在酸性條件下SO2與NO3-反應(yīng);
假設(shè)2:SO2與Fe3+反應(yīng);
假設(shè)3:SO2與Fe3+、NO3-都反應(yīng).
(6)某同學(xué)設(shè)計實驗驗證假設(shè)1,請幫他完成表中內(nèi)容.
實驗步驟現(xiàn)象和結(jié)論
①測定Y中混合溶液的pH;
②配制與步驟①有相同pH的稀硝酸與BaCl2的混合液,并通入適量N2;
③將SO2通入步驟②中溶液.
若出現(xiàn)白色沉淀則假設(shè)1成立,若不出現(xiàn)白色沉淀則假設(shè)1不成立.
經(jīng)驗證假設(shè)1成立,則驗證過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是4SO2+NO3-+5H2O+4Ba2+═4BaSO4↓+NH4++6H+(提示:此條件下未見氣體產(chǎn)生).

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11.已知難溶性物質(zhì)K2SO4•MgSO4•2CaSO4在水中存在如下平衡:K2SO4•MgSO4•2CaSO4 (s)?2Ca2++2K++Mg2++4SO42-.不同溫度下,K+的浸出濃度與溶浸時間的關(guān)系如圖所示,則下列說法錯誤的是(  )
A.該平衡的Ksp=c2(Ca2+)•c2(K+)•c(Mg2+)•c4(SO42-
B.向該體系中加入飽和K2SO4溶液,溶解平衡向左移動
C.升高溫度,溶浸速率增大,平衡向正反應(yīng)方向移動
D.向該體系中加入飽和NaOH溶液,溶解平衡不發(fā)生移動

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10.下列說法準(zhǔn)確的是(  )
A.KNO3的溶解度高于NaCl
B.KNO3的溶解度低于NaCl
C.含有多種雜質(zhì)時,KNO3比NaCl更適合利用降溫結(jié)晶(或重結(jié)晶)法進行提純
D.含有多種雜質(zhì)時,NaCl比KNO3更適合利用降溫結(jié)晶(或重結(jié)晶)法進行提純

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