为比较Fe3+、Cu2+和MnO2对H2O2分解反应的催化效果,某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙、丙所示的实验。请回答相关问题:
(1)同学X观察甲中两支试管产生气泡的快慢,由此得出Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果。其结论________ (填“合理”或“不合理”)。理由是_______ 。
(2)同学Y利用乙装置,测定相同时间内产生气体的体积,从而探究Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果。试回答下列问题:
① 仪器A的名称是________ 。
② 除了必要的试剂和图乙所示的仪器外,还有一样不能缺少的实验用品是___________ 。
③ 实验时组装好装置乙,关闭A的活塞,将注射器活塞向外拉出一段。这一操作的实验目的是_________ 。
(3)同学Z利用丙装置探究MnO2对H2O2分解的催化效果。将50 mL 双氧水一次性加入盛有0.10 mol MnO2粉末的烧瓶中,测得标准状况下由量气管读出气体的体积[V(量气管)]和时间(t/min)的关系如图所示。
图中 b________ (填“大于”、“小于”或“等于”)90 mL
(1)同学X观察甲中两支试管产生气泡的快慢,由此得出Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果。其结论
(2)同学Y利用乙装置,测定相同时间内产生气体的体积,从而探究Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果。试回答下列问题:
① 仪器A的名称是
② 除了必要的试剂和图乙所示的仪器外,还有一样不能缺少的实验用品是
③ 实验时组装好装置乙,关闭A的活塞,将注射器活塞向外拉出一段。这一操作的实验目的是
(3)同学Z利用丙装置探究MnO2对H2O2分解的催化效果。将50 mL 双氧水一次性加入盛有0.10 mol MnO2粉末的烧瓶中,测得标准状况下由量气管读出气体的体积[V(量气管)]和时间(t/min)的关系如图所示。
图中 b
更新时间:2020-10-14 10:26:35
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解答题-实验探究题
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(0.65)
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解题方法
【推荐1】回答下列问题:
(1)某研究性学习小组利用Na2S2O3溶液和稀硫酸溶液的反应探究浓度和温度对化学反应速率的影响,进行了如下实验:
①写出该反应的离子方程式:___ 。
②V1=___ 、T1=___ ;V2=___ 。
(2)在微生物作用的条件下,经过两步反应被氧化成。两步反应的能量变化示意图如图:
1mol (aq)全部氧化成 (aq)的热化学方程式是__ 。
(3)有人用图3进行H2O2与MnO2反应的速率测定实验。
①检查该装置气密性的方法是___ 。
②有人认为可将装置改进为图4,你认为是否合理___ (选填“合理”或“不合理”)。
(1)某研究性学习小组利用Na2S2O3溶液和稀硫酸溶液的反应探究浓度和温度对化学反应速率的影响,进行了如下实验:
实验序号 | 实验温度/K | 有关物质 | 浑浊所需时间/s | ||||
稀硫酸溶液 | Na2S2O3溶液 | H2O | |||||
V/mL | c/mol·L-1 | V/mL | c/mol·L-1 | V/mL | |||
A | 298 | 2 | 0.1 | 5 | 0.1 | 0 | t1 |
B | T1 | 2 | 0.1 | 4 | 0.1 | V1 | 8 |
C | 313 | 2 | 0.1 | V2 | 0.1 | 1 | t2 |
②V1=
(2)在微生物作用的条件下,经过两步反应被氧化成。两步反应的能量变化示意图如图:
1mol (aq)全部氧化成 (aq)的热化学方程式是
(3)有人用图3进行H2O2与MnO2反应的速率测定实验。
①检查该装置气密性的方法是
②有人认为可将装置改进为图4,你认为是否合理
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解答题-实验探究题
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(0.65)
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【推荐2】某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响,进行了如下实验:
【实验原理】2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O
【实验内容及部分记录】
请回答:
(1)根据上表中的实验数据,可以得到的结论是__________________________ 。
(2)利用实验1中数据计算,用KMnO4的浓度变化表示的反应速率v(KMnO4)=________ 。
(3)该小组同学根据经验绘制了n(Mn2+)随时间变化趋势的示意图,如图甲所示。但有同学查阅已有的实验资料发现,该实验过程中n(Mn2+)随时间变化的趋势应如图乙所示。该小组同学根据图乙所示信息提出了新的假设,并继续进行实验探究。
①该小组同学提出的假设是__________________________ 。
②请你帮助该小组同学完成实验方案,并填写表所加固体的化学式_______ 。
③若该小组同学提出的假设成立,t的大小范围是__________________________ 。
【实验原理】2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O
【实验内容及部分记录】
实验 编号 | 室温下,试管中所加试剂及其用量/mL | 室温下溶液 颜色褪至无色 所需时间/min | |||
0.6mol·L-1 H2C2O4溶液 | H2O | 0.2mol·L-1 KMnO4溶液 | 3mol·L-1 稀硫酸 | ||
1 | 3.0 | 3.0 | 2.0 | 4.0 | |
2 | 3.0 | 3.0 | 2.0 | 5.2 | |
3 | 3.0 | 4.0 | 1.0 | 2.0 | 6.4 |
(1)根据上表中的实验数据,可以得到的结论是
(2)利用实验1中数据计算,用KMnO4的浓度变化表示的反应速率v(KMnO4)=
(3)该小组同学根据经验绘制了n(Mn2+)随时间变化趋势的示意图,如图甲所示。但有同学查阅已有的实验资料发现,该实验过程中n(Mn2+)随时间变化的趋势应如图乙所示。该小组同学根据图乙所示信息提出了新的假设,并继续进行实验探究。
①该小组同学提出的假设是
②请你帮助该小组同学完成实验方案,并填写表所加固体的化学式
实验编号 | 室温下,试管中所加试剂及其用量/mL | 再向试 管中加 入少量 固体 | 室温下溶液颜色褪至无色所需时间/min | |||
0.6mol·L-1 H2C2O4溶液 | H2O | 0.2mol·L-1 KMnO4溶液 | 3mol·L-1 稀硫酸 | |||
4 | 3.0 | 3.0 | 2.0 | t |
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解答题-实验探究题
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(0.65)
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【推荐3】为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,某化学研究小组的同学们分别设计了如图甲、乙所示的实验装置。请回答相关问题:
(1)定性分析:如图甲可通过观察_________ 定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理,其理由是_________ 。写出H2O2在二氧化锰作用下发生反应的化学方程式____ 。
(2)定量分析:如图乙所示,实验时均以生成40 mL气体为准,其他可能影响实验因素均已忽略。检查该装置气密性的方法是__________________ 。图中仪器A名称为________ ,实验中需要测量的数据是_________________ 。
(1)定性分析:如图甲可通过观察
(2)定量分析:如图乙所示,实验时均以生成40 mL气体为准,其他可能影响实验因素均已忽略。检查该装置气密性的方法是
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解答题-原理综合题
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【推荐1】N2O和CO是常见的环境污染气体。
(1)对于反应N2O(g)+CO(g)⇌CO2(g)+N2(g)来说,Fe+可作为此反应的催化剂。其总反应分两步进行,第一步为Fe++N2O⇌FeO++N2,第二步为_______ (写方程式)。
(2)在四个不同容积的恒容密闭容器中按图甲充入相应的气体,发生反应:2N2O(g)⇌2N2(g)+O2(g)。容器I、II、III中N2O的平衡转化率如图乙所示,请回答:
①该反应的ΔH_______ (填“>”或“<”)0.
②若容器I的体积为2L,反应在370℃下进行,20s后达到平衡,则0~20s内容器I中用O2表示的反应速率为_______ 。B点对应的平衡常数K=_______ (保留两位有效数字)。
③图中A、C、D三点容器内气体密度由大到小的顺序是_______ 。
④若容器IV体积为1L,反应在370℃下进行,则起始时反应______ (填“正向”“逆向”或“不”)进行。
(1)对于反应N2O(g)+CO(g)⇌CO2(g)+N2(g)来说,Fe+可作为此反应的催化剂。其总反应分两步进行,第一步为Fe++N2O⇌FeO++N2,第二步为
(2)在四个不同容积的恒容密闭容器中按图甲充入相应的气体,发生反应:2N2O(g)⇌2N2(g)+O2(g)。容器I、II、III中N2O的平衡转化率如图乙所示,请回答:
①该反应的ΔH
②若容器I的体积为2L,反应在370℃下进行,20s后达到平衡,则0~20s内容器I中用O2表示的反应速率为
③图中A、C、D三点容器内气体密度由大到小的顺序是
④若容器IV体积为1L,反应在370℃下进行,则起始时反应
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解答题-原理综合题
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(0.65)
【推荐2】工业制硫酸的过程中,转化为是关键的一步,其反应方程式为:。
(1)在使用催化剂和未使用催化剂时,转化为的反应过程能量变化如下图所示,过程Ⅰ释放的能量___________ 过程Ⅱ释放的能量(填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)一定温度下,在2L的恒容容器中发生以上转化,反应过程中部分数据见下表:
①的平均反应速率___________ 。
②平衡时气体压强与初始时气体压强比为___________ 。
③能说明转化为的反应已达平衡状态的是___________ 。
a. b.
c.容器内压强保持不变 d.单位时间内消耗同时生成
(3)燃料电池可实现在能量利用的同时制备硫酸,其装置如下图所示。
①该装置可以将___________ 能转化为___________ 能。
②电池工作时,电子导体中电子移动方向为___________ (选填“a到b”或“b到a”)
(1)在使用催化剂和未使用催化剂时,转化为的反应过程能量变化如下图所示,过程Ⅰ释放的能量
(2)一定温度下,在2L的恒容容器中发生以上转化,反应过程中部分数据见下表:
反应时间/min | |||
0 | 4 | 2 | 0 |
5 | 1.5 | ||
10 | 2 | ||
15 | 1 |
②平衡时气体压强与初始时气体压强比为
③能说明转化为的反应已达平衡状态的是
a. b.
c.容器内压强保持不变 d.单位时间内消耗同时生成
(3)燃料电池可实现在能量利用的同时制备硫酸,其装置如下图所示。
①该装置可以将
②电池工作时,电子导体中电子移动方向为
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解答题-工业流程题
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【推荐3】我国铂族金属储量占世界储量的0.58%,而消费总量占世界消费总量的27%,因此从汽车废弃催化剂中回收铂族金属对可持续发展有重大意义。废弃催化剂中含有Pt,还含有少量的Fe2O3、MgO、Al2O3、 SiO2.一种从汽车废弃催化剂中回收铂的流程如下:
已知:①长期使用的催化剂,表面会覆盖积碳和有机物;
②Pt溶于王水生成NO和氯铂酸,该酸的阴离子具有正八面体结构,其中Pt为正四价;
③该工艺条件下(常温),有关金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH见下表。
回答下列问题:
(1)粉碎废弃催化剂后,需进行预处理操作A,请写出操作A的名称_______ 。
(2)为了提高酸浸效率,温度不宜过高的原因是_________ 。
(3)酸浸工序中,铂发生的反应的化学方程式为___________ ,有同学提议,将王水换成盐酸和过氧化氢的混合溶液,请分析优缺点:___________ 。
(4)通过调节滤液的pH以回收其他金属,依次析出的金属离子为_______ ,当Al3+开始沉淀时,溶液中的Fe3+浓度为___________ mol·L−1。
(5)铂的浸出率与不同加热方式、浸出时间及不同固液比的关系如下图所示:
由图可知,Pt 浸出的最佳条件为___________ 。
已知:①长期使用的催化剂,表面会覆盖积碳和有机物;
②Pt溶于王水生成NO和氯铂酸,该酸的阴离子具有正八面体结构,其中Pt为正四价;
③该工艺条件下(常温),有关金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH见下表。
金属离子 | Al3+ | Mg2+ | Fe3+ |
开始沉淀的pH | 3.5 | 9.5 | 2.2 |
沉淀完全(c=1.0× 10−5 mol·L−1)的pH | 4.7 | 11.1 | 3.2 |
(1)粉碎废弃催化剂后,需进行预处理操作A,请写出操作A的名称
(2)为了提高酸浸效率,温度不宜过高的原因是
(3)酸浸工序中,铂发生的反应的化学方程式为
(4)通过调节滤液的pH以回收其他金属,依次析出的金属离子为
(5)铂的浸出率与不同加热方式、浸出时间及不同固液比的关系如下图所示:
由图可知,Pt 浸出的最佳条件为
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解答题-实验探究题
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解题方法
【推荐1】氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种白色固体,易分解、易水解,可用做肥料、灭火剂、洗涤剂等。某化学兴趣小组模拟制备氨基甲酸铵,反应的化学方程式如下:2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s)+Q(Q>0)
(1)如用图1装置制取氨气,你所选择的试剂是___________ 。制备氨基甲酸铵的装置如图3所示,把氨气和二氧化碳通入四氯化碳中,不断搅拌混合,生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中。当悬浮物较多时,停止制备。
注:四氯化碳与液体石蜡均为惰性介质。
(2)发生器用冰水冷却的原因是___________ 。
(3)液体石蜡鼓泡瓶的作用是___________ 。
(4)从反应后的混合物中分离出产品的实验方法是___________ (填写操作名称)。为了得到干燥产品,应采取的方法是___________ (填写选项序号)。
a.常压加热烘干b.高压加热烘干c.真空40℃以下烘干
(5)尾气处理装置如图2所示。双通玻璃管的作用:___________ ;浓硫酸的作用:___________ 、___________ 。
(6)取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品0.7820g,用足量石灰水充分处理后,使碳元素完全转化为碳酸钙,过滤、洗涤、干燥,测得质量为1.000g.则样品中氨基甲酸铵的物质的量分数为___________ 。[Mr(NH2COONH4)=78、Mr(NH4HCO3)=79、Mr(CaCO3)=100]
(1)如用图1装置制取氨气,你所选择的试剂是
注:四氯化碳与液体石蜡均为惰性介质。
(2)发生器用冰水冷却的原因是
(3)液体石蜡鼓泡瓶的作用是
(4)从反应后的混合物中分离出产品的实验方法是
a.常压加热烘干b.高压加热烘干c.真空40℃以下烘干
(5)尾气处理装置如图2所示。双通玻璃管的作用:
(6)取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品0.7820g,用足量石灰水充分处理后,使碳元素完全转化为碳酸钙,过滤、洗涤、干燥,测得质量为1.000g.则样品中氨基甲酸铵的物质的量分数为
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解答题-实验探究题
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解题方法
【推荐2】Na2CO3和NaHCO3在日常生产生活中有着广泛应用。
(1)探究两者热稳定性的“套管实验”的实验装置如图所示:
①写出实验过程中试管中发生反应的化学方程式:_______ 。
②证明热稳定性的实验装置中,能否将NaHCO3、Na2CO3的位置互换_______ (填“能”或“不能”)。
(2)能用来鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体的实验操作是_______ 。
A.将Na2CO3和NaHCO3配制成同浓度的溶液,用pH试纸测定pH值并做比较
B.分别在这两种物质的溶液中,滴加同浓度的稀盐酸
C.分别在这两种物质的溶液中,加入少量Ca(OH)2溶液
(3)利用图所示装置来测定纯碱样品中Na2CO3的质量分数(铁架台、铁夹等在图中均已略去)。实验步骤如图:
a.按图连接装置,并检查气密性;
b.准确称得盛有碱石灰的干燥管D的质量为83.4g;
c.准确称得10g纯碱样品放入容器II中;
d.打开分液漏斗I的旋塞,缓缓滴入稀硫酸,至不再产生气泡为止;
e.打开弹簧夹,往试管A中缓缓鼓入空气数分钟,然后称得干燥管D的总质量为85.6g。
①装置A中试剂X应选用_______ ,通入空气的目的是_______ 。
②E装置的作用是_______ 。
③根据实验中测得的有关数据,计算纯碱样品中Na2CO3的质量分数为_______ 。
(1)探究两者热稳定性的“套管实验”的实验装置如图所示:
①写出实验过程中试管中发生反应的化学方程式:
②证明热稳定性的实验装置中,能否将NaHCO3、Na2CO3的位置互换
(2)能用来鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体的实验操作是
A.将Na2CO3和NaHCO3配制成同浓度的溶液,用pH试纸测定pH值并做比较
B.分别在这两种物质的溶液中,滴加同浓度的稀盐酸
C.分别在这两种物质的溶液中,加入少量Ca(OH)2溶液
(3)利用图所示装置来测定纯碱样品中Na2CO3的质量分数(铁架台、铁夹等在图中均已略去)。实验步骤如图:
a.按图连接装置,并检查气密性;
b.准确称得盛有碱石灰的干燥管D的质量为83.4g;
c.准确称得10g纯碱样品放入容器II中;
d.打开分液漏斗I的旋塞,缓缓滴入稀硫酸,至不再产生气泡为止;
e.打开弹簧夹,往试管A中缓缓鼓入空气数分钟,然后称得干燥管D的总质量为85.6g。
①装置A中试剂X应选用
②E装置的作用是
③根据实验中测得的有关数据,计算纯碱样品中Na2CO3的质量分数为
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解答题-工业流程题
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【推荐3】我国是世界上主要产钼国家之一,栾川有“中国钼都”的称号,钼资源十分丰富,以辉钼矿为主。将辉钼矿精矿(主要成分为MoS2,杂质为CaCO3、SiO2、FeS2、CuFeS2、PbS等)除杂提纯可得到粗MoS2,通过精制转化最终可得到纯度更高的MoS2。
已知:
①MoS2具有类似石墨的层状结构,有金属光泽,熔点1185 ℃,密度4.80 g/cm3,硬度很低,被广泛地应用在润滑领域。
②MoS2一般不溶于水、酸、碱和有机溶剂,但溶于王水和煮沸的浓硫酸。在空气中加热至350℃以上开始被氧化,生成钼的氧化物。
③钼元素化合价有+2、+4和+6价等,其中+6价钼最稳定。
有人提出了如图制取高纯MoS2的工艺流程:
(1)MoS2可用作润滑添加剂的原因是_______ 。
(2)滤液1中存在的阳离子除H+、Ca2+、Pb2+外,还有_________ 。写出“除杂1”中发生的其中1个有FeCl3参与的氧化还原反应的化学方程式________ 。
(3)“通空气并控温”这步操作的目的是________ 。必须控制好温度的原因_______ 。
(4)转化1焙烧所用的装置是多层焙烧炉,如图为各炉层固体物料的物质的量的百分数(φ),则x=_______ 。
(5)“转化3”得到硫代钼酸铵[(NH4)2MoS4],“转化4”中钼的化合价不变,产生气体和沉淀(二元化合物),写出该反应的离子方程式_________ 。
(6)上述流程中,哪些步骤发生了氧化还原反应________ 。
A.除杂1 B.除杂2 C.转化1 D.转化2
E.转化3 F.转化4 G.转化5
(7)上述流程中,可以循环使用的一种物质为_______ (写化学式)。
已知:
①MoS2具有类似石墨的层状结构,有金属光泽,熔点1185 ℃,密度4.80 g/cm3,硬度很低,被广泛地应用在润滑领域。
②MoS2一般不溶于水、酸、碱和有机溶剂,但溶于王水和煮沸的浓硫酸。在空气中加热至350℃以上开始被氧化,生成钼的氧化物。
③钼元素化合价有+2、+4和+6价等,其中+6价钼最稳定。
有人提出了如图制取高纯MoS2的工艺流程:
(1)MoS2可用作润滑添加剂的原因是
(2)滤液1中存在的阳离子除H+、Ca2+、Pb2+外,还有
(3)“通空气并控温”这步操作的目的是
(4)转化1焙烧所用的装置是多层焙烧炉,如图为各炉层固体物料的物质的量的百分数(φ),则x=
(5)“转化3”得到硫代钼酸铵[(NH4)2MoS4],“转化4”中钼的化合价不变,产生气体和沉淀(二元化合物),写出该反应的离子方程式
(6)上述流程中,哪些步骤发生了氧化还原反应
A.除杂1 B.除杂2 C.转化1 D.转化2
E.转化3 F.转化4 G.转化5
(7)上述流程中,可以循环使用的一种物质为
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