化学小组探究与溶液的反应,实验如下:
已知:经检验白色沉淀为
(1)实验ⅰ中发生的离子方程式为_______ 。
(2)实验ⅱ中检测到,依据的实验现象是_______ 。
(3)从平衡移动的原理解释实验ⅱ红色消失的原因_______ 。
(4)对实验ⅱ中产生的原因作如下假设:
假设1:溶液中的被_______氧化
假设2:与的反应是一个可逆反应
假设3:在实验ⅱ的条件下,被氧化
请将假设1补充完整_______ 。
(5)设计实验验证假设。
实验ⅲ 取2mL溶液a,向其中滴加5滴0.1mol/L溶液,放置较长时间,溶液颜色不变红,证明假设1不成立。
实验ⅳ 实验装置如下图所示,闭合开关K,电流计指针不动。向右侧溶液中滴加0.1mol/L,指针向右大幅度偏转,溶液中有白色浑浊物产生。取出左侧溶液,滴加0.1mol/L,溶液变红。①溶液a是_______ 。
②假设2不成立的实验证据是_______ 。
③实验证明假设3成立。
请结合电极反应式解释实验ⅱ中产生的原因_______ 。
序号 | 实验方案 | 实验现象 |
实验ⅰ | 振荡试管,观察到溶液变为蓝色,待反应充分后,试管底部有粉剩余。 | |
实验ⅱ | 取实验ⅰ中的上层清液,向其中滴加0.1mol/L溶液 | 溶液局部变红,同时产生白色沉淀,振荡试管,红色消失。 |
(1)实验ⅰ中发生的离子方程式为
(2)实验ⅱ中检测到,依据的实验现象是
(3)从平衡移动的原理解释实验ⅱ红色消失的原因
(4)对实验ⅱ中产生的原因作如下假设:
假设1:溶液中的被_______氧化
假设2:与的反应是一个可逆反应
假设3:在实验ⅱ的条件下,被氧化
请将假设1补充完整
(5)设计实验验证假设。
实验ⅲ 取2mL溶液a,向其中滴加5滴0.1mol/L溶液,放置较长时间,溶液颜色不变红,证明假设1不成立。
实验ⅳ 实验装置如下图所示,闭合开关K,电流计指针不动。向右侧溶液中滴加0.1mol/L,指针向右大幅度偏转,溶液中有白色浑浊物产生。取出左侧溶液,滴加0.1mol/L,溶液变红。①溶液a是
②假设2不成立的实验证据是
③实验证明假设3成立。
请结合电极反应式解释实验ⅱ中产生的原因
22-23高二上·北京延庆·期末 查看更多[3]
更新时间:2022-12-30 21:21:07
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解答题-工业流程题
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名校
【推荐1】柠檬酸亚铁(,摩尔质量:246)在食品工业中做营养增补剂,可用于乳制品等。一种用硫铁矿(成分为60% 、、及其他杂质)为原料来制备柠檬酸亚铁的流程如图所示:已知:
①“焙烧”生成了铁红;
②常温下,柠檬酸()是一种三元弱酸;
③“还原”时发生的反应为。
请回答下列问题:
(1)焙烧时气体与矿料逆流而行,目的是________________ ,请写出焙烧过程中硫铁矿发生反应的化学方程式:_________________ 。
(2)滤渣1的主要成分是___________ (写化学式)。
(3)柠檬酸亚铁()是一种___________ (填“正”“酸式”或“碱式”)盐。
(4)“沉铁”时需控制温度在32℃左右,温度不能过高的原因是________________ 。
(5)在制备过程中,若条件控制不当,容易生成,请写出检验所用试剂及现象:______________ 。
(6)某工厂用1kg硫铁矿经上述流程制得1.6kg柠檬酸亚铁,则柠檬酸亚铁的产率为________ (保留两位有效数字)。
①“焙烧”生成了铁红;
②常温下,柠檬酸()是一种三元弱酸;
③“还原”时发生的反应为。
请回答下列问题:
(1)焙烧时气体与矿料逆流而行,目的是
(2)滤渣1的主要成分是
(3)柠檬酸亚铁()是一种
(4)“沉铁”时需控制温度在32℃左右,温度不能过高的原因是
(5)在制备过程中,若条件控制不当,容易生成,请写出检验所用试剂及现象:
(6)某工厂用1kg硫铁矿经上述流程制得1.6kg柠檬酸亚铁,则柠檬酸亚铁的产率为
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解答题-工业流程题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】某工厂的废金属屑中主要成分为Cu、Fe和Al,此外还含有少量Al2O3和Fe2O3,为探索工业废料的再利用,某化学兴趣小组设计了如下实验流程,用该工厂的合金废料制取氯化铝、绿矾晶体(FeSO4·7H2O)和胆矾晶体(CuSO4·5H2O)。
请回答:
(1)步骤Ⅰ中,发生的氧化还原反应的离子方程式为___________ ,该步骤中涉及到的分离操作是___________ 。
(2)溶液D中阴离子主要是___________ 。
(3)溶液E在空气中易被氧化,请设计一个简单的实验方案检验溶液E是否被氧化___________ 。
(4)若分离得到固体F中含铜质量为6.4g,经转化获得胆矾20.0g,则铜的转化率为___________ 。
(5)工业上常用溶液E制取净水剂高铁酸钠[Na2FeO4],流程如图:
写出由Fe(OH)3制取Na2FeO4的离子方程式:___________ 。(已知NaClO被还原为NaCl)
请回答:
(1)步骤Ⅰ中,发生的氧化还原反应的离子方程式为
(2)溶液D中阴离子主要是
(3)溶液E在空气中易被氧化,请设计一个简单的实验方案检验溶液E是否被氧化
(4)若分离得到固体F中含铜质量为6.4g,经转化获得胆矾20.0g,则铜的转化率为
(5)工业上常用溶液E制取净水剂高铁酸钠[Na2FeO4],流程如图:
写出由Fe(OH)3制取Na2FeO4的离子方程式:
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解答题-工业流程题
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(0.65)
【推荐3】和都是红色粉末,常用作颜料。现有一红色粉末,其组成可能是,也可能是,还可能是二者的混合物。某实验小组设计了探究实验,并预测了可能会出现的现象,如图所示。
已知:溶于稀硫酸生成Cu和,在空气中加热生成CuO。
回答下列有关问题:
(1)固体B是_______ (填化学式,下同),试剂X是_______ 。
(2)①若只出现现象1和现象4,则红色粉末是_______ (若认为红色粉末是一种,则后一问可不作答),它们的物质的量之比是_______ 。
②若有现象6出现,则红色粉末是_______ 。
③若有现象5出现,则通入发生反应的离子方程式为_______ 。
(3)为完善上述探究,有同学提出还需另外做一个实验,该实验是_______ 。
已知:溶于稀硫酸生成Cu和,在空气中加热生成CuO。
回答下列有关问题:
(1)固体B是
(2)①若只出现现象1和现象4,则红色粉末是
②若有现象6出现,则红色粉末是
③若有现象5出现,则通入发生反应的离子方程式为
(3)为完善上述探究,有同学提出还需另外做一个实验,该实验是
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解答题-原理综合题
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名校
解题方法
【推荐1】近年来,碳中和、碳达峰成为热点。以二氧化碳为原料生产甲醇是一种有效利用二氧化碳的途径。
(1)已知:反应Ⅰ
反应Ⅱ
反应Ⅲ
若某反应的平衡常数表达式为,根据反应Ⅰ~Ⅲ,请写出此反应的热化学方程式_______ 。
(2)在一定条件下(温度为℃),往恒容密闭容器中充入和,发生反应Ⅰ,初始压强为,5min达到平衡,压强为。
①的平衡转化率_______ 。
②若该反应的速率方程,k为常数,p为平衡时气体分压,则该反应的速率v=_______ (用含k的式子表示,分压=总压×物质的量分数)。
(3)工业中,对于反应Ⅰ,通常同时存在副反应Ⅳ: 。在一定条件下,在合成塔中充入一定量和。不同压强时,的平衡转化率如图(a)所示。当气体总压强恒定为1MPa时,平衡时各物质的物质的量分数如图(b)所示。
①图(a)中,相同温度下,压强越大,的平衡转化率越大,其原因是_______ ;
②由图(b)可知_______ 0(填“>”或“<”或“=”);的物质的量分数随温度升高而增大的原因是_______ 。
(4)研究HCHO燃料电池和氯碱工业联合应用装置如图所示,两极间用阳离子交换膜隔开,左右两侧分别是NaOH溶液和NaCl稀溶液。电极b为_______ 极,a极的电极反应式为_______ 。
(1)已知:反应Ⅰ
反应Ⅱ
反应Ⅲ
若某反应的平衡常数表达式为,根据反应Ⅰ~Ⅲ,请写出此反应的热化学方程式
(2)在一定条件下(温度为℃),往恒容密闭容器中充入和,发生反应Ⅰ,初始压强为,5min达到平衡,压强为。
①的平衡转化率
②若该反应的速率方程,k为常数,p为平衡时气体分压,则该反应的速率v=
(3)工业中,对于反应Ⅰ,通常同时存在副反应Ⅳ: 。在一定条件下,在合成塔中充入一定量和。不同压强时,的平衡转化率如图(a)所示。当气体总压强恒定为1MPa时,平衡时各物质的物质的量分数如图(b)所示。
①图(a)中,相同温度下,压强越大,的平衡转化率越大,其原因是
②由图(b)可知
(4)研究HCHO燃料电池和氯碱工业联合应用装置如图所示,两极间用阳离子交换膜隔开,左右两侧分别是NaOH溶液和NaCl稀溶液。电极b为
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解答题-原理综合题
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(0.65)
名校
解题方法
【推荐2】碳及其化合物在有机合成、能源开发等工农业方面具有十分广泛的应用。
Ⅰ.在25℃、101kPa时,1.00g C6H6(l)燃烧生成CO2和H2O(l)时,放出41.8kJ的热量,表示C6H6(l)燃烧热的热化学方程式为___________________ 。
Ⅱ.乙二醇(HOCH2CH2OH)气相氧化法
已知:2H2(g)+O2(g)⇌ 2H2O(g) ΔH=-484kJ/mol
OHC-CHO(g)+2H2(g) ⇌HOCH2CH2OH(g) ΔH=-78kJ/mol
则乙二醇气相氧化反应HOCH2CH2OH(g)+O2(g) ⇌OHC-CHO(g)+2H2O(g)的ΔH=________ ;相同温度下,该反应的化学平衡常数K=____________ (用含K1、K2的代数式表示)。
Ⅲ. 甲醇的合成。
(1)在一容积为2L的密闭容器内,充入0.2molCO与0.4molH2发生反应如下:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g),CO的平衡转化率与温度,压强的关系如图所示。
①A、B两点对应的压强大小关系是PA________ PB(填“>、<、=”)。
②A、B、C三点的平衡常数KA,KB,KC的大小关系是__________ 。
③下列叙述能说明上述反应能达到化学平衡状态的是______________ (填代号)。
a.H2的消耗速率是CH3OH生成速率的2倍 b.CH3OH的体积分数不再改变
c.混合气体的密度不再改变 d.CO和CH3OH的物质的量之和保持不变
(2)在P1压强、T1℃时,经5min达到化学平衡,则用氢气表示该反应的化学速率v(H2)=______ ,再加入1.0molCO后重新到达平衡,则CO的转化率______ (填“增大,不变,减小”)。
Ⅰ.在25℃、101kPa时,1.00g C6H6(l)燃烧生成CO2和H2O(l)时,放出41.8kJ的热量,表示C6H6(l)燃烧热的热化学方程式为
Ⅱ.乙二醇(HOCH2CH2OH)气相氧化法
已知:2H2(g)+O2(g)⇌ 2H2O(g) ΔH=-484kJ/mol
OHC-CHO(g)+2H2(g) ⇌HOCH2CH2OH(g) ΔH=-78kJ/mol
则乙二醇气相氧化反应HOCH2CH2OH(g)+O2(g) ⇌OHC-CHO(g)+2H2O(g)的ΔH=
Ⅲ. 甲醇的合成。
(1)在一容积为2L的密闭容器内,充入0.2molCO与0.4molH2发生反应如下:CO(g)+2H2(g)⇌CH3OH(g),CO的平衡转化率与温度,压强的关系如图所示。
①A、B两点对应的压强大小关系是PA
②A、B、C三点的平衡常数KA,KB,KC的大小关系是
③下列叙述能说明上述反应能达到化学平衡状态的是
a.H2的消耗速率是CH3OH生成速率的2倍 b.CH3OH的体积分数不再改变
c.混合气体的密度不再改变 d.CO和CH3OH的物质的量之和保持不变
(2)在P1压强、T1℃时,经5min达到化学平衡,则用氢气表示该反应的化学速率v(H2)=
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解答题-原理综合题
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【推荐3】铝系金属复合材料能有效还原去除水体中的硝酸盐污染。铝粉表而复合金属的组分和含量,会影响硝酸盐的去除效果。
(1)在相同实验条件下,分别使用纯铝粉和Cu负载量为3%、4%、5%的Al/Cu二元金属复合材料对硝酸盐的去除效果如图所示。
①由如图可知用Al/Cu二元金属复合材料去除水体中硝酸盐效果明显优于铝粉,可能原因是_______ 。
②实验发现Al/Cu二元金属复合材料中Cu负载量过高也不利于硝酸盐的去除,可能原因是_______ 。
(2)在Al/Cu二元金属复合材料基础上引入Pd形成三元金属复合材料,其去除水体中硝酸盐的机理如图所示。
①使用Al/Cu二元金属复合材料,可将水体中硝酸盐转化为铵盐,该转化的机理可描述为: H+吸附在Cu表面并得电子生成强还原性的吸附氢H(ads),_______ , NH3与H+结合为进入溶液。
②引入Pd的Al/Cu/Pd三元金属复合材料,硝酸盐转化为N2选择性明显提高,可能原因是_______
③其他条件相同时,Al/Cu/Pd 三元金属复合材料去除水体中硝酸盐的效果与溶液pH关系如图所示。水体pH在4至6范围内,随pH增大硝酸盐去除率降低的可能原因是_______ ;水体pH在8.5至10范围内,随pH增大硝酸盐去除率升高的可能原因是_______ 。
(1)在相同实验条件下,分别使用纯铝粉和Cu负载量为3%、4%、5%的Al/Cu二元金属复合材料对硝酸盐的去除效果如图所示。
①由如图可知用Al/Cu二元金属复合材料去除水体中硝酸盐效果明显优于铝粉,可能原因是
②实验发现Al/Cu二元金属复合材料中Cu负载量过高也不利于硝酸盐的去除,可能原因是
(2)在Al/Cu二元金属复合材料基础上引入Pd形成三元金属复合材料,其去除水体中硝酸盐的机理如图所示。
①使用Al/Cu二元金属复合材料,可将水体中硝酸盐转化为铵盐,该转化的机理可描述为: H+吸附在Cu表面并得电子生成强还原性的吸附氢H(ads),
②引入Pd的Al/Cu/Pd三元金属复合材料,硝酸盐转化为N2选择性明显提高,可能原因是
③其他条件相同时,Al/Cu/Pd 三元金属复合材料去除水体中硝酸盐的效果与溶液pH关系如图所示。水体pH在4至6范围内,随pH增大硝酸盐去除率降低的可能原因是
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解答题-实验探究题
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(0.65)
名校
解题方法
【推荐1】某学校化学学习小组为探究二氧化氮的性质,按下图所示装置进行实验。
(1)装置甲中发生反应的化学方程式为________________________ 。
(2)装置丙中的试管内发生反应的离子方程式为:_______________________ 。
(3)为了探究NO的还原性,可以在装置丁的导气管C中通入一种气体,通入的这种气体的名称是________ 。
(4)取下装置丙中的试管D,在其中滴加FeSO4溶液,溶液变为________ 色,为了证明铁元素在该反应中的产物,可以再在溶液中滴加NH4SCN溶液,用离子方程式表示检验原理___________ 。
(5)硝酸厂常用催化还原方法处理尾气。CH4在催化条件下可以将NO2还原为N2。
已知:CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-889.6 kJ·mol-1①
N2(g)+2O2(g)===2NO2(g)ΔH=+67.7 kJ·mol-1②
则CH4还原NO2生成水蒸气和氮气的热化学方程式是_____________ 。
(1)装置甲中发生反应的化学方程式为
(2)装置丙中的试管内发生反应的离子方程式为:
(3)为了探究NO的还原性,可以在装置丁的导气管C中通入一种气体,通入的这种气体的名称是
(4)取下装置丙中的试管D,在其中滴加FeSO4溶液,溶液变为
(5)硝酸厂常用催化还原方法处理尾气。CH4在催化条件下可以将NO2还原为N2。
已知:CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(g)ΔH=-889.6 kJ·mol-1①
N2(g)+2O2(g)===2NO2(g)ΔH=+67.7 kJ·mol-1②
则CH4还原NO2生成水蒸气和氮气的热化学方程式是
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
【推荐2】溶液和溶液可发生反应:。为探究反应速率与的关系,利用图装置(夹持仪器略去)进行实验。
实验步骤:往A中加入VmL的溶液、溶液和水,充分搅拌。控制体系温度,通过分液漏斗往A中加入醋酸。当导管口气泡均匀稳定冒出时,开始用排水法收集气体。用秒表测量收集所需的时间,重复多次取平均值(t)。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称为_______ 。
(2)检验装置气密性的方法:关闭止水夹K,_______ 。
(3)若需控制体系的温度为36℃,采取的合理加热方式为_______ 。
(4)每组实验过程中,反应物浓度变化很小,忽路其对反应速率测定的影响。实验数据如表所示。
①_______ ,_______ 。
②该反应的速率方程为、k为反应速率常数,利用实验数据计算得m=_______ (填整数)。
③醋酸的作用是_______ 。
实验步骤:往A中加入VmL的溶液、溶液和水,充分搅拌。控制体系温度,通过分液漏斗往A中加入醋酸。当导管口气泡均匀稳定冒出时,开始用排水法收集气体。用秒表测量收集所需的时间,重复多次取平均值(t)。
回答下列问题:
(1)仪器A的名称为
(2)检验装置气密性的方法:关闭止水夹K,
(3)若需控制体系的温度为36℃,采取的合理加热方式为
(4)每组实验过程中,反应物浓度变化很小,忽路其对反应速率测定的影响。实验数据如表所示。
实验编号 | V/mL | t/s | |||
溶液 | 溶液 | 醋酸 | 水 | ||
1 | 12.0 | 4.0 | 4.0 | 0.0 | 38 |
2 | 8.0 | 4.0 | 4.0 | 83 | |
3 | 4.0 | 4.0 | 150 | ||
4 | 4.0 | 4.0 | 8.0 | 334 |
②该反应的速率方程为、k为反应速率常数,利用实验数据计算得m=
③醋酸的作用是
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3•H2O)工业用途非常广泛,易溶于水,在中性和碱性环境中稳定。实验室用工业硫化钠(含少量Na2SO4、Na2CO3杂质)为原料制备Na2S2O3•H2O,其流程如图:
已知:Ksp(BaSO4)=1.27×10-10;Ksp(BaCO3)=2.54×10-9。
(1)S2O结构如图所示,可认为是SO中一个氧原子被硫原子代替,S2O空间构型为_____ (用文字表述),中心硫原子(S*)杂化方式为_____ ,基态硫原子最高能级电子云形状为_____ (文字描述)。
(2)提纯Na2S时使用的试剂为Ba(OH)2,当溶液中CO浓度达到2×10-5mol•L-1时,则溶液中c(SO)=_____ mol/L。
(3)制备Na2S2O3•H2O的实验装置与过程如图:
将提纯后的Na2S与Na2CO3一起置于装置C的反应器中,加入适量蒸馏水溶解,搅拌;打开装置A中分液漏斗的旋塞,滴入硫酸,产生SO2;充分反应后,过滤反应器中所得混合物,经处理得到Na2S2O3•H2O。
①B装置的作用为_____ (答一条即可)。
②装置C中反应器名称为______ 。
③反应液必须控制pH不能小于7,原因是_____ 。
已知:Ksp(BaSO4)=1.27×10-10;Ksp(BaCO3)=2.54×10-9。
(1)S2O结构如图所示,可认为是SO中一个氧原子被硫原子代替,S2O空间构型为
(2)提纯Na2S时使用的试剂为Ba(OH)2,当溶液中CO浓度达到2×10-5mol•L-1时,则溶液中c(SO)=
(3)制备Na2S2O3•H2O的实验装置与过程如图:
将提纯后的Na2S与Na2CO3一起置于装置C的反应器中,加入适量蒸馏水溶解,搅拌;打开装置A中分液漏斗的旋塞,滴入硫酸,产生SO2;充分反应后,过滤反应器中所得混合物,经处理得到Na2S2O3•H2O。
①B装置的作用为
②装置C中反应器名称为
③反应液必须控制pH不能小于7,原因是
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