氢气是一种清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。
I.制取氢气
(1)甲醇制取甲醛时可获得氢气,其原理为
①已知部分化学键的键能数据如下表:
则该反应的_______ 。
Ⅱ.储存氢气
硼氢化钠()是研究最广泛的储氢材料之一。
已知:i.B的电负性为2.0,H的电负性为2.1
ii.25℃下在水中的溶解度为55g,在水中的溶解度为0.28g
(2)在配制溶液时,为防止发生水解,可以加入少量_______ (填写化学式)。
(3)向水溶液中加入催化剂Ru/NGR后,能够迅速反应,生成偏硼酸钠()和氢气。写出该反应的化学方程式_______ 。
(4)在研究浓度对催化剂Ru/NGR活性的影响时,发现B点后(如图)增加的浓度,制氢速率反而下降,推断可能的原因是_______ 。
(5)用惰性电极电解溶液可制得,实现物质循环使用,制备装置如图所示。
①钛电极的电极反应式是_______ 。
②电解过程中,阴极区溶液pH_______ (填“增大”、“减小”或“不变”)
I.制取氢气
(1)甲醇制取甲醛时可获得氢气,其原理为
①已知部分化学键的键能数据如下表:
化学键 | C−H | C−O | O−H | C=O | H−H |
键能/ | 413.4 | 351.0 | 462.8 | 745.0 | 436.0 |
Ⅱ.储存氢气
硼氢化钠()是研究最广泛的储氢材料之一。
已知:i.B的电负性为2.0,H的电负性为2.1
ii.25℃下在水中的溶解度为55g,在水中的溶解度为0.28g
(2)在配制溶液时,为防止发生水解,可以加入少量
(3)向水溶液中加入催化剂Ru/NGR后,能够迅速反应,生成偏硼酸钠()和氢气。写出该反应的化学方程式
(4)在研究浓度对催化剂Ru/NGR活性的影响时,发现B点后(如图)增加的浓度,制氢速率反而下降,推断可能的原因是
(5)用惰性电极电解溶液可制得,实现物质循环使用,制备装置如图所示。
①钛电极的电极反应式是
②电解过程中,阴极区溶液pH
更新时间:2023-06-26 09:06:36
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适中
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【推荐1】铁是生产生活中应用最广泛的金属,炼铁技术备受关注,已知:
①
②
③断裂气体中的化学键需要吸收1076kJ的能量,断裂气体中的化学键需要吸收1490kJ的能量。
请回答:
(1)断裂中所有化学键需要吸收的能量为________ kJ。
(2)T1℃时,向密闭容器中加入一定量的和C,发生反应①,达到平衡后的浓度为;其他条件不变,缩小容器体积,再次达到平衡时,的浓度为,则a________ b(选填“>”“<”或“=”)。
(3)起始温度均为T2℃时,向容积为10L的三个恒容密闭容器中,分别加入一定量的和CO发生反应②,测得相关数据如表所示:
①T2℃时,容器1中反应的平衡常数K1=_______ 。
②容器2中,5min达到平衡,则0~5min以表示该反应的速率___________ 。
③对于三个容器中的反应,下列说法正确的是(填字母)_________ 。
A. B.容器1和容器2中的平衡转化率
C. D.平衡时气体压强:
(4)一定条件下,向恒压密闭容器中充入0.5mol 和1.0mol CO,发生反应②,CO和的物质的量浓度(c)与时间(t)的关系如图所示:
①6min时改变的外界条件为________________ 。
②若在6min时,恒温将容器体积扩大到10L,请在图中画出6~10min的物质的量浓度随时间变化的曲线_________ 。
①
②
③断裂气体中的化学键需要吸收1076kJ的能量,断裂气体中的化学键需要吸收1490kJ的能量。
请回答:
(1)断裂中所有化学键需要吸收的能量为
(2)T1℃时,向密闭容器中加入一定量的和C,发生反应①,达到平衡后的浓度为;其他条件不变,缩小容器体积,再次达到平衡时,的浓度为,则a
(3)起始温度均为T2℃时,向容积为10L的三个恒容密闭容器中,分别加入一定量的和CO发生反应②,测得相关数据如表所示:
编号 | 容器 | 起始时物质的量/mol | 平衡时物质的量/mol | 平衡常数(K) | |
1 | 恒温 | 0.5 | 1.5 | 0.8 | K1 |
2 | 恒温 | 2 | 3 | M | K2 |
3 | 绝热 | 1 | 1.5 | n | K3 |
①T2℃时,容器1中反应的平衡常数K1=
②容器2中,5min达到平衡,则0~5min以表示该反应的速率
③对于三个容器中的反应,下列说法正确的是(填字母)
A. B.容器1和容器2中的平衡转化率
C. D.平衡时气体压强:
(4)一定条件下,向恒压密闭容器中充入0.5mol 和1.0mol CO,发生反应②,CO和的物质的量浓度(c)与时间(t)的关系如图所示:
①6min时改变的外界条件为
②若在6min时,恒温将容器体积扩大到10L,请在图中画出6~10min的物质的量浓度随时间变化的曲线
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【推荐2】氮及其化合物是科学家们一直在探究的问题,它们在工农业生产和生命活动中起着重要的作用。回答下列问题。
Ⅰ.已知H—H键的键能为a kJ·mol-1,N—H键的键能为bkJ·mol-1,NN键的键能是ckJ·mol-1,则反应NH3(g)N2(g)+H2(g)的ΔH=____ kJ·mol-1,若在某温度下其平衡常数为K,则N2(g)+3H2(g)2NH3(g)的平衡常数K1=____ (用K表示)。
Ⅱ.一氯氨、二氯氨和三氯氨(NH2Cl、NHCl2和NCl3)是常用的饮用水二级消毒剂。
(1)用Cl2和NH3反应制备三氯胺的方程式为3Cl2(g)+NH3(g)NCl3(l)+3HCl(g),向容积均为1L的甲、乙两个恒温(反应温度分别为400℃、T℃)容器中分别加入2molCl2和2molNH3,测得各容器中n(Cl2)随反应时间t的变化情况如下表所示:
①T℃___ 400℃(填“>”或“<”),该反应的ΔH___ 0(填“>”或“<”)。
②该反应自发进行的条件是____ (填高温、低温、任何温度)。
③对该反应,下列说法正确的是___ (填选项字母)。
A.若容器内气体密度不变,则表明反应达到平衡状态
B.若容器内Cl2和NH3物质的量之比为3∶1,则表明反应达到平衡状态
C.反应达平衡后,其他条件不变,加入一定量的NCl3,平衡将向逆反应方向移动
D.反应达到平衡后,其他条件不变,在原容器中按=1继续充入一定量反应物,达新平衡后Cl2的转化率增大
(2)工业上可利用反应2Cl2(g)+NH3(g)NHCl2 (l)+2HCl(g)制备二氯胺。
①NHCl2在中性、酸性环境中会发生强烈水解,生成具有强杀菌作用的物质,写出该反应的化学方程式____ 。
②在恒温条件下,将2molCl2和1molNH3充入某密闭容器中发生上述反应,测得平衡时Cl2和HCl的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示。则A、B、C三点中Cl2转化率最高的是___ 点(填“A”“B”或“C”);B点时反应物转化率:α(Cl2)___ α(NH3)(填“>”“=”或“<”),若B点平衡体积为2L,则平衡常数K=____ 。
Ⅰ.已知H—H键的键能为a kJ·mol-1,N—H键的键能为bkJ·mol-1,NN键的键能是ckJ·mol-1,则反应NH3(g)N2(g)+H2(g)的ΔH=
Ⅱ.一氯氨、二氯氨和三氯氨(NH2Cl、NHCl2和NCl3)是常用的饮用水二级消毒剂。
(1)用Cl2和NH3反应制备三氯胺的方程式为3Cl2(g)+NH3(g)NCl3(l)+3HCl(g),向容积均为1L的甲、乙两个恒温(反应温度分别为400℃、T℃)容器中分别加入2molCl2和2molNH3,测得各容器中n(Cl2)随反应时间t的变化情况如下表所示:
t/min | 0 | 40 | 80 | 120 | 160 |
甲(400℃)n(Cl2)/mol | 2.00 | 1.50 | 1.10 | 0.80 | 0.80 |
乙(T℃)n(Cl2)/mol | 2.00 | 1.45 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
①T℃
②该反应自发进行的条件是
③对该反应,下列说法正确的是
A.若容器内气体密度不变,则表明反应达到平衡状态
B.若容器内Cl2和NH3物质的量之比为3∶1,则表明反应达到平衡状态
C.反应达平衡后,其他条件不变,加入一定量的NCl3,平衡将向逆反应方向移动
D.反应达到平衡后,其他条件不变,在原容器中按=1继续充入一定量反应物,达新平衡后Cl2的转化率增大
(2)工业上可利用反应2Cl2(g)+NH3(g)NHCl2 (l)+2HCl(g)制备二氯胺。
①NHCl2在中性、酸性环境中会发生强烈水解,生成具有强杀菌作用的物质,写出该反应的化学方程式
②在恒温条件下,将2molCl2和1molNH3充入某密闭容器中发生上述反应,测得平衡时Cl2和HCl的物质的量浓度与平衡总压的关系如图所示。则A、B、C三点中Cl2转化率最高的是
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解答题-原理综合题
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适中
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解题方法
【推荐3】氮和氮的化合物在国防、工农业生产和生活中都有极其广泛的用途。请回答下列问题:
(1)亚硝酰氯ClNO气体(结构式为Cl-N=O)是有机合成中的重要试剂,它可由Cl2和NO(化学键:N≡O)在常温常压条件下反应制得,已知几种化学键的键能数据如表所示:
则该反应的热化学方程式为___________ 。
(2)在合成氨的过程中,若在一个容积为2L的密闭容器中加入0.2mol的N2和0.6mol的H2,在一定条件下发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,若在5分钟时反应达到平衡,此时测得NH3的物质的量为0.2mol。则5min内N2的平均反应速率v(N2)=___________ mol·L-1·min-1,H2的转化率为___________ 。
(3)若在2L的密闭容器中,一定量的氮气和氢气进行如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,其化学平衡常数K与温度T的关系如表所示:
请完成下列问题:
①试比较K1、K2的大小,K1___________ K2(填“<”、“>”或“=”);
②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是___________ (填序号字母)。
A.容器内N2、H2、NH3的物质的量浓度之比为1∶3∶2 B.v(N2)正=3v(H2)逆
C.容器内压强保持不变 D.混合气体的密度保持不变
③400℃时,反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数为___________ 。
(1)亚硝酰氯ClNO气体(结构式为Cl-N=O)是有机合成中的重要试剂,它可由Cl2和NO(化学键:N≡O)在常温常压条件下反应制得,已知几种化学键的键能数据如表所示:
化学键 | Cl-Cl | Cl-N | N=O | N≡O |
键能/(kJ/mol) | 243 | 200 | 607 | 630 |
(2)在合成氨的过程中,若在一个容积为2L的密闭容器中加入0.2mol的N2和0.6mol的H2,在一定条件下发生反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,若在5分钟时反应达到平衡,此时测得NH3的物质的量为0.2mol。则5min内N2的平均反应速率v(N2)=
(3)若在2L的密闭容器中,一定量的氮气和氢气进行如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0,其化学平衡常数K与温度T的关系如表所示:
T/℃ | 200 | 300 | 400 |
K | K1 | K2 | 0.5 |
①试比较K1、K2的大小,K1
②下列各项能作为判断该反应达到化学平衡状态的依据是
A.容器内N2、H2、NH3的物质的量浓度之比为1∶3∶2 B.v(N2)正=3v(H2)逆
C.容器内压强保持不变 D.混合气体的密度保持不变
③400℃时,反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)的化学平衡常数为
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解答题-实验探究题
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适中
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名校
【推荐1】Ⅰ.某实验小组以H2O2分解为例,研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。
(1)催化剂能增大化学反应速率的原因是___________ 。
(2)实验①和②的目的是探究___________ 对反应速率的影响。实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示,通常条件下H2O2稳定,不易分解。为了达到实验目的,你对原实验方案的改进是___________ 。
(3)实验③④⑤中,测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图。
分析下图能够得出的实验结论:
①___________ 环境能增大H2O2分解的速率;
②___________ 环境能减小H2O2分解的速率。
(4)设计实验进一步探究Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果:在两支试管中各加入2mL5%的H2O2溶液,再向其中分别滴入1mL浓度均为0.1mol/L的FeCl3溶液和CuSO4溶液。有同学建议将CuSO4改为CuCl2溶液,理由是___________ ;还有同学认为即使改用了CuCl2溶液,仍不严谨,建议补做对比实验:向2mL5%的H2O2溶液中滴入的试剂及其用量是___________ 。
Ⅱ.为进一步研究浓度对反应速率的影响,该实验小组又涉及了如下实验方案:混合试剂1和试剂2,记录溶液褪色所需的时间。
(5)写出上述反应的离子方程式:___________ 。
(6)实验1中tmin时溶液褪色,用草酸表示的反应速率v(H2C2O4)=___________ mol·L-1·min-1。联系实验1、2,预期结论是___________ 。
(7)n(CO2)随时间的变化如下图1所示,其变化的原因是___________ 。
(8)研究发现KMnO4溶液的酸化程度对反应的速率也有较大影响,用不同浓度的硫酸进行酸化,其余条件均相同时,测得反应溶液的透光率(溶液颜色越浅,透光率越高)随时间变化如图2所示,由此得出的结论是___________ 。
分组实验 | 催化剂 | |
① | 10mL5%H2O2溶液 | 无 |
② | 10mL2%H2O2溶液 | 无 |
③ | 10mL5%H2O2溶液 | 1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液 |
④ | 10mL5%H2O2溶液+少量稀盐酸 | 1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液 |
⑤ | 10mL5%H2O2溶液+少量NaOH溶液 | 1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液 |
(2)实验①和②的目的是探究
(3)实验③④⑤中,测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图。
分析下图能够得出的实验结论:
①
②
(4)设计实验进一步探究Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果:在两支试管中各加入2mL5%的H2O2溶液,再向其中分别滴入1mL浓度均为0.1mol/L的FeCl3溶液和CuSO4溶液。有同学建议将CuSO4改为CuCl2溶液,理由是
Ⅱ.为进一步研究浓度对反应速率的影响,该实验小组又涉及了如下实验方案:混合试剂1和试剂2,记录溶液褪色所需的时间。
实验1 | 实验2 | |
试剂1 | 2mL0.1mol/L的草酸溶液 | 2mL0.2mol/L的草酸溶液 |
试剂2 | 4mL0.01mol/L的高锰酸钾酸性溶液 | 4mL0.01mol/L的高锰酸钾酸性溶液 |
(6)实验1中tmin时溶液褪色,用草酸表示的反应速率v(H2C2O4)=
(7)n(CO2)随时间的变化如下图1所示,其变化的原因是
(8)研究发现KMnO4溶液的酸化程度对反应的速率也有较大影响,用不同浓度的硫酸进行酸化,其余条件均相同时,测得反应溶液的透光率(溶液颜色越浅,透光率越高)随时间变化如图2所示,由此得出的结论是
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】工业上,以煤炭为原料,通入一定比例的空气和水蒸气,经过系列反应可以得到满足不同需求的原料气。
请回答:
(1)在C和的反应体系中:
反应1
反应2
反应3
①_______
②设,反应1、2和3的y随温度的变化关系如图所示。图中的线条b对应的是反应_______ 。
③一定压强下,随着温度的升高,气体中与的物质的量之比_______ 。
A.不变 B.增大 C.减小 D.无法判断
(2)一氧化碳变换反应:。
①一定温度下,反应后测得各组分的平衡压强(已知温度相同时气体压强之比等于浓度之比):、、和,则反应的平衡常数K的数值为_______ 。
②维持与题①相同的温度和总压,提高水蒸气的比例,使的平衡转化率提高到,则原料气中水蒸气和的物质的量之比为_______ 。
③生产过程中,为了提高变换反应的速率,下列措施中不合适的是_______ 。
A.反应温度愈高愈好 B.适当提高反应物压强 C.选择合适的催化剂 D.通入一定量的氮气
④以固体催化剂M催化变换反应,反应历程分两步完成,能量-反应过程如下图所示,写出步骤Ⅱ的反应方程式。
步骤Ⅰ:;
步骤Ⅱ:_______
从图中可以看出使用催化剂能加快化学反应速率的原因是_______ 。
请回答:
(1)在C和的反应体系中:
反应1
反应2
反应3
①
②设,反应1、2和3的y随温度的变化关系如图所示。图中的线条b对应的是反应
③一定压强下,随着温度的升高,气体中与的物质的量之比
A.不变 B.增大 C.减小 D.无法判断
(2)一氧化碳变换反应:。
①一定温度下,反应后测得各组分的平衡压强(已知温度相同时气体压强之比等于浓度之比):、、和,则反应的平衡常数K的数值为
②维持与题①相同的温度和总压,提高水蒸气的比例,使的平衡转化率提高到,则原料气中水蒸气和的物质的量之比为
③生产过程中,为了提高变换反应的速率,下列措施中不合适的是
A.反应温度愈高愈好 B.适当提高反应物压强 C.选择合适的催化剂 D.通入一定量的氮气
④以固体催化剂M催化变换反应,反应历程分两步完成,能量-反应过程如下图所示,写出步骤Ⅱ的反应方程式。
步骤Ⅰ:;
步骤Ⅱ:
从图中可以看出使用催化剂能加快化学反应速率的原因是
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐3】汽车排放的尾气为大气污染物之一,目前,可利用以下化学原理处理汽车尾气:2NO+2CO2CO2+N2。
(1)写出CO2的结构式____________ 。
(2)一定条件下,在容积固定的容器中进行上述反应,CO浓度与时间关系如图所示:
则反应速率v(a)、v(b)、v(c)的大小关系是_______ 。
(3)为研究如何提高该转化过程反应速率,某课题组进行了以下实验探究。
【资料查阅】A.不同的催化剂对同一反应的催化效率不同;
B.使用等质量相同的催化剂时,催化剂的比表面积对催化效率有影响。
【实验设计】课题组为探究某些外界条件对汽车尾气转化反应速率的影响规律,设计了以下对比实验:
【结论】
① 实验编号Ⅱ的实验目的为______________ 。
② 课题中探究外界条件对汽车尾气转化反应速率的影响的另一因素是_______ , 且_______ 反应速率将_______ (填“增大”“减小”或“无影响”)。
(1)写出CO2的结构式
(2)一定条件下,在容积固定的容器中进行上述反应,CO浓度与时间关系如图所示:
则反应速率v(a)、v(b)、v(c)的大小关系是
(3)为研究如何提高该转化过程反应速率,某课题组进行了以下实验探究。
【资料查阅】A.不同的催化剂对同一反应的催化效率不同;
B.使用等质量相同的催化剂时,催化剂的比表面积对催化效率有影响。
【实验设计】课题组为探究某些外界条件对汽车尾气转化反应速率的影响规律,设计了以下对比实验:
实验编号 | 实验目的 | T/℃ | NO初始浓度/(mol/L) | CO初始浓度/(mol/L) | 同种催化剂的比表面积/(m2/g) | c(CO)不变时所用的时间/min |
Ⅰ | 参照实验 | 280 | 6.50×10-5 | 4.00×10-3 | 80 | t |
Ⅱ | 280 | 6.50×10-3 | 4.00×10-3 | 120 | 0.5t | |
Ⅲ | 360 | 6.50×10-3 | 4.00×10-3 | 80 | 0.2t |
① 实验编号Ⅱ的实验目的为
② 课题中探究外界条件对汽车尾气转化反应速率的影响的另一因素是
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解答题-原理综合题
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适中
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名校
解题方法
【推荐1】下列化合物:①HCl②NaOH③CH3COOH④NH3·H2O⑤CH3COONa⑥AlCl3。
(1)溶液呈碱性的有_____ (填序号)。
(2)常温下0.01mol/LHCl溶液的pH=_____ ;pH=11的CH3COONa溶液中由水电离产生的c(OH-)=_____ 。
(3)用离子方程式表示CH3COONa溶液呈碱性的原因_____ 。
(4)将等pH等体积的HCl和CH3COOH分别稀释m倍和n倍,稀释后两溶液的pH仍相等。m____ n(填“大于、等于、小于”)。
(5)把氯化铝溶液蒸干,灼烧,最后得到的主要固体产物是____ 。
(6)某研究性学习小组的学生用标准浓度的氢氧化钠溶液测定未知浓度的盐酸溶液。
①该学生指示剂和装标准液的仪器选用正确的一组是____ (写编号)
②该同学滴定操作的正确顺序是(用序号填写):( )→( )→d→( )→( )→( )→f____
a.用酸式滴定管取盐酸溶液25.00mL,注入锥形瓶中,加入指示剂
b.用蒸馏水洗干净滴定管
c.用待测定的溶液润洗酸式滴定管
d.取下碱式滴定管用标准的NaOH溶液润洗后,将标准液注入碱式滴定管刻度"0"以上2~3cm处,再把碱式滴定管固定好,调节液面至度"0"或“0”刻度以下
e.检查滴定管是否漏水
f.另取锥形瓶,再重复操作一次
g.把锥形瓶放在滴定管下面,瓶下垫一张白纸,边滴边摇动锥形瓶直至滴定终点,记下滴定管液面所在刻度
③已知滴定管中装有浓度为0.1000mol/L的氢氧化钠。逐滴加入到装有盐酸溶液的锥形瓶中。开始时读数及恰好反应时氢氧化钠溶液的读数见表。
请计算待测的盐酸的物质的量浓度______ (保留3位有效数字)。
(1)溶液呈碱性的有
(2)常温下0.01mol/LHCl溶液的pH=
(3)用离子方程式表示CH3COONa溶液呈碱性的原因
(4)将等pH等体积的HCl和CH3COOH分别稀释m倍和n倍,稀释后两溶液的pH仍相等。m
(5)把氯化铝溶液蒸干,灼烧,最后得到的主要固体产物是
(6)某研究性学习小组的学生用标准浓度的氢氧化钠溶液测定未知浓度的盐酸溶液。
①该学生指示剂和装标准液的仪器选用正确的一组是
序号 | 选用指示剂 | 选用滴定管 |
A | 石蕊 | (乙) |
B | 甲基橙 | (甲) |
C | 酚酞 | (甲) |
B | 酚酞 | (乙) |
②该同学滴定操作的正确顺序是(用序号填写):( )→( )→d→( )→( )→( )→f
a.用酸式滴定管取盐酸溶液25.00mL,注入锥形瓶中,加入指示剂
b.用蒸馏水洗干净滴定管
c.用待测定的溶液润洗酸式滴定管
d.取下碱式滴定管用标准的NaOH溶液润洗后,将标准液注入碱式滴定管刻度"0"以上2~3cm处,再把碱式滴定管固定好,调节液面至度"0"或“0”刻度以下
e.检查滴定管是否漏水
f.另取锥形瓶,再重复操作一次
g.把锥形瓶放在滴定管下面,瓶下垫一张白纸,边滴边摇动锥形瓶直至滴定终点,记下滴定管液面所在刻度
③已知滴定管中装有浓度为0.1000mol/L的氢氧化钠。逐滴加入到装有盐酸溶液的锥形瓶中。开始时读数及恰好反应时氢氧化钠溶液的读数见表。
实验编号 | 待测盐酸溶液体积(mL) | 滴定开始读数(mL) | 滴定结束读数(mL) |
① | 25.00 | 0.00 | 19.95 |
② | 25.00 | 1.10 | 18.30 |
③ | 25.00 | 0.20 | 20.25 |
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解答题-原理综合题
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解题方法
【推荐2】⑴可逆反应FeO(s)+CO(g)⇌Fe(s)+CO2(g)是炼铁工业中一个重要反应,其温度与平衡常数K的关系如下表:
①写出该反应平衡常数的表达式________ 。
②若该反应在体积固定的密闭容器中进行,在一定条件下达到平衡状态,若升高温度,混合气体的平均相对分子质量________ ;充入氦气,混合气体的密度________ (填“增大”“减小”或“不变”)。
⑵常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的下列六种溶液的pH如下表:
①根据表中数据判断,浓度均为0.01 mol·L-1的下列四种物质的溶液中,酸性最强的是________ (填编号)。
A.HCN B.HClO C.H2CO3 D.CH3COOH
②据上表数据,请你判断下列反应不能成立的是________ (填编号)。
A.CH3COOH+Na2CO3=NaHCO3+CH3COONa B.CH3COOH+NaCN=CH3COONa+HCN C.CO2+H2O+2NaClO=Na2CO3+2HClO
T/K | 938 | 1100 |
K | 0.68 | 0.40 |
①写出该反应平衡常数的表达式
②若该反应在体积固定的密闭容器中进行,在一定条件下达到平衡状态,若升高温度,混合气体的平均相对分子质量
⑵常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的下列六种溶液的pH如下表:
溶质 | CH3COONa | NaHCO3 | Na2CO3 | NaClO | NaCN |
pH | 8.8 | 9.7 | 11.6 | 10.3 | 11.1 |
①根据表中数据判断,浓度均为0.01 mol·L-1的下列四种物质的溶液中,酸性最强的是
A.HCN B.HClO C.H2CO3 D.CH3COOH
②据上表数据,请你判断下列反应不能成立的是
A.CH3COOH+Na2CO3=NaHCO3+CH3COONa B.CH3COOH+NaCN=CH3COONa+HCN C.CO2+H2O+2NaClO=Na2CO3+2HClO
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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3】硫酸铝铵[NH4Al(SO4)2]为无色透明结晶体或白色粉末,微溶于水、稀酸和甘油,水溶液呈酸性,不溶于乙醇。其结晶水合物的化学式为NH4Al(SO4)2∙12H2O,俗名铵明矾。某课题小组利用炼铝厂的废料——铝灰(含Al、Al2O3及少量SiO2和FeO∙xFe2O3)制备NH4Al(SO4)2∙12H2O的工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)硫酸铝铵水溶液呈酸性的原因是___________ (用语言叙述)。
(2)检验“酸浸”后的溶液中是否存在Fe3+的试剂是___________ ;滤渣1主要成分是___________ (填化学式)。
(3)“氧化”的目的是___________ ;为了使产品中不含其他杂质元素,最适宜的试剂X为___________ (填化学式)。
(4)“除铁”时为了将Fe3+沉淀完全(溶液中的离子浓度小于或等于10-5 mol∙L-1视为沉淀完全),此工序需加入氨水调节pH,若调节pH=3时,Fe3+是否沉淀完全?___________ {给出判断,并写出过程,已知室温下:Ksp[Fe(OH)3]= 1×10-39}。
(5)写出“NH4Al(SO4)2∙12H2O制备”时发生反应的化学方程式:___________ 。
(6)固体NH4Al(SO4)2∙12H2O在加热时,固体残留随温度的变化如图所示。978℃时剩余固体的成分为___________ (填化学式)。
回答下列问题:
(1)硫酸铝铵水溶液呈酸性的原因是
(2)检验“酸浸”后的溶液中是否存在Fe3+的试剂是
(3)“氧化”的目的是
(4)“除铁”时为了将Fe3+沉淀完全(溶液中的离子浓度小于或等于10-5 mol∙L-1视为沉淀完全),此工序需加入氨水调节pH,若调节pH=3时,Fe3+是否沉淀完全?
(5)写出“NH4Al(SO4)2∙12H2O制备”时发生反应的化学方程式:
(6)固体NH4Al(SO4)2∙12H2O在加热时,固体残留随温度的变化如图所示。978℃时剩余固体的成分为
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【推荐1】铬是银白色有光泽的金属,易与其它金属形成合金,在国防、冶金、化学工业方面有重要用途。含铬废水有较大的毒性,处理达标后才能排放。工业上处理含铬废水(主要含铬微粒为Cr3+、和)并将其资源化的工艺有多种,其中一种工艺如图所示:
已知:Cr(OH)3受热易分解。
回答下列问题:
(1)中Cr元素的化合价为________ 。
(2)加入H2SO4酸化的目的是将转变为,不选用稀HCl酸化的原因可能________ ,加入Na2S2O5固体,发生反应的离子方程式为_________ 。
(3)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)的投加量对Cr(VI)含量的影响如图所示。焦亚硫酸钠的最佳投加量为___________ (mg·L-1)
(4)“一系列操作”包含_______ 和铝热反应。
(5)工业上也常用电解法处理酸性含铬废水。用铁板作电极,在耐酸电解槽中盛放酸性含的废水,原理如图所示。则与B相连的铁板为电解池的________ 极,阳极区溶液中所发生反应的离子方程式为_______ 。为了使Cr3+和Fe3+转化为Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀,向反应后的溶液中加入一定量的烧碱,若溶液中c(Fe3+)=1.0×10-12mol·L-1,则溶液中c(Cr3+)=________ mol·L-1。
{已如Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39,Ksp[Cr(OH)3]=5.6×10-31}
已知:Cr(OH)3受热易分解。
回答下列问题:
(1)中Cr元素的化合价为
(2)加入H2SO4酸化的目的是将转变为,不选用稀HCl酸化的原因可能
(3)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)的投加量对Cr(VI)含量的影响如图所示。焦亚硫酸钠的最佳投加量为
(4)“一系列操作”包含
(5)工业上也常用电解法处理酸性含铬废水。用铁板作电极,在耐酸电解槽中盛放酸性含的废水,原理如图所示。则与B相连的铁板为电解池的
{已如Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39,Ksp[Cr(OH)3]=5.6×10-31}
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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2】常温下,通过下列实验探究溶液的性质。(已知25℃时,,的)请完成下列填空:
(1)下列方法中可以使的电离程度增大的是___________ (填字母)。
a、加入少量的稀盐酸
b、加热该溶液
c、加入少量冰醋酸
d、加水稀释至
e、加入少量氯化钠晶体
f、加入少量的NaOH溶液
(2)25℃时,向20.00mL的乙酸溶液中逐滴滴加20.00mL的NaOH溶液,正好加入20.00mL的NaOH溶液时的混合溶液pH≈8.9,呈碱性,原因是___________ 。(请用离子方程式解释原因)
(3)为测定乙酸溶液浓度,如下图,c管为上端封口的量气管,量取20.00mL待测样品加入b容器中,接通电源,进行实验(已知酚酞的变色范围是8.2~10.0,不考虑在溶液中的溶解)。
①左侧铂电极名称为___________ 极(填“正”或“负”或“阴”或“阳”),右侧铂电极发生的电极反应为___________ 。
②结束时,b中的实验现象是___________ 。
③若c中收集到标准状况下气体22.40mL,则待测乙酸溶液的物质的量浓度约为___________ (计算结果保留两位有效数字)。
(1)下列方法中可以使的电离程度增大的是
a、加入少量的稀盐酸
b、加热该溶液
c、加入少量冰醋酸
d、加水稀释至
e、加入少量氯化钠晶体
f、加入少量的NaOH溶液
(2)25℃时,向20.00mL的乙酸溶液中逐滴滴加20.00mL的NaOH溶液,正好加入20.00mL的NaOH溶液时的混合溶液pH≈8.9,呈碱性,原因是
(3)为测定乙酸溶液浓度,如下图,c管为上端封口的量气管,量取20.00mL待测样品加入b容器中,接通电源,进行实验(已知酚酞的变色范围是8.2~10.0,不考虑在溶液中的溶解)。
①左侧铂电极名称为
②结束时,b中的实验现象是
③若c中收集到标准状况下气体22.40mL,则待测乙酸溶液的物质的量浓度约为
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】臭氧氧化法是处理水体中有机污染物的常用方法。
(1)研究臭氧发生的原理
一种臭氧发生装置原理如图所示。阳极(惰性电极)的电极反应式为_______ 。
通常降解时采用一次性投加O3的方式,温度升高,相同时间内有机物降解度降低。提出猜想:溶液中溶解的O3减少。作出猜想的依据:_______ ;设计一个实验验证猜想_______ 。
(3)研究O3降解有机物的路径
资料:臭氧除直接降解有机物外,O3在溶液中能产生羟基自由基(·OH),·OH也能降解水中有机物。
①写出产生羟基自由基(·OH)的化学方程式:_______ 。
实验:取三份废水,保持其它条件相同。第一份直接通入12.5mg/LO3;第二份在加入一定量MnO2的同时通入1.25mg/LO3;第三份在加入一定量MnO2与叔丁醇的同时通入12.5mg/LO3(叔丁醇能迅速结合·OH而将其除去),分别测量三份废水中有机物的残留率随时间的变化,结果如图所示。_______ 。
(4)研究O3降解有机物的机理
MnO2催化O3反应的一种机理如图所示,“Vo”表示MnO2表面氧空位。根据此机理,实际具有催化活性的催化剂为_______ 。(以含字母x的化学式表示其组成)。研究表明:利用蜂窝陶瓷所含的氧化物为载体负载MnO2对臭氧降解有机物能力有较好的促进作用,而温度过高,则臭氧降解有机物能力显著降低,分析其发生变化的原因_______ 。
(1)研究臭氧发生的原理
一种臭氧发生装置原理如图所示。阳极(惰性电极)的电极反应式为
(2)研究温度对相同时间内O3降解有机物的影响
通常降解时采用一次性投加O3的方式,温度升高,相同时间内有机物降解度降低。提出猜想:溶液中溶解的O3减少。作出猜想的依据:
(3)研究O3降解有机物的路径
资料:臭氧除直接降解有机物外,O3在溶液中能产生羟基自由基(·OH),·OH也能降解水中有机物。
①写出产生羟基自由基(·OH)的化学方程式:
实验:取三份废水,保持其它条件相同。第一份直接通入12.5mg/LO3;第二份在加入一定量MnO2的同时通入1.25mg/LO3;第三份在加入一定量MnO2与叔丁醇的同时通入12.5mg/LO3(叔丁醇能迅速结合·OH而将其除去),分别测量三份废水中有机物的残留率随时间的变化,结果如图所示。
②根据图中曲线可以得出的结论为
(4)研究O3降解有机物的机理
MnO2催化O3反应的一种机理如图所示,“Vo”表示MnO2表面氧空位。根据此机理,实际具有催化活性的催化剂为
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