智能手机因其集成的高清摄像头和智能传感器而常被应用于化学实验。某实验小组利用实验室中的废铁屑(久置但未生锈)制备硝酸铁,并利用配制的硝酸铁标准溶液对“硫酸亚铁补铁剂”中铁元素的含量进行测定。
已知:溶液有强氧化性,浓度越大,氧化性越强。
实验过程如下:
实验I:的制备
(1)实验室中保存溶液时,往往加入少许_______ ,目的是_______ 。请简述验证溶液被部分氧化的实验过程和现象_______ 。
(2)经推测,逐氮过程中的气体,是发生了分解,写出该反应的化学方程式:_______ 。
(3)操作A包含的实验步骤有:_______ 、_______ 、过滤、洗涤、干燥。
实验Ⅱ:标准硝酸铁溶液的配制
准确称取的按如图步骤配成溶液。
(4)智能手机连接热成像配件FLIROnePro可即时测定过程①中溶液温度。若将如图溶解所得溶液立即转移至容量瓶中并进行定容,则上述操作会导致配得溶液浓度_______ (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
实验Ⅲ:绘制标准溶液与灰度值的标准曲线
①分别向7个容量瓶中加入0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0实验Ⅱ中标定的浓度为的标准溶液,然后分别加入某浓度溶液,用蒸馏水定容。
②将配好的溶液加入到比色皿中,如图进行放置,在相同条件下用智能手机进行拍照,后用软件确定照片中各溶液相同位置的灰度数值,所得数据如下表所示:
(5)上述实验中,根据合理数据处理得_______ (保留1位有效数字)。
实验V:“硫酸亚铁补铁剂中铁元素含量的测定
①取补铁剂样品,加入蒸馏水完全溶解,再加入足量溶液,充分反应后配成溶液。
②取①中所配溶液于容量瓶中,加入某浓度溶液,用蒸馏水定容。
将最终配好的溶液加入到比色皿中,在与实验Ⅲ步骤②冲相同条件下拍照,软件处理获得溶液图片的灰度值为97.32。
(6)“硫酸亚铁补铁剂”中铁元素的质量分数为_______ (保留2位有效数字)。
(7)下列操作中有利于更准确测得“硫酸亚铁补铁剂中的铁元素含量的有_______。
已知:溶液有强氧化性,浓度越大,氧化性越强。
实验过程如下:
实验I:的制备
(1)实验室中保存溶液时,往往加入少许
(2)经推测,逐氮过程中的气体,是发生了分解,写出该反应的化学方程式:
(3)操作A包含的实验步骤有:
实验Ⅱ:标准硝酸铁溶液的配制
准确称取的按如图步骤配成溶液。
(4)智能手机连接热成像配件FLIROnePro可即时测定过程①中溶液温度。若将如图溶解所得溶液立即转移至容量瓶中并进行定容,则上述操作会导致配得溶液浓度
实验Ⅲ:绘制标准溶液与灰度值的标准曲线
①分别向7个容量瓶中加入0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0实验Ⅱ中标定的浓度为的标准溶液,然后分别加入某浓度溶液,用蒸馏水定容。
②将配好的溶液加入到比色皿中,如图进行放置,在相同条件下用智能手机进行拍照,后用软件确定照片中各溶液相同位置的灰度数值,所得数据如下表所示:
比色管编号 | S0 | S1 | S2 | S3 | S4 | S5 | S6 |
溶液() | 0 | 0.5 | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 4.0 | 5.0 |
0 | 0.0001 | 0.0002 | 0.0004 | 0.0006 | 0.0008 | 0.001 | |
灰度值 | 127.3 | 119.4 | 107.1 | 87.3 | 65.3 | 47.2 | 29.2 |
(5)上述实验中,根据合理数据处理得
实验V:“硫酸亚铁补铁剂中铁元素含量的测定
①取补铁剂样品,加入蒸馏水完全溶解,再加入足量溶液,充分反应后配成溶液。
②取①中所配溶液于容量瓶中,加入某浓度溶液,用蒸馏水定容。
将最终配好的溶液加入到比色皿中,在与实验Ⅲ步骤②冲相同条件下拍照,软件处理获得溶液图片的灰度值为97.32。
(6)“硫酸亚铁补铁剂”中铁元素的质量分数为
(7)下列操作中有利于更准确测得“硫酸亚铁补铁剂中的铁元素含量的有_______。
A.提前除去实验I溶解铁屑所用硝酸中的杂质 |
B.用浓硝酸溶液代替实验Ⅳ中所用的溶液 |
C.整个实验中所用的溶液均采用相同浓度的溶液 |
D.将配制的样品溶液和7个标准溶液放在一起在相同条件下同时拍照,再统一进行数据处理 |
更新时间:2023-12-26 09:58:48
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【推荐1】现有X.Y.Z.W四种常见的含氧酸,其成酸元素分属周期表中短周期的第ⅣA族到第ⅦA。将四种含氧酸溶液分别进行光照或微热测得如下数据(其中Q为不确定的物质):
根据中学所学知识回答下列问题:
(1)上表中含氧酸名称:Z_____________ ,W______________ ,生成物名称:U_____________ ,V___________ 。
(2)上表中数据:a为____________ ,b为____________ ,c为____________ 。
(3)将X的稀溶液加入Y中,反应的离子方程式是________________________ 。
(4)对W的水溶液光照一段时间后,溶液的pH________ (填“增大”.“减小”或“不变”)。
含氧酸 | X | Y | Z | W |
含氧酸质量/g | 25.2 | a | 3.1 | 10.5 |
生成物U/g | 3.2 | / | / | 3.2 |
生成物V/g | 3.6 | 0.9 | 0.9 | / |
生成物Q/g | 18.4 | 3.2 | b | c |
根据中学所学知识回答下列问题:
(1)上表中含氧酸名称:Z
(2)上表中数据:a为
(3)将X的稀溶液加入Y中,反应的离子方程式是
(4)对W的水溶液光照一段时间后,溶液的pH
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【推荐2】已知A、B、C、D、E、G、H、I均为气体,G可使湿润红色石蕊试纸变蓝,J为常见的液态物质,A、B、C、I、M为单质,且M为常见金属,G和H相遇时产生白烟,它们存在如图的转化关系(图中部分反应物或产物已省略),请回答有关问题:
(1)请写出:A物质的化学式:___ ;
(2)①写出实验室用K制取G的化学方程式_______ ;
②实验室检验气体G是否收集满的方法:__________ ;
③G与H相遇可生成白烟K,请写出该反应的化学方程式______ .
(3)①F的浓溶液与木炭反应的化学方程式为____________ ;
②工业F的浓溶液呈黄色,试用化学方程式解释原因:_________ ;若要消除黄色可向其中通入一定量的_____ .
(1)请写出:A物质的化学式:
(2)①写出实验室用K制取G的化学方程式
②实验室检验气体G是否收集满的方法:
③G与H相遇可生成白烟K,请写出该反应的化学方程式
(3)①F的浓溶液与木炭反应的化学方程式为
②工业F的浓溶液呈黄色,试用化学方程式解释原因:
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解答题-工业流程题
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解题方法
【推荐3】铜及其化合物在工业生产中有着广泛的用途。
(1)某工厂的固体废渣中主要含Cu和CuO,还含有少量Cu2O和SiO2等。利用该固体废渣制取Cu(NO3)2的部分工艺流程如图所示:
①分别写出CuO、Cu2O与稀硝酸反应的离子方程式为___________ 、___________ 。
②酸溶时,反应温度不宜超过70℃,其主要原因是___________ 。
③过滤后所得废渣的主要成分的化学式为___________ 。
④Cu(NO3)2晶体受热易分解成CuO,同时产生NO2和O2,该反应的化学方程式为___________ ,由Cu(NO3)2溶液制Cu(NO3)2晶体的操作方法是:蒸发浓缩、___________ 、过滤、冰水洗涤、___________ 。
(2)印刷电路板是由塑料和铜箔复合而成,刻制印刷电路时用溶液作为“腐蚀液”,得到反应后的溶液A。
①为了回收利用使用过的腐蚀液,其中有一步需要将Fe2+转化为Fe3+,下列试剂能实现上述变化的是___________ (请将答案填涂在答题卷相应位置)。
A.氯气B.铁C.双氧水D.稀硫酸
写出其中上述一种试剂将转化为的离子方程式:___________ 。
②为了回收金属铜和得到较纯净的溶液,请补充完整下列实验步骤:在溶液A中加入过量的铁粉,过滤,得到滤渣B和滤液C,将滤渣B___________ ,得到金属铜;将处理滤渣B时得到的滤液和滤液C合并,得到溶液。
(1)某工厂的固体废渣中主要含Cu和CuO,还含有少量Cu2O和SiO2等。利用该固体废渣制取Cu(NO3)2的部分工艺流程如图所示:
①分别写出CuO、Cu2O与稀硝酸反应的离子方程式为
②酸溶时,反应温度不宜超过70℃,其主要原因是
③过滤后所得废渣的主要成分的化学式为
④Cu(NO3)2晶体受热易分解成CuO,同时产生NO2和O2,该反应的化学方程式为
(2)印刷电路板是由塑料和铜箔复合而成,刻制印刷电路时用溶液作为“腐蚀液”,得到反应后的溶液A。
①为了回收利用使用过的腐蚀液,其中有一步需要将Fe2+转化为Fe3+,下列试剂能实现上述变化的是
A.氯气B.铁C.双氧水D.稀硫酸
写出其中上述一种试剂将转化为的离子方程式:
②为了回收金属铜和得到较纯净的溶液,请补充完整下列实验步骤:在溶液A中加入过量的铁粉,过滤,得到滤渣B和滤液C,将滤渣B
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解答题-实验探究题
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名校
解题方法
【推荐1】某化学兴趣小组在研究“铁及其化合物性质”时,发现向溶液中滴加2滴溶液;无明显现象,再滴加溶液溶液(约为5),溶液先变红,后褪色,并有气泡产生。为了弄清楚产生这种异常现象的原因,他们进行了如下探究:
(1)溶液先变红的原因是____________ 、____________ (用两个离子方程式表示)。
(2)同学们对溶液褪色的原因提出了不同的看法并进行实验:
I.甲同学认为是被还原。取褪色后溶液,滴加溶液,无明显现象,证明甲同学观点不正确。
Ⅱ.乙同学认为是被氧化。取褪色后溶液,滴加溶液,出现红色。
根据上述实验现象,同学们认为溶液褪色的原因可能有两种:
乙同学认为被氧化。
丙同学认为____________ 。
为了探究溶液褪色的原因究竟是上述的哪一种,该兴趣小组进行了如下实验。向溶液中滴加2滴溶液,后通入,发现溶液___________ ,证明溶液褪色的原因不是乙同学认为的原因,而是丙同学认为的原因。
(3)该兴趣小组通过查阅资料,发现可以被氧化成和两种可直接排放到空气中的气体,写出上述实验中被氧化的离子方程式:_________ 。
(4)根据题目所给信息及实验现象推断物质还原性强弱:____________ (填“>”或“<”)
(1)溶液先变红的原因是
(2)同学们对溶液褪色的原因提出了不同的看法并进行实验:
I.甲同学认为是被还原。取褪色后溶液,滴加溶液,无明显现象,证明甲同学观点不正确。
Ⅱ.乙同学认为是被氧化。取褪色后溶液,滴加溶液,出现红色。
根据上述实验现象,同学们认为溶液褪色的原因可能有两种:
乙同学认为被氧化。
丙同学认为
为了探究溶液褪色的原因究竟是上述的哪一种,该兴趣小组进行了如下实验。向溶液中滴加2滴溶液,后通入,发现溶液
(3)该兴趣小组通过查阅资料,发现可以被氧化成和两种可直接排放到空气中的气体,写出上述实验中被氧化的离子方程式:
(4)根据题目所给信息及实验现象推断物质还原性强弱:
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解答题-无机推断题
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较难
(0.4)
名校
解题方法
【推荐2】A、B、C、D、E、X 是中学常见的无机物,存在如下图转化关系(部分生成物和反应条件略去)。
(1)若 A 为常见的金属单质,焰色反应呈黄色,X 能使品红溶液褪色,写出 C 和 E 反应的离子方程式:______________________________ 。
(2)若 A 为淡黄色粉末,X 为一种最常见的造成温室效应的气体。则鉴别等浓度的 D、E 两种溶液,可 选择的试剂为_____ (填代号)。
A.盐酸 B.BaCl2 溶液 C.Ca(OH)2 溶液
(3)若 A 为非金属氧化物,X 是 Fe,溶液 D 中加入 KSCN 溶液变红。则 A 与 H2O 反应的化学反应方程 式为_____ 。
(1)若 A 为常见的金属单质,焰色反应呈黄色,X 能使品红溶液褪色,写出 C 和 E 反应的离子方程式:
(2)若 A 为淡黄色粉末,X 为一种最常见的造成温室效应的气体。则鉴别等浓度的 D、E 两种溶液,可 选择的试剂为
A.盐酸 B.BaCl2 溶液 C.Ca(OH)2 溶液
(3)若 A 为非金属氧化物,X 是 Fe,溶液 D 中加入 KSCN 溶液变红。则 A 与 H2O 反应的化学反应方程 式为
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解答题-无机推断题
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(0.4)
名校
【推荐3】下图是中学化学中常见物质的转化关系,部分物质和反应条件略去。
请回答下列问题:
(1)写出下列反应的离子方程式:
①氧化物D与溶液反应的离子方程式_______ ;
②H→I的离子方程式:_______ 。
(2)溶液E中加入氨水时的现象是_______ ,请用化学方程式解释所观察到的现象_______ 。
(3)溶液E敞口放置容易变质,写出检验溶液E是否变质的实验操作、现象及结论_______ 。
(4)若金属单质B质量为,则最多可得到标况下F的体积为_______ L,最多可获得J的质量为_______ g。
请回答下列问题:
(1)写出下列反应的离子方程式:
①氧化物D与溶液反应的离子方程式
②H→I的离子方程式:
(2)溶液E中加入氨水时的现象是
(3)溶液E敞口放置容易变质,写出检验溶液E是否变质的实验操作、现象及结论
(4)若金属单质B质量为,则最多可得到标况下F的体积为
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解答题-实验探究题
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较难
(0.4)
名校
【推荐1】掌握仪器名称、组装及使用方法是中学化学实验的基础,下图为两套实验装置。
(1)写出下列仪器的名称:a.________ c.________ 。
(2)仪器a~e中,使用前必须检查是否漏水的有________ (填序号)。
(3)若利用装置Ⅰ分离四氯化碳和酒精的混合物,冷凝水的进水方向是________ (填序号)
(4)现需配制0.125 mol·L-1 NaOH溶液450 mL,装置Ⅱ是某同学转移溶液的示意图。
①图中的错误是__________________ 。除了图中给出的仪器和托盘天平外,为完成实验还需要的玻璃仪器有________ 。
②根据计算得知,需称量NaOH的质量为__________________________ g。
③下列操作使配制的NaOH溶液浓度偏低的有________ 。
A.将砝码放在左盘上,NaOH放在右盘上进行称量(使用游码)
B.选用的容量瓶内有少量蒸馏水
C.定容摇匀后,液面下降,又加水至刻度线
D.定容时俯视刻度线
(1)写出下列仪器的名称:a.
(2)仪器a~e中,使用前必须检查是否漏水的有
(3)若利用装置Ⅰ分离四氯化碳和酒精的混合物,冷凝水的进水方向是
(4)现需配制0.125 mol·L-1 NaOH溶液450 mL,装置Ⅱ是某同学转移溶液的示意图。
①图中的错误是
②根据计算得知,需称量NaOH的质量为
③下列操作使配制的NaOH溶液浓度偏低的有
A.将砝码放在左盘上,NaOH放在右盘上进行称量(使用游码)
B.选用的容量瓶内有少量蒸馏水
C.定容摇匀后,液面下降,又加水至刻度线
D.定容时俯视刻度线
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解答题-实验探究题
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(0.4)
名校
【推荐2】I.下列各图示中不能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀的是________ (填序号)。
II.ClO2作为一种广谱型的消毒剂,将逐渐用来取代Cl2,成为自来水的消毒剂。已知ClO2是一种易溶于水而难溶于有机溶剂的气体,实验室制备ClO2的原理是用亚氯酸钠固体与氯气反应:2NaClO2+Cl2=2ClO2+2NaCl。下图是实验室用于制备和收集一定量纯净的ClO2的装置(某些夹持装置和垫持用品省略)。其中E中盛有CCl4液体(用于除去ClO2中的未反应的Cl2)。
(1)仪器P的名称是________________ 。
(2)写出装置A中烧瓶内发生反应的离子方程式:______________________________ 。
(3)B装置中所盛试剂是________________ 。
(4)F为ClO2收集装置,应选用的装置是________ (填序号),其中与E装置导管相连的导管口是________ (填接口字母)。
III.如图是某学校实验室从化学试剂商店买回的浓硫酸试剂标签上的部分内容。
现欲用该浓硫酸配制成1mol/L的稀硫酸,现实验室仅需要这种稀硫酸220mL。试回答下列问题:
(1)用量筒量取该浓硫酸____________ mL。
(2)配制时,必须使用的仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外,还缺少的仪器是____ 。
(3)配制溶液的过程中,其他操作都正确,下列操作会使所配溶液浓度偏高的是__________ 。
A.用量筒量取浓硫酸时俯视
B.稀释浓硫酸时,未冷却到室温即转移到容量瓶中
C.量取浓H2SO4后的量筒进行洗涤,并将洗涤液转移到容量瓶中
D.定容摇匀后,发现液面低于刻度线,又用胶头滴管加蒸馏水至凹液面最低处与刻度线相切
E.容量瓶不干燥
F.定容时,仰视容量瓶刻度线
(4)某同学用固体Na2CO3配制500 mlL 0.1mol•L-1溶液的过程如图所示:
你认为该同学的错误步骤有__________ 处。
II.ClO2作为一种广谱型的消毒剂,将逐渐用来取代Cl2,成为自来水的消毒剂。已知ClO2是一种易溶于水而难溶于有机溶剂的气体,实验室制备ClO2的原理是用亚氯酸钠固体与氯气反应:2NaClO2+Cl2=2ClO2+2NaCl。下图是实验室用于制备和收集一定量纯净的ClO2的装置(某些夹持装置和垫持用品省略)。其中E中盛有CCl4液体(用于除去ClO2中的未反应的Cl2)。
(1)仪器P的名称是
(2)写出装置A中烧瓶内发生反应的离子方程式:
(3)B装置中所盛试剂是
(4)F为ClO2收集装置,应选用的装置是
III.如图是某学校实验室从化学试剂商店买回的浓硫酸试剂标签上的部分内容。
现欲用该浓硫酸配制成1mol/L的稀硫酸,现实验室仅需要这种稀硫酸220mL。试回答下列问题:
(1)用量筒量取该浓硫酸
(2)配制时,必须使用的仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外,还缺少的仪器是
(3)配制溶液的过程中,其他操作都正确,下列操作会使所配溶液浓度偏高的是
A.用量筒量取浓硫酸时俯视
B.稀释浓硫酸时,未冷却到室温即转移到容量瓶中
C.量取浓H2SO4后的量筒进行洗涤,并将洗涤液转移到容量瓶中
D.定容摇匀后,发现液面低于刻度线,又用胶头滴管加蒸馏水至凹液面最低处与刻度线相切
E.容量瓶不干燥
F.定容时,仰视容量瓶刻度线
(4)某同学用固体Na2CO3配制500 mlL 0.1mol•L-1溶液的过程如图所示:
你认为该同学的错误步骤有
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解答题-工业流程题
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(0.4)
名校
【推荐3】氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的化学反应方程式为:2NaCl + H2O2NaOH + H2↑+ Cl2↑,工艺流程示意图如下:
下表是NaCl和MaOH在水中的溶解度
依据示意图和表,完成下列填空:
(1)工业食盐中含CaCl2、MgCl2等杂质。除去Ca2+、Mg2+过程发生反应的化学反应方程式为_____ 。
(2)脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异,通过______ 、冷却、______ (填写操作名称)除去NaCl。
(3)如果粗盐中SO42-含量较高,必须添加钡试剂除去SO42-,该钡试剂可以是________ (填字母序号)。
①Ba(NO3)2②BaCl2
(4)为了有效地除去Ca2+、Mg2+、SO42-,加入试剂的合理顺序为_______ (少选多选都不计分)。
A.先加NaOH,后加Na2CO3,再加钡试剂 B.先加Na2CO3,后加钡试剂,再加NaOH
C.先加钡试剂,后加NaOH,再加Na2CO3 D.先加NaOH,后加钡试剂,再加Na2CO3
(5)用制得的 NaOH固体配制 240 mL0.2mol/L NaOH 溶液。
①配制时,必须使用的玻璃仪器有______________________ 。
②某同学欲称量NaOH的质量,他先用托盘天平称量烧杯的质量,天平平衡后的状态如图。
烧杯的实际质量为________________ g。
③在配制过程中,其他操作都是正确的,下列情况对所配制的NaOH珩液的浓度偏高有_____ 。
A.没有洗涤烧杯和玻璃棒 B.容量瓶不干燥,含有少量蒸馏水
C.定容时俯视刻度线 D.定容时仰视刻度线
E.定容后塞上瓶塞反复摇匀,静置后,液面低于刻度线,再加水至刻度线。
④下图是该同学转移溶液的示意图,图中的错误是_____________ 。
下表是NaCl和MaOH在水中的溶解度
温度 物质 | 0℃ | 20℃ | 40℃ | 60℃ | 80℃ | 100℃ |
NaCl | 35.7g | 36g | 36.6g | 37.3g | 38.4g | 39.8g |
NaOH | 42g | 109g | 129g | 174g | 314g | 347g |
依据示意图和表,完成下列填空:
(1)工业食盐中含CaCl2、MgCl2等杂质。除去Ca2+、Mg2+过程发生反应的化学反应方程式为
(2)脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异,通过
(3)如果粗盐中SO42-含量较高,必须添加钡试剂除去SO42-,该钡试剂可以是
①Ba(NO3)2②BaCl2
(4)为了有效地除去Ca2+、Mg2+、SO42-,加入试剂的合理顺序为
A.先加NaOH,后加Na2CO3,再加钡试剂 B.先加Na2CO3,后加钡试剂,再加NaOH
C.先加钡试剂,后加NaOH,再加Na2CO3 D.先加NaOH,后加钡试剂,再加Na2CO3
(5)用制得的 NaOH固体配制 240 mL0.2mol/L NaOH 溶液。
①配制时,必须使用的玻璃仪器有
②某同学欲称量NaOH的质量,他先用托盘天平称量烧杯的质量,天平平衡后的状态如图。
烧杯的实际质量为
③在配制过程中,其他操作都是正确的,下列情况对所配制的NaOH珩液的浓度偏高有
A.没有洗涤烧杯和玻璃棒 B.容量瓶不干燥,含有少量蒸馏水
C.定容时俯视刻度线 D.定容时仰视刻度线
E.定容后塞上瓶塞反复摇匀,静置后,液面低于刻度线,再加水至刻度线。
④下图是该同学转移溶液的示意图,图中的错误是
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解答题-实验探究题
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较难
(0.4)
【推荐1】是银锌碱性电池的正极活性物质,可通过下列方法制备:在溶液中加入适量 溶液,生成沉淀,保持反应温度为80,边搅拌边将一定量溶液缓慢加到上述混合物中,反应完全后,过滤、洗涤、真空干燥得到固体样品。反应方程式为2AgNO3+ 4KOH+K2S2O8Ag2O2↓+ 2KNO3+ 2K2SO4+ 2H2O。
回答下列问题:
(1)上述制备过程中,检验洗涤是否完全的方法是___________ 。
(2)银锌碱性电池的电解质溶液为溶液,电池放电时正极的转化为,负极的转化为,写出该电池反应方程式:___________ 。
(3)准确称取上述制备的样品(设仅含和)2.558g,在一定的条件下完全分解为和,得到224.0mL(标准状况下)。计算样品中的质量分数_____ (计算结果精确到小数点后两位)。
回答下列问题:
(1)上述制备过程中,检验洗涤是否完全的方法是
(2)银锌碱性电池的电解质溶液为溶液,电池放电时正极的转化为,负极的转化为,写出该电池反应方程式:
(3)准确称取上述制备的样品(设仅含和)2.558g,在一定的条件下完全分解为和,得到224.0mL(标准状况下)。计算样品中的质量分数
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解答题-原理综合题
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(0.4)
解题方法
【推荐2】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。
(1)以甲烷和为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。
已知:
①甲烷与制取氢气时,常向反应器中通入一定比例空气,其目的是___________ 。
②的热分解也可得到,高温下水分解体系中各种微粒的体积分数与温度的关系如图所示。图中A、B表示的微粒依次是___________ 。(2)一定条件下,利用如图所示装置实现的电化学储氢(忽略其它有机物的反应)。___________ 。
②根据元素电负性的变化规律,步骤Ⅱ、Ⅲ可以描述为___________ ,1个氢氧键断裂后带正电的氢与催化剂表面带负电的Pd成键。
③70~80℃,利用相同的催化剂,调节压强能够实现上述释氢的逆转化,达到储氢的目的。从能源利用、环境保护和物质转化角度分析,该储氢与(2)中电化学储氢方法相比,其优点有___________ 。
(1)以甲烷和为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。
已知:
①甲烷与制取氢气时,常向反应器中通入一定比例空气,其目的是
②的热分解也可得到,高温下水分解体系中各种微粒的体积分数与温度的关系如图所示。图中A、B表示的微粒依次是
①写出由生成的电极反应式:
②该装置的电流效率
②根据元素电负性的变化规律,步骤Ⅱ、Ⅲ可以描述为
③70~80℃,利用相同的催化剂,调节压强能够实现上述释氢的逆转化,达到储氢的目的。从能源利用、环境保护和物质转化角度分析,该储氢与(2)中电化学储氢方法相比,其优点有
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解答题-实验探究题
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较难
(0.4)
【推荐3】硼氢化钠()是一种潜在储氢剂,在有机合成中被称为“万能还原剂”。实验室制备、提纯、分析纯度的步骤如下,请结合信息回答问题。
Ⅰ.的制备
先打开,向装置中鼔入,然后升温到110℃左右,打开搅拌器快速搅拌,将融化的Na快速分散到石蜡油中,然后升温到200℃,关闭,打开通入,
充分反应后制得NaH.然后升温到240℃,持续搅拌下通入,打开向三颈瓶中滴入硼酸三甲酯[分子式为,沸点为68℃],充分反应后,降温后离心分离得到和的固体混合物。
(1)写出NaH与的化学反应方程式___________ 。
(2)下列说法正确的是___________。
Ⅱ.的提纯
(3)可采用索氏提取法提纯,其装置如图所示。实验时将和的固体混合物放入滤纸套筒1中,烧瓶中异丙胺(熔点:-101℃,沸点:33℃)受热蒸发,蒸汽沿导管上升至球形冷凝管,冷凝后滴入滤纸套筒1中,再经导管___________ (填“2”或“3”)返回烧瓶,从而实现连续萃取。当萃取完全后,在___________ (填“圆底烧瓶”或“索氏提取器”)中。
Ⅲ.的纯度分析
步骤1:取产品(杂质不参与反应),将产品溶于X1溶液后配成200mL溶液,取2.00mL置于碘量瓶中,加入溶液充分反应。(反应为)
步骤2:向步骤1所得溶液中加入过量的KI溶液,用稀硫酸调节pH,使过量转化为,冷却后暗处放置数分钟。(反应为)
步骤3:向步骤2所得溶液中加缓冲溶液X2调pH约为5.0,加入几滴淀粉指示剂,用标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为18.00mL。(反应为)
(4)溶液为___________ ,缓冲溶液为___________ 。(填序号)【已知:,,两种混合液中溶质物质的量之比均为。】
A.稀硫酸 B.NaOH溶液
C.和混合液 D.和混合液
(5)产品中的纯度为___________ %。滴入标准溶液时若长时间振荡可能导致测定结果___________ (填“偏高”或“偏低”)。
NaH | ||
固体,可溶于异丙胺或水,常温下与水缓慢反应,与酸剧烈反应,强碱环境下能稳定存在 | 固体,强还原性,与水剧烈反应产生 | 固体,难溶于异丙胺,常温下与水剧烈反应 |
先打开,向装置中鼔入,然后升温到110℃左右,打开搅拌器快速搅拌,将融化的Na快速分散到石蜡油中,然后升温到200℃,关闭,打开通入,
充分反应后制得NaH.然后升温到240℃,持续搅拌下通入,打开向三颈瓶中滴入硼酸三甲酯[分子式为,沸点为68℃],充分反应后,降温后离心分离得到和的固体混合物。
(1)写出NaH与的化学反应方程式
(2)下列说法正确的是___________。
A.鼓入可以防止Na、NaH、等被氧化 |
B.搅拌并将Na分散到石蜡油中可以加快与钠的反应速率 |
C.取200℃时的产物加入水中,观察是否有产生,从而判断NaH中是否含有Na |
D.快速滴入有利于提高其转化率 |
Ⅱ.的提纯
(3)可采用索氏提取法提纯,其装置如图所示。实验时将和的固体混合物放入滤纸套筒1中,烧瓶中异丙胺(熔点:-101℃,沸点:33℃)受热蒸发,蒸汽沿导管上升至球形冷凝管,冷凝后滴入滤纸套筒1中,再经导管
Ⅲ.的纯度分析
步骤1:取产品(杂质不参与反应),将产品溶于X1溶液后配成200mL溶液,取2.00mL置于碘量瓶中,加入溶液充分反应。(反应为)
步骤2:向步骤1所得溶液中加入过量的KI溶液,用稀硫酸调节pH,使过量转化为,冷却后暗处放置数分钟。(反应为)
步骤3:向步骤2所得溶液中加缓冲溶液X2调pH约为5.0,加入几滴淀粉指示剂,用标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为18.00mL。(反应为)
(4)溶液为
A.稀硫酸 B.NaOH溶液
C.和混合液 D.和混合液
(5)产品中的纯度为
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