氮是自然界各种生物体生命活动不可缺少的重要元素。
(1)下列说法中,不正确的是___________ (填字母序号)。
a.氮原子的最外层有5个电子,氮气分子中存在氮氮三键,常温下化学性质稳定
b.氮元素位于元素周期表的第二周期,第VA族
c.氮元素的最低化合价为-3价,最高化合价为+5价
d.根据元素周期律推测,氮化硅的化学式为SiN
(2)
分子不能被大多数动植物直接吸收。植物吸收和利用效果最好的是
(铵根离子),将
转化为
需与___________ (填“酸”或“碱”)反应。写出该反应离子方程式:___________ 和
的电子式___________ 。
(3)大自然通过闪电可将空气中的氮气转化为含氮化合物,从而实现自然固氮。该过程中生成的含氮化合物是___________ 。
(4)我国科研团队借助一种固体催化剂(LDH),在常温常压和可见光作用下实现了人工固氮。其过程如图所示。写出该过程中反应的化学方程式:___________ 。___________ 。
(6)上述流程中,需要使用催化剂的反应是___________ (填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”),使用催化剂的目的是___________ 。
(7)工业合成氨反应为:
对其描述正确的是___________(填序号)。
(8)采用上述工业制硝酸的流程,若
(已折算成标准状况的气体体积)完全反应生成硝酸,理论上生成硝酸的质量为___________ g。
(1)下列说法中,不正确的是
a.氮原子的最外层有5个电子,氮气分子中存在氮氮三键,常温下化学性质稳定
b.氮元素位于元素周期表的第二周期,第VA族
c.氮元素的最低化合价为-3价,最高化合价为+5价
d.根据元素周期律推测,氮化硅的化学式为SiN
(2)
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(3)大自然通过闪电可将空气中的氮气转化为含氮化合物,从而实现自然固氮。该过程中生成的含氮化合物是
(4)我国科研团队借助一种固体催化剂(LDH),在常温常压和可见光作用下实现了人工固氮。其过程如图所示。写出该过程中反应的化学方程式:
(6)上述流程中,需要使用催化剂的反应是
(7)工业合成氨反应为:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/59a7b811d92e4427e9be104909bb5c3d.png)
A.在上述条件下,![]() ![]() |
B.若其他条件一定时,增大氮气的浓度,可增大反应速率 |
C.达到平衡时,体系中各物质的浓度一定相等 |
D.当正反应速率等于逆反应速率且不为零时,该反应达到平衡状态 |
(8)采用上述工业制硝酸的流程,若
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更新时间:2024-05-22 19:21:02
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解答题-实验探究题
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较易
(0.85)
名校
【推荐1】现有甲、乙、丙三名同学分别进行硅酸胶体的制备实验。
已知:I.硅酸钠(Na2SiO3)溶液呈碱性;Ⅱ.常温下硅酸(H2SiO3)的溶解度为5×10-5g/100g水
试回答下列问题:
(1)成功制备硅酸胶体的是___________ 同学。
(2)形成硅酸胶体的离子方程式为___________ 。
(3)根据三位同学的实验操作可得,成功制备硅酸胶体的关键在于___________
(4)丙同学制备实验中溶液出现浑浊的原因是___________ 。
(5)制备的胶体中含有的主要杂质是___________ ,除去此杂质可采取的操作方法为___________ 检验胶体是否除杂干净的方法___________ 。
分组 | 实验操作 | 实验现象 |
甲 | 将1%硅酸钠溶液滴入沸水中,冷却后用激光笔进行照射 | 无明显现象,未出现“光亮的通路” |
乙 | 向1%硅酸钠溶液中加入几滴酚酞溶液,缓慢滴入稀盐酸,溶液红色褪去后停止滴加,用激光笔进行照射 | 出现“光亮的通路” |
丙 | 向1%硅酸钠溶液中加入等体积的稀盐酸,用激光笔进行照射 | 未出现“光亮的通路”,溶液中出现浑浊 |
试回答下列问题:
(1)成功制备硅酸胶体的是
(2)形成硅酸胶体的离子方程式为
(3)根据三位同学的实验操作可得,成功制备硅酸胶体的关键在于___________
A.硅酸钠溶液的质量分数 | B.稀盐酸的加入量 |
C.激光笔进行照射 | D.酚酞溶液加入 |
(4)丙同学制备实验中溶液出现浑浊的原因是
(5)制备的胶体中含有的主要杂质是
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【推荐2】Ⅰ.Y、Y、Z三种物质有如图所示转化关系,其中X与稀盐酸不反应:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/6/7835d5bb-0015-4480-9e74-e75717a73084.png?resizew=302)
(1)写出上述①③④步反应的离子方程式:
①________ ;③________ ;
④________ 。
Ⅱ.有下列反应:①![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/300dbaae0a27faf8fef53a41c6d9483f.png)
②
根据两个反应回答:
(2)KMnO4、H2SO4、Cl2氧化性由强到弱顺序为________ 。
(3)反应①中氧化产物和还原产物的质量之比为________ 。
(4)反应②中浓盐酸表现出的性质是________(填字母)。
Ⅲ.已知化学方程式:
。
(5)请用双线桥法标出电子转移的方向和数目:________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/6/7835d5bb-0015-4480-9e74-e75717a73084.png?resizew=302)
(1)写出上述①③④步反应的离子方程式:
①
④
Ⅱ.有下列反应:①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/300dbaae0a27faf8fef53a41c6d9483f.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/48d6140544d726ff22713f800f02bee8.png)
(2)KMnO4、H2SO4、Cl2氧化性由强到弱顺序为
(3)反应①中氧化产物和还原产物的质量之比为
(4)反应②中浓盐酸表现出的性质是________(填字母)。
A.还原性 | B.酸性 | C.氧化性 |
Ⅲ.已知化学方程式:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d08fcc902b9c543b094c056c37e85ba7.png)
(5)请用双线桥法标出电子转移的方向和数目:
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解答题-实验探究题
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较易
(0.85)
名校
【推荐3】某实验小组欲探究
和
能否发生反应,设计如下图所示的实验装置进行实验。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/13/1d6b7c30-8d09-4a4d-8c7c-d8aab1b526f5.png?resizew=370)
(1)装置C中发生反应的化学方程式_______ 。
(2)装置B中蘸有
溶液的棉花的作用是_______ 。
(3)打开A、C中分液漏斗的活塞,一段时间后关闭活塞。待反应完全后,小组同学又继续如下实验。
①甲同学在装置B、C之间增加一个_______ (填试剂)的洗气装置,除去氯气中混有的
,再取适量B中溶液于试管中,向其中滴加少量
溶液,有白色沉淀生成。甲同学由此认为
和
发生了反应,理由是该反应中生成了
。
②乙同学认为甲同学的操作不合理,乙同学取适量B中溶液于试管中,向其中滴加少量溶液X,有白色沉淀生成,则可证明
和
同时通入水中,可以发生反应。溶液X是_______ (填选项序号)。
A.
溶液 B.
溶液 C.
溶液 D.品红溶液
(4)
和
同时通入水中反应的离子方程式是_______
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/39208d1c3e640e796d76875beeb9fb04.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/39db0d5f5533066dab682ec1bf4c39bf.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/13/1d6b7c30-8d09-4a4d-8c7c-d8aab1b526f5.png?resizew=370)
(1)装置C中发生反应的化学方程式
(2)装置B中蘸有
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(3)打开A、C中分液漏斗的活塞,一段时间后关闭活塞。待反应完全后,小组同学又继续如下实验。
①甲同学在装置B、C之间增加一个
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/39db0d5f5533066dab682ec1bf4c39bf.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b5fcdd6114bdd31dd11d1819ca0c53aa.png)
②乙同学认为甲同学的操作不合理,乙同学取适量B中溶液于试管中,向其中滴加少量溶液X,有白色沉淀生成,则可证明
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/39208d1c3e640e796d76875beeb9fb04.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/39db0d5f5533066dab682ec1bf4c39bf.png)
A.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dfdf270bf3cfabfb02eb178198de6f51.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cb790623fa978863994ec6a8682af81d.png)
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(4)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/39db0d5f5533066dab682ec1bf4c39bf.png)
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解答题-实验探究题
|
较易
(0.85)
解题方法
【推荐1】氮在自然界中的部分循环如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/25/2643763302055936/2645909892456448/STEM/cae4fe94-13fe-404c-96e4-dcc3e8af454c.png?resizew=349)
(1)如图所示氮循环中,属于氮的固定的有______ (填字母序号)。
a.
转化为铵态氮 b.硝化过程 c.反硝化过程
(2)氮肥是水体中铵态氮的主要来源之一。
①氨气是生产氮肥的主要原料,工业合成氨的化学方程式为______ 。
②检验铵态氮肥中
的实验方案是______ 。
(3)铵态氮与亚硝态氮可以在氨氧化细菌的作用下转化为氮气。该反应中,当产生0.02mol氮气时,转移的电子的物质的量为______ mol。
(4)常温下氨气能被氯气氧化生成
,化工厂常用此法检验管道是否泄漏氯气,某研究小组用下面装置进行氨气的制备并验证氨气与氯气反应。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/25/2643763302055936/2645909892456448/STEM/3fee9cc3-a95e-4389-a65d-ca94e619bcac.png?resizew=475)
Ⅰ.氨气的制备。欲制备和收集一瓶干燥的氨气可以选择图中的装置______ (填大写字母)。
Ⅱ.氯气与氨气的反应(已知:实验前
、
关闭)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/25/2643763302055936/2645909892456448/STEM/57c6f7de-9c73-464f-85a7-0b33c9d857bc.png?resizew=265)
①打开
,缓缓推动注射器活塞,向试管中注入约3倍于氯气体积的氨气,关闭
,恢复至室温。试管中可观察到的现象是______ 。发生反应的化学方程式______ 。
②再打开
,可观察到的现象是______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/25/2643763302055936/2645909892456448/STEM/cae4fe94-13fe-404c-96e4-dcc3e8af454c.png?resizew=349)
(1)如图所示氮循环中,属于氮的固定的有
a.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/689cceefc5aed24568b73c0a6910c539.png)
(2)氮肥是水体中铵态氮的主要来源之一。
①氨气是生产氮肥的主要原料,工业合成氨的化学方程式为
②检验铵态氮肥中
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/22b84c78dae7945c7893ab4125a05ab5.png)
(3)铵态氮与亚硝态氮可以在氨氧化细菌的作用下转化为氮气。该反应中,当产生0.02mol氮气时,转移的电子的物质的量为
(4)常温下氨气能被氯气氧化生成
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/689cceefc5aed24568b73c0a6910c539.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/25/2643763302055936/2645909892456448/STEM/3fee9cc3-a95e-4389-a65d-ca94e619bcac.png?resizew=475)
Ⅰ.氨气的制备。欲制备和收集一瓶干燥的氨气可以选择图中的装置
Ⅱ.氯气与氨气的反应(已知:实验前
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c26ea2322056b80d74687e64fd3360f4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c2227efee21cec8904f5dab522bbfcc9.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/25/2643763302055936/2645909892456448/STEM/57c6f7de-9c73-464f-85a7-0b33c9d857bc.png?resizew=265)
①打开
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c26ea2322056b80d74687e64fd3360f4.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c26ea2322056b80d74687e64fd3360f4.png)
②再打开
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c2227efee21cec8904f5dab522bbfcc9.png)
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解答题-无机推断题
|
较易
(0.85)
解题方法
【推荐2】利用图示可以从不同角度研究含氮物质的性质及其转化关系。
回答下列问题:
(1)a溶于水所得溶液呈_______ (填“酸性”或“碱性”)。
(2)a与e反应生成的化合物为_______ (填化学式),该化合物属于_______ (填“共价化合物”或“离子化合物”)。
(3)b→c的化学方程式为_______ 。
(4)d的化学式为_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/21/ee723623-81e8-4dd6-b293-c779ee8d28b0.png?resizew=313)
回答下列问题:
(1)a溶于水所得溶液呈
(2)a与e反应生成的化合物为
(3)b→c的化学方程式为
(4)d的化学式为
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解答题-原理综合题
|
较易
(0.85)
解题方法
【推荐3】图示分析是学习化学的一种重要方法,结合所给图示回答相关问题。
(1)下图是氮及其化合物的“价—类”二维图部分信息。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/30/88723344-8722-47ad-a613-772dec49de46.png?resizew=202)
①X的化学式为________ 。
②图中关于
和
的相互转化,下列说法正确的是________ (填标号)。
a.由
转化为
,实现了氮的固定
b.工业上利用
与
反应制取![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7094324b99193ef564945aad636dae09.png)
c.不加入还原剂,也可实现
转化为![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d6149377ee90af173136c0119993ccb.png)
d.由硝酸转化成等物质的量的
时,消耗碳单质和铜单质的物质的量相同
(2)
、
是大气污染物的主要成分,
催化还原氮氧化物是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术,反应原理如图所示。若处理的污染物中
与
的物质的量之比为1:1,则相应的化学方程式为________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/30/a135317d-2391-48d7-8637-212e53fea248.png?resizew=167)
(3)在微生物的作用下实现
转化,称为硝化过程。在碱性条件下,
被氧气氧化成
的总反应的离子方程式为________ 。
(4)硝酸可用作金属溶解剂。在不同浓度的
混合溶液中,金属溶解速率和生成
,体积的变化如图。据图分析,混合溶液中
的质量分数最佳为________ %,理由是________ 。
(1)下图是氮及其化合物的“价—类”二维图部分信息。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/30/88723344-8722-47ad-a613-772dec49de46.png?resizew=202)
①X的化学式为
②图中关于
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d6149377ee90af173136c0119993ccb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7094324b99193ef564945aad636dae09.png)
a.由
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d6149377ee90af173136c0119993ccb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7094324b99193ef564945aad636dae09.png)
b.工业上利用
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c.不加入还原剂,也可实现
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d6149377ee90af173136c0119993ccb.png)
d.由硝酸转化成等物质的量的
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(2)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9110e80d125190c4b5bed606e1fc2220.png)
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(3)在微生物的作用下实现
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(4)硝酸可用作金属溶解剂。在不同浓度的
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解答题-实验探究题
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较易
(0.85)
名校
【推荐1】为比较
和
对
分解的催化效果,某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/3/24/2684681403228160/2684820825341952/STEM/7333a6b671044943a2deead5f726a171.png?resizew=545)
(1)定性分析:如图甲可通过观察_______ 的快慢,定性比较得出结论。有同学提出将
改为_______
更为合理,其理由是_______ ;
(2)定量分析。如图乙所示,实验时均以生成40mL气体为准,其它可能影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是_______ ;
(3)查阅资料得知:将作为催化剂的
溶液加入
溶液后,溶液中会发生两个氧化还原反应,且两个反应中
均参加了反应,试从催化剂的角度 分析,这两个氧化还原反应的离子方程式分别是:
和_______ 。
II.欲用下图所示实验来证明
是
分解反应的催化剂。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/3/24/2684681403228160/2684820825341952/STEM/7ab9e58e28454dd4b898c4a95b49b1a4.png?resizew=359)
(1)该实验不能达到目的,若想证明
是催化剂还需要确认_______ ;
(2)加入
粉末于
溶液中,在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/3/24/2684681403228160/2684820825341952/STEM/cc3dd205b7a4419ca6a1ee549c01477f.png?resizew=262)
①写出
在二氧化锰作用下发生反应的化学方程式_______ ;
②A、B、C、D各点反应速率快慢的顺序为_______ >_______ >_______ >_______ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7bc7efe60e2e9646c8ab17672c2b8b78.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/159ad065eafedcf9902fd71db62a5f83.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de35fc0240c4bae100a822e77e3262a0.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/3/24/2684681403228160/2684820825341952/STEM/7333a6b671044943a2deead5f726a171.png?resizew=545)
(1)定性分析:如图甲可通过观察
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7af96de9bc481c5064e44aba2a411137.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/3/24/2684681403228160/2684820825341952/STEM/f8458737043d433e9f3ac82b25dc2e4b.png?resizew=111)
(2)定量分析。如图乙所示,实验时均以生成40mL气体为准,其它可能影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是
(3)查阅资料得知:将作为催化剂的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3040acc11fae352a472b18697a5898ef.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de35fc0240c4bae100a822e77e3262a0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de35fc0240c4bae100a822e77e3262a0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8e9a7ae06239ea5c355d1f782fe1e837.png)
II.欲用下图所示实验来证明
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/93a83767ccb065185092c78c76120c84.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de35fc0240c4bae100a822e77e3262a0.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/3/24/2684681403228160/2684820825341952/STEM/7ab9e58e28454dd4b898c4a95b49b1a4.png?resizew=359)
(1)该实验不能达到目的,若想证明
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/93a83767ccb065185092c78c76120c84.png)
(2)加入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9b6e9051e479aa5d30ed9bb6446aba4c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/56c34ffd67c1397051e5656af07839cb.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/3/24/2684681403228160/2684820825341952/STEM/cc3dd205b7a4419ca6a1ee549c01477f.png?resizew=262)
①写出
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de35fc0240c4bae100a822e77e3262a0.png)
②A、B、C、D各点反应速率快慢的顺序为
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解答题-实验探究题
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较易
(0.85)
名校
解题方法
【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==2MnSO4+10CO2↑+8H2O+K2SO4
【实验内容及记录】
请回答:
(1)请完成上述实验设计表:V1=_________ ,V2=__________ 。
(2)根据上表中的实验数据,可以得到的结论是_________________________________ 。
(3)利用实验1中数据计算,反应速率为v(KMnO4)=_________________________ 。
(4)该小组同学依据经验绘制了n(Mn2+)随时间变化趋势的示意图,如图1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2所示。该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设,并继续进行实验探究。____________________________________________________ 。
②请你帮助该小组同学完成实验方案,并填写表中空白。
③若该小组同学提出的假设成立,应观察到的现象是_______________________________ 。
【实验原理】2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4==2MnSO4+10CO2↑+8H2O+K2SO4
【实验内容及记录】
实验编号 | 室温下,试管中所加试剂及其用量/mL | 室温下溶液褪色至无色所需时间/min | |||
0.6 mol/L H2C2O4溶液 | H2O | 0.1 mol/L KMnO4溶液 | 3 mol/L H2SO4溶液 | ||
1 | 3.0 | 13.0 | 2.0 | 2.0 | 8.0 |
2 | 2.0 | 14.0 | 2.0 | 2.0 | 10.4 |
3 | 1.0 | V1 | V2 | 2.0 | 12.8 |
(1)请完成上述实验设计表:V1=
(2)根据上表中的实验数据,可以得到的结论是
(3)利用实验1中数据计算,反应速率为v(KMnO4)=
(4)该小组同学依据经验绘制了n(Mn2+)随时间变化趋势的示意图,如图1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2所示。该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设,并继续进行实验探究。
②请你帮助该小组同学完成实验方案,并填写表中空白。
实验编号 | 室温下,试管中所加试剂及其用量 | 室温下溶液褪色至无色所需时间/min | ||||
0.6 mol/L H2C2O4溶液 | H2O | 0.1 mol/L KMnO4溶液 | 3 mol/L H2SO4溶液 | 少量 | ||
4 | 3.0mL | 13.0mL | 2.0mL | 2.0mL | t |
③若该小组同学提出的假设成立,应观察到的现象是
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解答题-实验探究题
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较易
(0.85)
名校
【推荐3】有硫酸酸化的草酸(H2C2O4,二元弱酸)溶液能将KMnO4溶液中的MnO4-转化为Mn2+。某化学小组研究发现,少量MnSO4可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响,探究如下:
(1)常温下,控制KMnO4溶液初始浓度相同,调节不同的初始pH和草酸溶液用量,做对比实验,完成实验设计表_______ 、______ 。
(2)该反应的离子方程式______________________________________________ 。
(3)若t1<t2,则根据实验①和②得到的结论是__________________________________ 。
(4)请你设计实验验证MnSO4对该反应起催化作用,实验方案(不要求写出具体操作过程):_______________________________________________________________________ ;
预期实验结果和结论:_____________________________________________________ 。
实验编号 | 温度 | 初始 pH | 0.1mol/L草酸溶液体积/mL | 0.01mol/LKMnO4溶液体积/mL | 蒸馏水体积/mL | 待测数据(反应混合液褪色时间/s) |
① | 常温 | 1 | 20 | 50 | 30 | t1 |
② | 常温 | 2 | 20 | 50 | 30 | t2 |
③ | 常温 | 2 | 40 | t3 |
(1)常温下,控制KMnO4溶液初始浓度相同,调节不同的初始pH和草酸溶液用量,做对比实验,完成实验设计表
(2)该反应的离子方程式
(3)若t1<t2,则根据实验①和②得到的结论是
(4)请你设计实验验证MnSO4对该反应起催化作用,实验方案(不要求写出具体操作过程):
预期实验结果和结论:
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解答题-原理综合题
|
较易
(0.85)
解题方法
【推荐1】实现碳及其化合物的相互转化,对开发新能源和降低碳排放意义重大。
(1)已知:CH4(g)+H2O(g)
CO(g)+3H2(g) △H=x
已知:标准状态下,由最稳定的单质生成1mol化合物的焓变,称为该化合物的标准摩尔生成焓,几种物质的标准摩尔生成焓如下。则x=__ kJ·mol-1。(标准摩尔生成焓:CH4(g)-75kJ/mol;H2O(g)-240kJ/mol;CO(g)-110kJ/mol;H2(g)-0kJ/mol)
(2)为了探究温度、压强对反应(1)的影响,在恒温恒容下,向下列三个容器中均充入4molCH4和4molH2O。
①平衡前,容器甲中反应的平均速率
(H2)=__ mol/(L·min);在一定条件下,能判断容器丙中的反应一定处于化学平衡状态的是__ (填序号);
A.3v(CH4)正=v(H2)逆 B.CH4和H2O的转化率相等
C.容器内压强保持不变 D.混合气体的密度保持不变
②平衡后,乙容器中CH4的转换率较丙低,其原因是__ ,其中t1__ t2(填“>”、 “<”或“=”)。
(3)pC是指极稀溶液中溶质物质的量浓度的负对数。已知常温下,H2CO3溶液中加入强酸或强碱后达到平衡时溶液中三种成分的pC-pH图,据图分析:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/2/6fa5ab27-d308-44f0-a74b-e4fb9f6e1b74.png?resizew=458)
常温下,碳酸的一级电离常数Ka1的数量级为__ ;其中碳酸的Ka1>>Ka2,其原因是__ 。
(4)我国科学家根据反应CO2
C+O2↑,结合电解池原理设计出了二氧化碳捕获与转化装置。该装置首先利用电解池中熔融电解质ZrO捕获CO2,发生的相关反应为:①CO2+O2-=CO32-,②2CO2+O2-=C2O52-,然后CO32-在阴极转化为碳单质和__ ;C2O52-在阳极发生电极反应,其方程式为__ 。
(1)已知:CH4(g)+H2O(g)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/12/27/2364406392356864/2366920681824256/STEM/73c856e753c84f1d9cab9c3b312d7084.png?resizew=33)
已知:标准状态下,由最稳定的单质生成1mol化合物的焓变,称为该化合物的标准摩尔生成焓,几种物质的标准摩尔生成焓如下。则x=
(2)为了探究温度、压强对反应(1)的影响,在恒温恒容下,向下列三个容器中均充入4molCH4和4molH2O。
容器 | 温度/℃ | 体积/L | CH4平衡浓度/mol·L-1 | 平衡时间/min |
甲 | 400 | 1 | 1.5 | 5.0 |
乙 | 500 | 1 | x | t1 |
丙 | 400 | 2 | y | t2 |
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/25d95a76076775c5e14cd0931da83224.png)
A.3v(CH4)正=v(H2)逆 B.CH4和H2O的转化率相等
C.容器内压强保持不变 D.混合气体的密度保持不变
②平衡后,乙容器中CH4的转换率较丙低,其原因是
(3)pC是指极稀溶液中溶质物质的量浓度的负对数。已知常温下,H2CO3溶液中加入强酸或强碱后达到平衡时溶液中三种成分的pC-pH图,据图分析:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/2/6fa5ab27-d308-44f0-a74b-e4fb9f6e1b74.png?resizew=458)
常温下,碳酸的一级电离常数Ka1的数量级为
(4)我国科学家根据反应CO2
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/12/27/2364406392356864/2366920681824256/STEM/ae1cf49eec3e44899a742332096a117e.png?resizew=40)
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【推荐2】磷石膏是湿法生产磷酸的固体废弃物,用磷石膏生产硫酸或硫,既可减少对环境的污染又可使资源循环利用。回答下列问题:
(1)用焦炭、硫磺等均可还原磷石膏。已知下列反应:
I.CaSO4(s)+2C(s)=CaS(s)+2CO2(g) △H1=+226 kJ∙mol−1
II.3CaSO4(s)+CaS(s)=4CaO(s)+4SO2(g) △H2=a kJ∙mol−1
III.3CaS(s)+CaSO4(s)=4CaO(s)+4S(s) △H3=b kJ∙mol−1
①反应(I)能在___________ (填“低温”“高温”或“任何温度”)下自发进行。
②用硫磺还原CaSO4反应为2CaSO4(s)+S(s)=2CaO(s)+3SO2(g),其△H=___________ kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示)。
(2)磷石膏转氨法制硫酸的主要反应为CaSO4(s)+(NH4)2CO3
CaCO3(s)+(NH4)2SO4,该反应的平衡常数K=___________ [已知:Ksp(CaCO3)=2.5×10−9,Ksp(CaSO4)=3.2×10−7]。
(3)一氧化碳还原CaSO4可发生下列反应,其lg Kp与温度(T)的关系如图所示(Kp为以分压表示的平衡常数)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/4/0d33212b-33f9-4162-a65e-05c55230b025.png?resizew=301)
I.SO2(g)+3CO(g)
2CO2(g)+COS(g)
II.CaSO4(s)+CO(g)
CaO(s)+CO2(g)+SO2(g)
①△H>0的反应是___________ (填“I”或“II”)。
②在交点A处,气体分压间满足的关系是:p(COS)=___________ 。
③在恒温恒容密闭容器中进行反应(I),能说明已达到平衡状态的是___________ (填字母)。
a.2v(CO)正=3v(CO2)正 b.气体的密度不再随时间变化
c.气体的压强不再随时间变化 d.
的值不再随时间而变化
④若在1.0 L的恒容密闭容器中加入1 mol CaSO4,并充入1 mol CO,只发生反应II,在B点时气体总压强为1 MPa,则此时CaSO4转化率为___________ (已知
≈1.41)。
(1)用焦炭、硫磺等均可还原磷石膏。已知下列反应:
I.CaSO4(s)+2C(s)=CaS(s)+2CO2(g) △H1=+226 kJ∙mol−1
II.3CaSO4(s)+CaS(s)=4CaO(s)+4SO2(g) △H2=a kJ∙mol−1
III.3CaS(s)+CaSO4(s)=4CaO(s)+4S(s) △H3=b kJ∙mol−1
①反应(I)能在
②用硫磺还原CaSO4反应为2CaSO4(s)+S(s)=2CaO(s)+3SO2(g),其△H=
(2)磷石膏转氨法制硫酸的主要反应为CaSO4(s)+(NH4)2CO3
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
(3)一氧化碳还原CaSO4可发生下列反应,其lg Kp与温度(T)的关系如图所示(Kp为以分压表示的平衡常数)。
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I.SO2(g)+3CO(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
II.CaSO4(s)+CO(g)
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①△H>0的反应是
②在交点A处,气体分压间满足的关系是:p(COS)=
③在恒温恒容密闭容器中进行反应(I),能说明已达到平衡状态的是
a.2v(CO)正=3v(CO2)正 b.气体的密度不再随时间变化
c.气体的压强不再随时间变化 d.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/23d74744134b5169fa83cf01e5f0708f.png)
④若在1.0 L的恒容密闭容器中加入1 mol CaSO4,并充入1 mol CO,只发生反应II,在B点时气体总压强为1 MPa,则此时CaSO4转化率为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cf298f00799cbf34b4db26f5f63af92f.png)
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解答题-原理综合题
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较易
(0.85)
解题方法
【推荐3】工业上可由氢气、氮气合成氨气,溶于水形成氨水。盐酸和氨水是实验室常见的电解质溶液。一定温度下,向2L密闭容器中加入N2(g)和H2(g),发生反应:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)+Q(Q>0),NH3物质的量随时间的变化如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/20/21eae3a6-1df9-4444-8d45-c0d2ae370b60.png?resizew=209)
(1)0~2min内的平均反应速率v(H2)=____ 。
(2)下列能说明合成氨反应已达到平衡状态的是____ (填字母)。(反应是在固定体积的密闭容器中进行的)
a.3v(N2)=v(H2) b.容器内压强保持不变
c.混合气体的密度保持不变 d.各组分浓度相等
常温下,某同学将盐酸与氨水等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如表。
请回答:
(3)①中所得混合溶液,pH____ 7(填“>”“<”或“=”)。
②中c___ 0.2(填“>”“<”或“=”),所得混合溶液中各离子浓度大小关系为____ 。
(4)请你再设计一个能证明一水合氨是弱电解质的方案____ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/20/21eae3a6-1df9-4444-8d45-c0d2ae370b60.png?resizew=209)
(1)0~2min内的平均反应速率v(H2)=
(2)下列能说明合成氨反应已达到平衡状态的是
a.3v(N2)=v(H2) b.容器内压强保持不变
c.混合气体的密度保持不变 d.各组分浓度相等
常温下,某同学将盐酸与氨水等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如表。
实验编号 | 氨水浓度/mol•L-1 | 盐酸浓度/mol•L-1 | 混合溶液pH |
① | 0.2 | 0.2 | pH=x |
② | c | 0.2 | pH=7 |
请回答:
(3)①中所得混合溶液,pH
②中c
(4)请你再设计一个能证明一水合氨是弱电解质的方案
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