(1)某研究小组将V1 mL 1.0 mol/L HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如图所示(实验中始终保持V1+V2=50 mL)。由题干及图形可知,V1∶V2=________ 时,酸碱恰好完全中和,此反应所用NaOH溶液的浓度应为__________ mol/L。若NaOH溶液用相同浓度和体积的下列溶液代替,则对中和热数值测定结果将如何影响(填“偏大”、“偏小”、“无影响”):KOH溶液______ ;氨水(NH3·H2O)___________ 。
(2)用惰性电极进行电解下列电解质溶液。
①电解氯化铜溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为___________
②MnO2可做超级电容器材料,电解MnSO4溶液可制得MnO2,其阳极的电极反应式_________________
(3)室温下,0.1mol/L的亚硝酸(HNO2)、次氯酸的电离常数Ka分别为: 7.1×10-4, 2.98×10-8。将0.1mol/L的亚硝酸稀释100倍,c(H+)将_______ (填“不变”、“增大”、“减小”)。写出HNO2、HClO、NaNO2、NaClO四种物质之间发生的复分解反应的离子方程式_______________ 。
(4)酸HX和碱AOH恰好完全中和时溶液的pH等于7,酸HY和碱BOH恰好完全中和时溶液的pH也等于7,酸HX和碱BOH恰好完全中和时溶液的pH小于7,请推断
①以上酸碱中必为弱电解质的是_______________
②比较两种酸HX和HY的酸性强弱___________ >___________
(5)如图为钠硫高能电池的结构示意图,该电池的工作温度为320 ℃左右,电池反应为2Na+xSNa2Sx,正极的电极反应式为_________ 。与铅蓄电池相比,当消耗相同质量的负极活性物质时,钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的__________
倍。
(6)已知常温下Fe(OH)3和Mg(OH)2的Ksp分别为8.010-38、1.010-11,向浓度均为0.1 mol/L的FeCl3、MgCl2的混合溶液中加入碱液,要使Fe3+完全沉淀而Mg2+不沉淀,应该调节溶液pH的范围是________ 。(已知lg 2=0.3)
(2)用惰性电极进行电解下列电解质溶液。
①电解氯化铜溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为
②MnO2可做超级电容器材料,电解MnSO4溶液可制得MnO2,其阳极的电极反应式
(3)室温下,0.1mol/L的亚硝酸(HNO2)、次氯酸的电离常数Ka分别为: 7.1×10-4, 2.98×10-8。将0.1mol/L的亚硝酸稀释100倍,c(H+)将
(4)酸HX和碱AOH恰好完全中和时溶液的pH等于7,酸HY和碱BOH恰好完全中和时溶液的pH也等于7,酸HX和碱BOH恰好完全中和时溶液的pH小于7,请推断
①以上酸碱中必为弱电解质的是
②比较两种酸HX和HY的酸性强弱
(5)如图为钠硫高能电池的结构示意图,该电池的工作温度为320 ℃左右,电池反应为2Na+xSNa2Sx,正极的电极反应式为
倍。
(6)已知常温下Fe(OH)3和Mg(OH)2的Ksp分别为8.010-38、1.010-11,向浓度均为0.1 mol/L的FeCl3、MgCl2的混合溶液中加入碱液,要使Fe3+完全沉淀而Mg2+不沉淀,应该调节溶液pH的范围是
更新时间:2019-01-01 04:12:45
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
【推荐1】用50 mL 0.50 mol/L的盐酸与50 mL 0.55 mol/L的氢氧化钠溶液在如下图所示的装置中进行中和反应,通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题:
(1)烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是_________ ;
(2)环形玻璃搅拌棒能否用环形铁质搅拌棒代替?_____ (填“能”或“不能”),其原因是_________
(3)实验时氢氧化钠溶液的浓度要用0.55 mol/L的原因是_________ ;实验中若改用60 mL 0.50 mol/L的盐酸与50 mL 0.55 mol/L的氢氧化钠溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量_____ (填“相等”或“不相等”),若实验操作均正确,则所求中和热________ (填“相等”或“不相等”);
(4)已知在稀溶液中,强酸和强碱发生中和反应生成1 mol 水时,放出57.3 kJ的热量,则上述反应的热化学方程式为:_____________ 。
(5)倒入NaOH溶液的正确操作是_________
A.沿玻璃棒缓慢倒入 B.分三次少量倒入 C.一次迅速倒入
(6)某同学利用实验数据计算出的中和热与57.3 kJ/mol有偏差,产生偏差的原因可能是(填字母)____________ 。
a.实验装置保温、隔热效果差;
b.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定HCl溶液的温度;
c.量取NaOH溶液的体积时仰视读数;
d.倒完NaOH溶液后,发现装NaOH烧杯内有极少量残留液。
(1)烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是
(2)环形玻璃搅拌棒能否用环形铁质搅拌棒代替?
(3)实验时氢氧化钠溶液的浓度要用0.55 mol/L的原因是
(4)已知在稀溶液中,强酸和强碱发生中和反应生成1 mol 水时,放出57.3 kJ的热量,则上述反应的热化学方程式为:
(5)倒入NaOH溶液的正确操作是
A.沿玻璃棒缓慢倒入 B.分三次少量倒入 C.一次迅速倒入
(6)某同学利用实验数据计算出的中和热与57.3 kJ/mol有偏差,产生偏差的原因可能是(填字母)
a.实验装置保温、隔热效果差;
b.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定HCl溶液的温度;
c.量取NaOH溶液的体积时仰视读数;
d.倒完NaOH溶液后,发现装NaOH烧杯内有极少量残留液。
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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】用一定浓度的稀盐酸与稀NaOH溶液在图1所示的装置中进行中和反应,通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。已知强酸与强碱的中和热为57.3kJ/mol,水的比热容为4.2J/(g·℃),有关热量与比热容的计算公式:Q=m×c×△t(Q为热量,m为物质的质量,c为比热容,△t物质温度的变化值)回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图1中尚缺少的一种玻璃用品是:__ 。
(2)将V1mL1.0mol/LHCl溶液和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如图2所示(实验中始终保持V1+V2=50mL)。下列叙述正确的是( )
A.做该实验时环境温度为22℃
B.该实验表明化学能可以转化为热能
C.NaOH溶液的浓度约是1.50mol/L
D.该实验表明有水生成的反应都是放热反应
(3)根据图2及题中所给数据算出HCl与NaOH恰好反应时的温度变化值约为__ 。(保留整数,计算时可将稀溶液的密度及比热容看成与水近似相同,且溶液混合时体积变化忽略不计,强酸与强碱的中和热为57.3kJ/mol);
(4)而根据图2的温度变化可读出温度变化值约7℃;上述实验数值结果与理论计算结果偏差,产生偏差的原因可能是__ (填字母)。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定HCl溶液的温度
(1)从实验装置上看,图1中尚缺少的一种玻璃用品是:
(2)将V1mL1.0mol/LHCl溶液和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如图2所示(实验中始终保持V1+V2=50mL)。下列叙述正确的是
A.做该实验时环境温度为22℃
B.该实验表明化学能可以转化为热能
C.NaOH溶液的浓度约是1.50mol/L
D.该实验表明有水生成的反应都是放热反应
(3)根据图2及题中所给数据算出HCl与NaOH恰好反应时的温度变化值约为
(4)而根据图2的温度变化可读出温度变化值约7℃;上述实验数值结果与理论计算结果偏差,产生偏差的原因可能是
a.实验装置保温、隔热效果差
b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定HCl溶液的温度
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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3】Ⅰ.完成下列填空。
(1)键能是指在将1mol理想气体分子AB拆开为中性气态原子A和B所需的能量。已知下列化学键的键能如下表:
写出1mol气态肼(H2N—NH2)燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式___________ 。
Ⅱ.用如图所示的装置测定中和反应反应热。
实验药品:100mL0.50mol/L盐酸、50mL0.55mol/LNaOH溶液、50mL0.50mol/L氨水。已知弱碱电离时吸热。回答下列问题。
(2)从实验装置上看,还缺少___________ ,其能否用铜质材料替代?___________ (填“能”或“不能”),理由是___________ 。
(3)装置中隔热层的作用是________ 。
(4)将浓度为的酸溶液和的碱溶液各50mL混合(溶液密度均为),生成的溶液的比热容,测得温度如下:
①两组实验结果存在差异的原因是________ 。
②的=________ (保留一位小数)。
③某同学利用上述装置重新做甲组实验,测得反应热偏大,则可能的原因是______ (填序号)。
A.测完盐酸的温度直接测NaOH溶液温度 B.做该实验时室温较高
C.杯盖未盖严 D.NaOH溶液一次性迅速倒入
④若实验中若改用60mL0.50mol/L的盐酸与50mL0.55mol/L的氢氧化钠溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量________ (填“相等”“不相等”),若实验操作均正确,则所求中和热________ (填“相等”“不相等”)。
(1)键能是指在将1mol理想气体分子AB拆开为中性气态原子A和B所需的能量。已知下列化学键的键能如下表:
化学键 | N≡N | O=O | N—N | N—H | O—H |
键能/ kJ·mol‾1 | 946 | 497 | 193 | 391 | 463 |
Ⅱ.用如图所示的装置测定中和反应反应热。
实验药品:100mL0.50mol/L盐酸、50mL0.55mol/LNaOH溶液、50mL0.50mol/L氨水。已知弱碱电离时吸热。回答下列问题。
(2)从实验装置上看,还缺少
(3)装置中隔热层的作用是
(4)将浓度为的酸溶液和的碱溶液各50mL混合(溶液密度均为),生成的溶液的比热容,测得温度如下:
反应物 | 起始温度t1/℃ | 最高温度t2/℃ |
甲组(HCl+NaOH) | 15.0 | 18.3 |
乙组(HCl+NH3∙H2O) | 15.0 | 18.1 |
②的=
③某同学利用上述装置重新做甲组实验,测得反应热偏大,则可能的原因是
A.测完盐酸的温度直接测NaOH溶液温度 B.做该实验时室温较高
C.杯盖未盖严 D.NaOH溶液一次性迅速倒入
④若实验中若改用60mL0.50mol/L的盐酸与50mL0.55mol/L的氢氧化钠溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量
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解答题-实验探究题
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(0.65)
【推荐1】某研究性学习小组用浓度为的盐酸标准液滴定含有一定量杂质的烧碱样品(杂质与酸不反应)溶于水形成的溶液。
(1)准确量取一定体积的待测液需要使用的仪器是_____ 。
(2)若滴定开始和结束时,滴定管中的液面如图所示,则消耗盐酸标准液的体积为_____ 。
(3)用盐酸标准液滴定待测烧碱样品的溶液时,_____ (填“左手”或“右手”,)握酸式滴定管的活塞,眼睛始终注视_____ 。
(4)滴定时,若以酚酞为指示剂,滴定达到终点的标志是_____ 。
(5)将准确称取的烧碱样品配制成待测液,并用盐酸标准液滴定。滴定前读数及滴定后读数如表所示。
由实验数据可知,待测液的浓度为_____ ;烧碱的纯度为_____ 。
(6)下列操作会导致测得的待测液的浓度偏大的是_____ (填标号)。
a.部分标准液滴出锥形瓶外
b.用待测溶液润洗锥形瓶
c.锥形瓶洗净后还留有蒸馏水
(1)准确量取一定体积的待测液需要使用的仪器是
(2)若滴定开始和结束时,滴定管中的液面如图所示,则消耗盐酸标准液的体积为
(3)用盐酸标准液滴定待测烧碱样品的溶液时,
(4)滴定时,若以酚酞为指示剂,滴定达到终点的标志是
(5)将准确称取的烧碱样品配制成待测液,并用盐酸标准液滴定。滴定前读数及滴定后读数如表所示。
滴定次数 | 待测液体积 | 的盐酸体积 | |
滴定前读数 | 滴定后读数 | ||
第一次 | 10.00 | 0.70 | 20.60 |
第二次 | 10.00 | 4.00 | 24.10 |
第三次 | 10.00 | 1.10 | 21.10 |
(6)下列操作会导致测得的待测液的浓度偏大的是
a.部分标准液滴出锥形瓶外
b.用待测溶液润洗锥形瓶
c.锥形瓶洗净后还留有蒸馏水
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解答题-实验探究题
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(0.65)
【推荐2】Ⅰ.某小组以CoCl2·6H2O、过氧化氢、液氨、氯化铵固体为原料,在活性炭催化下,合成了橙黄色晶体X。为确定其组成,进行如下实验:
①氨的测定:精确称取wgX,加适量水溶解,注入圆底烧瓶中,然后逐滴加入足量10%NaOH溶液,通入水蒸气,将样品溶液中的氨全部蒸出,用V1mL c1mol·L-1的盐酸溶液吸收。蒸氨结束后取下接收瓶,用c2mol·L-1 NaOH标准溶液滴定过剩的HCl,到终点时消耗V2mLNaOH溶液。
②氯的测定:准确称取样品X配成溶液后用AgNO3标准溶液滴定,K2CrO4溶液为指示剂,至出现砖红色沉淀不在消失为终点(Ag2CrO4为砖红色)。
回答下列问题:
(1)用NaOH标准溶液滴定过剩的HCl时,应使用___ 式滴定管,该滴定实验可使用的指示剂为___ ,达到滴定终点的现象为___ 。
(2)样品中氨的质量分数表达式为___ 。
(3)滴定终点时,若溶液中c(Ag+)=2.0×10-5mol·L-1 ,c(CrO42-)为___ mol·L-1。(已知:Ksp(Ag2CrO4)=1.12×10-12)。
Ⅱ.已知
(4)则用废电池的锌皮制作七水合硫酸锌,需去除少量杂质铁,其方法是:加入稀硫酸和双氧水,溶解,铁变为___ 加入___ 调节pH为___ (保留两位有效数字),铁刚好完全沉淀(离子浓度小于1×10-5mol/L时,即可认为该离子沉淀完全)。
①氨的测定:精确称取wgX,加适量水溶解,注入圆底烧瓶中,然后逐滴加入足量10%NaOH溶液,通入水蒸气,将样品溶液中的氨全部蒸出,用V1mL c1mol·L-1的盐酸溶液吸收。蒸氨结束后取下接收瓶,用c2mol·L-1 NaOH标准溶液滴定过剩的HCl,到终点时消耗V2mLNaOH溶液。
②氯的测定:准确称取样品X配成溶液后用AgNO3标准溶液滴定,K2CrO4溶液为指示剂,至出现砖红色沉淀不在消失为终点(Ag2CrO4为砖红色)。
回答下列问题:
(1)用NaOH标准溶液滴定过剩的HCl时,应使用
(2)样品中氨的质量分数表达式为
(3)滴定终点时,若溶液中c(Ag+)=2.0×10-5mol·L-1 ,c(CrO42-)为
Ⅱ.已知
化合物 | Zn(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
Ksp近似值 | 10-17 | 10-17 | 10-39 |
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
【推荐3】(一)碳酸镧可用于治疗终末期肾病患者的高磷酸盐血症,制备反应原理为:2LaCl3+6NH4HCO3═La2(CO3)3↓+6NH4Cl+3CO2↑+3H2O;某化学兴趣小组利用下列装置实验室中模拟制备碳酸镧。
(1)制备碳酸镧实验流程中导管从左向右的连接顺序为:F→_____ →_____ →_____ →_____ →_____ ;
(2)Y中发生反应的化学反应式为_______________ ;
(3)X中盛放的试剂是___________ ,其作用为___________________ ;
(4)Z中应先通入,后通入过量的,原因为__________________ ;
二、氢氧化铈是一种重要的稀土氢氧化物,它可由氟碳酸铈精矿(主要含)经如下流程获得:
已知:在酸性溶液中有强氧化性,回答下列问题:
(5)氧化焙烧生成的铈化合物二氧化铈(),其在酸浸时反应的离子方程式为_________________ ;
(6)已知有机物HT能将从水溶液中萃取出来,该过程可表示为:(水层)+(有机层) +(水层)从平衡角度解释:向(有机层)加入获得较纯的含的水溶液的原因是________________ ;
(7)已知298K时,Ksp[Ce(OH)3]=1×10-20,为了使溶液中沉淀完全,需调节pH至少为________ ;
(8)取某产品0.50g,加硫酸溶解后,用的溶液滴定至终点(铈被还原成).(已知:的相对分子质量为208)
①溶液盛放在________ (填“酸式”或“碱式”)滴定管中;
②根据下表实验数据计算产品的纯度____________ ;
③若用硫酸酸化后改用的溶液滴定产品从而测定产品的纯度,其它操作都正确,则测定的产品的纯度____________ (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(1)制备碳酸镧实验流程中导管从左向右的连接顺序为:F→
(2)Y中发生反应的化学反应式为
(3)X中盛放的试剂是
(4)Z中应先通入,后通入过量的,原因为
二、氢氧化铈是一种重要的稀土氢氧化物,它可由氟碳酸铈精矿(主要含)经如下流程获得:
已知:在酸性溶液中有强氧化性,回答下列问题:
(5)氧化焙烧生成的铈化合物二氧化铈(),其在酸浸时反应的离子方程式为
(6)已知有机物HT能将从水溶液中萃取出来,该过程可表示为:(水层)+(有机层) +(水层)从平衡角度解释:向(有机层)加入获得较纯的含的水溶液的原因是
(7)已知298K时,Ksp[Ce(OH)3]=1×10-20,为了使溶液中沉淀完全,需调节pH至少为
(8)取某产品0.50g,加硫酸溶解后,用的溶液滴定至终点(铈被还原成).(已知:的相对分子质量为208)
①溶液盛放在
②根据下表实验数据计算产品的纯度
滴定次数 | 溶液体积(mL) | |
滴定前读数 | 滴定后读数 | |
第一次 | 0.50 | 23.60 |
第二次 | 1.00 | 26.30 |
第三次 | 1.20 | 24.10 |
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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1】Ⅰ中和热的测定:测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如图所示。
(1)仪器a的名称为_______ ,实验中还需要用到的玻璃仪器是_______ 。
(2)用相同浓度和体积的氨水代替溶液进行上述实验,测得的中和热数值会偏小,原因为_______ 。
Ⅱ.在试管中进行溶液间反应时,同学们无法观察到转化为,于是又设计了如下实验(电压表读数:)。
注:其他条件不变时,参与原电池反应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强,原电池的电压越大;离子的氧化性(或还原性)强弱与其浓度有关。
(3)步骤ⅰ中,B中石墨上的电极反应式是_______ 。
(4)结合信息,解释实验步骤ⅳ中的原因_______ 。
(5)能说明转化为的实验现象是_______ 。
(1)仪器a的名称为
(2)用相同浓度和体积的氨水代替溶液进行上述实验,测得的中和热数值会偏小,原因为
Ⅱ.在试管中进行溶液间反应时,同学们无法观察到转化为,于是又设计了如下实验(电压表读数:)。
装置 | 步骤 | 电压表读数 |
ⅰ.如图连接装置并加入试剂,闭合K | a | |
ⅱ.向B中滴入,至沉淀完全 | b | |
ⅲ.再向B中投入一定量 | c | |
ⅳ.重复ⅰ,再向B中加入与ⅲ等量 | a |
(3)步骤ⅰ中,B中石墨上的电极反应式是
(4)结合信息,解释实验步骤ⅳ中的原因
(5)能说明转化为的实验现象是
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解答题-工业流程题
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(0.65)
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【推荐2】铜及其化合物在生产、生活中应用广泛。回答下列问题:
(1)用新制Cu(OH)2与葡萄糖反应可制备Cu2O,该反应中葡萄糖是___________ (填“氧化剂”或“还原剂”)。
(2)用H2O2、H2SO4混合溶液浸泡废铜屑可制备CuSO4,实现“变废为宝”。若将该反应设计成原电池,则正极的电极反应式为________________ 。
(3)氧化亚铜(CuCl)是微溶于水、易被氧化的白色固体,广泛用作有机合成催化剂、化学分析试剂等。用NH4NO3氧化海绵铜(含Cu和CuO)制备氯化亚铜的部分流程如下:
①步骤Ⅰ中,当0.2molNH4NO3参加反应时,反应中有1mol电子发生转移,则铜参加反应的离子方程式为________________________ 。
②步骤Ⅱ中充分反应后,分离出产品的方法是_________________ 。
③步骤Ⅱ中物质X可选用_________________ (填字母)
a.SO2 b.Cl2 c.H2O2 d.(NH4)2SO3
该物质需过量的原因之一是加快反应速率,另一原因是__________________ 。
(1)用新制Cu(OH)2与葡萄糖反应可制备Cu2O,该反应中葡萄糖是
(2)用H2O2、H2SO4混合溶液浸泡废铜屑可制备CuSO4,实现“变废为宝”。若将该反应设计成原电池,则正极的电极反应式为
(3)氧化亚铜(CuCl)是微溶于水、易被氧化的白色固体,广泛用作有机合成催化剂、化学分析试剂等。用NH4NO3氧化海绵铜(含Cu和CuO)制备氯化亚铜的部分流程如下:
①步骤Ⅰ中,当0.2molNH4NO3参加反应时,反应中有1mol电子发生转移,则铜参加反应的离子方程式为
②步骤Ⅱ中充分反应后,分离出产品的方法是
③步骤Ⅱ中物质X可选用
a.SO2 b.Cl2 c.H2O2 d.(NH4)2SO3
该物质需过量的原因之一是加快反应速率,另一原因是
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解答题-实验探究题
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适中
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【推荐3】治理氮氧化物(NOx)的污染是化学研究的重要课题之一
I.NO能被灼热的铁粉还原为N2,同时生成FeO,现在利用下列装置模拟该反应的发生。
已知:①浓硝酸可将NO氧化为NO2;
②NaOH溶液能与NO2反应,不与NO反应。
(1)打开A装置分液漏斗活塞,烧瓶中观察到的实验现象有:铜片表面出现无色气泡,铜片逐渐变小、烧瓶上部___________ 、烧瓶中溶液由无色变为蓝色。
(2)上述装置接口的连接顺序为:____ a→ ___________ → ___________ → ___________ → ___________ →g→h→b→c→d(按气流方向,用小写字母表示)。
(3)装置B的作用是:____ 。
(4)装置E中反应的化学方程式为:___________ 。
II.工业上可利用甲烷催化还原氮氧化物(NOx),已知反应:CH4(g)+ 2NO2(g)= N2(g)+ CO2(g)+ 2H2O(g)△H < 0,
(5)若将该反应设计成电解质溶液为碱性的原电池,其正极反应式为:___________
III.探究电解饱和CuC12溶液的阴极产物。用下图所示装置电解饱和CuC12,一段时间后,观察到阴极电极表面附着白色固体,电极底部有少量红色固体生成。
(6)查阅文献发现白色固体是CuCl,则生成CuCl的阴极电极反应为___________
I.NO能被灼热的铁粉还原为N2,同时生成FeO,现在利用下列装置模拟该反应的发生。
已知:①浓硝酸可将NO氧化为NO2;
②NaOH溶液能与NO2反应,不与NO反应。
(1)打开A装置分液漏斗活塞,烧瓶中观察到的实验现象有:铜片表面出现无色气泡,铜片逐渐变小、烧瓶上部
(2)上述装置接口的连接顺序为:
(3)装置B的作用是:
(4)装置E中反应的化学方程式为:
II.工业上可利用甲烷催化还原氮氧化物(NOx),已知反应:CH4(g)+ 2NO2(g)= N2(g)+ CO2(g)+ 2H2O(g)△H < 0,
(5)若将该反应设计成电解质溶液为碱性的原电池,其正极反应式为:
III.探究电解饱和CuC12溶液的阴极产物。用下图所示装置电解饱和CuC12,一段时间后,观察到阴极电极表面附着白色固体,电极底部有少量红色固体生成。
(6)查阅文献发现白色固体是CuCl,则生成CuCl的阴极电极反应为
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解答题-原理综合题
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解题方法
【推荐1】NO、NO2等氮氧化物的消除和再利用有多种方法。
(1)活性炭还原法:某研究小组向某密闭容器中加入足量的活性炭和NO,发生反应:C(s)+2NO(g) ⇌ N2(g)+ CO2(g) △H= Q kJ·mol-1,在T℃下,反应进行到不同时间测得各物质的浓度部分数据如下:
①0~10min内,N2的平均反应速率v(N2)=___________ .
②30min后,若只改变一个条件,反应重新达到平衡时各物质的浓度如上表所示,则改变的条件可能是____ (填序号).
a.加入一定量的活性炭 b.改变反应体系的温度
c.缩小容器的体积 d.通入一定量的NO e.使用催化剂
(2)NH3催化还原法:原理如图所示。
①若烟气中c(NO2) :c(NO)=1 :1,发生图甲所示的脱氮反应时,每转移1.5mol电子放出的热量为113.8kJ,则发生该脱氮反应的热化学方程式为__________________ .
②图乙是在一定时间内,使用不同催化剂Mn和Cr在不同温度下对应的脱氮率,由图可知工业使用的最佳催化剂和相应温度分别为_____________ ;使用Mn作催化剂时,脱氮率b-a 段呈现如图变化的可能原因是__________ (答1点).
(3)直接电解吸收法:先用6%的稀硝酸吸收NOx,生成HNO2(弱酸),再将吸收液导入电解槽中进行电解,使之转化为硝酸,则阳极的电极反应式为________________ .
(4)NO2与N2O4之间存在转化:N2O4(g) ⇌ 2NO2(g),将一定量的N2O4放入恒容密闭容器中。
①已知N2O4的起始压强p0为108 kPa,325℃时,N2O4的平衡转化率为40%,则该温度下反应的平衡常数为:Kp=________ kPa(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×各物质的量分数,保留一位小数).
②在一定条件下,该反应N2O4、NO2的消耗速率与自身压强间存在关系:v(N2O4)=k1p(N2O4),v(NO2)=k2p2(NO2),其中k1、k2是与反应温度有关的常数。相应的速率-压强关系如图所示,在图标出的点中,能表示反应达到平衡状态的点为______ 。
(1)活性炭还原法:某研究小组向某密闭容器中加入足量的活性炭和NO,发生反应:C(s)+2NO(g) ⇌ N2(g)+ CO2(g) △H= Q kJ·mol-1,在T℃下,反应进行到不同时间测得各物质的浓度部分数据如下:
0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | |
NO | 1.00 | 0.40 | 0.20 | 0.30 | 0.30 | |
N2 | 0 | 0.40 | 0.60 | 0.60 | ||
CO2 | 0 | 0.60 | 0.60 |
①0~10min内,N2的平均反应速率v(N2)=
②30min后,若只改变一个条件,反应重新达到平衡时各物质的浓度如上表所示,则改变的条件可能是
a.加入一定量的活性炭 b.改变反应体系的温度
c.缩小容器的体积 d.通入一定量的NO e.使用催化剂
(2)NH3催化还原法:原理如图所示。
①若烟气中c(NO2) :c(NO)=1 :1,发生图甲所示的脱氮反应时,每转移1.5mol电子放出的热量为113.8kJ,则发生该脱氮反应的热化学方程式为
②图乙是在一定时间内,使用不同催化剂Mn和Cr在不同温度下对应的脱氮率,由图可知工业使用的最佳催化剂和相应温度分别为
(3)直接电解吸收法:先用6%的稀硝酸吸收NOx,生成HNO2(弱酸),再将吸收液导入电解槽中进行电解,使之转化为硝酸,则阳极的电极反应式为
(4)NO2与N2O4之间存在转化:N2O4(g) ⇌ 2NO2(g),将一定量的N2O4放入恒容密闭容器中。
①已知N2O4的起始压强p0为108 kPa,325℃时,N2O4的平衡转化率为40%,则该温度下反应的平衡常数为:Kp=
②在一定条件下,该反应N2O4、NO2的消耗速率与自身压强间存在关系:v(N2O4)=k1p(N2O4),v(NO2)=k2p2(NO2),其中k1、k2是与反应温度有关的常数。相应的速率-压强关系如图所示,在图标出的点中,能表示反应达到平衡状态的点为
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【推荐2】如图为相互串联的A、B、C三个电解池,X、Y为直流电源的两个电极。电解过程中,发现石墨电极附近溶液先变红。已知:外电路通过0.4 mol电子的电量时,停止通电。请回答下列问题 :
(1)电源中Y电极为直流电源的________ 极。
(2) 若A中KCl溶液(足量)的体积是200 mL。A中总反应的离子方程式为:__________ 。将A中电解后溶液加水稀释至4L,则稀释后溶液的pH为__________ 。
(3)已知:装置B中溶液的溶质为CuSO4和Al(NO3)3,且均为0.1 mol。请作图完成图_____ 。其中,纵坐标表示阴极析出固体质量m(g),横坐标代表电路中通过电子的物质的量n(mol)。阳极的电极反应式为:___________________ 。
(4)若C中两个电极初始质量相等,则电解后的二者的质量差为__________ g。
(1)电源中Y电极为直流电源的
(2) 若A中KCl溶液(足量)的体积是200 mL。A中总反应的离子方程式为:
(3)已知:装置B中溶液的溶质为CuSO4和Al(NO3)3,且均为0.1 mol。请作图完成图
(4)若C中两个电极初始质量相等,则电解后的二者的质量差为
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【推荐3】锂离子电池应用很广。某种锂离子二次电池的电极材料主要是钴酸锂(LiCoO2)和石墨。钴是一种稀有的贵重金属,废旧锂离子电池电极材料的回收再生意义重大。
(1)锂离子电池(又称锂离子浓差电池)的充电过程:Li+从含LiCoO2的电极中脱出,正三价Co被氧化,此时该极处于贫锂态(Li1-xCoO2)。
①放电时,电流从___ (填“a”或“b”)极流出。
②充电时,a极的电极反应式为___ 。
(2)钴酸锂回收再生流程如下:
①用H2SO4酸浸时,通常添加30%的H2O2以提高浸出效率,其中H2O2的作用是___ 。
②用盐酸代替H2SO4和H2O2,浸出效率也很高,但工业上不使用盐酸,主要原因之一是:会产生有毒、有污染的气体。写出相应反应的化学方程式___ 。
③其他条件不变时,相同反应时间,随着温度升高,含钴酸锂的固体滤渣在H2SO4和30%H2O2混合液中的浸出率曲线如图,请解释温度高于80℃,钴的浸出率变化的原因:___ 。
④高温下,在O2存在时纯净的CoC2O4与Li2CO3再生为LiCoO2的化学方程式为___ 。
(1)锂离子电池(又称锂离子浓差电池)的充电过程:Li+从含LiCoO2的电极中脱出,正三价Co被氧化,此时该极处于贫锂态(Li1-xCoO2)。
①放电时,电流从
②充电时,a极的电极反应式为
(2)钴酸锂回收再生流程如下:
①用H2SO4酸浸时,通常添加30%的H2O2以提高浸出效率,其中H2O2的作用是
②用盐酸代替H2SO4和H2O2,浸出效率也很高,但工业上不使用盐酸,主要原因之一是:会产生有毒、有污染的气体。写出相应反应的化学方程式
③其他条件不变时,相同反应时间,随着温度升高,含钴酸锂的固体滤渣在H2SO4和30%H2O2混合液中的浸出率曲线如图,请解释温度高于80℃,钴的浸出率变化的原因:
④高温下,在O2存在时纯净的CoC2O4与Li2CO3再生为LiCoO2的化学方程式为
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