研究不同 pH 时 CuSO4 溶液对 H2O2 分解的催化作用。资料:a.Cu2O 为红色固体,难溶于水,能溶于硫酸,生成 Cu 和Cu2+。b.CuO2 为棕褐色固体,难溶于水,能溶于硫酸,生成 Cu2+和 H2O2。c.H2O2 有弱酸性:H2O2 H+ +HO2-,HO2- H+ +O22-。
(1) 经检验生成的气体均为 O2,Ⅰ中 CuSO4 催化分解 H2O2 的化学方程式是__ 。
(2)对Ⅲ中棕褐色沉淀的成分提出 2 种假设:ⅰ.CuO2,ⅱ.Cu2O 和CuO2 的混合物。为检验上述假设,进行实验Ⅳ:过滤Ⅲ中的沉淀,洗涤,加入过量硫酸,沉淀完全溶解,溶液呈蓝色,并产生少量气泡。
①若Ⅲ中生成的沉淀为 CuO2,其反应的离子方程式是__ 。
②依据Ⅳ中沉淀完全溶解,甲同学认为假设ⅱ不成立,乙同学不同意甲同学的观点,理由是__ 。
③为探究沉淀中是否存在 Cu2O,设计如下实验:
将Ⅲ中沉淀洗涤、干燥后,取 a g 固体溶于过量稀硫酸,充分加热。冷却后调节溶液 pH,以 PAN 为指示剂,向溶液中滴加 c mol·L − 1EDTA 溶液至滴定终点,消耗 EDTA 溶液 V mL。V=__ ,可知沉淀中不含 Cu2O,假设ⅰ成立。(已知:Cu2++EDTA= EDTA-Cu2+,M(CuO2)=96 g·mol − 1,M(Cu2O)=144 g·mol−1)
(3)结合方程式,运用化学反应原理解释Ⅲ中生成的沉淀多于Ⅱ中的原因__ 。
(4)研究Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中不同 pH 时 H2O2 分解速率不同的原因。
实验Ⅴ:在试管中分别取 1 mL pH=2、3、5 的 1 mol·L−1 Na2SO4 溶液,向其中各加入 0.5 mL 30% H2O2 溶液,三支试管中均无明显现象。
实验Ⅵ:__ (填实验操作和现象),说明 CuO2 能够催化 H2O2 分解。
(5)综合上述实验,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中不同 pH 时 H2O2 的分解速率不同的原因是__ 。
编号 | 实验 | 现象 |
Ⅰ | 向 1 mL pH=2 的 1 mol·L− 1 CuSO4溶液中加入 0.5 mL 30% H2O2 溶液 | 出现少量气泡 |
Ⅱ | 向 1 mL pH=3 的 1 mol·L− 1 CuSO4溶液中加入 0.5 mL 30% H2O2 溶液 | 立即产生少量棕黄色沉淀,出现较明显气泡 |
Ⅲ | 向 1 mL pH=5 的 1 mol·L− 1CuSO4溶液中加入 0.5 mL 30% H2O2 溶液 | 立即产生大量棕褐色沉淀,产生大量气泡 |
(2)对Ⅲ中棕褐色沉淀的成分提出 2 种假设:ⅰ.CuO2,ⅱ.Cu2O 和CuO2 的混合物。为检验上述假设,进行实验Ⅳ:过滤Ⅲ中的沉淀,洗涤,加入过量硫酸,沉淀完全溶解,溶液呈蓝色,并产生少量气泡。
①若Ⅲ中生成的沉淀为 CuO2,其反应的离子方程式是
②依据Ⅳ中沉淀完全溶解,甲同学认为假设ⅱ不成立,乙同学不同意甲同学的观点,理由是
③为探究沉淀中是否存在 Cu2O,设计如下实验:
将Ⅲ中沉淀洗涤、干燥后,取 a g 固体溶于过量稀硫酸,充分加热。冷却后调节溶液 pH,以 PAN 为指示剂,向溶液中滴加 c mol·L − 1EDTA 溶液至滴定终点,消耗 EDTA 溶液 V mL。V=
(3)结合方程式,运用化学反应原理解释Ⅲ中生成的沉淀多于Ⅱ中的原因
(4)研究Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中不同 pH 时 H2O2 分解速率不同的原因。
实验Ⅴ:在试管中分别取 1 mL pH=2、3、5 的 1 mol·L−1 Na2SO4 溶液,向其中各加入 0.5 mL 30% H2O2 溶液,三支试管中均无明显现象。
实验Ⅵ:
(5)综合上述实验,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中不同 pH 时 H2O2 的分解速率不同的原因是
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更新时间:2020/04/08 10:05:51
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解答题-实验探究题
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解题方法
【推荐1】某化学课外小组的同学准备通过实验探究,加深对化学反应速率和化学反应限度的认识。
实验一:探究温度和浓度对反应速率的影响
实验原理及方案:在酸性溶液中,碘酸钾(KIO3)和亚硫酸钠可发生反应生成碘,生成的碘可用淀粉溶液检验,根据出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。
(1)上述表格中:V1=____ mL,V2=____ mL。
实验二:探究KI和FeCl3混合时生成KCl、I2和FeCl2的反应存在一定的限度。
实验步骤:
i.向5mL,0.01mol/LKI溶液中滴加5~6滴0.01mol/LFeCl3溶液,充分反应后,将所得溶液分成甲、乙两等份;
ii.向甲中滴加CCl4,充分振荡;
iii.向乙中滴加KSCN。
请回答下列问题:
(2)KI和FeCl3在溶液中反应的离子方程式为:2I-+2Fe3+I2(溶液)+2Fe2+,写出该反应的平衡常数K的表达式___ 。
(3)步骤和iii中的实验现象说明KI和FeCl3混合时生成KCl、I2和FeCl2的反应存在一定的限度,则步骤ii中的实验现象是____ ,且步骤iii中的实验现象是____ 。
实验三:对铝片与相同H+浓度的盐酸和硫酸在同温同压下反应时,铝和盐酸反应速率更快的原因探究。填写下列空白:
①该同学认为:由于预先控制了反应的其他条件,那么,两次实验时反应的速率不一样的原因,只有以下五种可能:
原因I:Cl-对反应具有促进作用,而SO对反应没有影响;
原因II:Cl-对反应没有影响,而SO对反应具有阻碍作用;
(4)原因III:____ ;
原因IV:Cl-、SO均对反应具有促进作用,但Cl-影响更大;
(5)原因V:_____ 。
②该同学设计并进行了两组实验,即得出了正确结论。他取了两片等质量、外形和组成相同、表面经过砂纸充分打磨的铝片,分别放入到盛有同体积、c(H+)相同的稀硫酸和盐酸的试管(两试管的规格相同)中:
a.在盛有硫酸的试管中加入少量NaCl或KCl固体,观察反应速率是否变化;
b.在盛有盐酸的试管中加入少量Na2SO4或K2SO4固体,观察反应速率是否变化。
(6)若原因I是正确的,则应观察到的现象是:实验a中____ ,实验b中____ 。
实验一:探究温度和浓度对反应速率的影响
实验原理及方案:在酸性溶液中,碘酸钾(KIO3)和亚硫酸钠可发生反应生成碘,生成的碘可用淀粉溶液检验,根据出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。
实验序号 | 0.01mol/LKIO3酸性溶液(含淀粉)的体积/mL | 0.01mol/LNa2SO3溶液的体积/mL | 水的体积/mL | 实验温度/℃ | 出现蓝色的时间/s |
① | 5 | 5 | V1 | 0 | |
② | 5 | 5 | 40 | 25 | |
③ | 5 | V2 | 35 | 25 |
实验二:探究KI和FeCl3混合时生成KCl、I2和FeCl2的反应存在一定的限度。
实验步骤:
i.向5mL,0.01mol/LKI溶液中滴加5~6滴0.01mol/LFeCl3溶液,充分反应后,将所得溶液分成甲、乙两等份;
ii.向甲中滴加CCl4,充分振荡;
iii.向乙中滴加KSCN。
请回答下列问题:
(2)KI和FeCl3在溶液中反应的离子方程式为:2I-+2Fe3+I2(溶液)+2Fe2+,写出该反应的平衡常数K的表达式
(3)步骤和iii中的实验现象说明KI和FeCl3混合时生成KCl、I2和FeCl2的反应存在一定的限度,则步骤ii中的实验现象是
实验三:对铝片与相同H+浓度的盐酸和硫酸在同温同压下反应时,铝和盐酸反应速率更快的原因探究。填写下列空白:
①该同学认为:由于预先控制了反应的其他条件,那么,两次实验时反应的速率不一样的原因,只有以下五种可能:
原因I:Cl-对反应具有促进作用,而SO对反应没有影响;
原因II:Cl-对反应没有影响,而SO对反应具有阻碍作用;
(4)原因III:
原因IV:Cl-、SO均对反应具有促进作用,但Cl-影响更大;
(5)原因V:
②该同学设计并进行了两组实验,即得出了正确结论。他取了两片等质量、外形和组成相同、表面经过砂纸充分打磨的铝片,分别放入到盛有同体积、c(H+)相同的稀硫酸和盐酸的试管(两试管的规格相同)中:
a.在盛有硫酸的试管中加入少量NaCl或KCl固体,观察反应速率是否变化;
b.在盛有盐酸的试管中加入少量Na2SO4或K2SO4固体,观察反应速率是否变化。
(6)若原因I是正确的,则应观察到的现象是:实验a中
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解答题-原理综合题
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【推荐2】工业制硫酸的过程中,SO2(g)催化氧化为SO3(g)是关键步骤,小组的同学对其反应动力学进行以下研究。
(1)600K时,向恒温刚性容器中充入2molSO2(g)、1molO2(g)和适量催化剂进行上述反应,测得SO2(g)浓度随时间变化如图所示,则从开始到平衡时的平均反应速率v(O2)=____ ,平衡常数K=____ L·min-1。
(2)小组同学查阅资料发现,该反应正反应速率的表达式为v正=k正•cm(SO2)•cn(O2)(k正为速率常数,与温度有关),在900K时,测得正反应速率与初始浓度的关系如表所示:
①m=____ ,n=____ ,k正=____ mol-2·L2·s-1。
②TK时,若测得k正=1×103mol-2·L2·s-1,则T____ 900K(填“>”、“=”或“<”)。
(3)小组同学进一步发现k正与反应活化能(Ea)的关系为:k正=Ae(A为反应的特征常数,称为指前因子;R为气体常数,约为8.3J•mol-1•K-1;T为热力学温度,单位为K)。
①若该反应在1000K时速率常数k正=2.5×104mol-2·L2·s-1,则该反应的活化能Ea=____ kJ·mol-1(结果保留一位小数,已知ln10≈2.3。)
②欲降低该反应的活化能,可采取的可行措施是____ 。
(1)600K时,向恒温刚性容器中充入2molSO2(g)、1molO2(g)和适量催化剂进行上述反应,测得SO2(g)浓度随时间变化如图所示,则从开始到平衡时的平均反应速率v(O2)=
(2)小组同学查阅资料发现,该反应正反应速率的表达式为v正=k正•cm(SO2)•cn(O2)(k正为速率常数,与温度有关),在900K时,测得正反应速率与初始浓度的关系如表所示:
初始浓度/mol·L-1 | 正反应速率/mol·L-1·s-1 | |
c0(SO2) | c0(O2) | v正 |
0.010 | 0.010 | 2.5×10-3 |
0.010 | 0.020 | 5.0×10-3 |
0.030 | 0.020 | 45×10-3 |
②TK时,若测得k正=1×103mol-2·L2·s-1,则T
(3)小组同学进一步发现k正与反应活化能(Ea)的关系为:k正=Ae(A为反应的特征常数,称为指前因子;R为气体常数,约为8.3J•mol-1•K-1;T为热力学温度,单位为K)。
①若该反应在1000K时速率常数k正=2.5×104mol-2·L2·s-1,则该反应的活化能Ea=
②欲降低该反应的活化能,可采取的可行措施是
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解答题-原理综合题
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(0.4)
解题方法
【推荐3】工业尾气脱硝是减少空气污染的重要举措。回答下列问题:
(1)已知相关反应的热力学数据如下。
①脱硝反应的___________ 。时,为了提高该反应中NO的平衡转化率,理论上可采取的措施是___________ 。
A.恒容时增大的压强 B.减小反应容器的容积
C.移去部分 D.选择合适的催化剂
②另一脱硝反应的___________ 。
(2)模拟工业尾气脱硝:一定条件下,将的气体与Ar混合,匀速通过催化脱硝反应器,测得NO去除率和转化率随反应温度的变化如图。
当温度低于时,NO的去除率随温度升高而升高,可能原因是___________ ;高于时,NO的去除率随温度升高而降低,结合(1)的信息分析其可能原因是___________ 。
(3)中国科学家利用Cu催化剂实现电化学脱硝。通过理论计算推测电解池阴极上NO可能的转化机理及转化步骤的活化能分别如下(*表示催化剂表面吸附位,如表示吸附于催化剂表面的NOH)。
I.
Ⅱ.
Ⅲ.
Ⅳ.
V.
上述反应机理中,Ⅱ~V中速率最慢的步骤是___________ 。若电路中有电子流过,其中生成的选择性为95%,电解池阴极生成的的物质的量为___________ mmol。
(1)已知相关反应的热力学数据如下。
反应 | ||
A.恒容时增大的压强 B.减小反应容器的容积
C.移去部分 D.选择合适的催化剂
②另一脱硝反应的
(2)模拟工业尾气脱硝:一定条件下,将的气体与Ar混合,匀速通过催化脱硝反应器,测得NO去除率和转化率随反应温度的变化如图。
当温度低于时,NO的去除率随温度升高而升高,可能原因是
(3)中国科学家利用Cu催化剂实现电化学脱硝。通过理论计算推测电解池阴极上NO可能的转化机理及转化步骤的活化能分别如下(*表示催化剂表面吸附位,如表示吸附于催化剂表面的NOH)。
I.
Ⅱ.
Ⅲ.
Ⅳ.
V.
上述反应机理中,Ⅱ~V中速率最慢的步骤是
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解答题-工业流程题
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(0.4)
【推荐1】以某工厂矿渣(主要含有、、、及少量、)为原料制备金属银及的工艺流程如图所示{已知:}。
回答下列问题:
(1)“浸锰”时,发生反应、与反应生成、、,残留于浸锰渣中。
①为了提高“浸锰”速率,可采取的措施为_______ (任写一种)。
②发生反应时,消耗的与物质的量之比为_______ 。
(2)“浸银”时,使用过量、和的混合液作为浸出剂,将中的银以的形式浸出。
①“浸银渣”的主要成分是_______ (填化学式)。
②配平“浸银”反应的离子方程式:_______ 。
__________________________________________S。
③结合平衡移动原理,解释浸出剂中的作用:_______ 。
(3)一定温度下,“沉银”时Ag的沉淀率随反应时间的变化如图所示。
①参加反应的离子方程式为_______ 。
②后Ag的沉淀率逐渐减小的原因可能是_______ 。
回答下列问题:
(1)“浸锰”时,发生反应、与反应生成、、,残留于浸锰渣中。
①为了提高“浸锰”速率,可采取的措施为
②发生反应时,消耗的与物质的量之比为
(2)“浸银”时,使用过量、和的混合液作为浸出剂,将中的银以的形式浸出。
①“浸银渣”的主要成分是
②配平“浸银”反应的离子方程式:
__________________________________________S。
③结合平衡移动原理,解释浸出剂中的作用:
(3)一定温度下,“沉银”时Ag的沉淀率随反应时间的变化如图所示。
①参加反应的离子方程式为
②后Ag的沉淀率逐渐减小的原因可能是
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解答题-原理综合题
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(0.4)
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【推荐2】(1)A、B、C、D四种无机物具有如图所示的转化关系。则:
I.若以上各反应均为氧化还原反应,且A、B、C均含有同一种元素。则若A为一种有刺激性气味的氢化物,则A和D反应生成B的化学方程式为___________ ;
II.若以上各反应均为非氧化还原反应。则
①若D为强碱,B有两性,则A和C反应的离子方程式是___________ ;
②若D为一种酸性氧化物,则A和C反应的离子方程式是___________ ;
(2)已知:2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH= - 221 kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g) ∆H= - 393.5 kJ/mol
N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+181kJ/mol
回答下列问题:
①若某反应的平衡常数表达式为K=,请写出此反应的热化学方程式___________ ;
②下列措施能够增大此反应中NO转化率的是(填字母代号)___________ 。
A.增大容器压强 b.升高温度 c.使用优质催化剂 d.增大CO的浓度
③向容积为2L的密闭容器中加入活性炭(足量)和NO,发生反应C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g),NO和N2的物质的量变化如表所示。
T1℃温度下,反应进行了5 min,用二氧化碳表示该反应的平均反应速率v =___________ 。第15 min后,温度调整到T2,数据变化如上表所示,则T1___________ T2(填“>”“<”或“=”)。若30min时,保持T2不变,向该容器中再加入该四种反应混合物各2 mol,则此时反应___________ 移动(填“正向”“逆向”或“不”)
I.若以上各反应均为氧化还原反应,且A、B、C均含有同一种元素。则若A为一种有刺激性气味的氢化物,则A和D反应生成B的化学方程式为
II.若以上各反应均为非氧化还原反应。则
①若D为强碱,B有两性,则A和C反应的离子方程式是
②若D为一种酸性氧化物,则A和C反应的离子方程式是
(2)已知:2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH= - 221 kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g) ∆H= - 393.5 kJ/mol
N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+181kJ/mol
回答下列问题:
①若某反应的平衡常数表达式为K=,请写出此反应的热化学方程式
②下列措施能够增大此反应中NO转化率的是(填字母代号)
A.增大容器压强 b.升高温度 c.使用优质催化剂 d.增大CO的浓度
③向容积为2L的密闭容器中加入活性炭(足量)和NO,发生反应C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g),NO和N2的物质的量变化如表所示。
物质的量/mol | T1/℃ | T2/℃ | |||||
0 | 5 min | 10 min | 15 min | 20 min | 25 min | 30 min | |
NO | 2.0 | 1.16 | 0.80 | 0.80 | 0.50 | 0.40 | 0.40 |
N2 | 0 | 0.42 | 0.60 | 0.60 | 0.75 | 0.80 | 0.80 |
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【推荐3】丙烯是合成有机物的基本原料之一,工业上可以通过石油裂化和裂解获得。
(1)用于合成异丙醇。
已知:①2CH3CH(OH)CH3(g)+9O2(g) 6CO2(g)+8H2O(g) ΔH1=—akJ·mol-1
②2CH3CH=CH2(g)+9O2(g) 6CO2(g)+6H2O(g) ΔH2=—bkJ·mol-1(a>b)
若CH3CH=CH2(g)+H2O(g) CH3CH(OH)CH3(g) ΔH,该反应逆反应的活化能为ckJ·mol-1,则正反应的活化能为___________ kJ·mol-1(用含a、b、c的代数式表示)。
(2)丙烷氧化脱氢制备丙烯的反应为C3H8(g)+O2(g) C3H6(g)+H2O(g)ΔH<0。一定条件下,恒压密闭容器中C3H8与O2起始物质的量比分别为2:1、1:1、1:2、1:3,平衡时C3H8的体积分数[φ(C3H8)]随温度、的变化关系如图所示。
①表示=1:2的曲线是___________ (填“I”“II”“III”或“IV”)。
②T3___________ T4(填“>”或“<”),原因是___________ 。
③M点时,O2的转化率是___________ (保留三位有效数字)。
(3)在HZSM-5催化下用甲醇可制取丙烯,反应为3CH3OH(g)C3H6(g)+3H2O(g) ΔH,一定温度下,向2L恒容密闭容器中通入3molCH3OH(g),平衡时,n(C3H6)=0.6mol,下列说法正确的是___________(填字母)。
(4)工业上用“丙烯氨氧化法”制备丙烯腈(CH2=CHCN)包括如下反应:
I.C3H6(g)+NH3(g)+O2(g)CH2=CHCN(g)+3H2O(g)
II.C3H6(g)+O2(g)CH2=CHCHO(g)+H2O(g)(副反应)
向T°C、压强为28MPa的恒压密闭容器中通入1mol丙烯、1mol氨气和4.8mol氧气发生反应I、II,容器内H2O(g)、CH2=CHCN(g)、C3H6(g)的物质的量(n)随时间(t)的变化关系如图所示:
①图中表示CH2=CHCN(g)的曲线是___________ (填“a”“b”或“c”)。
②平衡时,CH2=CHCHO(g)的分压p(CH2=CHCHO)=___________ MPa。
③反应II的压强平衡常数Kp=___________ (Kp为用分压表示的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
(1)用于合成异丙醇。
已知:①2CH3CH(OH)CH3(g)+9O2(g) 6CO2(g)+8H2O(g) ΔH1=—akJ·mol-1
②2CH3CH=CH2(g)+9O2(g) 6CO2(g)+6H2O(g) ΔH2=—bkJ·mol-1(a>b)
若CH3CH=CH2(g)+H2O(g) CH3CH(OH)CH3(g) ΔH,该反应逆反应的活化能为ckJ·mol-1,则正反应的活化能为
(2)丙烷氧化脱氢制备丙烯的反应为C3H8(g)+O2(g) C3H6(g)+H2O(g)ΔH<0。一定条件下,恒压密闭容器中C3H8与O2起始物质的量比分别为2:1、1:1、1:2、1:3,平衡时C3H8的体积分数[φ(C3H8)]随温度、的变化关系如图所示。
①表示=1:2的曲线是
②T3
③M点时,O2的转化率是
(3)在HZSM-5催化下用甲醇可制取丙烯,反应为3CH3OH(g)C3H6(g)+3H2O(g) ΔH,一定温度下,向2L恒容密闭容器中通入3molCH3OH(g),平衡时,n(C3H6)=0.6mol,下列说法正确的是___________(填字母)。
A.HZSM-5能提高该反应的平衡转化率 |
B.达到平衡时,再向容器中通入1.5molCH3OH(g),重新达到平衡时C3H6的浓度增大 |
C.达到平衡后,再通入物质的量均为0.6mol的CH3OH(g)、C3H6(g)、H2O(g),此时平衡逆向移动 |
D.若起始时向2L绝热恒容密闭容器中通入3molCH3OH(g),平衡时,n(H2O)=1.6mol,则ΔH<0 |
I.C3H6(g)+NH3(g)+O2(g)CH2=CHCN(g)+3H2O(g)
II.C3H6(g)+O2(g)CH2=CHCHO(g)+H2O(g)(副反应)
向T°C、压强为28MPa的恒压密闭容器中通入1mol丙烯、1mol氨气和4.8mol氧气发生反应I、II,容器内H2O(g)、CH2=CHCN(g)、C3H6(g)的物质的量(n)随时间(t)的变化关系如图所示:
①图中表示CH2=CHCN(g)的曲线是
②平衡时,CH2=CHCHO(g)的分压p(CH2=CHCHO)=
③反应II的压强平衡常数Kp=
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解答题-实验探究题
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较难
(0.4)
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解题方法
【推荐1】I.硫铁矿(主要成分为FeS2杂质为Al2O3、SiO2)是重要的矿产资源,以硫铁矿为原料制备绿矾(FeSO4•7H2O)的工艺流程如图:
(1)硫铁矿中S元素的价态为______ ,滤渣的成分为______ 。
(2)还原步骤中,加入的试剂X的化学式为______ 。
(3)实验室中可用NaOH溶液回收将SO2气体通入到0.100mol•L-1200mLNaOH溶液中,溶液中含硫元素的离子的物质的量与SO2的通入量的关系如图:实线A是______ 的变化曲线,虚线B是______ 的变化曲线(填离子符号)交点C处发生反应的离子方程式为_______ 。
II.硫酸亚铁(FeSO4)加热至高温会分解,生成一种金属氧化物和两种非金属氧化物。
组装好仪器(已省略夹持仪器),在一定温度下按上述图示装置进行实验。
(4)组装好实验装置后,要进行的下一步操作是______ ;实验开始时通入氮气的目的是______ 。
(5)B中实验现象证明分解产物中含有______ (写化学式)。依据实验2硬质玻璃管中加热冷却后的固体性质确定分解产物有______ (写化学式)。
(6)某同学欲通过下列实验验证分解产物中含有的另一种非金属氧化物。
①从实验装置D、E、F、G中,选用两个装置与装置A连接进行实验,依次连接的合理顺序为A→______
②能证明生成了另一种非金属氧化物的现象是______ 。该现象体现了该物质的______ 性。写出该条件下硫酸亚铁受热分解的化学方程式______ 。
(1)硫铁矿中S元素的价态为
(2)还原步骤中,加入的试剂X的化学式为
(3)实验室中可用NaOH溶液回收将SO2气体通入到0.100mol•L-1200mLNaOH溶液中,溶液中含硫元素的离子的物质的量与SO2的通入量的关系如图:实线A是
II.硫酸亚铁(FeSO4)加热至高温会分解,生成一种金属氧化物和两种非金属氧化物。
组装好仪器(已省略夹持仪器),在一定温度下按上述图示装置进行实验。
序号 | 操作步骤 | 实验现象 |
1 | 打开K,通入一段时间的N2,关闭活塞K,加热A中的玻璃管一段时间 | B中产生大量白色沉淀 |
2 | A中固体不再分解后,停止加热,打开K,缓慢通入氮气至玻璃管冷却 | 硬质玻璃管中最终可以看到红棕色固体物质 |
(5)B中实验现象证明分解产物中含有
(6)某同学欲通过下列实验验证分解产物中含有的另一种非金属氧化物。
①从实验装置D、E、F、G中,选用两个装置与装置A连接进行实验,依次连接的合理顺序为A→
②能证明生成了另一种非金属氧化物的现象是
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解答题-实验探究题
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较难
(0.4)
名校
解题方法
【推荐2】某小组研究Cu与浓硝酸反应时发现如下现象:
(1)Cu与浓硝酸反应的离子方程式为_____ 。
(2)甲同学猜测溶液A不是蓝色而呈绿色与溶解了NO2有关,于是向溶液B中通入NO2,然后再持续通入一段时间N2,观察到现象:_____ ,证实猜测合理。
甲同学为深入研究溶液A呈绿色的原因,查得如下资料并提出了新的假设:
假设一:A中形成了Cu(NO2)使溶液呈绿色。
为了验证假设一的合理性,甲同学进行了如下实验:
【实验一】
(3)操作②的目的是_____ 。
(4)乙同学向①所得溶液中滴加浓硫酸,使溶液中c(H+)达约8mol·L-1,观察到有无色气体放出(遇空气变为红棕色),溶液很快变回蓝色。利用平衡移动原理解释溶液变蓝的原因:_____ 。
(5)综合甲乙两位同学的实验,假设一不成立。请说明理由:______ 。
乙同学查得如下资料并提出来另一种假设:
假设二:A中浓硝酸溶解了NO2所得黄色溶液与Cu2+的蓝色复合形成的绿色。
为验证假设二的合理性,乙同学进行了如下实验:
【实验二】
(6)操作②中加入的试剂为_____ 。
操作③进一步证明了假设二的合理性,写出该操作:_____ 。
装置与试剂 | 现象 |
Cu片完全溶解,产生红棕色气体,得到绿色溶液A,该溶液长时间放置后得到蓝色溶液B。反应后溶液体积几乎不变。 |
(1)Cu与浓硝酸反应的离子方程式为
(2)甲同学猜测溶液A不是蓝色而呈绿色与溶解了NO2有关,于是向溶液B中通入NO2,然后再持续通入一段时间N2,观察到现象:
甲同学为深入研究溶液A呈绿色的原因,查得如下资料并提出了新的假设:
资料i:NO2溶于水部分发生歧化反应:2NO2+H2OHNO2+HNO3 资料ii:NO能与Cu2+络合:Cu2+(蓝色)+4NOCu(NO2)(绿色) 资料iii:HNO2是弱酸,加热或遇强酸发生分解3HNO2=HNO3+2NO↑+H2O |
为了验证假设一的合理性,甲同学进行了如下实验:
【实验一】
操作 | 现象 |
①向20.0mL0.5mol·L-1Cu(NO3)2蓝色溶液中通入少量NO2气体 | 溶液呈绿色 |
②向20.0mL水中通入与①中等量的NO2气体 | 溶液呈无色 |
(3)操作②的目的是
(4)乙同学向①所得溶液中滴加浓硫酸,使溶液中c(H+)达约8mol·L-1,观察到有无色气体放出(遇空气变为红棕色),溶液很快变回蓝色。利用平衡移动原理解释溶液变蓝的原因:
(5)综合甲乙两位同学的实验,假设一不成立。请说明理由:
乙同学查得如下资料并提出来另一种假设:
资料iv:浓硝酸中溶有NO2时呈黄色;水或稀硝酸中溶有少量NO2时呈无色 |
为验证假设二的合理性,乙同学进行了如下实验:
【实验二】
操作 | 现象 |
①配制与溶液A的c(H+)浓度相同的HNO3溶液,取20.0mL,通入少量NO2气体 | 溶液呈黄色 |
②加入 | 溶液变为绿色 |
③…… | 溶液立即变回蓝色 |
(6)操作②中加入的试剂为
操作③进一步证明了假设二的合理性,写出该操作:
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解答题-实验探究题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐3】无水二氯化锰常用于铝合金冶炼、有机氯化物触媒制备等。某研究小组用四水醋酸锰[]和乙酰氯()为原料制备无水氯化锰,按如图流程和装置进行实验(夹持仪器已省略):
已知:①无水二氯化锰极易吸水潮解,易溶于水、乙醇和醋酸,不溶于苯,沸点1190℃。乙酰氯是无色液体,沸点51℃,熔点-112℃,易水解。
②制备无水二氯化锰的主要反应:
回答下列问题:
(1)图1装置中仪器a的名称为__________ ,作用是____________________ ,该装置存在缺陷,改进方法为______________________________ 。
(2)步骤Ⅰ反应化学方程式为____________________ ;步骤Ⅰ设置室温下反应,而步骤Ⅱ设置在加热回流下反应,原因是______________________________ 。
(3)步骤Ⅳ:将装有粗产品的圆底烧瓶接到纯化装置上(图2),打开安全瓶上旋塞,打开抽气泵,关闭安全瓶上旋塞,开启加热器,进行纯化,纯化完成后的操作排序:纯化完成→关闭加热器,待烧瓶冷却至室温→__________ →将产品转至干燥器中保存(填标号)。
a.打开安全瓶上旋塞
b.拔出圆底烧瓶的瓶塞
c.关闭抽气泵
装置中U型管内NaOH固体的作用是__________ (写一条即可)。
(4)可通过沉淀法测定产品纯度,甲同学通过滴入溶液测定生成的沉淀质量来计算纯度;乙同学通过滴入硝酸酸化的溶液测定生成的AgCl沉淀质量来计算纯度。方法更合理的是__________ (填“甲同学”或“乙同学”)。
已知:①无水二氯化锰极易吸水潮解,易溶于水、乙醇和醋酸,不溶于苯,沸点1190℃。乙酰氯是无色液体,沸点51℃,熔点-112℃,易水解。
②制备无水二氯化锰的主要反应:
回答下列问题:
(1)图1装置中仪器a的名称为
(2)步骤Ⅰ反应化学方程式为
(3)步骤Ⅳ:将装有粗产品的圆底烧瓶接到纯化装置上(图2),打开安全瓶上旋塞,打开抽气泵,关闭安全瓶上旋塞,开启加热器,进行纯化,纯化完成后的操作排序:纯化完成→关闭加热器,待烧瓶冷却至室温→
a.打开安全瓶上旋塞
b.拔出圆底烧瓶的瓶塞
c.关闭抽气泵
装置中U型管内NaOH固体的作用是
(4)可通过沉淀法测定产品纯度,甲同学通过滴入溶液测定生成的沉淀质量来计算纯度;乙同学通过滴入硝酸酸化的溶液测定生成的AgCl沉淀质量来计算纯度。方法更合理的是
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