已知:,该反应较缓慢,待生成一定量时突显明显棕色。
(1)实验开始时先将形试管向盛有碳酸钙的支管倾斜,缓慢滴入稀硝酸,该实验操作的目的是
(2)铜片和稀硝酸反应的化学方程式为
(3)本实验生成的气体中,若有,的实验现象为
实验二:探究铜和稀硝酸反应速率先慢后快的原因
经过实验一,测得硝酸的浓度,只有生成。当铜片与硝酸反应时,开始时反应非常缓慢,一段时间后反应速率明显加快。为探究此反应的反应速率先慢后快的原因,进行如下探究:
探究一:研究反应过程的温度变化对反应速率的影响,实验所得曲线和现象记录如图表。
时间/ | 现象 |
铜表面出现气泡,但速度很慢 | |
25 | 溶液有很浅的蓝色,气泡生成速度加快 |
30 | 气泡生成速度较快,均匀冒出 |
45 | 洗气瓶中可见少量淡棕色的物质 |
50 | 溶液中蓝色明显变深,洗气瓶中突显明显棕色 |
(4)从上述图表分析可得到的结论是
探究二:研究化学反应产物对反应速率的影响
设计了如表实验,利用图中装置测定溶液突显明显棕色的时间。
序号 | 温度 | 铜片/ | 硝酸/ | 硝酸铜/ |
1 | ① | ② | ③ | |
2 | 5 | 20 | 0.5 | |
3 | 5 | 20 | 1.0 |
(6)通过实验发现实验1、2、3的反应速率并无明显变化,为达到实验目的还需要继续进行的实验是
A.利用图中装置制备并收集乙酸乙酯 |
B.利用图中装置探究SO2的氧化性和漂白性 |
C.利用图中装置从苯和溴苯的混合溶液中分离出溴苯 |
D.利用图中装置探究温度对反应速率的影响 |
(1)装置A制取SO2,则A中反应的化学方程式为
(2)SO2与装置B中盛有的浓硫酸和浓硝酸的混合液在维持体系温度不得高于20℃的条件下,反应制得NOSO4H。反应过程中,亚硝酰硫酸和硝酸的物质的量随时间的变化如图所示。
①装置B中发生反应的化学反应方程式为
②反应进行到10min后,反应速度明显加快,其可能的原因是
(3)装置C的主要作用是
(4)该实验装置存在可能导致NOSO4H产量降低的缺陷是
(5)测定亚硝酰硫酸NOSO4H的纯度:准确称取1.500g产品放入250mL的碘量瓶中,加入0.1000mol·L−1、60.00mL的KMnO4标准溶液和10.00mL25%H2SO4溶液,然后摇匀。用0.2500mol·L−1草酸钠标准溶液滴定,消耗草酸钠溶液的体积为20.0mL。已知:2KMnO4+5NOSO4H+2H2O=K2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4;2MnO+5C2O+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。达到滴定终点时的现象为
[实验一]氯气的制备
(1)该小组拟用图甲实验装置来制备纯净、干燥的氯气,并完成与金属铁的反应(夹持仪器略去)。每个虚线框表示一个单元装置,请用文字描述将下列装置的错误之处改正:
[实验二]探究氯化亚铁与氧气反应的产物
已知氯化亚铁的熔点为674℃,沸点为1023℃;三氯化铁在100℃左右时升华,极易水解。在500℃条件下氯化亚铁与氧气可能发生下列反应:12FeCl2+3O22Fe2O3+8FeCl3、4FeCl2+3O22Fe2O3 +4Cl2,该化学小组选用图乙部分装置(装置可以重复选用)进行氯化亚铁与氧气反应产物的探究。
(2)实验装置的合理连接顺序为A→
(3)简述将装置F中的固体配成溶液的操作方法:
[实验三]卤素化合物之间反应的实验条件控制探究
(4)在不同实验条件下KClO3可将KI氧化为I2或KIO3。该小组同学设计的一组实验的数据记录如下表(实验控制在室温下进行):
试管标号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
0.20mol•L-1KI溶液/mL | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
KClO3(s)/g | 0.10 | 0.10 | 0.10 | 0.10 |
6.0mol•L-1H2SO4溶液/mL | 0 | 3.0 | 6.0 | 9.0 |
蒸馏水/mL | 9.0 | 6.0 | 3.0 | 0 |
实验现象 |
②2号试管反应完全后,取少量试管中的溶液,滴加淀粉溶液后显蓝色,假设还原产物只有KCl,写出反应的离子方程式:
5 . 对H2O2的分解速率影响因素进行研究。
(1) A组为研究催化剂FeCl3的量对O2生成速率的影响,设计了如下三组实验方案(见下表),将表中所给的试剂按一定体积混合后进行反应。
A | B | C | |
10%H2O2/mL | 20.0 | V1 | V2 |
2 mol/LFeCl3/mL | 0 | 5.0 | 10.0 |
H2O/mL | V3 | V4 | 0 |
按要求回答下列问题:
①a装置的名称为
②若读数时发现,量气装置左端液面低于右端液面,则测得的气体体积
(2) B组在相同的温度下,利用下图甲装置对H2O2在不同条件下的分解速率进行了探究,得到乙曲线:
则B小组探究的是
(3)C小组利用如下装置探究100℃,H2O2在不同离子催化作用下反应24h的分解率,
实验编号 | 离子 | 加入量/(mg/L) | 分解率/% |
① | 无 | — | 2 |
② | Al3+ | 1.0 | 2 |
③ | Fe3+ | 1.0 | 15 |
④ | Cu2+ | 0.1 | 86 |
⑤ | Cr3+ | 0.1 | 96 |
则该小组实验时记录的数据应该是
请回答下列问题:
(1)传统的火法工艺是在空气中灼烧辉铝矿得到和,和上述湿法工艺相比这种方法最大的缺陷是
(2)浸取辉钼矿之前要先将辉钼矿磨碎,目的是
(3)步骤①中溶于NaClO溶液,发生反应的离子方程式为
(4)步骤②由于易溶于有机萃取剂,可以发生草取。步骤③反萃取时使用的X试剂为
(5)某科研小组研究温度对步骤①中浸取率的影响。实验条件为NaClO)的浓度为130g/L,汉取液pH=9。反应时间1.5h温度控制为采用冷水浴冷却和不冷却两种,实验结果见下表:
反应条性 | 反应现象和结果 |
冷水浴 | 反应温度保持30℃左右,Mo元素的浸取率为83.3%。 |
不冷却 | 温度上升很快,最高为60℃左右,有大量的气泡产生,Mo元素的浸取率为7.8%。 |
(6)碳钢在空气中容易被腐蚀,加入钼酸盐有利于缓蚀,其缓蚀原理是在钢铁表面形成保护膜。密闭式循环冷却水系统中的碳铜管道缓蚀,除需加入钼酸盐外还需加入,则的作用是
(1)标准状况下,22.4LO2的质量为
(2)在MnO2存在下用H2O2为原料制备O2,反应的化学方程式为
(3) 已知H2O2不与CI-反应。为探究FeCl3在H2O2制取O2反应中的作用, 某兴趣小组进行下列实验:向试管中加入5mL 11 mol∙L−1H2O2溶液,静置几分钟,无明显现象;滴加2滴1 mol∙L−1FeCl3溶液,立即产生大量气泡。
①加FeCl3溶液反应20min后,H2O2的浓度变为10.5 mol∙L−1,则20min内H2O2的平均反应速率为
②反应结束后,滴加KSCN溶液,试管中溶液呈红色。经测定,溶液中Fe3+的量没有变化。综合以上实验,可推断出:在H2O2制O2反应中,FeCl3作
(4)实验完毕,在离开实验室之前,应该完成的事项有
步骤Ⅰ 制备
在通风橱中用下图装置制备(加热及夹持装置省略),反应方程式:
(1)装置A中盛放甲酸的仪器的名称是
(2)从B、C、D中选择合适的装置收集,正确的接口连接顺序为a→_______→_______→_______→_______→h(每空填一个接口标号)。
步骤Ⅱ 检验
将通入新制银氨溶液中,有黑色沉淀生成。
(3)该反应的化学方程式为
步骤Ⅲ 探究催化空气氧化的效率
将一定量与空气混合,得到体积分数为1%的气体样品。使用下图装置(部分加热及夹持装置省略),调节管式炉温度至,按一定流速通入气体样品。(已知:是白色固体,易吸水潮解:)
(4)通入(已折算为标况)的气体样品后,继续向装置内通入一段时间氮气,最终测得U形管内生成了。
①能证明被空气氧化的现象是
②被催化氧化的百分率为
③若未通入氮气,②的结果将
(5)探究气体与催化剂接触时长对催化氧化效率的影响时,采用
(6)步骤Ⅲ装置存在的不足之处是
已知:25℃时,相关物质的Ksp见下表。氢氧化氧锰(MnOOH)难溶于水和碱性溶液。
物质 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 | Co(OH)2 |
Ksp | 1×10-16.3 | 1×10-38.6 | 1×10-32.3 | 1×10-12.7 | 1.09×10-15 |
(1)为了提高酸浸速率,可采取的措施为
(2)向“沉淀池I”中加入MnO2的作用是
(3)“滤渣2”的主要成分是
(4)请写出MnSO4转化为MnOOH的离子方程式
(5)经过滤、洗涤、干燥等步骤可得高纯MnOOH。其中洗涤的具体操作为
(6)甲苯(用C7H8表示)是一种挥发性的大气污染物。Mn2O3可用作甲苯热催化氧化消除技术的催化剂。其装置及反应机理如图所示,下列说法中错误的是_______。
A.反应Ⅱ的方程式为C7H8+36MnO2=7CO2+4H2O+18Mn2O3 |
B.反应Ⅰ中Mn元素的化合价升高 |
C.反应Ⅱ中O-H键的形成会吸收能量 |
D.Mn2O3作催化剂可降低总反应C7H8(g)+9O2(g)=7CO2(g)+4H2O(g)的焓变 |
(1)下列说法不正确的是
A.实验室制备氨气时,可以用CaCl2固体干燥氨气
B.在浓氨水中加入生石灰可制备少量氨气
C.合成氨塔中,需要有热交换装置,便于能量的有效利用
D.合成氨工业中,可将氨气液化,并不断将液氨移去,利于提高NH3的产率
(2)氨是制取硝酸的重要原料。氨的催化氧化过程主要有以下两个反应:
I.4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) ΔHI
II.4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g) ΔHII
不同温度下氨氧化的平衡常数如下(p=0.1013Mpa):
温度(℃) | 300 | 500 | 700 | 900 | 1100 |
反应I(KI) | 6.3×1041 | 1.1×1026 | 2.1×1019 | 3.8×1015 | 3.4×1011 |
反应II(KII) | 7.3×1056 | 7.1×1034 | 2.6×1025 | 1.5×1020 | 6.7×1016 |
A.ΔHI>0,ΔHII>0
B.如果对反应不加控制,氨和氧气反应的最终产物主要是N2
C.为使反应有利于朝生成更多的NO方向进行,不必关注热力学问题(平衡移动问题),需要关注动力学问题(反应速率问题)
D.在实际生产中,需采用高压氧化,以利于提高NO的产率
E.反应中需控制氨氧比、选择性催化剂的形状、气固相接触时间等
②在实际工业生产中,温度一般需要在750℃~850℃左右,其主要原因是
(3)已知可通过下列方法合成尿素:
第一步:2NH3(1)+CO2(g)H2NCOONH4(1) ΔH=-159.5kJ/mol
第二步:H2NCOONH4(1)CO(NH2)2(1)+H2O(1) ΔH=+28.5kJ/mol
在体积为5L的密闭容器中加入1molCO2和4molNH3,在一定条件下反应进行到10min时,测得CO2和尿素的物质的量均为0.25mol,如图所示。
①若用单位时间内物质的量的变化来表示固体或纯液体的反应速率,则10min内第一步反应中生成H2NCOONH4(1)[氨基甲酸铵]的平均反应速率为
②反应进行15分钟后,随着时间的变化,尿素和氨基甲酸铵的物质的量变化比较明显,但氨气和二氧化碳的变化很小,其主要原因是