【題目】銅生銹會生成銅綠[Cu2(OH)2CO3],銅綠受熱易分解,化學方程式為:Cu2(OH)2CO3 2CuO+H2O+CO2↑。
(1)部分銹蝕成銅綠的銅片隔絕空氣加熱,完全反應后固體質量減少了9.3g,則生銹的銅片中銅綠的質量為___________g
(2)將35g表面已銹蝕成銅綠[Cu2(OH)2CO3]的銅片投入100mL一定濃度的硝酸中;充分反應后,硝酸被還原成NO2和NO,測得反應后溶液PH值為1。往反應后的溶液中加入過量的NaOH溶液,濾出沉淀,洗滌,干燥后得到39.2g藍色固體。(假設反應前后溶液的體積不變)
①已銹蝕的銅片中的銅元素的質量分數(shù)為________。(保留兩位小數(shù))
②銅片中單質銅的物質的量為________mol。
(3)若生成NO2和NO混合氣體共a L(S.P.T)。
①求a的取值范圍(寫出詳細解答過程)________。
②求原硝酸的物質的量濃度(用含a的代數(shù)式表示,寫出詳細解答過程)________。
【答案】33.3 73.14% 0.2 Cu與硝酸反應,假設只生成NO,由方程式3Cu+8HNO3(稀)═3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O可知,Cu為0.2mol,則NO為mol,其體積為mol×22.4L/mol=L, Cu與硝酸反應,假設只生成NO2,由方程式Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O可知,Cu為0.2mol,則NO為0.4mol,其體積為0.4mol×22.4L/mol=8.96L,實際上生成的是兩種氣體,則體積在兩者之間,即<a<8.96 表面已銹蝕成銅綠[Cu2(OH)2CO3]的銅片與硝酸反應生成硝酸銅和氮的氧化物,溶液中還有剩余的硝酸,加NaOH溶液硝酸銅轉化為氫氧化銅沉淀, Cu(OH)2的物質的量為=0.4mol,
反應后溶液pH為1,溶液中剩余的硝酸為0.1mol/L×0.1L=0.01mol,所以硝酸的總物質的量為0.8mol+0.01mol+mol,所以硝酸的濃度為(8.1+)mol/L
【解析】
(1)固體減少的質量為二氧化碳和水的質量之和,根據(jù)方程式計算銅綠的質量;
(2)①39.2g藍色固體為氫氧化銅,根據(jù)Cu原子守恒計算Cu元素的質量,再求出Cu的質量分數(shù);
②設固體中Cu2(OH)2CO3的物質的量為xmol,Cu的物質的量為ymol,根據(jù)銅原子守恒和已知質量列式計算;
(4)①Cu與硝酸反應,Cu失去的電子的物質的量等于氣體得到的電子的物質的量,假設只生成NO求出氣體的體積,或者假設只生成NO2再求出氣體的體積,實際上生成的是兩種氣體,則體積在兩者之間;
②表面已銹蝕成銅綠[Cu2(OH)2CO3]的銅片與硝酸反應生成硝酸銅和氮的氧化物,溶液中還有剩余的硝酸,根據(jù)氮原子守恒計算。
(1)固體減少的質量為二氧化碳和水的質量之和,則二氧化碳和水的質量之和為9.3g,設銅綠的質量為xg,
則x==33.3g;故答案為:33.3;
(2)39.2g藍色固體為氫氧化銅,則氫氧化銅中Cu元素的質量為=25.6g,則Cu的質量分數(shù)為×100%=73.14%;故答案為:73.14%;
(3)設固體中Cu2(OH)2CO3的物質的量為xmol,Cu的物質的量為ymol,已知銅綠和銅的總質量為35g,生成氫氧化銅沉淀的質量為39.2g,則222x+64y=35g, 98(2x+y)=39.2g,解得:x=0.1,y=0.2,故答案為:0.2;
(4)①Cu與硝酸反應,假設只生成NO,由方程式3Cu+8HNO3(稀)═3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O可知,Cu為0.2mol,則NO為mol,其體積為mol×22.4L/mol=L, Cu與硝酸反應,假設只生成NO2,由方程式Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O可知,Cu為0.2mol,則NO為0.4mol,其體積為0.4mol×22.4L/mol=8.96L,實際上生成的是兩種氣體,則體積在兩者之間,即<a<8.96;故答案為:<a<8.96;
②表面已銹蝕成銅綠[Cu2(OH)2CO3]的銅片與硝酸反應生成硝酸銅和氮的氧化物,溶液中還有剩余的硝酸,加NaOH溶液硝酸銅轉化為氫氧化銅沉淀, Cu(OH)2的物質的量為=0.4mol,
反應后溶液pH為1,溶液中剩余的硝酸為0.1mol/L×0.1L=0.01mol,所以硝酸的總物質的量為0.8mol+0.01mol+mol,所以硝酸的濃度為(8.1+)mol/L;故答案為:(8.1+)mol/L。
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【題目】一定條件下,在水溶液中1 mol Cl-、ClO(x=1,2,3,4)的能量(kJ)相對大小如圖所示。D是____(填離子符號)。B→A+C的熱化學方程式為____________(用離子符號表示)。
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【題目】某研究性學習小組為合成查閱資料得知一條合成路線:
原料氣CO的制備原理:HCOOHCO↑+H2O,并設計出原料氣的制備裝置(如圖)。
(提示:甲酸(HCOOH)通常是一種無色易揮發(fā)的液體,它在濃硫酸作用下易分解)
請完成下列問題:
(1)圖A是利用甲酸制取CO的發(fā)生裝置.根據(jù)實驗原理,應選擇圖_____(填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”);選擇的理由是______________________。
(2)若用以上裝置制備干燥純凈的CO,b1和b2中盛裝的試劑分別是____________,_____。
(3)CO還可以和丙烯和氫氣制取正丁醇,方程式如下:
CH3CH=CH2+CO+H2CH3CH2CH2CHOCH3CH2CH2CH2OH;
在制取原料丙烯時,會產生少量SO2、CO2及水蒸氣,某小組用以下試劑檢驗這四種氣體,混合氣體通過試劑的順序是_______(填序號)。
①2%品紅溶液 ②溴水 ③石灰水 ④無水CuSO4 ⑤飽和Na2SO3溶液
(4)產物中往往會混有少量甲苯,為了制取較純凈的產物,該小組對這兩種有機物的物理性質進行了查閱,資料如下:
甲苯是無色透明液體,密度0.87,沸點:110.6℃,不溶于水,可混溶于苯等多數(shù)有機溶劑。無色或淡黃色透明液體,密度1.015,沸點204-205℃,微溶于水,易溶于醇、醚。通過這些資料,該小組設計了某些方法來進行產物的提純,合理的是_________。
A 分液 B過濾 C蒸餾 D將甲苯氧化成苯甲酸再進行分液
(5)得到較純凈的產物之后,某位同學為了研究產物的化學性質,將產物和甲苯分別取樣,并分別滴加溴水,發(fā)現(xiàn)溴水最終都褪色了,于是得出結論:產物和甲苯的化學性質相似。這位同學的結論是否正確?若不正確,請說明理由。_____。
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【題目】甲醇質子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉化為氫氣的兩種反應原理是:
①CH3OH(g)+H2O(g)→CO2(g)+3H2(g) -49.0kJ
②CH3OH(g)+O2(g)→CO2(g)+2H2(g)+192.9kJ
下列說法正確的是( )
A.1molCH3OH完全燃燒放熱192.9kJ
B.反應①中的能量變化如圖所示
C.CH3OH轉變成H2的過程一定要吸收能量
D.根據(jù)②推知反應:CH3OH(l)+ O2(g)→CO2(g)+2H2(g)+Q的Q<192.9kJ
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【題目】在2A(g)+B(g)3C(g)+4D(g)反應中,表示該反應速率最快的是( )
A.v(A)=0.5 mol·L-1·s-1B.v(B)=0.3 mol·L-1·s-1
C.v(C)=0.8 mol·L-1·s-1D.v(D)=1 mol·L-1·s-1
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【題目】下列有關平衡常數(shù)的說法中,正確的是 ( )
A. 改變條件,反應物的轉化率增大,平衡常數(shù)也一定增大
B. 反應2NO2(g)N2O4(g) △H <0,升高溫度該反應平衡常數(shù)增大
C. 對于給定可逆反應,溫度一定時,其正、逆反應的平衡常數(shù)相等
D. CO2+H2 CO+H2O的平衡常數(shù)表達式為K==
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【題目】對于常溫下的溶液,敘述正確的是( )
A.某氨水溶液的pH=a,將此溶液稀釋10倍后,溶液的pH=b,則a<b
B.若1mL pH=1的鹽酸與100mLNaOH溶液混合后,溶液的pH=7,則NaOH溶液的pH=11
C.在滴有酚酞溶液的氨水里,加入鹽酸至恰好呈無色,則此時溶液的pH=7
D.1.0×10-6mol/L鹽酸的pH=6,1.0×10-8mol/L鹽酸的pH=8
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【題目】有人設想合成具有以下結構的烴分子。
(1)結構D顯然是不可能合成的,原因是________________________________;
(2)在結構A的每兩個碳原子之間插入一個CH2原子團,可以形成金剛烷的結構,寫出金剛烷的分子式___________;
(3)B的一種同分異構體是最簡單的芳香烴,能證明該芳香烴中的化學鍵不是單雙鍵交替排列的事實是______
a.它的對位二元取代物只有一種 b.它的鄰位二元取代物只有一種
c.分子中所有碳碳鍵的鍵長均相等 d.能發(fā)生取代反應和加成反應
(4)下列有關烴的說法正確的是_______
a.不符合通式CnH2n+2的烴都一定含不飽和鍵;
b.烴分子中H原子個數(shù)不一定都比C原子個數(shù)多;
c.若知道了某烴的C、H原子個數(shù)比,只能得出該烴的最簡式,不可能得出分子式;
d.烴分子中H%最高的是甲烷。
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【題目】影響化學反應速率的因素很多,某課外興趣小組用實驗方法進行探究。
(1)取等物質的量濃度、等體積的H2O2溶液分別進行H2O2的分解實驗,實驗報告如下表所示(現(xiàn)象和結論略)。
①實驗1、2研究的是__________對H2O2分解速率的影響。
②實驗2、3的目的是_______________對H2O2分解速率的影響。
(2)查文獻可知,Cu2+對H2O2分解也有催化作用,為比較Fe3+、Cu2+對H2O2分解的催化效果,該小組的同學分別設計了如圖甲、乙所示的實驗;卮鹣嚓P問題:
①定性如圖甲可通過觀察_______,定性比較得出結論。有同學提出將CuSO4溶液改為CuCl2溶液更合理,其理由是_________。
②定量如圖乙所示,實驗時以收集到40 mL氣體為準,忽略其他可能影響實驗的因素,實驗中需要測量的數(shù)據(jù)是__________。
(3)酸性高錳酸鉀溶液和草酸溶液可發(fā)生反應:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑,實驗時發(fā)現(xiàn)開始反應速率較慢,溶液褪色不明顯,但一段時間后突然褪色,反應速率明顯加快。對此展開討論:
①某同學認為KMnO4與H2C2O4的反應是______熱反應,導致_______________;
②從影響化學反應速率的因素看,你認為還可能是________的影響。要證明你的猜想,實驗方案是________________。
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