銅單質(zhì)及其化合物在工業(yè)生產(chǎn)和科研中有重要作用。
(1)已知:2Cu2O(s) + O2(g) = 4CuO(s)△H=-292kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-221kJ·mol-1
請(qǐng)寫出用足量炭粉還原CuO(s)制備Cu2O(s)的熱化學(xué)方程式: ;
(2)現(xiàn)用氯化銅晶體(CuCl2·2H2O,含氯化亞鐵雜質(zhì))制取純凈的CuCl2·2H2O。先將其制成水溶液,后按如圖步驟進(jìn)行提純:
已知Cu2+、Fe3+和Fe2+的氫氧化物開始沉淀和沉淀完全時(shí)的pH見下表
金屬離子 | Fe3+ | Fe2+ | Cu2+ |
氫氧化物開始沉淀時(shí)的pH | 1.9 | 7.0 | 4.7 |
氫氧化物完全沉淀時(shí)的pH | 3.2 | 9.0 | 6.7 |
(1) △H=+35.5kJ·mol-1(2分)
(2)①H2O2好,不引入雜質(zhì)離子(2分)。
H2O2+2Fe2++2H+=2 Fe3++2H2O(2分)
②Fe3+(1分),取少量溶液于試管中,滴加KSCN溶液,若溶液變紅色,證明含F(xiàn)e3+。若溶液不變紅色,則證明不含F(xiàn)e3+。(2分)
③ef(2分)
④碳酸鈣溶解,產(chǎn)生氣泡和紅褐色沉淀(1分)
解析試題分析:(1)先寫出化學(xué)方程式并注明狀態(tài),然后根據(jù)蓋斯定律求?H=-1/2?H1+1/2?H2=+35.5kJ·mol-1,進(jìn)而寫出熱化學(xué)方程式。
(2)①NaClO、KMnO4,X作氧化劑,還原產(chǎn)物為新的雜質(zhì)離子,H2O2作氧化劑被還原為H2O,不引入雜質(zhì)離子,所以H2O2好;H2O2把Fe2+氧化為Fe3+,離子方程式為:H2O2+2Fe2++2H+=2 Fe3++2H2O
②H2O2把Fe2+氧化為Fe3+,溶液II中除Cu2+外,還有Fe3+;可用KSCN溶液檢驗(yàn)Fe3+。
③物質(zhì)Y的作用是調(diào)整pH,使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀, CaO 和NaOH會(huì)生成新的雜質(zhì)離子Ca2+、Na+,所以Y不能為ef。
④CaCO3與H+反應(yīng)生成CO2,pH增大,F(xiàn)e3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3紅褐色沉淀,所以反應(yīng)現(xiàn)象為:碳酸鈣溶解,產(chǎn)生氣泡和紅褐色沉淀。
考點(diǎn):本題考查熱化學(xué)方程式與蓋斯定律的應(yīng)用、反應(yīng)物的選擇、反應(yīng)現(xiàn)象的判斷、離子的檢驗(yàn)、離子方程式的書寫。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
有效利用現(xiàn)有資源是解決能源問(wèn)題的一種實(shí)際途徑。發(fā)展“碳一化學(xué)”,開發(fā)利用我國(guó)相對(duì)豐富的煤炭資源具有重要的戰(zhàn)略意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。下面是以焦炭為原料,經(jīng)“碳一化學(xué)”途徑制取乙二醇的過(guò)程:
(1)該過(guò)程中產(chǎn)生的的CO可繼續(xù)與水蒸氣發(fā)生可逆反應(yīng)得到CO2和H2,此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=_____________。
(2)CH3OH(l)氣化時(shí)吸收的熱量為27kJ/mol,CH3OH(g)的燃燒熱為677kJ/mol,請(qǐng)寫出CH3OH(l)燃燒熱的熱化學(xué)方程式_____________。
(3)“催化還原”反應(yīng)制乙二醇原理如下: CH3OOC—COOCH3(g)+4H2(g)HOCH2-CH2OH(g)+2CH3OH(g) △H=-34kJ/mol
為探究實(shí)際生產(chǎn)的最佳條件,某科研小組進(jìn)行了多方面研究。如圖表示乙二醇達(dá)到平衡時(shí)的產(chǎn)率隨原料投料比[n(氫氣)/n(草酸二甲酯)]和壓強(qiáng)的變化關(guān)系,其中三條曲線分別表示體系壓強(qiáng)為1.5MPa、2.5MPa、3.5MPa的情況,則曲線丙對(duì)應(yīng)的壓強(qiáng)是P(丙)=_____________。
(4)草酸二甲酯水解產(chǎn)物草酸(H2C2O4)為二元中強(qiáng)酸①草酸氫鉀溶液中存 在如下平衡: H2OH++OH-、HC2O4-H++C2O42-和____________。
②向0.1mol/L的草酸氫鉀溶液里滴加NaOH溶液至中性,此時(shí)溶液中各粒子濃度關(guān)系正確的是__________(填序號(hào))。
A.c(K+)+c(Na+)=c(HC2O4-)+c(C2O42-) |
B.c(K+)=c(HC2O4-)+c(H2C2O4)+c(C2O42-) |
C.c(Na+)=c(H2C2O4)+c(C2O42-) |
D.c(K+)>c(Na+) |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
已知:H2A的A2-可表示S2-、SO42—、SO32—、SiO32—或CO32—。
(1)常溫下,向20 mL 0.2 mol·L-1 H2A溶液中滴加0.2 mol·L-1 NaOH溶液。有關(guān)微粒物質(zhì)的量變化如下圖(其中Ⅰ代表H2A,Ⅱ代表HA-,Ⅲ代表A2-)。請(qǐng)根據(jù)圖示填空:
①當(dāng)V(NaOH)=20 mL時(shí),溶液中離子濃度大小關(guān)系:________。
②等體積等濃度的NaOH溶液與H2A溶液混合后,其溶液中水的電離程度比純水________(填“大”、“小”或“相等”),欲使NaHA溶液呈中性,可以向其中加入_______________________________________________________。
(2)有關(guān)H2A的鈉鹽的熱化學(xué)方程式如下:
①Na2SO4(s)=Na2S(s)+2O2(g) ΔH1=+1 011.0 kJ·mol-1
②2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2=-221.0 kJ·mol-1
則反應(yīng)③Na2SO4(s)+4C(s)=Na2S(s)+4CO(g) ΔH3=________ kJ·mol-1。工業(yè)上制備Na2S時(shí)往往還要加入過(guò)量的碳,同時(shí)還要通入空氣,目的有兩個(gè),其一是利用碳與氧氣反應(yīng)放出的熱,維持反應(yīng)③所需溫度;其二是________________________________________。
(3)若H2A為硫酸:t ℃時(shí),pH=2的稀硫酸和pH=11的NaOH溶液等體積混合后溶液呈中性,則該溫度下水的離子積常數(shù)KW=________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
Ⅰ.沿海地區(qū)有著豐富的海水資源,海水中主要含有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、Br-、CO32-、HCO3-等離子。合理利用資源和保護(hù)環(huán)境是可持續(xù)發(fā)展的重要保證。
(1)海水經(jīng)過(guò)處理后可以得到無(wú)水氯化鎂,無(wú)水氯化鎂是工業(yè)制取鎂的原料。試寫出電解熔融氯化鎂制取金屬鎂的化學(xué)反應(yīng)方程式 。
(2)某化工廠生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生含有Cu2+和Pb2+的污水。排放前擬用沉淀法除去這兩種離子,根據(jù)下列數(shù)據(jù),你認(rèn)為投入 (選填“Na2S”或“NaOH”)效果更好。
難溶電解質(zhì) | Cu(OH)2 | CuS | Pb(OH)2 | PbS |
Ksp | 4.8×10-20 | 6.3×10-36 | 1.2×10-15 | 1.0×10-28 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
甲醇是一種可再生能源,具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景。
(1)工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇:
反應(yīng)Ⅰ:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1
反應(yīng)Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH2
①上述反應(yīng)符合“原子經(jīng)濟(jì)”原則的是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②下表所列數(shù)據(jù)是反應(yīng)Ⅰ在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)(K)。
溫度 | 250 ℃ | 300 ℃ | 350 ℃ |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
為減小和消除過(guò)量CO2對(duì)環(huán)境的影響,一方面世界各國(guó)都在限制其排放量,另一方面科學(xué)家加強(qiáng)了對(duì)CO2創(chuàng)新利用的研究。
(1)最近有科學(xué)家提出“綠色自由”構(gòu)想:先把空氣吹入飽和碳酸鉀溶液,然后再把CO2從溶液中提取出,并使之變?yōu)榭稍偕剂霞状肌!熬G色自由”構(gòu)想技術(shù)流程如下:
寫出分解池中反應(yīng)的化學(xué)方程式 。在合成塔中,當(dāng)有4.4 kg CO2與足量H2
完全反應(yīng),可放出熱量4947 kJ,寫出合成塔中反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 。
(2)以CO2為碳還可以制備乙醇,反應(yīng)如下:
2CO2(g) + 6H2(g)= CH3CH2OH(g) + 3H2O(g) △H=-173.6kJ/mol
寫出由CH3OH(g)合成CH3CH2OH(g)的反應(yīng)的熱化學(xué)方程式 。
(3)某實(shí)驗(yàn)小組依據(jù)甲醇燃燒的反應(yīng)原理,設(shè)計(jì)如圖所示的電池裝置。
①該電池正極的電極反應(yīng)為 。
②工作一段時(shí)間后,測(cè)得溶液的pH減小,該電池總反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。當(dāng)電子轉(zhuǎn)移 mol時(shí),參加反應(yīng)的氧氣的體積是6.72L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。
(4)以甲醇為燃料還可制作新型燃料電池,電池的正極通入O2,負(fù)極通入甲醇,用熔融金屬氧化物MO作電解質(zhì)(可傳導(dǎo)O2-)。該電池負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)是 ;放電時(shí),O2-移向電池的 (填“正”或“負(fù)”)極。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
污染與環(huán)境保護(hù)已經(jīng)成為現(xiàn)在我國(guó)最熱門的一個(gè)課題,污染分為空氣污染,水污染,土壤污染等。
(1)為了減少空氣中SO2的排放,常采取的措施有:
①將煤轉(zhuǎn)化為清潔氣體燃料。
已知:H2(g)+O2(g)=H2O(g) ΔH1=-241.8 kJ·mol-1
C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH2=-110.5 kJ·mol-1
寫出焦炭與水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式: 。
該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K= 。
②洗滌含SO2的煙氣。以下物質(zhì)可作洗滌劑的是 (選填序號(hào))。
a.Ca(OH)2 b.CaCl2 c.Na2CO3 d.NaHSO3
(2)為了減少空氣中的CO2,目前捕碳技術(shù)在降低溫室氣體排放中具有重要的作用,捕碳劑常用(NH4)2CO3,反應(yīng)為:(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)=2NH4HCO3(aq) ΔH3為研究溫度對(duì)(NH4)2CO3捕獲CO2效率的影響,在某溫度T1下,將一定量的(NH4)2CO3溶液置于密閉容器中,并充入一定量的CO2氣體(用氮?dú)庾鳛橄♂寗趖時(shí)刻,測(cè)得容器中CO2氣體的濃度。然后分別在溫度為T2、T3、T4、T5下,保持其他初始實(shí)驗(yàn)條件不變,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),經(jīng)過(guò)相同時(shí)間測(cè)得CO2氣體濃度,其關(guān)系如圖,則:
①ΔH3 0(填“>”、“=”或“<”)。
②在T4~T5這個(gè)溫度區(qū)間,容器內(nèi)CO2氣體濃度變化趨勢(shì)的原因是: 。
(3)催化反硝化法和電化學(xué)降解法可用于治理水中硝酸鹽的污染。
①催化反硝化法中,用H2將NO3-還原為N2,一段時(shí)間后,溶液的堿性明顯增強(qiáng)。則反應(yīng)離子方程式為: 。
②電化學(xué)降解NO3-的原理如圖,電源正極為: (選填填“A”或“B”),陰極反應(yīng)式為: 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
空氣質(zhì)量與我們的健康息息相關(guān),目前我國(guó)通過(guò)監(jiān)測(cè)6項(xiàng)污染物的質(zhì)量濃度來(lái)計(jì)算空氣質(zhì)量指數(shù)(AQI),SO2、NO2和CO是其中3項(xiàng)中的污染物。
(1)上述3種氣體直接排入空氣后會(huì)引起酸雨的氣體有 (填化學(xué)式)。
(2)早期人們?cè)?jīng)使用鉛室法生產(chǎn)硫酸,其主要反應(yīng)為:
SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)
①若已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH=a kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g)2NO2(g) ΔH=b kJ·mol-1
則SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g) ΔH= kJ·mol-1。
②一定溫度下,向固定體積為2 L的密閉容器中充入SO2和NO2各1 mol,發(fā)生反應(yīng):SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)。下列事實(shí)中不能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是 (選填序號(hào))。
a.體系壓強(qiáng)保持不變 b.混合氣體的顏色保持不變
c.NO的物質(zhì)的量保持不變 d.每生成1 mol SO3的同時(shí)消耗1 mol NO2
③測(cè)得②中反應(yīng)5 min末到達(dá)平衡,此時(shí)容器中NO與NO2的體積比為3︰1,則這段時(shí)間內(nèi)SO2的反應(yīng)速率υ(SO2)= ,此反應(yīng)在該溫度下的平衡常數(shù)K= 。
(3)甲醇日趨成為重要的有機(jī)燃料,通常利用CO和H2合成甲醇,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。今在一容積可變的密閉容器中,充有10 mol CO和20 mol H2,用于合成甲醇。CO的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與溫度(T)、壓強(qiáng)(P)的關(guān)系如圖所示:
①上述合成甲醇的反應(yīng)為 反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)。
②A、B、C三點(diǎn)的平衡常數(shù)KA、KB、KC的大小關(guān)系為 。
③若將達(dá)到平衡狀態(tài)A時(shí)生成的甲醇用于構(gòu)成甲醇一氧氣燃料電池,電解質(zhì)溶液為KOH濃溶液,則該電池工作時(shí)正極的電極反應(yīng)式為 ,理論上通過(guò)外電路的電子最多為 mol。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
甲醇是一種可再生能源,具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景。
(1)工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇:
反應(yīng)Ⅰ: CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) ΔH1
反應(yīng)Ⅱ: CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) ΔH2
①下表所列數(shù)據(jù)是反應(yīng)Ⅰ在不同溫度下的化學(xué)平衡常數(shù)(K)。
溫度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
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