【題目】某些物質(zhì)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表,回答以下問題:

實驗一 乙醇在銅的催化下轉(zhuǎn)化為乙醛

將一束質(zhì)量為w的銅絲灼燒變黑后,迅速插入裝有乙醇的試管a中。

(1)銅絲上可觀察到的現(xiàn)象是________________________,解釋該現(xiàn)象的化學反應(yīng)方程式為_________________________________________;

(2)若要證明銅絲起催化作用,還需要進行的操作是________________________________;

實驗二 乙醛的提純

上述實驗獲得的乙醛含有較多乙醇,可以通過以下操作提純。

已知:(α-羥基乙磺酸鈉)

(3)操作A的名稱是 _____________________

(4)寫出Na2CO3溶液參與反應(yīng)的化學方程式:______________________________;

(5)某同學設(shè)計操作B的裝置(夾持和加熱裝置已略去)如圖所示。

①冷凝管中的液體應(yīng)從 ________口進。(填“D”或“E”)

②下列有關(guān)操作與裝置的分析,正確的是_________。(填字母)

a. 燒杯中應(yīng)裝冰水
b. 冷凝管應(yīng)通溫水

c. 圖示裝置可用于除去乙酸乙酯中混有的乙醇

實驗三 乙醛溶液濃度的測定

室溫下利用反應(yīng)Na2SO3+CH3CHO+H2O→CH3CH(OH)SO3Na↓+NaOH可以測定“實驗一”中試管a內(nèi)乙醛溶液濃度,操作如下:

取試管a中溶液4mL,加入1mL飽和Na2SO3溶液(過量),再加入5mL水,充分振蕩后用pH計測定溶液pH;另取試管b,加入4mL乙醇做空白試驗,實驗結(jié)果如右表:

實驗

試管

pH

第1次

第2次

笫3次

a

12.42

12.40

12.38

b

10.43

10.43

10.40

(6)試管a中乙醛溶液的物質(zhì)的量濃度為______________mol·L-1。(列出計算式即可)

【答案】 銅絲變?yōu)榧t色 C2H5OH+CuO→CH3CHO+Cu+H2O 將銅絲干燥、稱重 過濾 Na2CO3+NaHSO3=NaHCO3+Na2SO3 E a 2.5×(10-1.60-10-3.58

【解析】(1)將一束質(zhì)量為w的銅絲灼燒變黑后,迅速插入裝有乙醇的試管a中,C2H5OH+CuO→CH3CHO+Cu+H2O,銅絲變?yōu)榧t色,故答案為:銅絲變?yōu)榧t色;C2H5OH+CuO→CH3CHO+Cu+H2O

(2)催化劑反應(yīng)前后的質(zhì)量不變,若要證明銅絲起催化作用,還需要稱量銅絲的質(zhì)量,故答案為:將銅絲干燥、稱重;

(3)根據(jù)流程圖,經(jīng)過操作A后得到了晶體,說明操作A為過濾,故答案為:過濾;

(4)α-羥基乙磺酸鈉在溶液中存在平衡,加入Na2CO3溶液,能夠與亞硫酸氫鈉反應(yīng),使平衡逆向移動生成乙醛,碳酸鈉參與反應(yīng)的化學方程式為Na2CO3+NaHSO3=NaHCO3+Na2SO3,故答案為:Na2CO3+NaHSO3=NaHCO3+Na2SO3;

(5)①冷凝管中的冷卻液應(yīng)該遵循下進上出,液體應(yīng)從E口進,故答案為:E

a.根據(jù)幾種物質(zhì)的熔沸點數(shù)據(jù),乙醛的沸點只有20.8℃,因此需要冰水冷卻,正確; b. 冷凝管中應(yīng)通冷水,錯誤;c.乙酸乙酯與乙醇的沸點非常接近,不能通過蒸餾分離,錯誤;故選a

(6)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可知,溶液的pH的平均值為=12.40,即溶液中c(H+)=10-12.40mol/L,則c(OH-)=10-1.6mol/L,同理,空白試驗中c(OH-)=10-14-10.42mol/L=10-3.58mol/L,根據(jù)方程式,乙醛溶液的物質(zhì)的量濃度與氫氧化鈉的物質(zhì)的量濃度相等= ×(10-1.60-10-3.58)mol/L=2.5×(10-1.60-10-3.58)mol/L,故答案為:2.5×(10-1.60-10-3.58)。

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(1)下圖表示了298K時氮氣與氫氣合成氨反應(yīng)過程中的能量變化,據(jù)此請回答

①寫出氮氣和氫氣合成氨的熱化學方程式:_____________

②對于合成氨的反應(yīng)下列說法正確的是_____________(填編號)。

A.該反應(yīng)在任意條件下都可以自發(fā)進行

B.加入催化劑,能使該反應(yīng)的E和△H都減小

C.若該反應(yīng)在298K、398K時的化學平衡常數(shù)分別為K1、K2,則K1>K2

D.該反應(yīng)屬于人工固氮

(2)現(xiàn)在普遍應(yīng)用的工業(yè)合成氨的方法為N2+3H22NH3,是哈伯于1905年發(fā)明的,但此法達到平衡時反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率不高。

①能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大,且平衡向正反應(yīng)方向移動的措施是_________________

A.使用的更高效催化劑 B.升高溫度

C.及時分離出氨氣 D.充入氮氣,增大氮氣的濃度(保持容器體積不變)

②若在某溫度下,2L的密閉容器中發(fā)生N2+3H22NH3的反應(yīng),左下圖表示N2的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線。用H2表示0~10min內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v(H2)=_______________。從11min起,壓縮容器的體積為1L,則n(N2)的變化曲線為_____________________

A. a B.b C.c D.d

(3)隨著對合成氨研究的發(fā)展,2001年兩位希臘化學家提出了電解合成氨的方法,即在常壓下把氫氣和用氦氣稀釋的氮氣,分別通入一個加熱到500℃的電解池中,采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷(能傳遞H+)為介質(zhì)里,用吸附在它內(nèi)外表面上的金屬鈀多晶薄膜作電極,實現(xiàn)了常壓、570℃條件下高轉(zhuǎn)化率的電解法合成氮(裝置如右上圖)。則鈀電極上的電極反應(yīng)式是_____________________。

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