【題目】學(xué)習(xí)了元素周期律后,同學(xué)們對第四周期過渡元素氧化物產(chǎn)生了濃厚的興趣。是否只有二氧化錳能催化氯酸鉀受熱分解?氧化鐵、氧化銅、氧化鉻等對氯酸鉀的受熱分解有沒有催化作用?對此他們進(jìn)行了實驗探究。請你根據(jù)要求完成下列部分實驗報告。

1)實驗儀器及試劑:實驗儀器:帶鐵夾的鐵架臺、帶橡皮塞的導(dǎo)管、量氣裝置、過濾裝置、電子天平、藥匙、___、___、___等;

實驗試劑:二氧化錳、氧化鐵、氧化銅、氧化鉻和氯酸鉀;

2)實驗步驟:略;

3)實驗數(shù)據(jù):

實驗編號

KClO3質(zhì)量(g

氧化物化學(xué)式

氧化物質(zhì)量(g

氧化物回收率

產(chǎn)生氣體(mL)(已折算到標(biāo)況)

耗時(s

1

0.60

10

480

2

0.60

MnO2

0.20

90%

67.2

36.5

3

0.60

CuO

0.20

90%

67.2

79.5

4

0.60

Fe2O3

0.20

90%

67.2

34.7

5

0.60

Cr2O3

0.20

異常

67.2

188.3

4)實驗討論:

a.在氧化物的回收過程中,要進(jìn)行過濾操作,所用的玻璃儀器是玻璃棒、____;

b.實驗編號3的實驗中KClO3的分解率為____%(保留一位小數(shù));

c.在用Cr2O3做研究實驗時,發(fā)現(xiàn)有黃綠色刺激性氣味的氣體產(chǎn)生,同時綠色的混合物變成了橘黃色,該刺激性氣體是___(填分子式),可用____試紙檢驗,上述異,F(xiàn)象產(chǎn)生的原因是____

5)實驗結(jié)論:____。

【答案】大試管 酒精燈 計時器(或秒表) 普通漏斗、燒杯 40.8 Cl2 濕潤的碘化鉀淀粉 KClO3Cr2O3發(fā)生了氧化還原反應(yīng) 氧化鐵、氧化銅、二氧化錳等都可作為KClO3受熱分解的催化劑或氧化鐵和二氧化錳的催化能力較好

【解析】

(1)該實驗為加熱固體制氣體,研究催化作用,需要計算反應(yīng)速率,所以需要測量反應(yīng)時間;

(4)a.根據(jù)過濾裝置回答;

b.根據(jù)實驗編號3的實驗中生成氧氣的體積,計算分解KClO3的質(zhì)量,最后計算KClO3的分解率;

c.在用Cr2O3做研究實驗時,發(fā)現(xiàn)有黃綠色刺激性氣味的氣體產(chǎn)生,同時綠色的混合物變成了橘黃色,黃綠色、刺激性氣體是氯氣,氯氣能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{(lán),反應(yīng)中氯元素化合價升高,說明發(fā)生了氧化還原反應(yīng);

(5)根據(jù)表格實驗數(shù)據(jù)得出實驗結(jié)論。

(1)該實驗為加熱固體制氣體,需要的儀器還有大試管、酒精燈,需要測量反應(yīng)時間,還需要計時器(或秒表);

(4)a.根據(jù)過濾裝置,過濾操作所用的玻璃儀器是玻璃棒、普通漏斗、燒杯;

b. 實驗3中生成氧氣的物質(zhì)的量是0.0672L÷22.4L/mol=0.003mol,則根據(jù)方程式2KClO3 2KCl+3O2↑,可知消耗氯酸鉀的物質(zhì)的量是0.002mol,消耗氯酸鉀的質(zhì)量是0.002mol×122.5g/mol=0.245g, KClO3的分解率=40.8 %;

c.在用Cr2O3做研究實驗時,發(fā)現(xiàn)有黃綠色刺激性氣味的氣體產(chǎn)生,同時綠色的混合物變成了橘黃色,黃綠色、刺激性氣體是氯氣,分子式是Cl2,氯氣能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{(lán),所以可用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗,反應(yīng)中氯元素化合價升高,說明KClO3與Cr2O3發(fā)生了氧化還原反應(yīng);

(5)根據(jù)表格實驗數(shù)據(jù),加入氧化鐵、氧化銅、二氧化錳的實驗反應(yīng)速率快,結(jié)論是氧化鐵、氧化銅、二氧化錳等都可作為KClO3受熱分解的催化劑,氧化鐵和二氧化錳的催化能力較好。

練習(xí)冊系列答案
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【題目】室溫下,下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是

A.無色透明的溶液:Na+、Cu2+、NO3-Cl-

B.的溶液:K+、Na+CO32-、NO3-

C.使甲基橙呈紅色的溶液:Ba2+、NH4+Cl-、ClO-

D.能溶解Al(OH)3的溶液:Na+、NH4+、NO3-CH3COO-

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【題目】熔鹽級硝酸鈉大量應(yīng)用于太陽能儲熱介質(zhì),一種以工業(yè)純堿(純度為98%,雜質(zhì)為NaCl)和生產(chǎn)硝酸產(chǎn)生的NO,廢氣(含NO、NO2)為原料分離亞硝酸鈉并制取熔鹽級硝酸鈉的工藝流程如圖所示。回答下列問題:

1)純堿吸收”NO、NO2反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________.“中和液所含溶質(zhì)除NaCl及少量Na2CO3外,還有___________(填化學(xué)式)。

2)母液A加人稀硝酸生成有NO.寫出轉(zhuǎn)化時加入稀硝酸反應(yīng)的離子方程式___________

3洗滌時可以使用母液___________(“A”“B”),晶體"純化的方法為___________(填操作名稱)。

4步驟3”需要高溫分離NaCl固體.原因是_______________,母液D可返回步驟___________(“2”“3”)循環(huán)使用。

5)若得到NaNO2、NaNO3兩種產(chǎn)品的物質(zhì)的量之比為2:1,假定Na2CO3恰好完全反應(yīng),則生產(chǎn)1.38NaNO2時,工業(yè)純堿的理論用量為___________噸(保留3位有效數(shù)字)。

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【題目】工業(yè)上,向500~600 ℃的鐵屑中通入氯氣生產(chǎn)無水氯化鐵,F(xiàn)用如圖所示的裝置模擬上述過程進(jìn)行實驗。

(1)寫出儀器的名稱:a_______,b________。

(2)A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。C中反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。

(3)裝置B中加入的試劑是________

(4)已知:向熱鐵屑中通入氯化氫氣體可以生產(chǎn)無水氯化亞鐵。為防止有雜質(zhì)FeCl2生成,可在裝置____(填字母)間增加一個盛有________的洗氣瓶。

(5)裝置D的作用是________。為防止水蒸氣影響無水氯化鐵的制取,請你提出一個對裝置D的改進(jìn)方案:________。

(6)反應(yīng)結(jié)束后,取少量裝置C中的固體于試管中,加入足量鹽酸,固體完全溶解,得到溶液X。證明溶液X中含有FeCl3的試劑是________,觀察到的現(xiàn)象是________

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【題目】某學(xué)生通過如圖所示實驗裝置進(jìn)行電化學(xué)實驗。實驗操作如下:①閉合S1,打開S2,持續(xù)20s。②打開S1,閉合S2,觀察現(xiàn)象。下列說法不正確的是

A.操作①時電極A為陽極,發(fā)生氧化反應(yīng)

B.操作②時電極B為負(fù)極,電子由B處遷出

C.操作①時為電解池,操作②時為原電池

D.實驗結(jié)束后,硝酸鉀溶液的濃度保持不變

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【題目】主族元素R的最高價氧化物0.112g溶于水后,得到100g堿性溶液,其溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.148%,又知該原子核中有20個中子,試經(jīng)過計算推求R是何元素。____

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【題目】某未知溶液X中可能含有Mg2、Cu2、Fe3Fe2、SO42、Cl中的幾種,進(jìn)行如下實驗:

已知:Cu2SO3為白色固體,難溶于水,易溶于稀硫酸。下列說法正確的是

A.未知液X中一定含有Cu2、Fe3,可能含有Mg2

B.溶液B中含有大量的Cu2

C.取沉淀B加硫酸溶解,再加入KSCN溶液,若顯血紅色,說明溶液X中一定含有Fe3

D.沉淀C與稀硫酸發(fā)生了氧化還原反應(yīng)

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【題目】乙二酸,又稱草酸,通常在空氣中易被氧化而變質(zhì)。其兩分子結(jié)晶水(H2C2O4·2H2O)卻能在空氣中穩(wěn)定存在。在分析化學(xué)中常用H2C2O4·2H2O做KMnO4的滴定劑,下列關(guān)于H2C2O4的說法正確的是

A.草酸是二元弱酸,其電離方程式為H2C2O42H++C2O

B.草酸滴定KMnO4屬于中和滴定,可用石蕊做指示劑

C.乙二酸可通過乙烯經(jīng)過加成、水解、氧化再氧化制得

D.將濃H2SO4滴加到乙二酸上使之脫水分解,分解產(chǎn)物是CO2和H2O

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】黨的十九大報告中多次提及綠色環(huán)保、生態(tài)文明,而 CO2 的有效利用可以緩解溫室效應(yīng),解決能源短缺問題。

(1)某研究所的科研人員在新型納米催化劑 NaFe3O4 HMCM22 的表面,以 CO2 為碳源,與電解水產(chǎn)生的 H2 催化轉(zhuǎn)化為高附加值的烴類化合物,其過程如圖。

圖中 CO2 轉(zhuǎn)化為 CO 的反應(yīng)為:CO2(g) + H2(g)=CO(g) + H2O(g) ΔH1 = + 41 kJmol-1。已知:2CO2(g) + 6H2(g)=C2H4(g) + 4H2O(g) ΔH2=128 kJmol-1。圖中 CO 轉(zhuǎn)化為 C2H4 的熱化學(xué)方程式是__________________

(2)甲醇是未來重要的綠色能源之一,在工業(yè)中常用 CO、H2 合成甲醇,其反應(yīng)為:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH3 < 0

①為了探究濃度對反應(yīng)速率的影響,200 時在 10 L 恒容密閉容器中進(jìn)行實驗,測得的實驗數(shù)據(jù)如下表所示:

實驗

起始濃度/(mol·L-1)

初始速率/(mol·L-1·min-1)

CO

H2

1

0.25

0.50

0.391

2

0.25

1.00

0.781

3

0.50

0.50

0.780

該反應(yīng)速率的通式為 v=k cm(CO)cn(H2)(k 是與溫度有關(guān)的速率常數(shù))。由表中數(shù)據(jù)可確定反應(yīng)速率通式中 m =_______n =_____(取正整數(shù))。實驗發(fā)現(xiàn),當(dāng)實驗 1 c(H2) = 0.25 molL1時達(dá)到平衡,請計算該反應(yīng)的平衡常數(shù) K = _____。

②若將一定比例的 CO H2 在裝有催化劑的反應(yīng)器中反應(yīng) 12 小時,體系中甲醇的產(chǎn)率和催化劑的催化活性與溫度的關(guān)系如圖所示。

請判斷溫度為 470 K 時,圖中 P _________(不是”)處于平衡狀態(tài),490 K 之后,甲醇產(chǎn)率隨溫度升高而減小的可能原因為:_____、 _____

(3)近年來,有研究人員用 CO2 通過電催化生成多種燃料,其工作原理如圖所示。

①請寫出 Cu 電極上產(chǎn)生 CH3OH 的電極反應(yīng)式:_____________

②如果Cu 電極上只生成 0.15 mol C2H4 0.30 mol CH3OH,則 Pt 電極上產(chǎn)生O2 的物質(zhì)的量為 ___________mol。

③已知 HCOOH 為一元弱酸,常溫下將 0.1 molL1 HCOOH 溶液與 0.1 molL1 NaOH 溶液按體積比 a : b混和(忽略溶液體積的變化),混合后溶液恰好顯中性,則 HCOOH 的電離常數(shù) Ka=_____________(用含 ab 的代數(shù)式表示)。

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