【題目】過氧化鈣(CaO2)常用作種子及谷物的無毒性消毒劑,常溫下為白色的固體,微溶于水,且不溶于乙醇、乙醚和堿性溶液,但溶于酸。
某實(shí)驗(yàn)小組擬探究CaO2的性質(zhì)及其實(shí)驗(yàn)室制法。
(1)實(shí)驗(yàn)探究CaO2與酸的反應(yīng)。
操作 | 現(xiàn)象 |
向盛有4 g CaO2的大試管中加入10mL稀鹽酸得溶液a | 劇烈反應(yīng),產(chǎn)生能使帶火星木條復(fù)燃的氣體 |
取5 mL溶液a于試管中,滴入兩滴石蕊試液 | 溶液變紅,一段時(shí)間后溶液顏色明顯變淺,稍后,溶液變?yōu)闊o色 |
①CaO2與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________。
②加入石蕊試液后溶液褪色可能是因?yàn)槿芤篴中存在較多的_________。
(2)用如圖所示裝置制備過氧化鈣,其反應(yīng)原理為Ca+O2CaO2。
①請選擇實(shí)驗(yàn)所需要的裝置,按氣流方向連接的順序?yàn)?/span>______________________(填儀器接口的字母,上述裝置可不選用也可重復(fù)使用)。
②根據(jù)完整的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)步驟如下:Ⅰ.檢驗(yàn)裝置的氣密性后,裝入藥品;Ⅱ.打開分液漏斗活塞,通入氣體一段時(shí)間,加熱藥品;Ⅲ.反應(yīng)結(jié)束后,_________________________________(填操作);Ⅳ.拆除裝置,取出產(chǎn)物。
(3)利用反應(yīng):Ca2++ H2O2+2NH3+8H2O=CaO2·8H2O↓+2NH4+在堿性環(huán)境下制取CaO2的裝置如圖所示。
①NH3在Ca2+和H2O2的反應(yīng)過程中所起的作用是______________________。
②反應(yīng)結(jié)束后,經(jīng)過濾、洗滌、低溫烘干可獲得CaO2·8H2O。過濾需要的玻璃儀器是_________;將沉淀進(jìn)行洗滌的操作為_____________________________________________。
(4)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明CaO2的氧化性比FeCl3的氧化性強(qiáng):____________________________。
【答案】(1)①2CaO2+4HCl=2CaCl2+2H2O+O2↑②H2O2(2)①d→e→f→b→c→e(或d→e→f→c→b→e)
②熄滅酒精燈,待反應(yīng)管冷卻至室溫,停止通入氧氣,并關(guān)閉分液漏斗的活塞。
(3)①中和生成的氫離子,促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行(或使溶液呈堿性,減少CaO2·8H2O的溶解,或提高產(chǎn)品的產(chǎn)率等,其他合理答案)②燒杯、漏斗、玻璃棒;沿玻璃棒向漏斗中注入蒸餾水至浸沒沉淀,讓水自然流下,重復(fù)2-3次。(4)在FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,溶液不顯紅色,再加入少量CaO2粉末,溶液變紅色,說明CaO2的氧化性比FeCl3的氧化性強(qiáng)。
【解析】
試題(1)① CaO2與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生CaCl2、H2O和氧氣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CaO2+ 4HCl= 2CaCl2+ 2H2O+O2↑;②加入石蕊后溶液褪色可能是因?yàn)槿芤?/span>a中存在較多的H2O2;該物質(zhì)具有氧化性,將紅色的物質(zhì)氧化變?yōu)闊o色;(2)用H2O2與MnO2反應(yīng)產(chǎn)生O2,用濃硫酸干燥,氧氣,燃燒是氧氣與Ca在加熱時(shí)發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生CaO2,為防止空氣中的水份影響反應(yīng)產(chǎn)物,應(yīng)該再通過盛有濃硫酸的洗氣瓶。故裝置的連接順序是d→e→f→b→c→e(或d→e→f→c→b→e);②根據(jù)完整的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)步驟如下:I.檢驗(yàn)裝置的氣密性后,裝入藥品;II.打開分液漏斗活塞,通入氣體一段時(shí)間,加熱藥品;III反應(yīng)結(jié)束后,熄滅酒精燈,待反應(yīng)管冷卻至室溫,停止通入氧氣,并關(guān)閉分液漏斗的活塞;IV拆除裝置,取出產(chǎn)物。①根據(jù)反應(yīng)方程式可知NH3與反應(yīng)產(chǎn)生的H+結(jié)合形成NH4+,所以在Ca2+和 H2O2 的反應(yīng)過程中所起的作用是中和生成的氫離子,促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行;②反應(yīng)結(jié)束后,經(jīng)過濾、洗滌、低溫烘干可獲得CaO2·8H2O,過濾所需要的玻璃儀器是燒杯、漏斗、玻璃棒;將沉淀進(jìn)行洗滌的操作為沿玻璃棒向漏斗中注入蒸餾水至浸沒沉淀,讓水自然流下,重復(fù)2-3次;(4)證明CaO2的氧化性比FeCl3的氧化性強(qiáng)實(shí)驗(yàn)是在FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,溶液不顯紅色,再加入少量CaO2粉末,溶液變紅色,說明CaO2的氧化性比FeCl3的氧化性強(qiáng)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(化學(xué)選3——物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì))利用合成的新型三元催化劑[La0.8Cu0.2Ni1-xMxO3(M 分別為Mn、Fe和Co)]可以使汽車尾氣中NO和CO發(fā)生反應(yīng)而減少尾氣污染,同時(shí)可大大降低重金屬的用量;卮鹣铝袉栴}:
(1)Mn2+的核外電子排布式為:________________,其單電子數(shù)為_________________。
(2)C、N、O、Mn電負(fù)性由大到小的順序是___________。
(3)也是常見配體,其中采取sp2雜化的碳原子和sp3雜化的碳原子個(gè)數(shù)比為_____。
(4)藍(lán)色物質(zhì)KFe(Ⅲ)x[Fe(Ⅱ)(CN)6]可緩解重金屬中毒,x=_______;該物質(zhì)中不存在的作用力有_____。
A.范德華力 B.離子鍵 C.σ鍵 D.π鍵 E.氫鍵
(5)副族元素鈷的氧化物可以在室溫下完全氧化甲醛(HCHO)。甲醛分子的立體構(gòu)型為_____;甲醛常溫下為氣體而甲醇(CH3OH)為液體的原因是________________________________ 。
(6)副族元素Mn和元素Se形成的某化合物屬于立方晶系,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,其中(○為Se, 為Mn),該化合物的化學(xué)式為________,Se的配位數(shù)為______,Mn和Se的摩爾質(zhì)量分別為M1g/mol、M2g/mol,該晶體的密度為ρg/cm3,則Mn—Se鍵的鍵長為_____________nm(計(jì)算表達(dá)式)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在密閉容中發(fā)生下列反應(yīng)aA(g)cC(g)+dD(g),反應(yīng)達(dá)到平衡后,將氣體體積壓縮到原來的一半,當(dāng)再次達(dá)到平衡時(shí),D的濃度為原平衡的1.8倍,下列敘述正確的是
A. A的轉(zhuǎn)化率變小 B. 平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)
C. D的體積分?jǐn)?shù)變大 D. a> c+d
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】化學(xué)反應(yīng)速率與限度與生產(chǎn)、生活密切相關(guān)
(1)某學(xué)生為了探究鋅與鹽酸反應(yīng)過程中的速率變化,他在400mL稀鹽酸中加入足量的鋅粉,用排水集氣法收集反應(yīng)放出的氫氣,實(shí)驗(yàn)記錄如下(累計(jì)值):
時(shí)間(min) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
氫氣體積(mL)(標(biāo)準(zhǔn)狀況) | 100 | 240 | 464 | 576 | 620 |
①哪一時(shí)間段(指0~1、1~2、2~3、3~4、4~5min)反應(yīng)速率最大___________。
②求3~4分鐘時(shí)間段以鹽酸的濃度變化來表示的該反應(yīng)速率______________。(設(shè)溶液體積不變)
(2)另一學(xué)生也做同樣的實(shí)驗(yàn),由于反應(yīng)太快,不好控制測量氫氣體積,他事先在鹽酸中加入等體積的下列溶液以減慢反應(yīng)速率,你認(rèn)為不可行的是_________。
A.蒸餾水 B.KCl溶液 C.KNO3溶液 D.CuSO4溶液
(3)某溫度下在4L密閉容器中,3種氣態(tài)物質(zhì)X、Y、Z的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化曲線如圖。
①該反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________________________。
②在5min時(shí),該反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài),下列可作為判斷反應(yīng)已達(dá)到該狀態(tài)的是_______。
A.X、Y、Z的反應(yīng)速率相等
B.容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)保持不變
C.X、Y的反應(yīng)速率比為3:1
D.生成1mol Y的同時(shí)生成2mol Z
③2min內(nèi)X的轉(zhuǎn)化率為_____________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】對(duì)溫室氣體CO2進(jìn)行減排和綜合治理具有重要意義;卮鹣铝袉栴}:
Ⅰ. O2輔助的Al~CO2電池工作原理如圖所示。該電池電容量大,能有效利用CO2,電池反應(yīng)產(chǎn)物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。
(1)電池的負(fù)極反應(yīng)式:______________________________________________ 。電池的正極反應(yīng)式:6O2+6e6O2 ;6CO2+6O23C2O42 + 6O2
(2)反應(yīng)過程中O2的作用是________。
(3)該電池的總反應(yīng)式:_________________________________。
Ⅱ. CH4-CO2催化重整不僅對(duì)溫室氣體的減排具有重要意義,還可以得到合成氣(CO和H2)。
已知:①CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g) ΔH1 =+206.2 kJ/mol K1
②CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g) ΔH2 = +165.0 kJ/mol K2
(4)寫出該催化重整反應(yīng)的熱化學(xué)方程式__________________________________________。
K=_________(用 K1 、K2表示)
(5)恒溫恒壓下,向容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化劑進(jìn)行重整反應(yīng),此時(shí)體積為2 L,一段時(shí)間后達(dá)到平衡時(shí),CO2的轉(zhuǎn)化率是50%,其平衡常數(shù)為_______。
(6)分別在VL恒溫密閉容器A(恒容)、B(恒壓,容積可變)中,加入CH4和CO2各1 mol的混合氣體讓其發(fā)生催化重整反應(yīng)。兩容器中反應(yīng)達(dá)平衡后放出或吸收的熱量較多的是_______(填“A” 或“B ”)。
(7)在某一給定進(jìn)料比的情況下,溫度、壓強(qiáng)對(duì)H2和CO物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的影響如下圖:
若要達(dá)到H2物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)>65%、CO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)<10%,以下條件中最合適的是___。
A.600℃,0.9Mpa B.700℃,0.9MPa C.800℃,1.5Mpa D.1000℃,1.5MPa
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】中國化學(xué)家研究出一種新型復(fù)合光催化劑(C3N4/CQDs),能利用太陽光高效分解水,原理如下圖所示。下列說法不正確的是
A. 通過該催化反應(yīng),實(shí)現(xiàn)了太陽能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化
B. 反應(yīng)I中涉及到非極性鍵的斷裂和極性鍵的形成
C. 反應(yīng)II為:2H2O2 2H2O + O2↑
D. 總反應(yīng)為:2H2O2H2↑+ O2↑
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某溶液改變一個(gè)條件,酸性一定增大的是
A.酸雨在空氣中放置一段時(shí)間B.使溶液中c(H+)增大
C.使溶液中c(OH-)減小D.稀鹽酸露置于空氣中
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)氯水成分和性質(zhì)進(jìn)行研究,實(shí)驗(yàn)如下:
(1)氯水呈黃綠色,說明其中含有_________(填化學(xué)式)。
(2)實(shí)驗(yàn)一的現(xiàn)象表明,氯水具有酸性和_________性。
(3)氯氣與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________。
(4)用化學(xué)用語說明實(shí)驗(yàn)二中“紅色不褪去”的原因_______。
(5)實(shí)驗(yàn)四證明了實(shí)驗(yàn)三中“紅色不褪去”不是因?yàn)槁人幌♂屗,補(bǔ)充所加試劑和現(xiàn)象。
(實(shí)驗(yàn)四)
①加入:____________,現(xiàn)象:___________;
(6)進(jìn)一步探究實(shí)驗(yàn)三中“紅色不褪去”的原因。
(實(shí)驗(yàn)五)取實(shí)驗(yàn)三的白色沉淀,洗滌,用飽和氯化鈉溶液浸泡,取上層清液,滴加2滴紫色石蕊溶液,一段時(shí)間后,顏色褪去。寫出氯水和硝酸銀溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式______。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】相同質(zhì)量的鎂和鋁,分別跟足量的鹽酸反應(yīng),生成的氫氣在相同狀態(tài)時(shí)的體積比為( )
A. 1:1 B. 3:4 C. 2:3 D. 1:2
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