(18分)銨鹽在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著重要的用途,請根據(jù)要求完成下列各題。
Ⅰ.某化學(xué)興趣小組欲從下列裝置中選取必要的裝置制取(NH4)2SO4溶液。
(1)儀器連接的順序(用接口序號字母表示)是:a
(2)試從電離平衡角度分析該實(shí)驗(yàn)裝置A中能產(chǎn)生氨氣的原因:
。
(3)將裝置C中兩種液體分離開的操作名稱是 。
(4)(NH4)2SO4“低毒,有刺激性,有吸濕性、吸濕后固結(jié)成塊”。儲存應(yīng)注意 。
Ⅱ.為提高氯化銨的經(jīng)濟(jì)價值,我國化學(xué)家設(shè)計了利用氫氧化鎂熱分解氯化銨制氨氣并得到堿式氯化鎂[Mg(OH)Cl]的工藝。某同學(xué)根據(jù)該原理設(shè)計的實(shí)驗(yàn)裝置如圖:
請回答下列問題:
(1)裝置A中發(fā)生反應(yīng)生成堿式氯化鎂的化學(xué)方程式為 。
(2)反應(yīng)過程中持續(xù)通入N2的作用有兩點(diǎn):一是使反應(yīng)產(chǎn)生的氨氣完全導(dǎo)出并被稀硫酸充分吸收,
二是 。
(3)由MgCl2溶液蒸發(fā)得到MgCl2·6H2O晶體,蒸發(fā)的目的是_________。
a.得到熱飽和溶液 b.析出晶體
(4)鎂是一種用途很廣的金屬材料,目前世界上60%的鎂從海水中提取。
①若要驗(yàn)證所得無水MgCl2中不含NaCl,最簡單的操作方法是:
。
②由MgCl2·6H2O制備無水MgCl2的操作在 氛圍中進(jìn)行,若在空氣中加熱,則會生成Mg(OH)Cl。
(18分)
Ⅰ(1)d e f (2分)
(2)氫氧化鈉電離出的OH-增大了氨水中OH-濃度,促使氨水電離平衡NH3+H2O NH4++OH—左移,有利氨氣逸出。(2分)
(3) 分液(2分)。
(4)密封、陰涼、通風(fēng)(2分)
Ⅱ(1)Mg(OH)2+NH4Cl MgOHCl+NH3↑+H2O(2分)
(2)防止裝置C中的AlCl3溶液倒吸入裝置B(2分)
(3)a(2分)
(4)①用鉑絲蘸取少量固體,置于酒精燈火焰上灼燒,若無黃色火焰產(chǎn)生,則證明所得無水氯化鎂晶體中不含氯化鈉。(2分)(答焰色反應(yīng)也給分)
②HCl(氣流)(2分)
解析試題分析:Ⅰ(1)制取的氨氣與硫酸反應(yīng)生成硫酸銨,剩余的氨氣用水吸收,故連接順序?yàn)閍→d→e→f。
(2)氨水中存在電離平衡: NH3+H2O NH4++OH—,與NaOH混合后,NaOH電離出OH-,促使氨水電離平衡向左移動,有利氨氣逸出。
(3)分離互不相溶的液體的方法是:分液。
(4)因?yàn)?NH4)2SO4“低毒,有刺激性,有吸濕性、吸濕后固結(jié)成塊”,應(yīng)防止水分進(jìn)入,所以儲存應(yīng)注意密封、陰涼、通風(fēng)。
Ⅱ(1)根據(jù)題目所給信息,反應(yīng)物為Mg(OH)2和NH4Cl,生成物為MgOHCl、NH3和H2O,所以化學(xué)方程式為:Mg(OH)2+NH4Cl MgOHCl+NH3↑+H2O。
(2)防止裝置C中的AlCl3溶液倒吸入裝置B
(3)由MgCl2溶液得到MgCl2·6H2O晶體的方法為蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶,所以蒸發(fā)的目的是:得到熱飽和溶液,故a項正確。
(4)①Na元素用焰色反應(yīng)進(jìn)行鑒別,所以操作方法是:用鉑絲蘸取少量固體,置于酒精燈火焰上灼燒,若無黃色火焰產(chǎn)生,則證明所得無水氯化鎂晶體中不含氯化鈉。
②因?yàn)镸gCl2為強(qiáng)酸弱堿鹽,Mg2+發(fā)生水解反應(yīng),在HCl(氣流)中可以抑制MgCl2的水解,所以由MgCl2·6H2O制備無水MgCl2的操作在HCl氛圍中進(jìn)行。
考點(diǎn):本題考查實(shí)驗(yàn)基本操作、實(shí)驗(yàn)方案的分析、物質(zhì)的檢驗(yàn)、平衡移動、鹽類的水解。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:問答題
硫的化合物在生產(chǎn)和科研中發(fā)揮著重要作用。
(1)SO2Cl2常用于制造醫(yī)藥品、染料、表面活性劑等。已知:SO2Cl2(g)SO2(g)+Cl2(g) △H=+97.3 kJ·mol-1。某溫度時向體積為1 L的恒容密閉容器中充入0. 20mol SO2Cl2,達(dá)到平衡時,容器中含0.18mol SO2,則此過程反應(yīng)吸收的熱量為_____ kJ,該溫度時反應(yīng)的平衡常數(shù)為_____。將上述所得混合氣體溶于足量BaCl2溶液中,最終生成沉淀的質(zhì)量為_______。
(2)工業(yè)上制備硫酸的過程中存在反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-198kJ·mol-1,400℃,1.01×105Pa,向容積為2L的恒容密閉容器中充入一定量 SO2和O2,n(SO3)和n(O2)隨時間的變化曲線如圖所示。
①0~20min反應(yīng)的平均速率υ(O2)=___________。
②下列敘述正確的是 。
a.A點(diǎn)υ正(SO2)>υ逆(SO2)
b.B點(diǎn)處于平衡狀態(tài)
c.C點(diǎn)和D點(diǎn)n(SO2)相同
d.其它條件不變,500℃時反應(yīng)達(dá)平衡,n(SO3)比圖中D點(diǎn)的值大
(3)工業(yè)上用Na2SO3溶液吸收煙氣中的SO2。將煙氣通入1.0 mol·L-1的Na2SO3溶液,當(dāng)溶液pH約為6時,Na2SO3溶液吸收SO2的能力顯著下降,應(yīng)更換吸收劑。此時溶液中c (SO32-)的濃度是0.2 mol·L-1,則溶液中c(HSO3-)是__mol·L-1。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:計算題
固定和利用CO2,能有效地利用資源,并減少空氣中的溫室氣體。工業(yè)上正在研究利用CO2來生產(chǎn)甲醇燃料的方法,該方法的化學(xué)方程式是:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)=-49.0kJ·mol
某科學(xué)實(shí)驗(yàn)小組將6mol CO2和8mol H2充入一容積為2L的密閉容器中(溫度保持不變),測得H2的物質(zhì)的量隨時間變化如下圖中實(shí)線所示(圖中字母后的數(shù)字表示對應(yīng)的坐標(biāo));卮鹣铝袉栴}:
(1)該反應(yīng)在0~8min內(nèi)CO2的平均反應(yīng)速率是 mol·L-1·min-1
(2)此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K的數(shù)值為 。
(3)僅改變某一條件再進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測得H2的物質(zhì)的量隨時間變化如圖中虛線所示。
與實(shí)線相比,曲線Ⅰ改變的條件可能是 ,曲線Ⅱ改變的條件可能是 。若實(shí)線對應(yīng)條件下平衡常數(shù)為,曲線Ⅰ對應(yīng)條件下平衡常數(shù)為,曲線Ⅱ?qū)?yīng)條件下平衡常數(shù)為,則、和的大小關(guān)系是 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
(16分)Na2S2O8溶液可降解有機(jī)污染物4-CP,原因是Na2S2O8溶液在一定條件下可產(chǎn)生強(qiáng)氧化性自由基(SO4-)。通過測定4-CP降解率可判斷Na2S2O8溶液產(chǎn)生(SO4-·)的量。某研究小組探究溶液酸堿性、Fe2+的濃度對產(chǎn)生(SO4-·)的影響。
(1)溶液酸堿性的影響:其他條件相同,將4-CP加入到不同pH的Na2S2O8溶液中,結(jié)果如圖a所示。由此可知:溶液酸性增強(qiáng), (填 “有利于”或“不利于”)Na2S2O8產(chǎn)生SO4-·。
(2)Fe2+濃度的影響:相同條件下,將不同濃度的FeSO4溶液分別加入c(4-CP)=1.56×10-4 mol·L-1、c(Na2S2O8)=3.12×10-3 mol·L-1的混合溶液中。反應(yīng)240 min后測得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖b所示。
已知 S2O82- + Fe2+= SO4-·+ SO42- + Fe3+,此外還可能會發(fā)生:SO4-· + Fe2+=SO42- + Fe3+
① 實(shí)驗(yàn)開始前,檢驗(yàn)FeSO4溶液是否被氧化的試劑是 (化學(xué)式)。如被氧化可以觀察到的現(xiàn)象是 。
②當(dāng)c(Fe2+)=3.2 ×10-3 mol·L-1時,4-CP降解率為 %,4-CP降解的平均反應(yīng)速率的計算表達(dá)式為 。
③當(dāng)c(Fe2+)過大時,4-CP降解率反而下降,原因可能是 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
某酸性工業(yè)廢水中含有K2Cr2O7。光照下,草酸(H2C2O4)能將其中的Cr2O72—轉(zhuǎn)化為Cr3+。某課題組研究發(fā)現(xiàn),少量鐵明礬[Al2Fe(SO4)4·24H2O]即可對該反應(yīng)起催化作用。為進(jìn)一步研究有關(guān)因素對該反應(yīng)速率的影響,探究如下:
(1)在25 ℃下,控制光照強(qiáng)度、廢水樣品初始濃度和催化劑用量相同,調(diào)節(jié)不同的初始pH和一定濃度草酸溶液用量,做對比實(shí)驗(yàn),完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計表(表中不要留空格)。
實(shí)驗(yàn)編號 | 初始pH | 廢水樣品體積/mL | 草酸溶液體積/mL | 蒸餾水體積/mL |
① | 4 | 60 | 10 | 30 |
② | 5 | 60 | 10 | 30 |
③ | 5 | 60 | | |
實(shí)驗(yàn)方案(不要求寫具體操作過程) | 預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
為比較Fe3+和Cu2+對H2O2分解的催化效果,某化學(xué)研究小組的同學(xué)分別設(shè)計了如圖1、2所示的實(shí)驗(yàn)。請回答相關(guān)問題。
(1)定性分析:如圖1可通過觀察 ,定性比較得出結(jié)論。有同學(xué)提出將FeCl3改為0.05 mol/L Fe2(SO4)3更為合理,其理由是 。
(2)定量分析:如圖2所示,實(shí)驗(yàn)時均生成40 mL氣體,其它可能影響實(shí)驗(yàn)的因素均已忽略。實(shí)驗(yàn)中需要測量的數(shù)據(jù)是 。
(3)加入0.10 mol MnO2粉末于50 mL H2O2溶液中,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下放出氣體的體積和時間的關(guān)系如圖3所示。
①寫出H2O2在二氧化錳作用下發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
②實(shí)驗(yàn)時放出氣體的總體積是 mL。
③A、B、C、D各點(diǎn)反應(yīng)速率快慢的順序?yàn)椋?u> > > > 。
解釋反應(yīng)速率變化的原因 。
④H2O2的初始物質(zhì)的量濃度是 (請保留兩位有效數(shù)字)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
某探究小組用測量HNO3與大理石反應(yīng)過程中質(zhì)量減小的方法,研究影響反應(yīng)速率的因素。限選試劑:1.00 mol·L-1 HNO3、2.00 mol·L-1 HNO3,細(xì)顆粒大理石、粗顆粒大理石,35 ℃水浴。
(1)他們能完成哪些因素對速率影響的探究?
____________________________________________________________。
(2)請根據(jù)能進(jìn)行的探究內(nèi)容,填寫以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計表,完成探究實(shí)驗(yàn):
(3)整個實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制的不變量是硝酸溶液體積和 。
(4)該實(shí)驗(yàn)小組用如圖實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
①除電子天平、干燥管、錐形瓶、藥匙、膠塞等儀器外,必需的實(shí)驗(yàn)儀器還有 。
②干燥管中應(yīng)放置的試劑是 。
A.堿石灰 | B.無水CaCl2 |
C.P2O5固體 | D.濃硫酸 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
甲酸甲酯水解反應(yīng)方程式為:HCOOCH3 + H2O HCOOH + CH3OH – Q(Q>0)
某小組通過實(shí)驗(yàn)研究該反應(yīng)(反應(yīng)過程中體積變化忽略不計)。反應(yīng)體系中各組分的起始量如下表。甲酸甲酯轉(zhuǎn)化率在溫度T1下隨反應(yīng)時間(t)的變化如下圖:
組分 | 物質(zhì)的量/mol |
HCOOCH3 | 1.00 |
H2O | 1.99 |
HCOOH | 0.01 |
CH3OH | 0.52 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:單選題
0.02mol·L—1的HCN溶液與0.02mol·L—1的NaCN溶液等體積混合,已知混合溶液中C(CN—)<C(Na+),則下列關(guān)系中,正確的是( )
A.C(Na+)>C(CN—)>C( H+)>C(OH―) | B.C(HCN)+C (CN—)=0.04mol·L—1 |
C.C(Na+)+C(H+)= C(CN—)+C(OH―) | D.C(CN—)>C(HCN) |
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