為比較Fe3+和Cu2+對H2O2分解的催化效果,某化學研究小組的同學分別設計了如圖1、2所示的實驗。請回答相關問題。
(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,實驗時均生成40 mL氣體,其它可能影響實驗的因素均已忽略。實驗中需要測量的數(shù)據(jù)是 。
(3)加入0.10 mol MnO2粉末于50 mL H2O2溶液中,在標準狀況下放出氣體的體積和時間的關系如圖3所示。
①寫出H2O2在二氧化錳作用下發(fā)生反應的化學方程式 。
②實驗時放出氣體的總體積是 mL。
③A、B、C、D各點反應速率快慢的順序為: > > > 。
解釋反應速率變化的原因 。
④H2O2的初始物質(zhì)的量濃度是 (請保留兩位有效數(shù)字)。
(1)產(chǎn)生氣泡的快慢(1分);消除陰離子不同對實驗的干擾(1分)
(2)產(chǎn)生40 mL氣體所需的時間(1分)
(3)①2H2O22H2O+O2↑(1分) ②60(1分)
③D C B A(1分);隨著反應的進行,H2O2濃度減小,反應速率減慢(1分)
④0.11 mol/L(1分)
解析試題分析:⑴該反應中產(chǎn)生氣體,所以可根據(jù)生成氣泡的快慢判斷;氯化鐵和硫酸銅中陰陽離子都不同,無法判斷是陰離子起作用還是陽離子起作用;硫酸鈉和硫酸銅陰離子相同,可以消除陰離子不同對實驗的干擾,答案為:兩支試管中產(chǎn)生氣泡的快慢;消除陰離子不同對實驗的干擾;
⑵儀器名稱分液漏斗,檢查氣密性的方法:關閉分液漏斗的活塞,將注射器活塞向外拉出一段,過一會后看其是否回到原位;該反應是通過生成氣體的反應速率分析判斷的,所以根據(jù)v=知,需要測量的數(shù)據(jù)是產(chǎn)生40ml氣體所需要的時間,答案為:分液漏斗,關閉分液漏斗的活塞,將注射器活塞向外拉出一段,過一會后看其是否回到原位;產(chǎn)生40ml氣體所需要的時間。
⑶從曲線的斜率可排知,反應速率越來越小,因為反應速率與反應物濃度成正比,隨著反應的進行,反應物濃度逐漸降低,反應速率逐漸減;
)①在二氧化錳作催化劑條件下,雙氧水分解生成水和氧氣,反應方程式為:2H2O22H2O+O2↑;
②根據(jù)圖象知,第4分鐘時,隨著時間的推移,氣體體積不變,所以實驗時放出氣體的總體積是60 mL;
③根據(jù)圖象結(jié)合v=知,A、B、C、D各點反應速率快慢的順序為D>C>B>A;
反應速率與反應物濃度成正比,隨著反應的進行,反應物濃度逐漸降低,反應速率逐漸減小,
④設雙氧水的物質(zhì)的量為x,
2H2O22H2O+O2↑
2mol 22.4L
x 0.06L
x==0.0054mol,
所以其物質(zhì)的量濃度=="0.11" mol·L-1,故答案為:0.11 mol·L-1.
考點:考查探究化學規(guī)律;性質(zhì)實驗方案的設計。
科目:高中化學 來源: 題型:計算題
(8分)某溫度時,在0.5L密閉容器中某一反應的A、B氣體物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示,由圖中數(shù)據(jù)分析求得:
(1)該反應的化學方程式為______________________________。
(2)反應開始至4min時,B的平均反應速率為____________。
(3)平衡時A的轉(zhuǎn)化率為________。第4min時,正逆反應速率的大小關系為:υ(正)___υ(逆)(填“>”、“<”或“=”,下同),第8min時,υ(正)___υ(逆)。
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科目:高中化學 來源: 題型:計算題
“溫室效應”是全球關注的環(huán)境問題之一。CO2是目前大氣中含量最高的一種溫室氣體。因此,控制和治理CO2是解決溫室效應的有效途徑。
(1)將不同量的CO(g)和H2O(g)分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中,進行反應CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下三組數(shù)據(jù):
實驗組 | 溫度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 達到平衡所需時間/min | ||
CO | H2O | H2 | CO | |||
1 | 650 | 4 | 2 | 1.6 | 2.4 | 6 |
2 | 900 | 2 | 1 | 0.4 | 1.6 | 3 |
3 | 900 | a | b | c | d | t |
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
(12分)根據(jù)我國目前汽車業(yè)發(fā)展速度,預計2020年汽車保有量超過2億輛,中國已成為全球最大的汽車市場。因此,如何有效處理汽車排放的尾氣,是需要進行研究的一項重要課題。目前,汽車廠商常利用催化技術將尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)化成CO2和N2,化學方程式如下:
2NO+2CO2CO2+N2。為研究如何提高該轉(zhuǎn)化過程反應速率,某課題組進行了以下實驗探究。
【資料查閱】①不同的催化劑對同一反應的催化效率不同;
②使用相同的催化劑,當催化劑質(zhì)量相等時,催化劑的比表面積對催化效率有影響。
【實驗設計】課題組為探究某些外界條件對汽車尾氣轉(zhuǎn)化反應速率的影響規(guī)律,設計了以下對比實驗。
(1)完成以下實驗設計表(表中不要留空格)。
實驗編號 | 實驗目的 | T/℃ | NO初始濃度 mol/L | CO初始濃度 mol/L | 同種催化劑的比表面積 m2/g |
Ⅰ | 為以下實驗作參照 | 280 | 6.50×10-3 | 4.00×10-3 | 80 |
Ⅱ | | | | | 120 |
Ⅲ | 探究溫度對尾氣轉(zhuǎn)化速率的影響 | 360 | | | 80 |
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
(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驗裝置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”。儲存應注意 。
Ⅱ.為提高氯化銨的經(jīng)濟價值,我國化學家設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。某同學根據(jù)該原理設計的實驗裝置如圖:
請回答下列問題:
(1)裝置A中發(fā)生反應生成堿式氯化鎂的化學方程式為 。
(2)反應過程中持續(xù)通入N2的作用有兩點:一是使反應產(chǎn)生的氨氣完全導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 氛圍中進行,若在空氣中加熱,則會生成Mg(OH)Cl。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
某同學對MnO2、CuO、Fe2O3、Cr2O3在氯酸鉀受熱分解反應中的催化作用進行了研究。實驗所得數(shù)據(jù)如下表。就本實驗的有關問題,請?zhí)羁眨?br />
實驗編號 | KClO3(g) | 氧化物 | 產(chǎn)生氣體(mL)(已折算為標況) | 耗時(s) | ||
化學式 | 質(zhì)量(g) | 實際回收 | ||||
1 | 0.6 | — | — | — | 10 | 480 |
2 | 0.6 | MnO2 | 0.20 | 90% | 67.2 | 36.5 |
3 | 0.6 | CuO | 0.20 | 90% | 67.2 | 79.5 |
4 | 0.6 | Fe2O3 | 0.20 | 90% | 67.2 | 34.7 |
5 | 0.6 | Cr2O3 | 0.20 | 異常 | 67.2 | 188.3 |
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
某探究小組用測量HNO3與大理石反應過程中因二氧化碳逸出質(zhì)量減小的方法,研究影響反應速率的因素。限選試劑:(實驗過程中不考慮稀硝酸的揮發(fā))
1.0mol·L-1 HNO3、2.0mol·L-1 HNO3、細顆粒大理石、粗顆粒大理石、35 ℃水浴
(1)請根據(jù)能進行的探究內(nèi)容,填寫以下實驗設計表,完成探究實驗:
實驗編號 | T/℃ | 大理石規(guī)格 | HNO3濃度/mol·L-1 |
① | 常溫 | 粗顆粒大理石 | |
② | 常溫 | 粗顆粒大理石 | 2.0 |
③ | | 粗顆粒大理石 | 2.0 |
④ | 常溫 | | 2.0 |
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
下表是稀硫酸與某金屬反應的實驗數(shù)據(jù):
實驗序號 | 金屬質(zhì)量/g | 金屬狀態(tài) | c(H2SO4) /mol·L-1 | V(H2SO4) /mL | 溶液溫度/℃ | 金屬消失的時間/s | |
反應前 | 反應后 | ||||||
1 | 0.10 | 粉末 | 0.5 | 50 | 20 | 35 | 50 |
2 | 0.10 | 塊狀 | 0.8 | 50 | 20 | 35 | 200 |
3 | 0.10 | 粉末 | 0.8 | 50 | 20 | 36 | 25 |
4 | 0.10 | 塊狀 | 1.0 | 50 | 20 | 35 | 125 |
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