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I? “套管实验是将一支较小的玻璃仪器装入另外一个玻璃仪器中,经组装来完成原来需要更多仪器进行的实验。因其具有许多优点,被广泛应用于化学实验中,如图实验为套管实验,小试管内塞有沾有无水硫酸铜粉末的棉花球。请观察实验装置,分析实验原理,回答下列问题:

???

 

1)该实验的目的是_____________________

2)实验开始前微热试管,说明装置不漏气的现象是???????????????????????????????

3)一段时间后结束实验,待装置冷却,取出小试管中固体溶于水,然后滴加1mol/L盐酸,产生CO2的量与盐酸的量的关系如图所示。其中合理的是________________

II燃料电池是一种连续的将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电池。氢气、烃、肼、甲醇等液体或气体,均可以作燃料电池的燃料。请回答下列问题:

1)以甲烷和氧气为原料,氢氧化钠溶液为电解质溶液构成电池。写出其正极反应式???

2)以上述电池为电源,石墨为电极电解1L 0. 1mol/L的氯化钾溶液。回答下列问题:

写出电解总反应的离子方程式????????????????????? ???????????????

3)室温时,电解一段时间后,取25mL上述电解后溶液,滴加0.2mol/L醋酸,加入醋酸的体积与溶液的pH的关系如图所示(不考虑能量损失和气体溶于水,溶液体积变化忽略不计)

????????????? 计算消耗标准状况下甲烷???????? mL

????????????? 若图中的BpH=7,则酸碱恰好完全反应的点在??????? 区间(填“AB”“BC”“CD”

????????????? AB区间溶液中各离子浓度大小关系中可能正确的是?????????????????

Ac(K+)c(OH)c (CH3COO) c(H+)???

Bc(K+)c(CH3COO)c(OH) c(H+)

Cc(K+)c(CH3COO)=c(OH) c(H+)

 

【答案】

I)(1)探究(或证明)碳酸氢钠不稳定,受热易分成解产生CO2H2O,而碳酸钠稳定。

2AB导管末端均有气泡产生,冷却后均有液柱回流(3BC????

(II)1O2+2H2O+4e-=4OH22Cl+2H2O2OH+H2↑+Cl2

3)? ① 280???? A B?????? A B C

【解析】

试题分析:(I)(1)两个试管内分别装有Na2CO3NaHCO3,给它们加热,病用澄清的石灰水来检验CO2的产生。就是来探究二者的热稳定性的相对大小。(2)实验开始前微热试管,说明装置不漏气的现象是AB导管末端均有气泡产生,冷却后均形成稳定的水柱。(3NaHCO3不稳定,受热分解2NaHCO3 Na2CO3+2H2O+CO2。向固体中加入HCl时首先发生反应:Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3;无气体产生,当该反应完全后,再发生反应 NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+ CO2。放出气体。因此,NaHCO3完全分解,则两步消耗的HCl的物质的量相等,体积也相等。若它部分分解,则发生第一步消耗的HCl就比第二步少些。B为部分分解的图像;C为完全分解的图像。选项为BC(II) 1)以甲烷和氧气为原料,氢氧化钠溶液为电解质溶液构成电池。其正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH。(2电解KCl溶液,阳离子放电能力H+>K+,所以H+在阴极放电产生氢气,阴离子放电能力Cl->OH-。所以H+在阴极放电产生氯气。总反应的离子方程式2Cl+2H2O 2OH+H2↑+Cl2。(3开始时pH=13, c(OH-)=0.1mol/L, v(OH-)=1L,所以n(OH-)=0.1mol.根据方程式可知转移电子0.1mol.则消耗CH4的物质的量为0.1mol÷8=0.0125mol,所以VCH4=0.0125mol× 22.4 L/mol=0.28L=280ml. 酸碱恰好完全反应得到CH3COOK是强碱弱酸盐,水解显碱性,所以若图中的BpH=7,则酸碱恰好完全反应的点在AB间。AB区间溶液可能是酸碱完全反应得到CH3COOK,也可能是KOH过量时的KOHCH3COOK的混合溶液。若KOH过量,且KOH>CH3COOK,则离子浓度大小关系为c(K+)c(OH)c (CH3COO) c(H+)A正确。若KOH<CH3COOK,存在关系:c(K+)c(CH3COO)c(OH) c(H+);若恰好反应,由于CH3COO水解消耗,促进了水的电离,最终使溶液中的离子c(OH)c(H+)。存在关系:c(K+)c(CH3COO)c(OH) c(H+)B正确。若产生的CH3COOK与剩余的KOH物质的量相等,则c(K+)c(CH3COO)=c(OH) c(H+)C正确。因此选项为ABC

考点:考查Na2CO3NaHCO3的热稳定性及它们与酸反应的情况;电解原理、溶液中离子浓度的比较。

 

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

某学生设计如图甲实验装置利用氯气与潮湿的消石灰反应制取少量漂白粉(这是一个放热反应),据此回答下列问题:
(1)A仪器的名称是
分液漏斗
分液漏斗
,D的作用
吸收尾气
吸收尾气

(2)漂白粉将在U型管中产生,其化学反应方程式是
2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O

(3)有同学建议在两个橡皮套管内的玻璃管口应尽量紧靠,原因是
Cl2易腐蚀橡皮塞
Cl2易腐蚀橡皮塞

(4)此实验结果所得Ca(ClO)2产率太低.经分析并查阅资料发现主要原因是在U型管中存在两个副反应:1度较高时氯气与消石灰反应生成了Ca(ClO32,为避免此副反应的发生,可采取的措施是
将U型管置于冷水浴中
将U型管置于冷水浴中
,有同学测出了反应后溶液中ClO-、ClO3-两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的关系曲线,粗略表示为如图乙(不考虑氯气和水的反应).
a、图中曲线I表示
ClO-
ClO-
离子的物质的量随反应时间变化的关系.
b、所取石灰乳中含有Ca(OH)2的物质的量为
0.25
0.25
mol.
c、另取一份与②等物质的量的石灰乳,以较大的速率通入足量氯气,反应后测得产物中Cl-的物质的量为0.37mol,则产物中n(ClO-)/n(ClO3-)=
7:6
7:6

②试判断另一个副反应是(写出此反应方程式)
2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O
2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O
;为避免此副反应发生,可采取的措施是
发生装置和U型管之间放饱和氯化钠溶液
发生装置和U型管之间放饱和氯化钠溶液

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科目:高中化学 来源:2012届山东省聊城一中高三上学期期中考试化学试卷 题型:实验题

(4分)I. 下列实验操作或对实验事实的描述不正确的是        (填序号)
①分液操作时,分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出
②向沸腾的NaOH稀溶液中滴加FeCl3饱和溶液,以制备Fe(OH)3胶体
③石油的分馏实验中,需将温度计的水银球插入液面以下以控制液体温度
④用瓷坩埚熔化各种钠的化合物
⑤测溶液大致的pH:用玻璃棒蘸取溶液滴在湿润的pH试纸上,与标准比色卡对照
⑥向NaOH溶液中滴加Al2(SO43溶液和向Al2(SO43溶液中滴加NaOH溶液现象不同
⑦可用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中混有的少量二氧化硫
II. (6分)某同学设计了如图所示的套管实验装置(部分装置未画出)来制备SO2并利用实验现象来检验其还原性,制备SO2时选用的试剂为Cu和浓H2SO4。回答下列问题:

(1)写出制取SO2的化学方程式:                                           
(2)该反应中浓H2SO4表现的化学性质有                    
(3)该同学利用实验现象来检验SO2的还原性,则选用的试剂为    
A.双氧水(H2O2)         B.品红溶液        C.酸性高锰酸钾溶液
检验SO2还原性的试管中的现象为                          

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科目:高中化学 来源:山东省期中题 题型:实验题

I. 下列实验操作或对实验事实的描述不正确的是_________(填序号)
①分液操作时,分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出
②向沸腾的NaOH稀溶液中滴加FeCl3饱和溶液,以制备Fe(OH)3胶体
③石油的分馏实验中,需将温度计的水银球插入液面以下以控制液体温度
④用瓷坩埚熔化各种钠的化合物  
⑤测溶液大致的pH:用玻璃棒蘸取溶液滴在湿润的pH试纸上,与标准比色卡对照
⑥向NaOH溶液中滴加Al2(SO4)3溶液和向Al2(SO4)3溶液中滴加NaOH溶液现象不同
⑦可用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中混有的少量二氧化硫
II. 某同学设计了如图所示的套管实验装置(部分装置未画出)来制备SO2并利用实验现象来检验其还原性,制备SO2时选用的试剂为Cu和浓H2SO4。回答下列问题:
(1)写出制取SO2的化学方程式:_______________。
(2)该反应中浓H2SO4表现的化学性质有________________________ 。
(3)该同学利用实验现象来检验SO2的还原性,则选用的试剂为__________。
A.双氧水(H2O2
B.品红溶液
C.酸性高锰酸钾溶液
检验SO2还原性的试管中的现象为__________________ 。

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科目:高中化学 来源:2012-2013学年黑龙江省大庆实验中学高三(上)期中化学试卷(解析版) 题型:解答题

某学生设计如图甲实验装置利用氯气与潮湿的消石灰反应制取少量漂白粉(这是一个放热反应),据此回答下列问题:
(1)A仪器的名称是______,D的作用______.
(2)漂白粉将在U型管中产生,其化学反应方程式是______.
(3)有同学建议在两个橡皮套管内的玻璃管口应尽量紧靠,原因是______
(4)此实验结果所得Ca(ClO)2产率太低.经分析并查阅资料发现主要原因是在U型管中存在两个副反应:1度较高时氯气与消石灰反应生成了Ca(ClO32,为避免此副反应的发生,可采取的措施是______,有同学测出了反应后溶液中ClO-、ClO3-两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的关系曲线,粗略表示为如图乙(不考虑氯气和水的反应).
a、图中曲线I表示______离子的物质的量随反应时间变化的关系.
b、所取石灰乳中含有Ca(OH)2的物质的量为______mol.
c、另取一份与②等物质的量的石灰乳,以较大的速率通入足量氯气,反应后测得产物中Cl-的物质的量为0.37mol,则产物中n(ClO-)/n(ClO3-)=______
②试判断另一个副反应是(写出此反应方程式)______;为避免此副反应发生,可采取的措施是______

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