【题目】光卤石(组成为KCl·MgCl2·nH2O)是制取钾肥和冶炼金属镁的重要原料。为测定光卤石的组成,某化学小组在实验室进行如下实验。回答下列问题:
(一)光卤石中结晶水含量测定,所用装置如图所示。
(1)装置A的作用是_____________,其中仪器 R的名称是_______。装置B盛放的试剂是______;装置D的作用是_____________________________。
(2)实验包括如下步骤,正确的先后顺序为____________(填序号)。
①点燃装置C中的酒精灯;②打开装置A中R的活塞;③组装仪器,并检查装置的气密性;④装入药品;⑤关闭装置A中R的活塞;⑥熄灭装置C中的酒精灯。
(3)写出装置C中硬质玻璃管内发生反应的化学方程式:________________________(光卤石用“KCl·MgCl2·nH2O”表示)。
(4)若装置C中硬质玻璃管的质量为ag,实验前称量得硬质玻璃管和样品的总质量为bg,充分反应并冷却后,称量得硬质玻璃管和剩余固体的总质量为cg。则KCl·MgCl2·nH2O中n=______(用含a、b、c的代数式表示)。
(二)测定纯净的光卤石中Mg2+的质量分数。
取wg纯净的光卤石溶于稍过量的稀硝酸中,再用水稀释,配制成250mL溶液。取25.00 mL溶液于锥形瓶中,滴几滴K2CrO4溶液(作指示剂),用c mol·L-1的AgNO3标准溶液滴定至终点,消耗V mL AgNO3标准溶液。
(5)纯净的光卤石中所含镁元素的质量分数为_____%(用含w、c、V的代数式表示)。
(6)其他操作均正确,若滴定开始时仰视读数,滴定终点时俯视读数,则测得的结果会_____(填“偏高”偏低”或“无影响”)。
【答案】制取 HCl气体 分液漏斗 浓硫酸 吸收尾气中的氯化氢、水蒸气及空气中的水蒸气 偏低
【解析】
A中浓硫酸使HCl逸出,B中为浓硫酸干燥HCl气体,C中发生,装置C中硬质玻璃管的质量为ag,实验前称量得硬质玻璃管和样品的总质量为bg,充分反应并冷却后,称量得硬质玻璃管和剩余固体的总质量为cg,可知的质量为,生成水的质量为,生成KCl和的质量为,D中碱石灰可吸收尾气,且防止空气中水进入C中,以此来解答。
(1)装置A的作用是制取 HCl气体,由图可知,R是分液漏斗,装置B中的试剂是浓硫酸,装置D的作用是吸收尾气中的氯化氢、水蒸气及空气中的水蒸气,故答案为:制取HCl气体;分液漏斗;浓硫酸;吸收尾气中的氯化氢、水蒸气及空气中的水蒸气;
(2)实验时先检验装置的气密性,然后加药品,打开装置A处的分液漏斗的活塞,点燃装置C处的酒精灯,熄灭装置C处的酒精灯,最后关闭A处的分液漏斗的活塞,实验步骤的先后顺序为,故答案为:;
(3)装置C中硬质玻璃管内发生反应的化学方程式为,故答案为:;
(4)的质量为,生成水的质量为,生成KCl和的质量为,则,即中,故答案为:;
(5)由可知,纯净的光卤石中所含的质量分数为,故答案为:%;
(6)若滴定开始时仰视读数,滴定终点时俯视读数,消耗硝酸银溶液的体积偏小,则测得的结果会偏低,故答案为:偏低。
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【题目】某烃的衍生物W,仅含C、H、O三种元素.测其密度是相同条件下H2的45倍,各元素的质量百分含量如下表:
C% | H% | O% |
40.00% | 6.67% | 53.33% |
已知,W既能与乙酸反应,又能与乙醇反应,生成物都是酯和水。W的核磁共振氢谱图中有四种吸收峰,面积之比为3:1:1:1。
求:(1)W的相对分子质量为___;
(2)试计算确定W的分子式:___;
(3)W的结构简式为:___。
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【题目】乙烯的分子式为C2H4,是一种重要的化工原料和清洁能源,研究乙烯的制备和综合利用具有重要意义。
请回答下列问题:
(1)乙烯的制备:工业上常利用反应C2H6(g)C2H4(g)+H2(g) △H制备乙烯。
已知:Ⅰ.C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) △H1=-1556.8kJ·mol-1;
Ⅱ.H2(g)+O2(g)=H2O(1) △H2=-285.5kJ·mol-1;
Ⅲ.C2H6(g)+O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l) △H3=-1559.9kJ·mol-1。
则△H=___kJ·mol-1。
(2)乙烯可用于制备乙醇:C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)。向某恒容密闭容器中充入a mol C2H4(g)和 a mol H2O(g),测得C2H4(g)的平衡转化率与温度的关系如图所示:
①该反应为____热反应(填“吸”或“放”),理由为____。
②A点时容器中气体的总物质的量为____。已知分压=总压×气体物质的量分数,用气体分压替代浓度计算的平衡常数叫压强平衡常数(KP),测得300℃时,反应达到平衡时该容器内的压强为b MPa,则A点对应温度下的KP=____MPa-1(用含b的分数表示)。
③已知:C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)的反应速率表达式为v正=k正c(C2H4)·c(H2O),v逆=k逆c(C2H5OH),其中,k正、k逆为速率常数,只与温度有关。则在温度从250℃升高到340℃的过程中,下列推断合理的是___(填选项字母)。
A.k正增大,k逆减小 B.k正减小,k逆增大
C.k正增大的倍数大于k逆 D.k正增大的倍数小于k逆
④若保持其他条件不变,将容器改为恒压密闭容器,则300℃时,C2H4(g)的平衡转化率__10%(填“>”“<”或“=”)。
(3)乙烯可以被氧化为乙醛(CH3CHO),电解乙醛的酸性水溶液可以制备出乙醇和乙酸,则生成乙酸的电极为_____极(填“阴”或“阳”),对应的电极反应式为___。
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【题目】某学习小组通过实验研究Na2O2与水的反应。
操作 | 现象 |
向盛有4.0g Na2O2的烧杯中加入50mL蒸馏水 | 剧烈反应,产生能使带火星木条复燃的气体,得到的无色溶液a |
向溶液a中滴入两滴酚酞 | ⅰ.溶液变红 ⅱ.10分钟后溶液颜色明显变浅,稍后,溶液变为无色 |
(1)Na2O2的电子式为___________。它与水反应的离子方程式是__________________。
(2)甲同学认为ⅱ中溶液褪色是溶液a中存在较多的H2O2,H2O2与酚酞发生了反应,并实验证实了H2O2的存在;取少量溶液a,加入试剂___________(填化学式),有气体产生。
(3)乙同学查阅资料获悉:用KMnO4可以氧化H2O2并测定其含量。取20.00mL溶液,用稀H2SO4酸化,用0.002mol/L KMnO4溶液滴定,产生气体,溶液褪色,至终点时共消耗10.00mL KMnO4溶液。
①实验中,滴定时KMnO4溶液应装在__________(酸或碱)式滴定管中。
②用单线桥标出该反应电子转移的方向和数目:_______________。
2MnO4-+5H2O2+6H+ = 2Mn2++5O2↑+8H2O。
③溶液a中 c(H2O2)=___________ mol/L。
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【题目】25 ℃时,用0.100 0 mol·L-1的NaOH溶液滴定20 mL0.1000 mol·L-1一元酸HA(pKa=-lgKa=4.75)溶液,其滴定曲线如图所示。下列说法正确的是
A.可用甲基橙溶液作该滴定过程的指示剂
B.当溶液中由水电离出的c水(OH-)=1×10-7时:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)=c(H+)
C.当滴定到pH=4.75时,溶液中:c(Na+ )>c(A-)=c(HA)>c(OH- )
D.当滴入40 mL NaOH溶液时,溶液中:c(Na+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+)
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【题目】在环境和能源备受关注的今天,开发清洁、可再生新能源已成为世界各国政府的国家战略,科学家发现产电细菌后,微生物燃料电池(MFC)为可再生能源的开发和难降解废物的处理提供了一条新途径。微生物燃料电池(MFC)示意图如下所示(假设有机物为乙酸盐)。下列说法错误的是
A.A室菌为厌氧菌,B室菌为好氧菌
B.A室的电极反应式为CH3COO8e +2H2O2CO2 +8H+
C.微生物燃料电池(MFC)电流的流向为b→a
D.电池总反应式为CH3COO+2O2+H+2CO2 +2H2O
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【题目】(14分)新型洁净能源能够解决环境污染、能源短缺等问题,真正把“绿水青山就是金山银山”落实到我国的各个角落。氢气作为清洁高效、可持续“零碳”能源被广泛研究,而水煤气变换反应(WGSR)是一个重要的制氢手段。
(1)WGSR 的氧化还原机理和羧基机理如图所示。则热化学方程式CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH中,对ΔH表述错误的是________(填字母)。
A.氧化还原机理途径:ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH5a+ΔH7
B.羧基机理途径:ΔH=ΔH1+ΔH4+ΔH5d+ΔH7
C.氧化还原机理途径:ΔH=ΔH1+ΔH3+ΔH5a+ΔH7
D.羧基机理途径:ΔH=ΔH1+ΔH4+ΔH5c+ΔH7
E.ΔH=ΔH1++ΔH7
(2)水煤气变换反应在不同条件时CO的转化率不同,下图为压力、温度、不同温度时钾的化合物对CO的转化率的影响关系图,请认真观察图中信息,结合自己所学知识及生产实际,写出水煤气变换反应的条件:温度选择________℃;钾的化合物中_______催化效果最明显;压力选择______Mpa,选用此压力的原因为________。
(3)如图是Au12Cu、Au12Pt、Au12Ni三种催化剂在合金团簇上WGSR最佳反应路径的基元反应能量图,反应能垒(活化能)最_______(填“高”或“低”)的步骤,为整个反应的速控步骤;三种催化剂催化反应的速控步骤__________(填“相同”或“不相同”);三种催化剂中,___________在合金团簇上的WGSR各基元反应能垒较小,对 WGSR 表现出较好的催化活性。
(4)已知某密闭容器中存在下列平衡:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),CO的平衡物质的量浓度c(CO)与温度T的关系如图所示。若T1、T2、T3时的平衡常数分别为K1、K2、K3,则K1、K2、K3由小到大的关系为____________。
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【题目】已知A、B、C、D为由短周期元素组成的四种物质,它们有如图所示转化关系,且D为强电解质(其他相关物质可能省略)。
下列说法不正确的是( )
A.若A是共价化合物,则A和D有可能发生氧化还原反应
B.若A为非金属单质,则其组成元素在周期表中的位置可能处于第二周期第ⅣA族
C.若A为非金属单质,则它与Mg反应的产物中阴、阳离子个数比可能为2:3
D.若A是金属或非金属单质,则常温下0.1mol/L的D溶液中由水电离出的c(H+)可能为10-13mol/L
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【题目】合成具有良好生物降解性的有机高分子材料是有机化学研究的重要课题之一。聚醋酸乙烯酯(PVAc)水解生成的聚乙烯醇(PVA),具有良好生物降解性,常用于生产安全玻璃夹层材料PVB。有关合成路线如图(部分反应条件和产物略去)。
已知:Ⅰ.RCHO+R’CH2CHO+H2O
Ⅱ.(R、R′可表示烃基或氢原子)
Ⅲ.A为饱和一元醇,其氧的质量分数约为34.8%,请回答:
(1)C中官能团的名称为_____,该分子中最多有_____个原子共平面。
(2)D与苯甲醛反应的化学方程式为_____。
(3)③的反应类型是____。
(4)PVAc的结构简式为____。
(5)写出与F具有相同官能团的同分异构体的结构简式____(任写一种)。
(6)参照上述信息,设计合成路线以溴乙烷为原料(其他无机试剂任选)合成。____。
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