【题目】海洋中繁衍着无数水生生物,海带中含有丰富的碘。为了从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行了以下实验:
(1)步骤①的实验操作名称是________;
(2)现有烧杯、玻璃棒以及必要的夹持仪器、物品。完成步骤①的实验尚缺少的玻璃仪器是_________________,步骤③中的萃取剂可选择________________
(3)步骤②中反应的离子方程式是______________________________;
(4)请设计一种简单的实验方法,检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘:_________________
【答案】过滤 漏斗 苯或汽油或四氯化碳 Cl2+2I- =2Cl- +I2 取样,加入淀粉溶液,若变蓝色,证明有碘单质(或加入CCl4萃取,分液,若下层呈紫色,证明有碘单质)
【解析】
由题给流程图可知,海带晒干灼烧得到海带灰,将海带灰溶于水浸泡得到海带灰悬浊液,过滤海带灰悬浊液得到含碘离子的溶液,向含碘离子的溶液中通入适量氯气,氯气与碘离子发生置换反应生成碘单质得到含碘单质的溶液,然后向含碘单质的溶液加入有机溶剂萃取,分液得到含单质碘的有机溶液,最后加热蒸馏得到单质碘。
(1)步骤①为过滤海带灰悬浊液得到含碘离子的溶液,故答案为:过滤;
(2)过滤用到的仪器有带铁圈的铁架台、漏斗、烧杯、玻璃棒,则缺少的仪器为漏斗;步骤③向含碘单质的溶液加入有机溶剂做萃取剂,萃取剂可以选择不溶于水、不与溶质和水反应、碘在有机溶剂中的溶解度大得多的苯或汽油或四氯化碳,故答案为:漏斗;苯或汽油或四氯化碳;
(3)步骤②的反应为氯气与碘离子发生置换反应生成碘单质,反应的离子方程式为Cl2 + 2I- = 2Cl- + I2,故答案为:Cl2 + 2I- = 2Cl- + I2;
(4)若提取碘后的水溶液中含有单质碘,加入淀粉溶液,溶液变蓝色;或加入CCl4振荡静置,溶液分层,下层呈紫色,故答案为:取样,加入淀粉溶液,若变蓝色,证明有碘单质(或加入CCl4萃取,分液,若下层呈紫色,证明有碘单质)。
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【题目】用纯净的CaCO3与100 mL稀盐酸反应制取CO2,实验过程记录如图所示(CO2的体积已折算为标准状况下的体积)。下列分析正确的是
A. OE段的平均反应速率最快
B. EF段,用盐酸表示该反应的平均反应速率为0.4 mol/(L·min)
C. OE、EF、FG三段中,该反应用二氧化碳表示的平均反应速率之比为2∶6∶7
D. F点收集到的CO2的量最多
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【题目】研究氮及其化合物的性质在人类进步过程中具有极为重要的意义。
(1)肼(N2H4)与N2O4分别是火箭发射中最常用的燃料与氧化剂。已知2N2H4(l)+N2O4(l)===3N2(g)+4H2O(l) ΔH=-1 225 kJ·mol-1。几种化学键的键能数据如下:
化学键 | N—H | N—N | N≡N | O—H |
键能/(kJ·mol-1) | 390 | 190 | 946 | 460 |
则1 mol N2O4(l)完全分解成相应的原子时需要吸收的能量是________。
(2)N2O4与NO2转化的热化学方程式为N2O4(g)2NO2(g) ΔH=+24.4 kJ·mol-1。
①将一定量的N2O4投入固定容积的真空容器中,下述现象能说明反应达到平衡的是________(填字母)。
a.v正(N2O4)=2v逆(NO2) b.体系颜色不变
c.气体平均相对分子质量不变 d.气体密度不变
②在一密闭容器中发生该反应,达到平衡后,保持体积不变升高温度,再次达到平衡时,则混合气体的颜色________(填“变深”“变浅”或“不变”),判断理由______________________________________。
③平衡常数K可用反应体系中气体物质平衡分压表示,即K表达式中平衡浓度可用平衡分压代替,分压=总压×物质的量分数[例如:p(NO2)=p总×x(NO2)]。写出上述反应平衡常数K的表达式________(用p总、各气体物质的量分数x表示);影响K的因素为________。
(3)氨是一种重要的化工原料,在工农业生产中有广泛的应用。在773 K时,分别将2.00 mol N2和6.00 mol H2充入一个固定容积为1 L的密闭容器中,限着反应的进行,气体混合物中n(H2)、n(NH3)与反应时间(t)的关系如表所示:
t/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
n(H2/span>)/mol | 6.00 | 4.50 | 3.60 | 3.30 | 3.03 | 3.00 | 3.00 |
n(NH3)/mol | 0 | 1.00 | 1.60 | 1.80 | 1.98 | 2.00 | 2.00 |
①该温度下,若向同容积的另一容器中投入N2、H2、NH3,其浓度均为3 mol·L-1,则此时v正________________(填“大于”“小于”或“等于”)。
②由表中的实验数据可得到“c—t”的关系,如图1所示,表示c(N2)—t的曲线是________。在此温度下,若起始充入4 mol N2和12 mol H2,则反应刚达到平衡时,表示c(H2)—t的曲线上相应的点为________。
(4)有人设想以N2和H2为反应物,以溶有A的稀盐酸为电解质溶液,可制造出既能提供电能,又能固氮的新型燃料电池,装置如图2所示。电池正极的电极反应式是____________________,A是_______________________________。
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【题目】下列化学反应的离子方程式正确的是
A.氢氧化镁中滴加盐酸:H++OH-=H2O
B.碳酸氢钙溶液中加入氢氧化钠溶液:HCO3-+OH-=CO32-+H2O
C.金属铝溶于氢氧化钠溶液:2Al +2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑
D.用FeCl3溶液腐蚀铜电路板:Fe3++Cu=Fe2++Cu2+
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【题目】25℃时,已知AgCl的Ksp=1.8×10-10,Ag2CO3在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示,下列说法错误的是
A. Ag2CO3的Ksp为8.1×10-12
B. Ag2CO3(s)+2Cl-(aq)2AgCl(s)+CO32-(aq)的平衡常数K=2.5×108
C. 在Ag2CO3的饱和溶液中加入K2CO3(s)可使c(CO32-)增大(由Y点到Z点)
D. 在0.001molL-1AgNO3溶液中滴入同浓度的KCl和K2CO3的混合溶液,CO32-先沉淀
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【题目】研究氮氧化物的反应机理,对于消除其对环境的污染有重要意义。
(1)升高温度,绝大多数的化学反应速率增大,但是2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的反应速率却随着温度的升高而减小。查阅资料知:2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的反应历程分两步:
I.2NO(g) N2O2(g)(快) △H1<0 v1正=k1正c2(NO) v1逆=k1逆c(N2O2)
Ⅱ.N2O2(g)+O2(g) 2NO2(g)(慢) △H2<0 v2正=k2正c(N2O2)c(O2) v2逆=k2逆c2(NO2)
请回答下列问题:
①反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)的△H=___________(用含△H1和△H2的式子表示)。一定温度下,反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)达到平衡状态,请写出用k1正、k1逆、k2正、k2逆表示的平衡常数表达式K=___________,升高温度,K值___________(填“增大”“减小”或“不变”)
②决定2NO(g)+O2(g)2NO2(g)反应速率的是反应Ⅱ,反应I的活化能E1与反应Ⅱ的活化能E2的大小关系为E1___________E2(填“>”“<”或“=”)。由实验数据得到v2正~c(O2)的关系可用图表示。当x点升高到某一温度时,反应重新达到平衡,则变为相应的点为___________(填字母)。
(2)通过图所示装置,可将汽车尾气中的NO、NO2转化为重要的化工原料HNO3,其中A、B为多孔惰性电极。该装置的负极是__________ (填“A”或“B”),B电极的电极反应式为__________。
(3)实验室可用NaOH溶液吸收NO2,反应为2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O。含0.2 mol NaOH的水溶液与0.2 mol NO2恰好完全反应得1L溶液甲,溶液乙为0.1mol/L的CH3COONa溶液,则两溶液中c(NO3-)、c (NO2-)和c(CH3COO-)由大到小的顺序为__________(已知HNO2的电离常数Kα=7.1×10-4mol/L,CH3COOH的电离常数Kα=1.7×10-5mol/L)。可使溶液甲和溶液乙的pH相等的方法是__________。
a.向溶液甲中加适量水 b.向溶液甲中加适量NaOH
c.向溶液乙中加适量水 d.向溶液乙中加适量NaOH
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【题目】如图1所示,某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,其中乙烧杯中X为阳离子交换膜。请按要求回答相关问题:
(1)甲烷燃料电池负极电极反应式是___________;正极电极反应式是___________________
(2)石墨(C)为__________极,其电极反应式为____________________________;乙中总反应的离子方程式为__________________________________________________
(3)若在标准状况下,有2.24 L氧气参加反应,则丙装置中阴极析出铜的质量为_________g ;
(4)若将甲装置中的甲烷换成甲醇(CH3OH),KOH溶液换成稀硫酸,则负极电极反应式为___________,消耗等量氧气时,需要甲烷与甲醇的物质的量之比为_________。
(5)NO2、O2和熔融NaNO3可制作燃料电池,其原理见图2,该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y,其电极反应式为________________________________
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【题目】(13分)用辉铜矿(主要成分为 Cu2S,含少量Fe2O3、SiO2,等杂质)制备难溶于水的碱式碳酸铜的流程如下:
(1)下列措施是为了加快浸取速率,其中无法达到目的的是____(填字母)。
A.延长浸取时间 | B.将辉铜矿粉碎 |
C.充分搅拌 | D.适当增加硫酸浓度 |
(2)滤渣I巾的主要成分是MnO2、S、SiO2,请写出“浸取”反应中生成S的离子方程式:_______。
(3)研究发现,若先除铁再浸取,浸取速率明显变慢,可能的原因是___________。
(4)“除铁”的方法是通过调节溶液pH,使Fe3+转化为Fe(OH)3,则加入的试剂A可以是_______(填化学式);“赶氨”时,最适宜的操作方法是________。
(5)“沉锰”(除Mn2+)过程中有关反应的离子方程式为_______。
(6)滤液Ⅱ经蒸发结晶得到的盐主要是___________(填化学式)。
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