【题目】某实验小组用0.50 mol·L-1 NaOH溶液和0.50 mol·L-1硫酸进行中和热的测定。
Ⅰ.配制0.50 mol·L-1 NaOH溶液
(1)若实验中大约要使用245 mL NaOH溶液,至少需要称量NaOH固体_____g。
(2)从下表中选择,称量NaOH固体所需要的仪器是(填字母)________。
名称 | 托盘天平(带砝码) | 小烧杯 | 坩埚钳 | 玻璃棒 | 药匙 | 量筒 |
仪器 | ||||||
序号 | a | b | c | d | e | f |
Ⅱ.测定稀硫酸和稀氢氧化钠溶液中和热的实验装置如图所示。
(1)若生成1 mol H2O时反应放出的热量为57.3 kJ,写出该反应的热化学方程式:__________。
(2)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸进行实验,实验数据如下表。
①请填写下表中的空白:
实验次数 | 起始温度t1/℃ | 终止温度t2/℃ | 温度差平均值(t2-t1)/℃ | ||
H2SO4 | NaOH | 平均值 | |||
1 | 26.2 | 26.0 | 26.1 | 30.1 | ______ |
2 | 27.0 | 27.4 | 27.2 | 33.3 | |
3 | 25.9 | 25.9 | 25.9 | 29.8 | |
4 | 26.4 | 26.2 | 26.3 | 30.4 |
②用上述实验数值计算结果为____kJmol-1,与57.3 kJmol-1有偏差,产生偏差的原因可能是_____(填字母)。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
【答案】5.0 abe 1/2H2SO4(aq)+NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1 4.0 53.5 kJ·mol-1 acd
【解析】
Ⅰ.(1)没有245mL容量瓶,需要配制250mL溶液,则要称量NaOH固体m=nM=cVM=0.5mol/L×0.5L×40g/mol=5.0g;
(2)氢氧化钠要在称量瓶或者小烧杯中称量,称量固体氢氧化钠所用的仪器有天平、烧杯和药匙,故答案为:a b e;
Ⅱ.(1)中和热为酸碱中和生成1mol H2O时的焓变,所以表示稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的热化学方程式为:H2SO4(aq)+ NaOH(aq)=
Na2SO4(aq)+ H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1;
(2)①第2组数据明显有误,所以删掉,其它三组数据求平均值,温度差平均值==4.0°C;
②50mL0.50mol/L氢氧化钠与30mL0.50mol/L硫酸溶液进行中和反应生成水的物质的量为0.05L×0.50mol/L=0.025mol,溶液的质量为:80mL×1g/ml=80g,温度变化的值为△T=4℃,则生成0.025mol水放出的热量为Q=mc△T=80g×4.18J/(g℃)×4.0℃=1337.6J,即1.3376kJ,所以实验测得的中和热△H=-=-53.5 kJ·mol-1;
③a、实验装置保温、隔热效果必须好,否则结果偏低,选项a符合;
b、量取NaOH溶液的体积时仰视读数,会导致所量的氢氧化钠体积偏大,放出的热量偏高,则大于57.3kJ/mol,选项b不符合;
c、尽量一次快速将NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,不允许分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中,否则造成热量散失,选项c符合;
d、用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度,发生酸碱中和放热,使所测温度偏高,结果偏低,选项d符合。
答案选acd。
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【题目】在四个不同的容器中,在不同的条件下进行合成氨的反应,根据下列在相同时间内测定的结果判断,化学反应速率最快的是 ( )
A.v(H2)=0.2 mol·L-1·min-1B.v(H2)=0.04 mol·L-1·s-1
C.v(N2)=0.01 mol·L-1·s-1D.v(N2)=0.2 mol·L-1·min-1
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【题目】在一体积2L的密闭容器中加入反应物N2、H2,发生如下反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。反应过程中的部分数据如下表所示,下列说法正确的是
物质的量/ mol 时间/min | n(N2) | n(H2) | n(NH3) |
0 | 1.0 | 1.2 | 0 |
2 | 0.9 | ||
4 | 0.75 | ||
6 | 0.3 |
A. 0~2 min内,NH3的反应速率为0.1 mol·Lˉ1·minˉ1
B. 2 min时, H2的物质的量0.3 mol
C. 4 min时,反应已达到平衡状态,此时正、逆反应的速率都为0
D. 4~6 min内,容器内气体分子的总物质的量不变
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【题目】用含锂废渣(主要金属元素的含量:Li 3.50% Ni 6.55% Ca 6.41% Mg 13.24%)制备Li2CO3,并用其制备锂电池的正极材料LiFePO4。部分工艺流程如下:
资料:i滤液1、滤液2中部分例子浓度(g·L-1)
Li+ | Ni2+ | Ca2+ | Mg2+ | |
滤液1 | 22.72 | 20.68 | 0.36 | 60.18 |
滤液2 | 21.94 | 7.7×10-3 | 0.08 | 0.78×10-3 |
ii.EDTA能和某些二价金属离子形成稳定的水溶性络合物
iii.某些物质的溶解度(S)
T/℃ | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
S(Li2CO3)/g | 1.33 | 1.17 | 1.01 | 0.85 | 0.72 |
S(Li2SO4)/g | 34.7 | 32.7 | 31.7 | 30.9 |
I.制备Li2CO3粗品
(1)上述流程中为加快化学反应速率而采取的措施是____。
(2)滤渣2的主要成分有____。
(3)向滤液2中先加入EDTA,再加入饱和Na2C03溶液,90℃充分反应后,分离出固体 Li2CO3粗品的操作是_______。
(4)处理lkg含锂3.50%的废渣,锂的浸出率为a,Li+转化为Li2CO3的转化率为b,则粗品中含Li2CO3的质量是________g。(摩尔质量:Li2CO3 74 g.mol4)
II.纯化Li2CO3粗品
(5)将Li2CO3转化为LiHCO3后,用隔膜法电解LiHCO31溶液制备高纯度的LiOH,再转化得电池级Li2CO3。电解原理如图所示,阳极的电极反应式是____,该池使用了_________(填“阳”或“阴”)离子交换膜。
Ⅲ.制备 LiFePO4
(6)将电池级Li2CO3和C、FePO4高温下反应,生成LiFePO4和一种可燃性气体,该反应的化学方程式是_________。
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【题目】氢氧化铈[Ce(OH)4]是一种重要的稀土氢氧化物。平板电视显示屏生产过程中会产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2),某课题组以此粉末为原料回收铈,设计实验流程如下:
下列说法错误的是
A. 滤渣A中主要含有SiO2、CeO2
B. 过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒
C. 过程②中发生反应的离子方程式为CeO2+H2O2+3H+=Ce3++2H2O+O2↑
D. 过程④中消耗 11.2L O2(已折合成标准状况),转移电子数为2×6.02×1023
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【题目】在恒容密闭容器中进行反应:X2(g)+Y2(g)Z(g)。已知X2、Y2、Z的起始浓度分别为0.1mol·L-1,0.3mol·L-1,0.2mol·L-1。在一定条件下,当反应达到平衡时,各物质的浓度可能是
A.Z为0.3mol·L-1B.X2为0.3mol·L-1
C.Y2为0.4mol·L-1D.Z为0.4mol·L-1
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【题目】已知甲、乙、丙、丁是中学化学中四种常见的物质,其转化关系如图所示。则甲和丁可能是
①N2和O2 ②C12和Fe ③C和O2 ④SO2和NaOH溶液
A.①②B.①②③C.②③④D.①②③④
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【题目】室温下,CuSO4·5H2O(s)、CuSO4(s)与其水溶液之间转化的焓变关系如图:
已知CuSO4·5H2O(s)溶于水,溶液温度降低;CuSO4(s)溶于水,溶液温度升高。
下列有关说法正确的是
A.从硫酸铜溶液中析出CuSO4·5H2O(s)的反应焓变△H>0
B.1mol CuSO4(s)的总能量大于1mol Cu2+(aq)与1mol SO42-(aq)的总能量
C.△H2<△H1
D.△H1=△H2+△H3
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【题目】某课外活动小组同学用下图装置进行实验,试回答下列问题:
Ⅰ.以图1的实验装置进行实验。
(1)若开始时打开开关K2,闭合开关K1,则该装置为_________(填装置名称)。
(2)若开始时打开开关K1,闭合开关K2,则:
①U型管里总反应的离子方程式为______________________________________
②对于上述实验,下列说法正确的是________(填序号)。
A.溶液中Na+向B极移动
B.从A极处逸出的气体能使湿润的KI淀粉试纸变蓝
C. 反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度
D. 若标准状况下从A极逸出2.24L气体,则外电路上通过的电子数目略大于0.2NA
Ⅱ.以图2的实验装置进行实验。
(3)该小组同学认为,如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法,那么可以设想用如图2装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾(电解槽内的阳离子交换膜只允许阳离子通过,阴离子交换膜只允许阴离子通过)。
①该电解槽的阳极反应式为___________________________。此时通过阴离子交换膜的离子数_____(填“大于”、“小于”或“等于”)通过阳离子交换膜的离子数。
②制得的氢氧化钾溶液从出口___(填“A”、“B”、“C”、“D”)导出。
③通电开始后,阴极附近溶液的pH会增大,请简述原因_______________________。
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