【题目】绿矾FeSO47H2O广泛用于医药和工业领域。以下是FeSO47H2O的实验室制备流程图。根据题意完成下列填空:
(1)碳酸钠溶液能除去酯类油污,是因为_________________________(用离子方程式表示),反应Ⅰ需要加热数分钟,其原因是______________________________。
(2)废铁屑中含氧化铁,反应II的离子方程式____________________,判断反应II完成的现象是: ______________________________________。
【答案】CO32-+H2O HCO3-+OH-、HCO3-+H2O
H2CO3+OH- 升温,促进水解,溶液碱性增强,使反应充分进行 Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、2Fe3++Fe=3Fe2+、Fe+2H+=Fe2++H2↑ 铁屑不再溶解,表面无气泡产生
【解析】
(1)碳酸钠是强碱弱酸盐,弱酸根离子发生水解反应,结合油脂中的水解反应原理分析;盐的水解反应是吸热反应,根据化学平衡移动原理分析温度对盐水解的影响;
(2)废铁屑中含有Fe、Fe2O3,当向其中加入稀硫酸时,Fe2O3与硫酸反应产生硫酸铁和水;铁与硫酸反应产生硫酸亚铁和水,铁与硫酸铁反应产生硫酸亚铁,据此书写反应方程式;Fe与酸反应会放出气体,若反应完全,最终不会发生固体溶解及产生气泡现象。
(1)碳酸钠是强碱弱酸盐,在溶液中盐电离产生的弱酸根离子CO32-发生水解反应,CO32-+H2O HCO3-+OH-,消耗水电离产生的H+,使溶液中c(OH-)>c(H+),水解产生的HCO3-会进一步发生水解反应:HCO3-+H2O
H2CO3+OH-,最终溶液显碱性,而油脂属于酯,在碱性条件下发生水解反应产生可溶性的盐和甘油,因而能够酯类油污;碳酸钠是强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,盐的水解反应是吸热反应,升高温度,盐的水解平衡正向移动,因而促进了盐的水解,最终使溶液碱性增强,盐溶液的碱性增强,则油脂的水解程度会增大,因此使反应充分进行;
(2)废铁屑中含氧化铁,所以反应II的离子方程式有Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、2Fe3++Fe=3Fe2+、Fe+2H+=Fe2++H2↑;若上述反应不再发生,就不能有固体物质溶解和产生气体,因此判断反应II完成的现象是铁屑不再溶解,表面无气泡产生。
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【题目】下列浓度关系正确的是( )
A. 0.1mol/L的NH4HSO4溶液中滴加0.1mol/L的Ba(OH)2溶液至沉淀刚好完全:c(NH4+)>c(OH-)>c(SO42-)>c(H+)
B. 若将CO2通入0.1mol/LNa2CO3溶液至溶液中性,则溶液中: 2c(CO32-)+c(HCO3-)=0.1mol/L
C. 0.1mol/L的NaOH溶液与0.2mol/L的HCN溶液等体积混合,所得溶液呈碱性:c(Na+)>c(CN-)>c(HCN)>c(OH-)>c(H+)
D. 向1L 1mol/L的KOH热溶液中通入一定量的Cl2,恰好完全反应生成氯酸钾、次氯酸钾和氯化钾的混合溶液:c(K+)+c(H+)=6c(ClO3-)+2c(ClO-)+c(HClO)+c(OH-)
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【题目】H2O2是中学化学中一种重要的物质。请回答下列问题:
Ⅰ.一定条件下,烧杯中H2O2溶液发生分解反应放出气体的体积和时间的关系如图所示:
则由D到A过程中,随着反应的进行反应速率逐渐_________(选填 “加快”或“减慢”),其变化的原因是________________________________________。
Ⅱ.为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。
(1)定性图甲可通过观察_________定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3溶液改为Fe2(SO4)3溶液更合理,其理由是_______。
(2)定量如图乙所示,实验时均以生成40 mL气体为准,其他可能影响实验的因素均已忽略。图中仪器A的名称为_______,实验中需要测量的数据是_____________。
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【题目】含氮化合物在材料方面的应用越来越广泛。
(1)甲胺(CH3NH2)是合成太阳能敏化剂的原料。工业合成甲胺原理:
CH3OH(g)+NH3(g)CH3NH2(g)+H2O(g)△H。
①已知键能指断开1mol气态键所吸收的能量或形成1mol气态键所释放的能量。几种化学键的键能如下表所示:
化学键 | C-H | C-O | H-O | N-H | C-N |
键能/kJ·mol-1 | 413 | 351 | 463 | 393 | 293 |
则该合成反应的△H=______________。
②一定条件下,在体积相同的甲、乙、丙、丁四个容器中,起始投入物质如下:
NH3(g)/mol | CH3OH(g)/mol | 反应条件 | |
甲 | 1 | 1 | 498K,恒容 |
乙 | 1 | 1 | 598K,恒容 |
丙 | 1 | 1 | 598K,恒压 |
丁 | 2 | 3 | 598K,恒容 |
达到平衡时,甲、乙、丙、丁容器中的CH3OH转化率由大到小的顺序为_______________。
(2)工业上利用镓(Ga)与NH3在高温下合成固体半导体材料氮化镓(GaN),其反应原理为2Ga(s)+2NH3(g)2GaN(s)+3H2(g)△H=-30.81kJ·mol-1。
①在密闭容器中充入一定量的Ga与NH3发生反应,实验测得反应体系与温度、压强的相关曲线如图所示。图中A点与C点的化学平衡常数分别为KA和KC,下列关系正确的是_________(填代号)。
a.纵轴a表示NH3的转化率 b.纵轴a表示NH3的体积分数 c.T1<T2 d.KA<Kc
②镓在元素周期表位于第四周期第ⅢA族,化学性质与铝相似。氮化镓性质稳定,不溶于水,但能缓慢溶解在热的NaOH溶液中,该反应的离子方程式为_____________________。
(3)用氮化镓与铜组成如图所示的人工光合系统,利用该装置成功地以CO2和H2O为原料合成CH4。铜电极表面发生的电极反应式为___________。两电极放出O2和CH4相同条件下的体积比为________,为提高该人工光合系统的工作效率,可向装置中加入少量的__________(填“盐酸”或“硫酸”)。
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【题目】下列实验不能达到预期实验目的是()
序号 | 实验内容 | 实验目的 |
A | 室温下,用pH试纸测定浓度为0.1mol·L-1NaClO溶液和0.1mol·L-1CH3COONa溶液的pH | 比较HClO和CH3COOH的酸性强弱 |
B | 向盛有1mL硝酸银溶液的试管中滴加NaCl溶液,至不再有沉淀生成,再向其中滴加Na2S溶液 | 说明一种沉淀能转化为另一种溶解度更小的沉淀 |
C | 向含有少量FeCl3的MgCl2溶液中加入足量Mg(OH)2粉末,搅拌一会过滤 | 除去MgCl2中少量FeCl3 |
D | 室温下,分别向2支试管中加入相同体积、相同浓度的Na2S2O3溶液,再分别加入相同体积不同浓度的稀硫酸 | 研究浓度对反应速率的影响 |
A. A B. B C. C D. D
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【题目】有关下列四个常用电化学装置的叙述中,正确的是
图Ⅰ碱性锌锰电池 | 图Ⅱ铅-硫酸蓄电池 | 图Ⅲ电解精炼铜 | 图Ⅳ银锌纽扣电池 |
A. 图Ⅰ所示电池中,MnO2的作用是催化剂
B. 图Ⅱ所示电池放电过程中,硫酸浓度不断增大
C. 图Ⅲ所示装置工作过程中,电解质溶液中Cu2+浓度始终不变
D. 图Ⅳ所示电池中,Ag2O是氧化剂,电池工作过程中还原为Ag
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【题目】一定温度下,在固定容积、体积为2 L的密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2发生反应,当反应进行到10 s末时反应达到平衡,此时容器中c(NH3)=0.1mol·L-1。下列有关判断错误的是
A.反应达平衡时N2的转化率为10%
B.反应进行到10 s末时,H2的平均反应速率是0.03 mol·(L·s)-1
C.该反应达到平衡时,N2的平衡浓度为0.45 mol/L
D.该反应达到平衡时的压强是起始时压强的0.95倍
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【题目】氢卤酸能量关系如图。下列说法不正确的是:
A. 相同条件下,HCl的△H2比HBr的小
B. 已知HF气体溶于水放热,则HF的△H1>0
C. 相同条件下,HCl的△H3+△H4与HI的一样大
D. 一定条件下气态原子生成1 mol H-X键放出a kJ能量,则该条件下△H2=a kJ mol-1
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