碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛,在提倡健康生活已成潮流的今天,“低碳生活”不再只是理想,更是一种值得期待的新的生活方式,请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质。
(1)近年来,我国储氢纳米碳管研究取得重大进展,用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒(杂质),这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯,其反应化学方程式为:
____C+____K2Cr2O7 + =___CO2↑+ ____K2SO4 + ____Cr2(SO4)3+ ____H2O
请完成并配平上述化学方程式。
其中氧化剂是________________,氧化产物是_________________
(2)甲醇是一种新型燃料,甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产。工业上一般以CO和H2为原料合成甲醇,该反应的热化学方程式为:
CO(g)+ 2H2(g) CH3OH(g)△H1=-116 kJ·mol-1
①已知: △H2=-283 kJ·mol-1
△H3=-242 kJ·mol-1
则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO 2和水蒸气时的热化学方程式为 ;
②在容积为1L的恒容容器中,分别研究在230℃、250℃
270℃三种温度下合成甲醇的规律。下图是上述三种温度下不同的H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1mol)与CO平衡转化率的关系。
请回答:
ⅰ)在上述三种温度中,曲线Z对应的温度是 。
ⅱ)利用图中a点对应的数据,计算出曲线Z在对应温度下CO(g)+ 2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数K= 。
③在某温度下,将一定量的CO和H2投入10L的密闭容器中,5min时达到平衡,各物质的物质的浓度(mol?L-1)变化如下表所示:
| 0min | 5min | 10min |
CO | 0.1 | | 0.05 |
H2 | 0.2 | | 0.2 |
CH3OH | 0 | 0.04 | 0.05 |
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
A、B、C、D为中学化学四种常见物质,A为红棕色气体,它们之间的相互转化关系如右图。已知:A+H2O→M+C;D+H2O→N,M、N是酸雨的主要成分。
(1)写出下列反应化学方程式
①A+H2O→M+C 。
②A+B→C+D 。
(2)下列哪些物质不能与N的浓溶液反应 。
a.NH3 b.H2 c.SO2 d.H2S
(3)下列实验方案可以用于在实验室制取B的是 。
a.Na2SO3溶液与HNO3 b.Na2SO3固体与浓硫酸
c.固体硫在纯氧中燃烧 d.铜与浓H2SO4加热
(4)某同学认为:将A通入到Na2S溶液中能够证明A的氧化性,此说法是否正确 (填“是”或“否”),请说明理由 。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
氯气及其化合物在工农业生产和人类生活中都有着重要的应用。
(1)Ca(ClO)2、NaClO、NaClO2等含氯化合物都是常用的消毒剂和漂白剂是因为它们都具有__________性,请写出工业上用氯气和NaOH溶液生产消毒剂NaClO的离子方程式____________________。
(2)棕黄色强刺激性气体Cl2O为国际公认高效安全灭菌消毒剂之一,实验室可用潮湿的Cl2与Na2CO3反应制取少量Cl2O,配平并补充完整下列反应方程式:
______Cl2+_______Na2CO3+________=_______NaHCO3+____NaCl+____ Cl2O
(3)黄色气体ClO2可用于污水杀菌和饮用水净化。
①KClO3与SO2在强酸性溶液中反应可制得ClO2,此反应的离子方程式为__________。
②ClO2遇浓盐酸会生成Cl2,每生成1mol Cl2转移电子的物质的量为__________。
③ClO2可将废水中的Mn2+转化为MnO2而除去,本身还原为Cl-,该反应过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_________________。
(4)用Cl2生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应4HCl+O22Cl2+2H2O,可实现氯的循环利用。
已知:①上述反应中,4mol HCl被氧化放出115.6kJ的热量。
②
则断开1 mol H-O键与断开1 mol H-Cl键所需能量相差约为_________kJ,H2O中
H—O键比HC1中H—Cl键(填“强”或“弱”)__________。
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科目:高中化学 来源: 题型:问答题
(18分)某化学研究小组探究溴化亚铁水溶液与氯气反应。
(1)该小组同学用下图所示装置制取干燥纯净的氯气。
仪器A的名称是________,装置C中的试剂是________,装置F的作用是________;写出制备氯气的离子方程式________。
(2)该小组同学对Cl2与FeBr2溶液的反应进行实验探究。
【实验过程】
向l00mL0. 1mol的溶液缓缓通入100 mLCl2(标准状况),溶液由浅绿色逐渐变黄色;继续通人Cl2,溶液黄色加深,变为棕黄色。
【提出假设】上述现象发生的原因可能是:
假设1:Cl2先将Fe2+氧化生成Fe3+,溶液逐渐变黄色,Cl2再把Br-氧化成Br2,溶液变为棕黄色。
假设2:Cl2先将Br-氧化生成Br2,溶液逐渐变黄色,Cl2再把Fe2+氧化成Fe3+,溶液变为棕黄色。
【实验方案】
方案甲:设计实验验证由浅绿色逐渐变黄色的原因________(说明实验操作、现象和结论)。
方案乙:设计对比实验验证氧化性顺序
根据实验得出Cl2、Fe3+、Br2氧化性由强到弱的顺序为________,上述假设合理的是________。
(3)若向含有0.1 molFeBr2的溶液中通人0.1molCl2充分反应,写出反应的离子方程式:________ 。
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科目:高中化学 来源: 题型:计算题
有一硫酸与硝酸的混合溶液,取出10mL加入足量BaCl2溶液,过滤、洗涤、烘干后得到9.32g的沉淀;滤液与4mol·L-1NaOH溶液反应,用去40mLNaOH溶液时恰好完全中和。试求:
(1)混合液中H2SO4、HNO3的物质的量浓度各是多少?
(2)另取10mL原混合液,加入4.48g铜粉共热时,收集到气体在标准状况下的体积为多少毫升?
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
树德中学某化学兴趣小组在实验室用MnO2与浓盐酸反应制备C12(发生装置如图所示)。
(1)制备实验开始时,先检查装置气密性,接下来的操作依次是 序号)。
A.往烧瓶中加入浓盐酸
B.加热
C.往烧瓶中加入MnO2粉末
(2)制备反应会因盐酸浓度下降而停止。为测定反应残余液中盐酸的浓度,兴趣小组同学提出下列实验探究方案:
甲方案:与足量AgNO3溶液反应,称量生成的AgCl质量
乙方案:采用酸碱恰好中和(有指示剂)的方法测定
丙方案:与已知量CaCO3(过量)反应,称量剩余的CaCO3质量
丁方案:与足量Zn反应,测量生成的H2体积(换算为标准状况)
继而进行下列判断和实验:
①判定甲方案是否可行 (填“是”或“否”),理由是 。
②进行乙方案实验:准确量取残余清液稀释一定倍数后作为试样。
a.量取试样20.00 mL,滴入0.200 0 mol/L的NaOH溶液,消耗NaOH溶液22.00 mL,该次测得试样中盐酸浓度为 mol·L一1;
b.重复以上操作多次取平均值获得实验结果
③判断丙方案的实验结果 (填“偏大"、“偏小”或“准确”)。
(已知:部分CaCO3会转化为更难溶的MnCO3)
④进行丁方案实验:装置如图所示(夹持器具已略去)
(i)使Y形管中的残余清液与锌粒反应的正确操作是将 转移到 中。
(ii)反应完毕,每间隔l分钟读取气体体积,气体体积逐次减小,直至不变。气体体积逐次减小的原因是 (排除仪器和实验操作的影响因素)
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
(16分)某校兴趣小组用如图Ⅰ装置制取漂白液(气密性已检验,试剂已添加),并研究其相关性质。
实验操作和现象:打开分液漏斗的活塞,缓缓滴加一定量浓盐酸,点燃酒精灯;一段时间后,关闭分液漏斗的活塞,熄灭酒精灯。
(1)烧瓶中反应的化学方程式是 。
(2)饱和食盐水的作用是 。
(3)若用图Ⅱ装置收集多余的氯气,请在虚线框内画出该装置简图。
(4)修改方案后,该小组同学制得了较高浓度的NaClO溶液。他们把漂白液和滴有酚酞的红色Na2SO3溶液混合后,得到无色溶液。
提出猜想:
ⅰ.NaClO把Na2SO3氧化了 ⅱ.NaClO把酚酞氧化了
ⅲ.NaClO把Na2SO3和酚酞均氧化了
①下列实验方案中可以证明NaClO氧化了Na2SO3的是 (填序号)。
a.向混合后的溶液中加入过量盐酸
b.向混合后的溶液中加入过量盐酸,再加入氯化钡溶液
c.向混合后的溶液中加入过量硝酸,再加入硝酸银溶液
d.向混合后的溶液中加入氢氧化钡溶液,再加入过量盐酸
②为证明NaClO氧化了酚酞,可进行的实验是 。
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
为了验证木炭可被浓H2SO4氧化成CO2,选用下图所示仪器(内含物质)组装成实验装置:
(1)如按气流由左向右流向,连接上述装置的正确顺序是(填各接口字母):
接 , 接 , 接 ;
(2)仪器乙、丙应有怎样的实验现象才表明已检验出CO2?
乙中 ____ ,丙中 ______ ;
(3)丁中酸性KMnO4溶液的作用是 ;
(4)写出甲中反应的化学方程式 。
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
(1)某兴趣小组在实验室探究工业合成硝酸的化学原理。
①氨的催化氧化:图a是探究氨的催化氧化的简易装置,实验中观察到锥形瓶中铂丝保持红热,有红棕色气体生成或白烟产生。白烟的成分是 (填化学式)。
图a 图b
②NO2的吸收:如图b所示,将一瓶NO2倒置于水槽中,在水下移开玻璃片,可观察到的现象是 。
(2)三价铁盐溶液因Fe3+水解而显棕黄色,请以Fe(NO3)3溶液为例,设计实验探究影响盐类水解程度的因素。
①写出Fe(NO3)3水解的离子方程式 。
②参照示例完成下表实验方案的设计。
限选材料:0.05mol?L-1Fe(NO3)3、0.5mol?L-1Fe(NO3)3、1.0mol?L-1HNO3、1.0mol?L-1NaOH、NaHCO3固体、蒸馏水、冰水混合物;pH计及其他常见仪器。
可能影响因素 | 实验操作 | 预期现象和结论 |
溶液的酸碱性 | 取少量0.5mol?L-1Fe(NO3)3于试管中,加入几滴1mol?L-1HNO3。 | 棕黄色溶液颜色变浅,说明溶液酸性增强能抑制Fe(NO3)3的水解。 |
盐的浓度 | | |
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