【題目】實(shí)驗(yàn)室用圖示裝置制備KC1O溶液,再與KOH、Fe(NO3)3溶液反應(yīng)制備高效凈水劑K2FeO4。
(査閱資料)① Cl2與KOH溶液在20℃以下反應(yīng)生成KClO,在較高溫度下則生成KClO3;② K2FeO4易溶于水,微溶于濃KOH溶液,在0℃~5℃的強(qiáng)堿性溶液中較穩(wěn)定。
(1)儀器a的名稱是_________;裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________。
(2)裝置C中三頸燒瓶置于冰水浴中的目的是_________________________________。
(3)裝置B吸收的氣體是_________,裝置D的作用是___________________________。
(4)C中得到足量KC1O后,將三頸瓶上的導(dǎo)管取下,依次加入KOH溶液、Fe(NO3)3溶液,水浴控制反應(yīng)溫度為25℃,攪拌1.5h,溶液變?yōu)樽霞t色(含K2FeO4),該反應(yīng)的離子方程式為__________________________。
(5)往(4)所得溶液中加入飽和KOH溶液,冷卻至0℃~5℃析出紫黑色晶體,過(guò)濾,得到K2FeO4粗產(chǎn)品。K2FeO4粗產(chǎn)品含有KCl等雜質(zhì),進(jìn)一步提純方法是___________。
(6)若實(shí)驗(yàn)中消耗了VmL c mol/L的Fe(NO3)3溶液,Fe(NO3)3充分反應(yīng),最終制得a g的K2FeO4固體,則本實(shí)驗(yàn)K2FeO4的產(chǎn)率為 ______________(列出算式即可)。
【答案】圓底燒瓶 MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O 提高KClO的產(chǎn)率,防止Cl2與KOH反應(yīng)生成KC1O3 HCl 吸收Cl2,防止污染空氣 3C1O+2Fe3++10OH=2FeO42-+3Cl+5H2O 重結(jié)晶
【解析】
(1)裝置A是實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的裝置,按實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的有關(guān)原理回答;
(2)Cl2與KOH溶液在20℃以下反應(yīng)生成KClO,在較高溫度下則生成KClO3;
(3)制取氯氣中含有HCl,裝置B吸收的氣體是HCl,裝置D的作用是尾氣吸收;
(4)KC1O加入KOH溶液、Fe(NO3)3溶液,水浴控制反應(yīng)溫度為25℃,攪拌1.5h,生成K2FeO4和H2O,則KClO被還原成KCl,利用得失電子守恒、電荷守恒等配平書寫離子方程式;
(5)K2FeO4和KCl均易溶于水,K2FeO4粗產(chǎn)品含有KCl等雜質(zhì),應(yīng)用重結(jié)晶的方法分離;
(6)依據(jù)Fe守恒,計(jì)算產(chǎn)率。
(1)裝置A是實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的裝置,a是圓底燒瓶,A中發(fā)生的反應(yīng)方程式為:MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
本題答案為:圓底燒瓶 、MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(2)Cl2與KOH溶液在20℃以下反應(yīng)生成KClO,在較高溫度下則生成KClO3,所以為了提高KClO的產(chǎn)率,防止Cl2與KOH反應(yīng)生成KC1O3,C中三頸燒瓶置于冰水浴中;
本題答案為:提高KClO的產(chǎn)率,防止Cl2與KOH反應(yīng)生成KC1O3。
(3)制取氯氣中含有HCl,裝置B吸收的氣體是HCl,裝置D的作用是吸收Cl2,防止污染空氣;
本題答案為:HCl 、 吸收Cl2,防止污染空氣。
(4)KC1O加入KOH溶液、Fe(NO3)3溶液,水浴控制反應(yīng)溫度為25℃,攪拌1.5h,生成K2FeO4和H2O,則KClO被還原成KCl,根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒等配平的離子方程式為:3C1O+2Fe3++10OH=2FeO42-+3Cl+5H2O;
本題答案為:3C1O+2Fe3++10OH=2FeO42-+3Cl+5H2O。
(5)K2FeO4和KCl均易溶于水,K2FeO4粗產(chǎn)品含有KCl等雜質(zhì),應(yīng)用重結(jié)晶的方法分離提純K2FeO4;
本題答案為:重結(jié)晶。
(6)依據(jù)反應(yīng)過(guò)程中Fe守恒,設(shè)生成K2FeO4的物質(zhì)的量為x,
則有:Fe(NO3)3 K2FeO4
1 1
Vcmol x
解得:x= Vcmol,m(K2FeO4)= Vcmol198g/mol=0.198Vg,則本實(shí)驗(yàn)K2FeO4的產(chǎn)率為:100;
本題答案為:100。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】乙烷中混有乙烯,欲除去乙烯得到純凈的乙烷氣體,最好依次通過(guò)哪一組試劑
A. 澄清石灰水、濃硫酸
B. 酸性高錳酸鉀溶液、濃硫酸
C. 溴水、濃硫酸
D. 足量氫氣
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】1,1-二環(huán)丙基乙烯()是重要醫(yī)藥中間體,下列關(guān)于該化合物的說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A. 所有碳原子不能在同一平面 B. 能被酸性髙錳酸鉀溶液氧化
C. 二氯代物只有3種 D. 生成1 molC8H18至少需要3molH2
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】甲醛在木材加工、醫(yī)藥等方面有重要用途。甲醇直接脫氫是工業(yè)上合成甲醛的新方法,制備過(guò)程涉及的主要反應(yīng)如下:
反應(yīng)I:CH3OH(g) HCHO(g)+H2(g) △H1=+85.2kJ·mol-1
反應(yīng)II:CH3OH(g)+1/2O2(1)HCHO(g)+H2O(g) △H2
反應(yīng)III:H2(g)+1/2O2(g)H2O(g) △H3=-241.8kJ·mol-1
副反應(yīng):
反應(yīng)IV:CH3OH(g)+O2(g)CO(g)+2H2O(g) △H4=-393.0kJ·mol-1
(1)計(jì)算反應(yīng)Ⅱ的反應(yīng)熱△H2=____________________________________________。
(2)750K下,在恒容密閉容器中,發(fā)生反應(yīng)CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g),若起始?jí)簭?qiáng)為P0,達(dá)到平衡轉(zhuǎn)化率為α,則平衡時(shí)的總壓強(qiáng)P平=___________(用含P0和α的式子表示);當(dāng)P0=101kPa,測(cè)得α=50.0%,計(jì)算反應(yīng)平衡常數(shù)Kp=___________kPa(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),忽略其它反應(yīng))。
(3)Na2CO3是甲醇脫氫制甲醛的催化劑,有研究指出,催化反應(yīng)的部分機(jī)理如下:
歷程i:CH3OH→H+·CH2OH
歷程ⅱ:·CH2OH→·H+HCHO
歷程ⅲ:·CH2OH→3·H+CO
歷程iv:·H+·H→H2
下圖表示一定條件下溫度對(duì)碳酸鈉催化脫氫性能的影響,回答下列問(wèn)題:
①?gòu)钠胶饨嵌冉馕?/span>550℃-650℃甲醇生成甲醛的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高的原因___________;
②反應(yīng)歷程i的活化能___________(填“>、“<”或“=”)CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g)活化能。
③650℃~750℃,反應(yīng)歷程ii的速率___________(填“>”、“<”或“=”)反應(yīng)歷程ⅲ的速率。
(4)吹脫是處理甲醛廢水的一種工藝,吹脫速率可用方程v=0.0423c(mg·L-1·h-1)表示(其中c為甲醛濃度),下表為常溫下甲醛的濃度隨吹脫時(shí)間變化數(shù)據(jù)。
濃度(mg/L) | 10000 | 8000 | 4000 | 2000 | 1000 |
吹脫時(shí)間(h) | 0 | 7 | 23 | 39 | 55 |
則當(dāng)甲醛濃度為2000mg/L時(shí),其吹脫速率v=___________ mg·L-1·h-1,分析上表數(shù)據(jù),起始濃度為10000mg/L,當(dāng)甲醛濃度降為5000mg/L,吹脫時(shí)間為___________h。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】利用下圖裝置測(cè)定中和熱的實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①用量筒量取50mL 0.25mol/L硫酸倒入小燒杯中,測(cè)出硫酸溫度;
②用另一量筒量取50mL 0.55mol/L NaOH溶液,并用另一溫度計(jì)測(cè)出其溫度;
③將NaOH溶液倒入小燒杯中,設(shè)法使之混合均勻,測(cè)出混合液的最高溫度。
回答下列問(wèn)題:
(1)儀器A的名稱為_________________________。
(2)倒入NaOH溶液的正確操作是________。
A.沿玻璃緩慢倒入 B.分三次少量倒入 C.一次迅速倒入
(3)使硫酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是________。
A.用溫度計(jì)小心攪拌 B.揭開硬紙片用玻璃棒攪拌
C.輕輕地振蕩燒杯 D.用套在溫度計(jì)上的環(huán)形玻璃棒輕輕地?cái)噭?dòng)
(4)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:
①請(qǐng)?zhí)顚懴卤碇械目瞻祝?/span>
溫度 實(shí)驗(yàn) 次數(shù) | 起始溫度t1/℃ | 終止 溫度 t2/℃ | 溫度差 平均值 (t2-t1)/℃ | ||
H2SO4 | NaOH | 平均值 | |||
1 | 26.2 | 26.0 | 26.1 | 29.5 | _______ |
2 | 27.0 | 27.4 | 27.2 | 32.3 | |
3 | 25.9 | 25.9 | 25.9 | 29.2 | |
4 | 26.4 | 26.2 | 26.3 | 29.8 |
②近似地認(rèn)為0.55mol/L NaOH溶液和0.25mol/L硫酸溶液的密度都是1 g/cm3,中和后生成溶液的比熱容c=4.18 J/(g·℃),則中和熱ΔH = ______ (取小數(shù)點(diǎn)后一位)。
③中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn)中,下列操作一定會(huì)降低實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性的是________。
A.用滴定管(精量?jī)x器,讀數(shù)保留到0.01)取所用酸堿溶液的體積
B.NaOH溶液在倒入小燒杯時(shí),有少量濺出
C.大、小燒杯體積相差較大,夾層間放的碎泡沫塑料較多
D.測(cè)量HCl溶液的溫度計(jì)用水洗凈后才用來(lái)測(cè)NaOH溶液的溫度
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】化學(xué)反應(yīng)速率是描述化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢程度的物理量。下面是某同學(xué)測(cè)定化學(xué)反應(yīng)速率并探究其影響因素的實(shí)驗(yàn)。
Ⅰ.測(cè)定化學(xué)反應(yīng)速率
該同學(xué)利用如圖裝置測(cè)定化學(xué)反應(yīng)速率。
(1)寫出該反應(yīng)的離子方程式 ___________________________________________________;為保證實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性、可靠性,利用該裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先進(jìn)行的步驟是______________;除如圖所示的實(shí)驗(yàn)用品、儀器外,還需要的一件實(shí)驗(yàn)儀器是__________________。
(2)若在2 min時(shí)收集到224 mL(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體,可計(jì)算出該2 min內(nèi)H+的反應(yīng)速率,而該測(cè)定值比實(shí)際值偏小,其原因是____________________________________________。
(3)試簡(jiǎn)述測(cè)定該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速率的其他方法:_______________________________________________(寫一種)。
Ⅱ.為探討化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素,某探究小組用HNO3與大理石反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量減小的方法,研究影響反應(yīng)速率的因素。所用HNO3濃度為1.00 mol·L-1、2.00 mol·L-1,大理石有細(xì)顆粒與粗顆粒兩種規(guī)格,實(shí)驗(yàn)溫度為298 K、308 K,每次實(shí)驗(yàn)HNO3的用量為25.0 mL、大理石用量為10.00 g。
(4)請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表,并在實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊粰谥刑畛鰧?duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)編號(hào):
實(shí)驗(yàn)編號(hào) | T/K | 大理石規(guī)格 | HNO3濃度/mol·L-1 | 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span> |
① | 298 | 粗顆粒 | 2.00 | (Ⅰ)實(shí)驗(yàn)①和②探究HNO3濃度對(duì)該反應(yīng)速率的影響; (Ⅱ)實(shí)驗(yàn)①和______探究溫度對(duì)該反應(yīng)速率的影響; (Ⅲ)實(shí)驗(yàn)①和______探究大理石規(guī)格(粗、細(xì))對(duì)該反應(yīng)速率的影響。 |
② | _______ | 粗顆粒 | ______ | |
③ | ____ | ___ | 2.00 | |
④ | 298 | ________ | _____ |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】合成氨技術(shù)的創(chuàng)立開辟了人工固氮的重要途徑,其研究來(lái)自正確的理論指導(dǎo),合成氨反應(yīng)的平衡常數(shù)K值和溫度的關(guān)系如下:
溫度(℃) | 360 | 440 | 520 |
K值 | 0.036 | 0.010 | 0.0038 |
(1)①寫出工業(yè)合成氨的化學(xué)方程式_________。
②由上表數(shù)據(jù)可知該反應(yīng)為放熱反應(yīng),理由是_________。
③理論上,為了增大平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率,可采取的措施是_________。(填序號(hào))
a. 增大壓強(qiáng) b. 使用合適的催化劑
c. 升高溫度 d. 及時(shí)分離出產(chǎn)物中的NH3
(2)原料氣H2可通過(guò)反應(yīng)CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)獲取,已知該反應(yīng)中,當(dāng)初始混合氣中的恒定時(shí),溫度、壓強(qiáng)對(duì)平衡混合氣CH4含量的影響如下圖所示:
①圖中,兩條曲線表示壓強(qiáng)的關(guān)系是:P1_____P2(填“>”、“=”或“<”)。
②該反應(yīng)為________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。
(3)原料氣H2還可通過(guò)反應(yīng)CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)獲取。T℃時(shí),向容積固定為5L的容器中充入1mol水蒸氣和1mol CO,反應(yīng)達(dá)平衡后,測(cè)得CO的濃度為0.08 mol·L-1
①平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為_________。
②該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K值為_________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】鋰—銅空氣燃料電池(如圖)容量高、成本低,該電池通過(guò)一種復(fù)雜的銅腐蝕“現(xiàn)象”產(chǎn)生電力,其中放電過(guò)程為:2Li+Cu2O+H2O=2Cu+2Li++2OH-,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A. 整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中,氧化劑為O2
B. 放電時(shí),正極的電極反應(yīng)式為:Cu2O+H2O+2e-=2Cu+2OH-
C. 放電時(shí),當(dāng)電路中通過(guò)0.1 mol電子的電量時(shí),有0.1 mol Li+透過(guò)固體電解質(zhì)向Cu極移動(dòng),有標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12 L氧氣參與反應(yīng)
D. 通空氣時(shí),銅被腐蝕,表面產(chǎn)生Cu2O
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】短周期元素X、Y、Z在元素周期表中的位置如右下圖所示,下列說(shuō)法正確的是 ( )
A. X、Y、Z三種元素中,X的非金屬性最強(qiáng)
B. 常壓下X的單質(zhì)的熔點(diǎn)比Z的低
C. Y的最高正化合價(jià)為+7
D. Y的氫化物的穩(wěn)定性比Z的弱
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