【題目】(一)下圖是實驗室用氫氣還原氧化銅實驗的簡易裝置。其中的銅質燃燒匙可以在試管M中上下移動,實驗時,先將細銅絲一端被彎成螺旋狀,先在空氣中加熱變黑后再迅速伸入球型干燥管中。
(1)銅質燃燒匙的作用有 , 。
(2)實驗過程中,在試管M中可觀察到的現象是 , 。
(二)原電池與電解池在化學工業(yè)中有廣泛應用。如圖裝置,a為CuCl2溶液,X為Fe棒,Y為碳棒,回答以下問題:
(1)若斷開k1,閉合k2,則裝置為_____ ;X電極上的電極反應式為_____________;電解質溶液中的陽離子向______極移動(填X或Y);
(2)若線路中通過3.01×1022的電子,則Y極上析出物質的質量為 。
【答案】(一)(1)控制反應的發(fā)生和停止 與鋅構成原電池加快反應速率
(2) 銅匙和鋅粒表面都有氣泡產生 鋅粒逐漸變小或消失
(二) (1)原電池 Fe-2e-=Fe2+ Y (2) 1.6g
【解析】
試題分析:(一)(1)銅質燃燒匙可以上下移動,因此作用之一是的作用有控制反應的發(fā)生和停止;其次銅與鋅構成原電池加快反應速率。
(2)鋅能與鹽酸反應生成氫氣,其次銅鋅構成原電池,銅是正極,其在表明氫離子放電,所以實驗過程中,在試管M中可觀察到的現象是銅匙和鋅粒表面都有氣泡產生、鋅粒逐漸變小或消失。
(二)(1)若斷開k1,閉合k2,則裝置為原電池,鐵是活潑的金屬,鐵是負極,則X電極上的電極反應式為Fe-2e-=Fe2+ ;電解質溶液中的陽離子向正極移動,即向Y極移動;
(2)若線路中通過3.01×1022的電子,即0.05mol電子,Y極是銅離子得到電子,電極反應式為Cu2++2e—=Cu,所以Y極上析出物質的質量為。
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【題目】在一定溫度下,將0.2mol的碘化氫充入1L的密閉容器中,充分反應,達到平衡后,測得c(H2)=0.08mol/L.
(1)求該反應的平衡常數。
(2)在上述溫度下,該容器中若充入碘化氫0.4mol,求達到 平衡時碘化氫的轉化率和氫氣的物質的量濃度。2HI(g) H2(g) + I2(g)
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【題目】制備溴苯的實驗裝置如下圖,將液溴從恒壓滴液漏斗慢慢滴入盛有苯和鐵粉的燒瓶A。反應結束后,對A中的液體進行后續(xù)處理即可獲得溴苯。
(1)寫出A中制備溴苯的化學反應方程式______________。
(2) B中盛放的CCl4的作用是______________
(3)冷凝管的作用是______________,冷凝管中的水應從______________口進入(填“a”或“b”)。
(4)向C中加入硝酸銀溶液可證明苯和液溴發(fā)生的是取代反應而不是加成反應,反應現象是______________,也可使用______________試紙更簡便地證明上述結論。
(5)得到粗溴苯后,要用如下操作精制:①蒸餾②水洗③用干燥劑干燥④10%NaOH溶液洗,正確的操作順序是______________(填字母標號)。
a.①②③④② b.②④②③① c.④②③①② d.②④①②③
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【題目】一銅空氣燃料電池容量高、成本低,具有廣闊的發(fā)展前景。該電池通過一種復雜的銅腐蝕“現象”產生電能,其中放電過程為2Li+Cu2O+H2O==2Cu+2Li++2OH-,下列說法不正確的是
A. 放電時,Li+透過固體電解質向Cu極移動
B. 放電時,正極的電極反應式為O2+2H2O+4e-==4OH-
C. 通空氣時,銅被腐蝕,表面產生Cu2O
D. 整個反應過程中,氧化劑為O2
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【題目】碳酸鈉的用途很廣,可用做冶金、紡織、漂染等工業(yè)的基本原料。請根據題意回答下列問題:
Ⅰ.世界最早工業(yè)生產碳酸鈉的方法是路布蘭(N.Leblanc)法。其流程如下:
(1)流程I的另一產物是____,流程Ⅱ的反應分步進行:a.
b.Na2S與石灰石發(fā)生復分解反應,總反應方程式可表示為__________________。
Ⅱ.1862年,比利時人索爾維(ErnestSolvay)用氨堿法生產碳酸鈉。反應原理如下:
20℃時一些物質在水中的溶解度/g(100gH2O)
(2)氨堿法生成純堿的原料是____________,可循環(huán)利用的物質有____________。
(3)飽和NaCl溶液通NH3和CO2能生成NaHCO3的原因有:_________、__________、_________。
Ⅲ.我國化工專家侯德榜研究出聯合制堿法,其反應原理和氨堿法類似,但將制氨和制堿聯合,提高了原料利用率。
(4)生產中需向分離出NaHCO3后所得的溶液中加入NaCl固體并通入NH3,在________(填溫度范圍)下析出________(填化學式)。
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【題目】乙苯是一種用途廣泛的有機原料,可制備多種化工產品。
(一)制備苯乙烯(原理如反應I所示):
(1)工業(yè)上,在恒壓設備中進行反應I時,常在乙苯蒸氣中通入一定量的水蒸氣。用化學平衡理論解釋通入水蒸氣的原因為 。
(2)從體系自由能變化的角度分析,反應I在____(填“高溫”或“低溫”)下有利于其自發(fā)進行。
(二)制備α-氯乙基苯(原理如反應II所示):
(3)T℃時,向10 L恒容密閉容器中充入2mol乙苯(g)和2 mol Cl2(g)發(fā)生反應Ⅱ,5 min時達到平衡,乙苯和Cl2、α-氯乙基苯和HC1的物質的量濃度(c)隨時間(t)變化的曲線如圖l所示:
①0—5 min內,以HC1表示的該反應速率v(HCl)=____ 。
②T℃時,該反應的平衡常數K=____ 。
③6 min時,改變的外界條件為________。
④10 min時,保持其他條件不變,再向容器中充入1mol乙苯、1 mol Cl2、1 mol α-氯乙基苯 和l mol HCl,12 min時達到新平衡。在圖2中畫出10-12 min,Cl2和HCl的濃度變化曲線(曲線上標明Cl2和HCl);0—5 min和0—12 min時間段,Cl2的轉化率分別用α1、α2 表示,則αl α2(填“>”、“<”或“=”)。
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【題目】過氧化氫被稱為綠色氧化劑,它的分子結構如下圖所示。已知該分子H-O-O鍵角都是97°。下列有關H2O2的說法正確的是
A.過氧化氫分子中存在離子鍵、共價鍵
B.在1.00mol H2O2中,核外電子總數為10×6.02×1023個
C.過氧化氫既有氧化性又有還原性
D.3.4g過氧化氫中含有6.02×1022個原子
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【題目】為了探究化學反應速率和化學反應限度的有關問題,某研究小組進行了以下實驗:
Ⅰ.以H2O2的分解反應為研究對象,實驗方案與數據記錄如下表,t表示收集a mL O2所需的時間。
序號 | 反應 溫度/℃ | c(H2O2)/ mol·L-1 | V(H2O2) /mL | m(MnO2) /g | t/min |
1 | 20 | 2 | 10 | 0 | t1 |
2 | 20 | 2 | 10 | 0.1 | t2 |
3 | 20 | 4 | 10 | 0.1 | t3 |
4 | 40 | 2 | 10 | 0.1 | t4 |
(1)設計實驗2和實驗3的目的是研究____________對化學反應速率的影響。
(2)為研究溫度對化學反應速率的影響,可以將實驗________和實驗________作對比(填序號)。
(3)將實驗1和實驗2作對比,t1________t2(填“>”、“<”或“=”)。
Ⅱ.以KI和FeCl3反應為例(2Fe3++2I-2Fe2++I2)設計實驗,探究此反應存在一定的限度?蛇x試劑:
①0.1 mol·L-1 KI溶液 ②0.1 mol·L-1 FeCl3溶液 ③0.1 mol·L-1 FeCl2溶液 ④0.1 mol·L-1 鹽酸 ⑤0.1 mol·L-1 KSCN溶液 ⑥CCl4
實驗步驟:(1)取5 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液,再滴加幾滴0.1 mol·L-1 FeCl3溶液;
(2)充分反應后,將溶液分成三份;
(3)取其中一份,加試劑⑥,振蕩,CCl4層顯紫色,說明反應生成碘;
(4)另取一份,加試劑________(填序號),現象______________,說明此反應存在一定的限度。
Ⅲ.N2O4可分解為NO2。在100 mL密閉容器中投入0.01 mol N2O4,利用現代化學實驗技術跟蹤測量c(NO2)。c(NO2)隨時間變化的數據記錄如下圖所示。
(1)反應容器中最后剩余的物質有______________,其中N2O4的物質的量為________mol。
(2)c(NO2)隨時間變化的曲線表明,實驗測得的化學反應速率在逐漸減小,最后________。
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【題目】人們應用原電池原理制作了多種電池以滿足不同的需要。電池發(fā)揮著越來越重要的作用,如在宇宙飛船、人造衛(wèi)星、電腦、照相機等,都離不開各式各樣的電池,同時廢棄的電池隨便丟棄也會對環(huán)境造成污染。請根據題中提供的信息,回答下列問題:
(1)研究人員最近發(fā)明了一種“水”電池,這種電池能利用淡水與海水之間含鹽量的差別進行發(fā)電,在海水中電池反應可表示為:5MnO2+2Ag+2NaCl=Na2Mn5O10+2AgCl
①該電池的負極反應式是______________;
②在電池中,Na+不斷移動到“水”電池的_______極(填“正”或“負”);
③外電路每通過4mol電子時,生成Na2Mn5O10的物質的量是______________。
(2)中國科學院應用化學研究所在甲醇(CH3OH是一種可燃物)燃料電池技術方面獲得新突破。甲醇燃料電池的工作原理如右圖所示。
①該電池工作時,b口通入的物質為______________。
②該電池負極的電極反應式______________。
③工作一段時間后,當6.4g甲醇完全反應生成CO2時,有___________NA個電子轉移。
(3)Ag2O2是銀鋅堿性電池的正極活性物質,當銀鋅堿性電池的電解質溶液為KOH溶液,電池放電時正極的Ag2O2轉化為Ag,負極的Zn轉化為K2Zn(OH)4,寫出該電池反應方程式:_______________。
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