【題目】用如圖所示的裝置來測定鎂與硫酸反應(yīng)的速率,在錐形瓶中加入0.7克鎂帶,按右圖連接好裝置,從A中加入20.0mL 0.5mol/LH2SO4。記錄注射器活塞的位置和相應(yīng)的時(shí)間。記錄數(shù)據(jù)如下:
時(shí)間/s | 0 | t | 2t | ...... |
活塞的位置/mL | 17.3 | 25.6 | 36.6 | ...... |
(1)檢查該裝置氣密性的方法是 ___________________。
(2)儀器A的名稱是__________________________。
(3)0-t時(shí)間段與t-2t時(shí)間段,化學(xué)反應(yīng)速率最快的是_______,原因是______________。
(4)用上述裝置探究Fe3+、Cu2+對雙氧水分解速率的影響,所用試劑:5%H2O2、0.1mol/LFeCl3、0.2mol/LCuCl2,完成下表的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):
①上表中需要添加的物質(zhì)是_________mL FeCl3溶液。
②本實(shí)驗(yàn)需要測定的數(shù)據(jù)是____________________________。
(5)為確定MnO2催化雙氧水分解的最佳條件,用該實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),反應(yīng)物用量和反應(yīng)停止的時(shí)間數(shù)據(jù)如下表。
分析表中數(shù)據(jù)回答下列問題:
①相同濃度的過氧化氫的分解速率隨著MnO2用量的增加而_______(填“加快”、“減慢”或“不變”)。
②從實(shí)驗(yàn)效果和“綠色化學(xué)”的角度考慮,雙氧水的濃度相同時(shí),加入__________ g的MnO2為較佳選擇。
③該小組的某同學(xué)分析上述數(shù)據(jù)后認(rèn)為:“當(dāng)用相同質(zhì)量的MnO2時(shí),雙氧水的濃度越小,所需要的時(shí)間就越少,亦即其反應(yīng)速率越快”的結(jié)論,你認(rèn)為是否正確?______(填“正確”或“不正確”),理由是_____________。(提示:H2O2溶液的密度可認(rèn)為近似相等。)
(6)50mL0.50 mol·L-1的鹽酸與50mL0.55 mol·L-1的NaOH溶液在如圖所示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。
請回答下列問題:從實(shí)驗(yàn)裝置上看,圖中尚缺少的一種玻璃儀器是____________________,燒杯間填滿碎泡沫塑料的作用是____________________________________。大燒杯上如不蓋硬紙板,則求得的中和熱數(shù)值____________(填“偏大” “偏小”或“無影響”)。
(7)假設(shè)鹽酸和氫氧化鈉溶液的密度都是1g·cm-3,又知中和反應(yīng)后生成溶液的比熱容c=4.18J·g-1·℃-1。為了計(jì)算中和熱,某學(xué)生實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)如下:
實(shí)驗(yàn)序號 | 起始溫度t1/℃ | 終止溫度t2/℃ | |
鹽酸 | 氫氧化鈉溶液> | 混合溶液 | |
1 | 20.0 | 20.2 | 23.2 |
2 | 20.2 | 20.4 | 23.4 |
3 | 20.3 | 20.5 | 25.6 |
依據(jù)該學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算,該實(shí)驗(yàn)測得的中和熱ΔH=__________(結(jié)果保留一位小數(shù))。
【答案】將裝置安裝好后,關(guān)閉分液漏斗活塞,將注射器活塞拉出一定距離,然后松開活塞,若活塞回到原位則氣密性良好;或先將活塞位置固定好,然后從分液漏斗中加水,若水不能順利流下,則裝置氣密性好(其他合理方案也可)分液漏斗t-2t鎂與硫酸反應(yīng)放熱,溫度升高,反應(yīng)速率加快4收集相同體積的氧氣所需時(shí)間(或相同時(shí)間產(chǎn)生氧氣的體積)加快0.3不正確H2O2的濃度擴(kuò)大2倍(從1.5%-3.0%),但反應(yīng)所需時(shí)間比其2倍小得多環(huán)形玻璃攪拌減少熱量損失偏小-53.8kJ/ mol
【解析】
(1)通過氣體發(fā)生器與液體構(gòu)成封閉體系,依據(jù)改變體系內(nèi)壓強(qiáng)時(shí)產(chǎn)生的現(xiàn)象判斷裝置氣密性,所以檢驗(yàn)該套裝置的氣密性的方法為:將裝置安裝好后,關(guān)閉分液漏斗活塞,將注射器活塞拉出一定距離,然后松開活塞,若活塞回到原位則氣密性良好;或先將活塞位置固定好,然后從分液漏斗中加水,若水不能順利流下,則裝置氣密性好,故答案為:將裝置安裝好后,關(guān)閉分液漏斗活塞,將注射器活塞拉出一定距離,然后松開活塞,若活塞回到原位則氣密性良好;或先將活塞位置固定好,然后從分液漏斗中加水,若水不能順利流下,則裝置氣密性好;
(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)室常見儀器名稱判斷,盛裝雙氧水的化學(xué)儀器A具有活塞裝置的漏斗,名稱是分液漏斗,故答案為:分液漏斗;
(3)0-ts,生成氣體25.6-17.3=8.3mL,t-2t,生成氣體36.6-25.6=11mL,相同時(shí)間生成氣體的體積t-2t 多,所以t-2t 快,是因?yàn)殒V與硫酸反應(yīng)放熱,溫度升高,反應(yīng)速率加快,故答案為:t-2t;鎂與硫酸反應(yīng)放熱,溫度升高,反應(yīng)速率加快;
(4)①該實(shí)驗(yàn)的目的為探究催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響;為了便于比較,應(yīng)在相同的條件下利用一個(gè)變量來比較,實(shí)驗(yàn)1和2需體積相同,所以需4mLFeCl3,故答案為:4;
②探究Fe3+、Cu2+對雙氧水分解速率的影響,可以通過過氧化氫分解生成的氧氣的量判斷,可收集相同體積的氧氣所需時(shí)間(或相同時(shí)間產(chǎn)生氧氣的體積)測定,故答案為:收集相同體積的氧氣所需時(shí)間(或相同時(shí)間產(chǎn)生氧氣的體積);
(5)①由表中數(shù)據(jù)可知,雙氧水的量相同,加入的二氧化錳質(zhì)量越多,反應(yīng)所需的時(shí)間越短,說明反應(yīng)速率越快,故答案為:加快;
②根據(jù)表中數(shù)據(jù),在雙氧水的濃度相同時(shí),加入0.3g二氧化錳與加入0.1g二氧化錳對化學(xué)反應(yīng)速率影響相差較大,加入0.3g二氧化錳與加入0.5g二氧化錳對反應(yīng)速率的影響相差不是很大,所以加入二氧化錳的最佳量為0.3g,故答案為:0.3;
③從表中數(shù)據(jù)可知,相同體積3.0%的雙氧水中的溶質(zhì)含量是1.5%的雙氧水中溶質(zhì)含量的二倍,但反應(yīng)的時(shí)間卻比其反應(yīng)時(shí)間的二倍小得多,由反應(yīng)速率計(jì)算公式(v=)可得出,此實(shí)驗(yàn)條件下雙氧水的濃度越大分解速率越快,故答案為:不正確;H2O2的濃度擴(kuò)大二倍(從1.5%-→3.0%),但反應(yīng)所需時(shí)間比其二倍小的多;
(6)該實(shí)驗(yàn)中還缺少環(huán)形玻璃攪拌棒,攪拌混合溶液使溶液混合均勻;泡沫有保溫性能,所以其作用是保溫隔熱,防止熱量散失;大燒杯上如不蓋硬紙板,會導(dǎo)致部分熱量散失,導(dǎo)致測定結(jié)果偏小,故答案為:環(huán)形玻璃攪拌棒;保溫隔熱,減少熱量散失;偏。
(7)第1次實(shí)驗(yàn)鹽酸和NaOH溶液起始平均溫度為20.1℃,反應(yīng)后溫度為:23.2℃,反應(yīng)前后溫度差為:3.1℃;第2次實(shí)驗(yàn)鹽酸和NaOH溶液起始平均溫度為20.3℃,反應(yīng)后溫度為:23.4℃,反應(yīng)前后溫度差為:3.1℃;第3次實(shí)驗(yàn)鹽酸和NaOH溶液起始平均溫度為20.4℃,反應(yīng)后溫度為:25.6℃,反應(yīng)前后溫度差為:5.2℃,與前2次相差較大,不符合要求,刪除;50mL的0.50mol/L鹽酸與50mL的0.55mol/L氫氧化鈉溶液的質(zhì)量和為m=100mL×1g/cm3=100g,c=4.18J/(g℃),代入公式Q=cm△T得生成0.025mol的水放出熱量Q=4.18J/(g℃)×100g×=1.2958kJ,即生成0.025mol的水放出熱量為:1.2958kJ,所以生成1mol的水放出熱量為1.2958kJ×=51.8kJ,即該實(shí)驗(yàn)測得的中和熱△H=-51.8kJ/mol,故答案為:-51.8kJmol-1。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】甲基丙烯酸甲酯是合成有機(jī)玻璃的單體。舊|法合成的反應(yīng)是:
①(CH3)2C=O+HCN→(CH3)2C(OH)CN
②(CH3)2C(OH)CN+CH3OH+H2SO4→CH2=C(CH3)COOCH3+NH4HSO4
新法合成的反應(yīng)是:③CH3C≡CH+CO+CH3OHCH2=C(CH3)COOCH3
下列說法不正確的是
A. 反應(yīng)②中CH3OH是CH2OHCH2OH(乙二醇)的同系物
B. 反應(yīng)③符合綠色化學(xué)思想
C. 甲基丙烯酸甲酯有兩種官能團(tuán)
D. 反應(yīng)①是加成反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】按要求完成下列填空
Ⅰ.已知: ① 2C3H8(g) + 7O2(g) ===6CO(g) + 8H2O(l) ΔH=-2741.8 kJ/mol
② 2CO(g) + O2(g) ===2CO2(g) ΔH=-566 kJ/mol
(1)反應(yīng)C3H8(g) + 5O2(g) ===3CO2(g) + 4H2O(l)的ΔH=___________________________________
(2)C3H8在不足量的氧氣里燃燒,生成CO和CO2以及氣態(tài)水,將所有的產(chǎn)物通入一個(gè)固定體積的密閉容器中,在一定條件下發(fā)生如下可逆反應(yīng):CO(g) + H2O(g)CO2(g) + H2(g) ΔH>0
① 下列事實(shí)能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡的是___________(填序號)
a.體系中的壓強(qiáng)不發(fā)生變化 b.υ正(H2)=υ逆(CO)
c.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不發(fā)生變化 d.CO2的濃度不再發(fā)生變化
② 在某溫度下,反應(yīng)物的起始濃度分別為:c(CO)=1 mol/L, c(H2O)=2.4 mol/L; 達(dá)到平衡后,CO的轉(zhuǎn)化率為60%,該反應(yīng)在此溫度下的平衡常數(shù)是___________
(3)熔融碳酸鹽燃料電池的電解質(zhì)為Li2CO3和 Na2CO3的混合物,燃料為CO,在工作過程中,電解質(zhì)熔融液的組成、濃度都不變,寫出負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)式_________________。
Ⅱ.氮化硅(Si3N4)是一種新型陶瓷材料,它可用石英與焦炭在高溫的氮?dú)饬髦蟹磻?yīng)制得:
____SiO2 + C + N2 Si3N4 + CO 根據(jù)題意完成下列各題:
(1)配平上述化學(xué)反應(yīng)方程式。
(2)為了保證石英和焦炭盡可能的轉(zhuǎn)化,氮?dú)庖m當(dāng)過量。某次反應(yīng)用了30 mol氮?dú)猓磻?yīng)生成了5 mol一氧化碳,則此時(shí)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量是______________。
(3)氮化硅陶瓷的機(jī)械強(qiáng)度高,硬度接近于剛玉(A12O3),熱穩(wěn)定性好,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。以下用途正確的是__________(填序號)
A.可以在冶金工業(yè)上制成坩堝、鋁電解槽襯里等設(shè)備
B.在電子工業(yè)上制成耐高溫的電的良導(dǎo)體
C.研發(fā)氮化硅的全陶發(fā)動(dòng)機(jī)替代同類型金屬發(fā)動(dòng)機(jī)
D.氮化硅陶瓷的開發(fā)受到資源的限制,沒有發(fā)展前途
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】根據(jù)下圖回答下列問題。
(1)該原電池外電路中電流方向:鋅_________銅(填“→”或“←”)。
(2)該原電池中_________電極(寫出電極材料名稱)產(chǎn)生無色氣泡,寫出該電極反應(yīng)式:________;該電極發(fā)生 ______________反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)。當(dāng)電路中通過0.2mol電子時(shí),該電極上產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_________L。
(3)一段時(shí)間后,燒杯中溶液的pH_____________(填“增大”或“減小”)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列關(guān)于合金的說法中,正確的是
A.合金的熔點(diǎn)一定比各成分金屬的低
B.鋼是目前用量最大、用途最廣的合金
C.在我國使用最早的合金是生鐵
D.儲氫合金能大量吸收H2,但不與H2反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知100℃時(shí),水的離子積常數(shù)Kw=1×10-12,對于該溫度下pH=l1的氨水,下列敘述正確的是( )
A. 溫度降低至25℃,該氨水溶液中H2O電離出的H+濃度小于10-11mol/L
B. 向該溶液中加入同溫同體積pH=1的鹽酸,反應(yīng)后溶液呈中性
C. 該氨水溶液中加入NH4Cl溶液,NH3·H2O的電離能力增強(qiáng)
D. 滴加等濃度等體積的硫酸,得到的溶液中存在電離平衡: NH4HSO4(aq)NH4+(aq)+H+(aq)+SO42-(aq)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列反應(yīng)中,一定不能自發(fā)進(jìn)行的是( )
A. 2KClO3(s)===2KCl(s)+3O2(g) ΔH=-78.03kJ/mol ΔS=1110 J/(mol·K)
B. CO(g)===C(s,石墨)+O2(g) ΔH=110.5kJ/mol ΔS=-89.36 J/(mol·K)
C. 4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)===4Fe(OH)3(s) ΔH=-444.3kJ/mol ΔS=-280.1 J/(mol·K)
D. NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)===CO2(g)+CH3COONH4(aq)+H2O(l) ΔH=37.301kJ/mol ΔS=184.05 J/(mol·K)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列各組物質(zhì)中,依次屬于單質(zhì)、酸、鹽的一組是
A. 液氯、硝酸、純堿 B. 干冰、石灰石、氧化鈣
C. 鈉、燒堿、食鹽 D. 氧氣、鹽酸、熟石灰
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列說法不正確的是( )
A. 用水可以鑒別苯、四氯化碳、乙醇三種無色液體
B. 用Cu(OH)2懸濁液可以鑒別乙醇、乙酸溶液、葡萄糖溶液
C. 石油的分餾、煤的液化和氣化都是物理變化,石油的裂化、裂解都是化學(xué)變化
D. 制取環(huán)氧乙烷:2CH2=CH2+O2Ag,250℃2,符合綠色化學(xué)的理念
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