【題目】某實驗小組用0.50 mol·L-1 NaOH溶液和0.50 mol·L-1硫酸進行中和熱的測定。
Ⅰ.配制0.50 mol·L-1 NaOH溶液
(1)若實驗中大約要使用245 mL NaOH溶液,至少需要稱量NaOH固體_____g。
(2)從下表中選擇,稱量NaOH固體所需要的儀器是(填字母)________。
名稱 | 托盤天平(帶砝碼) | 小燒杯 | 坩堝鉗 | 玻璃棒 | 藥匙 | 量筒 |
儀器 | ||||||
序號 | a | b | c | d | e | f |
Ⅱ.測定稀硫酸和稀氫氧化鈉溶液中和熱的實驗裝置如圖所示。
(1)若生成1 mol H2O時反應放出的熱量為57.3 kJ,寫出該反應的熱化學方程式:__________。
(2)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸進行實驗,實驗數(shù)據(jù)如下表。
①請?zhí)顚懴卤碇械目瞻?/span>:
實驗次數(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 | 30.1 | ______ |
2 | 27.0 | 27.4 | 27.2 | 33.3 | |
3 | 25.9 | 25.9 | 25.9 | 29.8 | |
4 | 26.4 | 26.2 | 26.3 | 30.4 |
②用上述實驗數(shù)值計算結(jié)果為____kJmol-1,與57.3 kJmol-1有偏差,產(chǎn)生偏差的原因可能是_____(填字母)。
a.實驗裝置保溫、隔熱效果差
b.量取NaOH溶液的體積時仰視讀數(shù)
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中
d.用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H2SO4溶液的溫度
【答案】5.0 abe 1/2H2SO4(aq)+NaOH(aq)=1/2Na2SO4(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1 4.0 53.5 kJ·mol-1 acd
【解析】
Ⅰ.(1)沒有245mL容量瓶,需要配制250mL溶液,則要稱量NaOH固體m=nM=cVM=0.5mol/L×0.5L×40g/mol=5.0g;
(2)氫氧化鈉要在稱量瓶或者小燒杯中稱量,稱量固體氫氧化鈉所用的儀器有天平、燒杯和藥匙,故答案為:a b e;
Ⅱ.(1)中和熱為酸堿中和生成1mol H2O時的焓變,所以表示稀硫酸和稀氫氧化鈉中和熱的熱化學方程式為:H2SO4(aq)+ NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+ H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1;
(2)①第2組數(shù)據(jù)明顯有誤,所以刪掉,其它三組數(shù)據(jù)求平均值,溫度差平均值==4.0°C;
②50mL0.50mol/L氫氧化鈉與30mL0.50mol/L硫酸溶液進行中和反應生成水的物質(zhì)的量為0.05L×0.50mol/L=0.025mol,溶液的質(zhì)量為:80mL×1g/ml=80g,溫度變化的值為△T=4℃,則生成0.025mol水放出的熱量為Q=mc△T=80g×4.18J/(g℃)×4.0℃=1337.6J,即1.3376kJ,所以實驗測得的中和熱△H=-=-53.5 kJ·mol-1;
③a、實驗裝置保溫、隔熱效果必須好,否則結(jié)果偏低,選項a符合;
b、量取NaOH溶液的體積時仰視讀數(shù),會導致所量的氫氧化鈉體積偏大,放出的熱量偏高,則大于57.3kJ/mol,選項b不符合;
c、盡量一次快速將NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中,不允許分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中,否則造成熱量散失,選項c符合;
d、用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H2SO4溶液的溫度,發(fā)生酸堿中和放熱,使所測溫度偏高,結(jié)果偏低,選項d符合。
答案選acd。
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【題目】在四個不同的容器中,在不同的條件下進行合成氨的反應,根據(jù)下列在相同時間內(nèi)測定的結(jié)果判斷,化學反應速率最快的是 ( )
A.v(H2)=0.2 mol·L-1·min-1B.v(H2)=0.04 mol·L-1·s-1
C.v(N2)=0.01 mol·L-1·s-1D.v(N2)=0.2 mol·L-1·min-1
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【題目】在一體積2L的密閉容器中加入反應物N2、H2,發(fā)生如下反應:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。反應過程中的部分數(shù)據(jù)如下表所示,下列說法正確的是
物質(zhì)的量/ mol 時間/min | n(N2) | n(H2) | n(NH3) |
0 | 1.0 | 1.2 | 0 |
2 | 0.9 | ||
4 | 0.75 | ||
6 | 0.3 |
A. 0~2 min內(nèi),NH3的反應速率為0.1 mol·Lˉ1·minˉ1
B. 2 min時, H2的物質(zhì)的量0.3 mol
C. 4 min時,反應已達到平衡狀態(tài),此時正、逆反應的速率都為0
D. 4~6 min內(nèi),容器內(nèi)氣體分子的總物質(zhì)的量不變
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【題目】用含鋰廢渣(主要金屬元素的含量:Li 3.50% Ni 6.55% Ca 6.41% Mg 13.24%)制備Li2CO3,并用其制備鋰電池的正極材料LiFePO4。部分工藝流程如下:
資料:i濾液1、濾液2中部分例子濃度(g·L-1)
Li+ | Ni2+ | Ca2+ | Mg2+ | |
濾液1 | 22.72 | 20.68 | 0.36 | 60.18 |
濾液2 | 21.94 | 7.7×10-3 | 0.08 | 0.78×10-3 |
ii.EDTA能和某些二價金屬離子形成穩(wěn)定的水溶性絡合物
iii.某些物質(zhì)的溶解度(S)
T/℃ | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
S(Li2CO3)/g | 1.33 | 1.17 | 1.01 | 0.85 | 0.72 |
S(Li2SO4)/g | 34.7 | 32.7 | 31.7 | 30.9 |
I.制備Li2CO3粗品
(1)上述流程中為加快化學反應速率而采取的措施是____。
(2)濾渣2的主要成分有____。
(3)向濾液2中先加入EDTA,再加入飽和Na2C03溶液,90℃充分反應后,分離出固體 Li2CO3粗品的操作是_______。
(4)處理lkg含鋰3.50%的廢渣,鋰的浸出率為a,Li+轉(zhuǎn)化為Li2CO3的轉(zhuǎn)化率為b,則粗品中含Li2CO3的質(zhì)量是________g。(摩爾質(zhì)量:Li2CO3 74 g.mol4)
II.純化Li2CO3粗品
(5)將Li2CO3轉(zhuǎn)化為LiHCO3后,用隔膜法電解LiHCO31溶液制備高純度的LiOH,再轉(zhuǎn)化得電池級Li2CO3。電解原理如圖所示,陽極的電極反應式是____,該池使用了_________(填“陽”或“陰”)離子交換膜。
Ⅲ.制備 LiFePO4
(6)將電池級Li2CO3和C、FePO4高溫下反應,生成LiFePO4和一種可燃性氣體,該反應的化學方程式是_________。
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【題目】氫氧化鈰[Ce(OH)4]是一種重要的稀土氫氧化物。平板電視顯示屏生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的廢玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2),某課題組以此粉末為原料回收鈰,設計實驗流程如下:
下列說法錯誤的是
A. 濾渣A中主要含有SiO2、CeO2
B. 過濾操作中用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒
C. 過程②中發(fā)生反應的離子方程式為CeO2+H2O2+3H+=Ce3++2H2O+O2↑
D. 過程④中消耗 11.2L O2(已折合成標準狀況),轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2×6.02×1023
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【題目】在恒容密閉容器中進行反應:X2(g)+Y2(g)Z(g)。已知X2、Y2、Z的起始濃度分別為0.1mol·L-1,0.3mol·L-1,0.2mol·L-1。在一定條件下,當反應達到平衡時,各物質(zhì)的濃度可能是
A.Z為0.3mol·L-1B.X2為0.3mol·L-1
C.Y2為0.4mol·L-1D.Z為0.4mol·L-1
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【題目】已知甲、乙、丙、丁是中學化學中四種常見的物質(zhì),其轉(zhuǎn)化關系如圖所示。則甲和丁可能是
①N2和O2 ②C12和Fe ③C和O2 ④SO2和NaOH溶液
A.①②B.①②③C.②③④D.①②③④
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【題目】室溫下,CuSO4·5H2O(s)、CuSO4(s)與其水溶液之間轉(zhuǎn)化的焓變關系如圖:
已知CuSO4·5H2O(s)溶于水,溶液溫度降低;CuSO4(s)溶于水,溶液溫度升高。
下列有關說法正確的是
A.從硫酸銅溶液中析出CuSO4·5H2O(s)的反應焓變△H>0
B.1mol CuSO4(s)的總能量大于1mol Cu2+(aq)與1mol SO42-(aq)的總能量
C.△H2<△H1
D.△H1=△H2+△H3
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【題目】某課外活動小組同學用下圖裝置進行實驗,試回答下列問題:
Ⅰ.以圖1的實驗裝置進行實驗。
(1)若開始時打開開關K2,閉合開關K1,則該裝置為_________(填裝置名稱)。
(2)若開始時打開開關K1,閉合開關K2,則:
①U型管里總反應的離子方程式為______________________________________
②對于上述實驗,下列說法正確的是________(填序號)。
A.溶液中Na+向B極移動
B.從A極處逸出的氣體能使?jié)駶櫟?/span>KI淀粉試紙變藍
C. 反應一段時間后加適量鹽酸可恢復到電解前電解質(zhì)的濃度
D. 若標準狀況下從A極逸出2.24L氣體,則外電路上通過的電子數(shù)目略大于0.2NA
Ⅱ.以圖2的實驗裝置進行實驗。
(3)該小組同學認為,如果模擬工業(yè)上離子交換膜法制燒堿的方法,那么可以設想用如圖2裝置電解硫酸鉀溶液來制取氫氣、氧氣、硫酸和氫氧化鉀(電解槽內(nèi)的陽離子交換膜只允許陽離子通過,陰離子交換膜只允許陰離子通過)。
①該電解槽的陽極反應式為___________________________。此時通過陰離子交換膜的離子數(shù)_____(填“大于”、“小于”或“等于”)通過陽離子交換膜的離子數(shù)。
②制得的氫氧化鉀溶液從出口___(填“A”、“B”、“C”、“D”)導出。
③通電開始后,陰極附近溶液的pH會增大,請簡述原因_______________________。
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