【題目】化學興趣小組對某品牌牙膏中摩擦劑成分及其含量進行以下探究:
查得資料:①該牙膏摩擦劑由碳酸鈣、氫氧化鋁組成;
②牙膏中其它成分遇到鹽酸時無氣體生成。
Ⅰ.摩擦劑中氫氧化鋁的定性檢驗:取適量牙膏樣品,加水成分攪拌、過濾。
(1)往濾渣中加入過量NaOH溶液,過濾。往(1)所得濾液中先通入過量二氧化碳,再加入過量稀鹽酸。觀察到的現(xiàn)象是____________________。
Ⅱ.牙膏樣品中碳酸鈣的定量測定
利用下圖所示裝置(圖中夾持儀器略去)進行實驗,充分反應后,測定C中生成的BaCO3沉淀質(zhì)量,以確定碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)。
依據(jù)實驗過程回答下列問題:
(2)實驗過程中需持續(xù)緩緩通入空氣。其作用除了可攪拌B、C中的反應物外,還有_______。
(3)下列各項措施中,不能提高測定準確度的是_____________(填標號)。
a.在加入鹽酸之前,應排凈裝置內(nèi)的CO2氣體
b.滴加鹽酸不宜過快
c.在A~B之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置
d.在B~C之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置
(4)實驗中準確稱取8.00g樣品三份,進行三次測定,測得BaCO3平均質(zhì)量為3.94g。則樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為_____________________________。
(5)有人認為不必測定C中生成的BaCO3質(zhì)量,只要測定裝置C在吸收CO2前后的質(zhì)量差,一樣可以確定碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)。實驗證明按此方法測定的結果明顯偏高,原因是__________。
(6)將等體積的AlCl3與NaOH溶液混合,充分反應后,測得混合溶液中含有鋁元素質(zhì)量是沉淀中含有鋁元素質(zhì)量的2倍,則c(AlCl3)與c(NaOH)的比值是____________。
【答案】(1)通入CO2氣體有白色沉淀生成;加入鹽酸有氣體生成、沉淀溶解;
(2)把生成的CO2氣體全部排入C中,使之完全被Ba(OH)2溶液吸收
(3)c、d
(4)25%
(5)B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進入裝置C中 (6) 1:1或3:11
【解析】
試題(1)通入過量CO2時發(fā)生反應:AlO2—+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3—,產(chǎn)生白色沉淀,再加過量鹽酸時發(fā)生反應:Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O,HCO3—+H+===H2O+CO2↑,白色沉淀溶解,同時產(chǎn)生氣體。(2)裝置中殘留部分二氧化碳,不能被完全吸收,導致測定的碳酸鋇的質(zhì)量偏小,持續(xù)緩緩通入空氣的作用為:把生成的CO2氣體全部排入C中,使之完全被Ba(OH) 2溶液吸收;(3)a、在加入鹽酸之前,應排凈裝置內(nèi)的CO2氣體,防止影響碳酸鋇質(zhì)量的測定,可以提高測定準確度,a不符合;b、滴加鹽酸不宜過快,使二氧化碳吸收完全,可以提高測定準確度,b不符合;c、在AB之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置,吸收水分,不影響CO2,不能提高測定準確度, c符合;d.在BC之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置,氯化氫已被C裝置吸收,不影響CO2,不能提高測定準確度, d符合;(4)BaCO3質(zhì)量為3.94g,則n(BaCO3)==0.02mol,則n(CaCO3)=0.02mol,質(zhì)量為0.02mol×100g/mol=2g,所以樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為×100%=25%.(5)B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進入裝置C中,導致測定二氧化碳的質(zhì)量偏大,測定的碳酸鈣的質(zhì)量偏大,碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)偏高;(6)根據(jù)反應:AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3HCl,Al(OH)3+ NaOH= NaAlO2+2H2O,溶液中鋁元素的存在形式可以是Al3+或AlO2-。故當溶液中Al3+與Al(OH)3物質(zhì)的量之比為2∶1時,c(AlCl3):c(NaOH)=3∶3=1:1;當溶液中AlO2-與Al(OH)3的物質(zhì)的量之比為2∶1時,c(AlCl3):c(NaOH)=3∶11。
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【題目】裝置甲、乙、丙都是鐵與水蒸氣反應的實驗裝置
下列說法不正確的是( )
A. 甲裝置中氯化鈣的作用是除去氫氣中混有的水蒸氣
B. 選用丙裝置,實驗結束時先移去酒精燈,再將導氣管拿出水面
C. 用乙裝置實驗時,蒸發(fā)皿中產(chǎn)生大量肥皂泡,點燃肥皂泡發(fā)出爆鳴聲
D. 三個裝置相比較,乙裝置簡單、操作簡便、節(jié)約原料、安全性好
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【題目】甲醇是重要的化工原料。利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑的作用下合成甲醇,可能發(fā)生的反應如下:
I.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H1=-41.0kJ/mol
II.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2=-90.0kJ/mol
III.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H3
回答下列問題:
(1)則△H3=______,在以上制備甲醇的兩個反應中,反應II優(yōu)于反應III,其原因為______。
(2)一定化例的合成氣在裝有催化劑的反應器中反應12小時,體系中甲醇的產(chǎn)率和催化劑的催化活性與溫度的關系如圖1所示。
當溫度為470K時,圖中P點_____(填“是”或“不是”)處于平衡狀態(tài)。490K之后,甲醇產(chǎn)率下降的原因是____________。
(3)圖2為一定比例的CO2、H2,CO、H2,CO、CO2、.H2條件下甲醇生成速率與溫度的關系。
①490K時,根據(jù)曲線a、c判斷合成甲醇的反應機理是______(填“A"或“B").
A. B.
②490K時,曲線a與曲線b相比,CO的存在使甲醇生成速率增大,結合反應I、III分析原因______________________。
(4)研究證實,CO2也可在酸性水溶液中通過電解生成甲醇,則生成甲醇的電極反應式為_____。
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【題目】設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述正確的是
A. 常溫下,2.7g鋁片投入足量的濃硫酸中,鋁失去的電子數(shù)為0.3NA
B. 標準狀況下,2.24LSO3中所含原子數(shù)為0.4 NA
C. 常溫常壓下,16gO2和O3的混合氣體中所含原子數(shù)目為NA
D. 在一定條件下lmolN2與3molH2反應生成的NH3分子數(shù)為2NA
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【題目】濃度相同的NaOH溶液各100 mL倒入A、B、C三個燒杯中,分別向三份溶液中通入不等量
的CO2,充分反應后,再向三份所得溶液中逐滴加入0.2 mol/L的鹽酸,產(chǎn)生CO2的體積與
所加鹽酸體積之間關系如下圖所示。下列判斷正確的是
A.通入CO2后,A燒杯中的溶質(zhì)成分是Na2CO3
B.B燒杯中通入的CO2體積為448 mL
C.原NaOH溶液的濃度為0.2 mol/L
D.通入CO2后,C燒杯中溶質(zhì)成分的物質(zhì)的量之比為n(NaOH)∶n(Na2CO3)=1∶2
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【題目】汽車尾氣中NO產(chǎn)生的反應為:N2(g)+O2(g)2NO(g),一定條件下,等物質(zhì)的量的N2(g)和O2(g)在恒容密閉容器中反應,下圖曲線a表示該反應在溫度T下N2的濃度隨時間的變化,曲線b表示該反應在某一起始反應條件改變時N2的濃度隨時間的變化。下列敘述正確的是:
A. 溫度T下,該反應的平衡常數(shù)K=
B. 溫度T下,隨著反應的進行,混合氣體的密度減小
C. 曲線b對應的條件改變可能是加入了催化劑
D. 若曲線b對應的條件改變是溫度,可判斷該反應的△H<0
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【題目】某學生用已知物質(zhì)的量濃度的鹽酸來測定未知物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液時,選擇甲基橙作指示劑。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/span>
(1)下圖中______(填“A”或“B”)是堿式滴定管,進行該實驗的第一步操作是____________________。
(2)用標準的鹽酸滴定待測的NaOH溶液時,左手握酸式滴定管的活塞,右手搖動錐形瓶,眼睛注視錐形瓶中溶液顏色變化,直到因加入一滴鹽酸后,出現(xiàn)_____________________________(填“現(xiàn)象”)說明達到滴定終點。
(3)下列操作中可能使所測NaOH溶液的濃度數(shù)值偏低的是(____)
A.酸式滴定管未用標準鹽酸潤洗就直接注入標準鹽酸
B.滴定前盛放NaOH溶液的錐形瓶用蒸餾水洗凈后沒有干燥
C.酸式滴定管在滴定前有氣泡,滴定后氣泡消失
D.讀取鹽酸體積時,開始仰視讀數(shù),滴定結束時俯視讀數(shù)
(4)若滴定開始和結束時,酸式滴定管中的液面如圖所示,則所用鹽酸溶液的體積為________mL。
(5)某學生根據(jù)3次實驗分別記錄有關數(shù)據(jù)如下表:
滴定次數(shù) 待測NaOH溶液的體積/mL | 0.100 0 mol·L-1鹽酸的體積/mL | ||
滴定前刻度 | 滴定后刻度 | ||
第一次 | 25.00 | 0.00 | 26.11 |
第二次 | 25.00 | 1.56 | 30.30 |
第三次 | 25.00 | 0.22 | 26.31 |
依據(jù)上表數(shù)據(jù)列式計算該NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度(寫出簡要過程)。______________
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【題目】下列化學反應既不屬于氧化還原反應又不屬于四種基本反應類型的是
A. Cl2+2KBr=Br2+2KCl B. 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
C. 3O2=2O3 D. 2CO+O22CO2
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【題目】半水煤氣是工業(yè)合成氨的原料氣,其主要成分為H2、CO、CO2、N2和H2O(g)。半水煤氣經(jīng)過下列步驟轉(zhuǎn)化為合成氨的原料。
(1)步驟ⅰ,發(fā)生的是CO變換反應。
①CO變換反應的化學方程式是____________________________________。
②一定條件下,向體積固定為1 L的密閉容器中充入一定量半水煤氣,發(fā)生CO變換反應。下圖表示氫氣與氮氣的平衡體積比[V(H2):V(N2)]隨外部條件X的變化關系。
Ⅰ.X代表的物理量是______________________________。
Ⅱ.CO變換反應的△H _____0(填“>”或“<”),判斷的依據(jù)是_____________________________。
③若用a、b、c、d 分別代表CO變換反應中相關化學鍵:H-H、H-O、、C=O的鍵能(kJ·mol-1)的數(shù)值,已知CO的結構式是。消耗1mol CO時,該反應的熱效應 △H = _______________。
(2)步驟ⅱ中,用2.0 mol/L Na2CO3溶液作吸收劑脫除CO2。
①當溶液pH降至10的過程中(無沉淀析出),溶液中離子濃度關系正確的是________(選填字母)。
a.c(CO32-)+c(HCO3-) + c(H2CO3) =2.0 mol/L
b.c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(OH-)+c(HCO3-)
c.c(Na+)>c(CO32-)>c(HCO3-)
②當脫除液失效時,請設計一種可使其再生的方法(結合化學方程式說明):___________________________。
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