(一)必考題 26. 0.80gCuSO4·5H2O樣品受熱脫水過程的熱重曲線(樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線)如下圖所示. 請回答下列問題: (1)試確定200℃時固體物質(zhì)的化學(xué)式 , (2)取270℃所得樣品.于570℃灼燒得到的主要產(chǎn)物是黑色粉末和一種氧化性氣體.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 .把該黑色粉末溶解于稀硫酸中.經(jīng)濃縮.冷卻.有晶體析出.該晶體的化學(xué)式為 .其存在的最高溫度是 , (3)上述氧化性氣體與水反應(yīng)生成一種化合物.該化合物的濃溶液與Cu在加熱時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 , (4)在0.10mol·L-1硫酸銅溶液中加入氫氧化鈉稀溶液充分?jǐn)嚢栌袦\藍(lán)色氫氧化銅沉淀生成.當(dāng)溶液的pH=8時.c(Cu2+)= mol·L-1(Kap[Cu(OH)2]=2.2×10-20). 若在0.1mol·L-1硫酸銅溶液中通入過量H2S氣體.使Cu2+完全沉淀為CuS.此時溶液中的H+濃度是 mol·L-1. 解釋:(1)由圖分析可知.CuSO4·5H2O受熱到102℃時開始脫水分解.113℃時可得到較穩(wěn)定的一種中間物.到258℃時才會繼續(xù)分解.在200℃時失去的水的質(zhì)量為0.57g.有差量法可以計算. CuSO4·5H2OCuSO4·(5-n)H2O+n H2O 250 18n 0.80g 0.80g-0.57g=0.23g n=4 (2) 570℃灼燒得到的主要產(chǎn)物是黑色粉末和一種氧化性氣體.是CuO和SO3.CuO與稀硫酸反應(yīng)的產(chǎn)物是硫酸銅和水.蒸發(fā)濃縮的晶體為CuSO4·5H2O.其存在的最高溫度為102℃. (3) SO3與水反應(yīng)生成硫酸.與銅加熱反應(yīng):2H2SO4(濃)+ CuCuSO4 +SO2↑+H2O (4)根據(jù)溶度積的概念可以直接計算.pH=8時.c(OH-)=10-6.由c(Cu2+)·c(OH-)2= Kap[Cu(OH)2]可得.c(Cu2+)=(2.2×10-20)/10-12=2.2×10-8 .在0.1mol·L-1硫酸銅溶液中通入過量H2S氣體.使Cu2+完全沉淀為CuS.溶液中溶質(zhì)為硫酸.c(SO42-)不變.為0.1mol·L-1 .c(H+)為0.2mol·L-1. 答案:(1)CuSO4·H2O CuSO4·5H2OCuSO4·(5-n)H2O+n H2O 250 18n 0.80g 0.80g-0.57g=0.23g n=4 (2) CuSO4 CuO+SO3↑.CuSO4·5H2O. 102℃ (3) 2H2SO4(濃)+ CuCuSO4 +SO2↑+H2O (4)2.2×10-8 .0.2 27.科學(xué)家利用太陽能分解水生成的氫氣在催化劑作用下與二氧化碳反應(yīng)生成甲醇.并開發(fā)出直接以甲醇為燃料的燃料電池.已知H2和CH3OH(l)的燃燒熱△H分別為-285.8kJ·mol-1.-283.0kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1.請回答下列問題: (1)用太陽能分解10mol水消耗的能量是 kJ, (2)甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為 , (3)在容積為2L的密閉容器中.由CO2和H2合成甲醇.在其他條件不變得情況下.考察溫度對反應(yīng)的影響.實驗結(jié)果如下圖所示(注:T1.T2均大于300℃), 下列說法正確的是 ①溫度為T1時.從反應(yīng)開始到平衡.生成甲醇的平均速率為 v(CH3OH)= mol·L-1·min-1 ②該反應(yīng)在T1時的平衡常數(shù)比T2時的小 ③該反應(yīng)為放熱反應(yīng) ④處于A點的反應(yīng)體系從T1變到T2.達(dá)到平衡時增大 (4)在T1溫度時.將1molCO2和3molH2充入一密閉恒容器中.充分反應(yīng)達(dá)到平衡后.若CO2轉(zhuǎn)化率為a,則容器內(nèi)的壓強與起始壓強之比為 , (5)在直接以甲醇為燃料電池中.電解質(zhì)溶液為酸性.負(fù)極的反應(yīng)式為 .正極的反應(yīng)式為 .理想狀態(tài)下.該燃料電池消耗1mol甲醇所能產(chǎn)生的最大電能為702.1KJ,則該燃料電池的理論效率為 (燃料電池的理論效率是指電池所產(chǎn)生的最大電能與燃料電池反應(yīng)所能釋放的全部能量之比) 解釋:(1)由H2(g)的燃燒熱△H為-285.8kJ·mol-1知.1mol H2(g)完全燃燒生成1mol H2O(g)放出熱量285.8kJ.即分解1mol H2O(g)為1mol H2(g)消耗的能量為285.8kJ.分解10mol H2O(g)為10mol H2(g)消耗的能量為2858kJ. (2)寫出燃燒熱的熱化學(xué)方程式: CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H=-283.0kJ·mol-1 ① CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2 H2O(l) △H=-726.5kJ·mol-1 ② 用②-①得: CH3OH(l)+ O2+2 H2O(l) △H=-443.5kJ·mol-1 (3)根據(jù)圖像分析.由先拐先平數(shù)值大原則.T2>T1.溫度升高.生成物的平衡時的物質(zhì)的量減少.故正反應(yīng)為放熱反應(yīng). ①中速率用物質(zhì)的量與時間之比.錯誤.應(yīng)該為物質(zhì)的量濃度與時間之比. ②該反應(yīng)的正反應(yīng)為放熱反應(yīng).T2>T1.所以T1時的平衡常數(shù)比T2時的大. ③正確 ④處于A點的反應(yīng)體系從T1變到T2.升高溫度.平衡向逆反應(yīng)方向移動.達(dá)到平衡時增大.正確. (4)利用化學(xué)平衡的三段模式法計算: CO2 (g)+3H2(g)= CH3OH(g) +2H2O(g) 起始 1 3 0 0 變化 a 3 a a a 平衡 1-a 3-3a a a 根據(jù)壓強之比等于物質(zhì)的量之比.則 容器內(nèi)的壓強與起始壓強之比為:/4=1-a/2 (5)這是一個典型的燃料電池的電極反應(yīng)的書寫.電池的理論效率的計算可由消耗1mol甲醇所能產(chǎn)生的最大電能與其燃燒熱之比即可求得.702.1/726.5=96.6% 答案:(1) 2858 (2) CH3OH(l)+ O2+2 H2O(l) △H=-443.5kJ·mol-1 (3) ③④ (4)1-a/2 (5) CH3OH(g) +H2O-6e-= CO2 +6H+ 3/2O2 + +6H+ +6e-= 3H2O 96.6% 28. 氫化鈣固體登山運動員常用的能源提供劑.某興趣小組長擬選用如下裝置制備氫化鈣. 請回答下列問題: (1)請選擇必要的裝置.按氣流方向連接順序為 (2)根據(jù)完整的實驗裝置進(jìn)行實驗.實驗步驟如下:檢查裝置氣密性后.裝入藥品,打開分液漏斗活塞 (請按正確的順序填入下列步驟的標(biāo)號). A.加熱反應(yīng)一段時間 B.收集氣體并檢驗其純度 C.關(guān)閉分液漏斗活塞 D.停止加熱.充分冷卻 (3)實驗結(jié)束后.某同學(xué)取少量產(chǎn)物.小心加入水中.觀察到有氣泡冒出.溶液中加入酚酞后顯紅色.該同學(xué)據(jù)此斷.上述實驗確有CaH2生成. ① 寫出CaH2與水反應(yīng)的化學(xué)方程式 ②該同學(xué)的判斷不正確.原因是 (4)請你設(shè)計一個實驗.用化學(xué)方法區(qū)分鈣與氫化鈣.寫出實驗簡要步驟及觀察到的現(xiàn)象 . (5)登山運動員常用氫化鈣作為能源提供劑.與氫氣相比.其優(yōu)點是 . 解釋:(略) 答案: (1)i→e.f→d.c→j.k k→a (2) BADC (3) CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑ 金屬鈣與水反應(yīng)也有類似現(xiàn)象 (4) 取適量的氫化鈣.在加熱的條件下雨干燥氧氣反應(yīng).將反應(yīng)后生成的氣態(tài)產(chǎn)物通過裝有白色的無水硫酸銅的干燥管.觀察到白色變藍(lán)色.而取鈣做相同的實驗則觀察不到白色變藍(lán)色. (5) 氫化鈣是固體攜帶方便 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

硫酸銅是一種應(yīng)用極其廣泛的化工原料；以下是某工廠用含鐵廢銅為原料生產(chǎn)膽礬（CuSO4?5H2 O）和副產(chǎn)物石膏（CaSO4?2H2O）的生產(chǎn)流程示意圖：

膽礬和石膏在不同溫度下的溶解度（g/100g水）見下表．
溫度（℃） 20 40 60 80 100
石膏 0.32 0.26 0.15 0.11 0.07
膽礬 32 44.6 61.8 83.8 114
請回答下列問題：
（1）紅棕色濾渣的主要成分是
Fe（OH）3
Fe（OH）3
；
（2）寫出浸出過程中生成硫酸銅的離子方程式
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
；
（3）操作I包括蒸發(fā)濃縮、
趁熱過濾
趁熱過濾
等操作，溫度應(yīng)該控制在
100
100
℃左右；
（4）從溶液中分離出硫酸銅晶體的操作Ⅱ應(yīng)為
冷卻結(jié)晶
冷卻結(jié)晶
、
過濾
過濾
、洗滌、干燥；晶體用無水乙醇作洗滌液而不用蒸餾水的原因是
減少因晶體溶解而造成的損失
減少因晶體溶解而造成的損失
；干燥時采用晾干，不用加熱烘干的原因是
避免加熱過程中晶體受熱分解
避免加熱過程中晶體受熱分解
．
（5）取樣檢驗是為了確認(rèn)Fe3+是否除凈．有同學(xué)設(shè)計了以下兩種方案，在實驗室分別對所取樣品按下列方案進(jìn)行操作：
方案一：取樣于試管→滴加KSCN溶液；   方案二：紙層析→噴KSCN溶液；
①你認(rèn)為上述兩種方案設(shè)計更合理的是
方案二
方案二
；
②指出你認(rèn)為不合理方案存在的問題是
Cu2+的藍(lán)色對檢驗有干擾
Cu2+的藍(lán)色對檢驗有干擾
．

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80℃時，2L 密閉容器中充入0.40mol N2O4，發(fā)生反應(yīng)N2O4═2NO2△H=+Q kJ?mol-1（Q＞0），獲得如下數(shù)據(jù)：
時間/s 0 20 40 60 80 100
c（NO2）/mol?L-1 0.00 0.12 0.20 0.26 0.30 0.30
下列判斷正確的是（　　）
A、升高溫度該反應(yīng)的平衡常數(shù)K減小
B、20～40s 內(nèi)，v（N2O4）=0.004mol?L-1?s1
C、反應(yīng)達(dá)平衡時，吸收的熱量為0.30Q kJ
D、100s時再通入0.40mol N2O4，達(dá)新平衡時N2O4的轉(zhuǎn)化率增大

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（2009?徐匯區(qū)二模）硫酸銅是一種應(yīng)用極其廣泛的化工原料．以下是某工廠用含鐵廢銅為原料生產(chǎn)膽礬（CuSO4?5H2O）的生產(chǎn)流程示意圖：

膽礬和石膏在不同溫度下的溶解度（g/100g水）見下表．
溫度（℃） 20 40 60 80 100
石膏 0.32 0.26 0.15 0.11 0.07
膽礬 32 44.6 61.8 83.8 114
請回答下列問題：
（1）紅棕色濾渣的主要成分是
Fe（OH）3
Fe（OH）3
；
（2）寫出浸出過程中生成硫酸銅的化學(xué)方程式
3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4+2NO↑+4H2O
3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4+2NO↑+4H2O
；
（3）操作I的操作溫度應(yīng)該控制在
100
100
℃左右；
（4）從溶液中分離出硫酸銅晶體的操作II應(yīng)為
冷卻結(jié)晶、過濾
冷卻結(jié)晶、過濾
、洗滌、干燥；
（5）取樣檢驗是為了確認(rèn)Fe3+是否除凈．有同學(xué)設(shè)計了以下兩種方案，在實驗室分別對所取樣品按下列方案進(jìn)行操作：
方案一：取樣于試管→滴加KSCN溶液；方案二：徑向?qū)游觥鷩奒SCN溶液
①你認(rèn)為上述兩種方案設(shè)計更合理的是
方案二
方案二
；
②指出你認(rèn)為不合理的方案存在的問題
Cu2+的藍(lán)色對檢驗有干擾
Cu2+的藍(lán)色對檢驗有干擾
；
（6）反應(yīng)產(chǎn)物中的NO可以循環(huán)使用，用化學(xué)方程式表示循環(huán)使用的方案
4NO+3O2+H2O=4HNO3
4NO+3O2+H2O=4HNO3
．

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（2013?浙江模擬）必考題二甲醚（CH3OCH3）和甲醇（CH3OH）被稱為21世紀(jì)的新型燃料．以CH4和H2O為原料制備二甲醚和甲醇的工業(yè)流程如下：請?zhí)羁眨?BR>
（1）在一定條件下，反應(yīng)室1中發(fā)生反應(yīng)：CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）△H＞0．在其它條件不變的情況下降低溫度，逆反應(yīng)速率將
減小
減小
（填“增大”、“減小”或“不變”）．將1.0molCH4和2.0molH2O通入反應(yīng)室1（假設(shè)容積為100L），10min末有0.1molCO生成，則10min內(nèi)反應(yīng)的平均速率V（H2）=
0.0003mol?L-1?min-1
0.0003mol?L-1?min-1
．
（2）在一定條件下，已知反應(yīng)室2的可逆反應(yīng)除生成二甲醚外還生成了氣態(tài)水，其化學(xué)方程式為
2CO+4H2CH3OCH3+H2O
2CO+4H2CH3OCH3+H2O
．
（3）在壓強為0.1MPa條件下，反應(yīng)室3（容積為VL）中amolCO與2amolH2在催化劑作用下反應(yīng)生成甲醇：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g），CO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強的關(guān)系如圖所示，則：
①P1
＜
＜
P2 （填“＜”、“＞”或“=“）．
②在其它條件不變的情況下，反應(yīng)室3再增加amolCO與2amolH2，達(dá)到新平衡時，CO的轉(zhuǎn)化率
增大
增大
（填“增大”、“減小”或“不變”．下同．），平衡常數(shù)
不變
不變
．
③在P1壓強下，100℃時，CH3OH（g） CO（g）+2H2（g）反應(yīng)的平衡常數(shù)為
a2
V2
a2
V2
（用含a、V的代數(shù)式表示）．

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（2010?崇文區(qū)二模）硫酸銅、硝酸鐵都是重要的化工原料．
（1）以下是某工廠用含鐵的廢銅為原料生產(chǎn)膽礬（CuSO4?5H2O）的生產(chǎn)流程示意圖：

膽礬和石膏在不同溫度下的溶解度（∥100g水）見下表．
溫度（℃） 20 40 60 80 100
石膏 0.32 0.26 0.15 0.11 0.07
膽礬 32 44.6 61.8 83.8 114
請回答下列問題：①紅褐色濾渣的主要成分是
Fe（OH）3
Fe（OH）3
；
②寫出浸出過程中生成硫酸銅的化學(xué)方程式
3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4+2NO↑+4H2O
3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4+2NO↑+4H2O
；
③操作I的溫度應(yīng)該控制在
100℃
100℃
左右；
④從溶液中分離出硫酸銅晶體的操作Ⅱ應(yīng)為：將熱溶液
冷卻結(jié)晶
冷卻結(jié)晶
、
過濾
過濾
、洗滌、干燥．
（2）某興趣小組在實驗室用鐵粉和稀硝酸及右圖裝置制取Fe（NO3）3（固定所用儀器和加熱裝置未畫出）．
①為保證原料的充分利用，并加快反應(yīng)速率，往往將加熱溫度控制在100℃以內(nèi)．該實驗中對圓底燒瓶加熱的最佳方式是
水浴
水浴
加熱；
②請在圖中虛線框內(nèi)畫出尾氣吸收裝置（提示：堿液可快速、充分吸收產(chǎn)生的氮氧化物氣體）．

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同步練習(xí)冊答案