取一支小试管,向其中加入过氧化钠固体,然后加入少量蒸馏水,将带余烬的小木条插入试管中,观察到的现象是____________________________,反应后,向其中滴入酚酞溶液,观察到的现象是___________________。该反应的化学方程式为
_____________________________。
(14分)已知:CH3COOHCH3COO-+H+达到电离平衡时,电离平衡常数可以表示为Ka=
;CH3COO-+H2O
CH3COOH+OH-达到水解平衡时,水解平衡常数可以表示为Kh=
(式中各粒子浓度均为平衡时浓度)。
(1)对于任意弱电解质来讲,其电离平衡常数Ka、对应离子的水解常数Kh以及水的离子积常数Kw的关系是_______________,由此可以推断,弱电解质的电离程度越小,其对应离子的水解程度____________。如在25 ℃时碳酸的K1草酸的K1(填“大于”、“等于”或“小于”),所以,在相同条件下,碳酸氢钠的溶液显性,而草酸氢钠溶液显酸性。
(2)由于CH3COOH的电离程度很小,计算时可将CH3COOH的平衡浓度看成是CH3COOH溶液的浓度,则c mol·L-1的CH3COOH溶液中c(H+)=_________(不为0)。
(3)现用某未知浓度(设为c′)的CH3COOH溶液及其他仪器、药品,通过实验测定一定温度下CH3COOH的电离平衡常数,需测定的数据有(用简要的文字说明):
①实验时的温度;②______________;③用____________(填一种实验方法)测定溶液浓度c′。
(16分)化学实验有助于理解化学知识,提升科学素养。
I.某探究小组用以下右图装置做如下实验。
实验编号 |
a中试剂 |
b中试剂 |
![]() |
1 |
0.1克Na、3 mL水 |
0.1克Na、3 mL乙醇 |
|
2 |
3 mL水 |
3 mL饱和FeSO4溶液 |
(1)实验1:同时加入试剂,反应开始阶段可观察到U形管中液面(填编号,下同),反应结束静置一段时间,最终U形管中液面。
a.左高右低 b.左低右高c.左右基本持平
(2)实验2:一段时间后观察到U形管中液面左低右高, b管溶液中出现红褐色浑浊物,请解释出现上述现象的原因:。
II.某研究小组为探究弱酸性条件下铁的电化学腐蚀类型,将混合均匀的新制铁粉和炭粉置于锥形瓶底部,塞上瓶塞(如图(1)所示)。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液,同时测量容器中的压强变化。
(3)请填满表中空格,以完成实验设计:
编号 |
实验目的 |
炭粉/g |
铁粉/g |
醋酸浓度/mol/L |
① |
作参照实验 |
0.5 |
2.0 |
1.0 |
② |
探究醋酸浓度对实验的影响 |
0.5 |
0.1 |
|
③ |
0.2 |
2.0 |
1.0 |
(4)实验①测得容器中的压强随时间的变化如图(2)所示。该小组得出0~t1时压强增大的主要原因是:。t2时,容器中压强明显变小的原因是。请在图(3)中用箭头标出发生该腐蚀时A和B之间的电子移动方向。
制备氢气可利用碘硫热化学循环法,其原理示意图如下。
(1)已知:①2SO3(g)2SO2 (g) + O2 (g)△H1
②H2SO4(l)SO3(g) + H2O(l)△H2
2H2SO4(l)2SO2 (g) + O2(g) +2H2O(l) △H3
则△H3=(用△H1和△H2表示)
(2)上述热化学循环制氢要消耗大量的能量,从绿色化学角度,能量供应的方案是。
(3)碘化氢热分解反应为:2HI(g)H2(g)+I2(g) △H>0。则该反应平衡常数表达式:K=;升温时平衡常数K(选填“增大”或“减小”)
(4)本生(Bunsen)反应中SO2和I2及H2O发生反应为:
SO2+I2+2H2O=3H++HSO4─+2I─;I─+I2I3─。
①当起始时,SO2为1mol,水为16mol,溶液中各离子变化关系如下图,图中a、b分别表示的离子是、。
②在水相中进行本生反应必须使水和碘显著过量,但易引起副反应将反应器堵塞。写出浓硫酸与HI发生反应生成硫和碘的化学方程式:。
Suzuki偶联反应在有机合成上有广泛应用。反应①如下(Ph-代表苯基─):
反应①:
化合物I可以由以下途径合成:
(1)化合物V的分子式为;1mol化合物I最多可跟mol氢气反应。
(2)化合物IV的结构简式为;化合物V转化为化合物VI的反应类型为。
(3)写出化合物VI在NaOH溶液中共热的反应方程式。
(4)已知化合物Ⅶ是化合物V的同分异构体,其苯环上一溴代物有2种,且1mol Ⅶ与足量银氨溶液反应生成4mol Ag,写出化合物Ⅶ的一种结构简式。
(5)化合物()与化合物【(HO)2B─
─COOH】也能发生类似反应①的偶联反应,写出产物的结构简式。
CO2和CH4是两种重要的温室气体,通过CH4和CO2反应制造更高价值化学品是目前的研究目标。
(1)在一定条件下,CH4和CO2以镍合金为催化剂,发生反应:CO2(g)+CH4(g)2CO(g)+2H2(g),其平衡常数为K,在不同温度下,K 的值如下:
①从上表可以推断:该反应的逆反应是(填“吸”、“放”)热反应。
②此温度下该反应的平衡常数表达式为K=__________________。
(2)以二氧化钛表面覆盖Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。
①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。250~300℃时,温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是_________。
②为了提高该反应中CH4的转化率,可以采取的措施是。
③将Cu2Al2O4溶解在稀硝酸中的离子方程式为。
(3)Li2O、Na2O、MgO均能吸收CO2。
①如果寻找吸收CO2的其他物质,下列建议合理的是________。
a.可在碱性氧化物中寻找
b.可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中寻找
c.可在具有强氧化性的物质中寻找
②Li2O吸收CO2后,产物用于合成Li4SiO4,Li4SiO4用于吸收、释放CO2。原理是:在500℃,CO2与Li4SiO4接触后生成Li2CO3;平衡后加热至700℃,反应逆向进行,放出CO2,Li4SiO4再生,说明该原理的化学方程式是___________________________。