(11分)(1)目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为1 L的密闭容器中,充入1mol CO2和3mol H2,一定条件下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ,△H=-49.0kJ/mol;测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
①从反应开始到平衡,平均反应速率v(CO2)= mol/(L·min)。
②该反应的平衡常数表达式为________________________________________。
③下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是 。
A.升高温度 | B.充入He(g),使体系压强增大 |
C.将H2O(g)从体系中分离 | D.再充入1mol H2 |
(2)在载人航天器的生态系统中,不仅要求分离去除CO2,还要求提供充足的O2。某种电化学装置可实现如下转化:2CO2=2CO+O2 ,CO可用作燃料。
已知该反应的阳极反应为:4OH――4e―=O2↑+2H2O
则阴极反应式为: 。
有人提出,可以设计反应2CO=2C+O2(△H>0、△S<0)来消除CO的污染。请你判
断是否可行并说出理由: , 。
下图是用0.1000 mol/L的盐酸滴定某未知浓度的NaOH溶液的示意图和某次滴定前、后的盛放盐酸滴定管中液面的位置。请回答:
(1) 仪器A的名称是 ;
(2) 盐酸的体积读数:滴定前读数为 mL,滴定后读数为 mL 。
(3) 某实验小组同学的三次实验的实验数据如下表所示。 根据表中数据计算出的待测NaOH溶液的平均浓度是 mol/L。(保留四位有效数字)
实验 编号 |
待测NaOH溶液的体积(mL) |
滴定前盐酸的 体积读数(mL) |
滴定后盐酸的 体积读数(mL) |
1 |
20.00 |
1.20 |
23.22 |
2 |
20.00 |
2.21 |
24.21 |
3 |
20.00 |
1.50 |
23.48 |
(4)若用酚酞做指示剂,判断到达滴定终点的实验现象是_____________
(5) 对下列几种假定情况进行讨论:(填“无影响”、“偏高”、“偏低”)
① 若滴定前锥形瓶未用待测液润洗,对测定结果的影响是 ;
②取待测液的滴定管,滴定前滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失。_________
③标准液读数时,若滴定前仰视,滴定后俯视,对测定结果的影响是 ;
某学生用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的NaOH溶液。
其操作可分解为如下几步:
a. 移取20.00mL待测的NaOH溶液注入洁净的锥形瓶,并加入2-3滴酚酞
b. 用标准盐酸溶液润洗滴定管2-3次
c. 把盛有标准溶液的酸式滴定管固定好,调节液面使滴定管尖嘴充满溶液
d. 取标准盐酸溶液注入酸式滴定管至0刻度以上2-3cm
e. 调节液面至0或0刻度以下,记下读数
f. 把锥形瓶放在滴定管的下面,用标准盐酸溶液滴定至终点,记下滴定管液面的刻度
完成以下填空:
(1)正确操作的顺序是(用序号字母填写)_____________________。
(2)滴定终点时溶液的颜色变化是 。
(3)下列操作中可能使所测NaOH溶液的浓度数值偏低的是________。
A.酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸 |
B.滴定前盛放NaOH溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥 |
C.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失 |
D.读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数 |
(4)若某次滴定开始和结束时,酸式滴定管中的液面如图所示,则反应消耗盐酸的体积为_____ mL。
(5)某学生根据3次实验分别记录有关数据如下表:
滴定次数 |
待测NaOH溶液的体积/mL |
0.1000mol/L盐酸的体积/mL |
||
滴定前刻度 |
滴定后刻度 |
溶液体积/mL |
||
第一次 |
25.00 |
0.20 |
20.22 |
|
第二次 |
25.00 |
0.56 |
24.54 |
|
第三次 |
25.00 |
0.42 |
20.40 |
依据上表数据求得NaOH溶液的物质的量浓度为 (保留4位有效数字)。
下图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持设备已略)。
(1)制备氯气选用的药品为:漂粉精固体和浓盐酸,相关的化学反应方程式为: 。
(2)装置B中饱和食盐水的作用是 ;同时装置B亦是安全瓶,监测实验进行时C中是否发生堵塞,请写出发生堵塞时B中的现象 。
(3)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,为此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放入 。
A |
B |
C |
D |
|
Ⅰ |
干燥的有色布条 |
干燥的有色布条 |
湿润的有色布条 |
湿润的有色布条 |
Ⅱ |
碱石灰 |
硅胶 |
浓硫酸 |
无水氯化钙 |
Ⅲ |
湿润的有色布条 |
湿润的有色布条 |
干燥的有色布条 |
干燥的有色布条 |
(4)设计装置D、E的目的是 。打开活塞,将装置D中少量溶液加入装置E中,振荡。观察到的现象是 。
(5)某同学建议将装置F中的药品改用足量的NaHSO3溶液吸收余氯,老师认为不妥,用总反应的离子方程式解释原因 。
苯乙酸铜是合成优良催化剂、传感材料——纳米氧化铜的重要前驱体之一。下面是它的一种实验室合成路线:
制备苯乙酸的装置示意图如下(加热和夹持装置等略):
已知:苯乙酸的熔点为76.5 ℃,微溶于冷水,溶于乙醇。
回答下列问题:
(1)在250 mL三口瓶a中加入70 mL70%硫酸。配制此硫酸时,加入蒸馏水与浓硫酸的先后顺序是_______ 。
(2)将a中的溶液加热至100 ℃,缓缓滴加40 g苯乙腈到硫酸溶液中,然后升温至130 ℃继续反应。在装置中,仪器b的作用是___________ ;仪器c的名称是 ,其作用是___________ 。反应结束后加适量冷水,再分离出苯乙酸粗品。加人冷水的目的是_________ 。下列仪器中可用于分离苯乙酸粗品的是______ (填标号)。
A分液漏斗 B漏斗 C烧杯 D直形冷凝管 E玻璃棒
(3)提纯粗苯乙酸的方法是________________ ,最终得到44 g纯品,则苯乙酸的产率是_________ 。
(4)用CuCl2• 2H2O和NaOH溶液制备适量Cu(OH)2沉淀,并多次用蒸馏水洗涤沉淀,判断沉淀洗干净的实验操作和现象是______________ 。
(5)将苯乙酸加人到乙醇与水的混合溶剂中,充分溶解后,加入Cu(OH)2搅拌30min,过滤,滤液静置一段时间,析出苯乙酸铜晶体,混合溶剂中乙醇的作用是_____________________ 。
Ⅰ、亚硝酸钠在漂白、电镀等方面应用广泛。现在木炭、浓硝酸、水和铜为原料生成的一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠的装置如图所示(部分夹持装置略)。
已知:①3NaNO2+3HCl═3NaCl+HNO3+2NO↑+H2O
②酸性条件下,NO或NO2-都能与MnO4-反应生成NO3-和Mn2+;
完成下列填空:
(1)写出a仪器的名称__________________;
(2)为避免B中逸出的气体中混有的杂质气体与Na2O2反应,应在B、C装置间增加一个装置,则该装置中盛放的药品名称为__________________;
(3)写出NO与Na2O2在常温下生成NaNO2的化学反应方程式_________________;当该反应中转移0.1mole-时,理论上吸收标准状况下NO的体积为__________________;
(4)D装置中发生反应的离子方程式为__________________。
Ⅱ、焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一。某研究小组进行如下实验:
实验一焦亚硫酸钠的制取
采用如图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取Na2S2O5.装置Ⅱ中有Na2S2O5晶体析出,发生的反应为:Na2SO3+SO2═Na2S2O5
(1)装置Ⅰ中产生气体的化学方程式为___________________;
(2)要从装置Ⅱ中获得已析出的晶体,可采取的分离方法是_______________;
(3)装置Ⅲ用于处理尾气,可选用的最合理装置(夹时仪器已略去)为____________(填序号);
实验二葡萄酒中抗氧化剂残留量的测定
(4)葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化剂.测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)的方案如下:
(已知:滴定时反应的化学方程式为SO2+I2+2H2O═H2SO4+2HI)
在上述实验过程中,若有部分HI被空气氧化,则测定结果__________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。