科学研究发现纳米级的可作为太阳光分解水的催化剂。
Ⅰ.四种制取的方法
(1)火法还原。用炭粉在高温条件下还原CuO;
(2)用葡萄糖还原新制的
。写出化学方程式 ;
(3)电解法。反应为。则阳极产物是 ;
(4)最新实验研究用肼()还原新制
可制备纳米级
,同时放出
。该制法的化学方程式为 。
Ⅱ.用制得的进行催化分解水的实验
(1)一定温度下,在2L密闭容器中加入纳米级并通入0.10mol水蒸气,发生反应:
;△H= +484kJ/mol,不同时段产生
的量见下表:
时间/min |
20 |
40 |
60 |
80 |
n(O2)/mol |
0.0010 |
0.0016 |
0.0020 |
0.0020 |
计算:前20min的反应速率 ;达平衡时,至少需要吸收的光能为 kJ。
(2)用以上四种方法制得的在某相同条件下分别对水催化分解,产生氢气的速率v随时间t变化如图所示。下列叙述正确的是 。
A.c、d方法制得的![]() |
B.d方法制得的![]() |
C.催化效果与![]() |
D.Cu2O催化水分解时,需要适宜的温度 |
现用质量分数为98%、密度为1.84 g·cm-3的浓H2SO4来配制500 mL、0.2 mol·L-1的稀H2SO4。可供选择的仪器有:①玻璃棒②烧瓶③烧杯④胶头滴管⑤量筒⑥容量瓶⑦托盘天平⑧药匙。请回答下列问题:
(1)上述仪器中,在配制稀H2SO4时用不到的有(填代号)。
(2)经计算,需浓H2SO4的体积为。现有①10 mL②50 mL③100 mL三种规格的量筒,你选用的量筒是
(3)将浓H2SO4加适量蒸馏水稀释后,冷却片刻,随后全部转移到mL的容量瓶中,转移时应用玻璃棒。转移完毕,用少量蒸馏水洗涤2~3次,并将洗涤液全部转移到容量瓶中,再加适量蒸馏水,振荡容量瓶,使溶液混合均匀。然后缓缓地把蒸馏水直接注入容量瓶直到液面接近刻度处。改用
滴加蒸馏水到瓶颈刻度的地方,使溶液的。振荡、摇匀后,装瓶、贴签。
(4)在配制过程中,其他操作都准确,下列操作中:错误的是,能引起误差偏高的有(填代号)。
①洗涤量取浓H2SO4后的量筒,并将洗涤液转移到容量瓶中
②未等稀释后的H2SO4溶液冷却至室温就转移到容量瓶中
③将浓H2SO4直接倒入烧杯,再向烧杯中注入蒸馏水来稀释浓H2SO4
④定容时,加蒸馏水超过标线,又用胶头滴管吸出
⑤转移前,容量瓶中含有少量蒸馏水
⑥定容摇匀后,发现液面低于标线,又用胶头滴管加蒸馏水至标线
⑦定容时,俯视标线
某学生设计了如下实验:
回答下列问题
(1)该同学的实验目的是;
(2)上图括号内的操作步骤均为;
(3)按此实验方案得到的NaCl固体中肯定含有(填化学式)杂质;为了解决这个问题可以向过滤得到的滤液中加入适量的;
(4)写出生成B的离子方程式:
实验室中用浓盐酸与MnO2制取Cl2,再用Cl2和Ca(OH)2反应制少量漂白粉。已知Cl2和Ca(OH)2制漂白粉是放热反应,温度稍高易发生副反应:
6Cl2+6Ca(OH)2=Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O。现有三位同学分别设计的三套实验装置如下(U形管中放有玻璃纤维,气体能顺利通过):
(1)请从以下六方面对上述甲、乙、丙三套装置的优缺点进行评价,将适当的选项序号填于下表内:
a.不易控制反应速率 b.容易控制反应速率 c.有副反应发生
d.可防止副反应发生 e.容易污染环境 f.可防止污染环境
优点 |
缺点 |
|
甲装置 |
||
乙装置 |
||
丙装置 |
(2)请从甲、乙、丙三套装置中,选取合理的组成部分(A、B、C、D、E、F、G),组装一套你认为更完善的实验装置,连接顺序(按气流从左到右的方向)为;在此装置及甲、乙、丙三装置中,你认为是否还缺少必要的装置,并说明原因
。
(3)如果反应前加入了m g Ca(OH)2,反应结束并冷却后倒出固体物质称量为n g(设反应中产生的水仍留在固体物质中)。则该固体物质中Ca(ClO)2的质量分数的表达式为(不必化简):。
今欲用NaOH晶体配制450mL 0.8mol/L的NaOH溶液。根据题意填空:
(1)配制该溶液应选用mL容量瓶。
(2)用托盘天平称取克固体NaOH。
(3)将称好的NaOH固体放至500mL的大烧杯中,倒入约300mL蒸馏水,用搅拌至完全溶解。待后,将烧杯中的溶液用玻璃棒引流转移至容量瓶
(4)用少量蒸馏水洗涤烧杯次,洗涤液轻轻晃动容量瓶,使溶液混和均匀。
(5)向容量瓶中加入蒸馏水,到液面时,改用加蒸馏水至液面与刻度线相切。盖好瓶塞
某同学设计的制取氯气和验证氯气部分化学性质的实验装置如下图甲所示:
其中D处放有干燥的紫色石蕊试纸,E处放有湿润的紫色石蕊试纸, F、G处依次放有喷上少量淀粉KI溶液、浓NaOH溶液的棉球。回答下列问题:
(1)在装置A中放入有关药品后,打开活塞K,将分液漏斗中的液体加入烧瓶中,关闭分液漏斗的活塞,点燃酒精灯,请写出A处反应的离子方程式:
(2)B处饱和食盐水是为了除去,C处浓硫酸的作用是。
(3)实验中可观察到颜色的变化:D处,E处,F处,G处棉球的作用是,G处反应的离子方程式。
(4)当F处棉球变色,立即关闭活塞K,可看到I瓶中液面上升,H瓶中充满黄绿色气体。则H瓶中加入的液体一般为,甲中H—I装置的作用为。若将甲中的H—I装置置换为乙装置,是否可行(填“是”或“否”),理由是。