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 |
控制反应条件可改变化学反应速率。
(1)使用催化剂是改变化学反应速率的一种方法,例如H2O2在MnO2作用下分解,请写出该反应的化学方程式:_____________________________。
(2)经研究发现Fe3+和Cu2+对H2O2的分解也具有催化作用。
某研究小组为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,设计了如下实验,请将他们的实验方案补充完整:
实验目的:_________________________________-
实验试剂:5%H2O2溶液,0.1mol/LFeCl3溶液,0.1mol/LCuSO4溶液
实验仪器:试管、胶头滴管
实验步骤:取两支试管各加入1mL5%H2O2溶液,分别滴加两滴0.1mol/LFeCl3溶液、0.1mol/LCuSO4溶液。
该小组的同学可通过观察______________________以比较出Cu2+和Fe3+的催化效果。
问题与讨论:有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更合理,你认为他的理由是____________________________________________________。
(3)影响化学反应速率的因素除催化剂外,还有______________(答出一种即可),并举一例生产、生活实例加以说明:__________________________。
人体必须的元素之一,海洋植物如海带、海藻中含有丰富的、以碘离子形式存在的碘元素。在实验室中,从海藻里提取碘的流程和实验装置如下:
(1)指出上述提取碘的过程中有关实验操作的名称:步骤③______,步骤⑤______。
(2)写出步骤④对应反应的离子方程式:______________________________。
(3)提取碘的过程中,可供选择的有机试剂是_______________。
A.酒精 | B.醋酸 | C.四氯化碳 | D.苯 |
(4)为了使海藻灰中的碘离子转化为碘的有机溶液,即完成步骤③至⑤,实验室里有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网、以及必要的夹持仪器和物品,尚缺少的玻璃仪器是_________________________________________________________。
(5)从含碘的有机溶剂中提取碘和回收有机溶剂,还需要经过蒸馏。指出下图实验装置中存在的错误之处:。
|
实验室制取气体常用的装置如下列图示,请回答下列问题:(选用装置时填字母编号)
下图表示配制 100 mL 0.100 mol·L-1 Na2CO3溶液的几个关键实验步骤和操作,据图回答下列问题:
(1)步骤E中将一玻璃仪器上下颠倒数次,该仪器的名称是。
(2)步骤B通常称为转移,步骤A通常称为。
(3)将上述实验步骤A→F按实验过程先后次序排列。
(10分)下图甲是课本中验证铜和浓硝酸反应的装置,乙、丙是师生对演示实验改进后的装置:
(1)写出铜和浓硝酸反应的离子方程式。
(2)和甲装置相比,乙装置的优点有
(3)为了进一步验证NO2和水的反应,某学生设计了丙装置,做实验时先关闭弹簧夹
,再打开弹簧夹,才能使NO2气体充满②试管。
(4)当气体充满②试管后,将铜丝提起与溶液脱离,欲使烧杯中的水进入②试管应如何操
作。
(5)②试管中的NO2和水充分反应后,所得溶液物质的量浓度的最大值是
(气体体积按标准状况计算)。