二氧化硫和氮的氧化物是重要的化工原料,同时也是造成大气污染的主要物质。对其性质的研究是化学的重要任务。
(1)硫酸生产中,SO2催化氧化生成SO3:
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)
某温度下,SO2的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如右图所示。根据图示回答下列问题:
①将2.0mol SO2和1.0mol O2置于10L密闭容器中,反应达平衡后,体系总压强为0.10MPa。该反应的平衡常数等于_____。
②平衡状态由A变到B时.平衡常数K(A)_______K(B)(填“>”、“<”或“=”)。
(2)N2O5在四氯化碳溶液中的分解反应为:2N2O5=4NO2+O2。实验测得在67℃时反应体系中N2O5的物质的量浓度随时间的变化如下表所示。
t/min |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
c(N2O5)/mol·L—1 |
1.00 |
0.71 |
0.50 |
0.35 |
0.25 |
0.17 |
①实验进行的前1分钟和最后1分钟,用N2O5的物质的量浓度变化表示的平均反应速率分别是 、 。
②实验进行的最后1分钟,用NO2的物质的量浓度变化表示的平均反应速率是 ;5分钟时NO2的物质的量浓度是 。
(3)用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-574 kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-1160 kJ·mol-1
若用标准状况下4.48L CH4还原NO2至N2,整个过程中放出的热量为____kJ。
如图是某研究性学习小组设计制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置.
(1)写出A装置中发生反应的离子方程式_________;要将C装置接入B和D之间,正确的接法是:
a→ → →d;
(2)实验开始先点燃A处的酒精灯,打开旋塞K,让Cl2充满整个装置,再点燃D处的酒精灯,Cl2通过C装置后进入D,D装置内盛有碳粉,发生氧化还原反应,生成CO2和HCl(g),发生反应的化学方程式为________.
(3)D处反应完毕后,关闭旋塞K,移去两个酒精灯,由于余热的作用,A处仍有少量Cl2产生,此时B中的现象是 ,B的作用是 .
(4)用量筒量取20mL E中溶液,倒入已检查完气密性良好的分液漏斗中,然后再注入10mL CCl4,盖好玻璃塞,振荡,静置于铁架台上(如图),等分层后取上层液和下层液,呈黄绿色的是 (填“上层液”或“下层液”),能使有色布条褪色的是 (填“上层液”或“下层液”).
(5)在A、B、C、D、E装置中有一处需要改进,说明需要改进的理由并在方框中画出改进后的装置图.
某化学兴趣小组用下图所示装置进行电化学原理的实验探究,试回答下列问题:
(1)通O2的Pt电极为电池 极(填电极名称),其电极方程式为 。
(2)若B电池为电镀池,目的是在某镀件上镀一层银,则X电极材料为 ,电解质溶液为 。
(3)若B电池为精炼铜,且粗铜中含有Zn、Fe、Ag、Au等杂质,则该电池阳极泥的主要成分是 。
(4)若B电池的电解质溶液为500 mL 1.0mol/L的NaCl溶液,X、Y皆为惰性电极,当电池工作一段时间断开电源K,Y电极有560mL(标准状况)无色气体生成(假设电极产生气体完全溢出,溶液体积不变),此时B电池溶液的pH= ,要使该溶液恢复到原来的状态,需加入 (填物质并注明物质的量)。
(5)若X、Y均是铜,电解质溶液为NaOH溶液,电池工作一段时间,X极附近生成砖红色沉淀,查阅资料得知是Cu2O,试写出该电极发生的电极反应式为 。
某课外活动小组的同学对“菠菜与豆腐同食会引起结石”的说法产生了兴趣。于是查阅了相关资料,并进行了实验操作欲检测菠菜中草酸盐的含量。查阅资料得知:
Ⅰ. 菠菜中富含可溶性草酸盐,易与豆腐中的钙盐形成不溶于水能溶于稀硫酸的草酸钙(CaC2O4)
Ⅱ. 有关专家建议食用高草酸蔬菜的同时,适当摄入高钙食物,使二者在肠道内结合成草酸钙沉淀,并随着大便排出体外。以免草酸进入血液中与人体内的血钙结合,形成血液中的草酸钙需经肝脏、肾脏、尿道,随着小便排出体外,大量草酸钙流经肾脏,提升了泌尿系统结石的风险。
Ⅲ. 草酸(H2C2O4)具有较强的还原性。回答下列问题:
(1)该活动小组的同学取m g菠菜样品在研钵中研磨成汁,用足量热的稀硫酸溶液浸泡,最后 (填操作名称)得到澄清溶液。
(2)将溶液转入容量瓶中并加水配制成250mL溶液A。
(3)用滴定法测定草酸盐的含量。
①量取待测溶液A 20.00 mL于锥形瓶中,置于铁架台的白纸上。
②用 (填仪器名称)盛装0.1000mol/LKMnO4标准溶液进行滴定时:眼睛注视 ;当 时,停止滴定,并记录KMnO4标准溶液的终读数。重复滴定3次。
(4)KMnO4滴定待测溶液A时发生反应的离子方程式为 ,根据下表实验数据计算菠菜中草酸盐(以C2O42-计算)的质量分数为(可以只列式不化简) 。
滴定次数 |
待测溶液A的体积(mL) |
KMnO4标准溶液的体积 |
|
滴定前的刻度(mL) |
滴定后的刻度(mL) |
||
第一次 |
20.00 |
0.10 |
20.12 |
第二次 |
20.00 |
2.20 |
24.20 |
第三次 |
20.00 |
4.30 |
24.28 |
(5)下列操作会使测定结果偏高的是 。
A.配制溶液时未洗涤烧杯和玻璃棒
B.锥形瓶未干燥就直接加入待测液
C.未用标准液润洗盛装标准液的仪器就加入标准液开始滴定
D.滴定前尖嘴处有气泡滴定后气泡消失
E.滴定后俯视读数
某兴趣小组采用HgSO4作催化剂,使乙炔水化为乙醛(在75℃左右)。但HgSO4遇到某些特定物质常会发生催化剂中毒而失去催化作用,H2S就是其中一种。现选用块状电石、浓硫酸、水、NaOH溶液、HgO粉末五种物质制乙醛,装置图如下所示,回答下列问题:
(1)实验开始时,仪器A中盛放电石,B中应装入________,其作用是___________。
(2)仪器D中盛放水,其作用是_________。
(3)蒸馏烧瓶F中应加入HgO和另外两种试剂,若将三者分别直接加入,请按加入的先后顺序写出包括HgO在内的各种试剂的名称__________。
(4)所选用温度计G的量程表示正确的是________。
A.0~50℃ | B.0~100℃ |
C.0~200℃ | D.50~100℃ |
(5)检验乙醛已制出的操作、现象是______________。
(11分)某化学兴趣小组为探究SO2的性质,按如图所示装置进行实验。
请回答下列问题:
(1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是 ,其中发生反应的化学方程式为
(2)实验过程中,装置B、C中发生的现象分别是 、 ,这些现象分别说明SO2具有的性质是 和 ;装置B中发生反应的离子方程式为 ;
(3)装置D的目的是探究SO2与品红作用的可逆性,请写出实验操作及现象 ;
(4)尾气可采用 溶液吸收。