工业上常用铁质容器盛装冷浓酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组进行了以下探究活动:
[探究一]已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入浓硫酸中,加热,充分反应后收集到气体Y。某同学认为气体Y中除了SO2外还可能含有H2和CO2气体,为此设计了下列实验装置,探究Y中H2和CO2的存在(图中夹持仪器省略)。
(1)装置B中试剂的作用是 。
(2)认为气体Y中还含有CO2的理由是 (用化学方程式表示)。
(3)为确认CO2的存在,需在装置中添加M于 (选填序号)。
a.. A之前 b . A-B间 c . B-C间 d . C-D间
(4)如果气体Y中含有H2,预计实验现象应是 。
[探究二] SO2气体还原Fe3+、I2,使用的药品和装置如下图所示:
FeCl3溶液 含有淀粉的碘水 NaOH溶液
A B C
(5)装置C的作用是 。
(6)若要从A中所得溶液提取晶体,必须进行的实验操作步骤:蒸发浓缩、冷却结晶、 、洗涤、自然干燥,在这一系列操作中没有用到的仪器有 (填序号)。
A.蒸发皿 | B.石棉网 | C.漏斗 | D.烧杯 E.玻璃棒 F. 坩埚 |
(7)在上述装置中通入过量的SO2,为了验证A中SO2与Fe3+发生了氧化还原反应,他们取A中的溶液,分成三份,并设计了如下实验:
方案①:往第一份试液中加入KMnO4溶液,紫红色褪去
方案②:往第二份试液加入KSCN溶液,不变红,再加入新制的氯水,溶液变红
方案③:往第三份试液加入用稀盐酸酸化的BaCl2,产生白色沉淀。
上述方案不合理的是 原因是 (8)能表明I-的还原性弱于SO2的现象是 。
氮氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一,消除氮氧化物有多种方法。
(1)利用ClO2氧化氮氧化物反应过程如下:
反应I的方程式是2NO+ClO2+H2O ="=" NO2+HNO3+HCl,该反应的氧化产物为,
反应II的化学方程式为。
(2)可用甲烷催化还原氮氧化物。已知:
CH4(g) + 4NO2(g) ="==" 4 NO(g) + CO2(g) + 2H2O(g)ΔH1
CH4(g) + 4NO(g) ="==" 2 N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g)ΔH2
①已知NO气体会分解为NO2气体和N2气体,写出该反应的热化学方程式。
②现有一份NO与NO2的混合气体,其平均相对分子量为34,用16g甲烷气体催化还原该混合气 体,恰好完全反应生成氮气,二氧化碳气体和水蒸气,共放出热量1042.8kJ。则该混合气体中NO和NO2的物质的量之比为,若已知上述反应ΔH2= —1160 kJ·mol-1,则ΔH1=。
已知H2O2是一种弱酸,在强碱性溶液中主要以HO2— 形式存在。目前研究比较热门的Al-H2O2电池,其电池总反应为2Al+3HO2-=2AlO2-+OH-+H2O。现以Al—H2O2电池电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制备氢气(右池中隔膜仅阻止气体通过,b、c、d均为惰性电极)。试回答下列问题
电极b是极,电极反应式为,
(2)右池是池,电极c的电极反应式为,
(3)通电2min后,Al电极质量减轻2.7g,则产生氮气的体积为。(标准状况)
已知草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸,主要用作还原剂和漂白剂。
(1)草酸的电离方程式为。
(2)将草酸溶液与酸性高锰酸钾溶液混合发生的反应为:
MnO4-+ H2C2O4+→ Mn2+ + CO2↑+ H2O
某合作小组同学在烧杯中进行上述反应时,发现刚开始一段时间,反应速率较慢,溶液褪色不明显,但不久后突然褪色,反应速率明显加快。
①配平上述离子方程式
②该实验不久后溶液突然褪色的原因最有可能是。
A.体系压强增大 B.反应物接触面积增大
C.生成物对反应有催化作用 D.反应物浓度增大
(3)为研究该化学反应速率的影响因素,某同学进行了以下实验:
组别 |
温度/℃ |
V(H2C2O4) /mL |
V(KMnO4) /mL |
V(H2O) /mL |
KMnO4溶液 褪色时间/s |
1 |
30 |
10 |
10 |
20 |
40 |
2 |
30 |
20 |
20 |
0 |
t |
3 |
30 |
15 |
①对比实验1和3要研究改变反应物浓度对化学反应速率的影响,请完成表格中横线。
②实验2中溶液褪色时间t 为
A.>40B.=40 C.<40 D.无法判断
T1温度下,反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H<0的平衡常数K=532.4。
(1)该反应平衡常数的表达式为K=,T1温度下,某时刻测得体系中各物质浓度分别为c(SO2)="0.0600" mol·L-1,c(O2)="0.400" mol·L-1,c(SO3)=2.000mol·L-1,此时反应进行的方向为。
(2)该反应△S0,升高温度,平衡常数(填“增大”“减小”或“不变”)
(3)T2温度下,2L容积固定的甲、乙两密闭容器中发生上述反应,测得平衡时有关数据如下:
容器 |
甲 |
乙 |
反应物投入量 |
2molSO2、1molO2 |
4molSO3 |
平衡时n(SO3)/mol |
1 |
m |
反应物的转化率 |
1 |
2 |
①下列能说明T2温度下甲容器中上述反应已达到平衡状态的是。
A.SO2、O2、SO3的物质的量浓度之比为2:1:2
B.容器内气体压强不再变化
C.单位时间内2v(SO2)消耗= v(O2)生成
D.容器内混合气体的密度不再变化
②分析表格中数据,1+21(填“>”“=”或“<”),T1 T2(填“>”“=”或“<”)。
下列物质:①石墨②三氧化硫③HNO3④熔融的硫酸钡⑤NaOH固体⑥冰醋酸⑦NH3·H2O⑧胆矾
(1)其中属于强电解质的是(填编号)。
(2)将②③⑥三种物质溶于水,配得pH相同的溶液。设三种溶液的物质的量浓度依次为c1、c2、c3,则三者物质的量浓度由大到小的顺序为;取等体积等pH的上述三种溶液,分别加入足量锌粉,反应过程中放出H2的速率依次为v1、v2、v3,其大小关系为。
(3)某温度时,测得0.01mol·L-1的NaOH的pH=13,该温度下水的离子积常数Kw =。