某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Al、Fe、Cu的金属活动性,他们提出了以下两种方案。请你帮助他们完成有关实验项目:
(1)用三种金属与盐酸反应的现象来判断,实验中除选择大小相同的金属片外,还需要控制
_____________ 、_____________ 相同;若选用一种盐溶液验证三种金属的活泼性,该试剂为 。
(2)①若用Fe、Cu作电极设计成原电池,以确定Fe、Cu的活动性。试在下面方框中画出原电池装置图,标出原电池的电极材料和电解质溶液。
上述装置中正极反应式为 。
②某小组同学采用Al、Fe作为电极,只用一个原电池证明三种金属的活动性,则电解质溶液最好选用 。
A.0.5 mol·L-1氯化亚铁溶液 | B.0.5 mol·L-1氯化铜溶液 |
C.0.5 mol·L-1盐酸 | D.0.5 mol·L-1氯化亚铁和0.5 mol·L-1氯化铜混合溶液 |
(3)利用提供的试剂和用品:0.1 mol·L-1盐酸溶液、0.1 mol·L-1醋酸溶液、0.5 mol·L-1氯化铝溶液、0.5 mol·L-1氢氧化钠溶液、PH试纸。
请设计最简单实验证明氢氧化铝为弱碱
S2Cl2是一种易挥发的液体(熔点:—76℃,沸点:138℃),且易与水发生水解反应,可能生成H2S、SO2、H2SO3、H2SO4等物质。它是橡胶硫化剂。在熔融的硫中通以氯气即可生成S2Cl2。下图是实验室用S和Cl2制备S2Cl2的装置 (夹持装置、加热装置均已略去)。
(1)已知S2Cl2分子结构与H2O2相似,则S2Cl2的分子中共含有条共价键。
(2)装置a中应放试剂为 ;装置d的名称是 ,它的作用是。
(3)该实验的操作顺序应为 (用序号表示)。
①加热装置c ②通入Cl2 ③通冷凝水 ④停止通Cl2⑤停止加热装置c
(4)图中f装置中应放置的试剂为 ,其作用为。
(5)将S2Cl2的水解气体产物通入氯水中,若观察到的现象,则可证明水解产物中有硫化氢生成。
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。
I、实验室中常以BaSO4重量法测定BaCl2·nH2O中的Ba的含量主要步骤如下:
①灼烧瓷坩埚至恒重,称得坩埚的质量
② 称取BaCl2·nH2O并在烧杯中溶解,加盐酸处理
③ 将一定浓度的过量硫酸滴入钡盐中得到白色沉淀
④ 静置,
⑤ 将沉淀和滤纸置于瓷坩埚中,经酒精喷灯加热碳化后,继续在800-850℃灼烧至恒重,称重
⑥ 计算
请回答下列问题:
(1)省略第①步中“灼烧瓷坩埚至恒重”可能导致计算结果_______(填“偏高”、“不变”或“偏低”)。
(2)第④步静置后的操作是。
(3)第⑤步灼烧温度不超过900℃,是因为_______________________。
II、某同学用氨水吸收一定量的SO2,吸收后溶液中可能含有OH-、SO32-、SO42-、 HSO3- 等阴离子中的若干种。
(4)写出氨水吸收过量SO2的反应的离子方程式:
(5)已知亚硫酸氢盐一般可溶于水。仅限选择的仪器和试剂:烧杯、试管、玻璃棒、胶头滴管; 2 mol/L盐酸、2 mol/L硝酸、1 mol/L氯化钡溶液、l mol/L氢氧化钡溶液、品红溶液、蒸馏水。请设计实验探究吸收后溶液中是否存在SO32-、HSO3-,将实验操作、预期的实验现象和结论填在下表中。
实验操作 |
预期现象与结论 |
步骤1:取少量待测液放入试管1中,滴加过量lmol/L氯化钡溶液。 |
若不出现浑浊,则溶液中不存在SO32-, 若出现浑浊,则溶液中可能含有SO32-。 |
步骤2:若出现浑浊,静置一段时间后,将上层清液倒入试管2中。往试管1中加入蒸馏水洗涤沉淀,静置后弃去上层清液,再加入。 |
|
步骤3: |
(14分)硫酸工业尾气中二氧化硫的含量超过0.05%(体积分数)时需经处理后才能排放。某校化学兴趣小组欲测定某硫酸工厂排放尾气中二氧化硫的含量,分别采用以下方案:
[甲方案]:如图所示,图中气体流量计B用于准确测量通过的尾气体积。将尾气通入一定体积已知浓度的碘水中测定SO2的含量。当洗气瓶C中溶液蓝色消失时,立即关闭活塞A。
(1)洗气瓶C中导管末端连接一个多孔球泡D,可以提高实验的准确度,其理由是_______________________________________。
(2)洗气瓶C中溶液蓝色消失后,没有及时关闭活塞A,测得的SO2含量____________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
[乙方案]:实验步骤如下面流程图所示:
(3)步骤①中过量H2O2的作用是
(4)写出步骤②中反应的化学方程式_______________________________________
(5)步骤②中Ba(OH)2是否足量的判断方法是________________________________
(6)通过的尾气体积为V L(已换算成标准状况)时,该尾气中二氧化硫的含量(体积分数)为__________________________(用含有V、m的代数式表示)。
(12分)某学生利用以下装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置,C为纯净干燥的氯气与氨气反应的装置。
请回答下列问题:
(1)装置F中发生反应的离子方程式为____________________________________________。
(2) B装置的名称是___________________;E装置的作用___________________________。
(3)通入C装置的两根导管左边较长、右边较短,目的是____________________________。
(4)装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结,另一生成物是空气的主要成分之一。请写出反应的化学方程式:__________________________________________________。