下图是一个制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置:
(几种气体的溶解度:常温常压下,1体积水可溶解CO2、Cl2、HCl分别为1、2、500体积)
(1)A是氯气发生装置,其中的离子反应方程式为 ;
(2)要将C装置接入B和D之间,正确的接法是a→______,______ →d。
(3)实验开始时,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处酒精灯,连接上E装置。Cl2通过C瓶后再进入D。D装置的硬质玻璃管内盛有炭粉,发生氧化还原反应,其产物为两种气体,且体积比为1∶4。试写出D中发生反应的化学方程式 ,装置C的作用是 ;为了使C装置发挥更好的作用,可向烧杯中加入浓硫酸,加入浓硫酸的作用是
。
(4)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画出改进后的
装置图 。
(5)D处反应完毕后,关闭旋塞K,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有Cl2产生,此时B中的现象是 。
化学在能源开发与利用中起到十分关键的作用。氢气是一种新型的绿色能源,又是一种重要的化工原料。
Ⅰ (1)在298K、101kPa时,2g H2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量。则表示氢气燃烧热的热化学方程式为:。
氢氧燃料电池能量转化率高,具有广阔的发展前景。现用氢氧燃料电池进行下图饱和食盐水电解实验(图中所用电极均为惰性电极)。分析该装置、回答下列问题:
(2)氢氧燃料电池中,a电极为电池的是(填“正极”或“负极”),气体M的分子式,a电极上发生的电极反应式为:。
(3)若右上图装置中盛有100mL5.0mol/LNaCl溶液,电解一段时间后须加入10.0mol/L盐酸溶液50mL(密度为1.02g/mL)才能使溶液恢复至原来状态。则在此电解过程中导线上转移的电子数为mol。(保留小数点后2位)
Ⅱ 氢气是合成氨的重要原料。工业上合成氨的反应是:
N2(g)+3H2(g)2NH3 (g) ΔH=-92.2kJ·mol-1
(4)下列事实中,不能说明上述可逆反应已经达到平衡的是。
① N2、H2、NH3的体积分数不再改变;
② 单位时间内生成2n mol NH3的同时生成3n mol H2;
③ 单位时间内生成3n mol N—H键的同时生成n mol N≡N;
④ 用N2、H2、NH3的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为1:3:2;
⑤ 混合气体的平均摩尔质量不再改变;
⑥ 混合气体的总物质的量不再改变。
(5)已知合成氨反应在某温度下2.00L的密闭容器中反应,测得如下数据:
根据表中数据计算:
①反应进行到2小时时放出的热量为kJ。
②0~1小时内N2的平均反应速率mol·L-1·h-1。
③此条件下该反应的化学平衡常数K==(保留两位小数)。
④反应达到平衡后,若往平衡体系中再加入N2、H2和NH3各1 mol,化学平衡向方向移动(填“正反应”或“逆反应”或“不移动”。)
为了研究某土壤样品的酸碱性,某同学25℃时做了如下实验:①取m g土壤于烧杯中,加入VmL的蒸馏水,充分搅拌,静置后过滤,测定滤液的pH。②向滤液中滴加氨水,每加入2 mL氨水就搅拌均匀并测量溶液的pH。根据所得实验记录,以加入的氨水体积为横坐标、pH为纵坐标绘制曲线图如下:
利用上述记录的数据,回答下列问题:(1)所测土壤显 性(填酸、碱、中)(2)已知25℃时, 所用氨水的浓度= 6.0Í10-4mol/L,氨水的电离常数K = ,为使该滤液呈中性,所加入氨水的恰当体积是 。(4)电导率是衡量电解质溶液导电能力大小的物理量,根据溶液电导率变化可以确定滴定反应的终点。下列示意图中,曲线①是用NH3·H2O溶液滴定HCl溶液时,滴加NH3·H2O溶液体积与溶液电导率的关系。请你继续在该图中画出用NH3·H2O溶液滴定CH3COOH溶液时的曲线。
以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠,工艺流程如下:
氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如下图所示:
回答下列问题:
(1)由原料得到产品的反应方程式为:。
(2)必须“趁热过滤”的原因是。
(3)滤液1中除水外,还含有的主要成分是。
(4)该流程中,可循环利用的物质是。
燃料电池具有广阔的发展前途,科学家近年研制出一种微型的燃料电池,采用甲醇取代氢气做燃料可以简化电池设计,该电池有望取代传统电池。某学生在实验室利用碱性甲醇燃料电池电解Na2SO4溶液。
请根据图示回答下列问题: w
(1)图中a电极是(填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”)。该电极上发生的电极反应式为。
(2)碱性条件下,通入甲醇的一极发生的电极反应式为。
(3)当消耗3.36 L氧气时(已折合为标准状况),理论上电解Na2SO4溶液生成气体的总物质的量
是 mol。
(4)25℃、101kPa时,燃烧16g甲醇生成CO2和H2O(l),放出的热量为363.26 kJ,写出甲醇燃烧的热化学方程式:。
(1)某学生判断SO2和Na2O2反应能生成硫酸钠,你认为他的判断合理吗?
简要说明你的理由:。
(2)该同学无法断定SO2和Na2O2反应中是否有氧气生成,拟使用下列装置进行实验
装置中B中的试剂为,其作用是
D中的药品为,其作用是
(3)为确认SO2和Na2O2反应产物,该同学设计了以下实验步骤,你认为应进行的操作按顺序排列是(填序号)
A.用带火星的细朩条靠近U形管口,观察细朩条是否着火燃烧 |
B.将C装置中反应后的固体物质溶于适量水配成溶液 |
C.在配成的溶液中加入用硝酸酸化的硝酸钡溶液,观察是否有沉淀生成 |
D.在配成的溶液中先加入盐酸酸化,再加入氯化钡溶液,观察是否有气泡或沉淀生成 |