由于催化剂可以为化学工业生产带来巨大的经济效益,催化剂研究和寻找一直是受到重视的高科技领域。
(1)V2O5是接触法制硫酸的催化剂。下图为硫酸生产过程中2SO2 (g) + O2(g)2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·mol-1反应过程的能量变化示意图。
①V2O5的使用会使图中B点 (填“升高”、“降低”)。
②一定条件下,SO2与空气反应tmin后,SO2和SO3物质的量浓度分别为a mol/L和b mol/L,则SO2起始物质的量浓度为 mol/L;生成SO3的化学反应速率为 mol/(L·min)。
(2)下图是一种以铜、稀硫酸为原料生产蓝矾的生产流程示意图。
①生成CuSO4的总反应为2Cu+O2+2H2SO4=2 CuSO4+2H2O,少量起催化作用,使反应按以下两步完成:
第一步:Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+
第二步: 。(用离子方程式表示)
②调节溶液pH为3~4的目的是 ,调节时加入的试剂可以为 。(选填序号)
a.NaOH溶液 b.CuO粉末 c.Cu2(OH)2CO3 d.氨水
(3)纳米TiO2是优良的光敏催化剂。工业上用钛铁矿制得粗TiO2;再转化为TiCl4(l);由TiCl4(l)制取纳米TiO2的方法之一是将TiCl4气体导入氢氧火焰中(700~1000℃)进行水解。
已知:TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g) ΔH=+140 kJ·mol-1
2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221 kJ·mol-1
①写出TiO2和焦炭、氯气反应生成TiCl4和CO的热化学方程式: 。
②写出上述TiCl4(l)制取纳米TiO2的化学方程式: 。
在常温、常压下,用铂作电极电解CuSO4溶液。通电一段时间,切断电源,一个电极的质量增加了0.127 g,另一电极的气体产物的质量应是__________g,溶液的pH________(填“增大”“减少”或“不变”)。
用铂电极电解氢氧化钠溶液,测定两极逸出气体的体积,记录如下
时间/min气体体积/L |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
阴极生成的气体 |
6 |
12 |
20 |
29 |
39 |
49 |
59 |
69 |
阳极生成的气体 |
2 |
4 |
7 |
11 |
17 |
23 |
28 |
34 |
(1)完成有关的电极反应式:阴极__________;阳极____________;
(2)完成电解的总化学方程式_______________________________;
(3)开始电解阶段两极产生气体的体积比不符合理论比值的原因是______________________;
(4)自第__________分钟起阴极与阳极产生气体的体积比约为理论的比值;
(5)该过程NaOH溶液的pH如何变化__________________________________。
试计算下列溶液的pH(均在25 ℃时):
(1)0.1 mol·L-1 NaOH溶液与0.1 mol·L-1 Ba(OH)2溶液等体积相混后溶液的pH为_____。
(2)将0.1 mol·L-1盐酸与0.6 mol·L-1Ba(OH)2溶液等体积相混后溶液的pH为________。
(3)将0.1 mol·L-1的稀H2SO4稀释1010倍后,溶液中c(H+)∶c()=______________。
某学生在实验室测定溶液的pH时,先将pH试纸用蒸馏水润湿后再进行测定,其测定结果是否一定有误差?_____________,理由是_______________________________________。若用此方法分别测定c(H+)相等的H2SO4和H3PO4的pH,误差较大的是_____________,理由是_______________________________________。
如图4-6所示,甲是刚浸过Na2SO4溶液的滤纸,A、B两铜片通过导线连接电源两极,在铜片间的滤纸上滴一滴KMnO4溶液,通电一段时间后,发现A、B间紫红色圆点向A移动了一段距离,则与A相连的是电源的 极,可发现滤纸的 极边沿附近有 色出现。