现有下列十种物质:①H2 ②铝 ③CaO ④CO2 ⑤H2SO4 ⑥Ba(OH)2 ⑦红褐色的氢氧化铁液体 ⑧氨水 ⑨稀硝酸 ⑩Al2(SO4)3
(1)上述各物质按物质的分类方法填写表格的空白处(填物质编号):
分类标准 |
金属单质 |
氧化物 |
溶液 |
胶体 |
电解质 |
属于该类的物质 |
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(2)上述十种物质中有两种物质之间可发生离子反应:H++OH-=H2O,该离子反应对应的化学方程式为__________________________________________________________。
(3)⑩在水中的电离方程式为_______________________________________________。
(4)少量的④通入⑥的溶液中反应的离子方程式为_______________________________。
(5)②与⑨发生反应的化学方程式为:Al + 4HNO3=Al(NO3)3 + NO↑ + 2H2O,该反应的氧化剂是____________(填化学式),氧化剂与还原剂的物质的量之比是___________,当有5.4g Al发生反应时,转移电子的物质的量为____________。该反应的离子方程式为_____________________________
纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注,下表为制取Cu2O的三种方法:
方法Ⅰ |
用炭粉在高温条件下还原CuO |
方法Ⅱ |
电解法:2Cu+H2O ![]() |
方法Ⅲ |
用肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2 |
(1)工业上常用方法Ⅱ和方法Ⅲ制取Cu2O而很少用方法Ⅰ,其原因是反应条件不易控制,若控温不当易生成而使Cu2O产率降低。
(2)已知:C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=akJ·mol—1;
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=bkJ·mol—1;
2Cu2O(s)+O2(g)=4CuO(s) △H=ckJ·mol—1.
方法Ⅰ制备过程会产生有毒气体,写出制备反应的热化学方程式。
(3)方法Ⅱ采用离子交换膜控制电解液中OH-的浓度而制备纳米Cu2O,装置如图所示,该电池的阳极生成Cu2O反应式为。
(4)方法Ⅲ为加热条件下用液态肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2来制备纳米级Cu2O,同时放出N2。该制法的化学方程式为。
(5)方法Ⅲ可以用甲醛稀溶液替代肼,但因反应温度较高而使部分产品颗粒过大,(填操作名称)可分离出颗粒过大的Cu2O。
(6)在相同的密闭容器中,用方法Ⅱ和方法Ⅲ制得的Cu2O分别进行催化分解水的实验:
2H2O(g)2H2(g)+O2(g)⊿H >0
水蒸气的浓度(mol·L-1)随时间t (min)变化如下表:
序号 |
温度 |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
① |
T1 |
0.050 |
0.0492 |
0.0486 |
0.0482 |
0.0480 |
0.0480 |
② |
T1 |
0.050 |
0.0488 |
0.0484 |
0.0480 |
0.0480 |
0.0480 |
③ |
T2 |
0.10 |
0.094 |
0.090 |
0.090 |
0.090 |
0.090 |
可以判断:实验①的前20 min的平均反应速率 ν(O2)=;实验温度T1T2(填“>”、“<”);催化剂的催化效率:实验①实验②(填“>”、“<”)。
亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂,主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图:
已知:①NaClO2的溶解度随温度升高而增大,适当条件下可结晶析出NaClO2•3H2O。
②纯ClO2易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全。
③160 g/L NaOH溶液是指160 gNaOH固体溶于水所得溶液的体积为1L。
(1)160 g/L NaOH溶液的物质的量浓度为。
(2)发生器中鼓入空气的作用可能是(选填序号)。
a.将SO2氧化成SO3,增强酸性;
b.稀释ClO2以防止爆炸;
c.将NaClO3氧化成ClO2
(3)吸收塔内的反应的化学方程式为。吸收塔的温度不能超过20℃,其目的是。
(4)在碱性溶液中NaClO2比较稳定,所以吸收塔中应维持NaOH稍过量,判断NaOH是否过量的简单实验方法是。
(5)吸收塔中为防止NaClO2被还原成NaCl,所用还原剂的还原性应适中。除H2O2外,还可以选择的还原剂是(选填序号)。
a.Na2O2b.Na2S c.FeCl2
(6)从滤液中得到NaClO2•3H2O粗晶体的实验操作依次是(选填序号)。
a.蒸馏
b.蒸发
c.灼烧
d.过滤
e.冷却结晶
要得到更纯的NaClO2•3H2O晶体必须进行的操作是(填操作名称)。
(7分)(1)常温下,已知0.1 mol·L—1一元酸HA溶液中c(OH-)/c(H+)=1×10—8,则溶液的pH=_____________。
①pH=3的HA与pH=l1的NaOH溶液等体积混合;反应的离子方程式为______________;混合溶液中,各离子的物质的量浓度大小关系是____________;
②0.2 mol·L—1HA溶液与0.1 mol·L—1NaOH溶液等体积混合后所得溶液中(溶液体积变化忽略不计):c(H+)+ c(HA)— c(OH-)=" ____________" mol·L—1。
(2)t℃时,有pH=2的稀硫酸和pH=11的NaOH溶液等体积混合后溶液呈中性,则该温度下水的离子积常数Kw=___________。
①该温度下(t℃),将100mL0.1 mol·L—1的稀H2SO4与100mL0.4 mol·L—1的NaOH溶液混合后(溶液体积变化忽略不计),溶液的pH=___________;
②该温度下(t℃),1体积的稀硫酸和10体积的NaOH溶液混合后溶液呈中性,则稀硫酸的pH(pHa)与NaOH溶液的pH(pHb)的关系是_______________。
(9分)对合成氨的研究具有很高的应用价值。在三个1L的密闭容器中,同温度下、使用相同催化剂分别进行反应:3H2(g)+N2(g)2NH3(g),按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,反应达到平衡时有关数据如下表:
(1)下列能说明该反应已达到平衡状态的是___________(填字母序号)。
a.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2
b.v (N2)正="3v" (H2)逆
c.容器内压强保持不变
d.混合气体的密度保持不变
(2)甲容器中达到平衡所需要的时间t_________5min(填“>”、“<”或“=”)。
(3)乙中从反应开始到平衡时N2的化学反应速率为__________________。
(4)分析上表数据,下列关系正确的是_________(填字母序号)。
a.2c1=3mol·L—1b.c.
(5)该温度下,反应的化学平衡常数K=______________(用分数表示)。
(9分)电化学原理在医学医疗中有重要应用。
(1)碘可用作心脏起搏器电源—锂碘电池的材料。该电池反应如下:2Li(s)+I2(s)2LiI(s)△H
已知:4Li(s)+O2(s)2Li2O(s)△H1 4LiI(s)+O2(s)
I2(s)+2Li2O(s)△H2,
则△H=_____________________;碘电极作为该电池的_______极。
(2)人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素[CO(NH2)2],其原理如图所示。
请回答下列问题:
①直流电源的负极为___________(填“A”或“B”);
②阳极室中发生的反应依次为______________________、_______________________;
③电解结束后,阴极室溶液的pH与电解前相比将_____________(填“增大”、“减小”或“不变”);若两极共收集到气体13.44L(标准状况),则除去的尿素为___________g(忽略气体的溶解)。