硫酸和硝酸是中学阶段常见的两种强酸,请就两者与金属铜的反应情况回答下列问题:
(1)在100 mL 18 mol·L-1的浓硫酸中加入过量的铜片,加热使之充分反应,产生的气体在标准状况下的体积可能是 (填写代号);
A.7.32 L | B.6.72 L | C.20.16 L | D.30.24 L |
(2)若使上述反应中剩余的铜片继续溶解,可将溶液稀释并向其中加入硝酸钠,写出反应的离子方程式: 。
黄铁矿石的主要成分为FeS2和少量FeS(假设其他杂质中不含Fe、S元素,且高温下不发生化学变化),是我国大多数硫酸厂制取硫酸的主要原料。某化学兴趣小组对该黄铁矿石进行如下实验探究。
将m 1 g该黄铁矿石的样品放入如图装置(夹持和加热装置略)的石英管中,从a处不断地缓缓通入空气,高温灼烧黄铁矿样品至反应完全。其反应的化学方程式为:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,4FeS + 7O2
2Fe2O3+4SO2
【实验一】:测定硫元素的含量
反应结束后,将乙瓶中的溶液进行如下处理:
(1)鼓入空气的作用是________________________________________________________。
(2)反应结束后乙瓶中的溶液需加足量H2O2溶液的目的是(用化学方程式表示)_________________________________________________________。H2O2可以看作是一种很弱的酸,写出其电离方程式: 。
(3)该黄铁矿石中硫元素的质量分数为 (列出表达式即可)。
【实验二】:测定铁元素的含量
(4)②中,若用铁粉作还原剂,则所测得的铁元素的含量____________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(5)③中,需要用到的仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还有_________________。
(6)某同学一共进行了四次滴定实验,实验结果记录如下:
实验次数 |
第一次 |
第二次 |
第三次 |
第四次 |
消耗KMnO4溶液体积/mL |
25.00 |
25.03 |
20.00 |
24.97 |
根据所给数据,计算该稀释液中Fe2+的物质的量浓度为c(Fe2+) =_______________。
以含钴废催化剂(主要成分为Co、Fe、SiO2)为原料,制取钴的氧化物的流程如下:
(1)步骤Ⅰ中废催化剂用硫酸浸出后,将滤渣1进行再次浸出,其目的是____________。
(2)步骤Ⅱ需要加热搅拌,相应的离子方程式为_____________________。
(3)步骤Ⅲ中的反应为2Na++6Fe3++4SO42-+12H2O=Na2Fe6(SO4)4(OH)12+12H +。过滤后母液的pH = 2.0,c(Na+) ="a" mol·L-1,c(Fe3+) ="b" mol·L-1,c(SO42-)=" d" mol·L-1,该反应的平衡常数K=___(用含a 、b 、d 的代数式表示)。
(4)完成步骤Ⅳ中反应的离子方程式:
□_______+□CO32-+□H2O=Co5(OH)6(CO3)2↓+□_____
(5)已知CoCl2的溶解度曲线如图所示。步骤Ⅴ向碱式碳酸钴中加入足量稀盐酸,边加热边搅拌,待固体溶解后需趁热过滤。
①边加热边搅拌的原因是______________;
②趁热过滤的原因是______________。
氢气是一种理想的“绿色能源”,下图为氢能产生与利用的途径
(1)上图中4个过程中能量转化形式有_____________。
A.2种 | B.3种 | C.4种 | D.4种以上 |
(2)电解过程要消耗大量电能,而使用微生物作催化剂在阳光下即可分解
以上反应的△H1_____________△H2 (选填“>"、“<”或“=”)。
(3)已知H2 O(1)→H2 O(g)△H=" +44" mol·L-1,依据右图能量变化写出氢气燃烧生成液态水的热化学方程式________________________________。
(4)氢能利用需要选择合适的储氢材料
①镧镍合金在一定条件下可吸收氢气形成氢化物:LaNi5(s)+3H2(g)LaNi5H6(s) △H<0,欲使LaNi5H6 (s)释放出气态氢,根据平衡移动原理,可改变的条件之一是___________。
②一定条件下,如图所示装置可实现有机物的电化学储氢,总反应:2C7 H8+6 H2O(1)2C7 H14+3O2 (g) 电解过程中产生的气体X为_________,电极A发生的电极反应式为____________。
(1) 一定温度下,向1 L 0.l mol·L-1 CH3 COOH溶液中加入0.1 molCH3COONa固体,溶液中 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)常温下,将VmL、0.1000mol·L-1氢氧化钠溶液逐滴加入到20.00mL、0.1000mol·L-1醋酸溶液中,充分反应。回答下列问题。
①如果溶液pH=7,此时V的取值__ ___20.00(填“>”、“<”或“=”),而溶液中 c(Na+)、c(CH3COO-)、c(H+)、c(OH-)的大小关系为_____________________________。
②如果V=40.00,则此时溶液中c(OH-) -c(H+) - c(CH3COOH)= _________mol·L-1。
(3)常温下,向20 ml 0.1mol·L-1 Na2CO3溶液中逐滴加入0.1mol·L-1 HC1溶液40 mL,溶液中含碳元素的各种微粒(CO2因逸出未画出)物质的量分数随溶液pH变化的情况如下图,回答下列问题:
①若将Na2CO3和NaHCO3混合物配成溶液,
则此溶液的pH的取值范围是 ;
②为测定Na2CO3和NaHCO3混合物中的质量分数,下列方案可行的是 。
A.取a克混合物充分加热,减重b克 |
B.取a克混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得b克固体 |
C.取a克混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,增重b克 |
D.取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应,过滤、洗涤、烘干,得b克固体 |
乙醇是重要的有机化工原料,可由乙烯直接水合法或间接水合法生产。回答下列问题:
(1)间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C2H5OSO3H)。再水解生成乙醇。写出相应的反应的化学方程式 。
(2)已知:乙烯气相直接水合反应如下:
C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g) H=-45.5KJ/mol
下图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系(其中n(H2O):n(C2H4)=1:1)
①计算乙烯水合制乙醇反应在图中A点的平衡常数Kp= (Kp表示用平衡分压代替平衡浓度计算出的平衡常数的值,分压=总压×物质的量分数)
②图中压强P1、P2、P3、P4的大小顺序为: ,理由是 。
(3)若某温度下,反应C2H4(g)+H2O(g)C2H5OH(g)的平衡常数为Kp=0.05MPa-1,体系总压为8.00MPa,各物质的量分数如下表所示。
物质 |
C2H4(g) |
H2O(g) |
C2H5OH(g) |
物质的量分数 |
0.25 |
0.25 |
0.5 |
则v(正) v(逆)(填“>”“<”“=”)。