某校化学研究性学习小组欲设计实验验证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:
方案Ⅰ:有人提出将大小相等的铁片和铜片,分别同时放入稀硫酸(或稀盐酸)中,观察产生气泡的快慢,据此确定它们的活动性。该原理的离子方程式为_______________________________________
方案Ⅱ:有人利用Fe、Cu作电极设计成原电池,以确定它们的活动性。试在下面的方框内画出原电池装置图,标出原电池的电极材料和电解质溶液,并写出电极反应式。
正极反应式:_______________________。
负极反应式:_______________________。
方案Ⅲ:结合你所学的知识,帮助他们再设计一个验证Fe、Cu活动性的简单实验方案(与方案Ⅰ、Ⅱ不能雷同):______________________,用离子方程式表示其反应原理:________________________________。
工业上制备BaCl2的工艺流程图如下:
某研究小组在实验室用重晶石(主要成分BaSO4)对工业过程进行模拟实验。查表得BaSO4(s) + 4C(s)4CO(g) + BaS(s)△H1=+ 571.2 kJ·mol-1①
BaSO4(s) + 2C(s)2CO2(g) + BaS(s)△H2=+ 226.2 kJ·mol-1②
(1)气体用过量NaOH溶液吸收得到硫化钠。一定浓度的硫化钠溶液因向空气中释放臭味而称为“臭碱”,下列对这一现象的解释你认为最合理的是(填序号)
A.硫化钠在水溶液中水解生成了NaOH和H2S气体
B.硫化钠溶液因吸收空气中的氧气被氧化生成了NaOH,同时生成有臭味的气体
C.硫化钠溶液水解的过程中因吸收空气中的CO2而放出H2S气体
(2)向同物质的量浓度BaCl2和KBr混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液,先生成沉淀,当=时,开始生成第二种沉淀,随着AgNO3溶液的进一步滴加,此时生成的沉淀以为主,且
会(填变大、变小、始终不变)。[已知Ksp(AgBr)=5.4×10-13,Ksp(AgCl)=2.0×10-10]
(3)反应C(s) + CO2(g)2CO(g)的△H= kJ·mol-1。
(4)实际生产中必须加入过量的炭,同时还要通入空气,其目的是。
已知A、B、C、D、E、F是含有同一种元素的化合物,其中F能使红色湿润石蕊试纸变蓝色,它们之间能发生如下反应:
① A+H2O → B+C② C+F → D③ D+NaOH → F+E+H2O
(1)写出它们的化学式:D_______________,F_______________。
(2)写出①反应的化学方程式:_______________________________
(3)写出反应③的离子方程式:___________________________。
(4)工业生产C的过程中有如下一步反应:即F经催化氧化生成B和H2O,写出该步反应的化学方程式:________________________________。
某实验小组欲探究Na2CO3和NaHCO3的性质,发现实验室里盛放两种固体的试剂瓶丢失了标签。于是,他们先对固体A、B进行鉴别,再通过实验进行性质探究。
(1)分别加热固体A、B,发现固体A受热产生的气体能使澄清石灰水变浑浊。A受热分解的化学方程式为_________________________________。
(2)称取两种固体各2 g,分别加入两个小烧杯中,再各加10 mL 蒸馏水,振荡,测量温度变化;待固体充分溶解,恢复至室温,向所得溶液中各滴入2滴酚酞溶液。
①发现Na2CO3固体完全溶解,而NaHCO3固体有剩余,由此得出结论___________________。
②同学们在两烧杯中还观察到以下现象。其中,盛放Na2CO3的烧杯中出现的现象是________________(填字母序号)。
A.溶液温度下降 B.溶液温度升高 C.滴入酚酞后呈浅红色D.滴入酚酞后呈红色
(3)如图所示,在气密性良好的装置Ⅰ和Ⅱ中分别放入药品,将气球内的固体同时倒入试管中。
①两试管中均产生气体,________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)的反应程度更为剧烈。
②反应结束后,气球均有膨胀,恢复至室温,下列说法正确的是__________。
A.装置Ⅰ的气球体积较大B.装置Ⅱ的气球体积较大
C.生成气体的体积根据盐酸计算D.生成气体的体积根据固体计算
(4)同学们将两种固体分别配制成0.5 mol·L-1的溶液,设计如下方案并对反应现象做出预测:
实验方案 |
预测现象 |
预测依据 |
操作1:向2 mL Na2CO3溶液中滴加1 mL 0.5 mol·L-1CaCl2溶液 |
有白色沉淀 |
Na2CO3溶液中的CO32-浓度较大,能与CaCl2发生反应_________(写离子方程式)。 |
操作2:向2 mL NaHCO3溶液中滴加1 mL 0.5 mol·L-1CaCl2溶液 |
无白色沉淀 |
NaHCO3溶液中的CO32-浓度很小,不能与CaCl2反应。 |
实施实验后,发现操作2的现象与预测有差异:产生白色沉淀和气体。则该条件下,NaHCO3溶液与CaCl2溶液反应的离子方程式为_______________。
关注饮用水,保证人民的生活质量。回答下列两个问题:
(1)饮用水中的NO3—对人类健康会产生危害,为了降低饮用水中NO3—的浓度,可以在碱性条件下用铝粉将NO3—还原为N2,其化学方程式为:10 Al + 6 NaNO3 + 4 NaOH =" 10" NaAlO2 + 3 N2↑ + 2 H2O。
请回答下列问题:
①上述反应中_________元素的化合价升高,则该元素的原子____________(填“得到”或“失去”)电子。
②用“单线桥法”表示反应中电子转移的方向和数目:
10 Al + 6 NaNO3 + 4 NaOH =" 10" NaAlO2 + 3 N2↑ + 2 H2O
(2)洪灾过后,饮用水的消毒杀菌成为抑制大规模传染性疾病爆发的有效方法之一。漂白粉是常用的消毒剂。
①工业上将氯气通入石灰乳制取漂白粉,化学方程式是_________________________________。
②漂白粉的有效成分是(填化学式)____________________________。
③漂白粉溶于水后,受空气中的CO2作用,即产生漂白、杀菌作用,离子方程式为___________________。
碳、氮和铝的单质及其化合物在工农业生产和生活中有重要的作用。
(1)真空碳热还原—氯化法可实现由铝矿制备金属铝,其相关的热化学方程式如下:
①2Al2O3(s)+2AlCl3(g)+6C(s) = 6AlCl(g)+6CO(g) ΔH=a kJ·mol-1
②3AlCl(g) = 2Al(l)+AlCl3(g)ΔH=b kJ·mol-1
反应:Al2O3(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的ΔH =kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示);
(2)用活性炭还原法可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,发生反应C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g)ΔH ="Q" kJ·mol-1。在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
时间/min 浓度/mol/L |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
NO |
1.00 |
0.68 |
0.50 |
0.50 |
0.60 |
0.60 |
N2 |
0 |
0.16 |
0.25 |
0.25 |
0.30 |
0.30 |
CO2 |
0 |
0.16 |
0.25 |
0.25 |
0.30 |
0.30 |
①0~10 min内,NO的平均反应速率v(NO)=,T1℃时,该反应的平衡常数=。
②30 min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡,根据上表中的数据判断改变的条件可能是(填字母编号)。
A.通入一定量的NOB.加入一定量的活性炭
C.加入合适的催化剂D.适当缩小容器的体积
③在恒容条件下,能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是(填选项编号)。
A.单位时间内生成2 n mol NO(g)的同时消耗n mol CO2(g)
B.反应体系的温度不再发生改变
C.混合气体的密度不再发生改变
D 反应体系的压强不再发生改变