面对目前世界范围内的能源危机,甲醇作为一种较好的可再生能源,具有广泛的应用前景。
(1)已知在常温常压下反应的热化学方程式:
①CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) ΔH1=-90 kJ·mol-1
②CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)ΔH2=-41 kJ·mol-1
写出由二氧化碳、氢气制备甲醇的热化学方程式:_______________________。
(2)在容积为V L的容器中充入a mol CO与2a mol H2,在催化剂作用下反应生成甲醇,平衡时的转化率与温度、压强的关系如图所示。
①p1________p2(填“大于”、“小于”或“等于”);
②在其他条件不变的情况下,再增加a mol CO与2a mol H2,达到新平衡时,CO的转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”,下同),平衡常数________。
(3)已知在T ℃时,CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的平衡常数K=0.32,在该温度下,已知c始(CO)=1 mol·L-1,c始(H2O)=1 mol·L-1,某时刻经测定CO的转化率为10%,则该反应________(填“已经”或“没有”)达到平衡,原因是_________________________________________________
此时刻v正________v逆(填“>”或“<”)。
建筑工地常用的NaNO2因外观和食盐相似,又有咸味,容易使人误食中毒。已知NaNO2能发生如下反应:
(1)配平上述反应方程式,将系数填入方框中。
(2)上述反应的氧化剂是,若反应中有5 mol电子转移,则生成NO在标准状况下的体积是L。
(3)根据上述反应,可用试纸和生活中常见的物质进行实验,以鉴别NaNO2和NaCl,可选用的物质有:①水;②碘化钾淀粉试纸;③淀粉;④白酒;⑤食醋,进行实验,下列几组合适的是。
A.③⑤ | B.①②④ | C.①②⑤ | D.①②③⑤ |
(22分)海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素,主要以碘化物形式存在。有一化学课外小组用海带为原料制取少量碘单质,他们将海带灼烧成灰,用水浸泡一段时间(以让碘化物充分溶解在水中),得到海带灰悬浊液,然后按以下实验流程提取单质碘:
(1)灼烧海带时需要用到的实验仪器是(从下列仪器中选出所需的仪器,用标号字母填写在空白处)。
A.烧杯 B.蒸发皿 C.坩埚 D.铁架台(带铁圈) E.酒精灯 F.干燥器
(2)指出上图中提取碘的过程中有关的实验操作名称:①,③。
(3)操作③中所用的有机试剂可以是(只填一种)。
(4)操作过程③可以分解为如下几步:
A、把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中;
B、把50ml碘水和15ml有机溶剂(你所选的)加入分液漏斗中,并盖好玻璃塞;
C、检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液;
D、倒转漏斗用力振荡,并不时旋开活塞放气,最后关闭活塞,把分液漏斗放正;
E、旋开活塞,用烧杯接收溶液;
F、从分液漏斗上口倒出上层液体;
G、将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽与漏斗上口的小孔对准;
H、静置、分层。
(a)过程③正确操作步骤的顺序是:(填编号字母);
(b)上述G步操作的目的是:;
(c)最后碘的有机溶液是通过获得(填“漏斗上口”或“漏斗下口”)。
(5)请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法:。
(6)从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机试剂,还需要经过蒸馏,观察下图所示实验装置指出其错误之处、。
(7)进行上述蒸馏操作时,最后晶态碘在____________(填仪器名称)里聚集。
(1)30%的H2SO4和50%的H2SO4等质量混合后,所得溶液的质量分数________(填“大于”、“小于”或“等于”)40%,如果等体积混合,混合后溶液的质量分数________(填“大于”、“小于”或“等于”)40%。
(2)已知98%的浓H2SO4的物质的量浓度为18.4 mol·L-1,试判断49%的H2SO4的物质的量浓度________(填“大于”、“小于”或“等于”)9.2 mol·L-1。
(3)在一定温度和压强下,1体积X2(g)和3体积Y2(g)化合生成2体积Z(g),则Z气体的化学式是________。
(4)在标准状况下,CO和CO2的混合气体质量为36 g,体积为22.4 L,则CO所占的体积是__________L,质量是________g。
某研究小组为测定某软锰矿中MnO2的质量分数,查阅资料获得如下信息:KMnO4、MnO2在酸性条件下均能将草酸钠(Na2C2O4)氧化,反应过程表示为:
2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,MnO2+C2O42-+4H+=Mn2++2CO2↑+2H2O
小组成员采用滴定的方法测定软锰矿中MnO2的质量分数,设计实验如下:准确称取2.20g软锰矿样品,加入2.68g草酸钠固体,再加入足量的稀硫酸并加热(杂质不参加反应),充分反应之后冷却、滤去杂质,将所得溶液转移到100mL容量瓶中并定容;从中分别取出20.00mL待测液置于锥形瓶中,再用0.0200mol·L-1KMnO4标准溶液进行滴定,记录最终读数。数据如下:
测定次序 |
第一次 |
第二次 |
第三次 |
第四次 |
初始读数(mL) |
0.40 |
0.10 |
0.90 |
0.00 |
最终读数(mL) |
25.05 |
20.10 |
21.00 |
19.90 |
试回答下列问题:
(1)0.0200mol·L-1KMnO4标准溶液应置于(选填“酸式”或“碱式”)滴定管中;滴定终点如何判断。
(2)你能否帮助该研究小组求得软锰矿中MnO2的质量分数(选填“能”或“否”)。若回答“能”,请给出计算结果(保留小数点后两位);若回答“否”,试说明原因。
(3)若在实验过程中存在下列操作,其中会使所测MnO2的质量分数偏小的是。
A.溶液转移至容量瓶中,未将烧杯、玻棒洗涤
B.滴定前尖嘴部分有一气泡,滴定终点时消失
C.定容时,俯视刻度线
D.滴定前仰视读数,滴定后俯视读数
E.锥形瓶水洗之后未用待测液润洗
以下是25 ℃时几种难溶电解质的溶解度:
难溶电解质 |
Mg(OH)2 |
Cu(OH)2 |
Fe(OH)2 |
Fe(OH)3 |
溶解度/g |
9×10-4 |
1.7×10-6 |
1.5×10-4 |
3.0×10-9 |
在无机化合物的提纯中,常利用难溶电解质的溶解平衡原理除去某些杂质离子。例如:
①为了除去氯化铵中的杂质Fe3+,先将混合物溶于水,再加入一定量的试剂反应,过滤结晶即可;
②为了除去氯化镁晶体中的杂质Fe3+,先将混合物溶于水,加入足量的氢氧化镁,充分反应,过滤结晶即可;
③为了除去硫酸铜晶体中的杂质Fe2+,先将混合物溶于水,加入一定量的H2O2,将Fe2+氧化成Fe3+,调节溶液的pH=a,过滤结晶即可。
请回答下列问题:
(1)上述三种除杂方案都能够达到很好的效果,Fe3+、Fe2+都被转化为(填化学式)而除去。
(2)①中加入的试剂应该选择为宜,其原因是。
(3)②中除去Fe3+所发生的总反应的离子方程式为。
(4)已知Fe(OH)3的Ksp=1×10-35mol4/L4;化学上通常认为残留在溶液中离子浓度小于1×10-5mol/L时,沉淀完全。方案③中a最小值为.
(5)下列与方案③相关的叙述中,正确的是(填字母)。
A.H2O2是绿色氧化剂,在氧化过程中不引进杂质,不产生污染
B.将Fe2+氧化为Fe3+的主要原因是Fe(OH)2沉淀比Fe(OH)3沉淀较难过滤
C.调节溶液pH=a可选择的试剂是氢氧化铜或碱式碳酸铜
D.Cu2+可以大量存在于pH=a的溶液中
E.在pH>a的溶液中Fe3+一定不能大量存在