(11分)测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如下图所示.
(1)写出该反应的热化学方程式(中和热为57.3 kJ/mol): ;
(2) 装置图中碎泡沫塑料所起作用为: ;
(3) ①取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液进行实验,
实验数据如下表.请填写下表中的空白:
温度 实验次数 |
起始温度T1/℃ |
终止温度T2/℃ |
温度差平均值(T2-T1)/℃ |
||
H2SO4 |
NaOH |
平均值 |
|||
1 |
26.2 |
26.0 |
26.1 |
30.1 |
________ |
2 |
27.0 |
27.4 |
27.2 |
33.3 |
|
3 |
25.9 |
25.9 |
25.9 |
29.8 |
|
4 |
26.4 |
26.2 |
26.3 |
30.4 |
②若上述实验所测中和热数值偏小,产生偏差的原因可能是( )
a.实验装置保温、隔热效果差
b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
(1)利用Zn+2FeCl3=ZnCl2+2FeCl2反应,设计一个原电池,写出电极反应式。正极 ,负极 ,电解质溶液 ,电极反应式 、 。
(2)下列操作中能使所配制的NaOH溶液浓度偏高的是
A称量的是长期暴露在空气中的NaOH
B容量瓶不干燥
C将溶解于烧杯中的NaOH溶液未经冷却就转移到容量瓶中进行配制。
D混匀容量瓶中溶液后,发现液面低于刻度线,再向容量瓶中加蒸馏水至刻度线
E.定容时,俯视液面使之与刻度线相切
25℃时,几种酸的电离平衡常数如下:
化学式 |
CH3COOH |
H2CO3 |
HClO |
电离平衡常数 |
1.8×10-5 |
Ka1= 4.3×10-7 Ka2= 5.6×10-11 |
3.0×10-8 |
回答下列问题:
(1)物质的量浓度均为0.1mol/L的下列四种溶液:a.Na2CO3溶液,b.NaClO溶液,c.CH3COONa溶液d.NaHCO3溶液;pH由大到小的顺序是:_______________________(填编号)。
(2)常温下0.1mol/L的CH3COOH溶液加水稀释过程中,下列各项的数值一定变小的是:__________。
A. c(H+) B. c(H+)/c(CH3COOH) C. c(H+)·c(OH-) D. c(OH-)/c(H+)
(3)体积均为10mL pH均为2的CH3COOH溶液与一元酸HX溶液分别加水稀释至1000mL,稀释过程pH变化如图:稀释后, HX溶液中水电离出来的c(H+)_____(填“大于”、“等于”或“小于”)
CH3COOH溶液中水电离出来的c(H+),理由是__________________________________。
(4)25℃时,测得CH3COOH与CH3COONa的混合溶液PH=6,则溶液中c(CH3COO-)- c(Na+)=_______________________。(填准确数值)
“烂版液”是制印刷锌板时,用稀硝酸腐蚀锌板后得到的“废液”(含有少量的Cl-、Fe3+),某化学兴趣小组拟用“烂版液”制取Zn(NO3)2·6H2O的过程如下:
已知:Zn(NO3)2·6H2O是一种无色晶体,水溶液呈酸性,Zn(NO3)2能与碱反应,得到的产物具有两性。
生成氢氧化物沉淀的pH
Fe(OH)3 |
Zn(OH)2 |
|
开始沉淀时 |
1.5 |
8.0 |
完全沉淀时 |
2.8 |
11.1 |
注: 金属离子的起始浓度为0.1 mol/L
回答下列问题:
(1)“烂版液”中溶质的主要成分是Zn(NO3)2,若稀硝酸腐蚀锌板产生的气体为N2O,写出稀硝酸腐蚀锌板反应的主要化学方程式______________________。
(2)在操作①中保持pH=8的目的是_________________________________。
(3)沉淀Ⅰ的主要成分是___________________________________________。
(4)操作③中调节pH的范围是_______________;目的是_____________________________________。
煤化工是以煤为原料,经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。
(1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气。反应为:
C(s) +H2O(g) CO(g) +H2(g) △H= +131.3kJ·mol-1
一定温度下,在一个容积固定的密闭容器中,发生上述反应,下列不能判断该反应达到化学平衡状态的是 (填字母)。
a.容器中的压强不变 b.1mol H-H 键断裂的同时断裂2molH-O键
c.v正(CO)= v逆(H2O) d.c(CO) =c(H2)
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2 L的恒容密闭容器中,进行反应
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+ H2(g),得到如下三组数据:
实验组 |
温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所 需时间/min |
||
H2O |
CO |
H2 |
CO |
|||
1 |
650 |
2 |
4 |
1.6 |
2.4 |
5 |
2 |
900 |
1 |
2 |
0.4 |
1.6 |
3 |
3 |
900 |
a |
b |
c |
d |
t |
①该反应的逆反应为 (填“吸”或“放’’)热反应
②若实验3要达到与实验2中各物质的质量分数分别相等,且t<3min,则a、b应满足的关系是
(用含a、b的数学式表示)。
(3)目前工业上有一种方法是用CO2来生产甲醇。一定条件下发生反应:
CO2(g)+ 3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g),右图表示该反应进行过程中能量(单位为kJ·mol)的变化。
①在体积为1 L的恒容密闭容器中,充入l molCO2和3molH2,下列措施中能使c(CH3OH)增大的是 (填字母)
a.升高温度 b.充入He(g),使体系压强增大
c.将H2O(g)从体系中分离出来 d.再充入l mol CO2和3 molH2
②当反应达到平衡时不断改变条件(但不改变各组分物质的量和状态)反应速率随时间的变化如图:其中表示平衡混合物中CH3OH含量最高的一段时间是 ;如t0~t1平衡常数为K1,t2~t3平衡常数为K2,则K1 K2(填“大于”、“等于”或“小于”)。
铁及其化合物在日常生活中应用广泛,请根据下列实验回答问题:
(1)钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀的正极反应式为 。
(2)生铁中含有一种铁碳化合物X(Fe3C),X在足量的空气中高温煅烧,生成有磁性氧化物Y,Y可溶于过量盐酸,形成黄绿色的溶液,写出Y与盐酸反应的化学方程式 。
(3)某炼铁废渣中含有大量CuS及少量铁的化合物,工业上以该废渣为原料生产CuCl2·H2O的工艺流程如下:
已知:Fe(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2沉淀完全时的pH值分别为9.7、3.3、6.4。
试回答下列问题:
①试剂F应选用 (填编号)。
A.Cl2 B.NaClO C.HNO3 D.浓硫酸
理由是 。
②为了获得晶体,对滤液B进行的操作是蒸发浓缩,趁热过滤,滤液经冷却结晶,过滤得到产品。分析有关物质的溶解度曲线(如图),“趁热过滤”得到的固体是 。