(本题共15分)二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色有刺激性气味的气体,其熔点为-59℃,沸点为11.0℃,易溶于水。工业上用潮湿的KClO3和草酸(H2C2O4)在60℃时反应制得。某学生拟有左下图所示的装置模拟制取并收集ClO2。
(1)B必须放在冰水浴中控制温度,其原因是 ;
(2)反应后在装置C中可得NaClO2溶液。已知NaClO2饱和溶液中在温度低于38℃时析出晶体是NaClO2·3H2O,在温度高于38℃时析出晶体是NaClO2。根据右上图所示的NaClO2的溶解度曲线,请补充从NaClO2溶液中制得NaClO2的操作步骤:
a ;b ;③洗涤;④干燥。
(3)ClO2很不稳定,需随用随制,产物用水吸收得到ClO2溶液。为测定所得溶液中ClO2的含量,进行了下列实验:
步骤1:准确量取ClO2溶液10.00 mL,稀释成100.00 mL试样;量取V1 mL试样加入到锥形瓶中;
步骤2:调节试样的pH≤2.0,加入足量的KI晶体,静置片刻;
步骤3:加入淀粉指示剂,用c mol·L—1 Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V2 mL。
(已知2 Na2S2O3 + I2 →Na2S4O6 + 2NaI)
①配制70 mL c mol/LNa2S2O3标准溶液时,用到的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒外还有: 。
②步骤2中发生反应的离子方程式为: 。
③判断滴定终点的现象 。
原ClO2溶液的浓度为 g / L(用步骤中的字母代数式表示)。
④若滴定前滴定管尖嘴中有气泡,滴定后气泡消失,则测定结果 ;若滴定开始仰视读数,滴定终点时正确读数,则测定结果 。(填 “偏高”“偏低”或“不变”)
按要求填写:
(1)
(系统命名)
(2)(CH3)2CHCH(CH3)C≡CCH(CH3)2(系统命名)
(3)4,4,5-三甲基-2-己醇(写出结构简式)
(12分)如图所示,组成一种原电池。试回答下列问题(灯泡功率合适):
(1)电解质溶液为稀H2SO4时,灯泡(填“亮”或“不亮”)。若灯泡亮,则Mg为原电池的极;若灯泡不亮,其理由为。
(2)电解质溶液为NaOH溶液时,灯泡(填“亮”或“不亮”)。若灯泡亮,则Al做原电池的极。若灯泡不亮,其理由为。
(3) 铝的阳极氧化,是一种常用的金属表面处理技术,它能使铝的表面生成一层致密的氧化膜,该氧化膜不溶于稀硫酸。某化学研究小组在实验室中按下列步骤模拟该生产过程。
按图取两片质量相当的铝片组装好仪器,接通开关K,通电约25 min。在阳极生成氧化铝,阴极产生气体。写出该过程中的阳极反应式:______________________________。
如果此时取出两极,用蒸馏水洗净,晾干后称重发现两个电极质量差为0.8克,计算阴极产物在标准状态下的体积并写出计算过程。
. 一定条件下,在体积为3L的密闭容器中,一氧化碳与氢气反应生成甲醇(催化剂为Cu2O/ZnO):CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)
根据题意完成下列各题:
(1)反应达到平衡时,平衡常数表达式K=,升高温度,K值(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)在500℃,从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=
(3)在其他条件不变的情况下,对处于E点的体系体积压缩到原来的1/2,下列有关该体系的说法正确的是
| A.氢气的浓度减少 | B.正反应速率加快,逆反应速率也加快 |
| C.甲醇的物质的量增加 | D.重新平衡时n(H2)/n(CH3OH)增大 |
(4)据研究,反应过程中起催化作用的为Cu2O,反应体系中含少量CO2有利于维持催化剂Cu2O的量不变,原因是:(用化学方程式表示)。
(9分)在一定温度下,向一个容积不变的容器中加入3 mol SO2和2 mol O2及固体催化剂,发生反应:2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)ΔH=-196.6 kJ/mol,平衡时容器内气体压强为起始时的90%。
(1)加入3mol SO2和3mol O2发生反应,达到平衡时,SO2的转化率为_____。
(2)保持温度不变,在相同的容器中,将起始物质的物质的量改为a mol SO2、b mol O2、c mol SO3(g)(c>0),欲使平衡时SO3的体积分数为2/9,O2的体积分数为3/9,则:
①达到平衡时,(1)与(2)放出的热量________(填序号)。
| A.相等 | B.前者小于后者 | C.前者大于后者 | D.无法确定 |
②a.b.c必需满足的关系是(一个用a.c表示,另一个用b.c表示):___。
(13分)在100℃时,将0.100 mol 的四氧化二氮气体充入 1 L 恒容真空的密闭容器中,隔一段时间对该容器内的物质浓度进行分析得到下表数据:
| 时间(s) |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
| c(N2O4)(mol/L) |
0.100 |
c1 |
0.050 |
c3 |
c4 |
| c(NO2)(mol/L) |
0.000 |
0.060 |
c2 |
0.120 |
0.120 |
(1)该反应的平衡常数表达式为______________________;
从表中分析:c1________c2;c3________c4(填“>”、“<”或“=”)。
(2)在下图中画出并标明此反应中c(N2O4)和c(NO2)的浓度随时间变化的曲线。
(3)在上述条件下,从反应开始直至达到化学平衡时,四氧化二氮的平均反应速率为__mol/(L·s)。
(4)反应达到平衡后,下列条件的改变可使NO2气体的浓度增大的是
A.增大容器的容积 B.再充入一定量的N2O4
C.分离出一定量的NO2 D.再充入一定量的He