(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)工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,在500℃下发生反应:
CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)实验测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图1所示。
①图2是改变温度时H2的化学反应速率随时间变化的示意图,则该反应的正反应是_______(填“吸热”或“放热”)反应;
②从反应开始到第三分钟,氢气的平均反应速率v(H2)=mol·L-1·min-1;
③平衡时CH3OH的体积分数为。
(2)下图中P是可自由平行滑动的活塞,关闭K,在相同温度时,向A容器中充入1.2molCH3OH(g)和2.4molH2O(g),向B容器中充入1.5molCH3OH(g) 和3.0molH2O(g),两容器分别发生上述(1)中反应的逆反应。已知起始时容器A和B的体积均为aL,反应达到平衡时容器B的体积为1.4aL,容器B中CH3OH转化率为;维持其他条件不变,若打开K一段时间后重新达到平衡,容器B的体积为L。(连通管中气体体积忽略不计,且不考虑温度的影响)
(3)一定条件下的密闭容器中,反应3H2(g) + 3CO(g)
CH3OCH3(g) + CO2(g)ΔH<0 达到平衡时,要提高CO的转化率,可以采取的措施是(填字母代号)
A.升温
B.加压
C.增加CO的浓度
D.分离出二甲醚(CH3OCH3)
E.加入催化剂
(4)已知反应2CH3OH(g)
CH3OCH3(g)+ H2O(g)在某温度下的平衡常数K=100。此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下。下列说法正确的是____________________
| 物质 |
CH3OH |
CH3OCH3 |
H2O |
| c/mol L -1 |
0.9 |
0.60 |
0.60 |
A.CH3OH的起始浓度为2.1 mol/L B.平衡时CH3OH的浓度为0.9 mol/L
C.此时正反应速率大于逆反应速率 D.平衡时CH3OH的转化率小于80%
根据下列化合物:①H2SO4,②CH3COOH,③NaCl,④NaOH,⑤NH4Cl,⑥NH3•H2O,⑦CH3COONH4,⑧CH3COONa,⑨NH4HSO4, 请回答下列问题:
(1)常温下,pH=10的CH3COONa 溶液中,水电离出来的c(H+)=;
(2)已知水存在如下平衡:
,现欲使平衡向右移动,
且所得溶液显酸性,选择的下列方法是。
| A.向水中加入NaHSO4固体 | B.向水中加NH4Cl固体 |
| C.加热至100℃ | D.向水中加入NaHCO3固体 |
(3)物质的量浓度相同的①、②、③、④、⑤、⑥六种稀溶液,按pH由大到小的顺序为(填序号)。
(4)物质的量浓度相同的⑤、⑥、⑦、⑨四种稀溶液中,NH4+浓度由大到小的顺序是(填序号)。
(5)若浓度均为0.1 mol·L-1、等体积的NaOH和NH3•H2O分别加水稀释m倍、n倍,稀释后两种溶液的pH都变成9,则m_______n(填 “<”、“>”或“=”)。
(6)向NaCl和KBr的混合溶液中加入AgNO3溶液,当两种沉淀共存时,c(Br-)/c(Cl-)=_____________________。
(已知Ksp(AgCl) =2.0×10-10,Ksp(AgBr) =5.4×10-13)
某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素,将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部,塞上瓶塞(如图)。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液,同时测量容器中的压强变化。
(1)请完成以下实验设计表中②的实验目的:
| 编号 |
实验目的 |
碳粉/g |
铁粉/g |
醋酸/% |
| ① |
为以下实验作参照 |
0.5 |
2.0 |
90.0 |
| ② |
0.5 |
2.0 |
36.0 |
|
| ③ |
碳粉质量的影响 |
0.2 |
2.0 |
90.0 |
(2)编号①实验测得容器中压强随时间变化如图2。t2时,容器中压强明显小于起始压强,其原因是铁发生了吸氧腐蚀;此时,碳粉表面发生了(填“氧化”或“还原”)反应,其电极反应式是:。
(3)该小组对图中0~t1时压强变大的原因提出如下假设。
请你完成假设二:
假设一:发生析氢腐蚀产生了气体;
假设二:;
(4)为验证假设一,某同学设计了检验收集的气体中是否含有H2的方案。请你再设计一个实验方案验证假设一,写出实验步骤及结论:。
(8分)按要求填空。
(1)根据常温下氯化铵、氢氧化钡两种晶体混合搅拌反应的现象判断:
该反应△S0,△H0 [均填“<”、“>”或“=”, (2)同]
(2)已知:升高温度时,反应2CH4(g)
C2H4(g)+2H2(g)的平衡转化率增大,现有:
2C(s)+2H2(g)
C2H4(g) ΔH1 ;C(s)+2H2(g)
CH4(g) ΔH2则ΔH12ΔH2
(3)在常温常压下测得:C(s)的燃烧热为393 kJ/mol,而1molC(s)燃烧成CO(g)放热110kJ,则CO的燃烧热为
(4)已知稀溶液中,1 mol H2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时,放出114.6 kJ热量,写出表示H2SO4与NaOH反应的中和热的热化学方程式:
(8分)磷元素有多种化合价(-3、0、+1、+3、+5)。次磷酸(H3PO2)是一种精细化工产品,具有较强还原性,回答下列问题:
(1)H3PO2是一元弱酸,写出其电离方程式: _____________________
(2)H3PO2可将溶液中的银离子还原为银单质,从而可用于化学镀银。
①H3PO2中,磷元素的化合价为
②利用(H3PO2)进行化学镀银反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为4︰1,则氧化产物为:
③写出H3PO2与足量氢氧化钠溶液反应的离子方程式:
(3)将白磷(P4)与氢氧化钡溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2 ,写出白磷与氢氧化钡溶液反应的化学方程式: