CuSO4溶液与K2C2O4溶液混合反应,产物之一是只含一种阴离子的蓝色钾盐水合物。通过下述实验确定该晶体的组成。
步骤a:称取0.672 0 g样品,放入锥形瓶,加入适量2 mol·L-1稀硫酸,微热使样品溶解。再加入30 mL水加热,用0.200 0 mol·L-1 KMnO4溶液滴定至终点,消耗8.00 mL。
步骤b:接着将溶液充分加热,使淡紫红色消失,溶液最终呈现蓝色。冷却后,调节pH并加入过量的KI固体,溶液变为棕色并产生白色沉淀CuI。用0.250 0 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗8.00 mL。
已知涉及的部分离子方程式如下:
步骤a:2 MnO4-+5C2O42-+16H+= 2Mn2++8H2O+10CO2↑
步骤b:2Cu2++4I-= 2CuI↓+I2 I2+2S2O32-= 2I-+S4O62-
(1)已知室温下CuI的Ksp=1.27×10-12,欲使溶液中c(Cu+)≤1.0×10-6 mol·L-1,应保持溶液中
c(I-)≥ mol·L-1。
(2)MnO4-在酸性条件下,加热能分解为O2;同时生成Mn2+。该反应的离子方程式为 ;若无该操作,则测定的Cu2+的含量将会 (填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
(3)步骤b用淀粉溶液作指示剂,则滴定终点观察到的现象为 。
(4)通过计算确定样品晶体的组成。
燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视。
(1)可用 Li2CO3和 Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO 为负极燃气,空气与 CO2的混合气 为正极助燃气,制得在 650℃下工作的燃料电池,完成有关的电池反应式:负极反应2CO+2CO32--4e-=4CO2,正极反应式_
(2)某甲烷一氧气燃料电池的结构如图所示,该电池的两个电极均由多 孔碳制成,以 KOH 溶液为电解质溶液,气体由多孔碳隙逸出并在电极表 面放电,反应后溶液中 K2CO3增 多。写出该电 池的负极反应式
Ⅰ.由于温室效应和资源短缺等问题,如何降低大气中的 CO2含量并加以开发利用, 引起了各国的普遍重视。工业上有一种方法是用 CO2生产燃料甲醇。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 -1)的变化。
(1) 为探究反应原理,现进行如下实验:T1℃时,在体积为 1L 的密闭容器中,充入 1mol CO2和 3mol H2,测得CO2和 CH3OH(g) 的浓度随时间变化如 图所示。从反应开始到平衡,用氢气浓度变化表示的平均反应速率 v(H2)为mol•L-1•min-1。
(2)温度变为 T2℃(T1 > T2),平衡常数 K (填“增大”、 “不变”或“减小”)。
(3)下列措施中能使 n(CH3OH)/n(CO2)增大的有
A升高温度 B加入催化剂 C将 H2O(g)从体系中分离
D再充入 1molCO2和 3molH2 E.充入 He(g),使体系总压强增大。
Ⅱ.在温度 t℃,某 NaOH 的稀溶液中 c(H+)=10—amol/L,c(OH—)=10—bmol/L,已知 a+b=12,该温度下水的离子积 Kw= ;t 25℃(填“大于”、“小于”或“等于”)。
向该溶液中逐滴加 pH=c的盐酸(t℃),测得混合溶液的部分 pH 如右表 所示。假设溶液混合前后的体积变化 忽略不计,则 c 为
(共8分)A、B、C、D、E均为可溶于水的固体,组成他们的离子有
阳离子 |
Na+ Mg2+ Al3+ Ba2+ |
阴离子 |
OH- Cl- CO32- SO42- HSO4- |
分别取它们的水溶液进行实验,结果如下:①A溶液与B溶液反应生成白色沉淀,沉淀可溶于E溶液;
②A溶液与C溶液反应生成白色沉淀,沉淀可溶于E溶液;③A溶液与D溶液反应生成白色沉淀,沉淀可溶于盐酸;④B溶液与适量D溶液反应生成白色沉淀,加入过量D溶液,沉淀量减少,但不消失。
(1)据此推断它们是(写化学式)A ;B ;C ;D ;E 。
(2)写出④中反应的离子方程式:。
(3) A溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为。
实验室用Na2SO3固体与70%的硫酸反应制取SO2气体时,可用NaOH溶液或Fe2(SO4)3溶液吸收多余的SO2气体。
(1)用NaOH溶液吸收多余的SO2气体,若两者恰好反应生成Na2SO3溶液,则Na2SO3溶液中各微粒间浓度关系正确的是_______。
A.c(Na+)>c(SO32-)>c(OH-)>c(HSO3-)>c(H+) |
B.c(Na+)=2c(SO32-) + 2c(HSO3-) + 2c(H2SO3) |
C.c(Na+) + c(H+)=2c(SO32-) + c(HSO3-) + c(OH-) |
D.c(H+) + c(HSO3-) + 2c(H2SO3)=c(OH-) |
(2)用Fe2(SO4)3溶液吸收多余的SO2气体,写出SO2与Fe2(SO4)3溶液反应的离子方程式__________
(3)用Fe2(SO4)3溶液吸收SO2气体一段时间后,吸收液中一定存在的离子有H+、Fe2+、SO42-和极少量的OH-。某同学认为还可能存在其他离子,并提出假设进行实验探究。
①提出合理假设:
假设1:还存在HSO3-、SO32-;
假设2:还存在Fe3+;
假设3:___________________
……
②设计实验方案
实验步骤 |
预期现象和结论 |
步骤1:取少量吸收液于试管中,加稀硫酸酸化,然后再滴入几滴品红溶液; |
现象:________________________________ 结论:假设1不成立; |
步骤2:______________________________ ____________________________________。 |
现象:________________________________ 结论:假设2成立。 |
含碳化合物在国民经济中占有重要地位。含碳化合物的性质、制备等一直是中学化学研究的焦点。
研究情境一:工业上采用乙苯与CO2脱氢生产重要化工原料苯乙烯△H=-166kJ·mol-1,平衡常数K
其中乙苯在CO2气氛中的反应可分两步进行。
第一步: ΔH1,平衡常数K1
第二步:H2(g) +CO2(g)CO(g) + H2O(g) ΔH2=-41kJ·mol-1,平衡常数K2
(1)上述第一步反应的ΔH1=____________,K、K1、K2之间的关系是________________。
(2)某化学研究性学习小组模拟工业用乙苯与CO2脱氢生产苯乙烯。在3L固定容积密闭容器内,乙苯与CO2的反应在I、II、III三种不同的条件下进行实验。乙苯、CO2的起始浓度分别为1.0mol·L-1和3.0mol·L-1,其中实验I在T1°C,0.3MPa,而实验II、III分别改变了实验其他条件。乙苯的浓度随时间的变化如图所示。
①实验I 苯乙烯在0—50min的平均反应速率是____________。
②实验III改变的条件可能是_______________________________________________。
③对于实验I,下列叙述能说明乙苯与CO2反应达到平衡的是_______。
a.平衡常数K不再增大b.CO2的转化率不再增大
c.混合气体的平均相对分子质量不再改变 d.反应物不再转化为生成物
研究情境二:2013年12月14日21时11分,嫦娥三号探测器在月球表面预选着陆区域成功着陆,标志我国已成为世界上第三个实现地外天体软着陆的国家。
(3)下图是某空间站能量转化系统的局部示意图,其中燃料电池采用KOH溶液为电解液。
如果某段时间内氢氧储罐中共收集到67.2L气体(标准状况),则该段时间内水电解系统中转移电子的物质的量是________mol。
(4)在载人航天器的生态系统中,不仅要求分离去除CO2,还要求提供充足的O2。某种电化学装置可实现如下转化:2CO2=2CO + O2,同时生成的CO可用作燃料。已知该反应的阳极反应是:
4OH--4e-=O2↑+2H2O,则阴极反应是__________________。