某学生为了探究足量的锌与盐酸反应过程中的速率变化,他在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如下(累计值):
时间(min) |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
氢气体积(mL,标况下) |
50 |
120 |
232 |
290 |
310 |
(1)假设用V1、V2、V3、V4、V5依次表示0~1、1~2、2~3、3~4、4~5每分钟内的反应速率,则速率由大到小的排列顺序为 。
(2)求2~3分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率V3= 。
(3)如果反应太激烈,为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量,他在盐酸中分别加入等体积的下列溶液,你认为可行的是(填编号) 。
A.蒸馏水 B.NaCl溶液 C.Na2CO3溶液 D.CuSO4溶液
碱式碳酸钴[Cox(OH)y(C03)z]常用作电子材料、磁性材料的添加剂,受热时可分解生成三种氧化物。为了确定其组成,某化学兴趣小组同学设计了如图所示的装置进行实验。
(1)请完成下列实验步骤:
①称取3.65 g样品置于硬质玻璃管内,称量乙、丙装置的质量;
②按如图所示装置组装好仪器,并.
③加热甲中玻璃管,当乙装置中(填实验现象),停止加热;
④打开活塞a,缓缓通入空气数分钟后,称量乙、丙装置的质量;
⑤计算。
(2)步骤④中缓缓通入空气数分钟的目的是o
(3)某同学认为上述实验装置中存在一个明显缺陷,为解决这一问题,可选用下列装置中的(填字母)连接在(填装置连接位置)。
(4)若按正确装置进行实验,测得如下数据。
则该碱式碳酸钴的化学式为。
(5)含有Co(A102)2的玻璃常用作实验室观察钾元素的焰色反应,该玻璃的颜色为。
(6)CoCl2·6H2O常用作多彩水泥的添加剂。以含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)制取CoCl2·6H2O的一种工艺如下:
已知:25℃时,Ksp[Fe(OH)3]=2.79X10-39
①净化除杂时,加入H2O2发生反应的离子方程式为
②加入CoCO3调pH为5.2~7.6,则操作I获得的滤渣成分为 。
③已知:Fe(OH)3(s)Fe3+(aq)+3OH-(aq)ΔH=akJ/mol
H2O(l)=H+(aq)+OH-(aq)ΔH="b" kJ/mol
请写出Fe3+发生水解反应的热化学方程式:.
水解平衡常数Kh=.
④加盐酸调整pH为2~3的目的为。
⑤操作Ⅱ过程为蒸发浓缩、(填操作名称)、过滤。
(7)某锂离子电池正极是LiCoO2,含Li+导电固体为电解质。充电时,Li+还原为Li,并以原子形式嵌入电池负极材料C6中(如图所示)。
电池反应为LiCoO2+C6CoO2+LiC6,写出该电池放电时的正极反应式:。
(14分)普通钢中加入少量的钒(V))能极大地改善钢的弹性和强度,使钢材既耐高温又抗奇寒,因此它有“合金维生素”之称。'T业上回收废钒催化剂(含有V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2) 中钒的主要流程如下:
回答下列问题:
(1)滤渣l的主要成分是。
(2)步骤②中发生反应的离子方程式为。
(3)步骤③的变化过程可简化为(HA表示有机萃取剂):VOSO4 (水层)十2HAc(有机层)VOA2(有机层) 十H2SO4 (水层),则步骤④中可选择硫酸作萃取剂的原因是。萃取和反萃取在实验室里用到的玻璃仪器有和。
(4)该工艺流程中,可以循环利用的物质除了氨气以外,还有 。
(5)调节溶液pH,可将(VO2)SO4转变成NH4VO3沉淀。25℃时,当pH 为1. 7~1. 8 时,钒沉淀率为98. 8%,假设其它各步反应都完全进行,已知KC1O3的还原产物是KCl,若每消耗1 mol KC1O3,理论上可回收金属钒g(计算结果保留一位小数)。
(16分)聚乙酸乙烯酪广泛用于制备涂料、粘合剂等,它和高聚物长的合成路线如下:
其中J物质与氯化铁溶液能发生显色反应,且苯环上的一元取代物原有两种。
已知①当羟基与双键碳原子相连时,易发生如下转化RCH =CHOH→RCH2CHO
②一ONa连在烃基生不会被氧化
请回答下列问题:CH3COO CH3CH2Br
(1)写出G的结构简式。F与H中具有相同官能团的名称。
(2)上述变化中G→C+F 的反应类型是;J在一定条件下能生成高聚物K,K的结构简式是。
(3)写出B→C+D反应的化学方程式:。
(4)同时符合下列要求的A的同分异构体有种。
I含有苯环
II能发生银镜反应和水解反应
并写出满足下列条件的同分异构体结构简式:。
①核磁共振氢谱有5 个吸收峰
②1mol该同分异构体能与Imol NaOH 反应
(5)下列有关说法正确的是。
a.1 mol A 完全燃烧消耗10.5 mol O2
b.J与足量的碳酸氢钠溶液反应能生成相应的二钠盐
c.D→H 的试剂通常是KMO4酸性溶液
d.J能发生加成、消去、取代、氧化等反应
(14分)X、Y、及W是短周期中的四种元素,其原子序数依次增大。相关信息如下表
元素 |
相关信息 |
X |
具有多种同素异形体,形成的化合物种类繁多 |
Y |
短周期主族元素中原子半径最大 |
Z |
位于元素周期表金属与非金属元素的分界线上,最高化合价为十4 |
W |
富集在海水中的元素,它的某些化合物常用作消毒刹 |
(1)Z元素基态原子的核外电子排布式为,其未成对的电子数目为。
(2)Y位于元素周期表中第周期,第族,四种元素的电负性由大到水的顺序是(写元素符号)。
(3)氢化物中X-H和W-H的化学键极性较强的是,耐磨材料(XY)和单质y 熔点较高的
是(均用元素符号表示)。
(4)已知400 ℃时,HW 可被氧气催化氧化生成W 的单质,从而实现化更生产上W的循环利用。若断开1mo1H一W化学键,该反应放热28.9KJ,试写出相应的热化学方程式:。
在下图所示装置中,U形管内装满稀H2SO4,a为铁电极,b为多孔石墨电极。
(1)断开K2接通K1时,a为_________极,b电极上的电极反应式为___________________
(2)断开K1接通K2时,a为__________极,该电极上的电极反应式为____________________,一段时间后,溶液的pH_________________(填“增大”,“减小”或“不变”)