(I)目前,汽车厂商常利用催化技术将尾气中的NO和CO转化成CO2和N2,化学方程式如下:2NO+2CO2CO2+N2。为研究如何提高该转化过程反应速率,某课题组进行了以下实验探究。
【资料查阅】①不同的催化剂对同一反应的催化效率不同;
②使用相同的催化剂,当催化剂质量相等时,催化剂的比表面积对催化效率有影响。
【实验设计】课题组为探究某些外界条件对汽车尾气转化反应速率的影响规律,设计了以下对比实验。
(1)完成以下实验设计表(表中不要留空格)。
实验编号 |
实验目的 |
T/℃ |
NO初始浓度 mol/L |
CO初始浓度 mol/L |
同种催化剂的比表面积m2/g |
Ⅰ |
为以下实验作参照 |
280 |
6.50×10-3 |
4.00×10-3 |
80 |
Ⅱ |
|
|
|
|
120 |
Ⅲ |
探究温度对尾气转化速率的影响 |
360 |
6.50×10-3 |
4.00×10-3 |
80 |
【图像分析与结论】利用气体传感器测定了三组实验中CO浓度随时间变化的曲线图,如下:
(2)计算第Ⅰ组实验中,达平衡时NO的浓度为__________________;
(3)由曲线Ⅰ、Ⅱ可知,增大催化剂比表面积,汽车尾气转化速率_____________(填“增大”、“减小”、“无影响”)。
(II)随着世界粮食需求量的增长,农业对化学肥料的需求量越来越大,其中氮肥是需求量最大的一种化肥。而氨的合成为氮肥的生产工业奠定了基础,其原理为:N2+3H22NH3
(1)在N2+3H22NH3的反应中,一段时间后,NH3的浓度增加了0.9mol·L-1。用N2表示其反应速率为0.15 mol·L-1·s-1,则所经过的时间为 ;
A.2 s B.3 s C.4 s D.6 s
(2)下列4个数据是在不同条件下测得的合成氨反应的速率,其中反应最快的是 ;
A.v(H2)=0.1 mol·L-1·min-1 B.v(N2)=0.1 mol·L-1·min-1
C.v(NH3)=0.15 mol·L-1·min-1 D.v(N2)=0.002mol·L-1·s-1
(3)在一个绝热、容积不变的密闭容器中发生可逆反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0。下列各项能说明该反应已经达到平衡状态的是 。
A.容器内气体密度保持不变
B.容器内温度不再变化
C.断裂1mol N≡N键的同时,断裂6 mol N—H键
D.反应消耗N2、H2与产生NH3的速率之比1︰3︰2
某课外小组设计的实验室制取乙酸乙酯的装置(如图所示),A中放有浓硫酸,B中放有乙醇、无水醋酸,D中放有饱和碳酸钠溶液。按图连接装置,用酒精灯对烧瓶B加热,当观察到D中有明显现象时停止实验。试完成下列问题
(1)在烧瓶中除了加入乙醇、浓硫酸和乙酸外,还应放入几块碎瓷片,其目的是:_________。
(2)球形干燥管除起冷凝作用外,另一重要作用是_________________。
(3)装置D中饱和碳酸钠溶液的作用是___________________________
(4)在该实验中,若用1mol乙醇和1mol 乙酸在浓硫酸作用下加热,充分反应,能否生成1mol乙酸乙酯?,原因是:。
某化学研究性学习小组通过查阅资料,设计了如下图所示的方法以含镍废催化剂为原料来制备NiSO4•7H2O。已知某化工厂的含镍催化剂主要含有Ni,还含有Al(31%)、Fe(1.3%)的单质及氧化物,其他不溶杂质(3.3%)。
部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时的pH如下:
沉淀物 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Ni(OH)2 |
pH |
5.2 |
3.2 |
9.7 |
9.2 |
回答下列问题:
⑴操作a、c中需使用的仪器除铁架台(带铁圈)、酒精灯、烧杯、玻璃棒外还需要的主要仪器为。
⑵“碱浸”过程中发生的离子方程式是。
⑶“酸浸”时所加入的酸是 (填化学式)。酸浸后,经操作a分离出固体①后,溶液中可能含有的金属离子是。
⑷操作b为调节溶液的pH,你认为pH的最佳调控范围是。
⑸“调pH为2~3”的目的是。
⑹产品晶体中有时会混有少量绿矾(FeSO4·7H2O),其原因可能是。
工业纯碱中常常含有NaCl、Na2SO4等杂质。为测定某工业纯碱的纯度,设计了如下图实验装置。
依据实验设计,请回答:
(1)装置中盛装稀硫酸的仪器名称是;
装置D的作用是
。
(2)为达到测定某工业纯碱的纯度实验目的,一次实验中至少应进行称量操作的次数为。
(3)若不考虑操作、药品及其用量等方面
的影响,该实验测得结果会 (填“偏高”、“偏低”、“无影响”);
原因是
(你若认为无影响,该空不用回答)。
已知硫铁矿的主要成分是FeS2(铁元素呈+2价,硫元素呈—1价)。以下是分析硫铁矿中FeS2含量的三种方法,各方法的操作流程图如下:
请同答下列问题:
(1)流程图中操作①、②、③分别指的是:①____________、②___________、③________。
操作④、⑤用到的主要仪器是:④_________、⑤__________(每空填1~2个仪器)。
(2)判断溶液中SO42-离子己沉淀完全的方法是______________________________________。
(3)某同学用方法Ⅲ测定试样中Fe元素的含量,需要准确配制KMnO4标准溶液,下列因素导致所配制的溶液浓度偏大的有
A.砝码生锈 | B.定容时俯视 |
C.称量时物质和砝码位置反了(需要游码) | D.容量瓶用待装液润 |
(4)某同学采用方法Ⅱ分析矿石中的Fe含量,发现测定结果总是偏高,则产生误差的可能原因是______________________________________。
(5)称取矿石试样1.60g,按方法Ⅰ分析,称得BaSO4的质量为4.66g,假设矿石中的硫元素全部来自于FeS2,则该矿石中FeS2的质量分数是_________________________。
(10分)某学生为测定未知浓度的硫酸溶液,实验如下:用1.00mL待测硫酸配制100 mL稀H2SO4溶液;以0.14 mol·L-1的NaOH溶液滴定上述稀 H2SO425mL,滴定终止时消耗NaOH溶液15mL。
(1)该学生用标准0.14 mol·L-1NaOH溶液滴定硫酸的实验操作如下:
A.用酸式滴定管取稀H2SO4 25 mL,注入锥形瓶中,加入指示剂。 | |
B.用待测定的溶液润洗酸式滴定管。 | C.用蒸馏水洗干净滴定管。 |
D.取下碱式滴定管用标准的NaOH溶液润洗后,将标准液注入碱式滴定管刻度“0”以上2~3 cm处,再把碱式滴定管固定好,调节液面至刻度“0”或“0”刻度以下。 |
E.检查滴定管是否漏水。 F.另取锥形瓶,再重复操作一次。
G.把锥形瓶放在滴定管下面,瓶下垫一张白纸,边滴边摇动锥形瓶直至滴定终点,记下滴定管液面所在刻度。
①滴定操作的正确顺序是(用序号填写): 。
②该滴定操作中应选用的指示剂是: 。
③在G操作中如何确定终点?
。
(2)碱式滴定管用蒸馏水润洗后,未用标准液润洗导致滴定结果(填“偏小”、“偏大”或“恰好合适”),原因是。
(3)计算待测硫酸(稀释前的硫酸)溶液的物质的量浓度为 mol·L-1 (计算出结果到小数点后二位)