(本题共15分)在实验室可以在试管A中加入3 mL 乙醇,然后边振荡试管边慢慢加入2 mL浓硫酸和2 mL 乙酸,按下图所示(挟持和加热仪器略去)连接好装置进行实验,以制取乙酸乙酯。回答下列问题:
(1)浓硫酸的主要作用是①________,②________。
(2)试管B中盛放的溶液是________,B中通蒸气的导管不能插入溶液中目的是_______。
(3)做此实验时,有时还向A试管里加入几块碎瓷片,其目的是________。
(4)制取乙酸乙酯的反应方程式是_____________,反应类型_ 。
(5)长的玻璃导管的作用是_ 。
(6)实验完成后,观察到试管B的液面上有透明的不溶于水的油状液体产生。可通过________(填操作名称)的方法进行分离。
(7)若要分离沸点不同且互溶的液体,该操作名称________。
(8)实验室可用乙醇来制取乙烯,将生成的乙烯通入溴的四氯化碳溶液,反应后生成物的结构简式是_______________,反应类型是_________,请写出由乙醇制取乙烯的化学方程式 。
下面是某同学研究氯气性质过程中的一个片断。请你帮助他完成部分实验并补全实验记录。
[观察]氯气的颜色、状态:色状态;闻氯气的气味:气味。
[预测]氯气是一种非金属单质,它可能具有性质有。
从元素化合价的角度分析,它可能具有性质有。
[实验探究]
[实验结论]
(1)通过比较氯气和曾经学习过的氧气等非金属单质的性质,可推知氯气的化学性,能与反应。
(2)在上述过程中,该同学都用到了哪些研究物质性质的方法?
。
(3)说明闻气体气味的方法。。
黄铁矿(主要成分为FeS2)是工业制取硫酸的重要原料,其煅烧产物为SO2和Fe3O4。
(1)将0.050 mol SO2(g)和0.030 mol O2(g)放入容积为1 L的密闭容器中,反应
2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)在一定条件下达到平衡,测得c(SO3)=0.040 mol/L。则该条件下反应的平衡常数K=,SO2的平衡转化率=。
(2)已知上述反应是放热反应,当该反应处于平衡状态时,在体积不变的条件下,下列措施中有利于提高SO2平衡转化率的有(填字母)
A.升高温度 | B.降低温度 | C.增大压强 |
D.减小压强 (E)加入催化剂 (G)移出氧气 |
(3)SO2尾气用饱和Na2SO3溶液吸收可得到重要的化工原料,反应的化学方程式为________________________________________________________________。
(4)将黄铁矿的煅烧产物Fe3O4溶于H2SO4后,加入铁粉,可制备FeSO4。酸溶过程中需保持溶液足够酸性,其原因是______________________。
微生物燃料电池(MFC)是燃料电池中特殊的一类,它利用微生物作为反应主体,将有机物的化学能转化为电能。以葡萄糖溶液作底物为例,其工作原理如右图所示。
已知石墨电极上反应为:
C6H12O6+6H2O-24e- 6CO2+24H+
⑴ 电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过。电池工作时,质子移向电源的极,铂碳上所发生的电极反应式为_____________。
⑵燃烧热是指1摩尔物质完全燃烧生成稳定的物质(如H转化为液态水,C转化为二氧化碳 )所放出的热量。葡萄糖的燃烧热为2800kJ/mol,写出葡萄糖燃烧的热化学方程式。
⑶ 化学需氧量(COD)是重要的水质指标,其数值表示将1L水中的有机物氧化为CO2、H2O所需消耗的氧气的质量。科学家设想利用微生物燃料电池来处理某些污水,并进行发电,该设想已经在实验室中获得成功。但如果1L废水中有机物(折算成葡萄糖)氧化提供的化学能低于5.6kJ,就没有发电的必要。则下列污水中,不适合用微生物燃料电池发电的是(填序号)。
序号 |
A |
B |
C |
D |
E |
污水类型 |
生活污水 |
印染 |
电镀 |
造纸 |
硫酸工业废水 |
COD值(mg/L) |
520 |
870 |
20 |
960 |
120 |
氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程。下面是一个还原过程的反应式:+4H++3e-=NO+2H2O 。已知Cu2O能使上述还原过程发生。
(1)写出并配平该氧化还原反应的化学方程式:______________。
(2)反应中硝酸体现了________、_________的性质。
(3)反应中若产生0.2 mol气体,则转移电子的物质的量是___________mol。
(4)若1 molCu2O与某浓度硝酸反应时,被还原硝酸的物质的量增加,原因是___________。
(12分)合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径,对化学工业技术也产生了重大影响。合成氨反应的化学方程式为:N2(g)+3H2(g)3NH3(g) ,△H=-92.2kJ/mol。合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到,H2可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得。我国合成氨工业目前的生产条件为:催化剂-铁触媒,温度-400~500℃,压强-30~50MPa。回答下列问题:
(1) 合成氨工业中原料气压缩到30~50MPa的原因是。从平衡移动原理分析,低温有利于原料气的转化,实际生产中采用400~500℃的高温,原因之一是考虑到催化剂的催化活性,原因之二是。
(2) 500℃、50MPa时,在容积为VL的容器中加入nmolN2、3nmolH2,反应达平衡后测得平衡常数为K1,此时N2的转化率为x。则K1和x的关系满足K1=。若温度为400℃,平衡常数为K2,则K1K2(填“<”、“=”或“>” )
(3) 甲烷在高温下与水蒸气反应的热化学反应方程式为:
CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g); △H kJ·mol-1。
又已知: H2(g) +1/2 O2(g)="=" H2O(l);△H1=-285.8kJ/mol
CO(g) + 1/2 O2(g)=CO2(g) ;△H2=-283.0kJ/mol
CH4(g) +2 O2(g)="=" CO2(g) + 2H2O(l); △H3=-890.3kJ/mol
H2O(g) ="=" H2O(l); △H4=-44.0kJ/mol
①写出H2(g)完全燃烧生成气态水的热化学方程式。
② CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g); △H=kJ/mol