硫代硫酸钠(Na2S2O3)在工业生产、医药制造业中被广泛应用,工业普遍使用Na2SO3与硫磺(S)共煮得到,装置如图1。
已知:Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在。
(1)步骤1:打开K1、关闭K2,向圆底烧瓶中加入足量甲并加热,写出反应的方程式: 。
(2)步骤2:始终保持C中溶液呈碱性,反应一段时间后,硫粉的量逐渐减少,打开K2、关闭K1并停止加热。
①C中溶液须保持呈碱性的原因:若呈酸性,则 、 。(用离子方程式表示)
②装置B、D的试剂相同,均为 。
步骤3:将C中所得混合物分离提纯后得产品。
(3)利用反应2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2也能制备Na2S2O3。所需仪器如图2,按气流方向连接各仪器,接口顺序为:a→____,____→ , → , →d。
(4)装置乙盛装的试剂是:_____________________________。
(5)Na2S2O3还原性较强,工业上常用作除去溶液中残留的Cl2,该反应的离子方程式为 。
(6)请设计简单的实验方案,证明上述残留的Cl2被还原成了Cl—:____________
(12分)某物质M具有硬度大、熔沸点高、高温下电绝缘性好、无毒等优良性能。经检测M中只含有两种短周期元素。现取82 gM溶于适量的NaOH溶液中恰好完全反应,得到无色溶液A和44.8 L气体B(气体体积为标准状况下测定),该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。往无色溶液A中逐滴加入盐酸,可观察到溶液先变浑浊后变澄清。请回答下列问题:
(1)物质M的化学式为,属于晶体(填“分子”、“离子”或“原子”)。
(2) 写出M与NaOH反应的化学方程式
(3)工业碱性废水中若含有NO2-,可用铝粉除去。已知此反应产物中检测到B气体。写出上述反应的
离子方程式。若改用电解法将废水中NO2-转换为N2除去,N2将在(填“阴极”或“阳
极”)生成。
(4)C12与B以3︰1的物质的量之比反应生成HCl和一种二元化合物X(该反应中只有一种元素化合价改变)。X大量应用于面粉的漂白和消毒,写出X与水反应的化学方程式
(16分) A是有机羧酸盐HCOONa,B、C、D是常见化合物;A、B、C、D焰色反应呈黄色,水溶液均呈碱性,其中B的碱性最强。X、Y是最常见的氧化物且与人体、生命息息相关,它们的晶体类型相同。C受热分解得到Y、D和X;B与C反应生成D和X。E由两种元素组成,相对分子质量为83,将E投入X中得到B和气体Z,Z在标准状况下的密度为0.76g·L-1。
(1)E晶体中含有的化学键是。Y的电子式是。
(2)X的沸点比同主族同类型物质要高,原因是。
(3)写出E与X反应的化学方程式。
(4)写出在D的饱和溶液中不断通Y析出C的离子方程式。
B与C反应生成D和X的离子方程式
(5)A的一个重要应用是根据2A→P+H2↑得到P,P溶液中的阴离子通常用CaC12使之沉淀,P的化学式,此反应是不是氧化还原反应
甲醇是一种很好的燃料,工业上可用多种原料通过不同的反应制得甲醇。
(1)已知在常温常压下:
(2)工业上正在研究利用CO2和H2来生产甲醇燃料的方法,该反应为:
在某温度下,将6mol CO2和8mol H2充入容积为2L的密闭容器中,8分钟时达平衡状态,H2的转化率为75%。请回答:
①用CH3OH表示该反应在0-8min内的平均反应速率v(CH3OH) =.
②此温度下该反应平衡常数K=____________;
③若在上述平衡体系中,再充入2mol H2,反应达到平衡后H2的转化率_________75%(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)一氧化碳与氢气也可以合成甲醇:
①若该反应在恒温恒容条件下进行,下列说法正确的是;
a.若混合气体的密度不再改变,说明反应已达化学平衡状态
b.反应达到平衡后,通入CH3OH(g)使压强增大,平衡向右移动
c.反应达到平衡后,通入氩气使压强增大,平衡向右移动
d.反应达到平衡后,升高温度,平衡逆向移动,平衡常数减小
e.若使用催化剂,会改变反应的途径,但反应的焓变不变
②某温度下,在一个容积为2L的密闭容器中进行该反应,已知此温度下的平衡常数
K="50" ,反应到某时刻测得各组分的物质的量如下:
请比较此时正、逆反应速率的大小:v正v逆(填“>”、“<”或“=”)
运用化学反应原理研究元素及其化合物的反应有重要意义。
工业合成氨过程中,N2和H2反应生成NH3:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)。混合体系中NH3的百分含量和温度的关系如图所示(曲线上任何一点都表示平衡状态)。根据图示回答下列问题:
(1)N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)的ΔH________0(填“>”或“<”)。
(2)若在恒温、恒压条件下向上述平衡体系中通入氦气,平衡_______移动(填“向左”、“向右”或“不移动”) 。
(3)若温度为T1时,反应进行到状态D时,v正_____v逆(填“>”、“<”或“=”)。
(4)在体积为5 L的恒温、恒容密闭容器中,起始时投入2 mol N2、3 mol H2,经过10 s达到平衡,测得平衡时NH3的物质的量为0.8 mol。
①达平衡时N2的转化率=________。
②容器中反应的逆反应速率随时间变化的关系如图。
t2时改变了某一种条件,改变的条件可能是__________、____________________(填写两项)。
(14分)如图所示,某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理的相关问题,其中乙装置中X为阳离子交换膜,丙中滴有少量的酚酞试液。
请按要求回答相关问题:
(1)甲烷燃料电池负极电极反应式是:。
(2)石墨电极(C)的电极反应式为______________________________。
(3)若在标准状况下,有2.24 L氧气参加反应,则乙装置中铁电极上生成的气体体积为___ L。
(4)铜丝a处在开始一段时间的现象为______________;原因是________________________________________________________________________。
(5)丙中以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是________。
a.电能全部转化为化学能
b.粗铜接电源正极,发生氧化反应
c.溶液中Cu2+向阳极移动
d.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属
(6)利用反应2Cu+O2+2H2SO4===2CuSO4+2H2O可制备CuSO4,若将该反应设计为原电池,其正极电极反应为____________________________。