O3氧化海水中的I-是大气中碘的主要来源,将O3通入稀硫酸酸化的NaI溶液中进行模拟研究。
(1)为探究外界条件对I2生成速率的影响,做了如下三组实验,填写表中的空白处。
编号 |
实验目的 |
反应物 |
反应前溶液的pH |
温度 |
1 |
对照组 |
O3+NaI+H2SO4 |
5.2 |
25℃ |
2 |
①__________ |
O3+NaI+H2SO4+FeCl2 |
5.2 |
②_____ |
3 |
探究温度对反应速率的影响 |
O3+NaI+H2SO4 |
③_______ |
5℃ |
(2)为测定生成I2的量,用移液管取20.00mL反应后溶液于锥形瓶中,用 c mol·L-1
的Na2S2O3标准液滴定,消耗V mLNa2S2O3溶液。
已知:①H2S2O3是一种弱酸;②2Na2S2O3+ I2= Na2S4O6+2NaI
①该滴定实验中除烧杯、锥形瓶外,还需要的玻璃仪器是_____________;
②该实验中可选用 (填物质名称)作指示剂;
③反应后溶液中碘的含量为_________g·L-1;(用字母表示)
④甲同学认为在滴定前应微热溶液,以排除溶液中溶解的O3和O2,不然会使滴定结果偏___________(填“低”或“高”)。
由Fe2O3、Fe、CuO、C、Al中的几种物质组成的混合粉末,取样品进行下列实验(部分产物略去):
(1)取少量溶液X,加入过量的NaOH溶液,有沉淀生成。取上层清液,通入CO2,无明显变化,说明样品中不含有的物质是(填写化学式)___________。
(2)Z为一种或两种气体
①若Z只为一种气体,试剂a为饱和NaHCO3溶液,则反应Ⅰ中能同时生成两种气体的化学方程式是_________。
②若Z为两种气体的混合物,试剂a为适量水,则Z中两种气体的化学式是_____________。
(3)向Y中通入过量氯气,并不断搅拌,充分反应后,溶液中的阳离子是(填写离子符号)_____________。
(4)取Y中的溶液,调pH约为7,加入淀粉KI溶液和H2O2,溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成.当消耗2 mol I- 时,共转移3 mol电子,该反应的离子方程式是_______________。
酸性KMnO4、H2O2、NaClO在生产、生活、卫生医疗中常用作消毒剂,其中H2O2还可用于漂白,是化学实验室里必备的重要氧化试剂。高锰酸钾造成的污渍可用还原性的草酸(H2C2O4)去除,Fe(NO3)3也是重要氧化试剂,下面是对这三种氧化剂性质的探究。
(1)某同学向浸泡铜片的稀盐酸中加入H2O2后,铜片溶解,写出该反应的化学方程式并用双线桥法在化学方程式上标出电子转移的方向和总数____________________。
(2)取300mL0.2mol/L的KI溶液与一定量的酸性KMnO4溶液恰好反应,生成等物质的量的I2和KIO3,则消耗KMnO4的物质的量的是________mol。
(3)在Fe(NO3)3溶液中加入Na2SO3溶液,溶液先由棕黄色变为浅绿色,过一会又变为棕黄色。写出溶液先变为浅绿色的离子方程式_________________________________。
合理地开发和利用资源、能源,节能减排,保护环境,是人类社会可持续发展的基础。氢气是理想的能源之一,科学家最近研制出利用太阳能产生激光、并在二氧化钛( TiO2)表面使海水分解得到氢气的新技术。
(1)水分子分解时,断裂的化学键是H—O键,此时需要_______(填“放出”或“吸收”)能量。水分解生成氢气和氧气的反应属于__________(填“放热”或“吸热”)反应。
(2)氢气是理想的清洁燃料的原因主要有:一是其完全燃烧放出的热量是等质量汽油完成燃烧放出热量的3倍多,二是制取它的原料是水、资源不受限制,三是它______________,不会污染环境。
生物质含有葡萄糖、淀粉和纤维素等糖类,也称碳水化合物,绿色植物将二氧化碳和水变成碳水化合物的过程称为__________________。
(3)氢能开发的首要问题是研究如何以水为原料制取氢气。下列有关制取氢气的研究方向可行的是___________(填字母)。
a.组成水的氢、氧都是可燃的,可以研究在水不分解的情况下,使氢气成为燃料
b.寻找高效的催化剂,使水分解产生氢气,同时释放出热量
c.寻找特殊化学物质,用于开发廉价能源,以分解水制取氢气
d.寻找更多的的化石燃料,利用其燃烧放热,使水分解产生氢气
(4)汽车或某些工业生产的尾气中含有的氮氧化物NOx(即NO和NO2的混合物),对生态环境和人类健康带来较大的威胁。
①大量的氮氧化物排放到空气中会导致的主要环境问题有形成酸雨、________(填—项)。
②已知在催化剂和加热条件下,NO与NH3反应的化学方程式为:6NO+4NH35N2+6H2O
某研究小组按下列过程探究不同催化剂对NH3还原NO反应的催化性能:
若控制其他实验条件均相同,在催化反应器中装载不同的催化剂,将经催化反应后的混合气体通入滴有酚酞试液的稀硫酸溶液(溶液的体积、浓度均相同)。为比较不同催化剂的催化性能,需要测量并记录的数据是_________________。
③工业上常用Na2CO3溶液吸收处理某些尾气中的NOx。己知:
NO不能直接与Na2CO3溶液反应;
NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2;
2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2。
则当NOx被Na2CO3溶液完全吸收时,x的取值范围是_____________。
工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组进行了以下探究活动:
(1)将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中,10分钟后移入硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,铁钉表面无明显变化,其原因是__________。
(2)另称取铁钉6.0 g放入15.0 mL浓硫酸中,加热,充分应后得到溶液X并收集到气体Y。
①甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+。若要确认其中的Fe2+,需进行的实验是__________。
②乙同学取336 mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中,发生反应:SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4
然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体2.33 g。由此推知气体Y中SO2的体积分数为(简要表述计算过程)__________。
二氧化硫为重要的含硫化合物,是形成酸雨的主要污染物之一。
(1)在实验室中,若用70%的硫酸溶液和亚硫酸钠粉末反应制取二氧化硫,并要求方便控制反应速率,可选用下图所示气体发生装置中的_____(填下列序号字母)。
(2)SO2经催化氧化可生成SO3,该反应的热化学方程式为:
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H="a" kJ·mol-1
在T1℃时,将2 mol SO2、1mol O2充入容积为2 L的密闭容器A中,充分反应并达到平衡,此过程中放出热量98.3 kJ,测得SO2的平衡转化率为50%,则a=_____,T1℃时,上述反应的平衡常数K1=____L·mol-1。若将初始温度为T1℃的2 mol SO2和1 molO2充入容积为2 L的绝热密闭容器B中,充分反应,在T2℃时达到平衡,在此温度时上述反应的平衡常数为K2。则K1______ K2 (填“>”、“<”或“=”)。
(3)某热电厂上空大气中所含二氧化硫严重超标,现对该区域雨水样品进行探究。首先用pH试纸测定雨水样品的pH,操作方法为_________________________________________,测得样品pH约为3;为进一步探究由SO3所形成酸雨的性质,将一定量的SO2通入蒸馏水中,配成pH为3的溶液,然后将溶液分为A、B两份,向A中加入适量的NaOH固体,使溶液恰好呈中性(不考虑氧化性物质和其它酸性物质的影响),则此中性溶液中离子的浓度间存在的关系式为:[Na+]=_______;将溶液B久置于空气中,与久置前相比,久置后的溶液B中水的电离程度将___(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)工业上常用如下图所示的流程处理工业尾气中的SO2:
上述流程中有一种物质可以再生循环利用,该物质再生的化学方程式为_______________________。
某班学生分成甲,乙两小组分别探究硫,氮及其化合物的性质:
(一)甲组同学用下列装置来探究浓硫酸与木炭粉加热反应并验证反应所产生的各种产物。
(1)装置甲中盛放浓硫酸的仪器a名称是_______________,
装置甲中仪器b中发生反应的化学方程式为______________________________________
(2)实验中可观察到装置乙中,A瓶的溶液褪色,C瓶的溶液不褪色。
A瓶溶液的作用是__________________________________________________,
B瓶溶液的作用是__________________________________________________,
D瓶溶液的现象是__________________________________________________。
(二)乙组同学用下列装置来证明铜与稀硝酸反应产生一氧化氮,
B为一个用金属丝固定的干燥管,内装块状碳酸钙固体;E为一个空的蒸馏烧瓶;F是用于鼓入空气的双连打气球。
(1)实验时,先将B装置下移,使碳酸钙与稀硝酸接触产生气体,当C处产生白色沉淀时,立刻将B装置上提,使之与稀硝酸分离。该组学生设计此步操作的目的 。
(2)将A中铜丝放入稀硝酸中,给装置A微微加热,在装置A中产生无色气体,其反应的离子方程式为________________________________________________________________。
(3)装置E中开始时出现浅红棕色气体,用F向E中鼓入空气后,可观察到烧瓶E内气体颜色加深,产生上述现象的原因是 。
(4)一段时间后,C中白色沉淀溶解,其原因是________________________。
(5)装置D的作用是_____________________________________________________。
某校化学兴趣小组为探究FeSO4和NaHCO3的反应,按右图所示操作将NaHCO3溶液滴加到FeSO4溶液中(FeSO4和NaHCO3溶液均用经煮沸后冷却的蒸馏水配制,并在FeSO4溶液中加入少量铁粉)。观察到试管中立即出现白色沉淀,同时有大量无色气体生成。
(1)实验室欲配制10%的NaHCO3溶液,所需仪器有:烧杯、玻璃棒、药匙、 、 (写出另外两种)。
(2)产生的气体是 (填分子式)。
【查阅资料】FeCO3为白色固体,不溶于水,在干燥空气中稳定,潮湿环境中需较长时间才能被氧化为Fe(OH)3。
(3)关于白色沉淀的成分,小组同学提出如下假设,请补充完成假设3:
假设l:白色沉淀是Fe(OH)2;
假设2:白色沉淀是FeCO3;
假设3:白色沉淀是 。
(4)若假设2成立,写出生成FeCO3的离子方程式: 。
经煮沸后冷却的蒸馏水配制FeSO4溶液的目的是
某同学认为白色沉淀不可能为Fe(OH)2,你是否同意其观点? 。(填“同意”或“不同意”)。
(5)请设计一个实验方案,验证假设2是否成立。 。
Ⅰ.短周期的5种主族元素A、B、C、D、E,原子序数依次增大。A、B、C三种元素原子电子层数之和是5;B原子的最外层电子数是其电子层数的2倍;D的一种单质是一种有特殊臭味的淡蓝色气体,可用于杀菌消毒;E与A在同一主族。请回答下列问题:
(1)写出A与E形成的化合物的电子式 。
(2)B、D、E组成的一种盐中,B的质量分数为17.91%,其水溶液能使酸性高锰酸钾溶液褪色,写出该盐的化学式 。
(3)写出工业制备单质E的化学方程式 。
Ⅱ.某研究小组为了探究仅一种白色粉末状固体X(仅含四种元素)的组成和性质,称取6.3g固体X,设计并完成了如下实验:
已知:Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O
请回答下列问题:
(1)画出沉淀丙中金属元素的原子结构示意图 ,写出气体甲的电子式 。
(2)X的化学式是 。
(3)生成砖红色沉淀的原因是 (用化学方程式表示)。
(4)在加热条件下,用氢气还原砖红色沉淀,写出该反应的化学方程式 ,有人提出产物中可能还含有Cu2O,请设计实验方案验证之 。
(18分)某中学化学兴趣小组同学为探究元素周期律,设计了如下一系列实验。利用下图所示装置可以验证元素的非金属性的变化规律。
(1)仪器A的名称为 ,仪器D的作用是________________。
(2)实验室中现有药品Na2S、KMnO4、浓盐酸、MnO2,请选择合适药品设计实验验证氯的非金属性强于硫的:________、________、________,装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成,离子方程式为___________。
(3)若要证明非金属性:C>Si,则A中应加入________,B中应加入Na2CO3,C中应加入____________溶液,观察到C中的现象为______________________。
实验室做乙醛和银氨溶液发生银镜反应的实验时:
①为产生光亮的银镜,试管用蒸馏水洗涤后再用_________溶液煮沸,倒掉煮沸液后再用清水将试管冲洗干净。
②配制银氨溶液时向盛有________溶液的试管中逐滴滴加_________溶液边滴边振荡直到_________为止。有关反应的化学方程式:____________________、___________________。
③加热时应用_________加热,产生银镜的化学方程式为________________________________。
(10分)氢能源是一种重要的清洁能源。现有两种可产生H2的化合物甲和乙。将6.00 g甲加热至完全分解,只得到一种地壳中含量最多的金属单质和6.72 L的H2(已折算成标准状况)。甲与水反应也能放出H2,同时还产生一种白色沉淀物,该白色沉淀可溶于NaOH溶液。化合物乙在催化剂存在下可分解得到H2和另一种单质气体丙,丙在标准状况下的密度为1.25 g·L-1。请回答下列问题:
(1)甲的化学式是____________。
(2)甲与水反应的化学方程式是_______________________。
(3)气体丙与金属镁反应的产物是________(用化学式表示)。
(4)乙在加热条件下与CuO反应可生成Cu和气体丙,写出该反应的化学方程式______________。
(5)有人提出产物Cu中可能还混有Cu2O,请设计实验方案验证之__________________________。(已知:Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O)
(16分)氮及其化合物在化学实验中有广泛应用:
(1)请写出实验室用Cu和稀硝酸反应制备NO的离子方程式: ;
(2)请设计实验,检验某可溶性固体物质中含有NH4+的操作、现象、结论: ;
(3)实验室可用(NH4)2Cr2O7受热分解产生N2、Cr2O3和H2O来制备N2,请写出该分解反应的化学方程式: ;
(4)有人发现重铬酸铵分解产物不仅含N2、Cr2O3和H2O,还含有NH3和O2,并指出伴随有显著的副反应发生:2(NH4)2Cr2O72Cr2O3+4NH3↑+2H2O+3O2↑;设计如下图所示实验装置,并通过实验方法验证了NH3和O2的存在(忽略空气中O2的干扰)。
限选试剂:Na2S溶液、Na2SO3溶液、FeSO4溶液;
限选仪器:试管、玻璃导管、漏斗、烧杯、胶头滴管
①图中试管口玻璃纤维的作用是 ;
②根据实验目的,选择一种试剂和最佳的仪器补全该实验装置(在方框中画图并标注所选试剂);
③写出该法验证NH3和O2存在的实验原理的化学方程式: 。
把一根卷成螺旋状的铜丝在酒精灯火焰上加热,红色的铜丝变成 色,把它立即插入盛有乙醇的试管中,铜丝表面出现的变化是 ;重复几次同样的操作,试管内液体散发出具有刺激性气味的气体,这是乙醇被 而生成 之故。在反应后的试管中加入适量的新制氢氧化铜悬浊液,再加热至沸,可发现试管中的混和物中有 生成。(以上每空1分)发生该反应的化学方程式 。
某化学兴趣小组用100 mL 1 mol/L NaOH溶液完全吸收了a mol CO2后得到溶液A(液体体积无变化)。为了确定溶液A的溶质成分及a值,该兴趣小组的同学进行了如下实验。请帮助他们完成下列相应实验内容。
[提出假设]
假设Ⅰ:溶液A的溶质为NaOH、Na2CO3;
假设Ⅱ:溶液A的溶质为Na2CO3;
假设Ⅲ:溶液A的溶质为Na2CO3、NaHCO3;
假设Ⅳ:溶液A的溶质为 。
[实验过程]
(1)甲同学取少量溶液A于试管,再向试管中滴加几滴酚酞溶液,溶液A变红,由此得出假设I成立。
(2)乙同学分析后认为甲同学的实验结论有误。请用离子方程式说明乙同学的判断依据 ;他进一步提出,应先取少量溶液,向其中加入足量的 溶液,来检验溶液A是否含 ,结果加入检验溶液后观察到溶液A变浑浊。
(3)丙同学为了检验溶液A是否还含其它溶质,他将乙同学所得浑浊溶液进行过滤,并把滤液分为两份,向其中的一份加入稀硫酸,有无色气体生成,则假设 正确。
(4)为准确测定a值,丁同学取了10 mL 溶液A在锥形瓶中,用滴定管向其中加入某浓度的稀硫酸,记录加入硫酸的体积与生成气体的情况,并绘制成如图:
则a= ,所加硫酸的物质的量浓度为 。