题目内容
【题目】已知:乙二酸晶体熔点101.5℃;乙二酸晶体加热分解的方程式为:H2C2O42H2O 3H2O + CO2↑+ CO↑。现利用下列装置验证反应产物中含有CO2和CO(装置不能重复使用)。请回答下列问题:
(1)检验装置A气密性的方法是________________________________________________
(2)A装置是否有误_____________(填“是”或“否”),原因为_______________________
(3)按气流方向连接各仪器,用数字表示接口的连接顺序:①→_________________________;
(4)该套装置有明显缺陷,请予以更正________________________________________________
(5)证明CO存在的实验现象是_________________________________________________;
(6)根据题给的数据,假设反应产生的气体全部排出,并与吸收液充分反应(提示:B、C中澄清石灰水均先变浑浊,后又变澄清),最终D中生成了两种物质,则这两种生成物的化学式及对应的物质的量分别是①_______________,②_______________。
【答案】 连好装置,①处接长导管,将导管伸入盛有水的烧杯中,用手握住试管观察,若导管口产生连续气泡,松开手有小段水柱回流,则装置A气密性良好 否 乙二酸晶体分解之前先熔化,试管口必须朝上,否则液体会聚集在试管口 ⑤④⑥⑦②③ 缺少尾气处理装置,应在导管③后放置一个燃着的酒精灯(或用气囊收集) B装置中黑色氧化铜变红,澄清石灰水变浑浊,则含CO 0.01mol Na2CO3 0.08mol NaHCO3
【解析】(1)检查装置的气密性原理是根据装置内外的压强差形成水柱或气泡,所以检验装置气密性的方法是:连好装置,①处接长导管,将导管伸入盛有水的烧杯中,用手握住试管观察,若导管口产生连续气泡,松开手有小段水柱回流,则装置A气密性良好,故答案为:连好装置,①处接长导管,将导管伸入盛有水的烧杯中,用手握住试管观察,若导管口产生连续气泡,松开手有小段水柱回流,则装置A气密性良好;
(2)乙二酸晶体熔点101.5℃,乙二酸晶体分解之前先熔化,试管口必须朝上,否则液体会聚集在试管口,因此A装置是正确的,故答案为:否;乙二酸晶体分解之前先熔化,试管口必须朝上,否则液体会聚集在试管口;
(3)乙二酸晶体加热分解生成CO2和CO装置A中的①导出气体,此实验验证是反应产物中含有CO2和CO(装置不能重复使用),应首先验证二氧化碳①→⑤→④,然后除去二氧化碳④→⑥→⑦,验证二氧化碳的方法是:把气体通入澄清的石灰水,澄清石灰水变浑浊,则含有二氧化碳;然后除去二氧化碳,二氧化碳与氢氧化钠反应除去,剩余为一氧化碳,验证一氧化碳存在⑦→②→③,一氧化碳与氧化铜反应生成二氧化碳,然后通入澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊,则含有一氧化碳,故答案为:⑤④⑥⑦②③;
(4)一氧化碳有毒,一氧化碳具有可燃性,尾气处理的方法是点燃,2CO+O2 2CO2,一氧化碳燃烧生成二氧化碳,所以在导管③后放置一个燃着的酒精灯(或用气囊收集),故答案为:缺少尾气处理装置,应在导管③后放置一个燃着的酒精灯(或用气囊收集);
(5)一氧化碳与氧化铜反应CuO+CO Cu+CO2生成二氧化碳,B装置中黑色氧化铜变红,B中澄清石灰水变浑浊,则含CO,故答案为:B装置中黑色氧化铜变红,澄清石灰水变浑浊,则含CO;
(6)12.6克H2C2O42H2O的物质的量为n==
=0.1mol,乙二酸晶体加热分解H2C2O42H2O
3H2O+CO2↑+CO↑,则生成的一氧化碳、二氧化碳的物质的量分别为:0.1mol、0.1mol,反应产生的气体全部排出,并与吸收液充分反应,C装置中n(Ca(OH)2)=cV=0.05mol/L×0.1L=0.005mol,CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O、CO2+H2O+CaCO3=Ca(HCO3)2,即2CO2+Ca(OH)2=Ca(HCO3)2,则吸收的二氧化碳为0.01mol,剩余二氧化碳的物质的量为:0.1mol-0.01mol=0.09mol,0.09mol二氧化碳全部进入D装置且被吸收,D中n(NaOH)=cv=1mol/L×0.1L=0.1mol,
CO2 + 2NaOH=Na2CO3+H2O CO2 + H2O+Na2CO3 =2NaHCO3
0.05mol 0.1mol 0.05mol 0.09mol-0.05mol 0.04mol 0.08mol
所以D中溶质及对应的物质的量是0.01molNa2CO3和0.08molNaHCO3,故答案为:0.01molNa2CO3和0.08molNaHCO3。
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【题目】甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料.工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇.已知制备甲醇的有关化学反应以及在不同温度下的化学平衡常数如表所示:
化学反应 | 平衡常温 | 温度(℃) | |
500 | 800 | ||
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) | K1 | 2.5 | 0.15 |
②H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g) | K2 | 1.0 | 2.5 |
③3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g) | K3 |
(1)反应②是(填“吸热”或“放热”)反应.
(2)某温度下反应①中H2的平衡转化率(a)与体系总压强(p)的关系如图甲所示.则平衡状态由A变到B时,平衡常数K(A)K(B)(填“>”“<”或“=”).
(3)据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3=(用K1、K2表示).500℃时测得反应③在某时刻时,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(molL﹣1)分别为0.8、0.1、0.3、0.15,则此时v正v逆(填“>”“=”或“<”).
(4)在3L容积可变的密闭容器中发生反应②,已知c(CO)﹣t(反应时间)变化曲线Ⅰ如图乙所示,若在t0时刻分别改变一个条件,曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ
当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时,改变的条件是
当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时,改变的条是 .