题目内容

【题目】绿矾(FeSO4·7H2O)可作还原剂、着色剂、制药等,在不同温度下易分解得到各种铁的氧化物和硫的氧化物。已知SO3是一种无色晶体,熔点16.8℃,沸点44.8℃,氧化性及脱水性较浓硫酸强,能漂白某些有机染料,如品红等。回答下列问题:

(1)甲组同学按照上图所示的装置,通过实验检验绿矾的分解产物。装置B中可观察到的现象是_____________________________,甲组由此得出绿矾的分解产物中含有SO2。装置C的作用是_________________________

(2)乙组同学认为甲组同学的实验结论不严谨,认为需要补做实验。对甲组同学做完实验的B装置的试管加热,发现褪色的品红溶液未恢复红色,则可证明绿矾分解的产物中__________(填字母)。

A.不含SO2 B.可能含SO2 C.一定含有SO3

(3)丙组同学查阅资料发现绿矾受热分解还可能有O2放出,为此,丙组同学选用甲组同学的部分装置和下图部分装置设计出了一套检验绿矾分解所得气态产物的装置:

①丙组同学的实验装置中,依次连接的合理顺序为_______________________

②能证明绿矾分解产物中有O2的检验方法是________________________

(4)为证明绿矾分解产物中含有三价铁的操作及现象____________________

【答案】 品红溶液褪色 吸收尾气,防止SO2(SO3)等气体扩散到空气中污染环境 BC AFGBDH 用带火星的木条检验H中收集到的气体,木条复燃。 取少量分解产物于试管中,加入足量稀盐酸溶解,再滴加几滴KSCN溶液,溶液变红色,说明有三价铁。

【解析】试题分析:二氧化硫、三氧化硫能使品红褪色,但二氧化硫使品红褪色后加热能恢复红色;检验绿矾分解所得气态产物,根据可能的产物性质,用无水硫酸铜验证没水、用冰水冷却气体看是否有无色晶体生成,若有无色晶体则含有三氧化硫;用品红检验二氧化硫;用氢氧化钠除去二氧化硫,用排水法收集可能生成的氧气;氧气能使带火星的木条复燃;三价铁能使KSCN溶液变红。

解析:(1)二氧化硫能使品红褪色,装置B中可观察到的现象是品红溶液褪色二氧化硫、三氧化硫是酸性气体,有毒,为防止SO2(SO3)等气体扩散到空气中污染环境装置C的作用是尾气处理

(2)二氧化硫、三氧化硫能使品红褪色,但二氧化硫使品红褪色后加热能恢复红色;对甲组同学做完实验的B装置的试管加热,发现褪色的品红溶液未恢复红色,则可证明绿矾分解的产物中可能含SO2或一定含有SO3。(3)检验绿矾分解所得气态产物,根据可能的产物性质,用无水硫酸铜验证没水、用冰水冷却气体看是否有无色晶体生成,若有无色晶体则含有三氧化硫;用品红检验二氧化硫;用氢氧化钠除去二氧化硫,用排水法收集可能生成的氧气,所以仪器连接顺序是AFGBDH;氧气能使带火星的木条复燃,所以检验氧气的方法是用带火星的木条检验H中收集到的气体,木条复燃证明有氧气生成;三价铁能使KSCN溶液变红,证明绿矾分解产物中含有三价铁的操作及现象是取少量分解产物于试管中,加入足量稀盐酸溶解,再滴加几滴KSCN溶液,溶液变红色,说明有三价铁

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【题目】(Ⅰ)氮及其化合物在工农业生产中具有广泛的用途,农业对化肥的需求是合成氨工业发展的持久推动力。某小组进行工业合成氨N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H<0的模拟研究,在2L密闭容器中,保持体系内温度600℃不变,分别加入0.2mol N2和0.6mol H2。实验a、b、c中c(N2)随时间(t)的变化如下图所示。

(1)实验b从开始到达平衡状态的过程中,用H2表示的平均反应速率为______________,600℃时,该反应的化学平衡常数为____________(计算结果保留一位小数)。

(2)与实验a相比,实验b所采用的实验条件可能为________________(填字母序号,下同),实验c所采用的实验条件可能为_________________

A.增大压强 B.减小压强 C.升高温度 D.使用催化剂

(3)下列条件能使该反应的反应速率增大,且能提高H2的转化率的是___________

A.及时分离出氨气 B.适当增大压 C.增大H2的浓度 D.选择高效催化剂

(4)恒温恒容条件下,表明该反应达到化学平衡状态的标志是___________

A. 混合气体的压强不再改变的状态

B. 混合气体的密度不再改变的状态

C. 混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态

(Ⅱ)能源短缺是人类社会面临的重大问题.甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。

(1)工业上合成甲醇的反应原理为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H,

下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K).

温度

250℃

300℃

350℃

K

2.041

0.270

0.012

①根据表中数据可判断△H___________0 (填“>”、“=”或“<”).

②在300℃时,将2mol CO、3mol H2和2mol CH3OH充入容积为1L的密闭容器中,此时反

应将 _____________(填字母序号).

A.向正方向移动 B.向逆方向移动 C.处于平衡状态 D.无法判断

(2)已知在常温常压下:

①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) △H=-1451.6kJmol-1

②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0kJmol-1

写出该条件下甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:_______________________

(3)以甲醇、氧气为原料,KOH溶液作为电解质构成燃料电池总反应为:2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O,则负极的电极反应式为___________________,随着反应的不断进行溶液的pH _____________(填“增大”“减小”或“不变”).

(4)如果以该燃料电池为电源,石墨作两极电解饱和食盐水,则该电解过程中阳极的电极反应式为____________________________;如果电解一段时间后NaCl溶液的体积为1L,溶液的pH为12(25℃下测定),则理论上消耗氧气的体积为 _______ mL(标况下),此时电路中通过的电子数为_________________________

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