18.甲醛是深受关注的有机化合物.甲醛含量的测定有多种方法,例如:在调至中性的亚硫酸钠溶液中加入甲醛水溶液,经充分反应后,产生的氢氧化钠的物质的量与甲醛的物质的量相等,然后用已知浓度的硫酸滴定氢氧化钠.
完成下列填空:
(1)将4.00mL甲醛水溶液加入到经调至中性的亚硫酸钠溶液中,充分反应后,用浓度为1.100mol/L的硫酸滴定,至终点时耗用硫酸20.00mL.甲醛水溶液的浓度为11mol/L.
(2)上述滴定中,若滴定管规格为50mL,甲醛水溶液取样不能超过10mL.
(3)工业甲醛含量测定的另一种方法:在甲醛水溶液中加入过氧化氢,将甲醛氧化为甲酸,然后用已知浓度的氢氧化钠溶液滴定.
HCHO+H2O2→HCOOH+H2O
NaOH+HCOOH→HCOONa+H2O
已知H2O2能氧化甲酸生成二氧化碳和水.
如果H2O2用量不足,会导致甲醛含量的测定结果偏低(选填“偏高”、“偏低”或“不受影响”),因为HCHO未完全氧化;如果H2O2过量,会导致甲醛含量的测定结果偏低(选填“偏高”、“偏低”或“不受影响”),因为部分HCOOH被氧化.
(4)甲醛和新制氢氧化铜的反应显示了甲醛的还原性,发生反应的化学方程式通常表示如下:
HCHO+2Cu(OH)2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$HCOOH+Cu2O↓+2H2O
若向足量新制氢氧化铜中加入少量甲醛,充分反应,甲醛的氧化产物不是甲酸或甲酸盐,设计一个简单实验验证这一判断.
①主要仪器:试管酒精灯
②可供选用的试剂:硫酸铜溶液、甲醛、甲酸、氢氧化钠溶液
向氢氧化钠溶液中滴入硫酸铜溶液,震荡,然后加入甲酸,加热至沸.如果出现砖红色沉淀,表明甲酸或甲酸盐会继续与氢氧化铜反应,甲醛的氧化产物不是甲酸或甲酸盐.

综合题:

氢气是清洁的能源,也是重要的化工原料,根据以下三种制氢方法。完成下列问题:

(1)方法一:H2S热分解法,反应式为:2H2S(g)2H2(g)+S2(g)△H

在恒容密闭容器中,测定H2S分解的转化率(H2S的起始浓度均为cmol/L),测定结果见下图,图中曲线a表示H2S的平衡转化率与温度关系,曲线b表示不同温度下反应经过相同时间未达到化学平衡时H2S的转化率。

①△H0,(“>”、“<”或“=”)。

②若985℃时,反应经tmin达到平衡,此时H2S的转化率为40%,则tmin内反应速率v(H2)=

(用含c、t的代数式表示)。

③请说明随温度的升高,曲线b向曲线a接近的原因:。

(2)方法二:以CaO为吸收体,将生物材质(以C计)与水蒸气反应制取H2。相关主要反应如下:

I:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H=+131.0kJ/mol

Ⅱ:CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H=-43kJ/mol

Ⅲ:CaO(s)+CO2(g)═CaCO3(s)△H=-178.3kJ/mol

①计算反应C(s)+2H2O(g)+CaO(s)CaCO3(s)+2H2(g)的△H=kJ/mol;

若K1、K2、K3分别为反应I、Ⅱ、Ⅲ的平衡常数,该平衡常数K=(用K1、K2、K3表示)。

②对于可逆反应C(s)+2H2O(g)+CaO(s)CaCO3(s)+2H2(g),采取以下措施可以提高H2产率的是。(填字母)

A.降低体系的温度

B.压缩容器的体积

C.增加CaO的量

D.选用适当的催化剂

(3)方法三:利用甲醇可以与水蒸气反应制取H2,反应方程式如下:

CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)△H=+49.4kJ/mol

一定温度下,向容积为2L的密闭恒容容器中充入1molCH3OH(g)和3molH2O(g),达到平衡状态时,吸收热量19.76kJ。则

①达平衡时混合气体的压强是反应前的倍。

②此温度下的该反应的平衡常数是(保留两位有效数字)。

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