题目内容
【题目】Ⅰ. 某课外活动小组为了检验浓硫酸与木炭在加热条件下反应产生的SO2和CO2气体,设计了如图所示实验装置,a、b、c为止水夹,B是用于储气的气囊,D中放有用I2和淀粉的蓝色溶液浸湿的脱脂棉。
请回答下列问题:
(1)对于易燃、易爆、有毒的化学物质,往往会在其包装上面贴上危险警告标签。浓硫酸的危险警告标签是_______。
(2)装置A中发生反应的化学方程式为____________________________。
(3)此实验成败的关键在于控制反应产生气体的速率不能过快,因此设计了虚框部分的装置,则正确的操作顺序是_________________(用操作编号填写)
①向A装置中加入浓硫酸,加热,使A中产生的气体进入气囊B,当气囊中充入一定量气体时,停止加热;
②待装置A冷却,且气囊B的体积不再变化后,关闭止水夹a,打开止水夹b,慢慢挤压气囊,使气囊B中气体慢慢进入装置C中,待达到实验目的后,关闭止水夹b;
③打开止水夹a和c,关闭止水夹b;
(4)实验时,装置C中的现象为_______________________________________;
(5)当D中产生_______________________________________现象时,可以说明使E中澄清石灰水变浑浊的是CO2,而不是SO2;
(6)Ⅰ若为检验浓硫酸与木炭在加热条件下生成的水蒸汽,可在装置__________之间加上一个盛有无水CuSO4的硬质玻璃管。
Ⅱ. Cu与浓硫酸反应可得硫酸铜溶液。某学习小组将铜屑放入一定浓度的硫酸中,加热并不断鼓入空气也可得硫酸铜溶液,其反应原理为2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O。现欲将12.8g铜完全溶解,加蒸馏水后得200 mL溶液。计算:
(7)参加反应的氧气在标准状况下的体积是___________________ L。
(8)所得硫酸铜溶液的物质的量浓度是__________________ mol/L。
【答案】 C C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O ③①② 品红溶液褪色 进气口一端脱脂棉蓝色变浅,出气口一端脱脂棉蓝色不变 A、B或B、C之间 2.24L 1.0 mol/L
【解析】(1)浓硫酸具有较强腐蚀性,所以应该使用腐蚀品标签,答案选C;(2)装置A中浓硫酸有强氧化性,能将C氧化为二氧化碳,反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O;(3)气囊B的作用是收集气体,要想控制流速,从虚线框设计来看,应先收集气体,然后再慢慢释放气体,所以正确的操作顺序为:③①②;(4)二氧化硫具有漂白性,所以C中品红溶液褪色;(5)当D装置中进气口一端脱脂棉蓝色变浅,出气口一端脱脂棉蓝色不变时,出气口出的是二氧化碳,而不是SO2,这是由于碘单质能将二氧化硫氧化为硫酸;(6)由于后续的实验中会带出水蒸气,则首先检验水蒸气,因此可在装置A、B或B、C之间加上一个盛有无水CuSO4的硬质玻璃管。(7)12.8gCu的物质的量为12.8g÷64g/mol=0.2mol,根据方程式可知
2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O
2 1 2
0.2 0.1 0.2
所以需要氧气的体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L;
(8)所得硫酸铜溶液的物质的量浓度为0.2mol÷0.2L=1mol/L。
【题目】根据所学知识,完成下面题目:
(1)亚硝酰氯(ClNO)是有机合成中的重要试剂,可通过反应获得:NO(g)+Cl2(g)═2ClNO(g).①氮氧化物与悬浮在大气中的海盐粒子相互作用时会生成亚硝酰氯,涉及如下反应:
2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)△H1 K1
4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)△H2 K2
2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)△H3 K3
则△H3=(用△H1和△H2表示),K3=(用K1和K2表示).
②NaOH溶液可以吸收氮的氧化物:NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O.室温下,用一定量的NaOH
溶液吸收NO、NO2混合气体,得到0.1mol/L的NaNO2溶液.已知HNO2的电离常数Ka=7.1×10﹣4 ,
那么室温下NO2﹣的水解常数Kh= , 0.1mol/L NaNO2溶液中从c(Na+ )、c(OH﹣ )、c(NO2﹣ )、c(HNO2)的大小顺序为 .
(2)在3.0L密闭容器中,通入0.10mol CH4和0.20molNO2 , 在一定温度下进行反应,CH4(g)+2NO2(g)CO2(g)+N2(g)+2H2O(g)△H<0,反应时间(t)与容器内气体总压强(p)的数据见下表:
时间t/min | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
总压强p/100kPa | 4.80 | 5.44 | 5.76 | 5.92 | 6.00 | 6.00 |
①由表中数据计算0~4min内v(NO2)= , 该温度下的平衡常数K=(不必带单位).
②在一恒容装置中,通入一定量CH4和NO2 , 测得在相同时间内,在不同温度下,NO2的转化率如图(横坐标为反应温度,纵坐标为NO2转化率/%):
则下列叙述正确的是 .
A.若温度维持在200℃更长时间,NO2的转化率将大于19%
B.反应速率:b点的v (逆)>e点的 v (逆)
C.平衡常数:c点=d点
D.提高b点时NO2的转化率和反应速率,可适当升温或增大c(CH4)