题目内容

【题目】(1)氨的合成是最重要的化工生产之一,工业上合成氨用的H2有多种制取的方法。用天然气跟水蒸气反应:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)。已知有关反应的能量变化如下图所示,则此制取H2反应的ΔH=____________

(2)已知通常状况下,每充分燃烧1gCO并恢复到原状态,会释放10KJ的热量。请写出表示CO燃烧热的热化学反应方程式:________________________________

(3)一种甲烷燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂,在稀硫酸电解液中直接通入甲烷,同时向一个电极通入空气。此电池的负极电极反应式是_______________

(4)利用右图装置可以模拟铁的电化学防护。

X为碳棒,为减缓铁的腐蚀,开关K应置于______处。假设海水中只有NaCl溶质,写出此时总离子反应方程式:__________________________________________

X为锌,开关K置于M处,该电化学防护法称为_________。写出铁电极处的电极反应式:_____________________________

【答案】 ΔH=(a+3b-c) kJ·mol1 CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) ΔH=-280kJ/mol CH4 -8e- + 2H2O = CO2 + 8H+ N 2Cl+2H2O2OH+H2↑+Cl2 牺牲阳极的阴极保护法 O2+2H2O+4e=4OH

【解析】试题分析:(1)三个反应的热化学方程式为:①COg+1/2O2g=CO2gΔH-aKJ/mol②2H2g+O2g=2H2OgΔH-bKJ/mol③CH4g+2O2g=CO2g+2H2OgΔH-cKJ/mol,根据盖斯定律分析,三个反应应该①+3×②-③,所以反应热ΔH(a3bc) kJ·mol1。(21克一氧化碳的物质的量为1/28摩尔,所以每摩尔一氧化碳反应生成二氧化碳反应放出的热量为280KJ所以热化学方程式为:COg+1/2O2(g)=CO2(g) ΔH-280KJ/mol。(3)甲烷在原电池中左负极,在酸性条件下反应生成二氧化碳和水,电极反应为:CH4-8e-+ 2H2O = CO2+ 8H+。(4①X为碳棒,减缓铁的腐蚀,需要将铁电解池的阴极,即连接N;电解氯化钠,反应生成氢氧化钠和氢气和氯气,离子方程式为:2Cl2H2O2OHH2Cl2②X为锌,开关在M处,则铁做原电池的正极,这种电化学防护法为牺牲阳极的阴极保护法; 铁为原电池的正极,发生吸氧腐蚀,电极反应为:O2+2H2O+4e=4OH

练习册系列答案
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【题目】(14某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下草酸(H2C2O4)能将其中的Cr2O72转化为Cr3+。某课题组研究发现,少量铁明矾[Al2Fe(SO4)4 ·4H2O]即可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响,探究如下:

(1)在25°C下,控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同,调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量,作对比实验,完成以下实验设计表(表中不要留空格)。

实验编号

初始pH

废水样品体积/mL

草酸溶液体积/mL

蒸馏水体积/mL

4

B=

10

30

5

60

10

d=

a=

60

c=

20

测得实验溶液中的Cr2O72-浓度随时间变化关系如图所示。

(2)上述反应后草酸被氧化为 (填化学式);

(3)实验的结果表明_______________________________;

(4)该课题组对铁明矾[Al2Fe(SO4)4 ·4H2O]中起催化作用的成分提出如下假设,请你完成假设二和假设三:

假设一:Fe2+起催化作用;假设二: ;假设三: ;……

(5)请你设计实验验证上述假设一,完成下表中内容。(除了上述实验提供的试剂外,可供选择的药品有K2SO4、FeSO4、K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O、Al2(SO4)3等。(溶液中Cr2O72-的浓度可用仪器测定)

实验方案(不要求写具体操作过程)

预期实验结果和结论

取_______________________________代替实验中的铁明矾,控制其他反应条件与实验相同,进行对比实验

反应进行相同时间后,

若溶液中的Cr2O72-浓度____________________________则假设一成立;

若溶液中的Cr2O72-浓度____________________________则假设一不成立;

(6)铁明矾长期存放,其中的亚铁离子可能会变质。为测定铁明矾中亚铁离子的质量分数。取5.6g铁明矾晶体,将其配制为100ml的溶液,取出20ml置于锥形瓶中。用0.01mol/L的标准KMnO4溶液进行滴定(还原产物为Mn2+),平行做4组实验,得出如下表数值。

组数

1

2

3

4

消耗V(KMnO4)/ml

20.04

20.00

18.90

19.96

请计算铁明矾中亚铁离子的质量分数: 。若滴定结束后读数时仰视,测定结果 (填“偏大”“不影响”或“偏小”)

【题目】碘化钠用作甲状腺肿瘤防治剂、祛痰剂和利尿剂等。实验室用NaOH、单质碘和水合肼(N2H4·H2O)为原料可制备碘化钠。

资料显示:水合肼有还原性,能消除水中溶解的氧气;NaIO3是一种氧化剂。

回答下列问题:

1水合肼的制备

有关反应原理为:NaClO + 2NH3 = N2H4·H2O + NaCl

①用下图装置制取水合肼,其连接顺序为_________(按气流方向,用小写字母表示)

②装置A的作用是_______

③开始实验时,先向氧化钙中滴加浓氨水,一段时间后再向B的三口烧瓶中滴加NaClO溶液滴加NaClO溶液时不能过快的理由___________

2碘化钠的制备

i. 向三口烧瓶中加入8.4gNaOH30mL水,搅拌、冷却,加入25.4g碘单质,开动磁力搅拌器,保持60~70℃至反应充分;

ii.继续加入稍过量的N2H4·H2O(水合肼),还原NaIONaIO3,得NaI溶液粗品,同时释放一种空气中的气体;

iii.向上述反应液中加入1.0g活性炭,煮沸半小时,然后将溶液与活性炭分离;

iv.将步骤iii分离出的溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得产品24.0g

④步骤i适宜采用的加热方法是_________该步骤反应完全的现象是_________

步骤iiIO3参与反应的离子方程式为________________________________

⑤步骤iii“将溶液与活性炭分离的方法是_____________________________

⑥本次实验产率为__________。实验发现,水合肼实际用量比理论值偏高,可能的原因是________________________________________________

某同学检验产品NaI中是否混有NaIO3杂质。取少量固体样品于试管中,加水溶解,滴加少量淀粉液后再滴加适量稀硫酸,片刻后溶液变蓝。得出NaI中含有NaIO3杂质。请评价该实验结论的合理性___________________________(若认为合理写出离子方程式,若认为不合理说明理由)

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