题目内容
【题目】无水三氯化铬(CrCl3)为紫色晶体,在工业上主要用作媒染剂和催化剂,某化学小组用Cr2O3和CCl4在高温下制备无水三氯化铬,部分实验装置如图所示。
已知:①CrCl3熔点为83℃,易潮解,易升华,易溶于水但不易水解,高温下易被氧气氧化;②Cr2O3和CCl4在高温下反应的产物为CrCl3和光气(COCl2 )。请回答下列问题:
(1)装置A是氮气制备装置,氮气的作用是____________。
(2)装置B的作用为________。装置C和装置E的水槽中应分别盛有__________、____________。
(3)装置D中生成CrCl3和光气(COCl2 )的化学方程式为_________。
(4)该实验装置有设计不合理的地方,请写出改进方法:_________(写一点即可)
(5)产品中CrCl3质量分数的测定:
(i)称取0.3000 g得到的CrCl3样品溶于水并于250mL容量瓶中定容。
(ii)取25.00mL样品溶液于带塞的锥形瓶中,加热至沸腾后加入稍过量的Na2O2,稀释并加热煮沸,再加入过量的H2SO4酸化,将Cr3+氧化为Cr2O72-;再加入过量的KI固体,加塞摇匀,使铬完全以Cr3+形式存在
(iii)加入1mL指示剂,用0.0250 mol·L-1标准Na2S2O3溶液滴定至终点,平行测定三次,平均消耗标准Na2S2O3溶液21.00mL(已知2Na2S2O3+I2= Na2S4O6+2NaI)
①ii中加入稍过量的Na2O2后要加热煮沸,其主要原因是____________;加入KI发生反应的离子方程式为________________
②滴定实验可选用的指示剂为____________产品中CrCl3质量分数为_______%(结果保留两位有效数字)
【答案】排出空气、吹出CCl4蒸汽、吹出产物及尾气 除去氮气中水蒸气 热水 冷水 Cr2O3+3CCl42CrCl3+3COCl2 将连接装置D、E的细导管改成粗导管 除去溶解的氧气,防止将I-氧化 Cr2O72-+ 6I-+14H+= 2Cr3++3I2+7H2O 淀粉溶液 92.5
【解析】
A装置中氨气和氧化铜在加热条件下生成氮气,B装置干燥氮气,C装置中的是反应物,氮气将吹入反应装置D中,E装置进行尾气吸收。
(1)氮气的作用是排出空气、吹出蒸汽、吹出产物及尾气,故答案为:排出空气、吹出蒸汽、吹出产物及尾气;
(2)由信息①可知装置D中必须保持无水环境,故装置B的作用是干燥氮气;装置C中热水的作用是使汽化,提供反应所需的反应物;装置E中冷水的作用是冷凝生成的,故答案为:除去氮气中水蒸气;热水;冷水;
(3)由题意可知,反应物是和,产物为和,故方程式为:,故答案为:;
(4)由信息①可知易升华,题中装置图中D、E之间的导管太细,易发生堵塞,故应将细导管换成粗导管,故答案为:将连接装置D、E的细导管改成粗导管;
(5)①溶液中有溶解的氧气,氧气可以氧化氧化,若不除去其中溶解的氧气使生成的 的量增大,产生偏高的误差,故加热煮沸;和发生氧化还原生成碘单质和铬离子,离子方程式为:,故答案为:除去溶解的氧气,防止将氧化;;
②利用滴定生成,遇淀粉显蓝色,所以可以用淀粉作指示剂;设25.00mL溶液中,由元素守恒及方程式可得关系式:, ,故,所以250mL溶液中 的物质的量为0.00175mol,根据元素守恒可知,所以样品中 ,故样品中无水三氯化铬的质量分数为:,故答案为:淀粉溶液;92.5。
【题目】二氧化氮可由NO和O2生成,已知在2 L密闭容器内,800 ℃时反应:2NO(g)+O2(g) 2NO2(g) ΔH, n(NO)、n(O2)随时间的变化如表:
时间/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
n(NO)/mol | 0.200 | 0.100 | 0.080 | 0.050 | 0.050 | 0.050 |
n(O2)/mol | 0.100 | 0.050 | 0.040 | 0.025 | 0.025 | 0.025 |
(1)该反应的化学平衡常数表达式为K=___________________
(2)已知:K800 ℃>K1 000 ℃,则该反应的ΔH_________0(填“大于”或“小于”),
(3)用O2表示0~2 s内该反应的平均速率为_________。
(4)能说明该反应已达到平衡状态的是_________。
a.容器内气体颜色保持不变 b.2υ逆(NO)=υ正(O2)
c.容器内压强保持不变 d.容器内气体密度保持不变
(5)为使该反应的速率增大,提高NO的转化率,且平衡向正反应方向移动,应采取的措施有____。
A.升温 B.加入氧气 C. 降温 D.增大压强
(6)在800 ℃时,计算通入2 mol NO和1 mol O2的平衡常数K=_________
(7)已知下列反应在某温度下的平衡常数以及ΔH
H2(g)+S(s) H2S(g) K1 ΔH1
S(s)+O2(g) SO2(g) K2 ΔH2
则在该温度下反应H2(g)+SO2(g) O2(g)+H2S(g) K3 ΔH3
平衡常数K3=__________(用含有K1 K2的式子表示);
其反应热ΔH3=________(用含有ΔH1 ΔH2的式子表示)