题目内容
【题目】某研究性学习小组的同学在学习了二氧化碳与过氧化钠的反应后,对过氧化钠与二氧化硫的反应进行实验探究。
(1)提出假设:
假设1. 固体产物是Na2SO3
假设2. _________________________
假设3. 固体产物是Na2SO3和Na2SO4的混合物。
(2)实验验证:用如图所示装置对上述假设进行实验。
(1)仪器a的名称为__________,装置A中发生反应的化学方程式为:________________________。
(2)装置B的作用为________________________,装置D中试剂的名称为________。
(3)装置C中固体完全反应后,得到白色固体,进行如下实验。
实验操作 | 预期现象与结论 |
步骤1.取少量白色固体于试管中,加入足量的稀盐酸,将生成的气体通入品红溶液。 | 若_____________,说明白色固体中含有Na2SO3。 |
步骤2.在步骤1反应后的溶液中加入________ | 若_____________,说明白色固体中含有Na2SO4。 |
通过实验探究发现上述两个实验现象均有,则说明假设3正确。
【答案】固体产物是Na2SO4 分液漏斗 Na2SO3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2↑+2H2O 除去SO2中的水蒸气 碱石灰或生石灰 品红溶液褪色 BaCl2溶液 有白色沉淀生成
【解析】
Ⅰ.二氧化硫与过氧化钠反应,可能生成Na2SO3、Na2SO4或二者的混合物;
Ⅱ.实验时,A用于制备二氧化硫,B除去二氧化硫中混有的水蒸气,在C中二氧化硫与过氧化钠反应,D为碱石灰,用于吸收二氧化硫,并防止空气中的水、二氧化碳与C中过氧化钠反应,以此解答该题。
Ⅰ.假设1:固体产物是Na2SO3;假设3:固体产物是Na2SO3和Na2SO4的混合物,则假设2为固体产物是Na2SO4;
Ⅱ.(1)由装置图可知仪器a为分液漏斗,装置A中发生反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑;
(2)装置B的作用是起到干燥作用,除去二氧化硫中的水蒸气;装置D中试剂的名称为碱石灰,用于吸收二氧化硫,并防止空气中的水、二氧化碳与C中过氧化钠反应;
(3)白色固体中如含有Na2SO3,加入盐酸生成二氧化硫气体,可使品红褪色;加入盐酸后,再加入氯化钡溶液,如生成白色沉淀,说明白色固体中含有Na2SO4。
【题目】甲胺铅碘(CH3NH3PbI3)用作全固态钙钛矿敏化太阳能电池的敏化剂,可由CH3NH2、PbI2及HI为原料合成,回答下列问题:
(1)制取甲胺的反应为CH3OH(g)+NH3(g)CH3NH2(g)+H2O(g) ΔH。已知该反应中相关化学键的键能数据如下:
共价键 | C—O | H—O | N—H | C—N | C—H |
键能/kJ·mol-1 | 351 | 463 | 393 | 293 | 414 |
则该反应的ΔH=____kJ·mol-1。
(2)上述反应中所需的甲醇工业上利用水煤气合成CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0。在一定条件下,将1 mol CO和2 mol H2通入密闭容器中进行反应,当改变某一外界条件(温度或压强)时,CH3OH的体积分数φ(CH3OH)变化趋势如图所示:
①平衡时,M点CH3OH的体积分数为10%,则CO的转化率为___。
②X轴上a点的数值比b点____ (填“大”或“小”)。某同学认为上图中Y轴表示温度,你认为他判断的理由是_________________。
(3)工业上可采用CH3OHCO+2H2 来制取高纯度的CO和H2。我国学者采用量子力学方法,通过计算机模拟,研究了在钯基催化剂表面上甲醇制氢的反应历程,其中吸附在钯催化剂表面上的物种用*标注。
甲醇(CH3OH)脱氢反应的第一步历程,有两种可能方式:
方式 A:CH3OH* →CH3O* +H* Ea= +103.1kJ·mol-1
方式 B:CH3OH* →CH3* +OH* Eb= +249.3kJ·mol-1
由活化能E值推测,甲醇裂解过程主要历经的方式应为___(填A、B)。
下图为计算机模拟的各步反应的能量变化示意图。
该历程中,放热最多的步骤的化学方程式为________。
(4)PbI2与金属锂以LiI-Al2O3固体为电解质组成锂碘电池,其结构示意图如下,电池总反应可表示为:2Li+PbI2=2LiI+Pb,则b极上的电极反应式为:_____。
(5)CH3NH2的电离方程式为CH3NH2+H2OCH3NH3++OH-电离常数为kb,已知常温下pkb=-lgkb=3.4,则常温下向CH3NH2溶液滴加稀硫酸至c(CH3NH2)=c(CH3NH3+)时,溶液pH=______。