题目内容
【题目】工业上把Cl2通入冷NaOH溶液中制得漂白液(主要成分NaClO)。一化学小组在室温下将氯气缓缓通入NaOH溶液,模拟实验得到ClO-、ClO3-等离子的物质的量(mol)与反应时间t(min)的关系曲线。下列说法不正确的是
A. 工业制取漂白液的化学反应方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
B. a点时溶液中各离子浓度:c(Na+)>c(Cl-)>c(ClO3-)=c(ClO-)>c(OH-)>c(H+)
C. t2~t4,ClO-离子的物质的量下降的原因可能是3ClO-= 2Cl-+ClO3-
D. 使用漂白液时,为了增强漂白效果,可以向漂白液中加入浓盐酸
【答案】D
【解析】
试题A、工业用氯气与氢氧化钠溶液反应制取漂白液,正确;B、氯气与氢氧化钠溶液反应,到达a点时,次氯酸根离子与氯酸根离子的浓度相等,此时的产物是氯化钠、次氯酸钠、氯酸钠,发生反应的离子方程式是Cl2+8OH-=6Cl-+ClO-+ClO3-+4H2O,所以溶液呈碱性,则溶液中离子浓度的大小关系是c(Na+)>c(Cl-)>c(ClO3-)=c(ClO-)>c(OH-)>c(H+),正确;C、根据图像可知,t2~t4,ClO-离子的物质的量下降,ClO3-的物质的量增加,根据氧化还原反应规律,元素化合价有升高则有降低,所以发生该变化的原因可能是3ClO-= 2Cl-+ClO3-,正确;D、漂白液中含有次氯酸根离子,加入浓盐酸,则氯离子与次氯酸根离子在酸性条件下会发生反应,生成有毒气体氯气,漂白效果降低,错误,答案选D。
【题目】实现 “节能减排” 和“低碳经济”的一项重要课题就是如何将CO2转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),下图1表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化:
(1)为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为2 L的密闭容器中,充入2 mol CO2和8 mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如上图2所示。
①从反应开始到平衡,CH3OH的平均反应速率v(CH3OH) =________;
②该反应的平衡常数表达式K=________。
(2)830 ℃,反应的平衡常数K=1,在恒容反应器中发生上述反应,按下表中的物质的量投入反应混合物,其中向正反应方向进行的有________(填“A”“B”“C”或“D”)。
物质 | A | B | C | D |
n(CO2) | 3 | 1 | 3 | 1 |
n(H2) | 2 | 2 | 4 | 2 |
n(CH3OH) | 1 | 2 | 3 | 0.5 |
n(H2O) | 4 | 2 | 3 | 2 |
(3)25 ℃,1.01×105Pa时,16g液态甲醇完全燃烧,当恢复到原状态时,放出363.3 kJ的热量,写出该反应的热化学方程式______________________________。
【题目】研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。
(1)CO可用于炼铁,
已知:Fe2O3(s)+ 3C(s)=2Fe(s)+ 3CO(g) ΔH 1=+489.0 kJ·mol-1
C(s) +CO2(g)=2CO(g) ΔH 2 =+172.5 kJ·mol-1
则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为___________________________________。
(2)分离高炉煤气得到的CO与空气可设计成燃料电池(以KOH溶液为电解液)。写出该电池的负极反应式:____________________。
(3)CO2和H2充入一定体积的密闭容器中,在两种温度下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),测得CH3OH的物质的量随时间的变化如图。①曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ_____KⅡ(填“>”或“=”或“<”)。
②一定温度下,在容积相同且固定的两个密闭容器中,按如下方式加入反应物,一段时间后达到平衡。
容 器 | 甲 | 乙 |
反应物投入量 | 1molCO2、3molH2 | a molCO2、b molH2、 c molCH3OH(g)、c molH2O(g) |
若甲中平衡后气体的压强为开始的0.8倍,要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等,且起始时维持化学反应向逆反应方向进行,则c的取值范围为________。
③一定温度下,此反应在恒压容器中进行,能判断该反应达到化学平衡状态的依据是_____。
a.容器中压强不变 b.H2的体积分数不变 c.c(H2)=3c(CH3OH)
d.容器中密度不变 e.2个C=O断裂的同时有3个H-H断裂
(4)将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为:2CO2(g) + 6H2(g) CH3OCH3(g) + 3H2O(g)。已知一定条件下,该反应中CO2的平衡转化率随温度、投料比[n(H2) / n(CO2)]的变化曲线如下图。若温度升高,则反应的平衡常数K将____(填“增大”、“减小”或“不变”。下同);若温度不变,提高投料比n(H2)/n(CO2),则K将__________;该反应△H_________0(填“>”、“<”或“=”)。
【题目】Na2S2O3俗称大苏打(海波)是重要的化工原料。用Na2SO3和硫粉在水溶液中加热反应,可以制得Na2S2O3。已知10℃和70℃时,Na2S2O3在100g水中的溶解度分别为60.0g和212g。常温下,从溶液中析出的晶体是Na2S2O3·5H2O。
现实验室欲制取Na2S2O3·5H2O晶体(Na2S2O3·5H2O的相对分子质量为248)
步骤如下:
①称取12.6g Na2SO3于烧杯中,溶于80.0mL水。
②另取4.0g硫粉,用少许乙醇润湿后,加到上述溶液中。
③(如图所示,部分装置略去),水浴加热,微沸,反应约1小时后过滤。
④滤液在经过______________、_____________后析出Na2S2O3·5H2O晶体。
⑤进行减压过滤并干燥。
(1)仪器B的名称是________,其作用是____________________,加入的硫粉用乙醇润湿的目的是____________________________。
(2)步骤④应采取的操作是_________________、________________。
(3)滤液中除Na2S2O3和可能未反应完全的Na2SO3外,最可能存在的无机杂质是___________。如果滤液中该杂质的含量不很低,其检测的方法是:______________________________。
(4)为了测产品的纯度,称取7.40g 产品,配制成250mL溶液,用移液管移取25.00mL于锥形瓶中,滴加淀粉溶液作指示剂,再用浓度为0.0500mol/L 的碘水,用__________(填“酸式”或“碱式”)滴定管来滴定(2S2O32- + I2 = S4O62- + 2I-),滴定结果如下:
滴定次数 | 滴定前读数(mL) | 滴定后读数(mL) |
第一次 | 0.30 | 30.52 |
第二次 | 0.36 | 31.06 |
第三次 | 1.10 | 31.28 |
则所得产品的纯度为______________________________,你认为影响纯度的主要原因是(不考虑操作引起误差)_________________________________。