12.草酸(乙二酸)存在于自然界的植物中,草酸的钠盐和钾盐易溶于水,而其钙盐难溶于水;草酸晶体(H2C2O4•2H2O)无色,熔点为101℃,易溶于水,受热脱水、升华,170℃以上分解.回答下列问题:
(1)甲组同学按照如图所示的装置,通过实验检验草酸晶体的分解产物.装置C中可观察到的现象是有气泡冒出,澄清石灰水变浑浊,由此可知草酸晶体分解的产物中有CO2.装置B的主要作用是冷凝(水蒸气和草酸),防止草酸进入装置C反应生成沉淀而干扰CO2的检验.
(2)乙组同学认为草酸晶体分解的产物中含有CO,为进行验证,选用甲组实验中的装置A、B和如图所示的部分装置进行实验.
①乙组的实验装置中,依次连接的合理顺序为A→B→F→D→G→H→D→I.装置H反应管中盛有的物质是CuO;I中集气瓶收集到的气体主要是CO.
②能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是H中黑色粉末变为红色,其后的D中澄清石灰水变浑浊.
(3)丙组同学欲进一步证明产物CO能否与Na2O2反应.从A~J中选用装置进行实验,最简单的装置接口连接顺序是:A→B→F→J(盛Na2O2的干燥管);实验后用J中的固体进行验证的方法是:取丁中的固体,滴加足量稀硫酸,将生成的气体通入澄清石灰水,若石灰水变浑浊,则发生了反应;否则,未发生反应(可另选试剂).
10.往有机聚合物中添加阻燃剂,可增加聚合物的使用安全性,扩大其应用范围.例如,在某聚乙烯树脂中加入等质量由特殊工艺制各的阻燃型Mg(OH)2,树脂可燃性大大降低.该Mg(OH)2的生产工艺如下:
→合成→水热处理→过滤→水洗→表面处理→过滤水洗→干燥
(1)精制卤水中的MgCl2与适量石灰乳反应合成碱式氯化镁[Mg(OH)2-xClx•mH2O],反应的化学方程式为2MgCl2+(2-x)Ca(OH)2+2mH2O=2[Mg(OH)2-xClx•mH2O]+(2-x)CaCl2
(2)合成反应后,继续在393K~523K下水热处理8h,发生反应;[Mg(OH)2-xClx•mH2O]═(1-$\frac{x}{2}$)Mg(OH)2+$\frac{x}{2}$MgCl2+mH2O水热处理后,过滤、水洗.水洗的目的是除去附着在Mg(OH)2表面的可溶性物质MgCl2、CaCl2、Ca(OH)2
(3)阻燃型Mg(OH)2具有晶粒大,易分散、与高分子材料相容性好等特点.上述工艺流程中与此有关的步骤是水热处理、表面处理
(4)已知热化学方程式:
Mg(OH)2(s)═MgO(s)+H2O(g)△H1=+81.5kJ•mol-1
Al(OH)3(s)═XAl2O3(s)+$\frac{3}{2}$H2O(g)△H2=+87.7kJ•mol-1
①Mg(OH)2和Al(OH)3起阻燃作用的主要原因是Mg(OH)2和Al(OH)3受热分解时吸收大量的热,使环境温度下降;同时生成的耐高温、稳定性好的MgO、Al2O3覆盖在可燃物表面,阻燃效果更佳
②等质量Mg(OH)2和Al(OH)3相比,阻燃效果较好的是Mg(OH)2.原因是Mg(OH)2的吸热效率为:81.5kJ•mol-1/58g•mol-1=1.41 kJ•g-1,Al(OH)3的吸热效率为:87.7kJ•mol-1/78g•mol-1=1.12 kJ•g-1等质量的Mg(OH)2比Al(OH)3吸热多.
(5)常用阻燃荆主要有三类:A.卤系,如四溴乙烷;B.磷系,如磷酸三苯酯;C.无机类Mg(OH)2和Al(OH)3.从环保的角度考虑,应用时较理想的阻燃剂是C,理由是A会破坏臭氧层,B中的磷元素会造成藻类生物的大量繁殖.
6.一定条件下,通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收:SO2(g)+2CO(g)$\stackrel{催化剂}{?}$2CO2(g)+S(l)
为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用超灵敏气体传感器测得不同时间的SO2和CO浓度如表:
时间(s)012345
c(SO2)(mol•L-11.000.500.233.00×10-373.00×10-373.00×10-37
c(CO)(mol•L-14.003.002.462.002.002.00
请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):
(1)在上述条件下反应能够自发进行,则反应的△H<0(填写“>”、“<”、“=”).
(2)前2s内的平均反应速率v(CO2)=0.77mol/(L•s).
(3)在该温度下,反应的平衡常数K=3.33×1036
(4)假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时,下列措施既不会提高成本,又能提高SO2转化率的是BC.
A.选用更有效的催化剂               B.提高n(CO):n(SO2)投料比
C.降低反应体系的温度               D.缩小容器的体积
(5)为了分别验证不同催化剂、温度、浓度对化学反应速率的影响规律,某同学设计了四组实验使反应速率依次增大,部分实验条件已经填在下面实验设计表中.
实验
编号
T(℃)SO2初始浓度
(mol•L-1
CO初始浓度
(mol•L-1
催化剂
2601.003.00Cr2O3
Fe2O3
380
4.00
①请将上述表格中剩余的实验条件数据填入答题卷相应位置.
②研究表明:Fe2O3的催化效果好于Cr2O3.请在答题卷相应位置画出上表中的四个实验条件下混合气体中SO2浓度随时间变化的趋势曲线图,并标明各实验编号.
 0  172185  172193  172199  172203  172209  172211  172215  172221  172223  172229  172235  172239  172241  172245  172251  172253  172259  172263  172265  172269  172271  172275  172277  172279  172280  172281  172283  172284  172285  172287  172289  172293  172295  172299  172301  172305  172311  172313  172319  172323  172325  172329  172335  172341  172343  172349  172353  172355  172361  172365  172371  172379  203614 

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