【题目】硫代硫酸钠(Na2S2O3)是一种解毒药,用于氟化物、砷、汞、铅、锡、碘等中毒,临床常用于治疗荨麻疹,皮肤瘙痒等病症.硫代硫酸钠在中性或碱性环境中稳定,在酸性溶液中分解产生S和SO2
实验I:Na2S2O3的制备。工业上可用反应:2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2制得,实验室模拟该工业过程的装置如图所示:
(1)仪器a的名称是_______,仪器b的名称是_______。b中利用质量分数为70%80%的H2SO4溶液与Na2SO3固体反应制备SO2反应的化学方程式为_______。c中试剂为_______
(2)实验中要控制SO2的生成速率,可以采取的措施有_______ (写出一条)
(3)为了保证硫代硫酸钠的产量,实验中通入的SO2不能过量,原因是_______
实验Ⅱ:探究Na2S2O3与金属阳离子的氧化还原反应。
资料:Fe3++3S2O32-Fe(S2O3)33-(紫黑色)
装置 | 试剂X | 实验现象 |
Fe2(SO4)3溶液 | 混合后溶液先变成紫黑色,30s后几乎变为无色 |
(4)根据上述实验现象,初步判断最终Fe3+被S2O32-还原为Fe2+,通过_______(填操作、试剂和现象),进一步证实生成了Fe2+。从化学反应速率和平衡的角度解释实验Ⅱ的现象:_______
实验Ⅲ:标定Na2S2O3溶液的浓度
(5)称取一定质量的产品配制成硫代硫酸钠溶液,并用间接碘量法标定该溶液的浓度:用分析天平准确称取基准物质K2Cr2O7(摩尔质量为294gmol-1)0.5880g。平均分成3份,分别放入3个锥形瓶中,加水配成溶液,并加入过量的KI并酸化,发生下列反应:6I-+Cr2O72-+14H+ = 3I2+2Cr3++7H2O,再加入几滴淀粉溶液,立即用所配Na2S2O3溶液滴定,发生反应I2+2S2O32- = 2I- + S4O62-,三次消耗 Na2S2O3溶液的平均体积为25.00 mL,则所标定的硫代硫酸钠溶液的浓度为_______molL-1
【题目】2019年10月27日,国际清洁能源会议(ICCE2019)在北京开幕。一碳化学成为这次会议的重要议程。甲醇、甲醛(HCHO) 等一碳化合物在化工 、医药,能源等方面都有着广泛的应用。
(1)甲醇脱氢法可制备甲醛(反应体系中各物质均为气态),反应生成 1mol HCHO过程中能量变化如图1。
已知:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g) +H2O(g) △H=-49.5kJ mo1-1,则反应CO2(g)+2H2(g)= HCHO(g) +H2O(g) △H= ___________kJ mo1-1。
(2)氧化剂可处理甲醛污染,结合图2分析春季(水温约为15℃)应急处理被甲醛污染的水源应选择的试剂为__________(填化学式)。
(3)纳米二氧化钛催化剂可用于工业上合成甲醇,CO2(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=akJmo1-1
①按=2,投料比将H2与CO充入VL恒容密闭容器中,在一定条件下发生反应测定CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图3所示。则a _____(填“>”或“<”)0;压强p1、p2、p3由小到大的关系是__________________。
②在温度为T1℃,向某恒容密闭容器中充入 H2和CO发生上述反应,起始时c(H2)=c(CO)=2.0 mo1L-1。达到平衡时,CO的转化率为图3中的 M 点对应的转化率,则在该温度下,对应的N 点的平衡常数为__________(保留3 位有效数字)。
(4)工业上利用CH4(CO和H2)与水蒸气在一定条件下制取 H2:CH4(g) +H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H=+203kJmo1-1,该中反应的逆反应速率及表达式为v逆=kc(CO)c3(H2),k 为速率常数,在某温度下测得实验数据如表所示,
CO浓度(mo1L-1) | H2浓度(mo1L-1) | 逆反应速率(mo1L-1min-1) |
0.1 | c1 | 8.0 |
c2 | c1 | 16.0 |
c2 | 0.15 | 6.75 |
由上还数据可得该温度下,c2=____________,该反应的逆反应速率常数 k=______L3mo1-3min-1)。
【题目】甲醇是重要的化工原料,又可作为燃料,工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知制备甲醇的有关反应的化学方程式及其在不同温度下的化学平衡常数如表所示。
化学反应 | 化学平衡常数 | 温度(℃) | ||
500 | 700 | 800 | ||
①2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) ΔH1 | K1 | 2.5 | 0.34 | 0.15 |
②H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g) ΔH2 | K2 | 1.0 | 1.70 | 2.52 |
③3H2(g)+CO2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH3 | K3 |
(1)下列措施能使反应③的平衡体系中增大的是__
A.将H2O(g)从体系中分离出去 B.恒容时充入He(g),使体系压强增大
C.升高温度 D.恒容时再充入1molH2(g)
(2)T℃时,反应③在恒容密闭容器中充入1molCO2和nmolH2,混合气体中CH3OH的体积分数与氢气的物质的量的关系如图1所示。图1中A、B、C三点对应的体系,CO2的转化率最大的是___(填字母)。
(3)工业上也用合成气(H2和CO)合成甲醇,反应为2H2(g)+CO(g)CH3OH(g) ΔH<0,在10L的恒容密闭容器中充入H2和C物质的量比为2:1,测得CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图2所示。
①图2中S代表的物理量是___。
②300℃时,氢气的物质的量随时间变化如表所示
反应时间/min | 0 | 1 | 4 | 5 |
H2/mol | 8 | 5.4 | 4 | 4 |
在该温度下,上述反应的平衡常数为___。若再向该平衡体系中再加入2molCO、2molH2、2molCH3OH,保持温度和容器体积不变,则平衡会___(填“正向移动”“逆向移动”或“不移动”)。
【题目】《我在故宫修文物》展示了专家精湛的技艺和对传统文化的热爱与坚守,也令人体会到化学方法在文物保护中的巨大作用。某博物馆修复出土铁器的过程如下。
(1)检测锈蚀产物
主要成分的化学式 | |||
Fe3O4 | Fe2O3·H2O | FeO(OH) | FeOCl |
铁器在具有O2、________等环境中容易被腐蚀。
(2)分析腐蚀原理:一般认为,铁经过了如下腐蚀循环。
Ⅰ. Fe转化为Fe2+ 。
Ⅱ. Fe2+在自然环境中形成FeO(OH),该物质中铁元素的化合价为_______。
Ⅲ. FeO(OH)和Fe2+反应形成致密的Fe3O4保护层,Fe2+的作用是_______。
a.氧化剂 b.还原剂 c.既不是氧化剂也不是还原剂
Ⅳ. Fe3O4保护层被氧化为FeO(OH),如此往复腐蚀。
(将反应补充完整)___________
(3)研究发现,Cl-对铁的腐蚀会造成严重影响。化学修复:脱氯、还原,形成Fe3O4保护层,方法如下:
将铁器浸没在盛有0.5 mol/L Na2SO3、0.5 mol/L NaOH溶液的容器中,缓慢加热至60~90℃。一段时间,取出器物,用NaOH溶液洗涤至无Cl-。
① 检测洗涤液中Cl-的方法是________。
② 脱氯反应:FeOCl + OH-=FeO(OH) + Cl-。离子反应的本质是离子浓度的减小,比较FeOCl 与FeO(OH)溶解度的大小:________。
③ Na2SO3还原FeO(OH)形成Fe3O4的离子方程式是________。