【题目】已知:乙二酸(HOOC—COOH,可简写为H2C2O4),俗称草酸,157℃时开始分解。
(1)探究草酸的酸性
25℃ H2C2O4 K1=5.4×10-2,K2=5.4×10-5;H2CO3 K1=4.5×10-7,K2=4.7×10-11
下列化学方程式可能正确的是___。
A.H2C2O4+=+ B.+=+
C.2+CO2+H2O=2+ D.H2C2O4+=+H2O+CO2↑
(2)探究草酸分解产物
实验中观察到 B 中 CuSO4 粉末变蓝,C 中澄清石灰水变浑浊,D 的作用是 ___, 证明有 CO 气体生成的现象是______。
(3)探究催化剂对化学反应速率的影响
在甲、乙两支试管中各加入 4 mL 0.01 mol·L-1 酸性 KMnO4 溶液和 2 mL 0.1 mol·L-1H2C2O4 溶液,再向乙试管中加入一粒黄豆大的 MnSO4 固体,摇匀。填写表格:
反应现象 | ①_______ |
实验结论 | ②______ |
试管中发生反应的离子方程式 | ③______ |
(4)用酸性 KMnO4 溶液滴定 Na2C2O4,求算 Na2C2O4 的纯度。
实验步骤:准确称取 2.0 g Na2C2O4 固体,配成 100 mL 溶液;取出 20.00 mL 于锥形瓶
①KMnO4 溶液应装在_________ 滴定管中。(填“酸式”或“碱式”)
②Na2C2O4 的纯度是_________。
【题目】为回收利用含镍催化剂(主要成分为NiO,另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO等),科研人员研制了一种回收镍的新工艺。工艺流程如图:
已知:①常温下有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示:
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Ni(OH)2 |
开始沉淀的pH | 1.5 | 6.5 | 7.7 |
沉淀完全的pH | 3.7 | 9.7 | 9.2 |
②Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O
③常温时,Ksp(CaF2)=2.7×10-11
回答下列问题:
(1)写出酸浸时Fe2O3和硫酸反应的化学方程式:__。
(2)浸出渣主要成分为CaSO4·2H2O和__两种物质。
(3)操作B是除去滤液中的铁元素,某同学设计了如下方案:向操作A所得的滤液中加入NaOH溶液,调节溶液pH在3.7~7.7范围内,静置,过滤。请对该实验操作进行评价并说明理由:__(若原方案正确,请说明理由;若原方案错误,请加以改正)。
(4)流程中的“副产品”为__(填化学式)。在空气中灼烧CuS可以得到铜的氧化物,向Cu、Cu2O、CuO组成的混合物中加入1L0.6mol·L-1HNO3溶液恰好使混合物溶解,同时收集到2240mLNO气体(标准状况下),若该混合物中含0.1molCu,与稀硫酸充分反应至少消耗__molH2SO4。
(5)操作C是为了除去溶液中的Ca2+,若控制溶液中F-浓度为3×10-3mol·L-1,则溶液中=__。
(6)电解产生2NiOOH·H2O的原理分两步:
①碱性条件下,Cl-在阳极被氧化为ClO-。生产1molClO-,消耗OH-__mol。
②Ni2+被ClO-氧化产生2NiOOH·H2O沉淀,则该步反应的离子方程式为__。
【题目】在氮及其化合物的化工生产中,对有关反应的反应原理进行研究有着重要意义。
(1)t℃时,关于N2、NH3的两个反应的信息如下表所示:
化学反应 | 正反应活化能 | 逆反应活化能 | t℃时平衡常数 |
N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H>0 | a kJ/mol | b kJ/mol | K1 |
4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g) △H<0 | c kJ/mol | d kJ/mol | K2 |
请写出t℃时氨气被一氧化氮氧化生成无毒气体的热化学方程式:______________________,t℃时该反应的平衡常数为__________ (用K1和K2表示)。
(2)工业合成氨的原理为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g)下图甲表示在一定体积的密闭容器中反应时,H2的物质的量浓度随时间的变化。图乙表示在其他条件不变的情况下,起始投料H2与N2的物质的量之比(设为x)与平衡时NH3的物质的量分数的关系。
①图甲中0~t1 min内,v(N2)=_____mol·L-1·min-1;b点的v(H2)正_____a点的v(H2)逆(填“大于”“小于”或“等于”)。
②己知某温度下该反应达平衡时各物质均为1 mol,容器体积为1L,保持温度和压强不变,又充入3 mol N2后,平衡________(填“向右移动”“向左移动”或“不移动”)。
(3)①科学家研究出以尿素为动力的燃料电池新技术。用这种电池可直接去除城市废水中的尿素,既能产生净化的水,又能发电。尿素燃料电池结构如图所示,写出负极电极反应式:________________________________________________。
②理论上电池工作时,每消耗标准状况下2.24 L O2时,可产生的电量为________ (法拉第常数为96500C/ mol)。