题目内容
【题目】Ⅰ.无机盐A由4种常见的元素组成,为探究A的组成,设计并完成如下实验:
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已知:D为单质,在标准状况下的密度为1.25g/L;溶液B显酸性。
(1)写出组成A的金属元素在周期表中的位置______________。
(2)气体D的电子式为______________。
(3)写出A与H2O2反应的离子方程式______________。
Ⅱ.某小组设计实验探究在适当温度和催化剂条件下SO2与O2反应后混合气体的成分:
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(1)c中盛放的试剂是______________;e中盛放的试剂是______________。
(2)某同学提出用饱和的Na2SO3溶液代替98.3%的浓H2SO4,请评价该方案是否可行______________,若可行不必说明理由;若不可行,简述其理由______________。
【答案】第四周期第ⅠA族
2SCN-+11H2O2=2SO42-+2CO2↑+N2↑+10H2O+2H+ BaCl2溶液 品红溶液或KMnO4溶液 不可行 因为SO3与Na2SO3溶液反应生成SO2,会干扰原混合气体中SO2的检验
【解析】
Ⅰ.D为单质,在标准状况下的密度为1.25g/L,则D的摩尔质量M=1.25g/L×22.4L·mol-1=28g·mol-1,D为N2。溶液B呈酸性,且能够与Ba(OH)2溶液生成白色沉淀,则B应该含有H2SO4,不可能为H2CO3,在强酸溶液中H2CO3会分解生成CO2,白色沉淀为23.3g,则
;混合气体C也能够与Ba(OH)2溶液生成白色沉淀,应该有CO2,则
,CO2的物质的量为0.1mol,在标况下的体积为2.24L,则N2的体积为1.12L,其物质的量为0.05mol;根据物质守恒,该物质A含有0.1molS、0.1molN、0.1molC,这三种元素的总质量为3.2g+1.4g+1.2g=5.8g,另一种元素质量为9.7g-5.8g=3.9g;S、N、C这三种元素可以构成常见的阴离子SCN-,则另一种元素原子形成的阳离子带一个正电荷,其摩尔质量M=3.9g÷0.1mol=39g/mol,为K元素,该物质为KSCN;
Ⅱ.SO2和O2制备SO3是个可逆反应,因此反应后的气体中肯定含有SO2、SO3、O2;因此需要检验的气体是SO2、SO3、O2。检验SO3时,需要防止SO2的干扰,可以利用BaCl2溶液,SO3可以与BaCl2反应生成白色沉淀,而SO2不行;利用98.3%H2SO4吸收未反应的SO3,防止其对SO2的检验造成干扰,SO2的检验可以利用品红溶液或KMnO4溶液,最后集气瓶中收集到O2。
Ⅰ.(1)组成A的金属元素为K,在元素周期表中第四周期第ⅠA族;
(2)D为N2,N和N之间形成三对共用电子对,则电子式为
;
(3)KSCN和H2O2得到CO2、N2、SO42-等,其离子方程式为2SCN-+11H2O2=2SO42-+2CO2↑+N2↑+10H2O+2H+;
Ⅱ.SO2和O2制备SO3是个可逆反应,因此反应后的气体中肯定含有SO2、SO3、O2;检验SO3时,需要防止SO2的干扰,可以利用BaCl2溶液,SO3可以与BaCl2反应生成白色沉淀,而SO2不行;利用98.3%H2SO4吸收未反应的SO3,防止其对SO2的检验造成干扰,SO2的检验可以利用品红溶液或KMnO4溶液,最后集气瓶中收集到O2。
(1)c中盛放的试剂是BaCl2溶液;e中盛放的试剂为品红溶液或KMnO4溶液;
(2)不能利用Na2SO3代替98.3%的浓H2SO4;因为SO3与Na2SO3溶液反应生成SO2,会干扰原混合气体中SO2的检验。
【题目】丙烯(C3H6)是重要的有机化工原料。丙烷直接脱氢制丙烯发生的反应有:
反应Ⅰ:C3H8(g)C3H6(g)+H2(g) △H1
反应Ⅱ:2C3H8(g)3C2H4(g)+2H2(g) △H2
已知:①反应Ⅰ活化能Ea(Ⅰ)小于反应Ⅱ活化能Ea(Ⅱ);
②3种物质的燃烧热如下表:
C3H8(g) | C3H6(g) | H2(g) |
—2217.8kJ·mol-1 | —2058kJ·mol-1 | —285.8kJ·mol-1 |
(1)△H1=_______kJ·mol-1
(2)恒温恒容条件下,向密闭容器中充入1molC3H8(g),下列情况能说明丙烷脱氢制丙烯反应达到平衡状态的是______________。
A.该反应的H保持不变B.混合气体的平均摩尔质量保持不变
C.
保持不变D.C3H8分解速率与C3H6消耗速率相等
(3)一定温度下,向恒容密闭容器中充入总物质的量为4mol的丙烷和氢气混合气体(氢气的作用是活化催化剂)。反应相同时间,丙烯产率与进料气的关系如图1所示。图中曲线升高的原因是______________。
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(4)①反应温度600℃,将10molC3H8(g)充入2L的刚性容器中,丙烷平衡转化率与丙烯的选择性均为40%,则反应Ⅰ的平衡常数K=______________。(保留2位小数)(丙烯的选择性=
×100%)
②600℃,丙烷脱氢反应在t1时达平衡,请在图2中画出该条件下c(C3H6)随时间t的变化图。______________
(5)含一氯丙烷(C3H7Cl)的废水可通过加入适量乙酸钠,设计成微生物电池除去,其原理如图3所示。写出N电极的电极反应式______________。
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