题目内容
(9分)某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的气体主要是NO而设计了下列实验,装置如图所示(加热装置和固定装置均已略去)。图中K为止水夹(处于关闭状态),F是一半空气的注射器。
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请回答有关问题:
(1)设计装置A的目的是 ;为达到此目的,应进行的操作是 。
(2)在完成(1)中的“操作”后,将装置B中铜丝插入稀硝酸,并微热之,观察到装置B中的现象是__________________________;B中反应的离子方程式为:__________________________。
(3)装置E和F的作用是 ;实验现象是_____ _。(用化学方程式及必要文字简要描述)
(4)装置D的作用是 。
(12分)硫酸铜、硝酸铁都是重要的化工原料。
(1)以下是某工厂用含铁的废铜为原料生产胆矾(CuSO4·5H2O)的生产流程示意图:
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胆矾和石膏在不同温度下的溶解度(g/100g水)见下表。
温度(℃) | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
石膏 | 0.32 | 0.26 | 0.15 | 0.11 | 0.07 |
胆矾 | 32 | 44.6 | 61.8 | 83.8 | 114 |
请回答下列问题:
①红褐色滤渣的主要成分是__________;
②写出浸出过程中生成硝酸铜的化学方程式 ;
③操作I的温度应该控制在________左右;
④从溶液中分离出硫酸铜晶体的操作II应为将热溶液_______、______、洗涤、干燥。
(2)某兴趣小组在实验室利用图(a)和(b)中的信息,按图(c)装置(连通的A、B瓶中已充有NO2气体)进行Fe(NO3)3对H2O2分解速率影响的实验。5min后可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的_________(填“深”或“浅”),其原因是___________________ 。
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(17分)天然气含有硫化氢气体,回收并综合利用硫化氢有重要的经济价值和环境保护意义。如硫化氢可经过一系列反应制得硫酸:
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(1)物质发生不完全燃烧时的反应热难以通过实验测得。已知硫化氢气体的燃烧热是586 kJ/mol,固体硫单质的燃烧热是297 kJ·mol-1。写出硫化氢气体不完全燃烧生成固体硫单质的热化学方程式 。
(2)工业生产中硫化氢尾气可用NaOH溶液吸收。
①吸收尾气后得到的Na2S溶液显 性(填“酸”、“碱”、“中”);
②下列与H2S、NaHS和Na2S相关的离子方程式正确的是(填字母序号)_________。
A.H2S+OH—=HS—+H2O B.HS—+H2O=H2S+OH—
C.HS—+H2O
S2—+H3O+ D.S2—+H2O
H2S+2OH—
(3)在一定温度下,某容器中发生2H2S(g)
2H2(g)+S2(g)的反应,测得相应时间时部分物质的浓度(mol·L-1)如下表,根据表中数据回答问题:
物质 | 0 min | 20 min | 60 min | 90 min | 120 min |
H2S | 0.006 | 0.005 | |||
H2 | 0 | 0.002 | 0.004 | ||
S2 | 0 | 0.002 | 0.0025 |
①判断90 min时反应速率v(正)______v(逆)(填“>”、“=”或“<”);
②求该温度下反应的化学平衡常数(不必写出计算过程)K=______ ___。
(4)以硫化氢为原料,使用质子固体电解质(能传导H+)构成燃料电池,硫化氢放电后生成硫蒸气(化学式S2),该燃料电池的负极反应式为_________ ____。
(5)硫酸是强酸,在图中画出硫酸溶液和氢氧化钠溶液反应过程的能量变化示意图。
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