题目内容
【题目】下图所示为常见气体制备、干燥、性质验证和尾气处理的部分仪器装置(加热设备及夹持固定装置均略去),请根据要求完成下列各题,仪器装置可任意选用,必要时可重复选择。
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(1)若锥形瓶中盛装锌片,分液漏斗中盛装稀硫酸,可验证H2的还原性并检验其氧化产物。
①当仪器连接顺序为A→D→B→B→C时,两次使用B装置,其中所盛的药品依次是CuO、____________。
②检查好装置的气密性后加热B前必须进行的操作是_________________ 。
(2)若锥形瓶中盛装Na2O2固体,分液漏斗中盛装浓氨水,B中盛装固体催化剂,可进行氨的催化氧化,其反应产物为NO和H2O。
①各仪器装置按气流方向从左到右连接顺序A→C→B→C,请写出B中氨的催化氧化反应方程式____________________________ 。
②装置B中可能观察到的现象是_____________________________。
(3)若锥形瓶中盛装Na2SO3固体,分液漏斗中盛装H2SO4溶液,B中盛装Na2O2固体,可探究SO2气体与过氧化钠反应时是否有O2生成。根据气流方向,装置的连接顺序为:A→D→B→E,根据实验现象回答问题:
①若将带余烬的木条靠近E的导管口,木条复燃,SO2表现酸性氧化物的性质,则反应的方程式可能为:____________________;
②若在E的导管口未收集到任何气体,SO2只表现还原性,则反应的方程式可能为:____________________。
③装置B中观察到的现象是__________。
【答案】无水硫酸铜 检验氢气是否纯净或检验装置中空气是否排尽 4NH3+5O2
4NO+6H2O 有红棕色气体出现,玻璃管内壁附着有水珠 2SO2+2Na2O2=2Na2SO3+O2 SO2+Na2O2=Na2SO4 淡黄色固体粉末逐渐变为白色
【解析】
(1)①验证H2的还原性,可先将其氧化成水,再用无水硫酸铜检验水,第二次使用B装置的作用是检验产物水;
②氢气混有氧气时,加热容易发生爆炸,因此加热B装置前需要检验氢气的纯度;
(2)①氨的催化氧化产物为NO和H2O;
②氨气在B中发生催化氧化反应生成NO,NO又会继续与O2反应生成NO2,故B中会出现红棕色气体,同时容器内壁还会有水珠出现;
(3)①若将带余烬的木条靠近E的导管口,木条复燃,说明生成了氧气,SO2表现酸性氧化物的性质,则硫元素化合价不变,则反应可能生成亚硫酸钠和氧气;
②若在E的导管口未收集到任何气体,SO2只表现还原性,则过氧化钠表现氧化性,则反应可能生成Na2SO4;
③装置B中Na2O2与SO2反应生成Na2SO3或Na2SO4,二者均为白色固体粉末,据此解答。
(1)①验证H2的还原性,可先将其氧化成水,再用无水硫酸铜检验水;
故答案为:无水硫酸铜;
②因H2具有可燃性,故在加热CuO前必须排尽装置内的空气,而判断空气是否排尽的方法是检验从装置内出来的氢气是否纯净;
故答案为:检验氢气是否纯净或检验装置中空气是否排尽;
(2)①氨的催化氧化的反应方程式为4NH3+5O2
4NO+6H2O;
故答案为:4NH3+5O2
4NO+6H2O;
②氨气在B中发生催化氧化反应生成NO,NO又会继续与O2反应生成NO2,故B中会出现红棕色气体,同时容器内壁还会有水珠出现;
故答案为:有红棕色气体出现,玻璃管内壁附着有水珠;
(3)①若将带余烬的木条靠近E的导管口,木条复燃,说明生成了氧气,SO2表现酸性氧化物的性质,则硫元素化合价不变,则反应的方程式可能为:2SO2+2Na2O2=2Na2SO3+O2;
故答案为:2SO2+2Na2O2=2Na2SO3+O2;
②若在E的导管口未收集到任何气体,SO2只表现还原性,则过氧化钠表现氧化性,则反应的方程式可能为:SO2+Na2O2=Na2SO4;
故答案为:SO2+Na2O2=Na2SO4;
③装置B中Na2O2与SO2反应生成Na2SO3或Na2SO4,二者均为白色固体粉末,则观察到的现象是淡黄色固体粉末逐渐变为白色;
故答案为:淡黄色固体粉末逐渐变为白色。
【题目】2009年10月1日,我国成功举办国庆六十年阅兵活动。其中阅兵仪式上9辆电动车与混合动力车等新能源车辆的亮相,展示了综合国力、国防科技发展水平。同时也说明能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。
(1)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应Ⅰ: CO(g) + 2H2(g)
CH3OH(g) ΔH1
反应Ⅱ: CO2(g) + 3H2(g)
CH3OH(g) + H2O(g) ΔH2
①上述反应符合“原子经济”原则的是 _____(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
②下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数(K)。
温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
由表中数据判断ΔH1 0 (填“>”、“=”或“<”)。
③某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)= 0.2 mol/L,则CO的转化率为 ,此时的温度为 (从上表中选择)。
(2)已知在常温常压下:
① 2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g) ΔH1=-1275.6 kJ/mol
② 2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g) ΔH2=-566.0 kJ/mol
③ H2O(g) = H2O(l) ΔH3=-44.0 kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:
(3)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,
①设计如图所示的电池装置。该电池正极的电极反应为 。
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②工作一段时间后,测得溶液的pH减小,该电池总反应的化学方程式为
。