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已知:将KI、盐酸、试剂X和淀粉四种溶液混合,无反应发生.若再加入双氧水,将发生反应:H
2
O
2
+2H
+
+2I
-
═2H
2
O+I
2
,且生成的I
2
立即与试剂X反应而被消耗.一段时间后,试剂X将被反应生成的I
2
完全消耗.由于溶液中的I
-
继续被H
2
O
2
氧化,生成的I
2
与淀粉作用,溶液立即变蓝.因此,根据试剂X的量、滴入双氧水至溶液变蓝所需的时间,即可推算反应H
2
O
2
+2H
+
+2I
-
═2H
2
O+I
2
的反应速率.
下表为某同学依据上述原理设计的实验及实验记录(各实验均在室温条件下进行):
编号
往烧杯中加入的试剂及其用量(mL)
催化剂
开始变蓝时间(min)
0.1 mol?L
-1
KI溶液
H
2
O
0.01 mol?L
-1
X 溶液
0.1 mol?L
-1
双氧水
1 mol?L
-1
稀盐酸
1
20.0
10.0
10.0
20.0
20.0
无
1.4
2
20.0
m
10.0
10.0
n
无
2.8
3
10.0
20.0
10.0
20.0
20.0
无
2.8
4
20.0
10.0
10.0
20.0
20.0
5滴Fe
2
(SO
4
)
3
0.6
(1)已知:实验1、2的目的是探究H
2
O
2
浓度对H
2
O
2
+2H
+
+2I
-
=2H
2
O+I
2
反应速率的影响.实验2中m=
,n=
.
(2)实验1、3的目的是
;实验1、4的目的是
(3)已知,I
2
与X反应时,两者物质的量之比为1:2.按上面表格中的X和KI的加入量,加入V(H
2
O
2
)>
mL,才确保看到蓝色.实验3从开始至反应进行到2.8min时,此段时间内H
2
O
2
+2H
+
+2I
-
═2H
2
O+I
2
反应速率v(I
-
)=
(保留两位有效数字).
(4)实验1,浓度c(X)~t的变化曲线如图,若保持其它条件不变,请在答题卡坐标图中,分别画出实验3、实验4,c(X)~t的变化曲线图(进行相应的标注).
(5)环境友好型铝-碘电池已研制成功,已知电池总反应为:2Al(s)+3I
2
(s)═2AlI
3
(s).含I
-
传导有机晶体合成物作为电解质,该电池负极的电极反应为:
,充电时Al连接电源的
极.
(6)绿色化制氢技术是现代能源工业的方向,将生物质(以C计)与水蒸气反应制取H
2
.气化炉相关反应如下表所示:
气化炉中产生H
2
通入水蒸气,主要化学反应:
①C(s)+H
2
O(g)═CO(g)+H
2
(g)
△H=+131.6kJ mol
-1
②CO(g)+H
2
O(g)═CO
2
(g)+H
2
(g)
△H=-41.2kJ mol
-1
③CaO(s)+CO
2
(g)═CaCO
3
(s)
△H=-178.3kJ mol
-1
气化炉中总反应:C(s)+2H
2
O(g)+CaO(s)═CaCO
3
(s)+2H
2
(g)△H=
kJ?mol
-1
.
(1)硫代硫酸钠(Na
2
S
2
O
3
)俗称大苏打,照相业中用作定影剂.某兴趣小组用0.20mol?L
-1
H
2
SO
4
、0.10mol?L
-1
Na
2
S
2
O
3
等试剂,探究反应条件对化学反应速率的影响.完成下面的实验设计表:
试验编号
T/K
V水/ml
V(Na
2
S
2
O
3
)/ml
V(H
2
SO
4
)/ml
实验目的
①
298
10
5
5
实验①和②探究温度对该反应速率的影响.
实验①和③探究
对化学反应速率的影响.
实验①和④探究
对化学反应速率的影响.
②
308
10
5
5
③
298
V
x
10
5
④
298
10
5
5
表中V
x
=
ml,理由是
.
(2)现有一瓶Na
2
SO
3
固体,可能含有Na
2
SO
4
固体,请设计实验验证,写出有关的实验步骤、预期现象和结论.限选试剂:1mol?L
-1
H
2
SO
4
、1mol?L
-1
HNO
3
、1mol?L
-1
HCl、1mol?L
-1
NaOH、0.1mol?L
-1
BaCl
2
、0.01mol?L
-1
KMnO
4
、品红溶液、蒸馏水.
实验步骤
预期现象和结论
步骤1:取少量固体于试管中,加适量蒸馏水溶解
步骤2:向试管中加入
,再滴入2滴品红溶液,充分振荡,静置
步骤3:取
于另一试管中,滴加
若有白色沉淀生成,证明固体中混有Na
2
SO
4
;若无白色沉淀生成,证明固体中无Na
2
SO
4
某化学兴趣小组对镁与盐酸的反应进行实验探究,实验数据如下:
实验编号
镁的质量
镁的规格
盐酸的体积
盐酸的浓度
①
24g
镁条
500mL
6mol?L
-1
②
24g
24g镁条
剪成100段
500mL
6mol?L
-1
③
24g
镁粉
500mL
6mol?L
-1
(1)该实验中影响镁与盐酸反应速率的因素是
.
(2)曲线c是由实验
(填序号)得到的数据.
(3)反应进行1min时,生成氢气最多的是实验
(填序号).
(4)若要求实验①的反应速率与实验②的反应速率相同(使用的药品不变),可采取的是
.
某兴趣小组设计如图实验装置进行实验.
Ⅰ、探究大气污染物SO
2
的性质
(1)为了实现绿色环保的目标,能否用图A
2
代替A
1
装置
(填“能”或“否”).
(2)B、C、D分别用于检验SO
2
的漂白性、还原性和氧化性,则B中所盛试剂为
,C中反应的离子方程式为
,D中反应的化学方程式为
.
Ⅱ、探究铜片与浓H
2
SO
4
反应的产物
实验结束,发现在铜片表面附着黑色固体.查阅资料得知:此黑色固体可能含有CuO、CuS、Cu
2
S.常温下CuS和Cu
2
S都不溶于稀盐酸,在空气中煅烧都转化为Cu
2
O和SO
2
.该小组同学收集一定量黑色固体,按如下实验方案探究其成分:
(3)步骤Ⅱ中检验滤渣洗涤干净的实验方法是
.
(4)黑色固体的成分是
.
Ⅲ、尾气处理
用氨水吸收尾气中的SO
2
,“吸收液”中可能含有OH
-
、SO
3
2-
、SO
4
2-
、HSO
3
-
等阴离子.
(5)氨水吸收过量SO
2
的反应的离子方程式为
.
(6)已知亚硫酸氢盐一般易溶于水,SO
2
也易溶于水.现有仪器和试剂为:小烧杯、试管、玻璃棒、胶头滴管、过滤装置和滤纸;2mol/L盐酸、2mol/LHNO
3
、1mol/LBaCl
2
溶液、l mol/LBa(OH)
2
溶液、品红溶液、蒸馏水.请设计实验证明“吸收液”中存在SO
3
2-
、HSO
3
-
,完成下表的实验操作、预期现象和结论:
实验操作
预期现象与结论
步骤1:取适量“吸收液”于小烧杯中,用胶头滴管取l mol/L BaCl
2
溶液向小烧杯滴加直至过量.
若出现白色浑浊,
则“吸收液”中存在SO
3
2-
或 SO
4
2-
.
步骤2:将小烧杯中的浊液过滤、洗涤,再用适量水把附在滤纸上的固体冲入另一小烧杯中;向冲下的固体
.
,
则“吸收液”中存在 SO
3
2-
.
步骤3:
.
,
则“吸收液”中存在 HSO
3
-
.
碱式碳酸铁的组成可表示为xFe
2
(CO
3
)
3
?yFe(OH)
3
?zH
2
O.某化学兴趣小组完成以下实验目的:
(1)探究碱式碳酸铁完全分解后的残留固体是否可使乙醇(已知乙醇的沸点为78℃)发生去氢氧化,并检验反应产物.如图已装配好一套装置,回答下列问题:
①该装置用于进行实验需加热的仪器有(选填序号字母)
;
②若在试管A中观察粉末由红色变成黑色,试管D银氨溶液中观察到试管壁内产生银镜,可以得出的结论是
;写出A中发生的化学方程式
;
③为确保反应物有较高的利用率,且使装置中气流平稳,应对C部分进行的改进
.
(2)请从上图中选择适当的装置采用氢气还原法测定碱式碳酸铁组成:
①如何检验E装置的气密性?
;
②该兴趣小组的同学设计的实验装置连接顺序为:E→G→G→I→G→F→H,则:第1、3次使用G装置的作用分别是
,
;H装置的作用是
.
为比较Fe
3+
和Cu
2+
对H
2
O
2
分解的催化效果,甲、乙同学分别设计了如图一、图二所示的实验.
(1)H
2
O
2
分解的化学方程式为
.
(2)图一所示实验能定性说明反应快慢的依据是
;图二所示实验能说明反应快慢的数据是
.
(3)①用H
2
O
2
和H
2
SO
4
的混合溶液可溶解印刷电路板金属粉末中的铜.已知:
Cu(s)+2H
+
(aq)=Cu
2+
(aq)+H
2
(g)△H=+64.39 kJ/mol
2H
2
O
2
(l)=2H
2
O(l)+O
2
(g)△H=-196.46 kJ/mol
H
2
(g)+
1
2
O
2
(g)=H
2
O(l)△H=-285.84 kJ/mol
在H
2
SO
4
溶液中Cu与H
2
O
2
反应生成Cu
2+
和H
2
O的热化学方程式为:
.
②控制其他条件相同,印刷电路板的金属粉末用10% H
2
O
2
和3.0mol/L H
2
SO
4
的混合溶液处理,测得不同温度下铜的平均溶解速率(见下表).
温度(℃)
20
30
40
50
60
70
80
铜平均溶解速率 (×10
-3
mol?L
-1
?min
-1
)
7.34
8.01
9.25
7.98
7.24
6.73
5.76
当温度高于40℃时,铜的平均溶解速率随着反应温度升高而下降,其主要原因是
.
含8.0g NaOH的溶液中通入一定量H
2
S后,将得到的溶液小心蒸干,称得无水物7.9g,问加入多少摩尔H
2
S?
有A、B两容器,均装入铁和热浓硝酸,A容器中有1mol铁被氧化,B容器中有1mol硝酸被还原,则A、B两容器中所放出的NO
2
的物质的量之比为
.
下列各项反应中,升高温度,平衡常数减小的是( )
A、2SO
3
?2SO
2
+O
2
B、H
2
PO
4
-
+H
2
O?HPO
4
2-
+H
3
O
+
C、Fe
3+
+3H
2
O?Fe(OH)
3
+3H
+
D、CH
3
COOH+OH
-
?CH
3
COO+H
2
O
某学校同学进行乙醇的化学性质实验探究学习,以下为他们的学习过程.
(一)结构分析
(1)写出乙醇的结构式
;官能团的电子式
.
(二)性质预测
(2)对比乙醇和乙烷的结构,经过讨论,同学们认为乙醇分子中氧原子吸引电子能力较强,预测在一定条件下分子中
键(填写具体共价键)容易发生断裂.为此,他们查阅了相关资料,获得了以下乙醇性质的部分事实.
Ⅰ.常温下,1mol乙醇与1mol金属钠反应产生0.5mol氢气,该反应比较缓和,远不如水和金属钠反应剧烈.
Ⅱ.乙醇在酸性条件下与HBr共热产生溴乙烷.Ⅲ.乙醇在浓硫酸催化作用下,140℃时反应生成乙醚(CH
3
CH
2
OCH
2
CH
3
,微溶于水的液体,沸点34.6℃),170℃时脱水生成乙烯.
下列关于乙醇结构和性质的分析、理解错误的是
A.-OH对-C
2
H
5
的影响使乙醇与钠的反应比水与钠的反应速率慢
B.乙醇在浓硫酸催化下,170℃时脱水生成乙烯的反应为消去反应
C.乙醇的核磁共振氢谱图上有3个吸收峰,其强度之比为3:2:1,与钠反应的是
吸收强度最小的氢原子
D.乙醇与甲醚互为官能团异构体
(三)设计方案、进行实验
甲同学用4mL 95%的乙醇、8mL90%浓硫酸、6g溴化钠研究乙醇转化为溴乙烷的反应.右图是他设计的实验装置图(已省略部分夹持仪器).
请回答有关问题.
(3)预计实验时装置Ⅰ主要发生两个反应,写出反应②的化学方程式.
①2NaBr+H
2
SO
4
△
.
2HBr+Na
2
SO
4
,②
(4)实验过程中,观察到反应后期烧瓶内液体颜色变棕黑,U形管右边与大气相通的导管口产生大量有刺激性气味的白雾,U形管内有少量淡黄色液体,该液体的有机成分是
.若要获得纯净的溴乙烷,方法是:实验结束后
.
(四)反思与改进
(5)乙同学认为:实验所用浓硫酸必须进行稀释,目的是
(填字母),稀释后的浓硫酸应放在
(填实验仪器名称)中.
A.减少HBr的挥发 B.防止浓硫酸分解产生SO
2
C.减少副产物乙烯和乙醚的生成 D.减少Br
2
的生成
(6)丙同学提出应该对实验装置进行改进,请为两部分装置选择正确的措施:
A.不作改变 B.保留酒精灯加热,增加温度计且温度计水银球插入反应液中
C.水浴加热 D.冰水混合物冷却
装置Ⅰ
;装置Ⅱ
.请你再提出一条改进措施
.
0
131056
131064
131070
131074
131080
131082
131086
131092
131094
131100
131106
131110
131112
131116
131122
131124
131130
131134
131136
131140
131142
131146
131148
131150
131151
131152
131154
131155
131156
131158
131160
131164
131166
131170
131172
131176
131182
131184
131190
131194
131196
131200
131206
131212
131214
131220
131224
131226
131232
131236
131242
131250
203614
关 闭
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