【题目】纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注,下表为制取Cu2O的四种方法:
方法a | 用炭粉在高温条件下还原CuO |
方法b | 用葡萄糖还原新制的Cu(OH)2制备Cu2O |
方法c | 电解法,反应为2Cu+H2O |
方法d | 用肼(N2H4)还原新制的Cu(OH)2 |
(1)已知:①2Cu(s)+
O2(g)=Cu2O(s);△H=﹣169kJmol﹣1
②C(s)+
O2(g)=CO(g);△H=﹣110.5kJmol﹣1
③Cu(s)+
O2(g)=CuO(s);△H=﹣157kJmol﹣1
则方法a发生的热化学方程式是:_____。
(2)方法c采用离子交换膜控制电解液中OH﹣的浓度而制备纳米Cu2O,装置如图所示:
该离子交换膜为_____离子交换膜(填“阴”或“阳”),该电池的阳极反应式为_____,钛极附近的pH值_____(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)方法d为加热条件下用液态肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2来制备纳米级Cu2O,同时放出N2.该制法的化学方程式为_____。
(4)在相同的密闭容器中,用以上方法制得的三种Cu2O分别进行催化分解水的实验:
2H2O(g)
2H2(g)+O2(g)△H>0.水蒸气的浓度随时间t变化如下表所示:
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①对比实验的温度:T2_____T1(填“>”“<”或“=”),能否通过对比实验①③到达平衡所需时间长短判断:_____(填“能”或“否”)。
②实验①前20min的平均反应速率 v(O2)=_____
③催化剂的催化效率:实验①_____实验②(填“>”或“<”)。
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【题目】I. 科学家研究出一种以天然气为燃料的“燃烧前捕获系统”,其简单流程如图所示部分(条件及物质未标出)。
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(1)工业上可用H2和CO2制备甲醇,其反应为:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g),某温度下,将1 mol CO2和3 mol H2充入体积不变的2 L密闭容器中,发生上述反应,测得不同时刻反应前后的压强关系如下:
时间/h | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
P后/P前 | 0.9 | 0.85 | 0.83 | 0.81 | 0.80 | 0.80 |
用H2 表示前2 h平均反应速率v(H2) =__________ mol·(L·h)-1。
(2)在300 ℃、8 MPa下,将二氧化碳和氢气按物质的量之比为1∶3通入一密闭容器中发生(1)中反应,达到平衡时,测得二氧化碳的平衡转化率为50%,则该反应条件下的平衡常数Kp= ________(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
(3)CO2经催化加氢可合成低碳烯烃:2CO2(g)+6H2(g)
C2H4(g)+4H2O(g) ΔH。在0.1 MPa时,按n(CO2)∶n(H2)=1∶3投料,如图所示为不同温度(T)下,平衡时四种气态物质的物质的量(n)关系:
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①该反应的ΔH ______ 0 (填“>”、“=”或“<”)。
②曲线c表示的物质为 ____________________。
II. 砷有两种常见的弱酸,砷酸(H3AsO4)和亚砷酸(H3AsO3)。某小组欲探究可逆反应AsO33-+I2+2OH-
AsO43- + 2I- + H2O。设计如下图I所示装置。实验操作及现象:按图I装置加入试剂并连接装置,电流由C2流入C1。当电流变为零时,向图I装置左边烧杯中逐滴加入一定量2mol/L的盐酸,发现又产生电流,实验中电流与时的关系如图II所示。
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(1)图II中AsO43-的逆反应速率:a____b( 填“>”、“<”或“=” )。
(2)写出图II中c点对应图I装置的正极反应式__________________________。
(3)能判断该反应达到平衡状态的是________。
a.2v(I-)正=v(AsO33-)逆b.溶液的pH不再变化
c.电流表示数变为零 d.溶液颜色不再变化
【题目】PbI2(亮黄色粉末)是生产新型敏化太阳能电池的敏化剂——甲胺铅碘的原料。合成PbI2的实验流程如图1:
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(1)将铅块制成铅花的目的是_____________。
(2)31.05g铅花用5.00mol·L-1的硝酸溶解,至少需消耗5.00 mol·L-1硝酸_______mL。
(3)取一定质量(CH3COO)2Pb·nH2O样品在N2气氛中加热,测得样品固体残留率)(
)随温度的变化如图2所示(已知:样品在75℃时已完全失去结晶水)。
①(CH3COO)2Pb·nH2O中结晶水数目n=__________(填整数)。
②100~200℃间分解产物为铅的氧化物和一种有机物,则该有机物为___________(写分子式)。
(4)称取一定质量的PbI2固体,用蒸馏水配制成室温时的饱和溶液,准确移取25.00mL PbI2饱和溶液分次加入阳离子交换树脂RH中,发生:2RH(s) + Pb2+(aq) = R2Pb(s) +2H+(aq),用锥形瓶接收流出液,最后用蒸馏水淋洗树脂至流出液呈中性,将洗涤液合并到锥形瓶中。加入2~3滴酚酞溶液,用0.002500mol·L-1NaOH溶液滴定,到滴定终点时用去氢氧化钠标准溶液20.00mL。则室温时PbI2的Ksp为___________。
(5)探究浓度对磺化铅沉淀溶解平衡的影响。
该化学小组根据所提供试剂设计两个实验,来说明浓度对沉淀溶解平衡的影响。
提供试剂:NaI饱和溶液、NaCl饱和溶液、FeCl3饱和溶液、PbI2饱和溶液、PbI2悬浊液。
信息提示:Pb2+和Cl-能形成较稳定的PbCl42-络离子。
请填写下表的空白处:
实验内容 | 实验方法 | 实验现象及原因分析 |
①磺离子浓度增大对平衡的影响 | 取PbI2饱和溶液少量于一支试管中,再滴入几滴NaI饱和溶液 | 现象:溶液中c(I-)增大,使Q大于了PbI2的Ksp |
②铅离子浓度减小对平衡的影响 | ________ | 现象:________ 原因:________ |
③________ | 在PbI2悬浊液中滴入几滴FeCl3饱和溶液 | 现象:黄色浑浊消失 ________ |
【题目】阿司匹林(乙酰水杨酸,
)是世界上应用最广泛的解热、镇痛和抗炎药.乙酰水杨酸受热易分解,分解温度为128℃~135℃.某学习小组在实验室以水杨酸(邻羟基苯甲酸)与醋酸酐[(CH3CO)2O]为主要原料合成阿司匹林,反应原理如下:
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制备基本操作流程如下:
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主要试剂和产品的物理常数如下表所示:
名称 | 相对分子质量 | 熔点或沸点(℃) | 水 |
水杨酸 | 138 | 158(熔点) | 微溶 |
醋酸酐 | 102 | 139.4(沸点) | 易水解 |
乙酰水杨酸 | 180 | 135(熔点) | 微溶 |
请根据以上信息回答下列问题:
(1)制备阿司匹林时,要使用干燥的仪器的原因是_____.
(2)合成阿司匹林时,最合适的加热方法是_____.
(3)提纯粗产品流程如下,加热回流装置如图:
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①使用温度计的目的是控制加热的温度,防止_____.
②冷凝水的流进方向是_____(填“a”或“b”);
③趁热过滤的原因是_____.
④下列说法正确的是_____(填选项字母).
a.此种提纯方法中乙酸乙酯的作用是做溶剂
b.此种提纯粗产品的方法叫重结晶
c.根据以上提纯过程可以得出阿司匹林在乙酸乙酯中的溶解度低温时大
d.可以用紫色石蕊溶液判断产品中是否含有未反应完的水杨酸
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(4)在实验中原料用量:2.0g水杨酸、5.0mL醋酸酐(ρ=1.08g/cm3),最终称得产品质量为2.2g,则所得乙酰水杨酸的产率为_____(用百分数表示,小数点后一位).