下列实验操作与预期的实验目的或结论均正确的是
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选项 |
实验操作 |
实验目的或结论 |
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A |
向NaAlO2溶液中滴加饱和NaHCO3溶液,有白色沉淀产生 |
验证两者都发生了水解反应,且相互促进 |
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B |
苯酚溶液中加入几滴稀溴水没有白色沉淀出现 |
说明苯酚与溴没有发生反应 |
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C |
常温下白磷可自燃而氮气需要在放电时才与氧气反应 |
非金属性:P>N |
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D |
向相同体积、相同pH的两种一元酸中分别加入足量锌粉,测量产生氢气的体积 |
可以比较两种一元酸的酸性相对强弱 |
(12分)四氧化三铁纳米微粒可用于涂料、油墨、隐身材料、磁记录、电极材料、催化剂等多领域,实验室可用如下的方法来制备这种材料并进行检测。
Ⅰ.制备
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(1)溶解、沉淀操作中不断通入氮气有两个作用:①是通过在反应过程中通入气体形成微型气泡,将刚生成的四氧化三铁微粒包围,来阻止微粒的长大或聚集成团;② ▲ 。
(2)操作Ⅲ的名称是________▲___ 。
Ⅱ.产品检测
一、定性检测:产品中铁元素价态检测
试剂主要有:3mol/L硫酸、0.1mol/L氢氧化钠溶液、20%硫氰化钾溶液、0.01mol/L酸性高锰酸钾溶液、氯水 (其它用品任选)
(3)请选用上述试剂完成下表
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步骤 |
操作 |
现象、结论 |
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1 |
▲ |
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2 |
取少量产品于试管中加适量步骤1处理好溶液溶解,配成溶液 |
固体溶解,溶液呈浅黄色 |
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3 |
取少量步骤2配好溶液于试管中,滴加几滴20%硫氰化钾溶液,振荡 |
▲ ,产品含有Fe3+ |
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4 |
▲ |
▲ ,产品含有Fe2+ |
二、定量测定:
称取23.2g样品于烧杯中,加入加热煮沸后的稀硫酸充分溶解,并不断加热、搅拌,待固体完全溶解后,向所得溶液中加入10.0 g铜粉充分反应后过滤、洗涤、干燥得剩余固体3.6 g。取滤液体积的1/10用浓度为0.200 mol·L-1的酸性KMnO4滴定,至终点时消耗KMnO4溶液体积29.80mL。
(4)产品中Fe3+和Fe2+的物质的量之比为 ▲ 。
III.结果讨论
(5)产品中Fe3+和Fe2+的物质的量之比略大于2:1的可能原因是 ▲ 。
(10分)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的三种方法:
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方法Ⅰ |
用炭粉在高温条件下还原CuO |
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方法Ⅱ |
电解法,反应为2Cu + H2O |
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方法Ⅲ |
用肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2 |
(1)工业上常用方法Ⅱ和方法Ⅲ制取Cu2O而很少用方法Ⅰ,其原因是 ▲ 。
(2)已知:2Cu(s)+1/2O2(g)=Cu2O(s) △H = -169kJ·mol-1
C(s)+1/2O2(g)=CO(g) △H = -110.5kJ·mol-1
Cu(s)+1/2O2(g)=CuO(s) △H = -157kJ·mol-1
则方法Ⅰ发生的反应:2CuO(s)+C(s)= Cu2O(s)+CO(g);△H = ▲ kJ·mol-1。
(3)方法Ⅱ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,该电池的阳极反应式为 ▲ 。
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(4)方法Ⅲ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 ▲ 。
(5)在相同的密闭容器中,用以上两种方法制得的Cu2O分别进行催化分解水的实验:
△H>0,水蒸气的浓度随时间t变化如下表所示。
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下列叙述正确的是 ▲ (填字母代号)。
A.实验的温度:T2<T1
B.实验①前20 min的平均反应速率 v(H2)=7×10-5 mol·L-1 min—1
C.实验②比实验①所用的催化剂催化效率高