(14分)Ⅰ.在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题:

(1)加入少量硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是                                            

(2)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有                 (答两种);

(3)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,某学习小组设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。

            实 验

混合溶液

A

B

C

D

E

F

4 mol·L-1H2SO/ mL

30

V1

V2

V3

V4

V5

 饱和CuSO4溶液 / mL

0

0.5

2.5

5

V6

20

H2O / mL

V7

V8

V9

15

10

0

        请完成此实验设计,其中:V2        V5              V6           V8            

(第一空填“>”、“<”或“=”;后三空填具体数值)

Ⅱ.常温下,某一元酸HA和NaOH溶液等体积混合,HA和NaOH的浓度以及混合后溶液的pH如下表:

组别

c(HA)/mo1·L-1

c(NaOH)/mo1·L-1

混合液pH

c

0.2

pH = 7

0.2

0.1

pH>7

0.1

0.1

pH = 9

请回答下列问题:

   (4)仅从甲组情况分析,c是否一定等于0.2 ?      (选填“是”或“否”)。

   (5)分析乙组实验数据,HA是      酸(选填“强”或“弱”)。该混合液中离子浓度由大到小的顺序是                                   

   (6)丙组所得混合液中由水电离出的c(OH-) =           mo1·L-1

 

(16分)Ⅰ.如何降低大气中CO2的含量及有效利用CO2,目前已引起各国普遍重视。

(1)工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,在500℃下发生反应:

CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) 。

实验测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图1所示。

①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=_____________________;

②图2是改变温度时H2的化学反应速率随时间变化的示意图,则该反应的正反应是

      热(填“吸”或“放”)反应。

③该反应的平衡常数K      (保留两位小数)。若提高温度到800℃进行,达平衡时,K       (填“增大”、“减小”或“不变”),

④500℃达平衡时,CH3OH的体积分数ω为       

(2)在载人航天器的生态系统中,不仅要求分离去除CO2,还要求提供充足的O2。某种电化学装置可实现如下转化:2CO2=2CO+O2,CO可用作燃料。已知该反应的阳极反应为:4OH-4e=O2↑+2H2O,则阴极反应式为_________      ____   ___。

Ⅱ.工业上可利用煤的气化产物(CO和H2)合成二甲醚(CH3OCH3),其三步反应如下:

① 2H2 (g)+CO(g)  CH3OH (g)          ΔH= -90.8 kJ·mol-1

② 2CH3OH(g)  CH3OCH3(g)+H2O(g)    ΔH= -23.5 kJ·mol-1

③ CO(g)+H2O(g)  CO2 (g)+H2(g)       ΔH= -41.3 kJ·mol-1

(3)总合成反应的热化学方程式为__________                          _  

(4)一定条件下的密闭容器中,上述总反应达到平衡时,要提高CO的转化率,可以采取的措施是__________(填字母代号)。

A.高温高压          B.加入催化剂        C.减少CO2的浓度

D.增加CO的浓度    E.分离出二甲醚

(5)已知反应②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)在某温度下的平衡常数K = 400。此温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:

物质

CH3OH

CH3OCH3

H2O

c / mol·L-1

0.44

0.60

0.60

此时,v (正) _____ v (逆) (填“>”、“<”或“=”)。

 

(12分)实验室常利用甲醛法测定某(NH4)2SO4样品中氮的质量分数,其反应原理为:4NH4++6HCHO = 4H+ +(CH2)6N4+6H2O,然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸。某兴趣小组用甲醛法进行了如下实验:

步骤① 用电子天平准确称取样品1.5000 g。

步骤② 将样品溶解并冷却后,完全转移到250 mL容量瓶中,定容,充分摇匀。

步骤③ 移取25.00 mL样品溶液于250 mL锥形瓶中,加入10 mL 20%的中性甲醛,摇匀、静置5min,加入2滴酚酞试液,用NaOH标准溶液滴定到终点。重复步骤③操作2次。

(1)根据步骤③填空:

①碱式滴定管用蒸馏水洗涤后,直接加入NaOH标准溶液进行滴定,则测得样品中氮的质量分数将        (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。

    ②锥形瓶用蒸馏水洗涤后,水未倒尽,则滴定时用去NaOH标准溶液的体积将      

(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。

③滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察       

  A.滴定管内液面的变化

B.锥形瓶内溶液颜色的变化

④滴定达到终点时,酚酞指示剂由     色变为      色,半分钟内不退色。

⑤滴定后俯视读数,测得样品中氮的质量分数将      (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。

(2)滴定结果如下表所示:

滴定次数

待测溶液的体积/mL

标准溶液的体积

滴定前刻度/mL

滴定后刻度/mL

1

25.00

1.02

21.04

2

25.00

2.00

22.00

3

25.00

0.20

20.21

     若NaOH标准溶液的浓度为0.1000 mol·L-1,则该样品中氮的质量分数为          。(保留两位小数)

 

 0  74963  74971  74977  74981  74987  74989  74993  74999  75001  75007  75013  75017  75019  75023  75029  75031  75037  75041  75043  75047  75049  75053  75055  75057  75058  75059  75061  75062  75063  75065  75067  75071  75073  75077  75079  75083  75089  75091  75097  75101  75103  75107  75113  75119  75121  75127  75131  75133  75139  75143  75149  75157  203614 

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