百题冲刺-化学-答案打印版(1).pdf
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1、1第一章 实验化学综合题型 01无机制备实验(一)答案:(1)jkhibcde;D(2)冷凝管;冷凝、回流;吸收尾气,防止污染环境;d(3)88.2解析:(1)从如图提供的装置中选择合适的装置收集一瓶纯净、干燥的氯气,I 中浓盐酸与氯酸钾制备氯气,VI 中饱和 食 盐 水 可 除 去 HCl,V 中 浓 硫 酸 干 燥 氯 气,II 中 收 集 氯 气,最 后 处 理 尾 气,其 连 接 顺 序 为ajkhibcdef。故答案为:jkhibcde。ACu 与 H2SO4(浓)需要加热,故 A 不选;BHNO3(浓)与 K2SO3 发生氧化还原反应不生成二氧化硫,故 B 不选;CCaSO3(块状
2、)与 H2SO4(稀)反应生成硫酸钙覆盖在亚硫酸钙表面,阻止反应的发生,故 C 不选;DNa2SO3 与 70%浓硫酸反应生成二氧化硫,故 D 选。故答案为:D。(2)仪器 X 的名称为冷凝管,使用该仪器的好处有冷凝、回流。故答案为:冷凝管;冷凝、回流。仪器 Y 中碱石灰的作用是吸收尾气,防止污染环境。故答案为:吸收尾气,防止污染环境。a装置 A 中盛有的试剂是浓硫酸,干燥二氧化硫,故 a 错误;b实验时应先从 m 口通入冷却水,再缓慢通入反应气体,可充满冷凝,故 b 错误;c增加仪器 X 中球泡个数(内含活性炭)作催化剂,加快反应速率,不影响平衡移动,则原料利用率不变,故 c 错误;d将活性
3、炭分散到石棉绒上,增大接触面积,有利于提高催化效果,故 d 正确。故答案为:d。(3)称取 0.3000 g 制得的氧氯化硫溶于 28.00 mL 1.000 molL1NaOH 溶液(足量)中,充分反应后用1.000 molL1 的盐酸返滴至终点,消耗盐酸 20.16 mL(杂质不参与反应),氧氯化硫的纯度为1(0.28L 1mol/L0.02016 1mol/L)13g/mol40.3g 100%88.2%。故答案为:88.2。12题型 01无机制备实验(二)答案:(1)分液漏斗;水浴加热(2)4CuSO4+PH3+4H2OH3PO4+4H2SO4+4Cu(3)避免 Fe2+被氧化为 Fe
4、3+(4)趁热过滤(5)降低硫酸亚铁铵在水中溶解的量(6)A(7)溶液变为浅红色,且半分钟内不褪色;87.58%解析:(1)实验装置盛装 1 molL1 的 H2SO4 溶液的仪器为分液漏斗;图示装置中的加热方式是水浴加热。故答案为:分液漏斗;水浴加热。(2)用 CuSO4 溶液吸收 PH3 时会生成 H3PO4 和 Cu,同时还有硫酸生成,反应为:4CuSO4+PH3+4H2OH3PO4+4H2SO4+4Cu。故答案为:4CuSO4+PH3+4H2OH3PO4+4H2SO4+4Cu。(3)硫酸亚铁易被氧化,将 0.7 g 铁粉 10 mL 1 molL1H2SO4 溶液加入烧瓶中反应,铁粉过
5、量,目的是避免 Fe2+被氧化为 Fe3+。故答案为:避免 Fe2+被氧化为 Fe3+。(4)保持温度在 7080之间,为避免在过滤时析出 FeSO4 晶体,可采取的措施是趁热过滤。故答案为:趁热过滤。(5)向 FeSO4 溶液中加入一定质量的(NH4)2SO4 固体,在 7080条件下溶解后,趁热倒入 50 mL 乙醇中,降低硫酸亚铁铵在水中溶解的量,可以析出晶体。故答案为:降低硫酸亚铁铵在水中溶解的量。(6)测定产品中 SO42含量的实验方案:准确称取 0.4 g 样品,将样品溶于 70 mL 水中,加入 2 molL1 的 HCl溶液酸化,滴加 BaCl2 溶液至沉淀完全,过滤,洗涤沉淀
6、,直至向洗涤液中滴加 AgNO3 溶液不再出现浑浊,将沉淀移入坩埚,灼烧至恒重,记录数据,故顺序为。故答案为:A。23(7)Fe2+反应完全,高锰酸钾开始过量,溶液显示高锰酸钾的颜色,故终点现象为:溶液变为浅红色,且半分钟内不褪色。故答案为:溶液变为浅红色,且半分钟内不褪色。设产品中(NH4)2Fe(SO4)26H2O 的物质的量为 x,FeSO47H2O 物质的量为 y,则有 392x+278y4.476,根据反应 MnO4+5Fe2+8H+Mn2+5Fe3+4H2O,则 n(Fe2+)5n(MnO4),则有 x+y50.10 molL10.024L0.012,解得 x0.01 mol,产品
7、中(NH4)2Fe(SO4)26H2O 的质量分数为 0.01mol392g/mol4.476g 100%87.58%,故答案为:87.58%。题型 01无机制备实验(三)答案:(1)在 G 和 H 之间增加干燥装置(2)MnO2+4H+2Cl Mn2+Cl2+2H2O(3)饱和食盐水;浓硫酸(4)冷凝管(5)有固体产生(6)SCl2、Cl2、S(任写其中两种即可);控制浓盐酸的滴速不要过快解析:(1)因 S2Cl2 遇水生成 HCl、SO2、S,在 G 中生成的 S2Cl2 易与 H 中扩散过来的水蒸气反应而变质,故应在 G 和H 之间增加干燥装置。故答案是:在 G 和 H 之间增加干燥装置
8、。(2)B 中发生反应的离子方程式是浓盐酸与二氧化锰制取氯气的离子方程式:MnO2+4H+2Cl Mn2+Cl2+2H2O。(3)氯气制取过程中的产生杂质气体 HCl、H2O,因此先用饱和食盐水除去氯气中的 HCl,再用浓硫酸进行干燥即可得纯净干燥的氯气,所以 C 中为饱和食盐水,D 中为浓硫酸。故答案是:饱和食盐水;浓硫酸。34(4)A、B 分别是分液漏斗和蒸馏烧瓶;F 长玻璃管起到导气冷凝的作用,可用来替代它的装置是冷凝管。故答案是:冷凝管。(5)若温度过高会完全分解,生成的单质硫会在 F 处冷凝为固体,由表中信息 S2Cl2 在 300C 以上完全分解,所以加热 E 时温度过高会有固体硫
9、析出。故答案为:有固体产生。(6)根据信息,与过量氯气反应,会生成 SCl2,温度控制不当,二氯化二硫分解为硫和氯气。所以关键的操作是控制好温度和使氯气气流的速度恰当。故答案为:SCl2、Cl2、S(任写其中两种即可);控制浓盐酸的滴速不要过快。题型 01无机制备实验(四)答案:I(1)恒压滴液漏斗(2)MnO2+e+NH4+MnOOH+NH3(3)FCDEII(4)(沿玻璃棒)向漏斗(或过滤器)中加蒸馏水至浸没沉淀,待水全部流出后,重复操作 2-3 次(5)除去碳粉,并将 MnOOH 氧化为 MnO2(6)MnO2+C2O42+4H+=VMn2+2CO2+2H2O(7)80.0%(8)偏小解
10、析:I(1)仪器 X 的名称是恒压滴液漏斗。故答案为:恒压滴液漏斗。(2)锌锰干电池正极的电极反应式为 MnO2+e+NH4+MnOOH+NH3。故答案为:MnO2+e+NH4+MnOOH+NH3(3)由于 SOCl2 与水剧烈反应生成 HCl 和 SO2,避免对后续 SO2 的检验造成干扰,所以应先用浓硫酸干燥气体,所以装置的连接顺序为 ABFCDE故答案为:FCDE。45II(4)洗涤步骤得到固体的实验操作方法是:(沿玻璃棒)向漏斗(或过滤器)中加蒸馏水至浸没沉淀,待水全部流出后,重复操作 2-3 次。故答案为:(沿玻璃棒)向漏斗(或过滤器)中加蒸馏水至浸没沉淀,待水全部流出后,重复操作
11、2-3 次。(5)固体含有碳和 MnOOH,灼烧可生成二氧化碳,以除去碳,且将 MnOOH 氧化为 MnO2。故答案为:除去碳粉,并将 MnOOH 氧化为 MnO2。(6)MnO2 溶解反应的离子方程式为:MnO2+C2O42+4H+Mn2+2CO2+2H2O。(7)高锰酸钾和二氧化锰在酸性条件下将草酸钠(Na2C2O4)氧化,分别发生:MnO2+C2O42+4H+Mn2+2CO2+2H2O,2MnO4+5C2O42+16H+2Mn2+10CO2+8H2O,n(C2O42)2.68 g134 g/mol0.02 mol,滴定 100 mL 稀释后的溶液,取 25 mL 时,消耗 n(MnO4)
12、0.0200 mol/L20.00 mL103 L4.0104 mol,则 100 mL 溶液中消耗 n(MnO4)4.0104 mol41.6103 mol,根据氧化还原反应中得失电子数相等得:n(MnO2)2+1.6103 mol50.02 mol2,则 MnO2 的物质的量为 n(MnO2)0.016 mol,二氧化锰的纯度为 0.016 87100%80%1.74。故答案为 80.0%。(8)滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定过程中该气泡消失,导致高锰酸钾的体积偏大,则与高锰酸钾反应的草酸根离子物质的量偏大,从而导致与二氧化锰反应的草酸根离子的物质的量偏小,所以导致二氧化锰的物质的量偏小,
13、纯度偏小。故答案为偏小。题型 01无机制备实验(五)答案:(1)平衡压强,起安全瓶作用;将装置中产生的 NH3 及时排出,减少副反应的发生;吸收 NH3,防止倒吸;溶液的蓝色刚好褪去,且半分钟内不复原;95.20%;(2)2SO42-2eS2O82;增大解析:(1)由装置图可知,进气导管短,则装置的作用是平衡压强,起安全瓶作用。故答案为:平衡压强,起安全瓶作用。NH3 能与 Na2S2O8 反应,所以要及时排出,装置中反应产生的气体需要持续通入装置的原因是将装置中产生的 NH3 及时排出,减少副反应的发生。故答案为:将装置中产生的 NH3 及时排出,减少副反应的发生。56装置中安装有倒置的漏斗
14、,故其作用是吸收 NH3,防止倒吸。故答案为:吸收 NH3,防止倒吸。根据碘单质遇淀粉溶液变蓝色,用淀粉作指示剂,则达到滴定终点的现象是:溶液的蓝色刚好褪去,且半分钟内不复原;Na2S2O8 作氧化剂,1 mol Na2S2O8 得到 2 mol 电子,KI 被氧化变为 I2,生成 1 mol I2 转移2 mol 电子,已知:I2+2S2O32 S4O62+2I,可得关系式为:Na2S2O8I22Na2S2O3,n(Na2S2O3)0.1000mol/L20.00103 L2.000103 mol,则 n(Na2S2O8)1.000103 mol,m(Na2S2O8)1.000103 mol
15、238g/mol0.238 g,则该样品的纯度为 0.238 100%95.20%0.25。故答案为:溶液的蓝色刚好褪去,且半分钟内不复原;95.20%。(2)利用电解法制备,装置如图 2 所示,a 极 Na2SO4 中部分 O 由-2 价变到-1 价得到 Na2S2O8,故 a 极电极反应式为:2SO42-2eS2O82;b 极电极反应式为:2H2O+2eH2+2OH,故电解一段时间后,b 极附近电解质溶液的 pH 增大。故答案为:2SO42-2eS2O82;增大。题型 01无机制备实验(六)答案:(1)NaHCO3;NaHSO3(2)(趁热过滤)从 80降温至 35左右结晶、抽滤(洗涤、干
16、燥)(3)真空有利于脱水、能防止晶体被氧化,避免烘干温度过高分解(4)当溶液由蓝色变为无色,且维持半分钟内颜色稳定不变色;95.00%解析:(1)碳酸钠溶液中通入二氧化硫,碳酸钠减少,生成碳酸氢钠,浓度逐渐增大,线 2 为碳酸氢钠,线 1 为碳酸钠;继续通入二氧化硫,碳酸氢钠减少,亚硫酸钠增加,线 3 为亚硫酸钠,再继续通入二氧化硫,亚硫酸氢钠增加,线 4 为亚硫酸氢钠,则线 2 为 NaHCO3;中产物溶液呈酸性,故为 NaHSO3。故答案为:NaHCO3;NaHSO3。(2)由于焦亚硫酸钠的溶解度随温度降低而减小,此时应趁热过滤,以免温度降低而导致焦亚硫酸钠晶体析出,随后应将溶液温度降低至
17、 35左右,此时溶液中可以析出大量的焦亚硫酸钠同时也防止 Na2SO37H2O 由于温度过低而析出。故答案为:(趁热过滤)从 80降温至 35左右结晶、抽滤(洗涤、干燥)。67(3)真空干燥有利于快速脱水,且能防止晶体被氧化,避免烘干温度过高分解。故答案为:真空有利于脱水、能防止晶体被氧化,避免烘干温度过高分解。(4)用硫代硫酸钠滴定至终点时,溶液中的 I2 全部反应,故滴定终点的现象为:当溶液由蓝色变为无色,且维持半分钟内颜色稳定不变色。故答案为:当溶液由蓝色变为无色,且维持半分钟内颜色稳定不变色;根据题目所给方程式,硫代硫酸根和 I2 的物质的量关系为 2S2O32I2,则 n(I2)=1
18、2 n(S2O32)=12 0.2000mol/L20.00103 L2103 mol,则与焦亚硫酸根反应的 I2 的物质的量为 40.00103 L0.1000 mol/L2103 mol2103 mol,根据焦亚硫酸根与碘反应的方程式可知,S2O522I2,则 n(S2O52)=12 n(I2)=12 2103 mol1103 mol,则 n(Na2S2O5)1103mol,m(Na2S2O5)1103 mol190 g/mol0.19 g,则产品中焦亚硫酸钠的质量分数为 0.19g100%0.20g 95.00%。故答案为:95.00%。题型 01无机制备实验(七)答案:I(1)2KMn
19、O4+16HCl(浓)5Cl2+2KCl+2MnCl2+8H2O(2)efdchgb 或 fedchgb;湿润的淀粉碘化钾试纸;紫色石蕊试液,溶液变红色且不褪色II(3)装置放入 75C 热水浴中,装置放入冰水浴中(4)S2O32+4Cl2+5H2O2SO42+8Cl+10H+(5)氯气通入氢氧化钠溶液前要除去 HCl,以免产物中氯化钠较多;要在较低温度下反应,以免产物中氯酸钠较多解析:I(1)中反应是高锰酸钾和浓盐酸反应生成氯气,反应的化学方程式为:2KMnO4+16HCl(浓)5Cl2+2KCl+2MnCl2+8H2O。故答案为:2KMnO4+16HCl(浓)5Cl2+2KCl+2MnCl
20、2+8H2O。(2)甲同学利用图 1 中的装置证明从 a 出来的氯气潮湿且含有氯化氢,利用无水硫酸铜检验水蒸气的存在,利用硝酸银溶液检验氯化氢的存在,但检验氯化氢前需要用四氯化碳除去氯气,通过装置集气瓶检验氯气是否除净,则接口的连接顺序为 aefdchgb 或 fedchgb,中放入湿润的淀粉碘化钾78试纸,乙同学认为甲同学的装置太复杂,可去掉装置,同时将中的溶液换成 W,溶液 W 及实验中对应的现象为:紫色石蕊试液,溶液变红色且不褪色。故答案为:efdchgb 或 fedchgb;湿润的淀粉碘化钾试纸;紫色石蕊试液,溶液变红色且不褪色。II(3)Cl2+2OH=冷水Cl+ClO+H2O,3C
21、l2+6OH75=5Cl+ClO3+3H2O,反应后,从装置中溶液蒸发浓缩获得晶体,将该晶体与二氧化锰共热,生成了能使带火星的木条复燃气体为氧气,说明生成了氯酸钾,装置生成的是次氯酸钠,该小组应控制的实验条件是:装置放入 75C 热水浴中,装置放入冰水浴中。故答案为:装置放入 75C 热水浴中,装置放入冰水浴中。(4)处发生反应是硫代硫酸钠和氯气发生的氧化还原反应,生成硫酸和盐酸,反应的离子方程式:S2O32+4Cl2+5H2O2SO42+8Cl+10H+,故答案为:S2O32+4Cl2+5H2O2SO42+8Cl+10H+;(5)上述、两个实验过程,你认为在实验室制取消毒液并提高次氯酸钠的质
22、量分数,应该注意的事项有氯气通入氢氧化钠溶液前要除去 HCl,以免产物中氯化钠较多,避免生成过多氯酸钠,需要低温反应。故答案为:氯气通入氢氧化钠溶液前要除去 HCl,以免产物中氯化钠较多;要在较低温度下反应,以免产物中氯酸钠较多。题型 01无机制备实验(八)答案:(1)检查装置的气密性;c;氢氧化钠(2)Na2S2O5+H2O2NaHSO3,NaHSO3 溶液的电离大于水解,所以溶液显酸性;用 pH 计;Na2SO3;2NaHSO3Na2S2O5+H2O(3)蓝色刚好褪去且半分钟内颜色不复色;47.511221(c Vc V)2%解析:(1)装置 A 中盛装药品之前需要进行的操作是检查装置的气
23、密性,装置 B 的作用之一是观察 SO2 的生成速率,里面的溶液不能与二氧化硫反应,蒸馏水与二氧化硫反应生成亚硫酸,饱和 Na2SO3 溶液与二氧化硫反应生成亚硫酸氢钠,饱和 NaHCO3 溶液与二氧化硫反应生成亚硫酸氢钠和二氧化碳,只有饱和 NaHSO3 溶液不与二氧化硫反应。故答案为:检查装置的气密性;c;89装置 D 用于处理尾气吸收未反应的二氧化硫,用 NaOH 溶液就可以。故答案为:氢氧化钠。(2)Na2S2O5 溶于水且与水能反应:Na2S2O5+H2O2NaHSO3,NaHSO3 溶液的电离大于水解,所以溶液显酸性,pH 试纸测得 pH 值是正整数,步骤中测得 pH4.1 是小数
24、,所以测定溶液的 pH 最准确的方法是用 pH 计,据流程图可知:中纯碱与亚硫酸氢钠溶液混合而成的悬浮液吸收二氧化硫至过饱和,中再添加 Na2CO3 固体与亚硫酸氢钠溶液混合形成 Na2SO3 悬浮液,中向形成 Na2SO3 悬浮液继续通入二氧化硫,pH4.1 时,则产品中会有副产物,其化学式是 Na2SO3。故答案为:Na2S2O5+H2O2NaHSO3,NaHSO3 溶液的电离大于水解,所以溶液显酸性;用 pH 计;Na2SO3;结晶脱水生成产品的化学方程式为:2NaHSO3Na2S2O5+H2O,最后结晶析出焦亚硫酸钠产品。故答案为:2NaHSO3Na2S2O5+H2O。(3)加入淀粉溶
25、液,用 c2 molL1 标准 Na2S2O3 溶液滴定至溶液达到滴定终点的现象是蓝色刚好褪去且半分钟内颜色不复色。故答案为:蓝色刚好褪去且半分钟内颜色不复色。根据关系式 2S2O32I2,硫代硫酸钠消耗的单质碘 n(I2)=221 c V2103 mol,则与焦亚硫酸钠反应的碘n(I2)=V1 mL103 L/mLc1 molL1-221 c V2103 mol11221(c Vc V)2103 mol,根据关系式 S2O522I2,焦亚硫酸钠的物质的量为 n(Na2S2O5)=112211(c Vc V)22103 mol,则产品中焦亚硫酸钠的质量分数为:1 1220.19(Vc0.5V
26、c)2 0.2000100%47.511221(c Vc V)2%故答案为:47.511221(c Vc V)2%。题型 01无机制备实验(九)答案:(1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O;随着反应的进行,浓硫酸被稀释为稀硫酸,稀硫酸不与 Cu 反应或者浓硫酸反应生成 SO2,使得硫酸利用率降低(2)表面生成的 CuO 阻止内部铜与 O2 接触或反应(3)铜溶解,溶液变蓝;降低水的沸点,避免 H2O2 分解(4)2Cu2+2NH3H2O+SO42Cu2(OH)2SO4+2NH4+(5)B910(6)3120.2(VV)102464m 100%或121.23(VV)%m解析:
27、(1)方案 i 铜与浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,化学方程式为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O;此方法硫酸的利用率较低的原因是:随着反应的进行,浓硫酸被稀释为稀硫酸,稀硫酸不与 Cu 反应或浓硫酸反应生成 SO2,使得硫酸利用率降低。故答案为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2O;随着反应的进行,浓硫酸被稀释为稀硫酸,稀硫酸不与 Cu 反应或者浓硫酸反应生成 SO2,使得硫酸利用率降低。(2)方案 ii 常常有紫红色固体未反应,猜想原因可能是:表面生成的 CuO 阻止内部铜与 O2 接触或反应。故答案为:表面生成的 CuO 阻止内部铜与 O2 接
28、触或反应。(3)在硫酸和铜的反应容器中滴加 H2O2 溶液,Cu 在 H2O2 作用下与稀硫酸反应生成硫酸铜,该反应的化学方程式为:Cu+H2O2+H2SO4CuSO4+2H2O,观察到的现象是铜溶解,溶液变蓝;过氧化氢受热易分解,故采用减压蒸馏的方式,增加减压设备的目的是降低水的沸点,避免 H2O2 分解。故答案为:铜溶解,溶液变蓝;降低水的沸点,避免 H2O2 分解。(4)硫酸铜溶液含有一定的硫酸,呈酸性,加入适量 NH3H2O 调节溶液 pH,产生浅蓝色沉淀 Cu2(OH)2SO4,生成此沉淀的离子反应方程式:2Cu2+2NH3H2O+SO42Cu2(OH)2SO4+2NH4+,故答案为
29、:2Cu2+2NH3H2O+SO42Cu2(OH)2SO4+2NH4+;(5)继续滴加 NH3H2O,会转化成深蓝色溶液。加入乙醇可析出深蓝色晶体 Cu(NH3)4SO4H2O 晶体,滴加乙醇的作用可能是降低该晶体在该溶液中的溶解度,即选 B。故答案为:B。(6)与氨气反应的 n(HCl)103V1 L0.200 mol/L0.200 mol/L103V2 L2104(V1V2)mol,根据 NH3HCl 可知,n(NH3)n(HCl)2104(V1V2)mol,则 nCu(NH3)4SO4H2O=14n(NH3)5105(V1V2)mol,样品中产品纯度表达式为:3120.2(VV)1024
30、64m 100%=121.23(VV)%m,故答案为:3120.2(VV)102464m 100%或121.23(VV)%m。1011题型 02有机制备实验(一)答案:(1)三颈烧瓶;B(2)BC(3)控制滴加浓盐酸的速率(4)受热均匀,便于控制温度;Cl2、HCl(5)(6)将冷凝管上端的尾气导入 NaOH 溶液吸收,防止污染空气(7)34.7解析:(1)由仪器结构特征可知,仪器 a 为三颈烧瓶;苯的体积为335.2g0.88g cm 40 mL,加热时烧瓶内盛放液体体积为烧瓶容积的一半左右最合适,故选择 100 mL 的三颈烧瓶。故答案为:三颈烧瓶;B。(2)蒸气的沸点比水的沸点高比较多时
31、,采取空气冷凝管,容易因温差大而炸裂,与直形冷凝管相比球形冷凝管、蛇形冷凝管中蒸气与冷凝水接触面积更大,冷却更充分,b 处冷凝回流装置为球形冷凝管、蛇形冷凝管。故答案为:BC。(3)缓慢通入氯气,需要控制生成氯气的速率,可以通过控制滴加浓盐酸的速率实现。故答案为:控制滴加浓盐酸的速率。(4)利用水浴加热,受热均匀,便于控制温度;用碱洗去氯苯溶解的 Cl2、HCl。故答案为:受热均匀,便于控制温度;Cl2、HCl。(5)苯与氯气在 Fe 作催化剂条件下发生取代反应生成对二氯苯与 HCl,反应方程式为:故答案为:(6)氯气有毒,不能直接排放,实验中缺少尾气处理装置,改进的方法是:将冷凝管上端的尾气
32、导入 NaOH 溶液吸收,防止污染空气。故答案为:将冷凝管上端的尾气导入 NaOH 溶液吸收,防止污染空气。1112(7)由方程式可知,氯苯的理论产量为:35.2g 112.578,故氯苯的产率为:17.6g112.535.2g78100%34.7%题型 02有机制备实验(二)答案:(1)关闭导气管处的活塞,若启普发生器中有一段稳定的液柱,则气密性良好(2)平衡内外压强,使恒压滴液漏斗内的液体能顺利滴下(3)排出装置内的空气;吸收反应产生的水(4)d 进 c 出(5)减压蒸馏降低蒸馏温度,防止温度过高时苯胺发生副反应(6)84.5%解析:(1)检查装置的气密性的方法是先关闭导气管处的活塞,若启
33、普发生器中有一段稳定的液柱,则气密性良好。故答案为:关闭导气管处的活塞,若启普发生器中有一段稳定的液柱,则气密性良好。(2)b 为恒压滴液漏斗,其支管的作用是平衡内外压强,使恒压滴液漏斗内的液体能顺利滴下。故答案为:平衡内外压强,使恒压滴液漏斗内的液体能顺利滴下。(3)苯胺为无色液体,具有较强还原性,易被氧化,实验过程中,一般要先通入一段时间 H2,其目的是排出装置内的空气,防止苯胺被氧化,生石灰具有吸水性。故答案为:排出装置内的空气;吸收反应产生的水。(4)冷凝管中冷凝水下进上出,故为 d 进 c 出。故答案为:d 进 c 出。(5)减压蒸馏可以降低蒸馏温度,防止温度过高时苯胺发生副反应。故
34、答案为:减压蒸馏降低蒸馏温度,防止温度过高时苯胺发生副反应。(6)实验时通过恒压滴液漏斗向三颈烧瓶中加入 15 mL 硝基苯,即115mL 1.20g mL123g/mol 0.1463 mol,苯胺 11.5 g,即11.5g93g/mol 0.1237 mol,产率=实际产量理论产量 100%=0.1237mol 100%0.1463mol 84.5%,故答案为:84.5%。1213题型 02有机制备实验(三)答案:(1)使苯酚与 NaOH 反应生成苯酚钠,有利于蒸馏乙醇(2)冷凝管;b;a;使冷凝管充满冷凝水,充分冷凝;B(3)C6H5ONa+CO2+H2OC6H5OH+NaHCO3;通
35、入二氧化碳后产生盐溶液,密度增大(4)产生乙醇蒸气,提供反应物(5)放热;2CH3CH2OH+O2Cu 2CH3CHO+2H2O(6)N2(或 N2、O2)解析:(1)步骤中加入氢氧化钠的目的是使苯酚与 NaOH 反应生成苯酚钠,有利于蒸馏乙醇。故答案为:使苯酚与 NaOH 反应生成苯酚钠,有利于蒸馏乙醇。(2)步骤装置如图,则仪器 B 的名称为冷凝管;冷凝水由 ba,其目的是使冷凝管充满冷凝水,充分冷凝;由乙醇的沸点可知收集温度在 7879。故答案为:冷凝管;b;a;使冷凝管充满冷凝水,充分冷凝;B。(3)步骤中通入二氧化碳发生反应的化学方程式为 C6H5ONa+CO2+H2OC6H5OH+
36、NaHCO3;已知苯酚的密度为 1.071 gmL1(25),静置后油状物质苯酚在上层,原因为通入二氧化碳后产生盐溶液,密度增大。故答案为:C6H5ONa+CO2+H2OC6H5OH+NaHCO3;通入二氧化碳后产生盐溶液,密度增大。(4)甲装置水浴的目的是使乙醇挥发,产生乙醇蒸气,提供反应物。故答案为:产生乙醇蒸气,提供反应物。(5)加热反应后停止加热,铜丝一直处于红热状态,说明该反应是放热反应;该反应的化学方程式为2CH3CH2OH+O2Cu 2CH3CHO+2H2O。故答案为:放热;2CH3CH2OH+O2Cu 2CH3CHO+2H2O。(6)集气瓶中收集的气体主要是 N2(或 N2、O
37、2)。故答案为:N2(或 N2、O2)。1314题型 02有机制备实验(四)答案:I(1)(2)吸收 Br2 和 HBr 防止污染环境,且防倒吸II(3)过滤;蒸馏(4)碱石灰III(5)丁(6)下(7)反应结束后装置乙中存在大量的溴化氢,使甲的水倒吸入乙中可以除去溴化氢气体(或者液溴的挥发),以免逸出污染空气(8)可先用苯萃取溴水中的溴,分液后,取苯层即可解析:I(1)苯与溴发生取代反应生成溴苯和溴化氢,其反应方程式为:。故答案为:。(2)装置 C 内盛装 NaOH 溶液能吸收溴和溴化氢,防止污染环境,另外导管靠近液面,没有插入到溶液中,可防倒吸。故答案为:吸收 Br2 和 HBr 防止污染
38、环境,且防倒吸。(3)将三颈烧瓶内反应后的液体分离出的操作应选择过滤,滤液经用蒸馏水洗涤,振荡,分液;用 5%的 NaOH 溶液洗涤,振荡,分液;用蒸馏水洗涤,振荡,分液;加入无水 CaCl2 粉末干燥等系列操作后得到的苯和溴苯的混合物,利用蒸馏分离即可。故答案为:过滤;蒸馏。(4)干燥管内的固体既要能吸收水蒸气,也要能吸收溴或 HBr 的尾气,则应选择碱石灰。故答案为:碱石灰。III(5)丙中溴化氢难溶于苯,不能倒吸,丁中使用干燥管也能防止倒吸,所以改进后的装置中能防止倒吸的装置有丁。故答案为:丁。(6)为提升冷却效果,冷凝管内冷却水的流向是下进上出。故答案为:下。1415(7)反应结束后要
39、使装置甲中的水倒吸入装置乙中,这样可以溶解乙中存在的大量 HBr 或挥发出的溴蒸气,防止逸出污染空气。故答案为:反应结束后装置乙中存在大量的溴化氢,使甲的水倒吸入乙中可以除去溴化氢气体(或者液溴的挥发),以免逸出污染空气。(8)在溴水中加入苯,振荡静置,再分液就可获得溴的苯溶液。故答案为:可先用苯萃取溴水中的溴,分液后,取苯层即可。题型 03性质探究实验(一)答案:I(1)ghdebcf(2)吸收 HCl 气体II(3)3Mg(OH)2+2Fe3+2Fe(OH)3+3Mg2+(4)CO2(5)a.2Fe3+SO32+H2O2Fe2+SO42+2H+;b.取中的浅绿色溶液少许,滴加铁氰化钾溶液,
40、出现蓝色沉淀解析:I(1)氯化铁可由 Cl2 与 Fe 在加热条件下反应制得,且由于浓盐酸易挥发,故需用饱和食盐水吸收 HCl 气体,FeCl3 易水解,故产生的 Cl2 需干燥,Cl2 有毒,过量的 Cl2 需要进行尾气处理,据此可得装置接口的连接顺序为 aghdebcf。故答案为:ghdebcf。(2)由(1)可知饱和食盐水的作用是吸收 HCl 气体。故答案为:吸收 HCl 气体。(3)根据实验现象可知氢氧化镁沉淀转化为氢氧化铁沉淀,属于沉淀的转化,离子方程式为:3Mg(OH)2+2Fe3+2Fe(OH)3+3Mg2+。故答案为:3Mg(OH)2+2Fe3+2Fe(OH)3+3Mg2+。(
41、4)由于 FeCl3 溶液 pH1,显酸性,则 CO32+2H+CO2+H2O,故逸出的无色气体是 CO2。故答案为:CO2。1516(5)a.由于 Fe3+具有氧化性,SO32具有还原性,三价铁离子能氧化 SO32,生成硫酸根离子,同时三价铁离子被还原为亚铁离子,其反应离子方程式为:2Fe3+SO32+H2O2Fe2+SO42+2H+。故答案为:2Fe3+SO32+H2O2Fe2+SO42+2H+。b.由于 SO32也可与 Ba2+反应生成 BaSO3 白色沉淀,干扰 SO42的检验,而可通过检验生成的 Fe2+,验证 FeCl3与 Na2SO3 发生了氧化还原反应,方案是:取中的浅绿色溶液
42、少许,滴加铁氰化钾溶液,出现蓝色沉淀。故答案为:取中的浅绿色溶液少许,滴加铁氰化钾溶液,出现蓝色沉淀。题型 03性质探究实验(二)答案:(1)KI 的浓度、溶液 pH(2)取实验 iv 中溶液少量,加入淀粉溶液,溶液不变蓝(3)S(4)U 型管左侧溶液变蓝,电流表指针发生偏转,U 型管右侧溶液变为黄色浊液;4I+SO2+4H+S+2I2+2H2O(5)SO2 过量时,会与碘单质反应:SO2+I2+2H2OSO42+2I+4H+(6)反应后溶液中 KI 的物质的量浓度;3SO2+2H2OKI=S+2H2SO4解析:(1)对比实验 i、实验 ii,在于实验 ii 中 KI 的浓度增大,而反应速率加
43、快,对比实验 ii、实验 iii,在于实验 iii中溶液酸性增强,而反应速率加快,可以得出反应速率与 KI 的浓度、溶液 pH 有关。故答案为:KI 的浓度、溶液 pH。(2)淀粉遇碘变蓝色,对实验中的溶液进行检验,未检测到单质碘,设计的实验方案及现象是:取实验 iv 中溶液少量,加入淀粉溶液,溶液不变蓝。故答案为:取实验 iv 中溶液少量,加入淀粉溶液,溶液不变蓝。(3)管壁上的淡黄色固体微溶于乙醇,易溶于 CS2,结合实验试剂含有的元素可知,该淡黄色固体应为硫单质。故答案为:S。1617(4)利用原电池原理证实有碘单质生成,电路中有电流通过,右侧有硫单质生成,实验现象是:U 型管左侧溶液变
44、蓝,电流表指针发生偏转,U 型管右侧溶液变为黄色浊液;酸性条件,二氧化硫将碘离子氧化为碘单质,自身被还原为硫单质,实验、中反应的离子方程式为:4I+SO2+4H+S+2I2+2H2O。故答案为:U 型管左侧溶液变蓝,电流表指针发生偏转,U 型管右侧溶液变为黄色浊液;4I+SO2+4H+S+2I2+2H2O。(5)实验 vi 中有白色沉淀,说明实验 iv 中有 SO42生成,实验 v 溶液蓝色褪去,说明碘单质可以将二氧化硫氧化为硫酸,而实验、中 SO2 是过量的,应是过量的 SO2 与碘单质反应:SO2+I2+2H2OSO42+2I+4H+,导致实验中未检测到单质碘。故答案为:SO2 过量时,会
45、与碘单质反应:SO2+I2+2H2OSO42+2I+4H+。(6)反应结束后催化剂的量与反应前相同,为了证明 KI 起催化剂作用,还需测定反应后溶液中 KI 的物质的量浓度;KI 起 催 化 剂 作 用,反 应 实 质 是 二 氧 化 硫 与 水 反 应 生 成 硫 单 质 与 硫 酸,反 应 方 程 式 为:3SO2+2H2OKI=S+2H2SO4。故答案为:反应后溶液中 KI 的物质的量浓度;3SO2+2H2OKI=S+2H2SO4。题型 03性质探究实验(三)答案:(1)弱(2)5CS32+24MnO4+52H+5CO2+15SO42+24Mn2+26H2O;还原(3)不同意;酸性高锰酸
46、钾溶液用稀硫酸酸化有 SO42(4)除去装置中的氧气;CS2+2NaOHNa2COS2+H2O(5)将装置中残留的 H2S、CS2 全部排入后续装置中,使其被完全吸收;1.5(6)D解析:(1)Na2CS3 的水溶液中加入酚酞变红色,说明 Na2CS3 是强碱弱酸盐,则 H2CS3 为弱酸。故答案为:弱。(2)步骤的氧化产物是 SO42,还原产物是锰离子,同时还生成二氧化碳、水,离子方程式为 5CS32+24MnO4+52H+5CO2+15SO42+24Mn2+26H2O,使酸性高锰酸钾褪色说明 Na2CS3 还具有还原性。故答案为:5CS32+24MnO4+52H+5CO2+15SO42+2
47、4Mn2+26H2O;还原。1718(3)酸性高锰酸钾溶液用稀硫酸酸化;干扰硫酸根的检验。故答案为:不同意;酸性高锰酸钾溶液用稀硫酸酸化有 SO42。(4)反应开始之前需要通入一段时间氮气,其作用是除去装置中的氧气,可以避免氧气氧化三硫代碳酸钠;CS2不溶于水,与 CO2 的某些性质相似,CS2 与烧碱反应生成 Na2COS2。故答案为:除去装置中的氧气;CS2+2NaOHNa2COS2+H2O。(5)当 A 中反应完全后,打开 K 缓慢通入热 N2 一段时间,其目的是:将装置中残留的 H2S、CS2 全部排入后续装置中,使其被完全吸收;然后对 B 中混合物进行过滤、洗涤、干燥,称重,得 14
48、.4 g 黑色固体,n(CuS)=14.4g96g/mol=0.15 mol,根 据 关 系 式 Na2CS3 H2S CuS 得 n(Na2CS3)n(CuS)0.15 mol,c(Na2CS3)=0.15mol0.1L=1.5 mol/L。故答案为:将装置中残留的 H2S、CS2 全部排入后续装置中,使其被完全吸收;1.5。(6)还可以利用 CS2 质量来计算三硫代碳酸钠溶液浓度,测得 D 装置反应前、后质量,即可求出 CS2 的质量。故答案为:D。题型 03性质探究实验(四)答案:I有红褐色沉淀和气泡产生II(1)(2)H2SO4+Na2SO3Na2SO4+H2O+SO2(3)在 B、C
49、 之间连接一个盛有浓硫酸的洗气瓶(4)滴下最后一滴 KMnO4 溶液,锥形瓶中溶液由无色变为微红色,且半分钟内不褪色;12KO2+6SO22K2SO3+4K2SO4+7O2解析:I将带火星的木条靠近试管口木条复燃,说明有氧气生成;滴加酚酞试液,溶液先变红后褪色,说明有 KOH和具有强氧化性的物质 H2O2 生成,向褪色后溶液中滴加 FeCl3 溶液,KOH 与氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀,H2O2 分解有气泡产生,则现象为:有红褐色沉淀和气泡产生。故答案为:有红褐色沉淀和气泡产生。(1)连接装置后先检验气密性,然后利用氮气排出装置内空气,打开分液漏斗活塞 K2,A 中生成二氧化硫,用氮气将生成的
50、二氧化硫赶到 C 中反应,拆卸装置至实验完成,正确的操作依次是:。故答案为:。1819(2)A 中浓硫酸与亚硫酸钠反应生成硫酸钠、水、二氧化硫,反应方程式为:H2SO4+Na2SO3Na2SO4+H2O+SO2。故答案为:H2SO4+Na2SO3Na2SO4+H2O+SO2。(3)进入 C 中二氧化硫含有水蒸气,KO2 与水反应生成氧气,影响实验,改进措施是在 B、C 之间连接一个盛有浓硫酸的洗气瓶。故答案为:在 B、C 之间连接一个盛有浓硫酸的洗气瓶。(4)滴下最后一滴 KMnO4 溶液,锥形瓶中溶液由无色变为微红色,且半分钟内不褪色,滴定到达终点。故答案为:滴下最后一滴 KMnO4 溶液,
51、锥形瓶中溶液由无色变为微红色,且半分钟内不褪色。由 可 知 得 到 沉 淀 4.66 g 为 BaSO4 的 质 量,说 明 KO2 与 SO2 反 应 有 K2SO4 生 成,n(K2SO4)n(BaSO4)=4.66g233g/mol=0.02 mol。中酸性 KMnO4 溶液具有强氧化性,消耗酸性 KMnO4 溶液 20.00 mL,说明KO2 与 SO2 反 应 有 K2SO3 生 成,由 电 子 转 移 守 恒 有:2KMnO4 5K2SO3,可 知 n(K2SO3)=52 n(KMnO4)=52(0.02L0.2mol/L)0.01mol,根据 K 原子守恒可知 n(KO2)(0.
52、01mol+0.02mol)20.06mol,由 S 原子守恒可知 n(SO2)0.01mol+0.02mol0.03mol,由 O 原子守恒可知有氧气生成,且生成氧气为:0.06mol20.3mol20.01mol 30.02mol42=0.035 mol,故 KO2、SO2、K2SO3、K2SO4、O2 的化学计量数之比为 0.06:0.03:0.01:0.02:0.03512:6:2:4:7,故反应方程式为:12KO2+6SO22K2SO3+4K2SO4+7O2。题型 03性质探究实验(五)答案:(1)CH3CHO+2Ag(NH3)2OH CH3COONH4+2Ag+3NH3+H2O(2
53、)Ag+浓度大,氧化性强;酸性条件下,乙醛的还原性弱,也可能是银镜反应速率太慢(4)增强碱性,可加快生成银镜的反应速率(5)HCHO;NO3(6)乙醛与硝酸银溶发生反应:CH3CHO+2AgNO3+H2O CH3COOH+2Ag+2HNO3,pH 减小,而与银氨溶液反应,存在 NH3-NH4+缓冲溶液体系,碱性基本不变(7)银氨溶液呈碱性,醛类还原性增强;银氨溶液呈碱性,硝酸根的氧化性减弱;银氨溶液呈碱性,氢氧根浓度大,生成银镜反应速率快;反应生成乙酸铵和氨气,可使反应体系 pH 变化不大1920解析:(1)乙醛与银氨溶液反应生成乙酸铵、银、氨气与水,反应方程式为:CH3CHO+2Ag(NH3
54、)2OH CH3COONH4+2Ag+3NH3+H2O。(2)氧化乙醛的是+1 价的 Ag,而银氨溶液中银离子浓度远远小于硝酸银溶液,所以 2%AgNO3 溶液比银氨溶液更易氧化乙醛可能的理由是:Ag+浓度大,氧化性强;实验 I 是碱性条件下,而实验 II 是酸性条件,实验中无明显现象可能原因是:酸性条件下,乙醛的还原性弱,也可能是银镜反应速率太慢。故答案为:Ag+浓度大,氧化性强;酸性条件下,乙醛的还原性弱,也可能是银镜反应速率太慢。(4)实验 III 的溶液中银离子浓度比实验 II 中的小,但实验 III 是碱性条件下,而实验 II 是酸性条件,实验 III 中很快出现了银镜,说明银镜反应
55、加快,得出的结论是:增强碱性,可加快生成银镜的反应速率。故答案为:增强碱性,可加快生成银镜的反应速率。(5)AgNO3 溶液浓度达到一定程度,HCHO 的去除率基本不变,说明银离子不再氧化 HCHO,反应中 HCHO 表现还原性,原因是 AgNO3 溶液浓度越高,酸性越强,降低了 HCHO 的还原性;溶液具有氧化性的微粒还有NO3,且酸性越强,NO3氧化能力越强,同时,说明了 AgNO3 溶液和 HCHO 反应的氧化剂不是3NO。故答案为:HCHO;NO3。(6)乙醛被硝酸银溶液氧化,发生反应:CH3CHO+2AgNO3+H2O CH3COOH+2Ag+2HNO3,pH 减小,影响银镜的生成,
56、而与银氨溶液反应,存在 NH3-NH4+缓冲溶液体系,碱性基本不变。故答案为:乙醛与硝酸银溶发生反应:CH3CHO+2AgNO3+H2O CH3COOH+2Ag+2HNO3,pH 减小,而与银氨溶液反应,存在 NH3-NH4+缓冲溶液体系,碱性基本不变。(7)由该实验小组四位同学的实验和论证可知,与 AgNO3 溶液相比,银氨溶液呈碱性,增强了醛类还原性,降低了硝酸根的氧化性;溶液中氢氧根浓度大,生成银镜反应速率快;反应生成乙酸铵和氨气,形成了 NH3-NH4+缓冲溶液体系,使溶液碱性基本不变,有利于银镜生成等优点。故答案为:银氨溶液呈碱性,醛类还原性增强;银氨溶液呈碱性,硝酸根的氧化性减弱;
57、银氨溶液呈碱性,氢氧根浓度大,生成银镜反应速率快;反应生成乙酸铵和氨气,可使反应体系 pH 变化不大。2021题型 03性质探究实验(六)答案:(1)CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOH CH3COONa+Cu2O+3H2O;还原(2)4mL 10%NaOH 溶液(3)不正确,因为红色固体为 Cu 和 Cu2O,与硫酸反应也产生“红色固体部分溶解,得蓝色溶液”现象(4)CuO;碱性越强,CuO 氧化乙醛的能力越强;CuO 的种类不同,CuO 氧化乙醛的能力不同;将 NaOH、CuO 粉末的混合物与乙醛蒸汽在加热条件下反应,有大量红色固体生成解析:(1)乙醛被新制氢氧化铜氧化生成乙酸、氧化亚
58、铜与水,碱性条件下乙酸又发生中和反应生成盐,反应方程式为:CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOH CH3COONa+Cu2O+3H2O,该反应体现了乙醛的还原性。故答案为:CH3CHO+2Cu(OH)2+NaOH CH3COONa+Cu2O+3H2O;还原。(2)实验的目的是排除“乙醛在碱性条件下发生缩合等反应生成有色物质”对实验的干扰,需要做对照实验,试剂 X 应为:4 mL 10%NaOH 溶液。故答案为:4 mL 10%NaOH 溶液。(3)红色固体为 Cu、Cu2O 时,与硫酸反应也产生“红色固体部分溶解,得到蓝色溶液”现象,故甲同学的观点不正确。故答案为:不正确,因为红色固体为 C
59、u 和 Cu2O,与硫酸反应也能产生“红色固体部分溶解,得到蓝色溶液”现象。(4)由实验 III 中蓝色浊液转化为黑色,实验 IV 中表面变黑的铜丝、氧化铜粉末,可知可能是 CuO 氧化了乙醛。故答案为:CuO。对比实验 1、2 可知,碱性越强,CuO 氧化乙醛的能力越强。对比实验 1、3 可知,CuO 的种类不同,CuO氧化乙醛的能力不同。故答案为:碱性越强,CuO 氧化乙醛的能力越强;CuO 的种类不同,CuO 氧化乙醛的能力不同。实验-3 现象的主要原因是:乙醛沸点低(20.8),在较低温度下大量气化,实验无法达到反应所需温度,设计实验证实了这种想法。其实验方案为:将 NaOH、CuO
60、粉末的混合物与乙醛蒸汽在加热条件下反应,有大量红色固体生成。故答案为:将 NaOH、CuO 粉末的混合物与乙醛蒸汽在加热条件下反应,有大量红色固体生成。2122题型 03性质探究实验(七)答案:(1)BaSO4;还原(2)不正确,因为氯水过量,氯水中同样含有 Cl(3)亚硫酸钠浓度;硫为固体,不影响平衡移动;序号硫粉质量Na2SO3 质量水质量反应温度Na2SO3 转化率实验18 g63 g42 g100或36 g63 g42 g100或18 g63 g57 g100(4)Ag2S;溶液中含 SO42,S 元素化合价上升,一定有元素化合价下降;如果生成 Ag,则电子得失无法守恒,故只能为 Ag
61、2S解析:(1)溶液中滴加盐酸酸化的 BaCl2 溶液,出现白色沉淀,则该白色沉淀为 BaSO4,说明实验中 Na2S2O3 转化为Na2SO4,其中 S 的化合价由+2+6,Na2S2O3 发生氧化反应,表现出还原性。故答案为:BaSO4;还原。(2)氯气能与水反应生成盐酸和次氯酸,则过量氯水中的 Cl会干扰氯气还原产物的检验,所以他的推理不正确。故答案为:不正确,因为氯水过量,氯水中同样含有 Cl。(3)硫粉不溶于水、Na2SO3 能溶于水,实验、中硫粉质量、Na2SO3 质量和温度都相同,只是水的质量不同,所以该对比实验探究的是亚硫酸钠浓度对转化率的影响。故答案为:亚硫酸钠浓度。实验、中
62、只有硫粉质量不同,其他均相同,但 Na2SO3 转化率基本不变,说明硫粉质量多少不影响亚硫酸钠转化率,其原因是硫粉为固体,不影响平衡移动。故答案为:硫为固体,不影响平衡移动。想要探究温度升高对亚硫酸钠转化率是否有影响,对比实验只能是温度不同,其他量应该都相同,可以实验为基准,反应温度升高到 100,也可以实验或为基准,反应温度升高到 100,2223故答案为:序号硫粉质量Na2SO3 质量水质量反应温度Na2SO3 转化率实验18 g63 g42 g100或36 g63 g42 g100或18 g63 g57 g100(4)Na2S2O3 中的硫为+2 价,将 Na2S2O3 溶液滴至 AgN
63、O3 溶液中,滤液中只含 AgNO3、NaNO3 与 H2SO4,SO42中的硫为+6 价,说明有硫元素升价,氧化还原反应中,有降价的元素,必存在化合价升高的元素,若生成Ag2O,体系中无元素降价;生成 Ag,则 Ag 的化合价总共降低 2,而 S 总共升高 8,即电子得失无法守恒,所以只能是有一部分硫元素降为2 价,生成 Ag2S。故答案为:Ag2S;溶液中含 SO42,S 元素化合价上升,一定有元素化合价下降;如果生成 Ag,则电子得失无法守恒,故只能为 Ag2S。题型 03性质探究实验(八)答案:(1)Ag+H2OAgOH+H+(2)Ag+NH3H2OAgOH+NH4+;AgOH+2NH
64、3H2OAg(NH3)2+OH+2H2O(3)2Ag+2OH+H2O22Ag+O2+2H2O;Ag2O 有催化作用,可以催化 H2O2 的分解,导致气体体积增多(4)Ag+IAgI;0.1 molL1 KI 溶液;取少量反应后 B 烧杯中溶液,滴加淀粉溶液,溶液变蓝;2I-2eI2解析:(1)强酸弱碱盐 AgNO3 含弱碱根,在水中易水解生成弱碱 AgOH,离子方程式为:Ag+H2OAgOH+H+。故答案为:Ag+H2OAgOH+H+。(2)根据实验过程和现象,滴加 2%氨水先产生棕褐色沉淀发生的离子反应为:Ag+NH3H2OAgOH+NH4+,继续滴加 2%氨水沉淀消失发生的离子反应为:Ag
65、OH+2NH3H2OAg(NH3)2+OH+2H2O。故答案为:Ag+NH3H2OAgOH+NH4+;AgOH+2NH3H2OAg(NH3)2+OH+2H2O。(3)向试管中加入 0.1 molL1NaOH 溶液 1 mL,产生棕褐色沉淀,其化学反应原理为:Ag+OHAgOH;AgOH不稳定遇水就分解:2AgOHAg2O+H2O;继续滴加 3%H2O2 至过量,产生大量无色无味气体 O2,2324有黑色的 Ag 沉淀生成,根据电子转移守恒和质量守恒写出其反应原理:Ag2O+H2O22Ag+O2+H2O,总反应为;2Ag+2OH+H2O22Ag+O2+2H2O;但实验产生的气体体积远远大于该反应
66、的理论值,因为有不稳定易分解的 H2O2 存在,使气体体积增大;还要分析分解的条件可能是生成物起了催化作用,即 Ag2O 有催化作用,可以催化 H2O2 的分解,导致气体体积增多。故答案为:2Ag+2OH+H2O22Ag+O2+2H2O;Ag2O 有催化作用,可以催化 H2O2 的分解,导致气体体积增多。(4)AgI 为黄色沉淀,离子方程式为:Ag+IAgI;在 A 烧杯中,石墨电极表面变亮,经检测这种光亮的物质为 Ag,则 A 烧杯中含有 Ag+;那么 B 烧杯提供 I,发生了有盐桥的原电池反应,所以乙溶液为 0.1 molL1KI 溶液;则 B 烧杯中的石墨电极的电极反应为:2I-2eI2
67、,用淀粉检验 I2 的存在,即取少量反应后 B 烧杯中溶液,滴加淀粉溶液,溶液变蓝;该原电池负极碘离子失去电子生成碘单质,电极反应为:2I-2eI2。故答案为:Ag+IAgI;0.1 molL1 KI 溶液;取少量反应后 B 烧杯中溶液,滴加淀粉溶液,溶液变蓝;2I-2eI2。题型 03性质探究实验(九)答案:(1)2KMnO4+16HCl(浓)2MnCl2+2KCl+5Cl2+8H2O;Cl2+2OHCl+ClO+H2O(2).Fe3+;K2FeO4 在酸性条件下分解会产生 Fe3+(或 4FeO42+20H+4Fe3+3O2+10H2O);.排除 ClO的干扰(3)0.54;既能消毒杀菌又
68、能净水(或无毒或方便保存等)2425解析:(1)A 中 发 生 的 是 浓 盐 酸 与 KMnO4 制 取 Cl2 的 反 应,反 应 方 程 式 为 2KMnO4+16HCl(浓)2MnCl2+2KCl+5Cl2+8H2O;浓盐酸具有挥发性,可通过盛装饱和食盐水的洗气瓶,吸收 Cl2 中的 HCl 气体,即装置 B 所用试剂为饱和食盐水,洗气时气体应“长进短出”,如图:;Cl2 与过量KOH 反应,离子方程式为:Cl2+2OHCl+ClO+H2O。(2).加入 KSCN 溶液,溶液变红说明含有 Fe3+。由题给信息可知,FeO42在酸性条件下会快速产生 O2,则发生的反应为 4FeO42+2
69、0H+4Fe3+3O2+10H2O,也会产生 Fe3+。.ClO在酸性条件下可与 Cl反应生成 Cl2,从而干扰实验,所以用 KOH 溶液洗涤的目的是把 ClO除尽,防止 ClO与 Cl在酸性条件下反应产生 Cl2,避免 ClO干扰实验。(3)K2FeO4 作消毒剂时,铁元素由+6 降低至+3 价,化合价降低 3 价,氯气作消毒剂时,氯元素由 0 价降低至-1价,化合价降低 1 价,则 K2FeO4 与氯气的消毒效率之比为31981 2710.54,高铁酸钾代替氯气作净水消毒剂,利用其强氧化性起到杀菌消毒作用,利用生成的氢氧化铁胶体起到净水作用,且无毒或方便保存。故答案为:0.64;既能消毒杀
70、菌又能净水(或无毒或方便保存等)。题型 04定量实验(一)答案:(1)吸收空气中的 CO2;分液漏斗(2)CaCO3+2H2NSO3HCa(H2NSO3)2+H2O+CO2;盐酸易挥发,使测定结果偏高(3)关闭 K1、K2,打开 K3;将装置内 CO2 排至干燥管中,提高 CO2 吸收率;偏高(4)2110(mm)11m 100%解析:(1)A 可用氢氧化钠溶液(合理即可),吸收空气中的 CO2,避免因 CO2 而产生实验误差;仪器 a 的名称为分液漏斗。故答案为:吸收空气中的 CO2;分液漏斗。2526(2)B 装置内发生反应的化学方程式为 CaCO3+2H2NSO3HCa(H2NSO3)2
71、+H2O+CO2;实验中不用盐酸,因为盐酸易挥发,会和 CO2 混合在一起,使测定结果偏高。故答案为:CaCO3+2H2NSO3HCa(H2NSO3)2+H2O+CO2;盐酸易挥发,使测定结果偏高。(3)接下来进行的操作是:打开 K1、K2,关闭 K3,通空气一段时间,关闭 K1、K2,打开 K3,打开仪器 a 活塞,滴入氨基磺酸溶液,待 B 装置中无气泡产生,关闭仪器 a 活塞;再次打开 K1,通空气一段时间,第二次通入空气目的是将装置内 CO2 排至干燥管中,提高 CO2 吸收率,干燥管的作用吸收空气中的 CO2 和 H2O,不使用干燥管会导致测定结果偏大。故答案为:关闭 K1、K2,打开
72、 K3;将装置内 CO2 排至干燥管中,提高 CO2 吸收率;偏高。(4)干 燥 管 在 实 验 前 后 重 量 分 别 为 m1 克 和 m2 克,则 生 成 二 氧 化 碳 为(m2-m1)g,由 反 应CaCO3+2H2NSO3HCa(H2NSO3)2+H2O+CO2可知,样品中钙的质量分数为21(mm)40g/mol44g/molmg 100%=2110(mm)11m 100%。故答案为:2110(mm)11m 100%。题型 04定量实验(二)答案:(1)d(2)蓝色变为无色;还原性(3)0.053;偏大(4)取样,先加入足量稀盐酸酸化,再加入氯化钡溶液,若产生白色沉淀,则含有硫酸根
73、离子,若未产生白色沉淀,则不含硫酸根离子;C+2H2SO4 2SO2+CO2+2H2O;(5)提高 SO2 的纯度,提高 SO2 的浓度(或富集 SO2)解析:(1)装置 A 控制气体的流速,故装置 A 中所装试剂不与气体反应,且不减少二氧化硫的含量,故用饱和 NaHSO3溶液。故答案为:d。2627(2)装置 B 中含淀粉的碘水,碘单质与二氧化硫反应,当反应完全时,碘单质消耗完全,故溶液由蓝色变为无色,体现二氧化硫的还原性。故答案为:蓝色变为无色;还原性。(3)二氧化硫与碘单质反应的方程式为:SO2+I2+2H2O2HI+H2SO4,消耗了 50.00 mL 含 I2 1.000103mol
74、/L 的溶液,n(SO2)n(I2)0.05 L1.000103mol/L5105mol,在标准状况下,V(SO2)5105 mol22.4 L/mol1.12103 L1.12 mL,则燃煤烟气中 SO2 的体积分数为1.12mL20mL 1.12mL 0.053,若读数时水准管内液面高于量气管内液面,使得量气管的体积偏小,则结果将偏大,故答案为:0.053;偏大;(4)硫酸根离子的检验方法为:取样,先加入足量稀盐酸酸化,再加入氯化钡溶液,若产生白色沉淀,则含有硫酸根离子,若未产生白色沉淀,则不含硫酸根离子,步骤中,由硫酸得到二氧化硫,需要加入还原剂,化学方程式为 C+2H2SO4 2SO2
75、+CO2+2H2O。故答案为:取样,先加入足量稀盐酸酸化,再加入氯化钡溶液,若产生白色沉淀,则含有硫酸根离子,若未产生白色沉淀,则不含硫酸根离子;C+2H2SO4 2SO2+CO2+2H2O;(5)SO2 的吸附、转化、热再生的主要目的是提高 SO2 的纯度,提高 SO2 的浓度(或富集 SO2)。故答案为:提高 SO2 的纯度,提高 SO2 的浓度(或富集 SO2)。题型 04定量实验(三)答案:(1)镀锌铁皮表面没有气泡产生(2)CO2(3)C;浅黄色;Fe3+在溶液中呈黄色,H3PO4 与 Fe3+可生成无色Fe(HPO4)2,以免影响滴定终点判断;b;e;a;d;c;g;67.12%;
76、偏大解析:废旧镀锌铁皮加入氢氧化钠溶液中反应,锌溶解生成偏锌酸钠和氢气,铁不溶解,过滤得到滤液 A 为 Na2ZnO2,调节溶液 pH 生成氢氧化锌沉淀。不溶物为铁等,用硫酸溶解生成硫酸亚铁,加入适量过氧化氢,调节溶液pH12,部分 Fe2+被氧化为 Fe3+,得到含 Fe2+、Fe3+的 B 溶液,加入碱、加热生成四氧化三铁。2728(1)Zn 与碱溶液反应有氢气生成,镀锌层完全反应,不再有氢气生成,镀锌层完全反应的实验现象是:镀锌铁皮表面没有气泡产生。故答案为:镀锌铁皮表面没有气泡产生。(2)加入 X 调节 pH,使 ZnO22-转化为 Zn(OH)2 沉淀,同时 Zn(OH)2 不能溶解
77、,需要用弱酸性物质,可以通入 CO2。故答案为:CO2。(3)实验中量取标准液体积、待测液体积的移液管需要润洗。故选:C。少量的 Fe3+使溶液呈浅黄色,当溶液的颜色变为浅黄色时,表明大部分 Fe3+被还原为 Fe2+。故答案为:浅黄色。Fe3+在溶液中呈黄色,H3PO4 与 Fe3+可生成无色Fe(HPO4)2,以免影响滴定终点判断。故答案为:Fe3+在溶液中呈黄色,H3PO4 与 Fe3+可生成无色Fe(HPO4)2,以免影响滴定终点判断。自来水洗涤后,滴定管旋塞处涂凡士林,然后检验是否漏水,再进行润洗,加入标准液,赶气泡,调液面,故正确操作并列出字母:自来水洗涤滴定管旋塞处涂凡士林bea
78、dcg。故答案为:b;e;a;d;c;g。根据 Fe 元素守恒、电子转移守恒,可得关系式:2Fe3O46Fe2+Cr2O72,则 n(Fe3O4)2n(K2Cr2O7)0.017molL123.5103 L2,故样品中 Fe 元素质量为:0.017 molL123.5103 L2 25025 356 g/mol1.342 g,故 Fe3O4 样品中铁元素的质量分数为:1.342g2.000g 100%67.12%。故答案为:67.12%。滴定前装有 K2Cr2O7 标准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡,而滴定结束后气泡消失,消耗标准液的体积偏大,则测定结果将偏大。故答案为:偏大。题型 04定量实验(
79、四)答案:(1)15(2)KCl、Cl2;产生的氯气会污染环境(3)将黄铁矿粉碎,加入足量的过氧化钠,两者充分均匀混合(4)d;1.6(1cV)100%;bc2829解析:(1)反应中只有过氧化钠中氧元素化合价降低,FeS2 中 Fe 元素化合价由+2 价升高为硫酸铁中+3 价,S 元素由-1 价升高为硫酸铁、硫酸钠中的+6 价,故 1 mol FeS2 被完全氧化,转移电子的物质的量为1 mol3 226115 mol()。故答案为:15。(2)反应中 Cl 元素的化合价由+5 价降低为 KCl 中-1 价、Cl2 中 0 价,故 KCl、Cl2 是还原产物;用 KClO3 氧化焙烧生成氯气
80、,会污染环境。故答案为:KCl、Cl2;产生的氯气会污染环境。(3)为保证黄铁矿充分氧化,“氧化焙烧”前需要采取的措施是:将黄铁矿粉碎,加入足量的过氧化钠,两者充分均匀混合。故答案为:将黄铁矿粉碎,加入足量的过氧化钠,两者充分均匀混合。(4)滴定管最大刻度下方没有刻度,若某一时刻的读数为 15.00 mL,此时滴定管中 H2Y2溶液的体积50.00 mL15.00 mL35.00 mL。故答案为:d。先用 Pb2+将 SO42沉淀生成 PbSO4,再用 H2Y2滴定剩余的 Pb2+,由 Pb2+SO42PbSO4、Pb2+H2Y2PbY2+2H+,可知 n(Pb2+)n(SO42)+n(H2Y
81、2),根据 S 原子守恒:n(SO42)n(S),则 n(S)n(Pb2+)n(H2Y2)0.02L0.05 mol/LV103Lc mol/L(1cV)103 mol,故 0.5000g 样品中 S 元素总物质的量为:(1cV)103 mol250 mL10 mL=25(1cV)103 mol,则 S 元素的质量分数为:325(1cV)10 mol 32g/mol0.500g 100%1.6(1cV)100%。故答案为:1.6(1cV)100%。a.步骤 1 锥形瓶洗净后,不影响溶液中硫酸根的物质的量,对实验结果没有影响,故 a 不选;b.步骤 2 控制的 pH 较大,产生了少量碱式碳酸铅沉
82、淀,相当于沉淀了 SO42,沉淀 SO42消耗的 Pb2+偏大,测得的硫的质量分数偏大,故 b 选;c.步骤 3 沉淀未用蒸馏水充分洗涤,沉淀表面会附着 Pb2+,相当于沉淀 SO42消耗的 Pb2+偏大,测得的硫的质量分数偏大,故 c 选;d.步骤 4 起始读数时平视,终点时仰视,标准溶液体积多少判断,测定剩余的 Pb2+偏大,则沉淀 SO42消耗的 Pb2+偏小,测得的硫的质量分数偏小,故 d 不选。故答案为:bc。2930题型 04定量实验(五)答案:(1)5NO+3MnO4+4H+5NO3+3Mn2+2H2O(2)2Na2O2+2H2O4NaOH+O2;2NO+O22NO2(3)在 A
83、、B 之间增加装有水的洗气瓶(4)40(5)维生素 C;加入蒸馏水至 10mL;紫红色比色阶浅解析:(1)高锰酸钾具有氧化性,能将一氧化氮氧化,反应的离子方程式为:5NO+3MnO4+4H+5NO3+3Mn2+2H2O。故答案为:5NO+3MnO4+4H+5NO3+3Mn2+2H2O。(2)金属铜和稀硝酸制得的一氧化氮中含有水,水会和过氧化钠发生反应产生氧气,2Na2O2+2H2O4NaOH+O2,生成的氧气极易把一氧化氮氧化为二氧化氮,即 2NO+O22NO2。故答案为:2Na2O2+2H2O4NaOH+O2;2NO+O22NO2。(3)由于获得一氧化氮所用的硝酸具有挥发性,制得的 NaNO
84、2 中混有较多的 NaNO3 杂质,这样会干扰实验结果,可以在 A、B 之间增加装有水的洗气瓶,减小实验误差。故答案为:在 A、B 之间增加装有水的洗气瓶。(4)甲待测液颜色与号色阶相同,则甲同学制得的样品中 NaNO2 的纯度是-340 10 g 100 0.010.1g 100%=40%。故答案为:40。(5)要和(4)中的甲同学的实验方案形成对比试验,同样可以是先取 5 mL 待测液,然后加入维生素 C,并加入1 mL M 溶液,最后加入蒸馏水至 10 mL,若紫红色比色阶浅,说明亚硝酸钠的含量低,则可以证明维生素 C 可以有效降低 NaNO2 的含量。故答案为:维生素 C;加入至蒸馏水
85、 10 mL;紫红色比色阶浅。3031第二章 反应原理综合题型 01化学平衡与能量变化综合(一)答案:(1)A;催化剂 A 在较低温度下具有较高的催化活性,使用催化剂 A 合成氨时,一方面可节约能源,另一方面低温有利于合成氨反应正向进行;活化能越大,反应速率越慢(2);平衡常数 K=250,保持平衡时的温度和压强不变,再向容器中充入 3mol 的 CO2,此时 Qc=500K,反应逆向进行;(3)阴极;6NH26eN2+4NH3;2NH4+2eH2+2NH3解析:(1)由图可知,催化剂 A 在较低温度下具有较高的催化活性,且合成氨反应是放热反应,低温对氨的合成有利,所以实际生产中适宜选择的催化
86、剂是 A。故答案为:A;催化剂 A 在较低温度下具有较高的催化活性,使用催化剂 A 合成氨时,一方面可节约能源,另一方面低温有利于合成氨反应正向进行。活化能越大,反应速率越慢,故第一步反应的活化能 E1第二步反应的活化能 E2。故答案为:;活化能越大,反应速率越慢。(2)根据题意列三段式:2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(l)(单位:mol/L)起始量0.60.300转化量0.40.20.20.2平衡量0.20.10.20.23132平衡常数 K=223211c(NH)c(CO)(0.2)0.1250,保持平衡时的温度和压强不变,再向容器中充入 3 mol 的CO2,
87、则体积增大到 20 L,Qc21(0.1)0.2500K,反应逆向进行,v 正v 逆。故答案为:;平衡常数 K=250,保持平衡时的温度和压强不变,再向容器中充入 3 mol 的 CO2,此时 Qc=500K,反应逆向进行。保持平衡时的温度和体积不变,25 min 时再向容器中充入 2 mol NH3 和 1 mol CO2,在 40 min 时重新达到平衡,与原平衡为等效平衡,平衡时浓度相同,则 2550 min 内 NH3 的浓度变化曲线为(3)根据图知,X 电极上生成氢气,Y 电极上生成氮气,X 电极上得到电子发生还原反应,Y 电极上失电子发生氧化反应,所以 X 为阴极,Y 为阳极。故答
88、案为:阴极。阳极上 NH2失电子生成氮气和氨气,电极反应式为 6NH26eN2+4NH3。故答案为:6NH26eN2+4NH3。图 3 中电解质改用 NH4Cl,则 NH4+在阴极放电生成 H2 和 NH3,电极反应式为 2NH4+2eH2+2NH3。故答案为:2NH4+2eH2+2NH3。题型 01化学平衡与能量变化综合(二)答案:(1)+226.7kJmol1(2)CO+CO322e2CO2(3)乙酸;Cu/Al2O3(4)4mol;3Fe3O4=高温O2+10Fe0.9O(5)3:5;3233解析:(1)已知:C(s)+O2(g)CO2(g)H1-393.5 kJmol12H2(g)+O
89、2(g)2H2O(l)H2-571.6 kJmol12C2H2(g)+5O2(g)4CO2(g)+2H2O(l)H3-2599 kJmol1根据盖斯定律:2+0.50.5 即可得:2C(s)+H2(g)C2H2(g)H(-393.52571.60.5+25990.5)kJmol1+226.7 kJmol1。(2)电池的总反应为:2CO+O22CO2,正极反应为 2CO2+O2+4e2CO32,所以负极的电极反应式为:CO+CO322e2CO2。故答案为:CO+CO322e2CO2。(3)由图 1 可知液体产品选择性最高的是乙酸,其对应的催化剂为 Cu/-Al2O3。故答案为:乙酸;Cu/-Al
90、2O3。(4)根据图所示,过程是 Fe0.9O 和 CO2 反应生成 Fe3O4 和 C,化学方程式是 10Fe0.9O+CO2=太阳能3Fe3O4+C,每分解 1 mol CO2 产生 1 mol C,电子转移数为 1 mol44 mol;过程中 Fe3O4 高温分解成 O2 和 Fe0.9O,化学方程式是 3Fe3O4=高温O2+10Fe0.9O。故答案为:4 mol;3Fe3O4=高温O2+10Fe0.9O。(5)一定条件下向恒容密闭容器中充入 0.1 mol CH4 和 0.2 mol H2S,则CH4(g)+2H2S(g)CS2(g)+4H2(g)(单位:mol)起始量0.10.20
91、0转化量x2xx4x平衡量0.1-x0.2-2xx4xX 点 CH4 物质的量分数H2 物质的量分数,则 0.1-x4x,x0.02mol,转化率(CH4)0.02mol1=0.1mol5变化量起始量,Y 点 H2S 物质的量分数H2 物质的量分数,则 0.2-2x4x,x130mol,转化率(CH41 mol130=0.1mol3变化量起始量),X 点与 Y 点甲烷的平衡转化率之比为 1 1:5 3 3:5,升高温度,H2 的物质的量分数增加,则平衡正移,平衡常数增大,故 Z 点平衡常数 K(Z)K(Y),故答案为:3:5;。3334题型 01化学平衡与能量变化综合(三)答案:(1)3232
92、c(H O)c(H);Fe3O4(2)催化剂;400;3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)H+825 kJ/mol;副反应生成氢气使反应平衡左移,HCl 转化率下降(3)4.54105;2FeO42+6e+5H2OFe2O3+10OH解析:(1)反应:Fe2O3(s)+3H2(g)2Fe(s)+3H2O(g)H1+89.6 kJ/mol,反应的平衡常数 K=3232c(H O)c(H),该反应在高温下进行,高温下铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,最易生成的副产物是 Fe3O4。故答案为:3232c(H O)c(H);Fe3O4。(2)图象可知,加入水蒸气和无水蒸气条件下
93、,反应速率不同,最后达到相同平衡,所以加入水蒸气是做催化剂。故答案为:催化剂。图象分析可知,随温度升高,HCl 转化率减小,说明升温平衡逆向进行,正反应为放热反应,H30,气体压强之比等于气体物质的量之比,设起始量 HCl 物质的量为 2 mol,达到平衡状态生成氢气物质的量为 x,Fe(s)+2HCl(g)FeCl2(l)+H2(g)起始量(mol)20变化量(mol)2xx平衡量(mol)22xx图象中表示起始和平衡状态下的压强之比4:2.4,气体压强之比等于气体物质的量之比:242-x2.4,x0.8,HCl 的转化率为 0.8,图 b 得到 HCl 转化率 0.8 时,对应反应的温度为
94、 400。故答案为:;400。高于 500后,有水蒸气加入,HCl 的转化率减小,曲线 n 发生的副反应为铁和水蒸气反应,结合热化学方程式计算得到铁和水蒸气反应的热化学方程式,反应:Fe2O3(s)+3H2(g)2Fe(s)+3H2O(g)H1+89.6kJ/mol反应:4Fe2O3(s)+Fe(s)3Fe3O4(s)H2+2833.4kJ/mol3435盖斯定律计算(反应反应4)13得到 3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)H+825 kJ/mol,曲线 n 中 HCl转化率明显降低的原因是:副反应生成氢气使反应平衡左移,HCl 转化率下降。故答案为:3Fe(s)+4H
95、2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)H+825 kJ/mol;副反应生成氢气使反应平衡左移,HCl 转化率下降。(3)0.0056 g 生石灰物质的量=0.0056g56g/mol 0.0001 mol,c(Ca2+)0.0001 mol/L,结合 Ksp(CaFeO4)c(Ca2+)c(FeO42)4.54109 计算得到,原高铁酸钠溶液的物质的量浓度94.54 100.0001mol/L4.54105 mol/L。故答案为:4.54105。用 K2FeO4 代替 MnO2 制备的碱性干电池(KOH 做电解液),正极反应生成 Fe2O3,正极电极反应为:2FeO42+6e+5H2OFe2
96、O3+10OH。故答案为:2FeO42+6e+5H2OFe2O3+10OH。题型 01化学平衡与能量变化综合(四)答案:(1)高温;+83 kJmol1(2)20;B(3)75%;10;正向移动解析:(1)(g)(g)+H2(g)H+124 kJmol1,反应为气体体积增大的吸热反应,S0,H0,满足反应自发进行的判断依据是HTS0,反应在高温下有利于自发进行;(g)(g)+H2(g)H+124 kJmol1H2(g)+CO2(g)CO(g)+H2O(g)H-41 kJmol1盖斯定律计算+得到(g)+CO2(g)(g)+CO(g)+H2O(g)的H+83 kJmol1。故答案为:高温;+83
97、 kJmol1。3536(2)-BEB 收率B=BE 生成消耗苯乙烯的物质的量苯乙烯消耗的总物质的量100%80%,不考虑副反应,生成-BEB 消耗苯乙烯的物质的量+生成-BEB 消耗苯乙烯的物质的量苯乙烯消耗的总物质的量,所以 R 点-BEB 的收率B=BE 生成消耗苯乙烯的物质的量苯乙烯消耗的总物质的量100%180%20%。A80时,苯乙烯与 HBr 反应的逆反应 K 值很小,故 A 错误;B60 min 后-BEB 收率降低,可能是-BEB 的收率升高,-BEB 选择性提高,故 B 正确;C其他条件一定,增大 n(HBr):n(苯乙烯)值,就是增大 n(HBr),HBr 转化率会减小,
98、故 C 错误;D反应时间小于 60 min,为了使反应顺利进行,HBr 的通入速度要略大于反应速度才行,故 D 错误。故答案为:B。(3)C6H5-CHCH2(g)+HBr(g)-BEB(g)(单位:mol/L)C6H5-CHCH2(g)+HBr(g)-BEB(g)起始量0.40.400.30.30变化量0.10.10.10.20.20.2平衡量0.30.30.10.10.10.2650苯乙烯的平衡转化率0.1mol/L0.2mol/L=100%=100%0.4mol/L转化的苯乙烯苯乙烯总量75%,反应 1 的平衡常数为0.1mol/L=0.1mol/L0.1mol/L平衡时生成物浓度幂之积
99、平衡时反应物浓度幂之积=10。故答案为:75%;10。650,平衡后-BEB(g)的物质的量分数0.2mol/L0.1mol/L0.1mol/L0.40,720时重复上述反应,平衡后-BEB(g)的物质的量分数 0.27,温度升高,平衡向逆反应方向移动,说明正反应为放热反应,则反应 2 的H0。故答案为:。平衡后,向该容器中充入 0.5 mol-BEB,则反应 1 向逆反应方向移动,苯乙烯与 HBr 浓度增大,反应 2向正反应方向移动。故答案为:正向移动。3637题型 01化学平衡与能量变化综合(五)答案:(1)-2165(2)BH48e+8OHBO2+6H2O(3)6.0;50(4)1(5)
100、I;0.20;2.484解析:(1)已知:B2H6(g)+3O2(g)B2O3(s)+3H2O(g)H1-2033 kJmol1H2O(g)H2O(l)H2-44.0 kJmol1根据盖斯定律+3 可得:B2H6(g)+3O2(g)B2O3(s)+3H2O(l)H1-2165kJmol1。故答案为:-2165。(2)根据总方程,正极为氧气,负极 NaBH4 溶液,放电得到 BO2,故负极电极反应为:BH48e+8OHBO2+6H2O。故答案为:BH48e+8OHBO2+6H2O。(3)根据图可知,pH 为 6.0,反应温度为 50时,残余镍浓度最低,此为最佳条件。故答案为:6.0;50。(4)
101、反应的 K=321c(H),平衡时得 c(H2)1 molL1温度不变,将体积缩小至原来的一半,平衡正向移动,因为温度不变,K 始终不变,故达到新的平衡时 c(H2)1 mol/L。故答案为:1。(5)反应历程中慢反应控制总反应的速率,故为 I。故答案为:I。已知,vkc2(NO)c(H2),则 a 组与 b 组有:va:vbkca2(NO)ca(H2):kcb2(NO)cb(H2),有 0.414:1.656k0.1020.10:kX20.10,解得 X0.20,同理,a 组与 c 组有:va:vckca2(NO)ca(H2):kcc2(NO)cc(H2),有 0.414:Yk0.1020.
102、10:k0.1020.60,解得 Y2.484。故答案为:0.20;2.484。3738题型 01化学平衡与能量变化综合(六)答案:(1)60%;C(2)ACE(3)保持压强为 P2,将温度由 250升高到 300和保持温度为 300,将压强由 P3 增大到 P1;75%;(4)2n CO2+12n H+12n e+4n H2O;2.24105解析:(1)根据表可知,CuO 质量分数为 60%时甲醇的产率最高,二氧化碳的转化率最大,故 CuO 质量分数为 60%的催化效果最佳。故答案为:60%。恒温恒容条件,在密闭容器中通入等物质的量的 CO2 和 H2,设均为 a mol,转化 CO2 为
103、x mol,CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)n(起始)aa00n(转化)x3xxxn(平衡)a-xa-3xxxA容器内 CO2 的体积分数为 ax2a2x0.5,则容器内 CO2 的体积分数为定值,不能说明反应的平衡状态,故 A 错误;BCO2 和 H2 转化率的比值为 x 3x:aa =1:3,CO2 和 H2 转化率的比值为定值,不能说明反应的平衡状态,故B 错误;C水分子中断裂 2NA 个 OH 键,同时氢分子中断裂 3NA 个 HH 键,说明正逆反应速率相等,达到平衡状态,故 C 正确;D容器内混合气体若全为 CO2 和 H2,则平均摩尔质量为 23 g/mol
104、,若全为 CH3OH 和 H2O,平均摩尔质量为 25 g/mol,由于可逆反应达到平衡状态时是四者的共同体,所以气体的平均相对分子质量应该在 2325,且保持不变,故 D 错误。故答案为:C。3839(2)A上述反应的H(419510)kJ/mol-91 kJ/mol,故 A 正确;Ba 反应正反应的活化能为 419 kJ/mol,故 B 错误;C由图象曲线变化和能量变化可知,b 过程中生成物能量高,则第阶段为吸热反应,第阶段生成物能量低于反应物,反应为放热反应,故 C 正确;Db 过程使用催化剂后降低了反应的活化能,加快反应速率,不改变反应的H,故 D 错误;Eb 过程中第阶段的活化能小于
105、第阶段的活化能,反应速率快,反应速率:第阶段第阶段,故 E 正确。故答案为:A、C、E。(3)图象分析可知温度一定,压强越大平衡正向进行,甲醇体积分数越大,压强 P2P1,平衡由 A 点移至 C点是升温平衡逆向进行,保持压强为 P2,将温度由 250升高到 300,甲醇体积分数减小,D 点移至 B 点是压强增大,保持温度为 300,将压强由 P3 增大到 P1;c 点时甲醇的体积分数 50%,在 1 L 的恒定密闭容器中按物质的量之比 1:2 充入 CO 和 H2,设 CO 物质的量为 1 mol,氢气物质的量为 2 mol,设一氧化碳消耗物质的量为 y,CO(g)+2H2(g)CH3OH(g
106、)起始量(mol/L)120变化量(mol/L)y2yy平衡量(mol/L)1-y2-2yyy32y 50%,解得 y0.75 mol,CO 的转化率=0.75mol1mol 100%75%。故答案为:保持压强为 P2,将温度由 250升高到 300和保持温度为 300,将压强由 P3 增大到 P1;75%。甲和乙两个恒容密闭容器的体积相同,向甲中加入 1 mol CO 和 2 mol H2,向乙中加入 2 mol CO 和 4 mol H2,测得不同温度下 CO 的平衡转化率如图,乙的起始量是甲的二倍,压强增大平衡正向进行,则 L、M 两点容器内压强:P(M)2P(L);M 点和 L 点比较
107、,M 点温度高,平衡逆向进行,平衡常数:K(M)K(L)。故答案为:;。(4)2n CO2,碳的化合价从+4 变为-2,每个 C 原子得到 6 个电子,则 2n CO2 总共得到 12n个电子,根据电荷守恒可得该电极反应式为:2n CO2+12n e+12n H+4n H2O。故答案为:2n CO2+12n H+12n e+4n H2O。3940工业上生产 1.4102 kg 的 LDPE,根据 2n CO2LDPE 可知,需要二氧化碳的物质的量为:51.4 10 g28ng/mol 2n1104 mol,理论上需要标准状况下 CO2 的体积是:22.4 L/mol1104 mol2.2410
108、5 L。故答案为:2.24105。题型 01化学平衡与能量变化综合(七)答案:(1)CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)H-163 kJ/mol(2)温度超过 250时,催化剂的催化效率降低;增大反应压强、增大 CH4 的浓度(或及时分离出乙酸);3Cu2Al2O4+32HNO36Cu(NO3)2+6Al(NO3)3+2NO+16H2O(3);(4)3ClO+2NH3N2+3Cl+3H2O解析:(1)CO2 和 H2 为原料制备 CH4 的方程式为 CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g),CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)H1+247 kJm
109、ol1,CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)H2+205 kJmol1根据盖斯定律2 计算 CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)的焓变H-163 kJ/mol。故答案为:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g)H-163 kJ/mol。(2)催化剂催化效率受温度影响,温度超过 250时,催化剂的催化效率降低,导致乙酸的生成速率减小。故答案为:温度超过 250时,催化剂的催化效率降低。为了提高该反应中 CO2 的转化率,改变条件时应该使平衡正向移动,增大 CH4 的浓度或增大压强或及时分离出乙酸都能使平衡正向移动,从而提高 CO2 转化率。故答案为:
110、增大反应压强、增大 CH4 的浓度(或及时分离出乙酸)。将 Cu2Al2O4 溶解在稀硝酸中,亚铜离子发生氧化还原反应生成铜离子,该物质和稀硝酸反应生成硝酸铜、硝酸铝、NO 和水,反应的化学方程式为 3Cu2Al2O4+32HNO36Cu(NO3)2+6Al(NO3)3+2NO+16H2O。故答案为:3Cu2Al2O4+32HNO36Cu(NO3)2+6Al(NO3)3+2NO+16H2O。4041(3)Q、M 两点在同一等温曲线上,但 M 点压强高,所以 M 点反应速率大,即 Q 点的 v 正M 点的 v 逆。故答案为:。达到 N 点的平衡状态后,再向容器中充入 1 mol N2 和 3 m
111、ol H2,达到新的平衡时,N2、H2、NH3 的含量不变,即达到新平衡时 NH3 的物质的量分数仍然为 20%。故答案为:。(4)根据流程可知,NH3、NaClO 是反应物,次氯酸、盐酸、氢氧化钠为中间产物,氯化钠、氮气和水是生成物,离子方程式为 3ClO+2NH3N2+3Cl+3H2O。故答案为:3ClO+2NH3N2+3Cl+3H2O。题型 01化学平衡与能量变化综合(八)答案:(1)(2)2a+3b5(3);k正k逆;(4)0.60.7;氨碳比在 4.5 时,需要氨气较多,生产成本提高,但 CO2 的转化率增大不多;0.51解析:(1)羟氨为羟基和氨基形成的共价化合物,氮原子形成三个共
112、价键,电子式为:。(2)已知:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(g)H1-a kJ/mol4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)H2-b kJ/mol所求反应为:4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+6H2O(g),该反应可由2+35得到,根据盖斯定律,该反应的焓变为H=122 H+3 H2a3b=55。(3)第一步反应为快平衡,第二步反应为慢反应,第一步的反应速率快,所以反应速率 v(第一步逆反应)v(第二步反应)。故答案为:。4142反应达到平衡时,v 正v 逆,即 k 正c2(NO)k 逆c(N2O2),K=222kc(N O)c(NO)k正逆,反
113、应为放热反应,升高温度不利于反应正向进行,K 减小,则 k 正增大的倍数k 逆增大的倍数。故答案为:kk正逆;。(4)氨碳比相同时曲线二氧化碳的转化率大,所以生产中选用水碳比的数值为 0.60.7。故答案为:0.60.7。氨碳比在 4.5 时,需要氨气较多,但依据图象分析二氧化碳转化率增大不多,工业合成氨生成工艺较复杂,降低生产成本,所以氨碳比控制在 4.0 左右。故答案为:氨碳比在 4.5 时,需要氨气较多,生产成本提高,但 CO2 的转化率增大不多。曲线中水碳比为 1,初始时 c(CO2)1 mol/L,则 c(H2O)1 mol/L,由于平衡常数 K 只与温度有关,所以选择氨碳比为 4.
114、0,此时 CO2 平衡转化率60%,即初始浓度:c(CO2)1 mol/L、c(H2O)1 mol/L、c(NH3)4 mol/L,2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g)初始量(mol/L)411变化量(mol/L)1.20.60.6平衡量(mol/L)2.80.41.6则平衡常数 K22232c(H O)1.6c(NH)c(CO)(2.8)0.40.51。故答案为:0.51。题型 01化学平衡与能量变化综合(九)答案:(1)(2)BD(3)0.25;4243(4)反应的活化能小于反应的活化能,相同条件下反应的反应速率大于反应速率,所以一开始 CH3OCH3含量显著上
115、升,后随着反应的进行,CH3OH 浓度减小,H2O(g)浓度变大,促使反应平衡左移,CH3OCH3含量又有所下降;增大压强或使用催化剂解析:(1)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)属于自发反应,应满足HTS0,而该反应S0,故H0。故答案为:。(2)A反应前后质量和体积一直不变,所以密度一直不变,不能判断平衡,故 A 错误;B反应前后质量不变,但物质的量在变,所以平均相对分子质量保持不变,说明反应达平衡状态,故 B 正确;C生成 CH3OH 的速率与生成 H2 的速率等于系数之比,才能证明正逆反应速率相等,此时给定的条件不能判断平衡,故 C 错误;D反应过程中 CO 体积分数始终保持不变
116、,故不能说明该反应达到平衡状态,故 D 正确。故答案为:BD。(3)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)起始(mol)120转化(mol)0.81.60.8平衡(mol)0.20.40.8容器的容积为 0.1 L,平衡时 c(CO)2 mol/L,c(H2)4 mol/L,c(CH3OH)8mol/L,该反应的平衡常数K=8=2420.25;若 H2 和 CO 的物质的量之比为 n:1(维持反应过程中压强 P3 不变),相应平衡体系中 CH3OH 的物质的量分数为 x,开始时随着 n 逐渐增大,甲醇的物质的量分数 x 逐渐增大,当 n0.4mol0.2mol 2 时,甲醇的体积分数达到最大
117、,最大值为:0.80.20.40.8 0.57,最后随着 n 的增大,甲醇的体积分数开始逐渐减小,据此画出 x 随n 变化的示意图为:。4344故答案为:0.25;。(4)在一定温度下,在恒容容器中进行合成甲醚的反应,测得 CH3OCH3 含量随着时间的推移,先增大后减小,运用碰撞理论说明的原因是,反应的活化能小于反应的活化能,相同条件下反应的反应速率大于反应速率,所以一开始 CH3OCH3 含量显著上升,后随着反应的进行,CH3OH 浓度减小,H2O(g)浓度变大,促使反应平衡左移,CH3OCH3 含量又有所下降。故答案为:反应的活化能小于反应的活化能,相同条件下反应的反应速率大于反应速率,
118、所以一开始CH3OCH3 含量显著上升,后随着反应的进行,CH3OH 浓度减小,H2O(g)浓度变大,促使反应平衡左移,CH3OCH3 含量又有所下降。不改变反应时间和温度,一定能提高 CH3OCH3 选择性的措施有增大压强、使用对反应催化活性更高的催化剂。故答案为:增大压强或使用催化剂。题型 01化学平衡与能量变化综合(十)答案:(1)CO(g)+2H2(g)CH3OH(l)H-125.6 kJ/mol(2)6.60kPa;4.4104;1.54102;(3)22.7%;5.7103解析:(1)CO 与 H2 合成液态甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(l),已知:3CO(g)
119、+6H2(g)CH3CHCH2(g)+3H2O(g)H1-301.3 kJ/mol,3CH3OH(g)CH3CHCH2(g)+3H2O(g)H2-31.0 kJ/mol,CH3OH(g)CH3OH(l)H3-35.5 kJ/mol,所求反应可由-3 得到,根据盖斯定律,该反应的焓变为12H-H3+H3125.6 kJ/mol。故答案为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(l)H-125.6 kJ/mol。4445(2)反应为:CH3OCH3(g)CO(g)+H2(g)+CH4(g),容器内初始压强为 41.6 kPa,起始(mol)x000400s(mol)x(1)xxxt400s 时,p(C
120、H3OCH3)35 kPa,所以 135141.6,可得33=208,则 t400s 时,分压 p(CO)为 41.6kPa332086.60 kPa;由图象可知,v(CH3OCH3)与 p(CH3OCH3)是直线关系,则 n1,当 p(CH3OCH3)10.0 kPa时,v(CH3OCH3)4.4103 kPas1,即 4.4103 kPas110.0 k,k4.4104 s1,由图象可知,400s 时p(CH3OCH3)35.0 kPa,则 v(CH3OCH3)4.4104 s135.0 kPa1.54102 kPas1。故答案为:6.60 kPa;4.4104;1.54102。该温度下,
121、再向该容器中充入一定量 CH3OCH3,反而使其转化率降低,再次平衡时测得二甲醚转化率为a2,则 a2a1。故答案为:。(3)反应为:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),起始(mol)xx00平衡(mol)x-yx-yyyK22222c(CO)c(H)yc(CO)c(H O)(xy)1.44,则 y1.2(xy),得到 y6 x11,所以达到平衡时,CO 物质的量分数为xyxy100%xyxyyy2x100%22.7%。故答案为:22.7%。起始时 p(H2O)和 p(CO)相等,且 H2O 和 CO 的反应计量比为 1:1,所以反应过程中始终为22p(H O)p(CO)1;首先
122、根据温度不同,化学反应速率不同,到达平衡的时间不同进行初次分类,根据图象,b、c 分为一类,为467下,因为反应到达平衡的时间一样,且较长,a、d 分为一类,为 489下,因为反应到达平衡的时间一样,且较短,再由温度对反应的影响分别确定,反应为放热反应,温度越高平衡逆向进行,CO 分压越大,氢气分压越小,489时2Hp和 pCO 随时间变化关系的曲线分别是 a、d,467时2Hp和 pCO 随时间变化关系的曲线分别是 b、c,所以 467时,反应在 3090 min 内的平均速率v(CO)2.21 1.8760kPa/min5.7103kPa/min。故答案为:;5.7103。4546题型 0
123、1化学平衡与能量变化综合(十一)答案:(1)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H-49.4 kJ/mol(2)(3)0.5625;40%;4002187;增大压强,降低温度(或分离水蒸气)(4)温度变化时,反应 I 和反应 III 平衡移动方向相反,程度相同(5)H2;CO2+6e+5H2OCH3OH+6OH解析:(1)CO2(g)和 H2(g)的反应生成 CH3OH(g)的化学方程式 CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)H1+41.2 kJmol1CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H2-90.6
124、 kJmol1根据盖斯定律:反应 I+反应 II 计算 CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)的焓变H-49.4 kJ/mol,热化学方程式为 CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H-49.4 kJ/mol。故答案为:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H-49.4 kJ/mol。(2)恒压体系中,体系的压强始终不变,即不能判断反应是否达到平衡,故错误;反应 I 是气体体积不变的反应,容器的体积不变,各物质均为气体,所以混合气体密度始终不变,即不能判断反应是否达到平衡,故错误;反应无论是否达到平衡状态,始终有 v(H2)v(CO),即不
125、能判断反应是否达到平衡,故错误;CO 质量保持不变的状态是平衡状态的本质特征,故正确。故答案为:。(3)反应 III:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)是放热反应,反应三段式为,CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)起始量(mol/L)0.51.500变化量(mol/L)x3xxx平衡量(mol/L)0.5-x1.5-3xxx平衡时 H2O(g)的体积分数为 0.125,则x22x 0.125,解得 x0.2,平衡时 c(CO2)0.3 mol/L,c(H2)0.9 mol/L,c(CH3OH)c(H2O)0.2 mol/L,4647H2 的体积分数 c
126、(1.530.2)mol/L(20.22)mol/L 0.5625,CO2 的转化率0.2mol/L0.5mol/L100%40%。故答案为:0.5625;40%。平衡常数 K=32322c(CH OH)c(H O)0.20.2400c(CO)c(H)0.3(0.9)2187。故答案为:4002187。反应 III:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)正向是气体体积减少的放热反应,增大压强、降低温度、分离水蒸气等措施均可使平衡正向移动,提高甲醇的产率。故答案为:增大压强,降低温度(或分离水蒸气)。(4)反应 I 正向吸热,反应 III 正向放热,升高温度时,反应 I 正向进
127、行,反应 III 逆向进行,当二者进行的程度相当时,CO2 的体积分数会基本不变。故答案为:温度变化时,反应 I 和反应 III 平衡移动方向相反,程度相当。(5)反应 III:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)中,CO2 发生得电子的还原反应,H2 发生失电子的氧化反应,则通入 CO2 的电极为正极,通入 H2 的电极为负极,结合装置图中电子的流向可知,气体 A 为 H2,气体 B为 CO2,CO2 在正极上得电子生成 CH3OH,电极反应式为 CO2+6e+5H2OCH3OH+6OH。故答案为:H2;CO2+6e+5H2OCH3OH+6OH。题型 01化学平衡与能量变
128、化综合(十二)答案:(1)1.20102;2;1;D(2)-114;122KK;C(3)1570.8解析:(1)控制 c(NO)不变,由实验 1 和实验 2 相关数据可知,2211.20 101()y22.40 102,所以 y1;控制 c(H2)不变,由实验 4 和实验 5 相关数据可知,2114.80 101()x21.92 104,所以 x2;取实验 1 的数据,1.20102k(1.0)2(1.0)1,所以 k1.20102 L2mol2s1。故答案为:1.20102;2;1。4748实验 1 达到平衡后,NO 的平衡转化率为 a1,其他条件不变,若 NO 和 H2 的初始浓度均为 2
129、.0 molL1,相当于缩小容器体积,则平衡正向移动,NO 的转化率增大,即 a2a1。故答案为:。A断裂 2 mol HH 键同时生成 1 mol NN 键说明反应正在进行,不能说明达到化学平衡,故 A 不选;B2v(NO)v(N)正逆应为 2:1,故 B 不选;CNO 与 N2 物质的量之比需视具体的充入量和反应的正向进行程度,不能说明达到化学平衡,故 C 不选;D混合气体的密度为mv,反应前后 m 改变,V 不变,则改变,当不再变化可以说明化学反应达到平衡,故 D 选。故答案为:D。(2)反应可由2 得到,根据盖斯定律,反应的焓变为H3H12H2-198 kJ/mol+242 kJ/mo
130、l-114 kJ/mol,根据平衡常数计算公式可得K3=122KK。故答案为:-114;122KK。A充入大量的氮气增大体系的压强但不影响各组分浓度,不改变化学反应速率,故 A 不选;B从体系中分离出 SO3,反而使得化学反应速率减小,故 B 不选;C使用高效催化剂可以增大化学反应速率,故 C 选;D降低体系温度降低化学反应速率,故 D 不选。故答案为:C。(3)pH6,则溶液中 c(H+)106 mol/L,Ka1Ka222323c(H)c(SO)c(H SO),所以溶液中12227aa36223KKc(SO)1.54 101.02 10c(H SO)c(H)(10)1570.8。故答案为:
131、1570.8。题型 01化学平衡与能量变化综合(十三)答案:(1)+41.17 kJ/mol(2)CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)(3)副反应 2 正移,水蒸气浓度增大,抑制副反应 1 正移4849(4)分馏(5)温度低,反应速率慢,反应没有达到平衡(6)温度升高,主反应限度降低或温度升高,更利于副反应进行或温度升高,催化剂活性下降(7)ZrO2、MnO解析:(1)CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H-90.14 kJ/molCO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H-48.97 kJ/mol由盖斯定律可知,得到 CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2
132、O(g)H-48.97 kJ/mol(-90.14 kJ/mol)+41.17kJ/mol。故答案为:+41.17 kJ/mol。(2)合成前,焦炉气中甲烷需要在高温条件下和水蒸气催化生成 CO 和 H2,该反应的化学方程式为 CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。故答案为:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。(3)向焦炉气中补充少量 CO2,可以减少 CH3OCH3(g)的生成,结合平衡移动原理解释原因为副反应 2 正移,水蒸气浓度增大,抑制副反应 1 正移。故答案为:副反应 2 正移,水蒸气浓度增大,抑制副反应 1 正移。(4)将反应后气体冷凝可以得到粗甲醇,
133、沸点不同,则继续纯化的操作是分馏。故答案为:分馏。(5)实验测得相同时间,不同温度下甲醇产率图象如图所示。图中前两个数据点远远低于平衡产率,可能原因是温度低,反应速率慢,反应没有达到平衡。故答案为:温度低,反应速率慢,反应没有达到平衡。(6)图中后两个数据点呈现随温度升高而下降的趋势,对该趋势的解释合理是温度升高,主反应限度降低或温度升高,更利于副反应进行或温度升高,催化剂活性下降。故答案为:温度升高,主反应限度降低或温度升高,更利于副反应进行或温度升高,催化剂活性下降。(7)由表中数据可知,由可知,ZrO2 一定可以增加催化剂对甲醇选择性;由可知,MnO 一定可以增加催化剂对甲醇选择性。故答
134、案为:ZrO2、MnO。4950题型 02化学平衡与溶液综合(一)答案:(1)+3;4NaNO2320=2Na2O+4NO+O2;NaNO2+2Al+NaOH+H2O2NaAlO2+NH3(2)ClO+2NH3N2H4+Cl+H2O;N2H4H2ON2H5+OH;N2H4+HNO2N3H+2H2O;a解析:(1)Na 的化合价是+1 价,O 的化合价是-2 价,根据在化合物中正负化合价代数和为零,则 NaNO2 中 N 元素的化合价为+3。故答案为:+3。亚硝酸钠在 320C 时能分解产生氧化钠固体、一氧化氮和一种常见的助燃性气体,生成 NO 时 N 元素的化合价降低,则 O 元素的化合价升高
135、,该反应氧化产物为 O2,即发生:4NaNO2320=2Na2O+4NO+O2。故答案为:4NaNO2320=2Na2O+4NO+O2。亚硝酸钠具有氧化性,金属铝只有还原性,发生的反应是亚硝酸钠和金属铝之间的反应,发生反应为NaNO2+2Al+NaOH+H2O2NaAlO2+NH3。故答案为:NaNO2+2Al+NaOH+H2O2NaAlO2+NH3。(2)NaClO 氧化 NH3 可以制得肼的离子方程式为:ClO+2NH3N2H4+Cl+H2O,肼易溶于水,它是与氨类似的弱碱,则电离生成 OH和阳离子,电离方程式为 N2H4H2ON2H5+OH。故答案为:ClO+2NH3N2H4+Cl+H2
136、O;N2H4H2ON2H5+OH。氮的氢化物的相对分子质量为 43.0,其中氮原子的质量分数为 0.977,则氮氢原子个数比43 0.977 43 0.023:141 3:1,所以该氢化物是 N3H,肼和亚硝酸反应生成 N3H,所以其反应方程式为:N2H4+HNO2N3H+2H2O。故答案为:N2H4+HNO2N3H+2H2O。a反应 N2H62+N2H42N2H5+的化学平衡常数表达式为K=226252526b1221526242425b21c(N H)c(N H)c(OH)c(N H)c(OH)K10c(N H)c(N H)c(N H)c(N H)K10 109,所以pK-lg K-9.0
137、,故 a 错误;5051bN2H5Cl 溶液中存在电荷守恒:c(OH)+c(Cl)c(H+)+c(N2H5+)+2c(N2H62+),故 b 正确;cN2H5+的水解平衡常数为 Ka214w6b1K10K10 108Kb2,则 N2H5Cl 溶液呈酸性,所以溶液中 c(H+)c(OH),故 c 正确;d当溶液中 c(N2H4)c(N2H5+)时,溶液的 pOH6.0,则Kb12524c(N H)c(OH)c(N H)106,故 d 正确。故答案为:a。题型 02化学平衡与溶液综合(二)答案:(1)CN+H2OHCN+OH(2)CN+ClOCl+CNO;2CNO+2OH+3ClO2CO32+N2
138、+3Cl+H2O(3)有部分 NaClO 氧化了还原性有机物(4)只加入 NaOH 后无法将 Ni2+沉淀至排放标准,当加入 NaClONaOH 后,由于 ClO氧化了 CN,使 Ni(CN)42Ni2+4CN平衡向正反应方向移动,更多的 Ni2+游离出来,从而被 NaOH 完全沉淀至排放标准(1)(2)8.2107解析:(1)氰化钠为强碱弱酸盐,水解反应为:CN+H2OHCN+OH,溶液呈碱性。故答案为:CN+H2OHCN+OH。(2)CN和 ClO发生氧化还原反应先生成 Cl和 CNO,CNO接着被 ClO氧化为无污染的 CO2 和 N2,ClO被还原生成 Cl,第一步反应为:CN+ClO
139、Cl+CNO;第二步反应为:2CNO+2OH+3ClO2CO32+N2+3Cl+H2O。故答案为:CN+ClOCl+CNO;2CNO+2OH+3ClO2CO32+N2+3Cl+H2O。5152(3)分析得知,NaClONaOH 碱性氧化法去除氰化物的效率与 NaClO 的投入量有很大关系。经计算理论投入量m(NaClO):m(CN)6.65:1。但实际的投入量 m(NaClO):m(CN)20:1投入量远大于理论质量比的可能原因是:有部分 NaClO 氧化了还原性的有机物,使用量增大。故答案为:有部分 NaClO 氧化了还原性有机物。(4)只加入 NaOH 后无法将 Ni2+沉淀至排放标准,当
140、加入 NaClONaOH 后,由于 ClO氧化了 CN,使 Ni(CN)42Ni2+4CN平衡向正反应方向移动,更多的 Ni2+游离出来,从而被 NaOH 完全沉淀至排放标准。故答案为:只加入 NaOH 后无法将 Ni2+沉淀至排放标准,当加入 NaClO-NaOH 后,由于 ClO氧化了CN,使 Ni(CN)42Ni2+4CN平衡向正反应方向移动,更多的 Ni2+游离出来,从而被 NaOH 完全沉淀至排放标准。(1)H2O2 中,H 达到 2 电子结构,O 达到 8 电子结构,所以 H2O2 的电子式为:。(2)剩余总氰为 0.16 mgL1,除氰率达 80%,则氰的总量为:0.16 mgL
141、1(180%)0.80 mgL1,030 分钟氰的改变量为:c(CN)30.8 10 g/L 80%26g/mol 2.46105 mol/L,v(CN)5c CN2.46 10mol/Lt30min 8.2107 mol/(Lmin)。故答案为:8.2107。题型 02化学平衡与溶液综合(三)答案:(1)Ag+ClAgCl(2)2AgCl(s)+S2(aq)AgS(s)+2Cl(aq)(3)S+4H+6NO3SO42+6NO2+2H2O或 8NO3+Ag2S+8H+Ag2SO4+8NO2+4H2O(4)H2O2;Ag2S 的悬浊液;1O2、4NaCl、4AgCl、NaOH;C 中 O2 将
142、Ag2S 氧化生成 S 时有 Ag+游离出来,NaCl 中大量的 Cl与游离的 Ag+结合成 AgCl 沉淀,由于 c(Ag+)减小,有利于中反应平衡右移,C 中最终出现乳白色沉淀(5)NaCl 不过量或者隔绝氧气或者缩短存放时间5253解析:(1)氯化钠和硝酸银反应生成氯化银白色沉淀,离子方程式为 Ag+ClAgCl。故答案为:Ag+ClAgCl。(2)氯化银和硫化钠反应生成硫化银沉淀,方程式为 2AgCl(s)+S2(aq)AgS(s)+2Cl(aq)。故答案为:2AgCl(s)+S2(aq)AgS(s)+2Cl(aq)。(3)白色沉淀为氯化银,说明硫化银被氧气氧化生成了硫,硫和硝酸反应生
143、成二氧化氮和硫酸根离子和水,方程式为:S+4H+6NO3SO42+6NO2+2H2O;或认为硫化银被硝酸氧化,离子方程式为 8NO3+Ag2S+8H+Ag2SO4+8NO2+4H2O。故答案为:S+4H+6NO3SO42+6NO2+2H2O 或 8NO3+Ag2S+8H+Ag2SO4+8NO2+4H2O。(4)实验要探究的是氧气对反应的影响,装置内产生氧气,因为烧瓶内已有二氧化锰存在,说明 E 中加入的为过氧化氢(H2O2)。故答案为:H2O2。B 中应做对比实验,对比实验应该不含氯化钠溶液,即为 Ag2S 的悬浊液。故答案为:Ag2S 的悬浊液。硫化银被氧气氧化生成硫,在氯化钠存在下同时生成
144、氯化银沉淀,产物中钠离子只能以氢氧化钠形式,根据氢元素守恒可知另一种未知反应物为水,方程式为 2Ag2S+1O2+4NaCl+2H2O4AgCl+2S+4NaOH。故答案为:1O2、4NaCl、4AgCl、NaOH。C 中 O2 将 Ag2S 氧化生成 S 时有 Ag+游离出来,NaCl 中大量的 Cl与游离的 Ag+结合成 AgCl 沉淀,由于c(Ag+)减小,有利于中反应平衡右移,C 中最终出现乳白色沉淀。故答案为:C 中 O2 将 Ag2S 氧化生成 S 时有 Ag+游离出来,NaCl 中大量的 Cl与游离的 Ag+结合成 AgCl 沉淀,由于 c(Ag+)减小,有利于中反应平衡右移,C
145、 中最终出现乳白色沉淀。(5)为了能实现氯化银变成硫化银,清晰看到实验现象,避免硫化银被氧化,在氯化钠和硝酸银反应过程中控制氯化钠的用量,NaCl 不过量或者隔绝氧气或者缩短存放时间。故答案为:NaCl 不过量或者隔绝氧气或者缩短存放时间。5354题型 02化学平衡与溶液综合(四)答案:(1)NH3+H2ONH3H2ONH4+OH(2)碱;由 HPO42+H2OH2PO4+OH可知,HPO42的水解常数 Kh14w8a2K10K6.3 101.59107Ka3,故溶液呈碱性;(10a1410a)mol/L(3)7.6pH10.4;pH 偏大,NH4+、Mg2+易与 OH结合生成 NH3H2O、
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