【題目】Mn2O3是一種重要的工業(yè)原料,在電磁和有機(jī)合成等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室用CH4還原MnO2制備Mn2O3,并測定產(chǎn)品純度。請回答下列問題:
Ⅰ.制備(實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示)
已知:Al4C3+12H2O==4Al(OH)3+3CH4↑。
(1)儀器a的名稱為______________________
(2)用稀醋酸代替水的優(yōu)點(diǎn)有________________________________________
(3)連接好實(shí)驗(yàn)裝置,檢驗(yàn)裝置的氣密性并加入相應(yīng)試劑。向燒瓶中滴加稀醋酸之后,在點(diǎn)燃酒精燈之前應(yīng)進(jìn)行的操作是__________________________________
(4)儀器b中同時(shí)生成兩種能參與大氣循環(huán)的物質(zhì),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________
(5)指出上述實(shí)驗(yàn)裝置有一處明顯的缺陷____________________________
Ⅱ.測定產(chǎn)品中Mn2O3的純度(只考慮產(chǎn)品中混有少量未參與反應(yīng)的MnO2)
ⅰ.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,取儀器b中所得固體7.19g,加入足量硫酸酸化的KI溶液,使固體中錳元素全部轉(zhuǎn)化為Mn2+;
ⅱ.將所得溶液稀釋至500mL;
ⅲ.取25.00mL稀釋后的溶液,滴加幾滴淀粉溶液,用0.200molL-1的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí),消耗25.00mLNa2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液。(已知:I2+2 Na2S2O3==Na2S4O6+2NaI)
(1)步驟ⅰ中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________________________________
(2)滴定終點(diǎn)的標(biāo)志是__________________________________________________
(3)所取固體中Mn2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________________(計(jì)算結(jié)果精確到0.1%)
(4)下列操作使測定結(jié)果偏高的是______________
A.滴定前平視,滴定終點(diǎn)俯視讀數(shù)
B.盛放Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗
C.硫酸酸化的KI溶液在空氣中靜置時(shí)間過長
D.滴定前正常,滴定后滴定管尖嘴內(nèi)有氣泡
【答案】球形干燥管 溶解Al(OH)3提高Al4C3的利用率 在裝置出口處收集氣體驗(yàn)純 CH4+ 8MnO2 4Mn2O3+CO2↑+2H2O 缺少甲烷的尾氣處理裝置 Mn2O3+2I- +6H+==2Mn2++ I2+ 3H2O MnO2+2I- + 4H+==Mn2++ I2+ 2H2O 最后一滴Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴入,溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色,且半分鐘不變色 87.9% AD
【解析】
Ⅰ.(1)根據(jù)儀器的構(gòu)造及用途作答;
(2)稀醋酸可以溶解Al(OH)3;
(3)甲烷不純點(diǎn)燃時(shí)易引起爆炸;
(4)根據(jù)已知信息及元素守恒書寫化學(xué)方程式;
(5)裝置中過量的甲烷需處理;
Ⅱ. (1)固體中錳元素全部轉(zhuǎn)化為Mn2+,依據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律作答;
(2)I2遇淀粉會變藍(lán),因反應(yīng)生成的I2會與標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液反應(yīng)生成I-,據(jù)此分析用淀粉作指示劑時(shí)達(dá)到終點(diǎn)的現(xiàn)象;
(3)根據(jù)關(guān)系式I22 Na2S2O3得出I2的物質(zhì)的量,設(shè)Mn2O3的物質(zhì)的量為x mol,MnO2的物質(zhì)的量為y mol,結(jié)合步驟ⅰ的方程式根據(jù)元素守恒原則計(jì)算得出結(jié)論;
(4)結(jié)合公式c(測) = ,再依據(jù)不當(dāng)操作對測定結(jié)果的影響分析作答。
Ⅰ.(1)圖中a為球形干燥管,
故答案為:球形干燥管;
(2)根據(jù)給定條件可知,制備甲烷的化學(xué)方程式為:Al4C3+12H2O==4Al(OH)3+3CH4↑,稀醋酸可以溶解Al(OH)3,提高Al4C3的利用率,
故答案為:溶解Al(OH)3提高Al4C3的利用率;
(3)因制取的甲烷成分不純點(diǎn)燃會引起爆炸,所以在點(diǎn)燃酒精燈之前應(yīng)進(jìn)行的操作是在裝置出口處收集氣體驗(yàn)純,
故答案為:在裝置出口處收集氣體驗(yàn)純;
(4)因CH4可還原MnO2生成Mn2O3,C元素生成CO2,根據(jù)元素守恒并結(jié)合氧化還原反應(yīng)的規(guī)律可知兩種能參與大氣循環(huán)的物質(zhì)為CO2和H2O,其化學(xué)方程式為:CH4+ 8MnO2 4Mn2O3+CO2↑+2H2O,
故答案為:CH4+ 8MnO2 4Mn2O3+CO2↑+2H2O;
(5)此裝置中缺少甲烷的尾氣處理裝置,
故答案為:缺少甲烷的尾氣處理裝置;
Ⅱ.(1)固體中有Mn2O3和MnO2,I-具有還原性,與固體反應(yīng)生成錳離子,其相應(yīng)的離子方程式為:Mn2O3+2I- +6H+==2Mn2++ I2+ 3H2O , MnO2+2I- + 4H+==Mn2++ I2+ 2H2O,
故答案為:Mn2O3+2I- +6H+==2Mn2++ I2+ 3H2O , MnO2+2I- + 4H+==Mn2++ I2+ 2H2O;
(2)滴定終點(diǎn)的標(biāo)志是最后一滴Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴入,溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色,且半分鐘不變色,
故答案為:最后一滴Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴入,溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色,且半分鐘不變色;
(3)設(shè)Mn2O3的物質(zhì)的量為x mol,MnO2的物質(zhì)的量為y mol,則158 g/mol×x + 87×y = 7.19 g ①,又Mn2O3+2I- +6H+==2Mn2++ I2+ 3H2O , MnO2+2I- + 4H+==Mn2++ I2+ 2H2O,則生成的I2的物質(zhì)的量為(x+y
故答案為:87.9%;
(4)A. 滴定前平視,滴定終點(diǎn)俯視讀數(shù),則標(biāo)準(zhǔn)液的體積讀數(shù)偏小,c(測) = ,待測液中I2的物質(zhì)的量偏小,通過計(jì)算得出最終使Mn2O3的純度偏高,A項(xiàng)正確;
B. 盛放Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗,標(biāo)準(zhǔn)液濃度偏低,消耗的標(biāo)準(zhǔn)液體積偏大,I2的總物質(zhì)的量偏大,通過計(jì)算得出最終使Mn2O3的純度偏低,B項(xiàng)錯誤;
C.硫酸酸化的KI溶液在空氣中靜置時(shí)間過長,溶液中的I-部分會被氧化成I2,則消耗的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液體積偏大,通過計(jì)算得出最終使Mn2O3的純度偏低,C項(xiàng)錯誤;
D.滴定前正常,滴定后滴定管尖嘴內(nèi)有氣泡,則標(biāo)準(zhǔn)液的體積讀數(shù)偏小,根據(jù)c(測) = ,待測液中I2的物質(zhì)的量偏小,通過計(jì)算得出最終使Mn2O3的純度偏高,D項(xiàng)正確;
答案選AD。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】環(huán)戊烯是生產(chǎn)精細(xì)化工產(chǎn)品的重要中間體,其制備涉及的反應(yīng)如下:
回答下列問題:
(l)反應(yīng)的△H= _________ kJ/mol 。
(2)解聚反應(yīng)在剛性容器中進(jìn)行。
①其他條件不變,有利于提高雙環(huán)戊二烯平衡轉(zhuǎn)化率的條件是 ____ (填標(biāo)號).
A.升高溫度 B.降低溫度 C.增大壓強(qiáng) D.減小壓強(qiáng)
②實(shí)際生產(chǎn)中常通入水蒸氣以降低雙環(huán)戊二烯的沸點(diǎn)。某溫度下,通入總壓為l00kPa的雙環(huán)戊二烯和水蒸氣,達(dá)到平衡后總壓為160kPa,雙環(huán)戊二烯的轉(zhuǎn)化率為8 0%,則 pH2O=___kpa,平衡常數(shù)Kp=______kPa (Kp為以分壓表示的平衡常數(shù))
(3) 一定條件下,將環(huán)戊二烯溶于有機(jī)溶劑中進(jìn)行氫化反應(yīng),反應(yīng)過程中保持氫氣壓力不變,測得環(huán)戊烯和環(huán)戊烷的產(chǎn)率(以環(huán)戊二烯為原料計(jì))隨時(shí)間變化如下圖所示。
①將環(huán)戊二烯溶于有機(jī)溶劑中可減少二聚反應(yīng)的發(fā)生,原因是____,
②最佳的反應(yīng)時(shí)間為__h;罨茌^大的是__(填“氫化反應(yīng)”或“副反應(yīng)”)。
(4)已知?dú)浠磻?yīng)平衡常數(shù)為1.6 × 1012,副反應(yīng)的平衡常數(shù)為2.0×10l2。在恒溫恒容下,環(huán)戊二烯與氫氣按物質(zhì)的量之比為1:1進(jìn)行反應(yīng),則環(huán)戊二烯的含量隨時(shí)間變化趨勢是____(不考慮環(huán)戊二烯的二聚反應(yīng))。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列關(guān)于有機(jī)物的敘述正確的是
A.將“地溝油”進(jìn)行分餾可得到汽油或柴油B.蛋白質(zhì)不能發(fā)生氧化反應(yīng)
C.淀粉和纖維素不互為同分異構(gòu)體D.利用苯與溴水在鐵粉作用下可制得溴苯
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】①在25 ℃條件下將pH=12的氨水稀釋過程中,下列關(guān)系式正確的是________。
A.能使溶液中c(NH4+)·c(OH-)增大
B.溶液中c(H+)·c(OH-)不變
C.能使溶液中比值增大
D.此過程中Kw增大
②在25 ℃條件下將pH=12的氨水稀釋100倍后溶液的pH為________(填序號)。
A.10 B.11 C.10~12 D.11~13
(2)25 ℃時(shí),向0.1 mol·L-1的氨水中加入少量氯化銨固體,當(dāng)固體溶解后,測得溶液pH減小,主要原因是________(填序號)。
①氨水與氯化銨發(fā)生化學(xué)反應(yīng)
②氯化銨溶液水解顯酸性,增加了c(H+)
③氯化銨溶于水,電離出大量銨離子,抑制了一水合氨的電離,使c(OH-)減小
(3)室溫下,如果將0.2 mol NH4Cl和0.1 mol NaOH全部溶于水,形成混合溶液(假設(shè)無損失)。
①________和________兩種粒子的物質(zhì)的量之和等于0.2 mol。
②________和________兩種粒子的物質(zhì)的量之和比OH-多0.1 mol。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氮、硫的化合物合成、應(yīng)用以及對環(huán)境的影響一直是科學(xué)界研究的熱點(diǎn)。
(1)尿素主要以NH3和CO2為原料進(jìn)行合成。主要通過以下兩個反應(yīng)進(jìn)行:
反應(yīng)1:2NH3(l)+CO2(g)H2NCOONH4(l) ΔH1= -117.2 kJ·mol-1
反應(yīng)2:H2NCOONH4(l)H2O(l)+CO(NH2)2(l) ΔH2=+21.7 kJ·mol-1
請回答:
CO(NH2)2 (l)+H2O(l)2NH3(l)+CO2(g) ΔH3=____ kJ·mol-1;該反應(yīng)能發(fā)生的主要原因是_________
(2)焦炭催化還原SO2生成S2,化學(xué)方程式為:2C(s)+2SO2(g)S2(g)+2CO2(g),在恒容容器中,1 mol/LSO2與足量的焦炭反應(yīng),SO2的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖所示。
①若700℃發(fā)生該反應(yīng),經(jīng)3分鐘達(dá)到平衡,計(jì)算0—3分鐘v(S2)=_______molL-1min-1,該溫度下的平衡常數(shù)為_________
②若該反應(yīng)在起始溫度為700℃的恒容絕熱容器中進(jìn)行,達(dá)到平衡時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率_________90%(填“>”、“<”或“=”)
③下列說法一定能說明該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是____
A.焦炭的質(zhì)量不再變化時(shí)
B.CO2、SO2的濃度相等時(shí)
C.SO2的消耗速率與CO2的生成速率之比為1:1
D.容器的總壓強(qiáng)不再變化時(shí)
(3)已知25℃時(shí):H2SO3的電離常數(shù)Ka1=1.3×10-2,Ka2=6.2×10-8
①工業(yè)上可用Na2SO3溶液吸收法處理SO2,25℃時(shí)用1mo/L的Na2SO3溶液吸收SO2,當(dāng)溶液pH=7時(shí),溶液中各離子濃度的大小關(guān)系為___________________
②工業(yè)上也可用氨水來吸收SO2,寫出氨水吸收過量SO2的化學(xué)反應(yīng)方程式______________
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)同溫同壓下,a g甲氣體和2a g乙氣體所占體積之比為1∶2,甲和乙的密度之比為______。
(2)二氧化硫、氫氣、二氧化碳組成的混合氣體在同溫、同壓下與笑氣(N2O)的密度相同,則該混合氣體中二氧化硫、氫氣、二氧化碳的體積比可能為_______(填字母)。
A.42:20:13 B.22:1:14 C.13:8:13 D.21:10:12
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】室溫下,某興趣小組用下圖裝置在通風(fēng)櫥中進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn) | 現(xiàn)象 |
試管中開始無現(xiàn)象,逐漸有微小氣泡生成,越來越劇烈,液面上方出現(xiàn)淺紅棕色氣體,溶液呈藍(lán)色. | |
試管中劇烈反應(yīng),迅速生成大量紅棕色氣體, 溶液呈綠色;之后向綠色溶液中持續(xù)通入N2, 溶液變?yōu)樗{(lán)色. |
下列說法正確的是
A. 試管Ⅰ中淺紅棕色氣體為NO2,由硝酸還原生成
B. 等質(zhì)量的 Cu 完全溶解時(shí),Ⅰ中消耗的HNO3更多
C. 換成Fe之后重復(fù)實(shí)驗(yàn),依然是試管Ⅱ中反應(yīng)更劇烈
D. 試管Ⅱ中反應(yīng)后溶液顏色與試管Ⅰ中的不同,是由于溶有NO2
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】有下列各組物質(zhì):
①紅磷、白磷 ②、 ③、 ④、 ⑤、 ⑥、
其中屬于同位素的是______________,屬于同素異形體的是___________,屬于同種元素的不同種微粒的是______________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】今有A、B、C、D四種元素,已知A元素是地殼中含量最多的元素;B元素為金屬元素,它的原子核外K、L層上電子數(shù)之和等于M、N層電子數(shù)之和;C元素是第三周期第一電離能最小的元素;D元素在第三周期中電負(fù)性最大。
(1)試推斷A、B、C、D四種元素的符號:A________、B________、C________、D________。
(2)寫出A元素原子的核外電子排布式:____________;寫出B元素原子核外電子排布的價(jià)電子構(gòu)型:__________;用電子排布圖表示C原子的核外電子排布情況:_______________。
(3)比較四種元素的第一電離能和電負(fù)性的大。旱谝浑婋x能____________;電負(fù)性____________。
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