(14分)某研究性學習小組對過量炭粉與氧化鐵反應的氣體產(chǎn)物成分進行研究。設(shè)計方案如圖,將一定量的氧化鐵在隔絕空氣的條件下與過量炭粉完全反應,測定參加反應的碳元素與氧元素的質(zhì)量比。

TiCl4

Mg

MgCl2

Ti

熔點/℃

-25.0

648.8

714

1667

沸點/℃

136.4

1090

1412

3287

(1)查閱資料:

①氮氣不與炭粉、氧化鐵發(fā)生反應。實驗室可以用氯化銨飽和溶液和亞硝酸鈉(NaNO2)飽和溶液混合加熱制得氮氣。寫出該反應的離子方程式: 。

②使上述制得的氣體通過___________裝置方能獲得干燥的N2

(2)實驗步驟:

①按圖連接裝置,并檢查裝置的氣密性,稱取3.20g氧化鐵、2.00g炭粉混合均勻,放入48.48g的硬質(zhì)玻璃管中;

②加熱前,先通一段時間純凈干燥的氮氣;

③停止通入N2后,夾緊彈簧夾,加熱一段時間,澄清石灰水(足量)變渾濁;

④待反應結(jié)束,再緩緩通入一段時間的氮氣。冷卻至室溫,稱得硬質(zhì)玻璃管和固體總質(zhì)量為52.24g;

⑤過濾出石灰水中的沉淀,洗滌、烘干后稱得質(zhì)量為2.00g。步驟②、④中都分別通入N2,其作用分別為 。

(3)數(shù)據(jù)處理:

①試根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析,該反應的氣體產(chǎn)物是CO2和CO,理由是____________________

②寫出該實驗中氧化鐵與炭粉發(fā)生反應的化學方程式: 。

(4)實驗優(yōu)化:

學習小組有同學認為應對實驗裝置進一步完善。

①甲同學認為:應將澄清石灰水換成Ba(OH)2溶液,其理由是 。

②pC類似pH,是指極稀溶液中溶質(zhì)物質(zhì)的量濃度的常用對數(shù)負值。如某溶液溶質(zhì)的濃度為:1×10-3mol/L,則該溶液中該溶質(zhì)的pC=-lg1×10-3=3,F(xiàn)向0.2mol/LBa(OH)2溶液中通入CO2氣體,沉淀開始產(chǎn)生時,溶液中CO32-的PC值為_________(已知:lg2=0.2;Ksp(BaCO3)=5.0×10-9)

③從環(huán)境保護的角度,請你再提出一個優(yōu)化方案將此實驗裝置進一步完善: 。

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相關(guān)習題

科目:高中化學 來源:2014-2015學年廣東茂名市高三第二次高考模擬考試理綜化學試卷(解析版) 題型:填空題

(15分)二甲醚具有優(yōu)良的燃燒性能,被稱為21世紀的“清潔能源”,以下為其中一種合成二甲醚的方法:在一定溫度、壓強和催化劑作用下,在同一反應器中進行如下反應:

①CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) △H1=-49.1 kJ·mol-1

②2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2=-24.5 kJ·mol-1

③CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) △H3=+ 41.2 kJ·mol-1

(1)寫出CO2(g)加H2(g)轉(zhuǎn)化為CH3OCH3(g)和H2O(g)的熱化學方程式是 。

(2)一定條件下,原料氣中n(H2)/n(CO2)比值和溫度對CO2轉(zhuǎn)化率影響的實驗數(shù)據(jù)如下圖。

①溫度為T1 K時,在1 L反應容器中投入2mol CO2 和8mol H2進行反應,試計算達到平衡時CO2的濃度為 。

②結(jié)合數(shù)據(jù)圖,歸納CO2平衡轉(zhuǎn)化率受外界條件影響的變化規(guī)律:

a 。

b 。

(3)為研究初始投料比與二甲醚產(chǎn)率關(guān)系,在一定溫度和壓強下,投入一定物質(zhì)的量的H2、CO、CO2進行試驗,實驗發(fā)現(xiàn)二甲醚的平衡產(chǎn)率隨原料氣中n(CO)/〔n(CO)+n(CO2)〕比值增大而增大,試分析其原因 。

(4)下圖是科學家現(xiàn)正研發(fā)的,以實現(xiàn)反應①在常溫常壓下進行的裝置。

寫出甲槽的電極反應 。

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科目:高中化學 來源:2014-2015學年天津市河北區(qū)高三總復習質(zhì)量檢測一化學試卷(解析版) 題型:選擇題

生活中的一些問題常涉及到化學知識,下列敘述不正確的是

A.維生素C具有還原性,在人體內(nèi)起抗氧化作用

B.“加碘食鹽”、“含氟牙膏”、“富硒營養(yǎng)品”、“高鈣牛奶”、“加鐵醬油”等等,這里的碘、氟、硒指的是分子,鈣、鐵則分別是鈣離子和鐵離子

C.日本大地震后,防疫人員在震區(qū)周圍撒石灰,進行環(huán)境消毒,防止災后出現(xiàn)疫情

D.為防止中秋月餅等富脂食品氧化變質(zhì),常在包裝袋中放入硫酸亞鐵

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科目:高中化學 來源:2014-2015學年湖南省常德市高三模擬考試理綜化學試卷(解析版) 題型:填空題

2015年3月,全國“兩會”代表委員就我國“霧霾”治理積極建言獻策?茖W家研究表明氮氧化物與懸浮在大氣中的鹽粒子相互作用時能產(chǎn)生“二次霧霾”,涉及的反應有:

2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g) K1 (Ⅰ)

2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g) K2 (Ⅱ)

回答下列問題:

(1)寫出反應(Ⅰ)的平衡常數(shù)表達式K1 = 。

(2)恒溫恒容條件下,反應(Ⅱ)達到平衡的標志是 。

a.體系壓強保持不變

b.混合氣體顏色保持不變

c.NO和ClNO的物質(zhì)的量相等

d.每消耗0.1 mol NO的同時消耗0.05 mol Cl2

(3)為研究不同條件對反應(Ⅱ)的影響,恒溫時向2 L密閉容器中加入 0.2 mol NO和0.1mol Cl2:

①在恒容條件下反應10 min達到平衡,測得10 min內(nèi)v(ClNO)=7.5×10-3 mol·L-1·min-1,

則NO的平衡轉(zhuǎn)化率α1= 。

②在恒壓條件下建立平衡時NO的轉(zhuǎn)化率為α2,則α2 α1(填“>”“<”

或“=”),平衡常數(shù)K2 (填“增大”、“減小”或“不變”)。

(4)工業(yè)上可通過電解NO制備NH4NO3,其工作原理如圖所示,陰極反應式為 ;為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3,需補充氣體物質(zhì)A,A的化學式是_________。

(5)NO2可助偏二甲肼(C2H8N2)燃燒,產(chǎn)生的巨大能量能把火箭送入太空。已知6.0g液態(tài)偏二甲肼與液態(tài)NO2完全反應生成N2、CO2、H2O(g)放出225.0kJ的熱量。寫出該反應的熱化學方程式 。

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科目:高中化學 來源:2014-2015學年湖南省常德市高三模擬考試理綜化學試卷(解析版) 題型:選擇題

分子式為C5H11Br且含有兩個甲基的同分異構(gòu)體共有(不考慮立體結(jié)構(gòu))

A.3種 B.4種 C.5種 D.6種

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科目:高中化學 來源:2014-2015學年內(nèi)蒙古鄂爾多斯市高三模擬化學試卷(解析版) 題型:選擇題

已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6kJ/mol

C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l) △H=-2220 kJ/mol

7molH2與C3H8混合物完全燃燒,共放熱5869kJ,則二者的體積比V(H2):V(C3H8)為

A.1:1 B.2:5 C.3:4 D.5:2

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科目:高中化學 來源:2014-2015四川省邛崍市高二下學期第一次月考化學試卷(解析版) 題型:實驗題

(10分)利用下圖裝置測定中和熱的實驗步驟如下:

①用量筒量取50 mL 0.25 mol/L硫酸倒入小燒杯中,測出硫酸溫度;

②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液,并用另一溫度計測出其溫度;

③將NaOH溶液倒入小燒杯中,設(shè)法使之混合均勻,測出混合液最高溫度。

回答下列問題:

(1)寫出稀硫酸和稀氫氧化鈉溶液反應表示中和熱的熱化學方程式(中和熱數(shù)值為57.3 kJ/mol): ___________________________________________________________。

(2)倒入NaOH溶液的正確操作是________(從下列選出)。

A.沿玻璃棒緩慢倒入

B.分三次少量倒入

C.一次迅速倒入

(3)使硫酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是________(從下列選出)。

A.用溫度計小心攪拌

B.揭開硬紙片用玻璃棒攪拌

C.輕輕地振蕩燒杯

D.用套在溫度計上的環(huán)形玻璃棒輕輕地攪動

(4)實驗數(shù)據(jù)如下表:

①請?zhí)顚懴卤碇械目瞻祝?/p>

溫度

實驗次數(shù)

起始溫度t1℃

終止溫度t2/℃

溫度差平均值(t2-t1)/℃

H2SO4

NaOH

平均值

1

26.2

26.0

26.1

29.5

____________________

2

27.0

27.4

27.2

32.3

3

25.9

25.9

25.9

29.2

4

26.4

26.2

26.3

29.8

②近似認為0.55 mol/L NaOH溶液和0.25 mol/L硫酸溶液的密度都是1 g/cm3,中和后生成溶液的比熱容c=4.18 J/(g·℃)。則中和熱ΔH=___(取小數(shù)點后一位)。

③上述實驗數(shù)值結(jié)果與57.3 kJ/mol有偏差,產(chǎn)生偏差的原因可能是(填字母)___。

a.實驗裝置保溫、隔熱效果差

b.量取NaOH溶液的體積時仰視讀數(shù)

c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小燒杯中

d.用溫度計測定NaOH溶液起始溫度后直接測定H2SO4溶液的溫度

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科目:高中化學 來源:2014-2015四川省邛崍市高二下學期第一次月考化學試卷(解析版) 題型:選擇題

下列離子的檢驗不能達到預期目的是

A.向待測液里加入NaOH溶液,加熱,將濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口變藍,則待測液中肯定含有NH4+

B.用鉑絲蘸取待測液在火焰上灼燒,若火焰呈黃色,則表明待測液中肯定含有Na+

C.向待測液里加入過量硝酸無現(xiàn)象,再加入硝酸銀溶液,若無沉淀生成,則表明待測液中肯定不含Cl-

D.向待測液里加入BaCl2溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,再加入過量稀硝酸白色沉淀不溶解,則表明待測液中肯定含有SO42-

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科目:高中化學 來源:2014-2015江西省宜春市高二下學期第一次月考化學試卷(解析版) 題型:填空題

有機物A的結(jié)構(gòu)簡式如圖,它可通過不同的化學反應分別制得B、C和D(下圖)三種物質(zhì)。

(1)A~D中互為同分異構(gòu)體的是 。

(2)由AB的化學方程式是 ;

(3)C在一定條件下發(fā)生加聚反應的化學方程式是: ;

(4)寫出AD的化學方程式 ;

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