【題目】近年來(lái),研究人員提出利用含硫物質(zhì)熱化學(xué)循環(huán)實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)化與存儲(chǔ)。過(guò)程如下:
(1)反應(yīng)Ⅰ:2H2SO4(l)=2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) ΔH1=+551 kJ·mol-1
反應(yīng)Ⅲ:S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH3=-297 kJ·mol-1
反應(yīng)Ⅱ的熱化學(xué)方程式:________________________________。
(2)I-可以作為水溶液中SO2歧化反應(yīng)的催化劑,可能的催化過(guò)程如下。將ii補(bǔ)充完整。
i.SO2+4I-+4H+=S↓+2I2+2H2O
ii.I2+2H2O+_________=_________+_______+2 I-_____________
(3)探究i、ii反應(yīng)速率與SO2歧化反應(yīng)速率的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)如下:分別將18 mL SO2飽和溶液加入到2 mL下列試劑中,密閉放置觀(guān)察現(xiàn)象。(已知:I2易溶解在KI溶液中)
序號(hào) | A | B | C | D |
試劑組成 | 0.4 mol·L-1 KI | a mol·L-1 KI 0.2 mol·L-1 H2SO4 | 0.2 mol·L-1 H2SO4 | 0.2 mol·L-1 KI 0.0002 mol I2 |
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 | 溶液變黃,一段時(shí)間后出現(xiàn)渾濁 | 溶液變黃,出現(xiàn)渾濁較A快 | 無(wú)明顯現(xiàn)象 | 溶液由棕褐色很快褪色,變成黃色,出現(xiàn)渾濁較A快 |
①B是A的對(duì)比實(shí)驗(yàn),則a=__________。
②比較A、B、C,可得出的結(jié)論是______________________。
③實(shí)驗(yàn)表明,SO2的歧化反應(yīng)速率D>A,結(jié)合i、ii反應(yīng)速率解釋原因:________________。
【答案】3SO2(g)+2H2O (g)=2H2SO4(l)+S(s)ΔH2=254kJ·mol1 SO2、SO42、4H+ 0.4 I是SO2歧化反應(yīng)的催化劑,H+單獨(dú)存在時(shí)不具有催化作用,但H+可以加快歧化反應(yīng)速率 反應(yīng)ii比i快,D中由反應(yīng)ii產(chǎn)生的H+使反應(yīng)i加快
【解析】
(1)根據(jù)蓋斯定律:反應(yīng)Ⅱ=反應(yīng)Ⅰ-反應(yīng)Ⅲ:ΔH=-551kJ·mol-1+297kJ·mol-1=-254 kJ·mol-1,因此,反應(yīng)Ⅱ的熱化學(xué)方程式為:3SO2(g)+2H2O(g)=2H2SO4(l)+S(s) ΔH2=254kJ·mol1;綜上所述,本題答案是:3SO2(g)+2H2O (g)=2H2SO4(l)+S(s)ΔH2=254kJ·mol1 。
(2)SO2的水溶液發(fā)生歧化反應(yīng)為:3SO2+2H2O=4H++2SO42-+ S↓,所以反應(yīng)ii=(總反應(yīng)-反應(yīng)i)×1/2:I2+2H2O+ SO2= SO42+4H++2 I-;綜上所述,本題答案是:SO2、SO42、4H+。
(3)①B是A的對(duì)比實(shí)驗(yàn),采用控制變量法,B比A多加了0.2 mol·L-1H2SO4,B與A中 KI濃度應(yīng)相等,則a=0.4,綜上所述,本題答案是:0.4。
②對(duì)比A與B,加入H+可以加快SO2歧化反應(yīng)的速率;對(duì)比B與C,單獨(dú)H+不能催化SO2的歧化反應(yīng);比較A、B、C,可得出的結(jié)論是: I是SO2歧化反應(yīng)的催化劑, H+單獨(dú)存在時(shí)不具有催化作用,但 H+可以加快歧化反應(yīng)速率;綜上所述,本題答案是:I是SO2歧化反應(yīng)的催化劑,H+單獨(dú)存在時(shí)不具有催化作用,但H+可以加快歧化反應(yīng)速率。
③對(duì)比D和A,D中加入碘化鉀的濃度小于A,D中多加了碘單質(zhì),反應(yīng)ⅰ消耗H+和I,反應(yīng)ⅱ中消耗I2,D中“溶液由棕褐色很快褪色,變成黃色,出現(xiàn)渾濁較A快”,反應(yīng)速率D>A,由此可見(jiàn),反應(yīng)ⅱ比反應(yīng)ⅰ速率快,反應(yīng)ⅱ產(chǎn)生H+使c(H+)增大,從而反應(yīng)ⅰ加快;綜上所述,本題答案是:反應(yīng)ii比i快,D中由反應(yīng)ii產(chǎn)生的H+使反應(yīng)i加快。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知:(1)實(shí)驗(yàn)室制取Cl2的方程式為:MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O,其中MnO2發(fā)生了__反應(yīng),是__劑;每4分子氯化氫中只有___分子發(fā)生了___反應(yīng),鹽酸是___劑。
(2)室溫下KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣的化學(xué)方程式:2KMnO4+16HCl(濃)===2KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2↑,請(qǐng)?jiān)谏鲜街杏脝尉(xiàn)橋法表示出不同元素的原子間得失電子的情況。___
(3)用CuCl2作催化劑,在450℃時(shí)用空氣中的O2跟HCl反應(yīng)也能制得氯氣,其化學(xué)方程式:4HCl+O22H2O+2Cl2,從氯元素化合價(jià)的變化看,以上三種制氯氣方法的共同點(diǎn)是__;比較以上三個(gè)反應(yīng),可以認(rèn)為氧化劑的氧化能力從強(qiáng)到弱的順序?yàn)?/span>___。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】金屬(Ti)是航空、宇航、軍工、電子等方面的必需原料。在生產(chǎn)鈦的過(guò)程中可用鎂在加熱條件下與TiCl4反應(yīng)制得金屬鈦,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:TiCl4+2MgTi+2MgCl2。該反應(yīng)屬于( )
A. 化合反應(yīng)B. 分解反應(yīng)C. 置換反應(yīng)D. 無(wú)法確定
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】印刷銅制電路板的腐蝕液選取和回收再利用一直是研究的熱點(diǎn)。
(1)FeCl3溶液一直作為傳統(tǒng)的腐蝕液。
① 腐蝕過(guò)程中的離子方程式為______。
② 腐蝕結(jié)束后,通過(guò)以下兩步可分離出銅,并實(shí)現(xiàn)FeCl3溶液再生。
i. 步驟I所加試劑和操作分別為______。
ii. 可實(shí)現(xiàn)步驟II轉(zhuǎn)化的物質(zhì)或方法是______(填一種即可)。
(2)研究發(fā)現(xiàn),CuCl2溶液添加鹽酸或氨水配制成酸性腐蝕液或堿性腐蝕液,其效果優(yōu)于FeCl3溶液。腐蝕液的主要成分及腐蝕原理如下:
腐蝕液類(lèi)型 | 主要成分 | 腐蝕原理 |
酸性腐蝕液 | Cu2+、H+、Cl- | Cu+ Cu2++2Cl-2CuCl, CuCl+2Cl-CuCl32- |
堿性腐蝕液 | Cu(NH3)42+、NH4+、NH3、Cl- | Cu(NH3)42++ Cu === 2Cu(NH3)2+ |
①酸性腐蝕液中銅離子含量對(duì)腐蝕速率的影響如右圖所示,為保持較快和較平穩(wěn)的腐蝕速率,腐蝕液中銅離子含量應(yīng)選擇______ g/100mL的使用范圍。
②酸性腐蝕廢液經(jīng)過(guò)處理后,倒入一定量的水中,可得CuCl沉淀,過(guò)濾、洗滌、干燥后即得產(chǎn)品CuCl。倒入一定量的水中,可得CuCl沉淀的原因是_______。
③ 通入適量的氧氣可使堿性腐蝕液再生。將該過(guò)程的離子方程式補(bǔ)充完整:______________
(3)H2O2也常用來(lái)腐蝕金屬銅,使用時(shí)加入鹽酸或氨水將其配制成酸性或堿性腐蝕液。回收其廢液的工藝如下:
① 酸性條件下H2O2腐蝕金屬銅的離子方程式為______。
② 右圖是研究堿性腐蝕液的溫度對(duì)銅腐蝕量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,升高溫度,腐蝕量變化的原因______。
③ 堿轉(zhuǎn)時(shí)的反應(yīng)為:Cu2(OH)3Cl+NaOH =CuO+Cu(OH)2+NaCl+H2O。檢驗(yàn)轉(zhuǎn)化完全的方法是:取少量洗滌后的堿轉(zhuǎn)固體,_______。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】完成下列問(wèn)題 某小組利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反應(yīng)來(lái)探究“外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響”。實(shí)驗(yàn)時(shí),先分別量取兩種溶液,然后倒入試管中迅速振蕩混合均勻,開(kāi)始計(jì)時(shí),通過(guò)測(cè)定褪色所需時(shí)間來(lái)判斷反應(yīng)的快慢。該小組設(shè)計(jì)了如下方案:
實(shí)驗(yàn)編號(hào) | H2C2O4溶液 | 酸性KMnO4溶液 | 溫度 | ||
濃度(mol·L-1) | 體積(mL) | 濃度(mol·L-1) | 體積 (mL) | ||
① | 0.10 | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 25 |
② | 0.20 | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 25 |
③ | 0.20 | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 50 |
(1)為了觀(guān)察到紫色褪去,H2C2O4與KMnO4初始的物質(zhì)的量需要滿(mǎn)足的關(guān)系為n(H2C2O4)∶n(KMnO4)≥ ______。
(2)探究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的實(shí)驗(yàn)編號(hào)是________(填編號(hào),下同),可探究反應(yīng)物濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響的實(shí)驗(yàn)編號(hào)是________。
(3)實(shí)驗(yàn)①測(cè)得KMnO4溶液的褪色時(shí)間為40s,忽略混合前后溶液體積的微小變化,這段時(shí)間內(nèi)平均反應(yīng)速率v(KMnO4)=________mol·L-1·min-1。
(4)已知實(shí)驗(yàn)③中c(MnO4—)~反應(yīng)時(shí)間t的變化曲線(xiàn)如下圖。若保其他條件不變,請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)②中c(MnO4—)~t的變化曲線(xiàn)示意圖。_______
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】苯甲酸是常用的防腐劑和重要的醫(yī)藥原料。一種藥用苯甲酸的制備方法如下:
Ⅰ.在反應(yīng)罐中加入甲苯、飽和KMnO4溶液、Fe2O3(催化劑),加熱、回流數(shù)小時(shí),充分反應(yīng)。
Ⅱ.反應(yīng)結(jié)束后,改為蒸餾裝置。加熱蒸餾,直至冷凝管壁不再出現(xiàn)油珠。
Ⅲ.將反應(yīng)罐中的混合物趁熱過(guò)濾,濾渣用少量熱水洗滌。
Ⅳ.向?yàn)V液中滴加濃鹽酸酸化至pH=2,抽濾,用少量水洗滌,干燥得苯甲酸粗品。
Ⅴ.將粗苯甲酸加入……,結(jié)晶、洗滌、過(guò)濾,得到藥用純苯甲酸。
已知:相關(guān)物質(zhì)的溶解度(g/mL)
溫度(℃) | 25 | 50 | 60 | |
苯甲酸 | 在水中 | 0.0034 | 0.0085 | 0.0095 |
在乙醇中 | 0.4 | 0.7 | 1 | |
氯化鉀 | 在乙醇中 | 難溶 |
(1)Ⅰ中發(fā)生的主要反應(yīng)為:(未配平),則Ⅳ中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______。
(2)Ⅱ中蒸餾的目的是______。
(3)Ⅲ中趁熱過(guò)濾的目的是______。
(4)將Ⅴ中操作補(bǔ)充完整:______。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】FeSe 、MgB2等超導(dǎo)材料具有廣闊的應(yīng)用前景。
(1)基態(tài)Fe原子價(jià)層電子的電子排布圖(軌道表達(dá)式)為________,基態(tài)Se原子的電子占據(jù)最高能級(jí)的電子云輪廓圖為________形。
(2)向FeSe中嵌入吡啶()能得到具有優(yōu)異性能的超導(dǎo)材料。吡啶中氮原子的雜化類(lèi)型為________;該分子內(nèi)存在________(填標(biāo)號(hào))。
A.σ鍵 B.π鍵 C.配位鍵 D.氫鍵
(3)將金屬鋰直接溶于液氨,得到具有很高反應(yīng)活性的金屬電子溶液,再通過(guò)系列反應(yīng)可制得FeSe基超導(dǎo)材料Li0.6(NH2)0.2(NH3)0.8Fe2Se2。
①NH2-的空間構(gòu)型為________。
②液氨是氨氣液化的產(chǎn)物,氨氣易液化的原因是________。
③金屬鋰溶于液氨時(shí)發(fā)生反應(yīng):Li + (m+n)NH3=X+e-(NH3)n。X的化學(xué)式為________。
(4)MgB2晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。B原子獨(dú)立為一層,具有類(lèi)似于石墨的結(jié)構(gòu),每個(gè)B原子周?chē)加?/span>________個(gè)與之等距離且最近的B原子;六棱柱底邊邊長(zhǎng)為a cm,高為c cm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA ,該晶體的密度為________ g·cm-3(列出計(jì)算式)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】常溫下,向20mL0.lmol·L-1NH4HSO4溶液中滴入0.1mol·L-1NaOH溶液,溶液中由水電離出的c水(H+)與所加NaOH溶液的體積的關(guān)系如圖所示。下列分析正確的是
A. b點(diǎn)時(shí),溶液的pH=7
B. 常溫下,Kb(NH3·H2O)=1.0×10-5.3
C. Vd<30 mI
D. e點(diǎn)溶液中粒子濃度由大到小的順序?yàn)?/span>c(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+)>c(NH3·H2O )>c(OH- )>c(H+)
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