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![11实验题 2021年春广东省各市高一(下)期末化学知识点分类汇编第3页](http://img-preview.51jiaoxi.com/3/7/13263264/0/2.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
11实验题 2021年春广东省各市高一(下)期末化学知识点分类汇编
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这是一份11实验题 2021年春广东省各市高一(下)期末化学知识点分类汇编,共20页。试卷主要包含了海洋是一个巨大的化学资源宝库,和操作流程等内容,欢迎下载使用。
3.(2021春•顺德区期末)二氯化二硫(S2Cl2)是橡胶工业的硫化剂,在冶金工业也可用作金、银等贵稀金属的萃取剂。实验室可用以下两种原理制备S2Cl2:
①CS2+3Cl2CCl4+S2Cl2
②2S+Cl2S2Cl2
已知:S2Cl2+Cl22SCl2;S2Cl2在300℃以上完全分解产生两种单质。
下表是几种物质的熔沸点:
某实验小组利用如图装置制备S2Cl2,回答下列问题:
(1)实验小组欲采用原理②制备S2Cl2,则实验装置应选择 (填A或B)。
(2)仪器c的名称为 ,仪器b的作用是 。
(3)如果在加热a时温度过高,对实验结果的影响是 ,在b中可能出现的现象是 。
(4)上述方案得到的S2Cl2粗品中可能混有的杂质是 。
(5)实验中加入固体硫质量为6.40 g硫,反应后得到产物浅黄色S2Cl2液体4.60mL,则S2Cl2的产率为 。(S2Cl2密度1.68g/mL,保留三位有效数字)
4.(2021秋•岑溪市期末)实验室以孔雀石[主要成分是CuCO3•Cu(OH)2还含有少量杂质FeO,Fe2O3、SiO2]为原料制备CuSO4•5H2O步骤如下:
回答下列问题:
(1)“酸浸”时通常将孔雀石进行粉碎,其目的是 。
(2)写出CuCO4•Cu(OH)2与稀硫酸反应的离子方程式: 滤清A是 (填化学式)。
(3)某实验小组设计如下3种方案在实验室制取硫酸铜:
方案一:浓硫酸与铜加热反应
方案二:铜加入稀硝酸和稀硫酸的混合酸中
方案三:铜粉与稀硫酸的混合物中通入热空气反应
其中,最佳方案是 (填编号),理由是 。
(4)由CuSO4溶液获得CuSO4•5H2O的操作a包括 、 ,过滤、洗涤、干燥等步骤。
5.(2021春•东莞市期末)某化学兴趣小组设计了硫代硫酸钠溶液与和硫酸反应的系列实验,实验过程记录如表。
回答下列问题:
(1)Na2S2O3中S的化合价为 ,用化学方程式表示反应原理 。
(2)实验过程,反应速率最快的是 (填实验序号)。
(3)实验设计需遵循单一变量原则。
①实验A和C比较,研究的问题是 。
②实验A和B比较,可探究其他条件相同时Na2S2O3浓度对该反应速率影响,V2= 。
(4)上述实验采用比较溶液出现浑浊所用时间的方法来比较反应速率的快慢,请分析为何不采用比较单位时间内生成气体体积大小(排水法收集)的方法进行速率比较: 。
(5)为节省实验药品,某同学设计了D组实验,预测溶液出现浑浊所需时间为t4,与A组实验比较,理论上t4 t1(填“>”、“<”、“=”)。
6.(2021春•东莞市期末)海洋是一个巨大的化学资源宝库。海水资源综合利用的部分过程如图所示。
回答下列问题:
(1)用于电解的食盐水需先除去其中SO42﹣、Mg2+、Ca2+等可溶性杂质。为制得纯净的食盐晶体,操作简述如下:
a.溶解;
b.依次加入过量的 溶液、NaOH溶液、 溶液;
c.充分反应后,静置, ;
d.向滤液中加入适量盐酸;
e. 。
①请补全上述操作中缺少的反应试剂和实验步骤。
②检验步骤b中SO42﹣已沉淀完全的方案:静置后,向上层清液中滴加 ,若 ,则说明SO42﹣已沉淀完全。
(2)镁可从母液中提取。工业上由无水MgCl2制取Mg的化学方程式为 。
(3)海水提溴工艺流程主要包括氧化、吹出、吸收、分离等环节。
①向母液中通入适量的Cl2,其目的是 (用离子方程式表示)。
②已知溴的沸点为59℃。上述流程中“操作Ⅰ”应为 。
(4)下列有关说法正确的是 。
A.海水中含量最多的元素是Na、Cl
B.海水淡化的主要方法有蒸馏法、电渗析法和离子交换法
C.工业上通过电解饱和食盐水制备金属钠和氯气
D.海水提溴工艺中“吹出”和“吸收”两环节的目的是富集溴
7.(2021春•东莞市期末)氮及其化合物与生产、生活关系密切。回答下列问题:
(1)氮在元素周期表的位置为 ,其非金属性比磷 (填“强”或“弱”)。氮气的化学性质很稳定,原因是 。
(2)1909年,德国科学家哈伯利用氮气和氢气在500~600℃、18.5~20.0MPa和锇为催化剂的条件下合成氨气。下列关于工业上合成氨的说法合理的是 。
A.合成氨属于人工固氮
B.合成原料氢气主要通过电解水获得
C.将生成的氨气分离,可加快反应速率
D.通过改良催化剂,可使反应更易发生
(3)某兴趣小组在实验室中探究氮的氧化物的性质。
①利用铜和稀硝酸制取NO,化学方程式为 ,该反应中还原剂与氧化剂物质的量之比为 。
②探究氮的氧化物性质的实验步骤及预期现象如表:
重复操作ⅱ和ⅲ,充分反应后,注射器中的溶液浓度为 ml/L(假设反应前后液的体积几乎不变)。
(4)利用Pt﹣Rh合金催化氧化NH3制取NO,图①是反应的微观模型,含氮生成物产率、反应温度的变化曲线如图②所示。下列说法正确的是 。
A.可用湿润的蓝色石蕊试纸检验NH3是否反应完全
B.400℃时,生成的产物只有N2、NO
C.800℃以上,可能发生反应:2NO(g)⇌O2(g)+N2(g)
D.Pt﹣Rh合金催化氧化NH3制取NO,适宜的温度为800℃
8.(2021春•佛山期末)某实验小组模拟海水提溴,实验装置如图所示(部分夹持装置已略去)
回答下列问题;
(1)浓缩海水中主要存在的一种含溴微粒是 。
(2)装置A中制备Cl2的化学方程式为 。
(3)写出装置B中的离子反应方程式 。
(4)装置C中可装SO2的水溶液或者Na2CO3溶液,吸收从装置B中热空气吹出来的Br2蒸汽。
①若用SO2的水溶液吸收,反应的化学方程式为 。吸收完毕后,通入的气体Y可为 (填化学式),充分反应可得 Br2单质。
②若用 Na2CO3溶液吸收,反应后有BrO3﹣、CO2产生,写出此反应的离子方程式: ,待吸收完全后通入HCl气体,可生成Br2单质。
③为提取装置C混合液中Br2单质,可以加入 萃取其中的Br2。
(5)装置B已经得到Br2单质,增加装置C及对应实验操作的目的是 。装置D的作用是 。
9.(2021春•广东期末)化学反应速率与限度在生产生活中的运用广泛。
(1)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,他在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应生成的氢气(标准状况),实验记录如下表(累计值):
在0~1min、1~2min、2~3min、3~4min、4~5 min时间段中,反应速率最大的时间段是 ,原因为 。
(2)反应3Fe(s)+4H2O(g)⇌Fe3O4(s)+4H2(g)在一容积可变的密闭容器中进行,达到平衡后,增加Fe的量,其正反应速率 (填“增大”、“不变”或“减小”,下同),保持体积不变,充入Ar使体系压强增大,其逆反应速率 。
(3)一定温度下,将3ml气体A和1ml气体B通入一体积为2L的恒容密闭容器中,发生反应3A(g)+B(g)⇌xC(g)。1min时,测得剩余1.8ml A,C的浓度为0.4ml•L﹣1。
①x= 。
②反应经2min达到平衡,平衡时C的浓度 (填“大于”、“小于”或“等于”)1ml•L﹣1。
③0~1min内,用B表示的化学反应速率v(B)= ml•L﹣1•s﹣1(保留两位有效数字)。
10.(2021春•梅州期末)某化学研究性学习小组模拟工业上从浓缩的海水中提取液溴的过程,设计了如下实验装置(夹持装置略去)和操作流程。已知:Br2的沸点为59℃,微溶于水,有毒。
①连接A与B,关闭活塞b、d,打开活塞ac,向A中缓慢通入Cl2至反应完全;
②关闭活塞a、c,打开活塞b、d,向A中鼓入足量热空气;
③进行步骤②的同时,向B中通入足量SO2;
④关闭活塞b,打开活塞a,再通过A向B中缓慢通入足量Cl2;
⑤将B中所得液体进行萃取、分液、蒸馏并收集液溴。
请回答下列问题:
(1)实验室常用MnO2与浓盐酸反应来制取氯气,其化学方程式为 。
(2)步骤②中鼓人热空气的目的是使A中生成的Br2随热空气流入B中,该过程利用了Br2 的性质。
(3)步骤③中SO2被氧化生成SO42﹣,写出检验SO42﹣的操作及现象 。
(4)进行步骤③时,B中尾气可用 吸收处理。
11.(2021春•梅州期末)为了探究化学能与热能的转化,某实验小组设计了如下三套实验装置:
(1)上述装置中,不能用来证明“锌和稀硫酸反应是吸热反应还是放热反应”的是 (填序号)。
(2)某同学选用装置I进行实验(实验前U形管里液面左右相平),在甲试管里加入适量氢氧化钡晶体与氯化铵固体搅拌反应,U形管中可观察到的现象是 。
12.(2021春•汕尾期末)某研究性学习小组利用以下装置探究氯气和氨气之间的反应情况。其中A、F分别为氨气和氯气的制取发生装置,C为纯净干燥的氯气与干燥的氨气发生反应的装置。请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 。
(2)检查装置A气密性的方法是 。
(3)用装置A制取氨气的化学方程式为 。
(4)请为B处框内选择合适的装置及相应的试剂 (选填字母)。
A.球形干燥管装碱石灰
B.洗气瓶装浓硫酸
C.球形干燥管装氧化钙
D.球形干燥管装P2O5
(5)装置E的作用是 ,装置D和E的位置 (选填“能”或“不能”)调换。
(6)实验中可观察到装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结,另一生成物是空气的主要成分之一,请写出此反应的化学方程式: ,若有1mlNH3被氧化,则转移的电子数目为 。
物质
S
CS2
CCl4
S2Cl2
SCl2
熔点/℃
1128
﹣109
﹣23
﹣77
﹣121
沸点/℃
444.6
47
77
137
59.6
实验序号
水浴温度/℃
0.1ml/LNa2S2O3
溶液的体积/mL
0.1ml/LH2SO4
溶液的体积/mL
加入水的体积/mL
溶液出现浑浊所用的时间/s
A
10
10
10
0
t1
B
10
5
10
V2
t2
C
40
10
10
0
t3
D
10
5
5
0
步骤
预期现象
ⅰ.在一支注射器中吸入22.4mLNO(标准状况下),然后吸入5mL水,用乳胶管和弹簧夹封住管口,振荡注射器
无明显现象
ⅱ.打开弹簧夹,快速吸入10mL空气后夹上弹簧夹,固定住注射器活塞
ⅲ.松开注射器活塞,再振荡注射器
时间/min
1
2
3
4
5
氢气体积/mL
50
120
232
290
310
参考答案与试题解析
二.实验题(共10小题)
3.(2021春•顺德区期末)二氯化二硫(S2Cl2)是橡胶工业的硫化剂,在冶金工业也可用作金、银等贵稀金属的萃取剂。实验室可用以下两种原理制备S2Cl2:
①CS2+3Cl2CCl4+S2Cl2
②2S+Cl2S2Cl2
已知:S2Cl2+Cl22SCl2;S2Cl2在300℃以上完全分解产生两种单质。
下表是几种物质的熔沸点:
某实验小组利用如图装置制备S2Cl2,回答下列问题:
(1)实验小组欲采用原理②制备S2Cl2,则实验装置应选择 A (填A或B)。
(2)仪器c的名称为 锥形瓶 ,仪器b的作用是 冷凝S2Cl2 。
(3)如果在加热a时温度过高,对实验结果的影响是 S2Cl2产率降低 ,在b中可能出现的现象是 有黄绿色气体产生,玻璃管壁上有淡黄色固体析出 。
(4)上述方案得到的S2Cl2粗品中可能混有的杂质是 S2Cl2 。
(5)实验中加入固体硫质量为6.40 g硫,反应后得到产物浅黄色S2Cl2液体4.60mL,则S2Cl2的产率为 57.2% 。(S2Cl2密度1.68g/mL,保留三位有效数字)
【解答】解:(1)实验小组欲采用原理②2S+Cl2S2Cl2制备S2Cl2,是在加热条件下氯气与硫蒸气反应,则实验装置应选择A,
故答案为:A;
(2)根据装置图,仪器c为锥形瓶,S2Cl2的沸点为137℃,熔点为﹣77℃,仪器b可以冷凝S2Cl2,
故答案为:锥形瓶;冷凝S2Cl2;
(3)如果在加热a时温度过高,S2Cl2在300℃以上完全分解产生两种单质,使得制备的S2Cl2产率降低,氯气为黄绿色气体,硫为淡黄色固体,在b中可能出现的现象:有黄绿色气体产生,玻璃管壁上有淡黄色固体析出,
故答案为:S2Cl2产率降低;有黄绿色气体产生,玻璃管壁上有淡黄色固体析出;
(4)由于可能发生S2Cl2+Cl22SCl2,上述方案得到的S2Cl2粗品中可能混有的杂质是S2Cl2,
故答案为:S2Cl2;
(5)6.40 g硫的物质的量为=0.2ml,根据2S+Cl2S2Cl2理论上生成0.1mlS2Cl2,质量为0.1ml×135g/ml=13.5g,实际得到S2Cl2的质量为4.60mL×1.68g/mL=7.728g,则S2Cl2的产率为×100%=57.2%,
故答案为:57.2%。
4.(2021秋•岑溪市期末)实验室以孔雀石[主要成分是CuCO3•Cu(OH)2还含有少量杂质FeO,Fe2O3、SiO2]为原料制备CuSO4•5H2O步骤如下:
回答下列问题:
(1)“酸浸”时通常将孔雀石进行粉碎,其目的是 加快反应速率,提高浸出率 。
(2)写出CuCO4•Cu(OH)2与稀硫酸反应的离子方程式: CuCO3•Cu(OH)2+4H+=2 Cu2++CO2↑+H2O 滤清A是 SiO2 (填化学式)。
(3)某实验小组设计如下3种方案在实验室制取硫酸铜:
方案一:浓硫酸与铜加热反应
方案二:铜加入稀硝酸和稀硫酸的混合酸中
方案三:铜粉与稀硫酸的混合物中通入热空气反应
其中,最佳方案是 方案三 (填编号),理由是 无有毒气体产生,制取相同量的硫酸铜消耗的硫酸的量最少 。
(4)由CuSO4溶液获得CuSO4•5H2O的操作a包括 蒸发浓缩 、 冷却结晶 ,过滤、洗涤、干燥等步骤。
【解答】解:(1)将孔雀石粉碎,可以增大接触面,加快反应速率,提高浸出率,
故答案为:加快反应速率,提高浸出率;
(2)CuCO3•Cu(OH)2与硫酸反应生成硫酸铜、二氧化碳和水,离子方程式为CuCO3•Cu(OH)2+4H+=2 Cu2++CO2↑+H2O;二氧化硅不溶于酸,进入滤渣,滤渣A的成分是二氧化硅,
故答案为:CuCO3•Cu(OH)2+4H+=2 Cu2++CO2↑+H2O;SiO2;
(3)方案一:浓硫酸与铜加热,生成硫酸铜、二氧化硫和水,方案二:铜与稀硝酸和稀硫酸的混合液反应,生成硫酸铜,一氧化氮和水,方案三:铜粉与氧气、稀硫酸加热,生成硫酸铜和水,比较三种方案可知,方案一和方案二均有有毒气体生成,方案三无有毒气体产生,制取相同量的硫酸铜方案三消耗的硫酸的量最少,故最佳方案为方案三,
故答案为:方案三;无有毒气体产生,制取相同量的硫酸铜消耗的硫酸的量最少;
(4)制取带有结晶水的硫酸铜晶体不能采取蒸发结晶的方法,应采用冷却热的饱和溶液的结晶方法,实验步骤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等,
故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶。
5.(2021春•东莞市期末)某化学兴趣小组设计了硫代硫酸钠溶液与和硫酸反应的系列实验,实验过程记录如表。
回答下列问题:
(1)Na2S2O3中S的化合价为 +2 ,用化学方程式表示反应原理 Na2S2O3+H2SO4=S↓+SO2↑+H2O+Na2SO4 。
(2)实验过程,反应速率最快的是 C (填实验序号)。
(3)实验设计需遵循单一变量原则。
①实验A和C比较,研究的问题是 其他条件相同时,温度对该反应速率的影响 。
②实验A和B比较,可探究其他条件相同时Na2S2O3浓度对该反应速率影响,V2= 5 。
(4)上述实验采用比较溶液出现浑浊所用时间的方法来比较反应速率的快慢,请分析为何不采用比较单位时间内生成气体体积大小(排水法收集)的方法进行速率比较: SO2可溶于水,体积测定不准确,且实验装置复杂 。
(5)为节省实验药品,某同学设计了D组实验,预测溶液出现浑浊所需时间为t4,与A组实验比较,理论上t4 = t1(填“>”、“<”、“=”)。
【解答】解:(1)Na的化合价为+1,O的化合价为﹣2,则Na2S2O3中S的化合价为+2;硫代硫酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫、硫单质和水,反应化学方程式为化学方程式为Na2S2O3+H2SO4=S↓+SO2↑+H2O+Na2SO4,
故答案为:+2;Na2S2O3+H2SO4=S↓+SO2↑+H2O+Na2SO4;
(2)由表中数据可知,四组实验中,实验C的水浴温度为40℃、最高,A、C、D三组实验中反应物的浓度相同,实验B中反应物的浓度最小,所以实验C的反应速率最快,
故答案为:C;
(3)①实验A和C只有温度不同,其他条件完全相同,则实验A和C比较,研究的问题是其他条件相同时,温度对该反应速率的影响,
故答案为:其他条件相同时,温度对该反应速率的影响;
②实验A和B是探究其他条件相同时Na2S2O3浓度对该反应速率影响,表中Na2S2O3溶液的浓度不同,H2SO4溶液的浓度必须相同,则溶液总体积为20mL,V2=20﹣10﹣5=5,
故答案为:5;
(4)若采用比较单位时间内生成气体体积大小(排水法收集)的方法进行速率比较时,因SO2易溶于水,测量SO2体积不准确,并且收集气体实验操作复杂,而S不溶于水,比较溶液出现浑浊所用时间的方法来比较反应速率时,实验操作简单、现象明显,
故答案为:SO2可溶于水,体积测定不准确,且实验装置复杂;
(5)对比实验A和D可知,A和D只有物质的用量不同,但各反应物浓度均相同、且反应温度也相同,所以二者反应速率相等,即溶液出现浑浊所用的时间相等,t4=t1,
故答案为:=。
6.(2021春•东莞市期末)海洋是一个巨大的化学资源宝库。海水资源综合利用的部分过程如图所示。
回答下列问题:
(1)用于电解的食盐水需先除去其中SO42﹣、Mg2+、Ca2+等可溶性杂质。为制得纯净的食盐晶体,操作简述如下:
a.溶解;
b.依次加入过量的 BaCl2 溶液、NaOH溶液、 Na2CO3 溶液;
c.充分反应后,静置, 过滤 ;
d.向滤液中加入适量盐酸;
e. 蒸发结晶 。
①请补全上述操作中缺少的反应试剂和实验步骤。
②检验步骤b中SO42﹣已沉淀完全的方案:静置后,向上层清液中滴加 BaCl2溶液 ,若 溶液不变浑浊 ,则说明SO42﹣已沉淀完全。
(2)镁可从母液中提取。工业上由无水MgCl2制取Mg的化学方程式为 MgCl2Mg+Cl2↑ 。
(3)海水提溴工艺流程主要包括氧化、吹出、吸收、分离等环节。
①向母液中通入适量的Cl2,其目的是 2Br﹣+Cl2=Br2+2Cl﹣ (用离子方程式表示)。
②已知溴的沸点为59℃。上述流程中“操作Ⅰ”应为 蒸馏 。
(4)下列有关说法正确的是 BD 。
A.海水中含量最多的元素是Na、Cl
B.海水淡化的主要方法有蒸馏法、电渗析法和离子交换法
C.工业上通过电解饱和食盐水制备金属钠和氯气
D.海水提溴工艺中“吹出”和“吸收”两环节的目的是富集溴
【解答】解:(1)①用于电解的食盐水需先除去其中SO42﹣、Mg2+、Ca2+等可溶性杂质,先溶解,加入过量的BaCl2除去SO42﹣,加入过量的NaOH溶液,除去Mg2+,加入过量的Na2CO3除去Ca2+和过量的Ba2+,充分反应后,静置,过滤除去沉淀,向滤液中加入适量盐酸调pH,在将溶液转移到蒸发皿中蒸发结晶,得纯净的食盐晶体,
故答案为:BaCl2;Na2CO3;过滤;蒸发结晶;
②检验SO42﹣可用BaCl2,检验步骤b中SO42﹣已沉淀完全可以接着向上层清液中滴加BaCl2溶液,若不出现白色浑浊,证明SO42﹣已经沉淀完全,
故答案为:BaCl2溶液;溶液不变浑浊;
(2)制备金属镁可以电解熔融的MgCl2,反应方程式为:MgCl2Mg+Cl2↑,
故答案为:MgCl2Mg+Cl2↑;
(3)①海水的溴为溴离子,提溴工艺流程主要包括氯气氧化溴离子、吹出溴单质富集、吸收溴、分离等环节;向母液中通入适量的Cl2,其目的是将溴离子氧化为溴单质,反应的离子方程式为:2Br﹣+Cl2=Br2+2Cl﹣,
故答案为:2Br﹣+Cl2=Br2+2Cl﹣;
②根据流程图可知“操作I”后可以收集到溴单质,所以“操作I”为蒸馏,
故答案为:蒸馏;
(4)A.海水中含量最多的元素是O,故A错误;
B.工业上海水淡化的主要方法有蒸馏法、电渗析法和离子交换法,故B正确;
C.氯碱工业上通过电解饱和食盐水制备氢氧化钠和氯气和氢气,制备金属钠应电解熔融态的氯化钠,故C错误;
D.海水提溴工艺中主要包括氧化、吹出、吸收、分离等步骤,“吹出溴单质”和“被SO2吸收”两环节的目的是富集溴,然后在被氧化,分离,故D正确;
故答案为:BD。
7.(2021春•东莞市期末)氮及其化合物与生产、生活关系密切。回答下列问题:
(1)氮在元素周期表的位置为 第二周期第VA族 ,其非金属性比磷 强 (填“强”或“弱”)。氮气的化学性质很稳定,原因是 氮分子内两个氮原子以N≡N结合,断开三键需要能量高 。
(2)1909年,德国科学家哈伯利用氮气和氢气在500~600℃、18.5~20.0MPa和锇为催化剂的条件下合成氨气。下列关于工业上合成氨的说法合理的是 AD 。
A.合成氨属于人工固氮
B.合成原料氢气主要通过电解水获得
C.将生成的氨气分离,可加快反应速率
D.通过改良催化剂,可使反应更易发生
(3)某兴趣小组在实验室中探究氮的氧化物的性质。
①利用铜和稀硝酸制取NO,化学方程式为 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O ,该反应中还原剂与氧化剂物质的量之比为 3:2 。
②探究氮的氧化物性质的实验步骤及预期现象如表:
重复操作ⅱ和ⅲ,充分反应后,注射器中的溶液浓度为 0.2 ml/L(假设反应前后液的体积几乎不变)。
(4)利用Pt﹣Rh合金催化氧化NH3制取NO,图①是反应的微观模型,含氮生成物产率、反应温度的变化曲线如图②所示。下列说法正确的是 CD 。
A.可用湿润的蓝色石蕊试纸检验NH3是否反应完全
B.400℃时,生成的产物只有N2、NO
C.800℃以上,可能发生反应:2NO(g)⇌O2(g)+N2(g)
D.Pt﹣Rh合金催化氧化NH3制取NO,适宜的温度为800℃
【解答】解:(1)氮在元素周期表的位置为第二周期第VA族,其非金属性比磷强,氮气的化学性质很稳定,原因是氮分子内两个氮原子以N≡N结合,断开三键需要能量高,
故答案为:第二周期第VA族;强;氮分子内两个氮原子以N≡N结合,断开三键需要能量高;
(2)A.合成氨是人为条件下实现氮气转化为氮的化合物,属于人工固氮,故A正确;
B.合成原料氢气主要通过煤气化获得,电解水的成本高,故B错误;
C.将生成的氨气分离,可加快提高反应物的转化率,但不能加快反应速率,故C错误;
D.可以选择合适的催化剂,使反应更易发生,故D错误;
故选:AD;
(3)①利用铜和稀硝酸制取NO,化学方程式为:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,反应中还原剂是Cu,氧化剂是HNO3,参加反应的硝酸为8ml,但真正做氧化剂的硝酸为2ml,故还原剂与氧化剂物质的量之比为:3:2,
故答案为:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;3:2;
②NO与空气中的氧气反应生成红棕色的NO2,然后NO2与水反应,红棕色逐渐褪去,注射器活塞向左移动,重复操作ⅱ和ⅲ,充分反应后,注射器中的溶液为硝酸溶液,根据关系式:4NO~3O2~4HNO3,则硝酸浓度为:=0.2ml/L,
故答案为:气体变为红棕色;红棕色逐渐褪去,注射器活塞向左移动;0.2;
(4)A.可用湿润的红色石蕊试纸检验NH3是否反应完全,故A错误;
B.400℃时,生成的产物只有N2、NO、H2O,故B错误;
C.800℃以上,NO减少,N2增加,可能发生反应为:2NO(g)⇌O2(g)+N2(g),故C正确;
D.由图可知,Pt﹣Rh合金催化氧化NH3制取NO,适宜的温度为800℃,此时NO的产率最高,故D正确;
故选:CD。
8.(2021春•佛山期末)某实验小组模拟海水提溴,实验装置如图所示(部分夹持装置已略去)
回答下列问题;
(1)浓缩海水中主要存在的一种含溴微粒是 Br﹣ 。
(2)装置A中制备Cl2的化学方程式为 MnO2+4HCl(浓)Cl2↑+MnCl2+2H2O 。
(3)写出装置B中的离子反应方程式 Cl2+2Br﹣=2Cl﹣+Br2 。
(4)装置C中可装SO2的水溶液或者Na2CO3溶液,吸收从装置B中热空气吹出来的Br2蒸汽。
①若用SO2的水溶液吸收,反应的化学方程式为 SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr 。吸收完毕后,通入的气体Y可为 Cl2 (填化学式),充分反应可得 Br2单质。
②若用 Na2CO3溶液吸收,反应后有BrO3﹣、CO2产生,写出此反应的离子方程式: 3CO32﹣+3Br2=BrO3﹣+5Br﹣+3CO2↑ ,待吸收完全后通入HCl气体,可生成Br2单质。
③为提取装置C混合液中Br2单质,可以加入 CCl4 萃取其中的Br2。
(5)装置B已经得到Br2单质,增加装置C及对应实验操作的目的是 富集溴元素 。装置D的作用是 吸收尾气,防止污染 。
【解答】解:(1)浓缩海水中主要存在的一种含溴微粒是Br﹣,
故答案为:Br﹣;
(2)装置A中二氧化锰和浓盐酸反应生成氯化锰、氯气、水,制备Cl2的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)Cl2↑+MnCl2+2H2O,
故答案为:MnO2+4HCl(浓)Cl2↑+MnCl2+2H2O;
(3)装置B中氯气把浓缩海水中Br﹣氧化为Br2,反应的离子反应方程式Cl2+2Br﹣=2Cl﹣+Br2,
故答案为:Cl2+2Br﹣=2Cl﹣+Br2;
(4)①若用SO2的水溶液吸收B中吹出来的Br2,生成硫酸和氢溴酸,反应的方程式为SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr;吸收完毕后,通入的Cl2可将溴化氢氧化为溴单质,
故答案为:SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr;Cl2;
②若用Na2CO3溶液吸收B中吹出来的Br2,反应后生成NaBrO3、NaBr、二氧化碳,反应的离子方程式3CO32﹣+3Br2=BrO3﹣+5Br﹣+3CO2↑,
故答案为:3CO32﹣+3Br2=BrO3﹣+5Br﹣+3CO2↑;
③提取装置C混合液中Br2单质,可以加入CCl4或苯萃取其中的Br2,
故答案为:CCl4或苯;
(5)装置C及对应实验操作的目的是富集溴元素,装置D中氢氧化钠的作用是吸收尾气,防止污染,
故答案为:富集溴元素;吸收尾气,防止污染。
9.(2021春•广东期末)化学反应速率与限度在生产生活中的运用广泛。
(1)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,他在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应生成的氢气(标准状况),实验记录如下表(累计值):
在0~1min、1~2min、2~3min、3~4min、4~5 min时间段中,反应速率最大的时间段是 2~3min ,原因为 该反应是放热反应,2~3min时溶液温度较高 。
(2)反应3Fe(s)+4H2O(g)⇌Fe3O4(s)+4H2(g)在一容积可变的密闭容器中进行,达到平衡后,增加Fe的量,其正反应速率 不变 (填“增大”、“不变”或“减小”,下同),保持体积不变,充入Ar使体系压强增大,其逆反应速率 不变 。
(3)一定温度下,将3ml气体A和1ml气体B通入一体积为2L的恒容密闭容器中,发生反应3A(g)+B(g)⇌xC(g)。1min时,测得剩余1.8ml A,C的浓度为0.4ml•L﹣1。
①x= 2 。
②反应经2min达到平衡,平衡时C的浓度 小于 (填“大于”、“小于”或“等于”)1ml•L﹣1。
③0~1min内,用B表示的化学反应速率v(B)= 0.0033 ml•L﹣1•s﹣1(保留两位有效数字)。
【解答】解:(1)由表格可知,0~1min产生氢气50mL,1~2min产生氢气70mL,2~3min产生氢气112mL,3~4min产生氢气58mL,4~5 min产生氢气20mL,故反应速率最大的时间段是2~3min,金属与酸反应放热,温度升高,开始时反应速率加快,但盐酸浓度逐渐减小,反应速率减慢,
故答案为:2~3 min;该反应是放热反应,2~3 min时溶液温度较高;
(2)铁为固体,增加铁的量,正反应速率不变,保持体积不变,充入Ar使体系压强增大,氢气浓度保持不变,逆反应速率不变,
故答案为:不变;不变;
(3)①1min时,测得剩余1.8ml A,反应掉A的物质的量为3ml﹣1.8ml=1.2ml,生成C的物质的量为0.4ml/L×2L=0.8ml,故x=3×=2,
故答案为:2;
②3ml气体A和1ml气体B完全反应生成2mlC,浓度为1ml/L,但A、B不能完全反应,故C的浓度小于1ml/L,
故答案为:小于;
③1min时,测得剩余1.8ml A,反应掉A的物质的量为3ml﹣1.8ml=1.2ml,则反应掉B的物质的量为0.4ml,用B表示的化学反应速率v(B)=≈0.0033ml•L﹣1•s﹣1,
故答案为:0.0033。
10.(2021春•梅州期末)某化学研究性学习小组模拟工业上从浓缩的海水中提取液溴的过程,设计了如下实验装置(夹持装置略去)和操作流程。已知:Br2的沸点为59℃,微溶于水,有毒。
①连接A与B,关闭活塞b、d,打开活塞ac,向A中缓慢通入Cl2至反应完全;
②关闭活塞a、c,打开活塞b、d,向A中鼓入足量热空气;
③进行步骤②的同时,向B中通入足量SO2;
④关闭活塞b,打开活塞a,再通过A向B中缓慢通入足量Cl2;
⑤将B中所得液体进行萃取、分液、蒸馏并收集液溴。
请回答下列问题:
(1)实验室常用MnO2与浓盐酸反应来制取氯气,其化学方程式为 MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O 。
(2)步骤②中鼓人热空气的目的是使A中生成的Br2随热空气流入B中,该过程利用了Br2 易挥发 的性质。
(3)步骤③中SO2被氧化生成SO42﹣,写出检验SO42﹣的操作及现象 取少量B中溶液于试管中,滴加几滴BaCl2溶液有白色沉淀产生,则说明生成了SO42﹣ 。
(4)进行步骤③时,B中尾气可用 NaOH溶液 吸收处理。
【解答】解:(1)实验室中制备氯气常用二氧化锰和浓盐酸反应:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,
故答案为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2)鼓入热空气是为了将A中生成的Br2吹入B中,该过程利用了Br2易挥发(或沸点低)的性质,
故答案为:易挥发(或沸点低);
(3)检验的操作及现象是取少量B中溶液于试管中,滴加几滴BaCl2溶液有白色沉淀产生,则说明生成了SO42﹣,
故答案为:取少量B中溶液于试管中,滴加几滴BaCl2溶液有白色沉淀产生,则说明生成了SO42﹣;
(4)B中尾气含有SO42﹣、HBr等,可用碱性溶液吸收,如:NaOH溶液或KOH溶液或碱石灰等,
故答案为:NaOH溶液或KOH溶液或碱石灰等。
11.(2021春•梅州期末)为了探究化学能与热能的转化,某实验小组设计了如下三套实验装置:
(1)上述装置中,不能用来证明“锌和稀硫酸反应是吸热反应还是放热反应”的是 Ⅲ (填序号)。
(2)某同学选用装置I进行实验(实验前U形管里液面左右相平),在甲试管里加入适量氢氧化钡晶体与氯化铵固体搅拌反应,U形管中可观察到的现象是 左边液柱升高,右边液柱降低 。
【解答】解:(1)装置Ⅲ应该是通过气泡或是液面差来判断吸热反应和放热反应,锌和稀硫酸反应生成氢气,会产生气泡,不能准确判断锌和稀硫酸反应是吸热反应还是放热反应,
故答案为:Ⅲ;
(2)氢氧化钡晶体与氯化铵的反应为吸热反应,反应开始,锥形瓶内温度降低,压强减小,大气压将“U”形管中的红墨水往左边挤压,出现左端液柱升高,右端液柱降低的现象,
故答案为:左端液柱升高,右端液柱降低;
12.(2021春•汕尾期末)某研究性学习小组利用以下装置探究氯气和氨气之间的反应情况。其中A、F分别为氨气和氯气的制取发生装置,C为纯净干燥的氯气与干燥的氨气发生反应的装置。请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 分液漏斗 。
(2)检查装置A气密性的方法是 方法一:塞紧橡皮塞,关闭分液漏斗的活塞,将导管末端伸入盛水的烧杯中,微热烧瓶,导管口有气泡冒出,停止加热,导管末端形成一段水柱,说明装置A气密性良好;方法二:塞紧橡皮塞,用止水夹夹紧橡皮导管,在分液漏斗中装入适量的水,打开分液漏斗活塞,从分液漏斗向烧瓶中放水,一段时间后,分液漏斗内的水不再滴下,说明装置A气密性良好 。
(3)用装置A制取氨气的化学方程式为 CaO+NH3•H2O=Ca(OH)2+NH3↑ 。
(4)请为B处框内选择合适的装置及相应的试剂 AC (选填字母)。
A.球形干燥管装碱石灰
B.洗气瓶装浓硫酸
C.球形干燥管装氧化钙
D.球形干燥管装P2O5
(5)装置E的作用是 除去氯气中混有的HCl ,装置D和E的位置 不能 (选填“能”或“不能”)调换。
(6)实验中可观察到装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结,另一生成物是空气的主要成分之一,请写出此反应的化学方程式: 3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl ,若有1mlNH3被氧化,则转移的电子数目为 3NA 。
【解答】解:(1)仪器a的名称是:分液漏斗,
故答案为:分液漏斗;
(2)分液漏斗和圆底烧瓶组合的发生装置常用微热法或液差法来检验气密性,具体操作方法是方法一:塞紧橡皮塞,关闭分液漏斗的活塞,将导管末端伸入盛水的烧杯中,微热烧瓶,导管口有气泡冒出,停止加热,导管末端形成一段水柱,说明装置A气密性良好;方法二:塞紧橡皮塞,用止水夹夹紧橡皮导管,在分液漏斗中装入适量的水,打开分液漏斗活塞,从分液漏斗向烧瓶中放水,一段时间后,分液漏斗内的水不再滴下,说明装置A气密性良好,
故答案为:方法一:塞紧橡皮塞,关闭分液漏斗的活塞,将导管末端伸入盛水的烧杯中,微热烧瓶,导管口有气泡冒出,停止加热,导管末端形成一段水柱,说明装置A气密性良好;方法二:塞紧橡皮塞,用止水夹夹紧橡皮导管,在分液漏斗中装入适量的水,打开分液漏斗活塞,从分液漏斗向烧瓶中放水,一段时间后,分液漏斗内的水不再滴下,说明装置A气密性良好;
(3)用装置A制取氨气的化学方程式为:CaO+NH3•H2O=Ca(OH)2+NH3↑,
故答案为:CaO+NH3•H2O=Ca(OH)2+NH3↑;
(4)氨气为碱性气体,应选择碱性干燥剂,可用碱石灰、氢氧化钠、氧化钙等干燥氨气,浓硫酸和P2O5都和氨气反应,故题中AC符合,
故答案为:AC;
(5)要制取干燥纯净的氯气,应先通过盛有饱和食盐水的洗气瓶除去氯化氢,然后通过浓硫酸除去水,若颠倒顺序则不能除去水蒸气;
故答案为:除去氯气中混有的HCl;不能;
(6)氨气和氯化氢气体反应生成白烟氯化铵,另一生成物是空气的主要成分之一,根据元素守恒知,另一种物质是氮气,所以反应方程式为:3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl,反应中2mlNH3被氧化电子转移6ml,若有1mlNH3被氧化,则转移的电子数目为3ml×NA/ml=3NA,
故答案为:3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl;3NA。物质
S
CS2
CCl4
S2Cl2
SCl2
熔点/℃
1128
﹣109
﹣23
﹣77
﹣121
沸点/℃
444.6
47
77
137
59.6
实验序号
水浴温度/℃
0.1ml/LNa2S2O3
溶液的体积/mL
0.1ml/LH2SO4
溶液的体积/mL
加入水的体积/mL
溶液出现浑浊所用的时间/s
A
10
10
10
0
t1
B
10
5
10
V2
t2
C
40
10
10
0
t3
D
10
5
5
0
步骤
预期现象
ⅰ.在一支注射器中吸入22.4mLNO(标准状况下),然后吸入5mL水,用乳胶管和弹簧夹封住管口,振荡注射器
无明显现象
ⅱ.打开弹簧夹,快速吸入10mL空气后夹上弹簧夹,固定住注射器活塞
气体变为红棕色
ⅲ.松开注射器活塞,再振荡注射器
红棕色逐渐褪去,注射器活塞向左移动
时间/min
1
2
3
4
5
氢气体积/mL
50
120
232
290
310
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