研究表面,可用NaBH4与水反应制氢氧燃料电池的氢气:BH4-+2H2O=BO2-+4H2↑(实质为水电离产生的H+被还原)。下表为pH和温度对本反应中NaBH4半衰期的影响(半衰期是指反应过程中,NaBH4的浓度降低到初始浓度一半时所需的时间)。
体系 pH |
不同温度下NaBH4的半衰期(min) |
|||
0℃ |
25℃ |
50℃ |
75℃ |
|
8 |
4. 32 ×100 |
6. 19 ×10-1 |
8. 64 ×10-2 |
1.22 ×10-2 |
10 |
4. 32 ×102 |
6. 19 ×101 |
8. 64 ×100 |
1.22 ×100 |
12 |
4. 32 ×104 |
6. 19 ×103 |
8. 64 ×102 |
1.22 ×102 |
14 |
4. 32 ×106 |
6. 19 ×105 |
8. 64 ×104 |
1.22 ×104 |
根据要求回答下列问题:
(1)NaBH4与水反应后所得溶液显碱性,则溶液中各离子浓度大小关系为___________。
(2)从上表可知,温度对NaBH4与水反应速率产生怎样的影响?
答: 。
(3)反应体系的pH为何会对NaBH4与水反应的反应速率产生影响?
答: 。
(4)实验表明,将NaBH4溶于足量水,释放的H2比理论产量少得多(即反应一段时间后有NaBH4剩余也不再反应)。其可能原因是 。
某学习小组依据SO2具有还原性,推测SO2能被Cl2氧化生成SO2Cl2。
查阅资料:SO2Cl2常温下为无色液体,极易水解,遇潮湿空气会产生白雾。
Ⅰ.化合物SO2Cl2中S元素的化合价是 。
Ⅱ.用二氧化锰和浓盐酸制氯气的化学方程式是 。
Ⅲ.在收集氯气前,应依次通过盛有饱和食盐水和 的洗气瓶。
Ⅳ.用如图所示装置收集满Cl2,再通入SO2,集气瓶中立即产生无色液体,
充分反应后,将液体和剩余气体分离,进行如下研究。
(1)研究反应的产物。向所得液体中加水,出现白雾,振荡、静置得到无色溶液。经检验该溶液中的阴离子(除OH-外)只有SO42-、Cl- ,证明无色液体是SO2Cl2。
① 写出SO2Cl2与H2O反应的化学方程式 。
② 检验该溶液中Cl-的方法是 。
(2)继续研究反应进行的程度。用NaOH溶液吸收分离出的气体,用稀盐酸酸化后,再滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀。
① 该白色沉淀的成分是 。
② 写出SO2与Cl2反应的化学方程式,并阐述理由______。
(12分)实验室可用干燥纯净的氨还原氧化铜来制取氮气。根据下列装置图(部分夹持装置略去)回答有关问题:
(1)装置B中盛放的药品是 。
(2)写出装置A中反应的化学方程式______ 。
(3)写出装置C中反应的化学方程式_________,该反应中的氧化剂是 。
(4)收集到的氮气中除了含有少量水蒸气外,还可能含有另外一种气体,确定是否含有该气体的实验方法是 ,实验室收集氮气的方法是 。
( 14分)某化学小组进行Na2O2与水反应的实验,如下图所示,该小组对试管c中红色褪去的原因进行探究。
(1)Na2O2中含有的化学键类型: ;请写出a中反应的化学方程式 。
查阅资料:
①当NaOH溶液pH≥13时,可以使酚酞由红色褪为无色;
②Na2O2与水反应分两步进行:Na2O2 + H2O =" NaOH" + H2O2 2H2O2 = 2H2O + O2↑
(2)请设计实验验证Na2O2与水反应后的溶液中有H2O2残留:取少量b溶液于试管中, ,证明溶液中有H2O2残留。
(3)结合资料,该小组同学针c中溶液红色褪去的原因提出以下假设:
① ;
② 溶液中H2O2破坏酚酞的结构;
③ NaOH和H2O2共同作用结果。
(4)该小组同学测出c中溶液的pH为14,认为还不能排除假设②、③,于是又进行了如下实验,请完成下表空白处:
实验 |
操作 |
现象 |
结论 |
1 |
向少量H2O2中滴加2滴酚酞,放置一段时间,再加入NaOH溶液至pH=12 |
加入NaOH后,无色溶液先变红,后褪色 |
① |
2 |
向少量 NaOH溶液(pH=14)中滴加2滴酚酞;再加适量稀盐酸至溶液 pH=12 |
溶液先变红,后褪色;加盐酸后,又出现红色,且不褪色 |
|
3 |
向Na2O2与水反应后的溶液(pH=14)中滴加2滴酚酞;再加适量稀盐酸至溶液 pH=12 …… |
② …… |
溶液pH大于13时,NaOH使变红的溶液褪色;pH在8~13时, NaOH和H2O2共同作用使溶液褪色 |
(5)某同学按取(4)中述实验2褪色后的溶液,加水稀释至pH=12,没有观察到溶液变红。该同学推测实验2加盐酸后溶液变红还可能与温度有关,请写出理由: 。
【化学与技术】
将磷肥生产中形成的副产物石膏(CaSO4·2H2O)转化为硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料,无论从经济效益、资源综合利用还是从环境保护角度看都具有重要意义。以下是石膏转化为硫酸钾和氯化钙的工艺流程示意图。
(1)本工艺中所用的原料除CaSO4·2H2O、KCl外,还需要 等原料。
(2)石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后发生反应的离子方程式为 。
(3)过滤Ⅰ操作所得固体中,除CaCO3外还含有 (填化学式)等物质,该固体可用作生产水泥的原料。
(4)检验过滤Ⅰ所得滤液中含有CO32-的方法是 。
(5)氯化钙结晶水合物(CaCl2·6H2O)是目前常用的无机储热材料,选择的依据是 。
a.熔点较低(29℃熔化) b.能导电 c.能制冷 d.无毒
(6)上述工艺流程中体现绿色化学理念的是 。
沈阳理工大学在废旧电池回收处理现状研究报告中报道了一种湿法处理方法,以下是对废旧电池材料(含有Ni(OH)2、碳粉、氧化铁和铝箔等)进行资源回收所设计的实验流程
已知:①NiCl2易溶于水,Fe3+不能氧化Ni2+。
②已知实验温度时的溶解度:NiC2O4>NiC2O4·H2O>NiC2O4·2H2O
③金属离子在该实验流程下完全沉淀的pH:
离子 |
Al3+ |
Fe3+ |
Ni2+ |
pH |
5.2 |
4.1 |
9.7 |
回答下列问题:
(1)物质A 的作用是调节溶液的pH以除去杂质Fe3+和Al3+,以下最适合作为A物质的是________。
A.NiO B.盐酸 C.NaOH D.氨水
(2)滤渣②的主要成分是_________________________________。
(3)写出加入Na2C2O4溶液反应的化学方程式: _____________。
(4)写出电解滤液③的阴极反应式___________________________。
检验电解滤液③时阳极产生的气体的方法是用湿润的________试纸检验。
(5)由沉淀A生成Ni(OH)3的过程是先在滤渣③中加入过量NaOH溶液进行沉淀转化,待反应完全后再通入电解滤液③产生的气体进行氧化,请写出该氧化过程的离子方程式:__________________。
(6)如何检验Ni(OH)3是否洗涤干净?
________________________________。
工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸,为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学校学习小组进行以下探究实验:
[一](1)将已除去表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷的热的浓硫酸中,10分钟后移人硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,铁钉表面无明显变化,其原因是 ;
(2)另称取铁钉6.0g放入15.0mL浓硫酸中,加热,充分应后得到溶液X并收集到气体Y。①甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+,若要确认其中的Fe2+,应选用
(选填序号)
a.KSCN溶液和氯水 .b铁.粉和KSCN溶液 c.浓氨水 d.酸性KMnO4溶液
②乙同学取336mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中,发生反应SO2+Br2+2H2O═2HBr+H2SO4,然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体2.33g由于此推知气体Y中SO2的体积分数为 ;
[探究二]分析上述实验中SO2体积分数的结果,丙同学认为气体Y中还可能含量有H2和Q气体,为此设计了下列探究实验装置(图中夹持仪器省略)
(3)装置B中试剂的作用是 ;
(4)认为气体Y中还含有Q的理由是 ;(用化学方程式表示)
(5)为确认Q的存在,需在装置中添加M于 (选填序号)
a.A之前 b.A-B间 c.B-C间 d.C-D间
(6)如果气体Y中含有H2,预计实验的现象应是 ;
(7)若要测定限定体积气体Y中H2含量(标准状况下约有28ml H2),除用测量H2体积方法外,否选用质量称量方法?做出判断并说明理由 。
(届广东省华附、省实、深中、广雅高三四校联考理综化学试卷)
某实验小组欲通过以下实验来探究Na2CO3和NaHCO3两种物质的性质。
(1)称取两种固体各2 g,分别放入两个小烧杯中,再各滴加10 mL 蒸馏水,振荡,测量温度变化;待固体充分溶解,并恢复至室温后,向所得溶液中各滴入2滴酚酞试液。
① 发现Na2CO3固体完全溶解,而NaHCO3固体有剩余,由此得到结论 。
② 同学们在两烧杯中还观察到了其它现象。其中,盛放Na2CO3的烧杯中出现的现象是 (填字母序号)。
A.溶液温度下降 B.溶液温度升高 C.滴入酚酞后呈浅红色 D.滴入酚酞后呈红色
(2)如下面左图所示分别加热A、B固体,发现固体A受热产生的气体能使澄清石灰水变浑浊,但一段时间后浑浊又变澄清。请用化学方程式解释澄清石灰水中发生的现象 。
(3)如上图所示,在气密性良好的装置I和II中分别放入试剂,将气球内的固体同时倒入试管中。
两试管中均产生气体, (填“I”或“II”)的反应程度更为剧烈。
② 反应结束后,气球均有膨胀,恢复至室温。下列说法正确的是 。
A.装置I的气球体积较大 B.装置II的气球体积较大
C.生成气体的体积根据盐酸计算 D.生成气体的体积根据固体计算
(4)将两种固体分别配制成0.5 mol·L-1的溶液,探究与0.5 mol·L-1CaCl2溶液反应的情况
实验方案 |
预测现象 |
预测依据 |
实际结果 |
实验1:向2 mL Na2CO3溶液中滴加1 mL 0.5 mol·L-1CaCl2溶液 |
有白色 沉淀 |
Na2CO3溶液中的CO32-浓度较大,能与CaCl2发生反应。 |
有白色沉淀 |
实验2:向2 mL NaHCO3溶液中滴加1 mL 0.5 mol·L-1CaCl2溶液 |
无白色 沉淀 |
NaHCO3溶液中的CO32-浓度很小,不能与CaCl2反应。 |
有白色沉淀出现,同时有少量气泡冒出。 |
请写出上述实验过程中发生的反应的离子方程式:
实验1: ;实验2: 。
用中和滴定法测定烧碱的纯度,若烧碱中含有少量不与酸作用的可溶性杂质,试根据实验回答:
(1)准确称取4.1g烧碱样品。
(2)将样品配成250mL待测液,需要的仪器有小烧杯、玻璃棒、 、胶头滴管。
(3)用 量取10mL待测液于 中(填仪器名称),并滴加几滴甲基橙作指示剂。
(4)用0.2010 mol·L-1标准盐酸滴定待测烧碱溶液,滴定时 手旋转 式滴定管的玻璃活塞, 手不停地摇动锥形瓶,两眼注视锥形瓶内溶液颜色的变化,直到滴定终点,滴定终点时锥形瓶内溶液的PH约为 ,达到终点的具体现象是: 。
(5)若两次实验滴定的数据如下表:
滴定次数 |
待测液体积(mL) |
标准盐酸体积(mL) |
|
滴定前读数(mL) |
滴定后读数(mL) |
||
第一次 |
10.00 |
0.50 |
20.4 |
第二次 |
10.00 |
4.00 |
24.1 |
据上表数据,计算待测烧碱溶液的浓度: 。
(6)根据上述各数据,计算烧碱的纯度:
(7)滴定时,滴定管尖嘴部分滴定前有气泡,滴定终了无气泡,测定结果将_______(填偏高、偏低或无影响,其它操作均正确)。
试题篮
()