(17分)实验室中有三瓶失去标签的酸,分别是浓硫酸、浓盐酸和浓硝酸。
(1)有同学认为,用金属铜做试剂可鉴别上述三种酸,请用化学方程式和必要的文字加以说明。____________________________________________________________________。
(2)请设计一个实验装置,使铜与稀硫酸反应生成硫酸铜与氢气。在下面的方框内画出装置图,并标明电极材料名称和电解质溶液名称。
(3) 实验室中欲用浓硫酸配制2.0mol·L-1的稀硫酸500mL。
①实验过程中所需仪器除了量筒、烧杯、玻璃棒外,还需要的仪器有____________________;
②下列操作中造成所配溶液浓度偏低的是_____________。
a.用量筒量取浓硫酸时仰视刻度线
b.定容时俯视刻度线
c.转移溶液后未洗涤烧杯和玻璃棒就直接定容
d.定容后摇匀,发现液面低于刻度,未补加蒸馏水至刻度
(4)下图所示为实验室模拟工业上利用氨催化氧化法制备硝酸的实验
用装置A制备干燥氨气,装置B制备干燥氧气。
①装置A的试管中发生反应的化学方程式为_______________________________ 。
装置B的烧瓶内发生反应的化学方程式为__________________________________。
②下列关于A、B装置的叙述不正确的是__________
a.若选择合适的试剂,用B装置也可制备氨气
b.实验过程中,A、B装置中一定有一个发生氧化还原反应
c.U形管中的试剂可以相同,但作用不相同
③按照a接c,b接d的顺序连接装置进行实验。
玻璃管内发生反应的化学方程式为___________________________________。
实验结束后,某同学测得装置C中试管内所得溶液的pH<7,得出的结论为该溶液一定是硝酸。该结论__________(填“严密”或“不严密”),你的理由是_____________________________。
(13分) 下图是实验室中制备气体或验证气体性质的装置图
(1)仪器a的名称是_______________________。
(2)利用上图装置制备纯净、干燥的氯气。
①圆底烧瓶内发生反应的离子方程式为____________________________________________。
②装置B中的溶液为________________________;烧杯中溶液的作用为__________。
(3)在上图所示圆底烧瓶内加入碳,a中加入浓硫酸,开始实验,加热产生的气体缓慢通过后续装置完成如下实验:
实验1:证明SO2具有漂白性和还原性
实验2:证明碳元素的非金属性比硅元素的强
①B中为少量品红溶液,C中为少量酸性KMnO4溶液,则证明SO2具有漂白性的现象为__________。
②D中应加入足量的____________(填溶液名称),E中加入____________(填溶液名称),证明碳元素的非金属性比硅元素的强的现象为________________________________________。
③为提高实验2的准确性,必须改进的装置为___________________。(填装置代号)
(9分)在温度T1和T2下,X2(g)和 H2反应生成HX的平衡常数如下表:
化学方程式 |
K (T1 ) |
K (T2) |
F2+H2 2HF |
1.8 ×1036 |
1.9 ×1032 |
Cl2+H2 2HCl |
9.7 ×1012 |
4.2 ×1011 |
Br2+H2 2HBr |
5.6 ×107 |
9.3 ×106 |
I2+H2 2HI |
43 |
34 |
(1)仅依据K的变化,可以推断出:随着卤素原子核电荷数的增加,_______(选填字母)
a. 在相同条件下,X2的平衡转化率逐渐降低 b. X2与H2反应的剧烈程度逐渐减弱
c. HX的稳定性逐渐减弱 d. HX的还原性逐渐
(2)在容积为3L的密闭容器中,由I2(g)和H2(g)合成HI(g),在其他条件不变的情况下,研究温度对反应的影响,HI的物质的量的变化情况如下图所示。
①温度为T1时,在0~tAmin内,H2的消耗速率v (H2)=__________
②分析右图所示图像,下列说法正确的是________(填序号)
a.温度为T2,容器内气体密度不变时,反应到达B点所示状态
b.平衡状态从A点移动到B点,n(HI)/n(H2)增大
c.该反应为放热反应
(3)加水稀释0.1mol·L-1的HF溶液,下列各量中增大的是________(填序号)
a.c(H+) b. Ka(HF) c. c(F-)/c(H+) d. c(H+) / c(HF)
(4)在0.1mol·L-1HCl溶液中加入过量AgNO3溶液,产生白色沉淀,再滴加KI溶液,出现黄色沉淀,试写出有关的离子方程式 、 。
(15分)能源是国民经济发展的重要基础,我国目前使用的能源主要是化石燃料。
(1)在25℃、101 kPa时,16 g CH4完全燃烧生成液态水时放出的热量是890.31 kJ,则CH4燃烧的热化学方程式为__________________________________________。
(2)已知:C(s)+O2(g)===CO2(g);ΔH=-437.3 kJ·mol-1
H2(g)+O2(g)===H2O(g);ΔH=-285.8 kJ·mol-1
CO(g)+O2(g)===CO2(g);ΔH=-283.0 kJ·mol-1
则煤气化反应C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) 的焓变ΔH=________kJ·mol-1。
(3)如下图所示组成闭合回路,其中,甲装置中CH4为负极,O2和CO2的混合气体为正极,稀土金属材料为电极,以熔融碳酸盐为电解质;乙装置中a、b为石墨,b极上有红色物质析出,CuSO4溶液的体积为200 mL。
①甲装置中气体A为 (填“CH4”或“O2和CO2”),d极上的电极反应式为_____________。
②乙装置中a极上的电极反应式为____________________________。
若在a极产生112mL(标准状况)气体,则甲装置中消耗CH4________ mL (标准状况),乙装置中所得溶液的pH=__________。(忽略电解前后溶液体积变化)
③如果乙中电极不变,将溶液换成饱和Na2SO4溶液,当阴极上有a mol气体生成时,同时有w g Na2SO4·10H2O晶体析出,若温度不变,剩余溶液中溶质的质量分数应为________(用含w、a的表达式表示,不必化简)。
某温度下, pH值相同的盐酸和醋酸溶液分别稀释,平衡pH值随溶液体积变化的曲线如下图所示。据图判断下列叙述中,正确的是
A.曲线Ⅰ为醋酸稀释时pH值变化曲线
B.b点溶液中水的电离程度比c点溶液中水的电离程度大
C.a点时,加入相同大小的锌粒,与盐酸反应的速率大
D.加入足量NaOH,b点溶液消耗的NaOH比c点溶液消耗的多
下列说法中,正确的是
A.难溶电解质在水溶液中达到沉淀溶解平衡时,沉淀和溶解即停止
B.Ksp越小,难溶电解质在水中的溶解能力一定越弱
C.Ksp的大小与离子浓度无关,只与难溶电解质的性质和温度有关
D.相同温度下, AgCl在水中的溶解能力与在NaCl溶液中的相同