已知反应X+Y= M+N为放热反应,,对该反应的下列说法中正确的( )
A.X的能量一定高于M
B.Y的能量一定高于N
C.X和Y的总能量一定高于M和N的总能量
D.因该反应为放热反应,故不必加热就可发生
化学实验有助于理解化学知识,形成化学观念,提高探究与创新能力,提升科学素养。
(1)在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2并进行相关实验。
①下列收集Cl2的正确装置是 。
②将Cl2通入水中,所得溶液中具有氧化性的含氯粒子是 。
③设计实验比较Cl2和Br2的氧化性,操作与现象是:取少量新制氯水和CCl4于试管中, 。
(2)能量之间可以相互转化:电解食盐水制备Cl2是将电能转化为化学能,而原电池可将化学能转化为电能。设计两种类型的原电池,探究其能量转化效率。
限选材料:ZnSO4(aq),FeSO4(aq),CuSO4(aq);铜片,铁片,锌片和导线。
①完成原电池甲的装置示意图(见图15),并作相应标注。
要求:在同一烧杯中,电极与溶液含相同的金属元素。
②铜片为电极之一,CuSO4(aq)为电解质溶液,只在一个烧杯中组装原电池乙,工作一段时间后,可观察到负极 。
③甲乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的是 ,其原因是 。
(3)根据牺牲阳极的阴极保护法原理,为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀,在(2)的材料中应选 作阳极。
银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下:
(注:Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450℃和80℃)
(1)电解精炼银时,阴极反应式为 ;滤渣A与稀HNO3反应,产生的气体在空气中迅速变为红棕色,该气体变色的化学方程式为 。
(2)固体混合物B的组成为 ;在生成固体B的过程中,需控制NaOH的加入量,若NaOH过量,则因过量引起的反应的离子方程式为 。
(3)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式: CuO+ Al2O3 CuAlO2 + ↑。
(4)若银铜合金中铜的质量分数为63.5%,理论上5.0kg废料中的铜可完全转化为 mol CuAlO2,至少需要1.0mol?L—1的Al2(SO4)3溶液 L。
(5)CuSO4溶液也可用于制备胆矾,其基本操作是 、过滤、洗涤和干燥。
大气中的部分碘源于O3对海水中I-的氧化。将O3持续通入NaI溶液中进行模拟研究。
(1)O3将I-氧化成I2的过程由3步反应组成:
①I-(aq)+ O3(g)=IO-(aq)+O2(g) △H1
②IO-(aq)+H+(aq)HOI(aq) △H2
③HOI(aq)+ I-(aq)+ H+(aq)I2(aq)+H2O(l) △H3
总反应的化学方程式为______,其反应△H=______。
(2)在溶液中存在化学平衡:I2(aq)+I-(aq)I3-(aq),其平衡常数表达式为_______。
(3)为探究Fe2+对氧化I-反应的影响(反应体系如图),某研究小组测定两组实验中I3-浓度和体系pH,结果见图和下表。
编号 |
反应物 |
反应前pH |
反应后pH |
第1组 |
O3+ I- |
5.2 |
11.0 |
第2组 |
O3+ I-+ Fe2+ |
5.2 |
4.1 |
①第1组实验中,导致反应后pH升高的原因是_______。
②图13中的A为 。由Fe3+生成A的过程能显著提高I-的转化率,原因是_______。
③第2组实验进行18s后,I3-下降。导致下降的直接原因有(双选)______。
A.c(H+)减小 B.c(I-)减小 C.I2(g)不断生成 D.c(Fe3+)增加
(4)据图14,计算3~18s内第2组实验中生成I3-的平均反应速率(写出计算过程,结果保留两位有效数字)。
脱水偶联反应是一种新型的直接烷基化反应,例如:
反应①:
(1)化合物I的分子式为_____,1mol该物质完全燃烧最少需要消耗_____molO2。
(2)化合物II可使____溶液(限写一种)褪色;化合物III(分子式为C10H11C1)可与NaOH水溶液共热生成化合物II,相应的化学方程式为______。
(3)化合物III与NaOH乙醇溶液共热生成化合物IV,IV的核磁共振氢谱除苯环峰外还有四组峰,峰面积之比为为1∶1∶1∶2,IV的结构简式为_______。
(4)由CH3COOCH2CH3可合成化合物I。化合物V是CH3COOCH2CH3的一种无支链同分异构体,碳链两端呈对称结构,且在Cu催化下与过量O2反应生成能发生银镜反应的化合物VI。V的结构简式为______,VI的结构简式为______。
(5)一定条件下,与也可以发生类似反应①的反应,有机产物的结构简式为_____。
下列实验的现象与对应结论均正确的是
选项 操作 现象 结论
A 将浓硫酸滴到蔗糖表面 固体变黑膨胀 浓硫酸有脱水性和强氧化性
B 常温下将Al片放入浓硝酸中 无明显变化 Al与浓硝酸不反应
C 将一小块Na放入无水乙醇中 产生气泡 Na能置换出醇羟基中的氢
D 将水蒸气通过灼热的铁粉 粉末变红 铁与水在高温下发生反应