(10分)下图为实验室制取溴苯的三个装置,根据要求回答下列各题:
(1)装置A烧瓶中发生反应的化学方程式是 ;装置A中左侧长导管的作用是 ;装置A和C中的两处明显错误是 、 。
(2)在按装置B、C装好仪器及药品后要使反应开始,应对装置B进行的操作是 ,应对装置C进行的操作是 。
(3)装置B、C较好地解决了A中加装药品和使装置及时密封的矛盾,方便了操作。A装置中这一问题在实验中造成的后果是 。
(4)B中采用了洗气瓶吸收装置,其作用是 。反应后洗气瓶中可能出现的现象是 。
(5)B装置也存在两个明显的缺点,其中之一与A、C中的错误相同,而另一个缺点是: 。
(8分)用FeCl3酸性溶液脱除H2S后的溶液,通过控制电压电解得以再生。某同学使用石墨电极,在不同电压(x)下电解pH=1的0.1 mol·L-1的FeCl2溶液,研究废液再生机理。记录如下(a、b、c代表电压数值):
序号 | 电压/V | 阳极现象 | 检验阳极产物 |
Ⅰ | x≥a | 电极附近出现黄色,有气泡产生 | 有Fe3+、有Cl2 |
Ⅱ | a>x≥b | 电极附近出现黄色,无气泡产生 | 有Fe3+、无Cl2 |
Ⅲ | b>x>0 | 无明显变化 | 无Fe3+、无Cl2 |
(1)用KSCN溶液检验出Fe3+的现象是_____________________。
(2)Ⅰ中,Fe3+产生的原因可能是Cl-在阳极放电,生成的Cl2将Fe2+氧化。写出有关反应:
__________________________。
(3)由Ⅱ推测,Fe3+产生的原因还可能是Fe2+在阳极放电,原因是Fe2+具有________性。
(4)Ⅱ中虽未检验出Cl2,但Cl-在阳极是否放电仍需进一步验证。电解pH=1的NaCl溶液做对照实验,记录如下:
序号 | 电压/V | 阳极现象 | 检验阳极产物 |
Ⅳ | a>x≥c | 无明显变化 | 有Cl2 |
Ⅴ | c>x≥b | 无明显变化 | 无Cl2 |
①NaCl溶液的浓度是________mol·L-1。
②Ⅳ中检测Cl2的实验方法_________________________。
③与Ⅱ对比,得出的结论(写出两点): 。
(7分)I.(3分)氯酸钾和亚硫酸氢钠发生氧化还原反应生成Cl(-1价)和S(+6价)的速率如图所示,已知这个反应速率随着溶液中c(H+)增大而加快。
(1)反应开始时反应速率加快的原因是___________________。
(2)反应后期反应速率下降的原因是___________________。
II.(7分)用惰性电极电解200 mL一定浓度的硫酸铜溶液,实验装置如图①所示,电解过程中的实验数据如图②所示,横坐标表示电解过程中转移电子的物质的量,纵坐标表示电解过程中产生气体的总体积(标准状况)。
(1)下列说法正确的是______(填序号)。
A.电解过程中,b电极表面先有红色物质析出,后有气泡产生
B.a电极上发生的反应为2H++2e-===H2↑和4OH--4e-===2H2O+O2↑
C.从P点到Q点时收集到的混合气体的平均摩尔质量为12 g·mol-1
D.OP段表示H2和O2混合气体的体积变化,PQ段表示O2的体积变化
(2)如果要使溶液恢复到电解前的状态,向溶液中加入0.8 g CuO即可,则电解后溶液的c(H+)= ______。(3)如果向所得的溶液中加入0.1 mol Cu(OH)2后,使溶液恰好恢复到电解前的浓度和pH,电解过程中转移的电子为______mol。
(4)如果向所得的溶液中加入0.1 mol Cu2(OH)2CO3后,使溶液恰好恢复到电解前的浓度和pH(不考虑CO2的溶解),电解过程中转移的电子为______mol。
(6分)甲烷、一氧化碳和氢气、甲醇等既是重要的燃料也是重要的化工原料。
已知:
①2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH1=-571.6 kJ·mol-1
②CH4(g)+O2(g)===CO(g)+2H2(g) ΔH2=-36 kJ·mol-1
③CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g) ΔH3=+216 kJ·mol-1
(1)氢气的燃烧热为________,写出甲烷不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式: ________________。
(2)现有1 mol由H2O(g)与O2组成的混合气体,且O2的体积分数为x,将此混合气体与足量CH4充分反应。当x=________时,反应②与③放出(或吸收)的总能量为0。若②反应过程中能量转化过程如图所示,下列有关说法中正确的是________。
A.E1=36 kJ B.E2=36 kJ
C.E1-E2=36 kJ D.E3-E1=36 kJ
(3)工业上可通过CO和H2化合制得CH3OH:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH1(CO结构式为C≡O)。又知某些化学键的键能(断开1 mol化学键时所需要的最低能量)数值如下表:
化学键 | C—C | C—H | H—H | C—O | C≡O | H—O |
键能 (kJ·mol-1) | 348 | 413 | 436 | 358 | 1072 | 463 |
则ΔH1=_______,在相应的反应条件下,将1 mol CO(g)与足量H2混合充分反应后,放出或吸收的热量 △H1。(用>,<或=填空)
(12分)I.A、B、C、D、E、F为常见的原子序数依次增大的短周期元素,B、C、D、E、F的简单离子的电子层结构相同,A和E同主族,且原子的最外层电子数的关系为A+D=B+F=8。请回答:
(1)试写出B2单质的电子式:________。试写出由上述元素组成的分子中含有4个原子核且为18电子结构的物质的化学式 。
(2)含F元素对应的金属阳离子的溶液中滴加过量E的最高价氧化物对应水化物的溶液,其离子方程式是________________。
(3)已知B2A4与BA3具有相似的性质,B2A4通过炽热的氧化铜粉末,粉末由黑色变为红色,且产物对大气无污染,其化学反应方程式是________________。
(4)在2 L的密闭容器中,通入2 mol B2气体和3 mol A2气体,一定温度下反应生成BA3 气体,当反应达到平衡时,A2的浓度为0.15 mol·L-1,同时放出约83.2 kJ的热量,该反应的热化学方程式为_____________。
(5)已知某化合物EB3与水可以反应生成两种气体单质和一种碱,试写出其化学方程式 ___________;若0.1 mol该化合物完全反应,转移电子的物质的量为________。
II.(1)甲、乙是元素周期表中同一主族相邻周期的两种元素(其中甲在上一周期),若甲的原子序数为x,则乙的原子序数可能是________。
(2)若甲、乙分别是同一周期的ⅡA族和ⅦA族元素,原子序数分别为m和n,则m和n的关系为________。
现有一瓶标签上注明为葡萄糖酸盐(钠、镁、钙、铁)的复合制剂,某同学为了确认其成分,取部分制剂作为试液,设计并完成了如下实验:
已知:控制溶液pH=4时,Fe(OH)3沉淀完全,Ca2+、Mg2+不沉淀。该同学得出的结论正确的是
A.根据现象1可推出该试液中含有Na+
B.根据现象2可推出该试液中并不含有葡萄糖酸根
C.根据现象3和4可推出该试液中含有Ca2+,但没有Mg2+
D.根据现象5可推出该试液中一定含有Fe2+