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无水硫酸铜在加热条件下能发生分解反应,生成氧化铜、二氧化硫、三氧化硫和氧气。某学...

无水硫酸铜在加热条件下能发生分解反应,生成氧化铜、二氧化硫、三氧化硫和氧气。某学生试图用如图所示装置来确定该化学反应中各物质的计量关系。

试回答:

1)加热过程中,试管A中发生的实验现象可能有___

2)装置EF的作用是___

3)该学生使用装置B的本意是除去混合气体中的三氧化硫以提纯氧气,他的做法正确吗?为什么?___

4)另一学生将9.6g无水硫酸铜充分加热使其完全分解后,用正确的实验方法除去了生成物中的二氧化硫和三氧化硫,最后测出氧气的体积为448mL(标准状况)。据此可计算出二氧化硫为___mol,三氧化硫为___mol

5)由上述实验数据可知无水硫酸铜受热分解的化学方程式:___

6)上述装置可以简化而不影响实验效果。请你提出一个简化方案,达到使装置最简单而不影响实验效果的目的:___

 

白色固体变黑 测出产生O2的体积 不正确,O2能被NaHSO3溶液吸收 0.04 0.02 3CuSO43CuO+SO3↑+2SO2↑+O2↑ 去掉BC,仅O2进入E中可计算 【解析】 (1)无水硫酸铜在加热条件下能发生分解反应,生成氧化铜、二氧化硫、三氧化硫和氧气,氧化铜为黑色; (2)EF是排水量气法测量气体体积,依据装置试剂作用分析判断最后测量的是氧气的体积; (3)装置连接中A受热分解生成的气体含有氧气,通过亚硫酸氢钠溶液会被还原吸收引起误差; (4)依据反应生成的二氧化硫和氧气之间存在电子守恒,计算二氧化硫物质的量,依据硫酸铜质量换算物质的量,结合硫元素守恒计算三氧化硫物质的量; (5)依据(4)计算得到生成物的物质的量,然后写出化学方程式; (6)结合电子守恒和原子守恒可知,只要知道O2的物质的量,即可计算SO2和SO3的物质的量,据此分析调整装置。 (1)无水硫酸铜在加热条件下能发生分解反应,生成氧化铜、二氧化硫、三氧化硫和氧气,无水硫酸铜是白色固体,氧化铜为黑色; (2)EF是排水量气装置,难溶于水的气体体积可以利用排水量气装置测定体积,装置A生成的气体通过亚硫酸氢钠溶液吸收氧气;吸收三氧化硫生成二氧化硫,浓硫酸吸收三氧化硫和水蒸气;通过碱石灰吸收二氧化硫,则最后测定的是氧气的体积; (3)使用装置B的本意是除去混合气体中的三氧化硫以提纯氧气,但气体通过饱和亚硫酸氢钠溶液中,氧气会被还原吸收; (4)依据反应生成的二氧化硫和氧气之间存在电子守恒,计算二氧化硫物质的量,氧气448mL(标准状况)物质的量为0.02mol,电子转移0.08mol,CuSO4~SO2~2e-;计算得到二氧化硫物质的量为0.04mol,依据硫酸铜质量换算物质的量==0.06mol,结合硫元素守恒计算三氧化硫物质的量为0.06mol-0.04mol=0.02mol; (5)依据(4)计算得到生成物的物质的量写出化学方程式为3CuSO43CuO+SO3↑+2SO2↑+O2↑; (6)由计算(4)中分析可知,只要知道O2的物质的量,即可计算SO2和SO3的物质的量,则简化方案是去掉BC,仅O2进入E中,即可根据收集的氧气计算。  
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考点分析:
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氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。

1)如图是1molNO21molCO反应生成CO2NO过程中能量变化示意图:

请写出NO2CO反应的热化学方程式:___

2)在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:N2g+3H2g2NH3g+QQ>0),其化学平衡常数KT的关系如下表:

T/K

298

398

498

K/

4.1×106

K1

K2

 

 

请完成下列问题:比较K1K2的大小:K1___K2(填写“=”

3)判断该反应达到化学平衡状态的依据的是___(选填字母序号)。

A2vH2=3vNH3B2vN2=vH2

C.容器内压强保持不变         D.混合气体的密度保持不变

4)盐酸肼(N2H6Cl2)是一种重要的化工原料,属于离子化合物,易溶于水,溶液呈酸性,水解原理与NH4Cl类似。盐酸肼第一步水解反应的离子方程式___

盐酸肼水溶液中离子浓度的排列顺序正确的是___(填序号)。

acCl-)>cN2H62+)>cH+)>cOH-

bcCl-)>c[N2H5•H2O]+)>cH+)>cOH-

c2cN2H62++c[N2H5•H2O]++cH+=cCl-+cOH-

d2cN2H62++2c[N2H5•H2O]++2c[N2H4•2H2O]=cCl-

 

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超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NOCO转变成CO2N2,其反应为:2NO+2CO2CO2+N2(降温后该反应的平衡常数变大)为了测定在某种催化剂作用下的反应速率,在某温度下用气体传感器测得不同时间的NOCO浓度如表:

时间(s

0

1

2

3

4

5

cNO)(mol/L

1.00×103

4.50×104

2.50×104

1.50×104

1.00×104

1.00×104

cCO)(mol/L

3.60×103

3.05×103

2.85×103

2.75×103

2.70×103

2.70×103

 

请回答下列问题(均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响):

1)反应的Q___0(填写“=”)。

2)前2s内的平均反应速率vN2=___

3)计算在该温度下,反应的平衡常数K=___

4)假设在密闭容器中发生上述反应,达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是___

A.选用更有效的催化剂

B.升高反应体系的温度

C.降低反应体系的温度

D.缩小容器的体积

5)研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。

实验

编号

T(℃)

NO初始浓度

mol/L

CO初始浓度

mol/L

催化剂的比表面积(m2/g

280

1.20×10-3

5.80×10-3

82

___

___

___

124

350

___

___

124

 

①请在上表空格中填入剩余的实验条件数据。

②请在给出的坐标图中,画出上表中的三个实验条件下混合气体中NO浓度随时间变化的趋势曲线图,并标明各条曲线的实验编号___

 

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氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为起始物,经过一系列反应可以得到BF3BN,如图所示:

请回答下列问题:

1)由B2O3制备BF3BN的化学方程式是______

2)基态B原子的电子排布式为___BN相比,非金属性较强的是___BNB元素的化合价为___

3)在BF3分子中,FBF的键角是___,该分子为___分子(填写极性非极性),BF3和过量NaF作用可生成NaBF4BF4-中可能含有___,立体结构为___

4)在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中,层内B原子与N原子之间的化学键为___,层间作用力为___

 

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高分子聚合物P的合成路线如图:

1)写出反应所需试剂与条件。反应①___;反应⑦___

2)写出反应类型:反应③___;反应⑥___

3)写出结构简式.E___P___

4)设计反应⑥⑦的目的是___

5)写出用13-丁二烯与乙酸为原料合成的合成路线(无机原料任选)___

(合成路线的常用表示方法为:AB……目标产物)

 

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欲用浓硝酸法(测定反应后生成气体的量)测定某铜银合金中铜的质量分数,但资料表明:反应中除了生成NO2气体外还会有少量的NO生成;常温下NO2N2O4混合存在,在低于0℃时几乎只有无色的N2O4液体或晶体存在。为完成测定并验证确有NO生成,有人设计如下实验:

1)实验开始前要先打开A部分的活塞K1,持续通一段时间的氮气再关闭K1,这样做的目的是___

2)装置B瓶的作用是___

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5)实验测得下列数据:所用铜银合金质量:15.0g、浓硝酸:40mL13.5mol/L;实验后A中溶液体积:40mLH+浓度:1.0mol/L。若设反应中硝酸既无挥发也无分解,则:

①参加反应的硝酸的物质的量为___

②若已测出反应后E装置的生成物中含氮元素的质量,则为确定合金中铜的质量分数还需要测定的数据是___

6)若实验只测定 Cu的质量分数,不验证NO的产生,则在铜银合金中与浓硝酸反应后,只需要简单的实验操作可达到目的,请简述实验过程:___

 

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