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(3)在实验过程中,观察到B中物质由白色变为蓝色,C中试纸的颜色变化是____________。 (4)反应结束后,取出CuCl产品进行实验,发现其中含有少量的CuO杂质,根据资料信息分
析:则产生的原因是__________________。
【答案】 吸收氯气,防止环境污染,防倒吸 Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O 先变红,后褪色 通
入HCl的量不足
【解析】(1)反应中有氯气生成,氯气有毒,因此D装置的作用是吸收氯气,防止环境污染,
同时防倒吸。(2)D中是Cl2和NaOH反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。(3)B中由白色变为蓝色,说明有水生成,产物中还有Cl2,所以C中石蕊试纸先逐渐变为红色,后褪色。(4)若杂质是氧化铜,说明CuCl2水解生成Cu2(OH)2Cl2,进一步分解生成CuO,因此原因是通入HCl的量不足。
点睛:本题以热分解CuCl2·2H2O制备CuCl为载体考查化学实验探究、化学实验方案的分析、
评价,元素及化合物知识。解答本题首先要根据题给资料明确实验的原理,理清题给装置图中每一个装置的作用和相关反应,结合CuCl2·2H2O、CuCl易水解,CuCl易被氧化的性质明确实验过程中要注意防止空气的干扰,确定装置的连接顺序;(4)小题要根据杂质的成分结合题给资料分析杂质产生的原因。
29.将FeCl3、CuCl2混合溶液加入一定质量的铁粉中充分反应,所加混合溶液的体积与反应后
剩余固体质量如图所示。已知原混合溶液中Fe3+浓度为0.200 mol/L,经检测M点时溶液中无Cu2+;
求:
(1)c(CuCl2 )=______mol·L-1。
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(2)铁粉的质量_______g。
30.I.(1)氰化钠是剧毒化学品。氰化钠泄漏到水体中,可用ClO2处理,生成两种无色无味
无毒的气体。写出用ClO2处理氰化钠废水的离子方程式____________。
(2)中国在甲醇燃料电池技术上获得突破,其装置原理如图甲。乙池是铝制品表面“钝化”装置,两极分别为铝制品和石墨。M电极的反应式为:______________。
II.工业上利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂的作用下合成甲醇。已知298K和101KPa条件下:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H1=-571.6kJ/mol CO(g)+l/2O2(g)=CO2(g) △H2=-283.0kJ/mol CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g) +2H2O(1) △H3=-726.5kJ/mol (3)则CO(g)+2H2 (g)
CH3OH(1) △H=_____kJ/mol
CH3OH(g)平衡常数K
(4)已知:CH3OH(1) =CH3OH(g) △H=+35.2kJ/mol;CO(g)+2H2(g)
随温度变化关系的曲线为30题图2中的_______(填曲线标记字母I或II)。
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(5)维持反应温度为510K,以n(H2)/ n(CO)=2:1充入一定量的原料气于1L容器中,在上述
条件下充分反应,tl时刻达到平衡,测得容器中c(CH3OH)=2mol/L,则平衡时CO转化率=______;若维持反应温度为520K,其它条件不变,请在30题图3中画出c(CO)在0~tl时刻变化曲线:_____________。
(6) 20世纪90年代,化学家研制出新型催化剂:碱金属的醇盐及溶剂用于合成甲醇。30题
图4是在该新型催化剂作用下,研究温度、压强对合成甲醇的影响。由图可知适宜的反应温度、压强为____。
温度 A.90~150℃ B.200~260℃ C.300~360℃ D.400~460℃ 压强 E.0.1~1 MPa F.3~5 MPa G.8~10 MPa H.15~20MPa
【答案】 2ClO2+2CN-=2Cl-+N2+2CO2 2Al-6e-+6HCO3-=Al2O3+6CO2↑+3H2O △H=-
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128.1kJ/mol I 97.56%(或97.6%或98%) A、F
【解析】I.(1)氰化钠泄漏到水体中,可用ClO2处理,生成两种无色无味无毒的气体,根据
原子守恒可知应该是氮气和二氧化碳,所以用ClO2处理氰化钠废水的离子方程式为2ClO2+2CN-=2Cl-+N2+2CO2。(2)根据甲中氢离子的移动方向可知右侧电极是正极,因此M是阳极,发生失去电子的氧化反应,即铝失去电子,电极反应式为2Al-6e-+6HCO3-=Al2O3+6CO2↑+3H2O; II.(3)已知:
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H1=-571.6kJ/mol ②CO(g)+l/2O2(g)=CO2(g) △H2=-283.0kJ/mol ③CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g) +2H2O(1) △H3=-726.5kJ/mol 则根据盖斯定律可知①+②-③即可得到反应CO(g)+2H2 (g)△H=-128.1kJ/mol;
(4)已知:CH3OH(1) =CH3OH(g) △H=+35.2kJ/mol,则CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g) △H=-CH3OH(1)的反应热
92.9kJ/mol,即该反应是放热反应,升高温度平衡向逆反应方向进行,平衡常数减小,即曲线I符合。
(5) CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)
起始浓度(mol/L) n 2n 0 转化浓度(mol/L) 2 4 2 平衡浓度(mol/L) n-2 2n-4 2
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