答案 C
解析 向无色溶液中滴加稀硫酸,产生白色沉淀,该白色沉淀可能是硫酸钡,也可能是硫酸钙等,故A错误;向CuSO4溶液中滴加氢硫酸,产生黑色沉淀,是因为生成的硫化铜不能溶于稀硫酸,不是因为酸性H2S>H2SO4,故B错误;向KSCN和酸性FeCl2溶液中滴加H2O2溶液,过氧化氢将亚铁离子氧化生成铁离子,溶液变红色,说明氧化性:
H2O2>Fe3+,故C正确;向5mL0.2mol·L-1NaOH溶液中滴几滴0.1mol·L-1MgCl2溶液,反应后氢氧化钠过量,再滴加饱和FeCl2溶液,生成红褐色氢氧化铁沉淀,不能证明氢氧化铁和氢氧化镁溶解度的大小,故D错误。
12.化学兴趣小组对某品牌牙膏中摩擦剂成分及其含量进行以下探究:
查得资料:
该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成;牙膏中其它成分遇到盐酸时无气体生成。
I.摩擦剂中氢氧化铝的定性检验取适量牙膏样品,加水充分搅拌、过滤。
(1)往滤渣中加入过最NaOH溶液,过滤。
氢氧化铝与NaOH溶液反应的离子方程式是_____________________________________________________________。
(2)往
(1)所得滤液中先通入过量二氧化碳,再加入过量稀盐酸。
观察到的现象是__________________________________________________________________。
II.牙膏样品中碳酸钙的定量测定
利用下图所示装置(图中夹持仪器略去)进行实验,充分反应后,测定C中生成的BaCO3沉淀质量,以确定碳酸钙的质量分数。
依据实验过程回答下列问题:
(3)实验过程中需持续缓缓通入空气。
其作用除了可搅拌B、C中的反应物外,还有:
_________________________________________________。
(4)D装置的作用是____________________________________________。
(5)C中反应生成BaCO3的化学方程式是_________________________________________。
(6)下列各项措施中,不能提高测定准确度的是________(填标号)。
①在加入盐酸之前,应排净装置内的CO2气体
②滴加盐酸不宜过快
③在A-B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置
④在B-C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置
(7)实验中准确称取8.00g样品三份,进行三次测定,测得BaCO3平均质量为3.94g。
则样品中碳酸钙的质量分数为____________。
(8)有人认为不必测定C中生成的BaCO3质量,只要测定装置C在吸收CO2前后的质量差,一样可以确定碳酸钙的质量分数。
实验证明按此方法测定的结果明显偏高,原因是__________。
【答案】
(1).Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
(2).有白色沉证'生成,加HCl 后沉淀全部溶解,同时产生气泡(3).将样品与HCl反应后成的CO2吹入C中,全部被Ba(OH)2吸收(4).防止空气中CO2进入C,影响实验(5).CO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O(6).③、④(7).25%(8).样品与HCl反应生成的CO2中混有HCl和H2O,均会造成溶液增重
【解析】I.
(1)滤渣中含有Al(OH)3,Al(OH)3溶于NaOH溶液生成NaAlO2和H2O,离子方程式为Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O(也可写为Al(OH)3+OH-═[Al(OH)4]-);正确答案:
Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。
(2)NaAlO2溶液呈碱性,通入过量CO2时沉淀Al(OH)3和NaHCO3,Al(OH)3是两性氢氧化物,能溶于强酸溶液,所以产生的沉淀溶于稀盐酸中,所以看到的现象是:
通入CO2气体有白色沉淀生成;加入盐酸有气体产生、沉淀溶解;正确答案:
有白色沉证'生成,加HCl 后沉淀全部溶解,同时产生气泡。
II.(3)装置中残留部分二氧化碳,不能被完全吸收,导致测定的碳酸钡的质量偏小,持续缓缓通入空气的作用:
把生成的二氧化碳气体全部排入C中,使之完全被氢氧化钡溶液吸收;正确答案:
将样品与HCl反应后成的CO2吹入C中,全部被Ba(OH)2吸收。
(4)装置C是用来吸收反应生成的二氧化碳气体,由于空气中也含有二氧化碳气体,因此D装置的作用是防止空气中CO2进入C装置,影响实验;正确答案:
防止空气中CO2进入C,影响实验。
(5)二氧化碳与氢氧化钡反应生成碳酸钡与水,反应方程式为CO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O;正确答案:
CO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O。
(7)碳酸钡质量为3.94g,则碳酸钡的物质的量为3.94/197=0.02mol,根据碳原子的量守恒,碳酸钙的量为0.02mol,质量为0.02×100=2g,所以样品中碳酸钙的质量分数为2/8×100%=25%;正确答案:
25%。
(8)样品与HCl反应生成的CO2中混有HCl和H2O,均会造成溶液增重,所以测定装置C在吸收CO2前后的质量差,确定碳酸钙的质量分数,结果明显偏高;正确答案:
样品与HCl反应生成的CO2中混有HCl和H2O,均会造成溶液增重。
点睛:
对于II.牙膏样品中碳酸钙的定量测定,如果不通入空气排净装置内空气,装置内的空气中二氧化碳也会被氢氧化钡溶液吸收,造成所测定的结果偏高;如果反应结束后,不继续通入空气,不能使反应产生的二氧化碳气体被氢氧化钡溶液吸收,造成所测定的结果偏低;如果装置C直接与空气相连,空气中二氧化碳进入装置C内,造成测定结果偏高。
实施以节约能源和减少废气排放为基本内容的节能减排政策,是应对全球气候问题、建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。
试运用所学知识,回答下列问题:
(1)已知在一定温度下,①C(s)+CO2(g)
2CO(g)△H1=akJ/mol平衡常数K1;
②CO(g)+H2O(g)
H2(g)+CO2(g)△H2=bkJ/mol平衡常数K2;
某反应的平衡常数表达式K3=
,请写出此反应的热化学方程式:
__________,K1、K2、K3之间的关系是:
_____________。
(2)将原料气按n(CO2):
n(H2)=1:
4置于密闭容器中发生CO2(g)+4H2(g)
CH4(g)+2H2O(g)反应,测得H2O(g)的物质的量分数与温度的关系如图所示
(虚线表示平衡曲线)。
①该反应的平衡常数K随温度降低而________(填“增大”或“减小”)。
②在密闭恒温(高于100℃)恒容装置中进行该反应,下列能说明达到平衡状态的是_____。
A.混合气体密度不再改变
B.混合气体压强不再改变
C.混合气体平均摩尔质量不再改变
D.n(CO2):
n(H2)=1:
2
③200℃达到平衡时体系的总压强为p,该反应平衡常数Kp的计算表达式为______。
(不必化简,用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
(3)500℃时,CO与水反应生成CO2和H2。
将CO2和H2分离得到H2的过程示意图如下。
①吸收池中所有离子浓度的等式关系是____________________________。
②结合电极反应式,简述K2CO3溶液的再生原理:
___________________。
【答案】
(1).K3=K1·K2
(2).C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g)△H=(a+b)kJ/mol(3).增大(4).BC(5).
(6).c(K+)+c(H+)==2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)(7).阴极反应:
2H2O+2e-=H2↑+2OH-,OH-+HCO3-=CO32-+H2O,使K2CO3溶液得以再生。
【解析】平衡常数为生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积,平衡常数中,分子为生成物,分母为反应物,所以该方程式为:
C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g),根据盖斯定律,①和②相加得此反应,△H=(a+b)kJ/mol,因此,该反应的热化学方程式为:
C(s)+H2O(g)
CO(g)+H2(g)△H=(a+b)kJ/mol,根据化学方程式可知:
K1=c2(CO)/c(CO2),K2=c(H2)
c(CO2)/c(CO)
c(H2O),K3=
,所以:
K3=K1·K2。
(2)①根据图中平衡时H2O(g)的物质的量分数随温度的降低而增大,可知该反应正反应为放热反应,K随温度升高而减小,K随温度降低而增大。
②根据在密闭恒温(高于100℃)恒容装置中进行该反应CO2(g)+4H2(g)
CH4(g)+2H2O(g);可知A.混合气体密度不会改变,所以不能作为平衡的依据,故A错;B.由反应可知两边计量数不相等,混合气体压强不再改变标志达到平衡,故B正确;C.混合气体平均摩尔质量不再改变,M=m/n,说明n不再改变,说明达到平衡了,故C正确;D.n(CO2):
n(H2)=1:
2不符合化学平衡的定义,不能作为判断平衡的依据,故D错。
本题答案:
BC。
③在密闭容器里全部由气体产于的反应中,平衡时气体压强之比=气体物质的量之比=气体物质的量浓度之比。
根据200℃反应达到平衡时H2O(g)的物质的量分数,可知平衡时H2O(g)所占的压强为0.6p,根据化学方式可知CH4所占的压强为0.3p,因此CO2和H2所占的压强为0.1p。
根据初始投料比以及CO2和H2化学计量数之比可知达到平衡时,两者的物质的量之比也为1:
4,故平衡时CO2所占的压强为0.02p和H2所占的压强为0.08p,故可写出Kp的计算表达式为
。
(3)①由图示已知吸收池用的是K2CO3溶液,吸收CO2,离子方程式为:
CO32-+CO2+H2O=HCO3-,根据电荷守恒知c(K+)+c(H+)==2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)②已知惰性电极电解池中的电解液是KHCO3,阴极水放电生成氢气,阴极附近c(OH-)增大,OH-+HCO3-=CO32-+H2O,K+向阴极移动,使K2CO3溶液的得以再生。