某工厂废液中含有苯酚、乙酸苯酚酌,实验小组对该废液进行探究,设计如下方案:
己知熔点:乙酸16.6℃、苯酚43℃。沸点:乙酸118℃、苯酚182℃。
(1)写出②的反应化学方程式________。
(2)②中分离B的操作名称是________。
(3)现对物质C的性质进行实验探究,请你帮助实验小组按要求完成实验过程记录,在答题卡上填写出实验操作、预期现象和现象解释。
限选试剂:蒸馏水、稀HNO3、2moL·L-1 NaOH、0.1 mol•L-1 KSCN、酸性KMnO4溶液、FeCl3溶液、饱和浪水、紫色石蕊试液。
实验操作 | 预期现象 | 现象解释 |
步骤1:取少量C放入a试管,加入少量蒸馏水,振荡。 | ________ | ________ |
步骤:取少量C的稀溶液分装b、c两支试管,往b试管 ________ ________ | 产生白色沉淀 | ________ |
步骤3:往c试管________ ________ ________ | ________ | C与加入的试剂发生显色反应。 |
(4)称取一定量的C试样,用水溶解后全部转移至1000mL容量瓶中定容。取此溶液 25.00mL,加入KBrO3浓度为0.01667 moL·L-1的KBrO3+KBr标准溶液30.00mL,酸化并放置。待反应完全后,加入过量的KI,再用0.1100 mol•L-1Na2S2O3标准溶液滴成的I2,耗去Na2S2O3标准溶液11.80mL。则试样中C物质的量的计算表达式为:________。
(部分反应离子方程式:BrO3-+5Br-+6H+=3Br2+3H2O、I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)
高三化学计算题极难题查看答案及解析
工业合成氨的反应为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H <0
某实验将3.0 mol N2(g)和4. 0 mol H2(g)充入容积为10L的密闭容器中,在温度T1下反应。测得H2的物质的量随反应时间的变化如下图所示。
(1)反应开始3min内,H2的平均反应速率为________。
(2)计算该条件下合成氨反应的化学平衡常数(写出计算过程,结果保留2位有效数字)。
(3)仅改变温度为T2 ( T2小于TI)再进行实验,请在答题卡框图中画出H2的物质的量随反应时间变化的预期结果示意图。
(4)在以煤为主要原料的合成氨工业中,原料气氢气常用下述方法获得:
①C+H2O(g) CO+H2;②CO+H2O(g) CO2+H2;
已知:CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H=—283.0kJ/mol
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) △H=—241.8kJ/mol
写出上述CO与H2O(g)反应的热化学方程式:________。
(5)合成氨工业中,原料气(N2、H2混有少量CO、NH3)在进入合成塔之前,用醋酸二氨合铜(I)溶液来吸收CO,其反应为:
CH3COO[Cu(NH3)2]+CO+NH3CH3COO[Cu(NH3)3]•CO △H<0
写出提高CO吸收率的其中一项措施:________。
高三化学计算题极难题查看答案及解析
(1)氨气在工农业有着广泛的用途。已知25%氨水的密度为0.91 g/cm3,5%氨水的密度为0.98 g/cm3。
①配制100mL 2.5mol/L氨水需要浓度为25%氨水______mL(保留2位小数)。
②若将上述两溶液等体积混合,所得氨水溶液的质量分数是_____________。
A.等于15% B.大于15% C.小于15% D.无法估算
已知:4NH3+O24NO+6 H2O,4NO+3O2+2H2O4HNO3
(2)设空气中氧气的体积分数为0.20,氮气的体积分数为0.80。
①a mol NO完全转化为HNO3理论上需要氧气_____________mol。
②为使NH3恰好完全氧化为NO,氨-空气混合气体中氨的体积分数(用小数表示)为_____________
(保留2位小数)。
(3)20.0 mol NH3用空气氧化,产生混合物的组成为:NO 18.0 mol、O2 12.0 mol、N2 150.0 mol和一定量硝酸,以及其他成分(高温下NO与O2不化合)。计算氨转化为NO和HNO3的转化率。
(4)20.0 mol NH3和一定量空气充分反应后,再转化为硝酸。通过计算,在图中画出HNO3的物质的量n(A)和空气的物质的量n (B)关系的理论曲线。
高三化学计算题极难题查看答案及解析
取等物质的量浓度的NaOH溶液A、B、C三等份各100 mL,分别向三份溶液中通入不等量的CO2气体,充分反应后,再向三份所得的溶液中逐滴加入0.2 mol/L的盐酸,标准状况下产生的CO2气体体积与所加盐酸的体积之间的关系如图所示。试回答下列问题:
(1)原NaOH溶液的浓度为________mol/L;
(2)曲线B表明,原NaOH溶液中通入的
CO2的体积为________ mL ;
(3)曲线C表明,原NaOH溶液中通入CO2 后,所得溶液中的溶质成分的物质的量 之比为________ 。
高三化学计算题极难题查看答案及解析
(I)某化学家根据“原子经济”的思想,设计了如下制备H2的反应步骤:
①CaBr2+H2OCaO+2HBr ②2HBr+HgHgBr2+H2
③HgBr2+__________ + ________ ④2HgO2Hg+O2↑
请你根据“原子经济”的思想完成上述步骤③的化学方程式:_________________。
根据“绿色化学”的思想评估该方法制H2的主要缺点:__________________。
(II)氢气常用生产水煤气的方法制得。CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H<0
在850℃时,K=1。
(1)若升高温度到950℃时,达到平衡时K______1(填“大于”、“小于”或“等于”)
(2)850℃时,若向一容积可变的密闭容器中同时充入1.0molCO、3.0molH2O、1.0molCO2和x mol H2,则:
①当x = 5.0时,上述平衡向___________(填正反应或逆反应)方向进行。
②若要使上述反应开始时向正反应方向进行,则x应满足的条件是__________。
(3)在850℃时,若x=5.0 mol,其它物质的投料不变,当上述反应达到平衡后,求H2的体积分数(计算结果保留两位有效数字)。
高三化学计算题极难题查看答案及解析
为了测定某铜银合金的成分。将30.0g合金完全溶于80ml 13.5mol/L的浓HNO3中,待合金完全溶解后,收集到NO和NO2的混合气体共6.72L(标准状况),并测得溶液中氢离子浓度为1mol/L。假设反应后溶液的体积仍为80ml。试计算:
(1)被还原的硝酸的物质的量。
(2)合金中银的质量分数。
高三化学计算题极难题查看答案及解析
(12分)铜的硫化物可用于冶炼金属铜。为测定某试样中Cu2S、CuS的质量分数,进行如下实验:
步骤1:在0.750 0 g试样中加入100.00 mL 0.120 0 mol·L-1 KMnO4的酸性溶液,加热,硫元素全部转化为SO42-,铜元素全部转化为Cu2+,滤去不溶性杂质。
步骤2:收集步骤1所得滤液至250 mL容量瓶中,定容。取25.00 mL溶液,用0.100 0 mol·L-1FeSO4溶液滴定至终点,消耗16.00 mL。
步骤3:在步骤2滴定所得溶液中滴加氨水至出现沉淀,然后加入适量NH4HF2溶液(使Fe、Mn元素不参与后续反应),加入约1 g KI固体(过量),轻摇使之溶解并发生反应:2Cu2++4I-===2CuI↓+I2。用0.050 00 mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定至终点(离子方程式为2S2O32-+I2===2I-+S4O),消耗14.00 mL。
已知:酸性条件下,MnO4-的还原产物为Mn2+。
(1)若步骤3加入氨水产生沉淀时,溶液的pH=2.0,则溶液中c(Fe3+)=________。
(已知室温下Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39)
(2)步骤3若未除去Fe3+,则测得的Cu2+的物质的量将________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
(3)计算试样中Cu2S和CuS的质量分数(写出计算过程)。
高三化学计算题极难题查看答案及解析
已知:将KI、盐酸、试剂X和淀粉四种溶液混合,无反应发生。若再加入双氧水,将发生反应:H2O2+2H++2I—→2H2O+I2,且生成的I2立即与试剂X反应而被消耗。一段时间后,试剂X将被反应生成的I2完全消耗。由于溶液中的I—继续被H2O2氧化,生成的I2与淀粉作用,溶液立即变蓝。因此,根据试剂X的量、滴入双氧水至溶液变蓝所需的时间,即可推算反应H2O2+2H++2I—→2H2O+I2的反应速率。
下表为某同学依据上述原理设计的实验及实验记录(各实验均在室温条件下进行):
编号 | 往烧杯中加入的试剂及其用量(mL) | 催化剂 | 开始变蓝时间(min) | ||||
0.1 mol·Lˉ1 KI溶液 | H2O | 0.01 mol·Lˉ1 X 溶液 | 0.1 mol·Lˉ1 双氧水 | 1 mol·Lˉ1 稀盐酸 | |||
1 | 20.0 | 10.0 | 10.0 | 20.0 | 20.0 | 无 | 1.4 |
2 | 20.0 | m | 10.0 | 10.0 | n | 无 | 2.8 |
3 | 10.0 | 20.0 | 10.0 | 20.0 | 20.0 | 无 | 2.8 |
4 | 20.0 | 10.0 | 10.0 | 20.0 | 20.0 | 5滴Fe2(SO4)3 | 0.6 |
(1)已知:实验1、2的目的是探究H2O2浓度对H2O2+2H++2I—→2H2O+I2反应速率的影响。实验2中m=________ ,n=________。
(2)已知,I2与X反应时,两者物质的量之比为1∶2。按面表格中的X和KI的加入量,加入V(H2O2)>________,才确保看到蓝色。
(3)实验1,浓度c(X)~ t的变化曲线如图,若保持其它条件不变,请在答题卡坐标图中,分别画出实验3、实验4,c(X)~ t的变化曲线图(进行相应的标注)。
(4)实验3表明:硫酸铁能提高反应速率。催化剂能加快反应速率是因为催化剂________(填“提高”或“降低”)了反应活化能。
(5)环境友好型铝—碘电池已研制成功,已知电池总反应为:2Al(s)+3I2(s)2AlI3(s)。含I—传导有机晶体合成物作为电解质,该电池负极的电极反应为:______________________________,充电时Al连接电源的___________极。
高三化学计算题极难题查看答案及解析
I.甲醇是一种优质燃料,可制作燃料电池。工业上可用下列两种反应制备甲醇:
已知:CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) ΔH1
CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) ΔH2
2H2(g)+ O2(g)=2H2O(g) ΔH3
则2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) 的反应热ΔH=_______________(用ΔH1、ΔH2、ΔH3表示)。
II.工业上可利用“甲烷蒸气转化法生产氢气”,反应为:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。
已知温度、压强和水碳比[n(H2O)/ n(CH4)]对甲烷平衡含量的影响如下图:
图1(水碳比为3) 图2(800℃)
(1)温度对该反应的反应速率和平衡移动的影响是________。
(2)其他条件不变,请在图2中画出压强为2 MPa时,CH4平衡含量与水碳比之间关系曲线。(只要求画出大致的变化曲线)
(3)已知:在700℃,1MPa时,1mol CH4与1mol H2O在1L的密闭容器中反应,6分钟达到平衡,此时CH4的转化率为80%,求这6分钟H2的平均反应速率和该温度下反应的平衡常数是多少?(写出计算过程,结果保留小数点后一位数字。)
III.某实验小组设计如图a所示的电池装置,正极的电极反应式为________________。
高三化学计算题极难题查看答案及解析
氢是一种理想的绿色清洁能源,氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。利用FeO/Fe3O4循环制氢,已知:
H2O(g)+3FeO(s) Fe3O4(s)+4H2(g) △H=akJ/mol (I)
2Fe3O4(s) 6FeO(s)+O2(g) △H=bkJ/mol (II)
下列坐标图分别表示FeO的转化率(图-1 )和一定温度时,H2出生成速率[细颗粒(直径0.25 mm),粗颗粒(直径3 mm)](图-2)。
(1)反应:2H2O(g)=2H2(g)+O2(g) △H=________(用含a、b代数式表示);
(2)上述反应b>0,要使该制氢方案有实际意义,从能源利用及成本的角度考虑,实现反 应II可采用的方案是:________;
(3)900°C时,在两个体积均为2.0L密闭容器中分别投人0.60molFeO和0.20mol H2O(g)甲容器用细颗粒FeO、乙容器用粗颗粒FeO。
①用细颗粒FeO和粗颗粒FeO时,H2生成速率不同的原因是:________;
②细颗粒FeO时H2O(g)的转化率比用粗颗粒FeO时 H2O(g)的转化率________ (填“大”或“小”或“相等”);
③求此温度下该反应的平衡常数K(写出计箅过程,保留两位有效数字)。
(4)在下列坐标图3中画出在1000°C、用细颗粒FeO时,H2O(g)转化率随时间变化示意图(进行相应的标注)。
高三化学计算题极难题查看答案及解析