某實驗小組用燃燒分析法測定某有機(jī)物中碳和氫等元素的含量,隨后又對其進(jìn)行了性質(zhì)探究。將已稱量的樣品置于氧氣流中,用氧化銅作催化劑,在高溫條件下樣品全部被氧化為水和二氧化碳,然后分別測定生成的水和二氧化碳。實驗可能用到的裝置如下圖所示,其中A、D裝置可以重復(fù)使用。

請回答下列問題:
(1)請按氣體流向連接實驗裝置B→        →C→A→D→        (用裝置編號填寫)。
(2)B裝置中制O2時所用的藥品是                                            。實驗中,開始對C裝置加熱之前,要通一段時間的氧氣,目的是                                    ;停止加熱后,也要再通一段時間的氧氣,目的是                                   .。
(3)已知取2.3g的樣品X進(jìn)行上述實驗,經(jīng)測定A裝置增重2.7g,D裝置增重4.4g。試推算出X物質(zhì)的實驗式                          。
(4)該小組同學(xué)進(jìn)一步實驗測得:2.3g的 X與過量金屬鈉反應(yīng)可放出560mLH2(已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下),且已知X分子只含一個官能團(tuán)。查閱資料后,學(xué)生們又進(jìn)行了性質(zhì)探究實驗:實驗一:X在一定條件下可催化氧化最終生成有機(jī)物Y;實驗二:X與Y在濃硫酸加熱條件下生成有機(jī)物Z。則:①寫出實驗二中反應(yīng)的化學(xué)方程式                                      
② 除去Z中混有的Y所需的試劑和主要儀器是             、             。
(5)若已知室溫下2.3g液態(tài)X在氧氣中完全燃燒生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水時可放出68.35kJ的熱量,寫出X在氧氣中燃燒的熱化學(xué)方程式                                         。

(1)A;  D;(2)H2O2和MnO2或Na2O2H2O;趕出裝置中的二氧化碳和水蒸氣等;將燃燒生成的二氧化碳和水蒸氣徹底排出,并完全吸收;(3)C2H6O;
(4)① CH3COOH + C2H5OHCH3COOC2H5 + H2O
② 飽和Na2CO3溶液、分液漏斗
(5)C2H5OH(l)+3O2(g) =2CO2(g)+3H2O(l);△H="-1367" kJ/mol

解析試題分析:(1)根據(jù)實驗的目的、原理及裝置的作用確定裝置的連接次序;本實驗為燃燒法確定有機(jī)物的組成。實驗過程中,為保持測定結(jié)果的準(zhǔn)確性,必須防止空氣中二氧化碳和水蒸氣的干擾。裝置B為氧氣的發(fā)生裝置,制得的氧氣中含有水蒸氣,必須除去,應(yīng)連接裝有濃硫酸的洗氣瓶,然后連接裝置C,發(fā)生主體反應(yīng),再用裝有濃硫酸的洗氣瓶吸收水蒸氣,用裝有堿石灰的U形管吸收二氧化碳,最后再用裝有堿石灰的U形管防止空氣中二氧化碳和水蒸氣的干擾,按氣體流向連接實驗裝置B→A →C→A→D→D;(2)B裝置為固液不加熱制氣體的發(fā)生裝置,用該裝置制O2時所用的藥品是H2O2和MnO2或Na2O2H2O;實驗中,為保持測定結(jié)果的準(zhǔn)確性,必須防止空氣中二氧化碳和水蒸氣的干擾,則開始對C裝置加熱之前,要通一段時間的氧氣,目的是趕出裝置中的二氧化碳和水蒸氣等;停止加熱后,也要再通一段時間的氧氣,目的是將燃燒生成的二氧化碳和水蒸氣徹底排出,并完全吸收;(3)根據(jù)題意知,A裝置增重的2.7g為生成水的質(zhì)量,物質(zhì)的量為0.15 mol ,則有機(jī)物中氫原子的物質(zhì)的量為0.3mol,氫元素質(zhì)量為0.3g;D裝置增重的4.4g為二氧化碳的質(zhì)量,物質(zhì)的量為0.1mol,則有機(jī)物中碳原子的物質(zhì)的量為0.1mol,碳元素質(zhì)量為1.2g;則有機(jī)物中一定含有氧元素。氧元素質(zhì)量為:m(O)=2.3-1.2-0.3=0.8g,氧原子的物質(zhì)的量為0.05mol,所以實驗式為:CH6O;(4)根據(jù)X的實驗式及題給信息判斷,X為乙醇,Y為乙酸,Z為乙酸乙酯。①實驗二中的反應(yīng)為乙酸和乙醇的酯化反應(yīng),化學(xué)方程式CH3COOH + C2H5OHCH3COOC2H5 + H2O;② 除去乙酸乙酯中混有的乙酸所需的試劑為飽和Na2CO3溶液,方法為分液,用到的主要儀器是分液漏斗;(5)根據(jù)題給信息寫出乙醇燃燒的熱化學(xué)方程式為C2H5OH(l)+3O2(g) =2CO2(g)+3H2O(l);△H="-1367" kJ/mol。
考點:考查化學(xué)實驗基本操作,有機(jī)物分子式和結(jié)構(gòu)式的確定、乙醇的性質(zhì)、熱化學(xué)方程式的書寫。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

天然氣、重油、煤都可以與水反應(yīng)制得氫氣。下表是某合成氨廠采用不同原料時的相對投資費用和能量消耗的數(shù)據(jù)。

原料
天然氣
重油

相對投資費用
1.0
1.5
2.0
能量消耗/J·t-1
28×109
38×109
48×109
 
請回答下列問題。
(1)依據(jù)上表信息,你認(rèn)為采用________為原料最好。
(2)請寫出甲烷在高溫、催化劑的作用下與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣和一氧化碳的化學(xué)方程式:
____________________________________________
(3)已知C(s)、CO(g)和H2(g)完全燃燒的熱化學(xué)方程式分別為:
C(s)+O2(g)=CO2(g);ΔH=-394 kJ·mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g);ΔH=-566 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);ΔH=-484 kJ·mol1
試寫出由C與水蒸氣在高溫條件下反應(yīng)生成氫氣與一氧化碳的熱化學(xué)方程式:__________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

用Cl2生產(chǎn)某些含氯有機(jī)物時會產(chǎn)生副產(chǎn)物HCl。利用反應(yīng)A,可實現(xiàn)氯的循環(huán)利用。
反應(yīng)A:4HCl+O22Cl2+2H2O
(1)已知:ⅰ.反應(yīng)A中,4 molHCl被氧化,放出115.6 kJ的熱量。
ⅱ.

①H2O的電子式是________。
②反應(yīng)A的熱化學(xué)方程式是______________________________________。
③斷開1 mol H—O鍵與斷開1 mol H—Cl鍵所需能量相差約為________kJ,H2O中H—O鍵比HCl中H—Cl鍵(填“強(qiáng)”或“弱”)________。
(2)對于反應(yīng)A,下圖是在4種投料比[n(HCl):n(O2),分別為1:1、2:1、4:1、6:1]下,反應(yīng)溫度對HCl平衡轉(zhuǎn)化率影響的曲線。

①曲線b對應(yīng)的投料比是________。
②當(dāng)曲線b、c、d對應(yīng)的投料比達(dá)到相同的HCl平衡轉(zhuǎn)化率時,對應(yīng)的反應(yīng)溫度與投料比的關(guān)系是______________________________。
③投料比為2:1、溫度為400℃時,平衡混合氣中Cl2的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)是________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

硫的化合物在生產(chǎn)和科研中發(fā)揮著重要作用。
(1)SO2Cl2常用于制造醫(yī)藥品、染料、表面活性劑等。已知:SO2Cl2(g)SO2(g)+Cl2(g) △H=+97.3 kJ·mol-1。某溫度時向體積為1 L的恒容密閉容器中充入0. 20mol SO2Cl2,達(dá)到平衡時,容器中含0.18mol SO2,則此過程反應(yīng)吸收的熱量為_____kJ,該溫度時反應(yīng)的平衡常數(shù)為_____。將上述所得混合氣體溶于足量BaCl2溶液中,最終生成沉淀的質(zhì)量為_______。
(2)工業(yè)上制備硫酸的過程中存在反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) △H=-198kJ·mol-1400℃,1.01×105Pa,向容積為2L的恒容密閉容器中充入一定量 SO2和O2,n(SO3)和n(O2)隨時間的變化曲線如圖所示。

①0~20min反應(yīng)的平均速率υ(O2)=___________。
②下列敘述正確的是        。
a.A點υ(SO2)>υ(SO2)
b.B點處于平衡狀態(tài)
c.C點和D點n(SO2)相同
d.其它條件不變,500℃時反應(yīng)達(dá)平衡,n(SO3)比圖中D點的值大
(3)工業(yè)上用Na2SO3溶液吸收煙氣中的SO2。將煙氣通入1.0 mol·L-1的Na2SO3溶液,當(dāng)溶液pH約為6時,Na2SO3溶液吸收SO2的能力顯著下降,應(yīng)更換吸收劑。此時溶液中c (SO32)的濃度是0.2 mol·L-1,則溶液中c(HSO3)是_________mol·L-1。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

煤制備CH4是一種有發(fā)展前景的新技術(shù)。
I. 煤炭氣化并制備CH4包括以下反應(yīng):
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2 (g)    ΔH 1 = +131 kJ/mol 
CO(g) + H2O(g)=CO2 (g)+ H2(g)     ΔH 2 = ?41 kJ/mol  
CO(g) + 3H2 (g)=CH4 (g)+ H2O(g)    ΔH 3 = ?206 kJ/mol 
(1)寫出煤和氣態(tài)水制備CH4(產(chǎn)物還有CO2)的熱化學(xué)方程式                                   。
(2)煤轉(zhuǎn)化為水煤氣(CO和H2)作為燃料和煤直接作為燃料相比,主要的優(yōu)點有                    。
(3)寫出甲烷—空氣燃料電池(電解質(zhì)溶液為KOH溶液)中負(fù)極的電極反應(yīng)式                      。
II. 對以上反應(yīng)CO(g)  + H2O(g) CO2 (g)+ H2(g)  ΔH 2 = ?41 kJ/mol,起始時在密閉容器中充入1.00 molCO和1.00 molH2O,分別進(jìn)行以下實驗,探究影響平衡的因素(其它條件相同且不考慮任何副反應(yīng)的影響)。實驗條件如下表:

實驗編號
容器體積/L
溫度/°C

2.0
1200

2.0
1300

1.0
1200
 
(1)實驗①中c(CO2)隨時間變化的關(guān)系見下圖,請在答題卡的框圖中,畫出實驗②和③中c(CO2)隨時間變化關(guān)系的預(yù)期結(jié)果示意圖。

(2)在與實驗①相同的條件下,起始時充入容器的物質(zhì)的量:n(CO)=n(H2O)=n(CO2) =n( H2)=1.00mol。通過計算,判斷出反應(yīng)進(jìn)行的方向。(寫出計算過程。)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

在一個小燒杯里加入約20 g已研磨成粉末的氫氧化鋇晶體[Ba(OH)2·8H2O],將小燒杯放在事先已滴有3~4滴水的玻璃片上,然后向燒杯內(nèi)加入約10 g氯化銨晶體,并立即用玻璃棒迅速攪拌。試回答下列問題:
(1)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式:______________。
(2)實驗要立即用玻璃棒迅速攪拌的原因是_________________。
(3)如果實驗中沒有看到“結(jié)冰”現(xiàn)象,可能的原因是__________________________(答出三個或三個以上原因)。
(4)如果沒有看到“結(jié)冰”現(xiàn)象,我們還可以采取哪些方式來說明該反應(yīng)吸熱?__________________________________________________________________________________________(答出兩種方案)。
(5)“結(jié)冰”現(xiàn)象說明反應(yīng)是一個________(填“放出”或“吸收”)能量的反應(yīng),即斷開舊化學(xué)鍵________(填“放出”或“吸收”)能量____________(填“>”或“<”)形成新化學(xué)鍵________(填“吸收”或“放出”)的能量。
(6)該反應(yīng)在常溫下就可以進(jìn)行,說明______________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

請參考題中圖表,已知E1=134 kJ·mol-1、E2=368 kJ·mol-1,根據(jù)要求回答問題:
 
(1)圖Ⅰ是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應(yīng)生成CO2和NO過程中的能量變化示意圖,若在反應(yīng)體系中加入催化劑,反應(yīng)速率增大,E1的變化是________(填“增大”、“減小”或“不變”,下同),ΔH的變化是________。請寫出NO2和CO反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:________________________________。
(2)甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸汽轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)ΔH=+49.0 kJ·mol-1
②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)ΔH=-192.9 kJ·mol-1
又知③H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44 kJ·mol-1,則甲醇蒸汽燃燒為液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為______________________。
(3)如表所示是部分化學(xué)鍵的鍵能參數(shù):

化學(xué)鍵
 
P—P
 
P—O
 
O=O
 
P=O
 
鍵能/kJ·mol-1
 
a
 
b
 
c
 
x
 
 
已知白磷的燃燒熱為d kJ·mol-1,白磷及其完全燃燒的產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)如圖Ⅱ所示,則表中x=________ kJ·mol-1(用含a、b、c、d的代表數(shù)式表示)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

火箭推進(jìn)器中盛有強(qiáng)還原劑液態(tài)肼(N2H4)和強(qiáng)氧化劑雙氧水。當(dāng)它們混合反應(yīng)時,即產(chǎn)生大量氮氣和水蒸氣,并放出大量熱。已知:0.4 mol液態(tài)肼與足量的雙氧水反應(yīng),生成氮氣和水蒸氣,放出256.652 kJ的熱量。
請回答下列問題:
(1)該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_______________________________________________。
(2)又已知H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44 kJ·mol-1,則16 g液態(tài)肼與雙氧水反應(yīng)生成液態(tài)水時放出的熱量是________ kJ。
(3)此反應(yīng)用于火箭推進(jìn),除釋放大量熱和快速產(chǎn)生大量氣體外還有一個很大的優(yōu)點是________________________________________________________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

研究CO2的利用對促進(jìn)低碳社會的構(gòu)建具有重要的意義。
(1)將CO2與焦炭作用生成CO,CO可用于煉鐵等。
①已知:Fe2O3(s)+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g) ΔH1=+489.0 kJ·mol1
C(石墨)+CO2(g)=2CO(g) ΔH2=+172.5 kJ·mol1
則CO還原Fe2O3的熱化學(xué)方程式為___________________________
②利用燃燒反應(yīng)可設(shè)計成CO/O2燃料電池(以KOH溶液為電解液),寫出該電池的負(fù)極反應(yīng)式___________________________________________
(2)某實驗將CO2和H2充入一定體積的密閉容器中,在兩種不同條件下反應(yīng):
CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)   ΔH=-49.0 kJ·mol1

測得CH3OH的物質(zhì)的量隨時間變化如上圖所示,回答問題:
①下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是________。

A.升高溫度B.充入He(g)使體系壓強(qiáng)增大
C.將H2O(g)從體系中分離D.再充入1 mol CO2和3 mol H2
②曲線Ⅰ、Ⅱ?qū)?yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為K________K(填“大于”“等于”或“小于”)。
③一定溫度下,在容積相同且固定的兩個密閉容器中,按如下方式投入反應(yīng)物,一段時間后達(dá)到平衡。
容器


反應(yīng)物投入量
1 mol CO2、3 mol H2
a mol CO2、b mol H2、c mol CH3OH(g)、c mol H2O(g)
 
若甲中平衡后氣體的壓強(qiáng)為開始時的,要使平衡后乙與甲中相同組分的體積分?jǐn)?shù)相等,且起始時維持反應(yīng)逆向進(jìn)行,則c的取值范圍為________。
(3)用0.10 mol·L1鹽酸分別滴定20.00 mL 0.10 mol·L1的NaOH溶液和20.00 mL 0.10 mol·L1氨水所得的滴定曲線如下:

請指出鹽酸滴定氨水的曲線為________(填“A”或“B”),請寫出曲線a點所對應(yīng)的溶液中各離子濃度由大到小的排列順序________。

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同步練習(xí)冊答案