【題目】某實驗室采用新型合成技術(shù),以Cu(CH3COO)·2H2O和K2C2O4·H2O為原料在瑪瑙研缽中研磨反應(yīng),經(jīng)過后處理得到藍色晶體。已知該藍色晶體的化學(xué)式為Ka[Cub(C2O4)c]·nH2O,在合成過程中各種元素的化合價均不發(fā)生變化。為了測定其組成進行以下兩組實驗,請回答相關(guān)問題:
Ⅰ.草酸根與銅含量的測定
①將藍色晶體于研缽中研碎,取該固體粉末,加入1mol/L的H2SO4溶解,配制成250mL溶液。
②配制100mL0.1000mol/LKMnO4溶液備用。
③取所配溶液25.00mL于錐形瓶中,采用0.1000mol/LKMnO4溶液滴定至草酸根恰好全部氧化成二氧化碳,共消耗KMnO4溶液20.00mL。
④另取所配溶液25.00mL于錐形瓶中,加入過量KI溶液,充分反應(yīng)后用0.2000mol/LNa2S2O3溶液滴定,消耗12.50mL.(發(fā)生反應(yīng):2Cu2++4I-=2CuI↓+I2,2Na2S2O3+I2=Na2S4O6 + 2NaI)
(1)后處理提純該藍色晶體時,除掉的雜質(zhì)的主要成分 (除原料外)是_______(填化學(xué)式)
(2)配制0.1000mol/LKMnO4溶液,需要的玻璃儀器有________、_______,膠頭滴管,玻璃棒,燒杯。
(3)用Na2S2O3滴定時,應(yīng)選用_______滴定管(填“酸式”或“堿式”)
(4)KMnO4溶液滴定草酸根過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______,滴定終點的現(xiàn)象為_____。
Ⅱ.熱重分析法測定結(jié)晶的含量
氮氣氣氛中以升溫速率10℃/min測定該化合物的熱失重曲線,如圖所示晶體在107℃失重10.2%,失去全部結(jié)晶水。
(5)通過熱失重分析,藍色晶體的化學(xué)式中n=________,經(jīng)過實驗測定后,藍色晶體的化學(xué)式為________.
(6)加熱400℃之后,剩余物質(zhì)的質(zhì)量不再發(fā)生變化。為探究剩余固體的成分,冷卻后取少量固體于試管中,加水溶解有紅色不溶物,過濾后向濾液中加入稀鹽酸產(chǎn)生無色無味氣體。則剩余固體的成分為________。
【答案】 CH3COOK 量筒 100mL容量瓶 堿式 2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O 當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏卧噭⿻r,錐形瓶中溶液由無色變成粉紅色,且30s不褪色 2 K2[Cu(C2O4)2]·2H2O Cu、K2CO3
【解析】I. (1). 以Cu(CH3COO)·2H2O和K2C2O4·H2O為原料在瑪瑙研缽中研磨反應(yīng),經(jīng)過處理得到藍色晶體,已知該藍色晶體的化學(xué)式為Ka[Cub(C2O4)c]·nH2O,因在合成過程中各種元素的化合價均不發(fā)生變化,根據(jù)原料和藍色晶體的化學(xué)式可知,除去的雜質(zhì)主要成分是CH3COOK,故答案為:CH3COOK;
(2). 配制100mL0.1000mol/LKMnO4溶液,用到的玻璃儀器有:量筒、燒杯、玻璃杯、100mL容量瓶、膠頭滴管等,故答案為:量筒;100mL容量瓶;
(3). Na2S2O3為強堿弱酸鹽,溶液呈堿性,所以應(yīng)選用堿式滴定管,故答案為:堿式;
(4). KMnO4溶液滴定草酸根離子過程中,MnO4-作氧化劑,Mn元素化合價降低生成Mn2+,C2O42-作還原劑,C元素化合價升高生成CO2,根據(jù)得失電子守恒和原子守恒得該反應(yīng)的離子方程式為:2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏卧噭⿻r,錐形瓶中溶液由無色變成粉紅色,且30s不褪色,說明達到了滴定終點,故答案為:2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O;當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏卧噭⿻r,錐形瓶中溶液由無色變成粉紅色,且30s不褪色;
II. (5). 根據(jù)上述滴定過程可知,用0.1000mol/LKMnO4溶液滴定至草酸根離子恰好全部氧化成二氧化碳,共消耗KMnO4溶液20.00mL,則原晶體中n(C2O42-)=0.1mol/L×0.02L××=0.05mol,另取所配溶液25.00mL于錐形瓶中,加入過量KI溶液,充分反應(yīng)后用0.2000mol/LNa2S2O3溶液滴定,消耗12.50mL,由2Cu2++4I-=2CuI↓+I2,2Na2S2O3+I2=Na2S4O6 + 2NaI可知,2Cu2+~I2~2 Na2S2O3,則原晶體中n(Cu2+)=0.0125L×0.2mol/L×=0.025mol,則n(Cu2+): n(C2O42-)=0.025mol:0.05mol=1:2,則藍色晶體中b=1、c=2,再根據(jù)化合價整體為0,得a=2,所以藍色晶體為:K2[Cu(C2O4)2]·nH2O,晶體在107℃失重10.2%,失去全部結(jié)晶水,說明結(jié)晶水在晶體中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.2%,則有10.2%=×100%,解得n=2,則藍色晶體的化學(xué)式為:K2[Cu(C2O4)2]·2H2O,故答案為:2;K2[Cu(C2O4)2]·nH2O;
(6). 冷卻后取少量固體于試管中,加水溶解有紅色不溶物,說明有單質(zhì)銅,過濾后向濾液中加入稀鹽酸產(chǎn)生無色無味氣體,說明有碳酸鉀,故答案為:Cu、K2CO3。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】材料的不斷發(fā)展可以促進社會的進步.
①“天宮二號”內(nèi)大量使用了碳纖維復(fù)合材料,在碳纖維復(fù)合材料中,碳纖維屬于(填“增強材料”或“基體材料”);資源艙大量采用鋁鋰合金,選用鋁鋰合金而不選用鐵合金的主要原因是 .
②“天宮二號”姿控系統(tǒng)使用耐輻照石英玻璃作為光學(xué)材料,石英玻璃主要成分的化學(xué)式為 .
③聚乙烯塑料常用于食品包裝,聚乙烯的結(jié)構(gòu)簡式為 , 聚乙烯塑料屬于(填“熱固性”或“熱塑性”)塑料.
④2015年某研究機構(gòu)用一種新材料鎳納米粒子作催化劑,將二氧化碳和氫氣在加熱條件下轉(zhuǎn)化為甲烷,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 .
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】一定溫度下,在三個體積均為2.0L的恒容密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):PCl5(g)═PCl3(g)+Cl2(g)
編號 | 溫度(℃) | 起始物質(zhì)的量 | 平衡物質(zhì)的量 | 達到平衡所需時間 | |
PCl5(g) | PCl3(g) | Cl2(g) | |||
Ⅰ | 320 | 0.40 | 0.10 | 0.10 | t1 |
Ⅱ | 320 | 0.80 | t2 | ||
Ⅲ | 410 | 0.40 | 0.15 | 0.15 | t3 |
下列說法正確的是( )
A.平衡常數(shù)K:容器Ⅱ>容器Ⅲ
B.反應(yīng)到達平衡時,PCl5的轉(zhuǎn)化率:容器Ⅱ>容器Ⅰ
C.反應(yīng)到達平衡時,容器I中的平均速率為v(PCl5)=0.1/t1 mol/(Ls)
D.起始時向容器Ⅲ中充入PCl5 0.30 mol、PCl30.45 mol和Cl20.10 mol,則反應(yīng)將向逆反應(yīng)方向進行
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】NOx是大氣污染物之一,主要來源于工業(yè)煙氣及汽車尾氣等。除去NOx的方法統(tǒng)稱為脫硝,一般有干法脫硝[選擇性催化劑法(SCR)]、濕法脫硝等。
請完成下列問題:
(1)汽車發(fā)動機工作時會引發(fā)反應(yīng)N2(g)+O2(g)2NO(g)。2000 K 時,向固定容積的密閉容器中充入等物質(zhì)的量的N2、O2 發(fā)生上述反應(yīng),各組分體積分?jǐn)?shù)(φ)的變化如圖1所示。N2 的平衡轉(zhuǎn)化率為_____________。
(2)在密閉、固定容積的容器中,一定量NO發(fā)生分解的過程中,NO 的轉(zhuǎn)化率隨時間變化關(guān)系如圖2 所示。
①反應(yīng)2NO(g)N2(g)+O2(g) △H_______0 (填“>”或“<” )。
②一定溫度下,能夠說明反應(yīng)2NO(g)N2(g)+O2(g)已達到化學(xué)平衡的________(填序號)。a.容器內(nèi)的壓強不發(fā)生變化 b.混合氣體的密度不發(fā)生變化
C.NO、N2、O2 的濃度保持不變 d.2v(NO)正=v(N2 )逆
(3)干法脫硝:SCR(選擇性催化劑法)技術(shù)可有效降低柴油發(fā)動機在空氣過量條件下的NO 排放。其工作原理如下:
①尿素[CO(NH2)2]水溶液熱分解為NH3和CO2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________。
②反應(yīng)器中NH3 還原NO 的化學(xué)方程式為____________________。
(4)濕法脫硝:采用NaClO2 溶液作為吸收劑可對煙氣進行脫硝。323 K 下,向足量堿性NaClO2 溶液中通入含NO 的煙氣,充分反應(yīng)后,溶液中離子濃度的分析結(jié)果如下表:
離子 | NO3- | NO2- | Cl- |
c/(mol L-1) | 2.0×10-4 | 1.0×10-4 | 1.75×10-4 |
①NaClO2 溶液顯堿性,用離子方程式解釋原因_______________________。
②依據(jù)表中數(shù)據(jù),寫出NaClO2溶液脫硝過程中發(fā)生總反應(yīng)的離子方程式_______________________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】X、Y、Z為前四周期元素,X與Y位于同一周期。X是生物體中不可缺少的元素之一,它能形成多種化合物。其基態(tài)原子中有15種電子運動狀態(tài).Y的負(fù)一價離子的最外層電子數(shù)與次外層的電子數(shù)相同;Z是第四周期元素,最外層只有1個電子,次外層的所有原子軌道均充滿電子。
(1)基態(tài)X 原子中,電子占據(jù)的最高能層符號為_____;該能層中電子占據(jù)的能量最高的電子云在空間有___個伸展方向,原子軌道呈_______形.
(2)單質(zhì)X與單質(zhì)Y2反應(yīng),可以生成XY3和XY5,其中各原子滿足最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的化合物中,X原子的雜化軌道類型為________,其分子的空間構(gòu)型為________。
(3)元素Z基態(tài)原子的核外電子排布式為______,其同周期元素中,第一電離能最小的是____(寫元素符號)。
(4)Z與Y形成的一種化合物的立方晶胞如圖所示.
①該晶胞中,含有____個Y原子。該化合物的化學(xué)式為_____,設(shè)晶胞棱長為anm,則此晶體密度為____g/cm3(寫出計算表達式,摩爾質(zhì)量用M表示,阿伏伽德羅常數(shù)用NA表示)
②該化合物難溶于水但易溶于氨水,其原因是_________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列關(guān)于水在人體中的作用錯誤的是( )
A.提供能量
B.做營養(yǎng)物質(zhì)水解的反應(yīng)物
C.做溶劑
D.調(diào)節(jié)體溫
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】N2H4通常用作火箭的高能燃料,N2O4作氧化劑.請回答下列問題:
(1)已知:N2(g)+2O2(g)═2NO2(g)△H=+a kJ/mol
N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g)△H=﹣b kJ/mol
2NO2(g)N2O4(g)△H=﹣c kJ/mol
寫出氣態(tài)肼在氣態(tài)四氧化二氮中燃燒生成氮氣和氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式 .
(2)N2、H2合成氨氣為放熱反應(yīng).800K時向下列起始體積相同的密閉容器中充入2molN2、3molH2 , 甲容器在反應(yīng)過程中保持壓強不變,乙容器保持體積不變,丙是絕熱容器,三容器各自建立化學(xué)平衡.
①達到平衡時,平衡常數(shù)K甲K乙K丙(填“>”、“<”或“=”).
②達到平衡時N2的濃度c(N2)甲c(N2)乙,c(N2)乙c(N2)丙(填“>”、“<”或“=”).
③對甲、乙、丙三容器的描述,以下說法正確的是 .
A.乙容器氣體密度不再變化時,說明此反應(yīng)已達到平衡狀態(tài)
B.在甲中充入稀有氣體He,化學(xué)反應(yīng)速率加快
C.向甲容器中充入氨氣,正向速率減小,逆向速率增大
D.丙容器溫度不再變化時說明已達平衡狀態(tài).
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】設(shè)NA為阿伏伽德羅常數(shù)的數(shù)值,下列說法正確的是(N﹣14 O﹣16 C﹣12 H﹣1)( )
A.常溫常壓下,46 g的NO2和N2O4混合氣體含有的原子數(shù)為3NA
B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4 L CH2Cl2中含有的氯原子數(shù)目為2NA
C.16g CH4與18 g NH4+ 所含質(zhì)子數(shù)相等
D.1molCu在足量硫蒸氣中反應(yīng)時轉(zhuǎn)移2NA個電子
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】工業(yè)生產(chǎn)硫酸的流程如下圖所示。己知黃鐵礦的主要成分是FeS2(二硫化亞鐵)。
請回答下列問題:
(1)FeS2中鐵元素的化合價是_____________。
(2)接觸室中生成SO3的化學(xué)方程式是_____________________。
(3)從接觸室中出來并被循環(huán)利用的物質(zhì)是______________________。
(4)工業(yè)上采用氨水處理尾氣中的SO2,請寫出足量氨水和SO2反應(yīng)的離子方程式____________________________________________。
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com