题目列表(包括答案和解析)
已知CaSO4受热分解,由于受热温度不同,气体成分也不同。气体成分可能为SO2、SO3和O2中的一种、二种或三种。某化学课外活动小组准备通过系列实验探究CaSO4分解生成的气体,进而确定CaSO4分解的化学方程式。
【提出猜想】
Ⅰ.所得气体的成分可能只含 SO3一种;
Ⅱ.所得气体的成分可能含有 二种;(填分子式)
Ⅲ.所得气体的成分可能含有 SO2、SO3 、O2三种。
【设计实验】
该化学课外活动小组准备通过测定D装置的增重以及量筒中水的体积,来探究CaSO4分解生成的气体成分,进而确定CaSO4分解的化学方程式。
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【实验过程】
根据上述实验方案进行试验。已知实验结束时,CaSO4完全分解。
请结合以下实验现象和记录的实验数据进行分析:
(1)若实验结束时,G中量筒没有收集到水,则证明猜想 正确。(填Ⅰ或Ⅱ或Ⅲ)
(2)若实验结束时,装置D的总质量增加,能否断定气体产物中一定含有SO2而不含SO3?请说明理由: 。
(3)该实验设计中,容易给测定带来较大误差的因素有 。
(写出一种即可)
(4)经改进后,有两组同学进行该实验,由于加热时的温度不同,实验测得数据也不同,
相关数据如下:
| 实验小组 | 称取CaSO4 的质量(g) | 装置D增加 的质量(g) | 量取气体体积的装置测量的气体体积 (折算成标准状况下气体的体积) (mL) |
| 一 | 4.08 | 2.56 | 224 |
| 二 | 5.44 | 2.56 | 448 |
请通过计算,推断第二组同学得出的CaSO4分解的化学反应方程式:
第二组: 。
(15分)已知CaSO4受热分解,由于受热温度不同,气体成分也不同。气体成分可能为SO2、SO3和O2中的一种、二种或三种。某化学课外活动小组准备通过系列实验探究CaSO4分解生成的气体,进而确定CaSO4分解的化学方程式。
【提出猜想】
Ⅰ.所得气体的成分可能只含 SO3一种;
Ⅱ.所得气体的成分可能含有 二种;(填分子式)
Ⅲ.所得气体的成分可能含有 SO2、SO3、O2三种。
【设计实验】
该化学课外活动小组准备通过测定D装置的增重以及量筒中水的体积,来探究CaSO4分解生成的气体成分,进而确定CaSO4分解的化学方程式。![]()
【实验过程】
根据上述实验方案进行试验。已知实验结束时,CaSO4完全分解。
请结合以下实验现象和记录的实验数据进行分析:
(1)若实验结束时,G中量筒没有收集到水,则证明猜想 正确。(填Ⅰ或Ⅱ或Ⅲ)
(2)若实验结束时,装置D的总质量增加,能否断定气体产物中一定含有SO2而不含SO3?请说明理由: 。
(3)该实验设计中,容易给测
定带来较大误差的因素有 。
(写出一种即可)
(4)经改进后,有两组同学进行该实验,由于加热时的温度不同,实验测得数据也不同,
相关数据如下:
| 实验小组 | 称取CaSO4 的质量(g) | 装置D增加 的质量(g) | 量取气体体积的装置测量的气体体积 (折算成标准状况下气体的体积) (mL) |
| 一 | 4.08 | 2. | 224 |
| 二 | 5.44 | 2.56 | 448 |
| 实验小组 | 称取CaSO4 的质量(g) | 装置D增加 的质量(g) | 量取气体体积的装置测量的气体体积 (折算成标准状况下气体的体积) (mL) |
| 一 | 4.08 | 2. | 224 |
| 二 | 5.44 | 2.56 | 448 |
(A)【物质结构与性质】
下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一种化学元素。
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(1)T3+的核外电子排布式是____________。
(2)Q、R、M的第一电离能由大到小的顺序是___________________(用元素符号表示)。
(3)下列有关上述元素的说法中,正确的是______________________(填序号)。
①G单质的熔点高于J单质,是因为G单质的金属键较强
②J比X活泼,所以J可以在溶液中置换出X
③将J
④RE3沸点高于QE4,主要是因为前者相对分子质量较大
⑤一个Q2E4分子中含有五个σ键和一个π键
(4)加拿大天文台在太空发现了EQ9R,已知分子中所有原子均形成8电子或2电子稳定结构,是直线形分子,不存在配位键。写出其结构式:_________________。
(5)G与R单质直接化合生成一种离子化合物G3R。该晶体具有类似石墨的层状结构。每层中,G原子构成平面六边形,每个六边形的中心有一个R原子。层与层之间还夹杂一定数量的原子。请问这些夹杂的原子应该是____________(填G或R的元素符号)。
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(B)【实验化学】
某资料显示,能使双氧水分解的催化剂有很多种,生物催化剂(如猪肝)、离子型催化剂(如FeCl3)和固体催化剂(如MnO2)等都是较好的催化剂。某实验小组通过测定双氧水分解产生的O2的压强,探究分解过氧化氢的最佳催化剂以及探究最佳催化剂合适的催化条件。
(一)探究一:
实验步骤
(1)往锥形瓶中加入50 mL 1.5%的双氧水
(2)分别往锥形瓶中加
(3)采集和记录数据。
(4)整理数据得出下表
不同催化剂“压强对时间斜率”的比较
催化剂 | 猪肝 | 马铃薯 | 氯化铜 | 氯化铁 | 氧化铜 | 二氧化锰 |
压强对时间的斜率 | 0.191 87 | 0.002 42 | 0.007 93 | 0.030 5 | 0.015 47 | 1.833 6 |
①该“探究一”实验的名称是_____________________________________________________。
②该实验所得出的结论是_______________________________________________________。
(二)探究二:二氧化锰催化的最佳催化条件
该实验小组的同学在进行探究二的实验时,得到了一系列的图表和数据。参看下图和表格分别回答相关问题。
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3%的双氧水与不同用量二氧化锰的压力—时间图
表:不同浓度的双氧水在不同用量的二氧化锰作用下收集相同状况下同体积O2所需时间
MnO2 时间 H2O2 | |||
1.5% | 223 s | 67 s | 56 s |
3.0% | 308 s | 109 s | 98 s |
4.5% | 395 s | 149 s | 116 s |
分析图、表中数据我们可以得出:
③同浓度的双氧水的分解速率随着二氧化锰用量的增加而_________________,因而反应时间_______________。
④如果从实验结果和节省药品的角度综合分析,你认为当我们选用3.0%的双氧水,加入___________ g的二氧化锰能使实验效果最佳。你判断的理由是______________________。
⑤该小组的某同学通过分析数据得出了当催化剂用量相同时双氧水的浓度越小反应速率越快的结论,你认为是否正确____________,你的理由是________________________________。
(12分)能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。工业上合成甲醇的反应为:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g);ΔH
(1)已知,该反应在300℃,5MPa条件下能自发进行,则ΔH 0,△S 0 (填“<,>或=”)。
(2)在300℃,5MPa条件下,将0.20mol的 CO与0.58mol H2的混合气体充入2L密闭容器发生反应,反应过程中甲醇的物质的量浓度随时间的变化如图所示。
①在0~2min内,以H2表示的平均反应速率为 mol·L-1·s-1。
②列式计算300℃时该反应的平衡常数K = 。
③300℃时,将0.50mol CO、1.00mol H2和1.00 molCH3OH充入容积为2L的密闭容器中,此时反应将 。
A.向正方向移动 B.向逆方向移动 C.处于平衡状态 D.无法判断
④下列措施可增加甲醇产率的是
A.压缩容器体积 B.将CH3OH(g)从体系中分离
C.充入He,使体系总压强增大 D.再充入0.20mol CO和0.58mol H2
(3)若其它条件不变,使反应在500℃下进行,在图中作出甲醇的物质的量浓度随时间的变化的示意图。
【解析】(1)根据反应的特点可知△S小于0,因为反应在300℃,5MPa条件下能自发进行,所以根据△G=△H-T·△S可知反应是放热反应。
(2)①反应速率通常用单位时间内浓度的变化量来表示,根据图像可知反应进行到2min时甲醇
的浓度不再发生变化,平衡时甲醇的物质的量是0.04mol,则消耗氢气是0.08mol,所以在0~2min
内,以H2表示的平均反应速率为
。
②平衡时氢气的浓度是
,CO的平衡浓度是
,所以该温度下的平衡常数为
。
③300℃时,将0.50mol CO、1.00mol H2和1.00 molCH3OH充入容积为2L的密闭容器中,此时它们的浓度分别为0.25mol/L、0.50mol/L、、0.50mol/L,因为
>4,所以反应向逆反应方向移动。
④压缩体积,压强增大,平衡向正反应方向移动。选项B是降低生成物浓度,平衡也向正反应方
向移动。充入He,使体系总压强增大,但物质但浓度没有变化,所以平衡不移动。再充入0.20mol
CO和0.58mol H2,相当于增大体系的压强,平衡向正反应方向移动,所以答案是ABD。
(3)因为反应是放热反应,所以升高温度平衡向逆反应方向移动,但反应速率会加快,所以图
像为
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